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报告名称 ：国防军工行业深度：航空发动机：军工长坡厚雪万亿超级赛道，开启10年以上黄金成长期
评级 ：增持
行业：
证券研究报告|行业深度
2022 年 05 月 05 日
国防军工
航空发动机：军工长坡厚雪万亿超级赛道，开启 10 年以上黄金成长期
航空发动机是军工长坡厚雪的万亿超级产业赛道，并已形成超大产业集群，正式 开启 10 年以上黄金成长期，战略价值与投资价值凸显。
1、战略价值：发动机强则飞机强，飞机强则航空强，航空强则中国强！我国正在加快实现航空发动机、燃气轮机产业自主创新发展，打造的两机产业集
群对我国军事装备加速发展、高端制造转型升级都具有深远意义。核心产业逻辑
行业走势
| 在于：军用层面，几十年科研转向批产带来发动机放量列装；民用层面，国产商 | 48% | 国防军工 | 沪深300 |
| 用发动机加速研制是解决大飞机心脏“卡脖子”的重要支撑，进而拉动大飞机、 |
| 商用发动机整个大产业链条蓬勃发展。 | 32% | 2021-08 | 2021-12 | 2022-04 |
| 2、投资价值：航空发动机开启 10 年以上黄金成长期，长坡厚雪投资价值凸显。 | 16% |
| 1）产业空间大、产业趋势拐点显著：五大成长逻辑，铸就航发万亿大赛道。 | 0% |
| 三代机主力型号批产提速：三代机已从科研走向批产，工艺不断趋于成熟，规模 |
| -16% |
| 效应下产业链盈利能力将不断提升。 |
| -32% |
| 新型号持续迭代更新：众多新型号如中推、四代机等将持续进入定型批产阶段， |
| 一个新型号诞生带来 30~50 年的收益周期，更长维度看会有先进型号持续迭代。 | 2021-05 |
商用发动机产业化：CJ1000、CJ2000 等研制进程提速，叠加军用新型号定型，整 个航发产业加速发展将跨越“十四五、十五五”整整 10 年甚至更长周期。
航发维修市场快速打开：实战化训练加快航空发动机耗损，后市场与新机采购价 值在航发全寿命周期中占比相同。此外，因航发耗材属性叠加地面备件配置，航
作者
发与军机的量级比是 10:1，规模倍数级扩大。分析师余平
此外，再叠加燃气轮机产业（与航发合称两机，产业链极其相似），预计未来 10 年总市场规模达 19709 亿元，长期看这些逻辑交相辉映依次兑现，万亿超级产业 赛道滚滚而来。
2）高壁垒、稳定格局：航空发动机是世界上公认的总体技术水平最高、核心技术 封锁最严、结构最复杂的工业产品，高研制壁垒带来稳定的产业格局，一旦研制
执业证书编号：S0680520010003 邮箱：yuping@gszq.com
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1、《国防军工：战略看多军工，2022 年是军工基本面加
| 成功或者切入产业则收获几十年确定性的收益，所谓高投入、高回报。以民用航 发 CFM-56 系列为例，自 1982 年首台套投入运营以来 40 年间累计交付 33806 | 速期》2022-03-21 |
台，新机合计销售额超 3380 亿美元，10 年间维修市场高达 780 亿美元。
3）长坡，持续增长确定性强：全面备战能力建设下要求军事装备加速发展，2021H1 航发动力、中航沈飞、洪都航空合同负债同比大幅增长 784.81%、697.93%、41704.49%，百年未有之大变局下装备订单只会持续增加，整个发动机产业增长
确定性强，多重成长逻辑下持续性强，“长期性、确定性”带来投资价值凸显。
4）厚雪，航发产业链拥有很好的商业模式：以巴菲特在 2015 年以 372 亿美金私 有化的全球两机零部件龙头 PCC 为例，下游两机需求持续增长，以其稳固的竞争 格局获得很好的经营稳定性与持续性，2006-2015 年 PCC 净利润和经营性现金流 CAGR 达到 17.78%和 24.85%。
3、投资策略：立足长期成长，选择“航发赛道+卡位核心”的优质资产。1）整机/分系统：垄断性产业地位凸显，长期成长确定性最强，重点关注批产后
规模效应提升、机制改善带来的业绩改善。重点公司：航发动力、航发控制。
2）原材料+零部件：高景气、长期成长、高壁垒选择策略，今年镍价的影响已很
充分，众多公司是长期维度下重要的战略布局窗口。
高温合金（含铸件）：变形、铸造、粉末三大条线，是航发原材料中壁垒最高、
消耗属性最强的环节。重点公司：抚顺特钢、钢研高纳、图南股份、隆达股份。
隐身材料：耗材、稀缺、壁垒极高。重点公司：华秦科技。
2、《国防军工：航空发动机：军工长坡厚雪最佳赛道，4 大成长逻辑催生万亿赛道》2021-11-14
3、《国防军工：2022 年：军工需求再提速，新产能释放 驱动订单、业绩高增长》2021-10-22
钛合金：涉及航发/军机/导弹等多个成长赛道，重点公司：西部超导、宝钛股份、西部材料。
铸锻件：铸件如涡轮叶片等壁垒极高竞争格局非常稳固，锻件重资产运营模式下 需求放量带来利润弹性，重点公司：中航重机、派克新材、航宇科技、应流股份、万泽股份、航亚科技。
3D 打印：非常大的产业趋势且处于成长初期，涉及航空航天多个赛道，重点公 司：铂力特。
风险提示：原材料价格上涨；军品订单交付不及预期；航发新机型研制进程低于 预期；新机型工艺良率较低影响短期整机利润释放；测算与实际情况存在误差。
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内容目录
- 航空发动机：动力强军，科技强国 ...................................................................................................................... 8 1.1 产业地位：工业皇冠上的明珠，高端制造业深水区 ...................................................................................... 8 1.2 产业特点：高壁垒、长周期、高投入、高风险、高回报 .............................................................................. 11 1.2.1 研制特点：高技术壁垒、长研制周期、高投入成本、高研制风险 ........................................................ 11 1.2.2 经济特点：高壁垒带来稳定产业格局，一旦研制成功经济效益巨大 .................................................... 13 1.2.3 产业特点：倒金字塔与小核心大协作、军民融合的产业格局 .............................................................. 14 1.3 产业格局：全球呈现寡头垄断特征，中国军用航发三代机批量稳定交付 ....................................................... 17 1.3.1 全球：全球仅 5 大常任理事国具备独立研制航发能力，商用仅美英 2 国 ............................................. 17 1.3.2 中国：军用航发三代机批量稳定交付，商用航发 CJ1000/2000 加速研制 ............................................. 19 2. 成长逻辑：军工长坡厚雪最佳赛道，万亿市场纷至沓来 ....................................................................................... 22 2.1 五大成长逻辑，铸就航发长坡厚雪大赛道 .................................................................................................. 22 2.2 军用航发：主力型号批产提速，新型号带动产品线不断丰富 ........................................................................ 23 2.3 军用航发维修：实战化训练加快耗损，航发维修后市场快速打开 ................................................................. 28 2.4 商用航发：国产商用航空发动机研制进程加速，将带来巨大市场空间 .......................................................... 30 2.5 燃气轮机：两机专项另一大赛道，预计未来 10 年市场空间 4940 亿元 ......................................................... 31 3. 航空发动机产业链 ............................................................................................................................................ 32 3.1 航空发动机价值拆分 ................................................................................................................................ 32 3.1.1 按全寿命周期：“研发、制造、维护”三大阶段 ................................................................................... 32 3.1.2 按整机产业链：“原材料、零部件、分系统、整机、维修”五大环节 ..................................................... 33 3.2 原材料 .................................................................................................................................................... 35 3.2.1 高温合金：先进航空发动机的基石材料，用量占比达 40%~60% ....................................................... 37 3.2.2 钛合金：航发减重必备材料，重量占比超 25% ................................................................................. 46 3.2.3 复合材料：新材料、新工艺应用的重要方向 ...................................................................................... 49 3.2.4 隐身材料：提高军机、航发作战效能必备材料 .................................................................................. 52 3.3 零部件 .................................................................................................................................................... 54 3.3.1 铸造件 ........................................................................................................................................... 55 3.3.2 锻造件 ........................................................................................................................................... 59 3.3.3 钣金件 ........................................................................................................................................... 64 3.3.4 机加工 ........................................................................................................................................... 65 3.3.5 3D 打印 .......................................................................................................................................... 67 3.4 控制系统 ................................................................................................................................................. 69 3.5 整机 ........................................................................................................................................................ 72 3.6 航发维修 ................................................................................................................................................. 75 4. 投资策略：立足长期成长，“航发赛道+卡位核心”优选核心资产 ........................................................................... 77 4.1 航空发动机产业拥有非常好的商业模式，国内产业处于 10 年以上黄金成长期的起点 .................................... 77 4.2 立足长期成长，选择“航发赛道+卡位核心”的优质资产 ................................................................................ 80 4.3 重点标的 ................................................................................................................................................. 82 4.3.1 航发动力：我国军用航发总装唯一上市平台 ...................................................................................... 82 4.3.2 航发控制：我国航空发动机控制系统垄断性企业，高确定性持续性的高增长 ....................................... 83 4.3.3 抚顺特钢：中国特殊钢的摇篮，军工装备放量建设的基石企业 ........................................................... 84 4.3.4 钢研高纳：打造中国 PCC，中国高温合金平台型龙头乘风起航 ........................................................... 85 4.3.5 图南股份：布局高温合金“材料+精铸”，拥有航发爆款单品的稀缺性企业 ............................................ 86 4.3.6 华秦科技：我国军用航发隐身材料核心供应商 .................................................................................. 87 4.3.7 西部超导：高性能合金材料龙头，引领我国高端合金材料产业发展 .................................................... 88 4.3.8 宝钛股份：我国规模最大的钛材生产企业，军民双轮驱动成长 ........................................................... 89
P.2请仔细阅读本报告末页声明4.3.9 西部材料：立足航发、导弹、四代机等军工高增长赛道的核心钛材企业 .............................................. 90 4.3.10 中航重机：军民航空锻件龙头，“十四五”开启高成长之路 ................................................................ 91 4.3.11 派克新材：立足导弹、航发高景气赛道中的民营环形锻件龙头 ......................................................... 92 4.3.12 航宇科技：深度布局航空发动机、导弹产业的民营环锻件企业 ......................................................... 93 4.3.13 应流股份：两机叶片千亿美金赛道里的中国制造商 .......................................................................... 94 4.3.14 铂力特：进击的增材制造巨人，传统制造方式颠覆者 ...................................................................... 95 4.3.15 万泽股份：国内唯一具备“材料+构件”生产全流程研产能力的高温合金民企 ....................................... 96 4.3.16 航亚科技：布局全球两机领域的精锻压气机叶片核心供应商 ............................................................ 97 4.3.17 隆达股份：我国高温合金新锐，多个牌号已实现批量供货 ................................................................ 98 5. 风险提示 .......................................................................................................................................................... 99
图表目录
图表 1：航空发动机被誉为工业皇冠上的明珠 .......................................................................................................... 8 图表 2：航空发动机产业集群一览 ........................................................................................................................... 8 图表 3：各种类航空发动机特点及发展情况介绍 ....................................................................................................... 9 图表 4：燃气轮机产品分类及发展情况介绍 ............................................................................................................. 10 图表 5：航空发动机技术衍生产品举例 ................................................................................................................... 10 图表 6：航空发动机工作环境极端恶劣，进而带来非常高的技术壁垒 ........................................................................ 11 图表 7：航空发动机结构复杂，加工精度高，工艺难度大 ......................................................................................... 11 图表 8：航空发动机对产品可靠性及环境适应性要求极高 ......................................................................................... 12 图表 9：航空发动机研制流程极长 .......................................................................................................................... 12 图表 10：美国典型发动机研制经费与周期 .............................................................................................................. 12 图表 11：GE 公司以 F110 发动机核心机为基础派生发展出军、民用多种型号的发动机 .............................................. 13 图表 12：CFM56 民用航发衍生产品众多，产品应用周期极长，收益确定性大 ........................................................... 13 图表 13：全球航空发动机产业格局 ........................................................................................................................ 14 图表 14：我国航空发动机产业链上已有一批企业切入了全球两机赛道 ...................................................................... 15 图表 15：航发产业链小核心大协作典型说明 ........................................................................................................... 15 图表 16：“长江 1000A”已有 100 多家国内供应商..................................................................................................... 15 图表 17：“长江 1000A”拥有 69 家国外潜在合格供应商 ............................................................................................ 15 图表 18：国外部分典型军民两用航空发动机 ........................................................................................................... 16 图表 19：2017-2021 年罗罗公司军用/民用航发营收情况 ......................................................................................... 16 图表 20：2017-2021 年罗罗公司军用/民用航发营收占比情况 .................................................................................. 16 图表 21：我国军用航发产业链企业参与国产商发情况 .............................................................................................. 16 图表 22：全球主要军用航空发动机制造企业及其代表型号一览 ................................................................................ 17 图表 23：2020 年全球商用航空发动机市场格局 ...................................................................................................... 17 图表 24：全球燃气轮机领域西门子和 GE、三菱日立三足鼎立 .................................................................................. 18 图表 25：中国军用航空发动机发展历程 .................................................................................................................. 19 图表 26：我国军用航发相较美国在各项性能指标方面均存在较大差距 ...................................................................... 19 图表 27：中、美、俄战斗机发动机发展对比 ........................................................................................................... 19 图表 28：我国航空发动机制造企业及其代表型号一览 .............................................................................................. 20 图表 29：我国历代航空发动机及其代表型号情况 .................................................................................................... 21 图表 30：CJ-1000A 商用航空发动机示意图 ............................................................................................................. 21 图表 31：CJ-2000 商用航空发动机示意图 ............................................................................................................... 21 图表 32：2014-2021 年黎明公司营收及增速 ........................................................................................................... 23 图表 33：2014-2021 年西航公司营收及增速 ........................................................................................................... 23
P.3请仔细阅读本报告末页声明图表 34：与美国相比，我国各类军机在数量上均有明显的差距（架） ...................................................................... 23 图表 35：我国战斗机代次与美国相比有明显差距（架） .......................................................................................... 23 图表 36：航发产业链上公司正在加大对于后续型号的研发投入（单位：亿元） ......................................................... 24 图表 37：未来 10 年我国军用航空发动机新机市场空间测算 ..................................................................................... 24 图表 38：军机主机厂及航发产业链企业合同负债科目（亿元） ................................................................................ 25 图表 39：航发产业链企业现金流情况 ..................................................................................................................... 25 图表 40：航发产业链企业 2022Q1 应付账款同比大幅增长，预示生产任务饱满（单位：亿元） .................................. 26 图表 41：航发动力、航发控制关联交易预示 2022 年航发产业将迎来高增长 ............................................................. 26 图表 42：2021、2022Q1 航发产业链企业营收及利润增速情况 ................................................................................. 27 图表 43：航发产业链企业 2021、2022Q1 存货同比实现大幅增长，预示短中期收入端将迎来增长（单位：亿元） ...... 27 图表 44：罗罗公司民用航空发动机原始设备和售后服务营收占比 ............................................................................. 28 图表 45：罗罗公司军用航空发动机原始设备和售后服务营收占比 ............................................................................. 28 图表 46：航空发动机维护价值构成 ........................................................................................................................ 28 图表 47：修理航空发动机冷热端零部件占比 ........................................................................................................... 28 图表 48：未来 10 年我国军用航空发动机维修市场空间测算 ..................................................................................... 29 图表 49：“长江 1000”国产商用航发研发历程 .......................................................................................................... 30 图表 50：未来 10 年我国商用航空发动机市场空间测算 ............................................................................................ 30 图表 51：不同发电方式平均度电成本（$/MWH） ................................................................................................... 31 图表 52：重型燃气轮机的市场份额（3 年平均总装机容量） .................................................................................... 31 图表 53：航空发动机全寿命周期价值分布 .............................................................................................................. 32 图表 54：航空发动机全生命周期价值拆分 .............................................................................................................. 32 图表 55：我国军用航空发动机产业链 ..................................................................................................................... 33 图表 56：航空发动机按工艺环节价值拆分及对应供应商 .......................................................................................... 33 图表 57：几种典型航空发动机按部件价值拆分 ........................................................................................................ 34 图表 58：涡扇发动机拆解图 .................................................................................................................................. 34 图表 59：航发发动机材料发展趋势 ........................................................................................................................ 35 图表 60：航空发动机中各原材料重量占比及所适用零部件（重量占比以 Genx 为例） ................................................ 35 图表 61：航空发动机材料分布示意图 ..................................................................................................................... 36 图表 62：航空发动机材料应用趋势 ........................................................................................................................ 36 图表 63：高温合金在航空发动机上的应用 .............................................................................................................. 37 图表 64：高温合金按工艺分类及详细介绍 .............................................................................................................. 38 图表 65：中国变形高温合金厂商及其产能 .............................................................................................................. 38 图表 66：航空航天用高温合金冶炼具有非常高的壁垒 .............................................................................................. 39 图表 67：国内铸造高温母合金企业（钢研高纳、图南股份营收和毛利率均采用铸造高温合金制品，中科三耐采用航空发动 机系列产品数据） ................................................................................................................................................. 39 图表 68：航空发动机粉末涡轮盘 ............................................................................................................................ 40 图表 69：粉末高温合金三条主要制备路线 .............................................................................................................. 40 图表 70：钢研高纳新型高温合金业务处于快速增长期 .............................................................................................. 40 图表 71：未来 10 年高温母合金需求量测算 ............................................................................................................ 41 图表 72：高温合金上市公司的相关业务增速相对于航发动力发动机业务收入更高 ...................................................... 42 图表 73：航发产业链上游高温合金相关上市公司盈利弹性相较于下游总装更强 ......................................................... 42 图表 74：2003 年至今沪镍价格走势情况 ................................................................................................................ 43 图表 75：航发产业链高温合金企业 2022Q1 盈利能力受到镍涨价影响，股价已充分反映 ............................................ 43 图表 76：2020 年和 2021 年抚顺特钢相关扩产公告情况 .......................................................................................... 44 图表 77：2022 年抚顺特钢相关扩产公告情况 ......................................................................................................... 45 图表 78：钛合金优势突出，在航空发动机上得到广泛应用 ....................................................................................... 46
P.4请仔细阅读本报告末页声明图表 79：钛合金在航空发动机中的应用 .................................................................................................................. 46 图表 80：典型航空发动机钛合金重量占比情况 ........................................................................................................ 46 图表 81：我国军用航空发动机钛合金用量变化情况 ................................................................................................. 46 图表 82：我国军用钛材产业链一览 ........................................................................................................................ 47 图表 83：我国钛材消费分布（吨） ........................................................................................................................ 47 图表 84：国内钛合金领域主要企业对比情况 ........................................................................................................... 48 图表 85：先进飞机钛合金用量不断提升 .................................................................................................................. 48 图表 86：F-22 飞机机身构件用钛情况 .................................................................................................................... 48 图表 87：航空发动机用复合材料简介 ..................................................................................................................... 49 图表 88：航空发动机材料不同温度下力学性能 ........................................................................................................ 49 图表 89：复合材料在航空发动机上的应用比例逐年提高 .......................................................................................... 49 图表 90：GE 公司在 CMC 方面的投资 ..................................................................................................................... 50 图表 91：CMC 材料制备工艺及产业链 .................................................................................................................... 50 图表 92：碳纤维增强树脂基复合材料工艺及产业链 ................................................................................................. 51 图表 93：航空发动机用复合材料上市公司相关业务经营情况 .................................................................................... 51 图表 94：隐身材料分类及介绍 ............................................................................................................................... 52 图表 95：航空发动机八大典型隐身措施应用难点及代价 .......................................................................................... 52 图表 96：隐身材料产业链上下游 ............................................................................................................................ 53 图表 97：我国隐身材料相关企业（单位：亿元/%） ................................................................................................ 53 图表 98：典型小涵道比涡扇发动机 EJ200 机械部件示意图....................................................................................... 54 图表 99：航空发动机典型零部件工艺流程及对应供应商 .......................................................................................... 54 图表 100：典型精密铸造工艺流程图 ...................................................................................................................... 55 图表 101：航空发动机叶片示意图 .......................................................................................................................... 55 图表 102：航空发动机叶片内部结构图 ................................................................................................................... 55 图表 103：铸造高温合金三种形式：普通、定向、单晶 ............................................................................................ 56 图表 104：燃气轮机涡轮叶片材料及成形技术发展 .................................................................................................. 56 图表 105：航空发动机机匣示意图 .......................................................................................................................... 56 图表 106：航空发动机燃烧室机匣外形面示意图 ...................................................................................................... 57 图表 107：航空发动机燃烧室机匣工艺对比 ............................................................................................................ 57 图表 108：未来 10 年中国军用航空发动机新机精铸机匣市场空间测算 ...................................................................... 57 图表 109：我国航空发动机精密铸件厂商（单位：亿元） ........................................................................................ 58 图表 110：航空发动机锻造工艺分类 ...................................................................................................................... 59 图表 111：中国航空发动机锻件厂商（单位：亿元） ............................................................................................... 60 图表 112：中航重机营收/归母净利润/折旧与摊销情况............................................................................................. 61 图表 113：锻造类企业规模效应在盈利能力端的体现 ............................................................................................... 61 图表 114：中航重机、派克新材、航宇科技 2020-2022Q1 季度归母净利润同比增速情况 ........................................... 62 图表 115：中航重机、派克新材、航宇科技 2021 年营业成本结构 ............................................................................ 62 图表 116：中航重机、派克新材、航宇科技航空锻件毛利率 ..................................................................................... 63 图表 117：中航重机锻造产品各营业成本占营收比 .................................................................................................. 63 图表 118：派克新材航空航天锻造产品各营业成本占营收比 ..................................................................................... 63 图表 119：航宇科技航空锻造产品各营业成本占营收比 ............................................................................................ 63 图表 120：航发锻造企业近年来进行积极募投扩产 .................................................................................................. 63 图表 121：钣金加工图示 ....................................................................................................................................... 64 图表 122：带单独头部的环形燃烧室火焰筒 ............................................................................................................ 64 图表 123：火焰筒正环结构 .................................................................................................................................... 64 图表 124：航空发动机生产工艺流程图（红色为机加环节） ..................................................................................... 65
P.5请仔细阅读本报告末页声明图表 125：航空发动机零部件机加工四大制造特点 .................................................................................................. 65 图表 126：航空发动机主要零部件机加工工艺及流程 ............................................................................................... 66 图表 127：我国航发产业链机加工环节主要参与企业情况 ........................................................................................ 66 图表 128：3D 打印技术成形原理............................................................................................................................ 67 图表 129：金属增材制造技术与机床行业对比 ......................................................................................................... 67 图表 130：中国 3D 打印产业链 .............................................................................................................................. 67 图表 131：金属 3D 打印产品优点 ........................................................................................................................... 68 图表 132：铂力特 3D 打印产品在航空发动机的应用 ................................................................................................ 68 图表 133：航空发动机控制系统发展历程 ................................................................................................................ 69 图表 134：军民用航空发动机内部控制变量不断提升 ............................................................................................... 69 图表 135：航空发动机全权限控制系统组成示意图 .................................................................................................. 70 图表 136：航空发动机控制系统燃油原理框图 ......................................................................................................... 70 图表 137：三种航空发动机控制系统全方位对比分析 ............................................................................................... 70 图表 138：航发控制产品在发动机整机中价值占比约 11%左右 ................................................................................. 71 图表 139：中国航空发动机控制系统参与企业经营情况（单位：百万元/%） ............................................................. 71 图表 140：我国军用航空发动机整机研制生产企业一览（单位：亿元/%） ................................................................ 72 图表 141：航发动力、航发控制 2022 年关联交易、经营目标数据预示 2022 年航发产业将迎来高增长 ........................ 73 图表 142：2011-2021 年航发动力毛利率变化原因分析（单位：%） ........................................................................ 73 图表 143：RR 公司 2007-2013 年间军用航发营收与营业利润情况 ............................................................................ 74 图表 144：规模效应下 RR 公司军用航发营业利润率不断提升 ................................................................................... 74 图表 145：军品定价模式已由单一“成本加成”向目标价格管理转变 ............................................................................ 74 图表 146：推力随使用时间/修理次数的变化曲线 .................................................................................................... 75 图表 147：耗油率随使用时间/修理次数的变化曲线 ................................................................................................. 75 图表 148：加力作动机匣电阻焊缝裂纹故障随使用时间变化的趋势图 ........................................................................ 75 图表 149：转子叶片断裂故障随使用时间变化的趋势图 ............................................................................................ 75 图表 150：不同翻修间隔下航空发动机的单位小时大修费用情况 .............................................................................. 76 图表 151：航发动力维修类募投项目情况 ................................................................................................................ 76 图表 152：美国精密机件公司 PCC 按产品划分的主要业务领域 ................................................................................. 77 图表 153：PCC 熔模铸件主要应用于航空航天领域（百万美元） .............................................................................. 77 图表 154：PCC 分产品毛利率 ................................................................................................................................ 77 图表 155：PCC 公司客户结构（营收占比） ............................................................................................................ 78 图表 156：PCC 各个业务来自 GE 的收入 ................................................................................................................. 78 图表 157：PCC 历年营收与固定资产规模（亿美元） ............................................................................................... 78 图表 158：PCC 历年资本支出（亿美元） ................................................................................................................ 78 图表 159：PCC 历年营收与净利润情况（亿美元） .................................................................................................. 78 图表 160：PCC 历年毛利率与净利率情况 ................................................................................................................ 78 图表 161：PCC 历年净利润和经营现金流情况 ......................................................................................................... 79 图表 162：2010-2015 财年 PCC 各业务分部经营收益 .............................................................................................. 79 图表 163：航空发动机产业链各环节投资策略 ......................................................................................................... 80 图表 164：航发产业链重点公司介绍及盈利预测一览（单位：亿元） ........................................................................ 81 图表 165：航发控制历年营收及增速 ...................................................................................................................... 83 图表 166：航发控制历年归母净利润及增速 ............................................................................................................ 83 图表 167：航宇科技历年营收及增速 ...................................................................................................................... 93 图表 168：航宇科技历年归母净利润及增速 ............................................................................................................ 93 图表 169：万泽股份历年营业收入及增速 ................................................................................................................ 96 图表 170：万泽股份历年归母净利润及增速 ............................................................................................................ 96
P.6请仔细阅读本报告末页声明图表 171：航亚科技历年营业收入及增速 ................................................................................................................ 97 图表 172：航亚科技历年归母净利润及增速 ............................................................................................................ 97 图表 173：隆达股份历年营业收入及增速 ................................................................................................................ 98 图表 174：隆达股份历年归母净利润及增速 ............................................................................................................ 98
P.7请仔细阅读本报告末页声明- 航空发动机：动力强军，科技强国
1.1 产业地位：工业皇冠上的明珠，高端制造业深水区
发动机强则飞机强，飞机强则航空强，航空强则中国强！
航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”，也是中国高端制造业迈向深水区的重要阵地，其产业发展是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现，是强军强国的重要 标志。航空发动机具有技术密集度高、军民融合性强、产业带动面广等特点，具有极高 的军事价值、经济价值和政治价值。全球范围内仅有联合国 5 大常任理事国能够独立研 制航空发动机并形成产业规模，而商用发动机市场上具有技术和商业优势的只有美、英 两国，全球范围内都呈现高度垄断的态势。
我国正在加快实现航空发动机自主创新发展，军用航空发动机已形成“一、二代机加速 淘汰，三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面”，商用航空发动机 CJ1000、CJ2000 等正在加速研制以解决大飞机心脏“卡脖子”的重大风险。
图表 1：航空发动机被誉为工业皇冠上的明珠
资料来源：GE 官网，CNKI，国盛证券研究所
航空发动机产业是以航空燃气涡轮发动机技术为基础发展的产业集群，主要产品包括军 /民用航空发动机、辅助动力装置和航改燃气轮机，还可以得到重型燃气轮机及利用航 空发动机技术衍生发展的其他产品。由于航发与燃气轮机技术相通，产业环节相似，我 国于 2017 年正式启动航空发动机与燃气轮机两机专项，直接投入以及带动地方、企业 和社会其他投入预计总金额约 3000 亿元，已然将两机产业统筹发展打造产业集群。
图表 2：航空发动机产业集群一览
资料来源：《AirplaneHandbook》，CNKI，国盛证券研究所
P.8请仔细阅读本报告末页声明1、航空发动机产业：涡扇发动机为主，产量占一半以上；涡喷、涡桨、涡轴、桨扇、活 塞发动机为辅。二战后航空发动机向高功率、低重量方向发展，活塞发动机逐步退出历 史舞台，喷气式发动机得到广泛应用，其主要分为有、无压气机 2 种类型。
1）无压气机类型：分为冲压式发动机、脉冲喷气发动机。前者应用于高超音速飞机、导 弹等飞行器，近年来随着高超音速武器研制也得到快速发展；后者脉冲喷气发动机应用 于靶机、导弹、航空模型等，应用较为受限。
2）有压气机类型：全球主流，分为涡喷、涡扇、涡桨、涡轴和桨扇发动机。根据《航空 发动机产业现状与趋势》，预计 2020~2034 年涡扇、涡桨、涡喷、涡轴产量占比分别达 57%、20%、12%、11%。
图表 3：各种类航空发动机特点及发展情况介绍| 种类 | | 特点 | 适用机型 | 发展状况 | 占比 | 图例 |
| 活塞式发动机 | | 体积大、功率低、油耗 | 初级教练机、 | 基本被喷气式发动机 | - | |
| 小型运输机、 |
| 低、价格低廉，无法突 | 取代，但仍有少量应 |
| 破音障 | 农业飞机、无 | 用于小型飞行器上 |
| 人机等 |
| 无压 | 冲 压 | 高 速 状 态 下 方 能 启 | 高 超 声 速 飞 | 处于研究发展、应用 | - | |
| 动，结构简单、重量 | 机、导弹等飞 |
| 式 | 阶段 |
| 轻、成本低 | 行器 |
| 气机 | | 构造简单、重量轻，成 | | | | |
| 脉 冲 | 本低，但振动剧烈，仅 | 靶机、导弹、 | 由于噪声、振动、寿 | - | |
| 喷气 | 本低，但振动剧烈，仅 | 航空模型 | 命等原因，应用受限 | | |
| 喷气 | 适合低空低速飞行 | 航空模型 | 命等原因，应用受限 | | |
| 涡喷 | 高空高速性能优异， | 战斗机、弹道 | 被涡扇替代，部分服 | 12% | |
| 导弹、高空无 | 役于老旧机型、弹道 |
| 但油耗高、经济性差 |
| 人机、靶机 | 导弹、高空无人机 |
| 空气喷 | | | 战斗机、轰炸 | 占据航空发动机一半 | | |
|
| 气式发 | 涡扇 | 推力大、效率高、经济 | 机、民机、运 | 以上市场，被军民用 | 57% | |
| 动机 | 涡扇 | 性好 | 机、民机、运 | 以上市场，被军民用 | | |
| 动机 | | 性好 | 输机 | 飞机广泛采用 | | |
| 有压 | 涡桨 | 低速性良好、效率高、 | 中 低 速 运 输 | 中小型运输机和通用 | 20% | |
| 气机 | 油耗低，难以突破音 | 机、通用飞机 | 飞机仍广泛应用 |
| 障 |
| | 体积小、重量轻、功率 | 直 升 机 和 垂 | 基本是直升机唯一动 | | |
| 涡轴 | 体积小、重量轻、功率 | 直起降/短距 | 基本是直升机唯一动 | | |
| 涡轴 | 大 | 直起降短距 | 力装置 | 11% | |
| | 大 | 起降飞机 | 力装置 | | |
| 桨扇 | 经济性好、噪音大、振 | 军用运输机 | 由于噪声、安全性问 | - | |
| 动大、安全性差 | 题未广泛使用，目前 |
| 仅有 D-27 尚在服役 |
资料来源：《航空发动机-飞机的心脏》，《航空发动机产业现状与趋势》，国盛证券研究所
P.9请仔细阅读本报告末页声明2、燃气轮机产业：燃气轮机广泛应用于发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防、交通领域，是关系国家安全和国民经济发展的高技术核心装备。燃气轮机是将气体压缩、加热后送入透平中膨胀做功，把一部分热能转变为机械能的旋转原动机。按结构形式可 以分为重型、轻型、微型燃气轮机，其中全球重型燃气轮机已形成高度垄断的局面，以 GE、西门子、三菱、阿尔斯通等公司为主导；轻型燃气轮机是航空发动机改型，以 GE、P&W、R&R 等航空公司为主导；微型燃气轮机参与者较多。
图表 4：燃气轮机产品分类及发展情况介绍| 功率分级 | 技术途径 | 图例 | 功率范围 | 优势 | 用途 | 全球竞争格局 |
| 重型 | 专业设计 | | >20MW | 运行可靠、排烟温度 | 陆地上固定的 | 以 GE、西门子、三菱 |
| 高、联合循环组合效 |
| 率高 | 发电机组 | 日立等公司为主导 |
| 轻型 | 航空发动 | | 0.3~20MW | 装机快、体积小、启 | 电力调峰、船舶 | 以 GE、P&W、R&R 等 |
| 动力等，欧美舰 |
| 机改型 | 动快、简单环效率高 | 艇 装 配 率 在 | 航空公司为主导 |
| 50%以上 |
| 微型 | 专业设计 | | 30~300KW | 体积很小、质量很轻 | 替代柴油机，用 | 厂商较多 |
| 于机车、坦克 |
资料来源：CNKI，西门子官网，腾风官网，国盛证券研究所
3、两机技术衍生产品：航空发动机与燃气轮机是高端制造业的代表，装备研制需要应用 先进的材料、制造工艺、过程控制、定制开发等手段以实现航空装备产品高质量、高可 靠性要求，这套高端装备产品研制技术及过程管理体系可以衍生应用到其他领域的产品 上。以航发控制为例，核心主营是航空发动机控制系统产品，近年来公司以动力控制系 统核心技术为依托，重点向兵器、汽车等动力燃油与控制系统及衍生产品研制、生产、试验、销售、维修保障拓展，2021 年实现营收（3.78 亿元，+16.54%）。因此，我们认 为航空发动机高端装备制造技术的延伸性突出，可以向众多非航领域延伸，航发配套企 业也多按照航发与非航业务两大路线获得发展，以扩大两机产业集群的发展规模。根据 美国国会数据，军事技术二次转化为民用，每投入 1 美元能够产出 7 美元得效益，而在 航空工业项目发展 10 年后，技术转移比为 1：16，就业带动为 1：12。
图表 5：航空发动机技术衍生产品举例| 公司名称 | 航发技术产品 | 收入（亿元） | 毛利率（%） | 衍生技术产品 | 收入（亿元） | 毛利率（%） |
| 航发控制 | 发动机控制系统及衍生产品 | 35.4 | 29.62% | 非航产品及其他 | 3.78 | 24.22% |
| 航亚科技 | 航空产品 | 2.74 | 32.99% | 医疗产品 | 0.38 | 20.63% |
| 航宇科技 | 航空锻件 | 6.69 | 32.55% | 航天锻件 | 1.5 | 31.50% |
| 燃气轮机锻件 | 0.38 | 34.34% |
| 能源锻件 |
| 0.65 | 40.56% |
| 其他锻件 | 0.22 | 38.73% |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所（注：数据取自 2021 年年报）
P.10请仔细阅读本报告末页声明1.2 产业特点：高壁垒、长周期、高投入、高风险、高回报
1.2.1 研制特点：高技术壁垒、长研制周期、高投入成本、高研制风险
1、高技术壁垒：航空发动机是世界上公认的总体技术水平最高、核心技术封锁最严、结
构最复杂的工业产品之一，挑战着现代工程科学的极限，被誉为“现代工业皇冠上的明
珠”。航空发动机研制涉及几乎所有科学和工程专业，技术壁垒极高，具体如下：
1）工作环境恶劣：高压比、高燃气温度、高负荷、大流量等。高性能压气机叶片既薄又 具有弯、扭、掠的构形，高速旋转时要长时间承受自身重量 2 万倍的离心力；薄薄的机 匣要长时间承受 50~60 个大气压而不能变形和损坏，相当于蓄水 175 米的 2.5 个长江三 峡大坝所承受的水压；涡轮叶片的气流环境温度现已高达 2000~2200K，远超过其金属 材料的熔点，且要求在 1 万~2 万转/分条件下能够长时间可靠工作；主燃烧室中气流速 度高于 100m/s，要求燃烧稳定，出口流场均匀，效率达 99%以上。
图表 6：航空发动机工作环境极端恶劣，进而带来非常高的技术壁垒| 高压比 | 大涵道比涡扇发动机高压压气机后的压力为 52 个大气压，相当于喷泉由地面垂直持续稳定喷至 500 米高度的压力。这 一增压过程仅由在长度不足 2 米内布置的 30 余排叶片完成，并需在高逆压力梯度、超音流动激波等复杂流动下保持宽 |
| 高燃气温度 | 广工作范围和较高效率。
航空发动机涡轮前燃气温度已经超过 2200K，比火山喷发时的岩浆温度高 700K。 |
| 高负荷 | 航空发动机涡轮叶片上承受了极高的热应力、离心力及气动力，高转速使得叶片根部承受了 10 吨的离心力，其承受的离 心力是叶片自重的 26 万倍。 |
| 大流量 | F119 军用涡扇发动机单位时间内吸入的空气量，相当于 1000 辆中型轿车吸入的空气量。 |
资料来源：《世界航空发动机手册》，《航空发动机-飞机的心脏》，国盛证券研究所
2）产品结构复杂：整机由上万个零件组成，加工精度达到微米甚至纳米级。由于对推重 比和热效率的极致追求，现代航空发动机结构越发精细化、复杂化。以美国 GE 公司研 制生产的大涵道比涡扇发动机 GEnx 为例，其所包含零部件高达 110 万个，且不同部件
所使用的材料、工艺也不相同。此外，航空发动机作为一个复杂系统，对零部件的精密
程度要求也达到了现代工业的极致，如航空发动机整体叶盘从毛胚到成品要经过几十道 工序、数百次换刀、上千次进退刀，A4 纸大小的整体叶盘叶片最厚 2mm，最薄处只有 0.2~0.3mm，绝不允许有任何瑕疵。
图表 7：航空发动机结构复杂，加工精度高，工艺难度大| 难点 | 详细描述 |
| 产品结构复杂 | 以大涵道比涡扇发动机 GEnx 为例，其需要在直径 282cm，长度 469cm 的空间里将 110 万个零件进行完整组装。 |
| 加工精度高 | 航空发动机零部件形态复杂，加工精度极高，以压气机叶片为例，高压压气机叶片最薄处厚度只有 0.2-0.3mm，加工 精度要求达到微米级别。 |
| 工艺难度大 | 以涡轮叶片为例，先进涡轮叶片使用单晶铸造技术，即叶片整体为单一晶体，同时叶片上需要加工上百个冷却气孔，叶片表面需要涂以热障涂层并保证长期工作不脱落。 |
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
3）高可靠性要求：要求很高的可靠性、很好的环境适应性。高性能、长寿命、高可靠性、
很好的环境适应性是航空航天装备制造追求的永恒目标，以满足高温、高压、高转速、交变负载等极端服役条件。现代民用发动机寿命要求达 3 万小时以上，未来将超过 10 万 小时，而对空中停车率的要求是发动机每 10 万飞行小时不能大于 0.2~2 次。航空发动
机的外部运行环境极其严苛，发动机要适应从地面高度到万米高空缺氧环境、从地面静
止状态到每小时数千米的超音速状态和从沙漠干燥环境到热带潮湿环境。总之，航空发
动机需要在高温、高寒、高速、高压、高转速、高负荷、缺氧、振动等极端恶劣环境下
保证稳定的工作状态。
P.11请仔细阅读本报告末页声明
图表 8：航空发动机对产品可靠性及环境适应性要求极高| 难点 | 详细描述 |
| 长时间工作稳定可靠 | 现代民用发动机寿命要求达 3 万小时以上，未来将超过 10 万小时。 |
| 适应极端工作条件 | 飞机超机动、大小油门急剧切换时余气系数范围为 0.2~40，发动机需要保证不喘振、不熄火。 |
| 适应突发异物吞入 | 航空发动机遭遇鸟撞或其他异物进入时需保证发动机可以稳定在慢车位置。 |
| 适应极端恶劣天气 | 航空发动机需要在吞水、吞雹、吞雪、吞沙等状况下保证持续稳定工作。 |
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
2、长研制周期、高投入成本。以航空发动机工业制造水平最高的美国为例，美国典型的 航空发动机研制费用普遍超过 10 亿美元，且随着航发研制朝着更高的综合性能方向发 展，其研制难度逐渐增大，研制费用也逐渐提高，如美国四代航空发动机 F-119 的实际 研制经费高达 24.65 亿美元，仅研制周期就长达 13 年之久。
图表 9：航空发动机研制流程极长
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
图表 10：美国典型发动机研制经费与周期| 30 | 54 | 研制经费（亿美元） | 72 | 研制周期（月） | 180
160
140
120
100
80
60
40
20
0 |
| 98 | 156 |
| 25 |
| 108 |
| 20 |
| 24.65 |
| 15 |
| 10 | 14.1 | 10.5 | 9.41 | 14.7 |
| 5 |
| 0 | | | | |
|
资料来源：CNKI，国盛证券研究所，（注：红色研制经费，黑色研制周期），国盛证券研究所
3、高研制风险。RB211 是罗罗公司在 20 世纪 60 年代研制的推力介于 166-270KN 之间 高涵道比涡扇发动机，其最初目的是作为洛克希德马丁公司 L-1011 客机的动力装置。由 于 RB211 采用了独特的三转子涡扇概念，其复杂性使得研制和测试耗时极长，1970 年 罗罗公司在 RB211 上的投入已经达到 1.703 亿英镑，几乎是原计划的两倍，导致罗罗公 司陷入财务危机并最终破产，于 1971 年被收为国有（1987 年英国政府国有资本再次退
出，罗罗公司重回私有）。
P.12请仔细阅读本报告末页声明1.2.2 经济特点：高壁垒带来稳定产业格局，一旦研制成功经济效益巨大
航空发动机产业的经济特点体现在：高研制壁垒需要长周期的高研发投入甚至有高风险，
那么与之匹配的也是研制成功后可以获得长期确定性的增长，长期看经济效益巨大。
1、航空发动机产业发展特点是“基于核心机衍生发展”路线，衍生机型不断延伸发展延
长航发产品应用周期的同时带来倍数的经济效益。“核心机”是燃气涡轮发动机中由高压
压气机、燃烧室和驱动压气机的高压涡轮组成的发动机核心部分，其在航空发动机研制
中处于承上启下地位，是预先研究即发动机技术储备环节中最重要的组成部分。在新发
动机研制过程中发生的许多问题都和核心机部分密切相关，因此提前对核心机进行研究，
具备减少型号研制风险、降低研制费用、缩短研制周期等好处。更重要的是，以核心机
为基础可以拓展不同推力等级的发动机，进一步保证行业高投入长周期经济回报特性。
例如 GE 公司在同一核心机的基础上，发展出轰炸机用的 F101、F16 战斗机用 F110 和 民用 CFM56 系列发动机，其第五代“先进涡轮发动机燃气发生器”已成为 90 年代先进 战斗发动机的基础，以 F110 发动机的核心机派生发展出多种军、民用型号的发动机。法 国也在 20 世纪 80 年代中期开始 M88 核心机研制，经过不断改进、发展的推重比 10 一 级发动机 M88-III，配装阵风战斗机。
图表 11：GE 公司以 F110 发动机核心机为基础派生发展出军、民用多种型号的发动机| 性能参数 | 单位 | F110-GE-400 | F110-GE-129 | F118-GE-100 | CFM56-2-B1 | CFM56-3-B1 | CFM56-5-B1 |
| 加力/不加力推力 | daN | 12045/7117 | 12899/7562 | /8451 | /9798 | /8900 | /11134 |
| 加力/不加力耗油 | kg/(daN | 2.05/0.7 | /0.7 | /0.7 | 0.668(巡航) | 0.678(巡航) | /0.607(巡航) |
| 率 | .h) |
| 发动机流量 | kg/s | 117.5 | 118 | | 357.7 | 297.4 | 386.5 |
| 涵道比 | | 0.87 | 0.76 | | 6.00 | 5.00 | 6.00 |
| 涡轮进口温度 | K | 1700 | 1728 | 1700 | 1569 | 1539 | 1597 |
| 用途 | | F-14B/D | F-16C/D/N | B-2A | KC-135R 加油机 | 波 | 音 | 737- | A319/A320 |
| F-15E | 300、400、500 |
资料来源：CNKI《“系列核心机及派生发展”的航空发动机发展思路》，国盛证券研究所
2、高壁垒铸就稳固的产业格局，可以获得长期持续、高确定性的增长。虽然航发研制壁 垒极高，但一旦研制成功一款成熟产品批产服役时间长达 30~50 年，由于处于几乎垄断 的稳定格局中，产业链相关企业都可以获得巨大的经济效益。典型代表如 CFM 公司的 CFM-56 系列，1982 年首台发动机投入运营以来，40 年间累计为全球 670 家飞机运营商 交付了 33806 台 CFM-56 系列发动机，产品应用周期极长且在配套机型方面持续实现拓 展。从经济效益角度看，根据《航空周刊》预测，2016-2025 年十年间 CFM56 二代发动 机（CFM56-5/-7 系列）将实施 26700 次返厂维修，产生近 780 亿美元的维修市场空间。
图表 12：CFM56 民用航发衍生产品众多，产品应用周期极长，收益确定性大
资料来源：CFM 官网，国盛证券研究所（注：销售金额参考 2011 年 CFM56-5C 销售单价 1000 万美元）
P.13请仔细阅读本报告末页声明1.2.3 产业特点：倒金字塔与小核心大协作、军民融合的产业格局
我们认为航空发动机产业发展特点主要体现在：形成倒金字塔与小核心大协作产业格局、军民融合式发展等两大特点。
1、航空发动机技术壁垒高造成全球航空发动机供应格局呈现倒金字塔式。
第一梯队，美国 GE 和 PW 公司、英国 R&R 公司、CFM 国际公司（SNECMA 与 GE 的合 资公司）、国际航空发动机公司 IAE（R&R 与 PW 的合资公司）以及 EA 公司（GE 与 PW 的合资公司）由于其出色的航空发动机整机研制、总装集成、销售及客户服务能力位于 金字塔的顶层；
第二梯队，俄罗斯的土星公司和礼炮公司、法国的 SNECMA、美国的 Honeywell、德国 的 MTU 以及意大利的 AVIO 公司本身也具有较完整的航空发动机整机研制能力，并在各 自的技术领域具有很强实力，但由于缺乏民品或者中大型航空发动机，主要为塔尖位置 公司提供大部件及核心机；
第三梯队，具有强大的航空发动机零部件加工制造能力，包括日本的三菱重工、川崎重 工、石川岛播磨重工和韩国的三星科技公司等。
图表 13：全球航空发动机产业格局
资料来源：CNKI《世界航空发动机发展趋势及经验》，国盛证券研究所
2、航空发动机产业形成小核心大协作的生产组织方式。航空发动机研制难度极大，单一 企业完全具备从零部件到子系统到整机的研制与生产既不经济也没有必要。因此，世界 主要航空发动机制造商都采取主承包商供应商的发展模式。其优势在于：对于总装单位，将非核心环节如零部件、小部件、分系统等外包给具备规模化生产能力的厂商，自身聚 焦航空发动机总体设计、系统集成及少数核心分系统及零部件的研发，最终作为链长对 整条产业链进行管控，有效降低自身成本的同时可以带动产业集群的发展。对于外协厂 商，航空发动机产业极高的准入门槛决定了一旦成为供应商短时间内不会被替代，而聚 焦某一单一领域又能通过规模化生产使得企业在盈利能力方面获得正向提升，同时也能 够充分享受航发技术外溢的红利。
1）全球范围的大协作：转包生产已成为航空制造业全球化的标志，目前全球航空发动机 零部件产业正在向中国转移的趋势非常明显。全球主要航发制造商如 GE、RR 等发展思 路是企业将更多精力集中于核心技术的研发与创新，通过转包生产的方式将订单分配给 合格供应商，降低制造任务以获取更大的利润空间。在全球两机产业协同发展的背景下 很多企业如日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工及韩国三星科技等获得全球航发 巨头认可，切入供应体系并成为稳定供应商。从国内来看，航空发动机零部件制造向中 国转移的趋势明显。由于欧美制造成本高，或是打破如 PCC 企业的少数垄断格局，全球 两机巨头不少在中国培养合格供应商，我国航空发动机很多配套企业如航宇科技、航亚 科技、应流股份、中航重机等已经切入了全球两机体系的供应链并成为重要供应商之一。
切入全球两机产业链，获得业务的同时可以对自身技术实力进行提高，工艺体系进行完 善、管理体系进行丰富，但是由于质量、过程管理等各方面要求极高以及定价严苛，对 于刚切入者有一段时间的投入期（毛利率较低），中长期在工艺与管理水平提升后盈利能 力可以得到拓展。
P.14请仔细阅读本报告末页声明
图表 14：我国航空发动机产业链上已有一批企业切入了全球两机赛道| 公司名称 | 境外业务 | 境外业务营业收入（亿元） | 营收占比（%） | 毛利率（%） |
| 航宇科技 | 航空发动机等高端装备用高品质环形锻件 | 1.95 | 20.35% | 22.11% |
| 航亚科技 | 航空发动机精锻叶片 | 0.9 | 28.86% | 32.07% |
| 中航重机 | 航空发动机锻件 | 3.82 | 4.34% | 4.99% |
| 应流股份 | 两机叶片、机匣、导向器等 | 9.12 | 44.69% | 33.67% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：数据取自 2021 年年报）
2）从国内范围来看：航发集团也建立了“小核心、大协作、专业化、开放型”的科研生 产体系。在军用航发领域，航发集团持续完善专业化布局，对内促进资源向核心环节聚 焦，主业集中度持续提升；对外积极引入社会资源，建立社会化专业配套体系，提升供 应链的质量与能力。我们认为，航发集团小核心大协作的模式下主机厂将充分利用社会 资源提高生产能力和技术水平，以实现快速扩产，而配套业务的外溢也会快速提升配套 厂所的经营质量与规模。
图表 15：航发产业链小核心大协作典型说明| 生产体系 | 代表公司 | 相关举措 | 详细说明 |
| 小核心 | 航发动力 | 聚焦主业 | 2017-2021 年公司航发及衍生产品占营收比重稳步提升，分别为 84.01%、85.33%、87.36%、 |
| 91.38%、93.50%。 |
| 大协作 | 航发动力 | 引入社会资源 | 在产业链各环节积极引入配套民营企业以加强供应链稳定性，如高温合金领域的西部超导、 |
| 江苏隆达等；锻造领域的航宇科技、派克新材等；铸造领域的图南股份等。 |
| 钢研高纳 | 成立合资公司 | 2022 年 4 月与航发动力成立西安钢研高纳航空部件，钢研高纳以现金 7476.69 万元出资， |
| 持股比例 67.97%，航发动力以 204 台/套设备资产及 9 项无形资产出资，持股比例 32.03%。 |
| 图南股份 | 设立配套公司 | 2021 年 7 月设立子公司沈阳图南，在主机厂沈阳黎明附近投建“航空用中小零部件自动化 |
| 加工产线建设项目”，达产后将形成年产 50 万件精密零部件的加工生产能力。 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
在商用航发领域，中国商发“长江 1000A”发动机项目聚集了来自 17 个省/市的 100 多 家国内系统及零部件供应商以及来自美国、德国、法国、英国等航空强国的 69 家潜在合 格供应商。| 图表 16：“长江 1000A”已有 100 多家国内供应商 | 图表 17：“长江 1000A”拥有 69 家国外潜在合格供应商 |
| 4.55% | 国有企业 | 美国
德国 |
12.13%
民营企业
5.50%
合资企业 |
| 44% | 36% | 法国 |
| 16.17% | 61.65% | 大学及研究机构 | 英国 |
| 7% | 日本和瑞典 |
| 其他 | 6% | 其他 |
| 2% | 5% |
资料来源：中国商发，国盛证券研究所
资料来源：中国商发，国盛证券研究所
3、军民融合特点：航空发动机作为典型的军民两用产品，其产业发展呈现出显著的军民
融合特征。由于航空发动机研制难度极大，出于科研技术成果最大化的考量，将成熟的
核心技术在军民用领域双向转移并实现产业化已成为世界各国发展航发产业的重要路径。美国 GE 公司 F101 军用航发的核心机技术被转移应用到 CFM56 民用发动机上，在民航 市场获得巨大成功；英国罗罗公司的 AE3007 型发动机原用于支线客机和大型公务机，后续也成功转移应用到美空军的 RQ-4B“全球鹰”无人机和 RQ-4C“人鱼海神”上。
P.15请仔细阅读本报告末页声明图表 18：国外部分典型军民两用航空发动机| 厂商 | 发动机类型 | 发动机型号 | 适配军用飞机 | 适配民机或者燃气轮机 |
| CFM | 涡扇 | CFM56-2 | E-3、KC-135R、RC-135、E-6 等 | DC-8 |
| GE | 涡扇 | CF6 | KC-10A、E-4B 等 | DC-10、B747、B767、A300/310/330MD-11 等 |
| UEC | 涡扇 | D-30 | 米格-31，图 134、伊尔 76 等 | A-40 |
| 普惠 | 涡扇 | PW2000/F117 | C-17 | B757-200、IL96M |
| 普惠 | 涡扇 | JT8D | C-1 | B727、DC-9-10 等 |
| 普惠加拿大 | 涡桨 | PT6A | 运-12、Potez841、DHC-2、 | S-76B |
| 赛峰 | 涡轴 | Arriel1/2 | 直-11 | AS350B/BA、AS365N、EC145、EC155 等 |
| 赛峰 | 涡轴 | Ardiden1/2 | 直-15 | HAL，Dhruv、卡-62 |
资料来源：《国外航空发动机简明手册》，国盛证券研究所
1）从全球维度来看，航空发动机军民融合式发展已培养出一批世界级航空发动机巨头。
由于航发技术及产品的军民通用性，大多数航空发动机制造企业不仅向军方出售航空发 动机，更是在民航市场获得了巨大的成功。代表企业如罗罗公司，其军用航发 RB199 应 用于 Tornado 狂风战斗机，民用航发 Trent 系列装配于 A-330、B-777、A-380 等多种主 流民航机型。2017-2021 年间罗罗公司每年军用航发收入均超过 30 亿英镑，民用航发营 收占总营收比例更是超过 40%。
图表 19：2017-2021 年罗罗公司军用/民用航发营收情况| 100 80 | 军用航发营收（亿英镑） | 民用航发营收（亿英镑） |
|
|
| | | | | |
1.3 产业格局：全球呈现寡头垄断特征，中国军用航发三代机批量稳定交付
1.3.1 全球：全球仅 5 大常任理事国具备独立研制航发能力，商用仅美英 2 国
1、全球军用航发格局：具备独立研制航空发动机能力并形成产业规模的国家只有美、俄、英、法、中等少数几个。全球航空发动机市场经过近百年的发展，仅仅只有 5 大常 任理事国中的少数企业具备研发生产能力，其中又以美国发展最为领先，诞生了如 GE、PW 等世界航发巨头。从全球军用航发型号发展情况来看，根据中国航发研究院发布的《2020 年军用航空动力发展综述》，目前全球战斗机用发动机处于三代机作为主力、四 代机作为先锋、五代机研发稳步推进的局面。具体来看，F-110 等三代发动机凭借成熟 的技术、充沛的产能、稳定的后勤保障，仍是战斗机动力的中流砥柱。美国以 F-135 为
典型代表的四代发动机现已基本成熟，进入大批量生产、维护保障、改进升级阶段；俄 罗斯四代发动机“产品 30”大量技术细节公布，正在开展二阶段试验。
图表 22：全球主要军用航空发动机制造企业及其代表型号一览| 国家 | 企业 | 发动机 | 对应飞机 | 投用时间 |
| 美国 | 通用航空（GE） | F110 系列 | F-14 系列、F-15 系列、F-16 系列 | 1990 |
| F414 系列 | F/A-18 系列 | 2001 |
| 霍尼韦尔（Honeywell） | TFE731 系列 | 霍克 125-800、C101、隼 20 | 1972 |
| 普惠（PW） | F100/F401 系列 | F15 系列、F-16 系列 | 1974 |
| F119 | F-22 | 1997 |
| F135 系列 | F-35 系列 | 2010 |
| 英国 | 罗罗（RR） | AE3007 | 全球鹰 | 2001 |
| 俄罗斯 | 联合发动机制造公司（UEC） | AL-31 系列 | 苏-27/30/33/34 系列、歼 10 系列 | 1985 |
| AL-41 系列 | 苏-35、T-50 | 2010 |
| RD-33 系列 | 米格-29、幻影 III 型二代、幻影 F-1 | - |
| 法国 | 斯纳克玛（SNECMA) | M88 | 阵风系列、KTX-2 | 1996 |
| M53 | 幻影 2000 系列 | 1980 |
| Larzac | 阿尔法喷气机、MIG-AT、 | 1975 |
| 中国 | 航发集团 | WS-10 | 歼击机 | 2010 |
资料来源：《国外航空发动机简明手册》，国盛证券研究所
2、全球商用发动机格局：具有技术和商业优势的只有美、英两国，主导公司是 GE、PW、R&R 等。根据《CommercialEngines2021》统计，2020 年全球总共交付 1374 台民用航 空发动机，美国 GE、PW、英国 RR、CFM（美国 GE/法国 SAFRAN 合资公司）四家公司 占据 100%的市场份额，呈现出高度寡头垄断特征。在手订单方面，CFM 公司凭借 CFM56 系列及 LEAP 系列发动机在民用客机领域占据主导地位，其市场份额长期处于市场首位。
图表 23：2020 年全球商用航空发动机市场格局| 制造商 | 2020 年交付发动机数量（台） | 市占率 | 未交付订单数量（台） | 市占率 |
| CFM | 540 | 39% | 12636 | 52% |
| PW | 478 | 35% | 3748 | 16% |
| GE | 188 | 14% | 1444 | 6% |
| R&R | 168 | 12% | 1794 | 7% |
| IAE | 0 | 0% | 8 | 0% |
| 其他 | 0 | - | 4528 | 19% |
| 总计 | 1374 | - | 24158 | - |
资料来源：《CommercialEngines2021》，国盛证券研究所
P.17请仔细阅读本报告末页声明3、全球燃气轮机领域，西门子和 GE、三菱日立三足鼎立。根据麦考伊电力报告 2018 年的燃气轮机报告，在订单方面，GE 燃气轮机的订单数量居全球第一，三菱日立和西门 子分列第二、第三位。在超过 100MW 的燃机方面，三菱的订单占比超过 41%，远超 GE 的 28%和西门子的 25%；在新一代“post-F”级燃机方面，三菱拿到超过 49%的订单，GE 为 34%，西门子为 16%；在传统的 F 级燃机方面，GE 订单占比为 33%，三菱为 31%，西门子为 26%。整体来看，燃气轮机市场呈现三足鼎立的态势。
图表 24：全球燃气轮机领域西门子和 GE、三菱日立三足鼎立
资料来源：麦考伊电力报告，国盛证券研究所
P.18请仔细阅读本报告末页声明1.3.2 中国：军用航发三代机批量稳定交付，商用航发 CJ1000/2000 加速研制
我国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来的，从最初的修理、
仿制、改进改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机，走了一条艰辛的发展道路。1、仿制和改进。上世纪 50 年代，航空发动机工业从零起步；1956 年，中国第一台涡喷-5 发动机根据苏联 BK-1φ 发动机的技术资料在沈阳仿制成功，此后很长一段时间，中国 航空发动机都以仿制和改进为主，例如涡喷-6、涡喷 7 和涡喷 8。
2、部分自主设计。进入 70 年代，我国开始进行部分自主设计，如基于涡喷-7 研制的涡 喷-13 系列和基于英国斯贝 MK202 的涡扇-9 系列发动机。其中，涡喷-13 于 1985 年开 始装机试飞，满足了歼-8Ⅱ飞机研制进度的要求。
3、拥有自主知识产权。直至 2002 年，国产涡喷-14“昆仑”定型，中国才首次走完自行 研制全过程，也一跃成为继美、俄、英、法之后的第五个航发生产国。2005 年 12 月，涡扇-10 发动机研发成功，成为我国首个具有自主知识产权的高性能大推力涡扇发动机。
图表 25：中国军用航空发动机发展历程| 阶段 | 时间区间 | 型号 | 制造单位 | 所处时代背景 |
| 初创、快速发展时期 | 1951-1965 | 涡喷-7 | 黎明/黎阳 | 苏联援建时期：从修理到测仿；建立发动机研究所，“厂所结合” |
| 波折与缓慢发展时期 | 1966-1976 | / | / | “十年动乱”时期：扩大生产制造规模，继续开展三线建设。 |
| 恢复与振兴发展时期 | 1977-1999 | 涡喷-13 | 黎明/黎阳 | / |
| 崛起与跨域式发展时期 | 1999 至今 | 涡扇-10 | 黎明/西航 | / |
资料来源：《中国航空工业 60 年大事记》，国盛证券研究所
目前，我国军用航空发动机和美相比仍有很大差距。推重比是军用航发的主要指标，以 美 F119、F135 为代表的四代军用航发推重比已突破 10 一级，而我国主流三代军用发动 机 WS-10 推重比仅为 8 一级，并在总寿命、涡轮前温度等指标也全面落后于美国，未来
提升空间较大。
图表 26：我国军用航发相较美国在各项性能指标方面均存在较大差距| 型号 | 生产国家 | 服役时间 | 推重比 | 涡轮前温度 | 增压比 | 涵道比 | 最大推力 | 总寿命 |
| F100 | 美国 | 1974 年 | 7.18 | 1399K | 25 | 0.6 | 100KN | - |
| F110 | 美国 | 1990 年 | 7.29 | - | 30 | 0.76 | 129KN | - |
| WS-10B | 中国 | - | 8.8 | 1747K | 26 | 0.56 | 142KN | 4000 |
| F119 | 美国 | 2002 年 | 11.5 | 1950K | 26 | 0.3 | 173KN | 12000 |
| F135 | 美国 | 2010 年 | 12 | 1980K | 28 | 0.57 | 204KN | 13000 |
| WS-15 | 中国 | 在研 | 9.7-10.9 | 1850K | 30.5 | 0.25 | - | - |
资料来源：CNKI《我国军用航空发动机设计研制的产业化管理研究》，《F100 发动机技术特点分析》，国盛证券研究所
图表 27：中、美、俄战斗机发动机发展对比
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
P.19请仔细阅读本报告末页声明我国军用航空发动机最大的变化：大量型号进入或者即将进入批产阶段，具体参数及装 备军机一览如下：
图表 28：我国航空发动机制造企业及其代表型号一览| 型号 | 生产单位 | 仿制/自研 | 装机对象 | 推重/功重比 | 定型时间 | 现状 | 总生产量 |
| M-11 活塞 | 南方公司 | 苏联 M-11 | 初教-5 | - | 1954 年 | 停产 | 499 台 |
| 活塞-5 | 南方公司 | 苏联 Ash-62IR | 运-5、安-2 | - | 1958 年 | 停产 | 2651 台 |
| 活塞-6 | 南方公司 | 苏联 АИ-14Р | 初教-6、运-11 | - | 1962 年 | 停产 | - |
| 活塞-7 | 哈尔滨东安 | 苏联 ASh-82 | 直-5 | - | 1960 年 | 停产 | 1448 台 |
| 活塞-8 | 哈尔滨东安 | 苏联 ASh-82 | 图-2、伊尔-14 | - | 1963 年 | 停产 | 1330 台 |
| 涡喷 5 | 沈阳黎明/ | 苏联 BK-1φ | 歼-5、轰-5 | 3.82 | 1956 年 6 月 | 批产 30 年，停产 | - |
| 西航公司 |
| 涡喷 6 | 沈阳黎明 | 苏联 Pд-9Б | 歼-6、强-5，歼 | 4.59 | 1959 年 7 月 | 停产 | - |
| -12 |
| 涡喷 7 | 沈阳黎明/ | 苏联 P-II-300 | 歼-7、歼-8 | 5.18 | 1966 年 12 月 | 部分出口型在产 | 不到 |
| 4000 台 |
| 贵州黎阳 |
| 涡喷 8 | 西航公司 | 苏 联 RD-3M- | 轰-6 | 3 | 1967 年 3 月 | 批产 30 年，停产 | 近 | 1000 |
| 500 | 台 |
| 涡喷 13 | 贵州黎阳/ | 基于涡喷 7 自 | 歼-7、歼-8、歼 | 5.77 | 1988 年 3 月 | - | - |
| 成发公司 | 研 | 教-9 |
| 涡喷 14 | 沈阳黎明/ | 自研 | 歼-8 | 6.12 | 2002 年 5 月 | - | - |
| 西航公司 |
| 涡扇 5 | 沈阳黎明 | 基于涡喷 6 | 轰-5 | - | - | 轰 5 下马，终止 | - |
| 涡扇 6 | 沈阳黎明 | 自研 | 歼-9、强-6、歼 | 6 | - | 歼 9、强 6、歼 13 下 | - |
| -13 | 马，终止 |
| 涡扇 9 | 西航公司 | 英国斯贝 202 | 歼轰-7 | 5.05 | 2006 年 12 月 | 生产中 | - |
| 涡扇 10 | 沈阳黎明/ | 自研 | 歼-10、歼-11、 | 7.5 | 2005 年 11 月 | 大量批产中 | - |
| 西航公司 | 歼-16、歼-20 |
| 涡扇 11 | 南方公司 | 乌 克 兰 | AI- | L-11 | 5.68 | 2002 年 3 月 | 生产中 | - |
| 222-25 |
| 涡扇 13 | 贵州黎阳 | 俄 RD-33 | FC-1 枭龙 | 7.8 | 2007 年 | 生产中 | - |
| 涡扇 15 | 西航公司 | 参考俄制 P79 | 歼-20 | 9.7-10.87 | 2014 年 7 月 | 在研 | - |
| 资料自研 |
| 涡扇 18 | 沈阳黎明 | D-30KP-2 | 运-20、轰-6K | 4.53 | - | 研制转批产 | - |
| 涡扇-20 | 西航公司 | 自研 | 运-20 | - | - | 研制转批产 | - |
| 涡桨 5 | 哈 尔 滨 东 安 / | 阿依 24 | 安-24、运-7、 | 2.6 | 1977 年 1 月 | 生产中 | - |
| 南方公司 | 水轰-5 |
| 涡桨 6 | 南方公司 | 阿依 20M | 运-8 | 2.6 | 1977 年 | 生产中 | 410 台 |
| 涡桨 9 | 南方公司 | 涡轴 8A | 运-12 | 3.02 | 1995 年 取 得 | 生产中 | - |
| 适航证 |
| 涡轴 6 | 兰翔机械 | 法国 Turmo， | 直-8 | 3.72 | 1988 年 | 生产中 | - |
| III，C |
| 涡轴 8 | 南方公司 | 法国阿赫耶 I | 直 -9 、 武 直 - | 4.21 | 1993 年 技 术 | 生产中 | - |
| 19、直-11 | 鉴定 |
| 涡轴 9 | 南方公司 | 法国阿赫耶-2 | 武直-10 | 4.87 | - | 生产中 | - |
| 涡轴 16 | 南方公司 | 与法国联合研 | 直-15、武直- | - | 2019 年 10 月 | 生产中 | - |
| 制 | 10 |
资料来源：《世界航空发动机手册》、《国外航空发动机简明手册》，CNKI，国盛证券研究所
P.20请仔细阅读本报告末页声明我国军用航发格局：航发动力作为航发集团旗下航空动力装置唯一上市平台，是国内唯
一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空发动机的企业。我国军用 航空发动机经历了“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的过程，当前已建立起了
相对完整的发动机研制生产体系，国产发动机已装配歼击机、运输机、轰炸机等多种机
型。未来，我国军用航空发动机产业将形成一、二代机加速淘汰，三代机批量稳定交付、
四代机研制、五代机预研加速的局面。
图表 29：我国历代航空发动机及其代表型号情况| 发动机代次 | 代表型号 | 主要特点 | 生产单位 |
| 一代机 | 涡喷-5 | 根据苏联发动机 BK-1φ 仿制而来，推力较小，只能实现亚音速。 | 沈阳黎明/西航公司 |
| 二代机 | 涡扇-9 | 仿制自英国“斯贝”MK202，推力提升明显，油耗、噪声显著改善。 | 西航公司 |
| 三代机 | 涡扇-10 | 我国自主生产的首款高性能大推力涡扇发动机，性能与美俄三代航空发动机 | 沈阳黎明/西航公司 |
| 相当，已成为我国战斗机主力航发型号。 |
| 四代机 | 涡扇-15 | 研制中，推重比可达 10 一级，预计将带有矢量喷管，可实现超音速巡航。 | 西航公司 |
资料来源：《世界航空发动机手册》，国盛证券研究所
我国商用航发格局：国产商发加速研制，未来一旦定型批产将填补我国商用航发空白。据工信部发文，2016 年中国商发被正式确立为 C919 大飞机国产发动机供应商，2017 年 12 月 CJ-1000AX 研制工作首台整机装配完成，2018 年 3 月在上海临港总装试车台完成 了全部调试工作，同年 5 月点火成功，核心机转速最高达到 6600rpm，2020 年进入地 面台架测试阶段，预计有望在 2027 年正式进入定型批产阶段。此外，中俄联合联合研制 CR929 远程宽体客机配套国产发动机 CJ-2000 也正处于紧锣密鼓的研制阶段。| 图表 30：CJ-1000A 商用航空发动机示意图 | 图表 31：CJ-2000 商用航空发动机示意图 |
资料来源：中国商发，国盛证券研究所
资料来源：澎湃新闻，国盛证券研究所
P.21请仔细阅读本报告末页声明 - 成长逻辑：军工长坡厚雪最佳赛道，万亿市场纷至沓来
2.1 五大成长逻辑，铸就航发长坡厚雪大赛道
我们认为目前中国发展航空发动机到了多重拐点阶段：从军用航发角度来看，主力型号
在批产提速的同时众多新型号也将进入密集定型批产阶段，此外随着实战化训练强度的 加大航发维修市场也在不断打开；从商用航发角度来看，国产商用发动机 CJ1000 处于
定型加速过程中，“十五五”批产后有望带来更大的成长空间。此外，再叠加燃气轮机产 业的发展，未来 10 年这些产业逻辑交相辉映依次兑现，铸就军工中最为长坡厚雪的超
级产业赛道，万亿市场纷至沓来。
1、以 WS-10 为代表的三代机批产提速，工艺不断趋于成熟有利于提升产业链盈利能 力。WS-10 是我国主力战机的主力发动机型号，2021 年航发动力航发及衍生产品实现营 收 318.85 亿元，同比提高 21.87%，是近 10 年最好水平，这足以说明其在 2020 年中央 提出全面聚焦备战能力建设以来进入批产提速阶段。也如航发动力 2021H1 半年报所述，
三代机工艺不断趋于成熟，未来产品良率的提升将有效拉动公司盈利能力。
2、众多新型号进入密集定型批产阶段。正如航发动力 2021H1 半年报所述，四代机关键
技术能力大幅提升；五代机预研技术持续突破瓶颈。我们预计航发新机型在我国飞发分
离体制与两机专项政策等支持下，研制定型或再提速，众多新型号如中推、四代机等将
持续进入定型批产阶段，一个新型号诞生带来几十年的收益周期，更长维度看会持续有
先进型号迭代。
3、航发维修后市场逐步打开。近年来实战化训练强度的加大，正在加速航空发动机的损 耗，不止于是进口的 AL31F，还有我国主力机型 WS10 等都在快速打开维修后市场。从 发动机全寿命周期来看，维修价值量占比高达 50%左右。此外，因航发耗材属性叠加地 面备件配置，航发与军机的量级比是 10:1，规模倍数级扩大，进一步拉长航发赛道。
4、国产商用航空发动机产业化进程加速。目前我国 C919 面临批产，但国产商业航空发 动机 CJ1000 又尚未研制定型，我国商用航空发动机产业与半导体产业类似实现自主可 控刻不容缓，两机产业有望迎来重大战略发展机遇。中国商飞预测未来 20 年中国航空运 输市场将接收 8725 架干线和支线客机，我国商用航空发动机 CJ1000/CJ2000 等型号一
旦具备批产条件，将获得巨大成长空间，而整个航发产业加速发展将跨越“十四五、十 五五”整整 10 年甚至更长周期。
5、燃气轮机—两机专项布局的另一大赛道。燃气轮机又称“动力的心脏”，广泛应用于
发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防、交通领域。目前全球具备燃气轮机研 制生产能力并形成产业化规模的仅 20 多家企业，其中全球重型燃气轮机已形成高度垄 断的局面，GE、西门子、三菱、阿尔斯通等外国企业占据主导地位。由于燃气轮机事关
国家能源安全与国防安全，其关键技术长期被国外封锁，两机专项的目的就是通过重点
型号自主研制，建立我国“两机”动力行业的自主创新能力体系。重要的是，由于航发
与燃气轮机技术相通，产业环节相似，因此燃气轮机产业化与国产化的进程也会促进航
空发动机产业链上企业的快速发展。
我们预计未来 10 年国内军用航空发动机新机市场规模 2897 亿元，国内军用航发后端 维修市场空间 2496 亿元，国内商用航空发动机市场规模 9376 亿元，全球燃气轮机市 场规模 4940 亿元，合计 19709 亿元，由此可见航空发动机是一个万亿市场的大赛道。
P.22请仔细阅读本报告末页声明2.2 军用航发：主力型号批产提速，新型号带动产品线不断丰富
军用航空发动机：一看主力型号的批产提速，二看航发产品线的不断丰富。成熟航发机 型受益于“十四五”军机放量建设，WS-10 等主力型号需求大幅增长；新机型在我国飞
发分离体制与两机专项政策等支持下，研制定型或再提速，后续新型号在丰富我国军用
航发产品线的同时也会带来长足的发展动力。
目前我国以 WS-10 为代表的三代机批产提速，且工艺不断趋于成熟有利于提升产品良 率和盈利能力。WS-10 是我国主力战机的主力发动机型号，2021 年航发动力旗下两大主 机厂沈阳黎明、西航公司营收增速分别为 17.05%、42.29%，足以说明三代航空发动机 交付量已经大幅增长。也如航发动力 2021H1 半年报所述，三代机工艺不断趋于成熟，
未来产品良率的提升将有效拉动公司盈利能力。| 图表 32：2014-2021 年黎明公司营收及增速 | 图表 33：2014-2021 年西航公司营收及增速 |
| 200 | 黎明公司营收（亿元） | yoy | 30% |
|
| 150 | 25% |
| 20% |
| 100 | 15% |
| 10% |
| 50 | 5% |
| 0 | 0% |
| -5% |
| 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所| 100 | 西航公司营收（亿元） | yoy | 50% |
|
| 80 | 40% |
| 60 | 30% |
| 40 | 20% |
| 10% |
| 20 | 0% |
| 0 | -10% |
| 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
未来在我国军机补质提量快速发展背景下，军用航空发动机的列装空间巨大。目前我国 军机数量、代际均和美国差距较大，“十四五”军机将迎来补质提量的快速发展期。数量 端，根据《WorldAirForce2022》，美国军机总数相当于我国的 4.03 倍；代际端，我国现 役战斗机 1571 架，其中二代机占比 50.22%，五代机 J-20 仅 19 架，占比 1.21%。而美 军四代机和五代机占比分别为 81.06%和 16.31%。总体上看，当前我国军机数量、代际 和美国相比均有较大差距，军机放量列装带动批产航发型号列装提速。
图表 34：与美国相比，我国各类军机在数量上均有明显的差距（架）14000 12000 10000 8000
6000
4000
2000
0 | 13246 | 美国 | 中国 | 5463 | 2660
399 |
3285
2740 | 1571
774 114 | 982 286 |
| 912 |
| 总 | 运 | 武 | 教 |
| 战 | 特 |
| 额 | 斗 | 种 | 输 | 装 | 练 |
| 机 | 飞 | 机 | 直 | 机 |
| 机 | 升 |
| 机 |
图表 35：我国战斗机代次与美国相比有明显差距（架）| 2500 2000 1500 1000 | 中国 | 美国 |
| 2221 |
|
|
| | | | | |
图表 36：航发产业链上公司正在加大对于后续型号的研发投入（单位：亿元）| 公司 | 2020 | 2021 | 同比增长 | 研发投入说明 |
| 航发动力 | 4.47 | 4.73 | 5.77% | 三代机工艺不断趋于成熟；四代机关键技术能力大幅提升；五代机预研技术持续突破。 |
| 航发控制 | 1.46 | 1.52 | 4.09% | 着力完善研发体系建设，加快提升航发控制系统型号研制能力。 |
| 图南股份 | 0.34 | 0.45 | 32.10% | 积极投入行业前沿技术的研发和工艺装备的改进，同时参与客户新技术的配套开发。 |
| 钢研高纳 | 0.94 | 1.22 | 29.81% | 子公司河北德凯承接了多家主机厂和设计所多种新产品的研发任务。 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
我们对未来 10 年我国军用航空发动机新机市场空间进行测算，预计未来 10 年国内军 用航发新机市场规模约 2897 亿元。
关键假设 1：未来随着我国实战化训练频率加大，我们预计单架军机每年飞行时间将会 大幅提升，因此我们假设未来军用航空发动机平均寿命为 5~7 年。
关键假设 2：存量飞机未来 10 年内换发 1/2 次，增量飞机未来 10 年内换发 0/1 次，考 虑假设未来军用航空发动机平均寿命为 6~7 年，因此存量飞机 10 年内更换 2 次的数量 少于更换 1 次的数量，增量飞机 10 年内更换 1 次的数量少于更换 0 次的数量。关键假设 3：发动机比例和发动机单价取可参考型号情况。
图表 37：未来 10 年我国军用航空发动机新机市场空间测算
存量军机未来 10 年发动机需求 | 飞机数量（架） | 更换 1 次 | 更换 2 次 | 发动机比例 | 更换发动机数量（台） | 发动机单价/万元 | 购置经费/亿元 |
| 战斗机 | 1571 | 864 | 707 | 1.5 | 3417 | 2000 | 683 |
| 特种飞机 | 114 | 63 | 51 | 1.5 | 248 | 2000 | 50 |
| 加油机 | 3 | 2 | 1 | 1.5 | 7 | 2000 | 1 |
| 运输机 | 286 | 157 | 129 | 3 | 1244 | 2500 | 311 |
| 武装直升机 | 912 | 502 | 410 | 2.5 | 3306 | 800 | 264 |
| 教练机 | 399 | 219 | 180 | 1.5 | 868 | 800 | 69 |
| 小计 | | | | | | | 1379 |
未来 10 年增量飞机发动机需求 | 飞机数量（架） | 更换 0 次 | 更换 1 次 | 发动机比例 | 增量发动机数量（台） | 发动机单价/万元 | 购置经费/亿元 |
| 战斗机 | 950 | 523 | 427 | 1.5 | 2066 | 2500 | 516 |
| 特种飞机 | 225 | 124 | 101 | 1.5 | 489 | 2500 | 122 |
| 加油机 | 178 | 98 | 80 | 1.5 | 387 | 2500 | 97 |
| 运输机 | 279 | 153 | 126 | 3 | 1215 | 3000 | 365 |
| 武装直升机 | 1099 | 604 | 495 | 2 | 3188 | 1000 | 319 |
| 教练机 | 458 | 252 | 206 | 1.5 | 996 | 1000 | 100 |
| 小计 | | | | | | | 1518 |
| 合计 | | | | | | | 2897 |
资料来源：《WorldAirForce2022》，国盛证券研究所
对于航发产业链景气度的判断：我们此前建立过跟踪、判断军工的高景气度的脉络线及 指标以利于长期投资。其中重点指标包括：合同负债/预收账款、应付账款、关联交易、
经营性现金流、经营业绩、存货等。根据我们建立的研判体系，众多财务指标预示航空 发动机产业链生产任务链饱满、在手订单充足，我们预计 2022 年航发产业链将迎来全
面加速，业绩有望持续兑现。
P.24请仔细阅读本报告末页声明1、在手订单：中期看合同负债，短期关注应付账款及关联交易。
1）合同负债：源于军方或军工企业向上游发布订单，在“十四五”开始试行大批量采购 的背景下产业链按照终端客户-下游-中游-上游的流程按层级提前支付一定比例的预付 款，体现出在手订单的情况。2021H1 大额预收款锁定未来 3-5 年订单，军机、航发主机 厂及部分中游配套企业合同负债大幅增长。从 2022Q1 来看，大部分企业合同负债同比
仍然实现大幅增长，但因产业链各环节发布订单的方式与时间节奏不尽相同，如总装单 位航发动力交付集中于四季度，因此 2022Q1 合同负债较去年末下滑。而中游锻铸造环
节如钢研高纳、图南股份、航宇科技等需要提前进行交付以保障下游总装单位的交付，
因此其合同负债较去年末提升，预示在手订单充足，表明产业链极高的景气度。
图表 38：军机主机厂及航发产业链企业合同负债科目（亿元） | 公司 | 2020 | 2021Q1 | 2021H1 | 2021H1 | 较 | 2021 | 2022Q1 | 2022Q1 同 | 2022Q1 较 21 |
| 2020 年末 | 比 | 年末 |
| 军机主机厂 | 中航沈飞 | 47.29 | 33.82 | 377.37 | 697.93% | 365.35 | 304.52 | 800.48% | -16.65% |
| 洪都航空 | 0.17 | 0.20 | 72.94 | 41704.49% | 68.48 | 67.29 | 32820.65% | -1.74% |
| 航 发 主 机 和 | 航发动力 | 28.05 | 23.97 | 248.23 | 784.81% | 217.52 | 212.82 | 787.99% | -2.16% |
| 分系统单位 | 航发控制 | 0.97 | 0.80 | 8.95 | 825.52% | 8.70 | 8.34 | 948.08% | -4.20% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
同时，由于大单制采购模式下施行大额预付款制度，航发产业链上的公司经营性现金流 得到明显好转。2021 年航发产业链经营性现金流净额同比均实现大幅增长：航发动力 167.04 亿元，同比提高 362.9%、航发控制 8.94 亿元，同比提高 120.61%、中航重机 15.18 亿元，同比提高 130.48%。此外航发动力 2021 年销售商品、提供劳务收到的现
金和购买商品、接受劳务支付的现金均大幅增长，表明其对下游出售的航发整机和对上
游采购的原材料均大幅增长。
图表 39：航发产业链企业现金流情况 | 上市公司 | 2020 | 2021H1 | 2021 | 2021 同比 |
| 经营性现金流净额 | 中航沈飞 | 63.20 | 288.95 | 100.95 | 59.73% |
| 航发动力 | 36.09 | 130.24 | 167.04 | 362.90% |
| 航发控制 | 4.05 | 3.19 | 8.94 | 120.61% |
| （亿元） | 图南股份 | 0.90 | 0.87 | 1.79 | 98.24% |
| 华秦科技 | -0.47 | 1.10 | 1.53 | 422.09% |
| 中航重机 | 6.58 | 6.99 | 15.18 | 130.48% |
| 中航沈飞 | 254.80 | 500.87 | 668.61 | 162.40% |
| 航发动力 | 282.86 | 287.97 | 485.20 | 71.53% |
| 销售商品、提供劳务 | 航发控制 | 29.08 | 18.48 | 41.57 | 42.96% |
| 收到的现金（亿元） | 图南股份 | 4.37 | 3.30 | 6.45 | 47.62% |
| 华秦科技 | 0.74 | 2.22 | 4.47 | 501.84% |
| 中航重机 | 53.43 | 34.45 | 77.59 | 45.22% |
| 中航沈飞 | 184.42 | 179.44 | 514.06 | 178.75% |
| 航发动力 | 198.57 | 127.75 | 263.99 | 32.95% |
| 购买商品、接受劳务 | 航发控制 | 10.90 | 6.92 | 14.56 | 33.57% |
| 支付的现金（亿元） | 图南股份 | 2.65 | 1.84 | 4.23 | 59.56% |
| 华秦科技 | 0.82 | 0.87 | 2.18 | 166.62% |
| 中航重机 | 34.24 | 20.09 | 46.10 | 34.64% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
P.25请仔细阅读本报告末页声明2）应付账款：主要包括军工企业为满足订单生产向其上游厂家购买原材料和零部件而 发生的应付款项，亦能体现订单的增长情况。2022Q1 航发动力应付账款 152.1 亿元，同比 2021Q1 提高 33.48%，较 2021 年末提高 44.78%，主要是生产任务量增加，采购
原材料和配套产品增加所致。
图表 40：航发产业链企业 2022Q1 应付账款同比大幅增长，预示生产任务饱满（单位：亿元）| 上市公司 | 2020 | 2021Q1 | 2021 | 2022Q1 | 2022Q1 同比 | 2022Q1 较 21 年末 |
| 航发动力 | 85.52 | 113.95 | 105.05 | 152.10 | 33.48% | 44.78% |
| 航发控制 | 5.23 | 5.26 | 6.19 | 6.97 | 32.57% | 12.68% |
| 钢研高纳 | 2.82 | 3.05 | 4.34 | 4.74 | 55.27% | 9.27% |
| 图南股份 | 0.14 | 0.22 | 0.20 | 0.47 | 118.92% | 137.30% |
| 西部超导 | 2.90 | 2.81 | 4.79 | 3.60 | 28.10% | -25.01% |
| 宝钛股份 | 8.50 | 8.20 | 13.26 | 11.19 | 36.39% | -15.66% |
| 航宇科技 | 1.08 | 1.69 | 1.69 | 2.80 | 65.44% | 65.23% |
| 派克新材 | 1.78 | 2.11 | 2.72 | 3.66 | 73.58% | 34.49% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
3）关联交易：武器装备生产所需的合格原材料、零部件供应商大部分为中国航空工业集
团、中国航空发动机集团控制的下属企业，相关上市公司与这些主体之间的交易构成关 联交易，因此军工国企的关联交易是我们判断当年营收的重要方面之一。2022 年航发动 力向航空工业集团及中国航发系统之间销售商品、提供劳务值为 207.25 亿元，较 2021 年预计值同比提高 26.98%；2022 年航发控制向航发集团系统内销售商品、提供劳务值 为 43.3 亿元，较 2021 年预计值同比提高 30.15%。航发大赛道上两大核心企业关联交 易金额在 2021 年高基数的基础上仍然保持较高增长，表明产业链极高的景气度。
图表 41：航发动力、航发控制关联交易预示 2022 年航发产业将迎来高增长| 公司名称 | 科目：单位（亿元） | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
| 航发动力 | 预计销售商品与提供劳务值 | 74.21 | 89.78 | 102.92 | 163.21 | 207.25 |
| yoy | - | 20.98% | 14.64% | 58.58% | 26.98% |
| 实际值 | 84.29 | 85.69 | 115.55 | 164.5 | - |
| 完成率（%） | 113.58% | 95.44% | 112.27% | 100.79% | - |
| 预计销售商品与提供劳务值 | 24.39 | 25.22 | 25.09 | 33.27 | 43.3 |
| yoy | 8.11% | 3.40% | -0.50% | 32.59% | 30.15% |
| 航发控制 | 实际值 | 21.92 | 22.45 | 25.1 | 31.05 | - |
| 完成率（%） | 89.87% | 89.02% | 100.04% | 93.33% | |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所（注：基于谨慎原则，上市公司披露的关联交易通常大于实际发生值，一旦上市公司预计关联实际发生值将超过 预计值将对关联交易额度进行上调）
4）经营业绩：2021、2022Q1 航发产业链上企业业绩加速，高景气度持续兑现。伴随 2021H1 大额预收款的落地，航发产业链迎来加速发展、业绩兑现的阶段，大部分企业 2021、2022Q1 营收、归母净利润均实现高增长。值得说明的是，由于产业链各环节的 产品生产交付周期不同，如原材料环节交付周期较短约 3 个月，交付验收后便可确认收
入。而下游整机需等到所有零部件、分系统企业完成交付，进行整机装配后再进行交付，周期约 10 个月，因此航发产业链中上游企业的收入增长情况也能够反映出下游的需求。
P.26请仔细阅读本报告末页声明图表 42：2021、2022Q1 航发产业链企业营收及利润增速情况 | | 营收 yoy | | 归母净利润 yoy |
| 公司 | 2021 | 2022Q1 | 2021 | 2022Q1 |
| 航发动力 | 19.10% | 44.30% | 3.63% | 92.51% |
| 航发控制 | 18.25% | 31.33% | 30.67% | 59.99% |
| 钢研高纳 | 26.35% | 49.21% | 49.56% | 10.39% |
| 图南股份 | 27.73% | 42.15% | 66.24% | 11.86% |
| 华秦科技 | 23.68% | 203.54% | 50.61% | 92.01% |
| 西部超导 | 38.54% | 66.51% | 99.98% | 67.40% |
| 宝钛股份 | 20.94% | 30.18% | 54.49% | 100.99% |
| 中航重机 | 31.23% | 15.65% | 159.05% | 174.95% |
| 航宇科技 | 43.11% | 58.24% | 91.13% | 59.58% |
| 派克新材 | 68.65% | 87.68% | 82.59% | 64.57% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
2、未来收入趋势：重点关注存货，预示短中期收入增长潜力大。
1）存货：主要由原材料、在产品、产成品等构成，反映了企业对已有或意向订单所做的 投产情况，其中原材料对未来更长一段时间的交付，对考察中长期增长更有意义。由于 军工产业以销定产的特点，因此其存货可以理解为收入的前瞻性指标。2021、2022Q1 大 部分航发产业链上企业存货同比实现大幅增长，表明下游需求旺盛，产业链正在加紧备 货。短期角度可关注在产品指标的变化情况，其是指企业正在制造尚未完工的产品，一 旦交付短中期收入端将迎来增长。
图表 43：航发产业链企业 2021、2022Q1 存货同比实现大幅增长，预示短中期收入端将迎来增长（单位：亿元） | | | 存货 | | | 原材料 | | 在产品 |
| 公司名称 | 2021 | 2021 同比 | 2022Q1 | 2022Q1 同比 | 2021 | 2021 同比 | 2021 | 2021 同比 |
| 航发动力 | 205.15 | 9.45% | 241.73 | 5.62% | 42.69 | 6.97% | 150.03 | 12.74% |
| 航发控制 | 10.98 | 10.52% | 11.04 | 14.28% | 3.36 | 14.59% | 5.47 | 21.58% |
| 钢研高纳 | 8.58 | 44.96% | 10.20 | 33.18% | 1.35 | 22.87% | 3.57 | 54.65% |
| 图南股份 | 3.20 | 65.74% | 3.10 | 40.40% | 1.37 | 110.86% | 1.17 | 84.52% |
| 华秦科技 | 0.34 | 234.65% | 0.34 | - | 0.14 | 300.13% | 0.06 | 243.62% |
| 西部超导 | 15.99 | 40.32% | 17.14 | 34.23% | 2.31 | -0.63% | 8.28 | 59.22% |
| 宝钛股份 | 29.96 | 34.71% | 28.90 | 33.43% | 6.06 | 58.89% | 16.14 | 24.24% |
| 抚顺特钢 | 21.87 | 37.92% | 23.44 | 32.85% | 8.51 | 51.87% | 6.39 | 11.98% |
| 中航重机 | 32.32 | 5.57% | 32.56 | 3.30% | 14.37 | 39.45% | 7.21 | -1.99% |
| 航宇科技 | 5.74 | 40.36% | 6.28 | 52.51% | 2.89 | 50.46% | 1.20 | 109.86% |
| 派克新材 | 4.99 | 77.02% | 5.15 | 67.14% | 2.57 | 92.61% | 1.31 | 37.31% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
P.27请仔细阅读本报告末页声明2.3 军用航发维修：实战化训练加快耗损，航发维修后市场快速打开
航空发动机全寿命周期中，研发、制造、维护的价值量比例分别为 10%~20%、40%、50%左右。航空发动机全生命周期包括研究发展阶段、发动机采购阶段和使用维护阶段，
在和平时期，由于武器系统服役的时间更长，维护费用在发动机整个生命周期内的总费 用占比越来越大。因此相对于航发新机采购价值，航发维修市场天花板更高。2013-2021 年罗罗公司的军、民用航发的售后服务（包括维修、服务等费用）营收占比均超过 50%。| 图表 44：罗罗公司民用航空发动机原始设备和售后服务营收占比 | 图表 45：罗罗公司军用航空发动机原始设备和售后服务营收占比 |
| 原始设备营收占比 | 售后服务营收占比 |
|
| 100% 80% 60% | |
|
图表 48：未来 10 年我国军用航空发动机维修市场空间测算
存量军机未来 10 年发动机维修需求 | 飞机数量（架） | 维修 2 次 | 维修 3 次 | 发动机比例 | 维修发动机数量（台） | 维修发动机单价/万元 | 维修经费/亿元 |
| 战斗机 | 1571 | 786 | 785 | 1.5 | 5889 | 1000 | 589 |
| 特种飞机 | 114 | 57 | 57 | 1.5 | 428 | 1000 | 43 |
| 加油机 | 3 | 2 | 1 | 1.5 | 9 | 1000 | 1 |
| 运输机 | 286 | 143 | 143 | 3 | 2145 | 1250 | 268 |
| 武装直升机 | 912 | 456 | 456 | 2.5 | 5700 | 400 | 228 |
| 教练机 | 399 | 200 | 199 | 1.5 | 1494 | 400 | 60 |
| 小计 | | | | | | | 1188 |
| | | 未来 10 年增量飞机发动机维修需求 | | |
| 飞机数量（架） | 维修 2 次 | 维修 3 次 | 发动机比例 | 维修发动机数量（台） | 发动机单价/万元 | 维修经费/亿元 |
| 战斗机 | 950 | 475 | 475 | 1.5 | 3563 | 1250 | 445 |
| 特种飞机 | 225 | 113 | 112 | 1.5 | 842 | 1250 | 105 |
| 加油机 | 178 | 89 | 89 | 1.5 | 668 | 1250 | 83 |
| 运输机 | 279 | 140 | 139 | 3 | 2088 | 1500 | 313 |
| 武装直升机 | 1099 | 550 | 549 | 2 | 5492 | 500 | 275 |
| 教练机 | 458 | 229 | 229 | 1.5 | 1718 | 500 | 86 |
| 小计 | | | | 1308 |
| 合计 | | | | 2496 |
资料来源：《WorldAirForce2022》，国盛证券研究所
P.29请仔细阅读本报告末页声明2.4 商用航发：国产商用航空发动机研制进程加速，将带来巨大市场空间
国产商用航空发动机产业化进程加速。目前我国 C919 面临批产，但国产商用航空发动 机 CJ1000 又尚未研制定型，我国商用航空发动机产业与半导体产业类似实现自主可控 刻不容缓，两机产业有望迎来重大战略发展机遇。中国商飞预测未来 20 年中国航空运输 市场将接收 8725 架干线和支线客机，我国商用航空发动机 CJ1000/CJ2000 等型号一旦
具备批产条件，将获得巨大成长空间。更为重要的是，商发的产业化意味着我国航发产 业迎来二次加速发展，时间维度上将跨越“十四五、十五五”整整 10 年甚至更长周期。
图表 49：“长江 1000”国产商用航发研发历程
资料来源：中国商发，国盛证券研究所
我们测算未来 10 年国内商用航发市场规模约 9376 亿元。
假设 1：根据中国商发发布的《2021-2040 年商用航空发动机市场预测》数据，未来 20 年中国商用航空发动机交付量预计将达到 17000 台以上，市场价值超过 2900 亿美元，其中支线客机发动机交付 1125 台，窄体客机发动机交付 11998 台，宽体客机发动机 3049 台，超大宽体客机发动机 768 台，平均每年生产 850 台发动机。
假设 2：根据中国商发发布的《2021-2040 年商用航空发动机市场预测》数据，支线客 机发动机、窄体客机发动机、宽体客机发动机及超宽体客机发动机的价格分别是 700 万、1500 万、2500 万及 3500 万美元。以 2021 年美元平均汇率 6.4515 折合为人民币计价，发动机价格在 4500 万元、9700 万元、16000 万元及 22500 万元。
假设 3：假设未来 10 年交付发动机数占未来 20 年的 1/2，即未来 10 年中国商用航空发 动机交付量在 8500 台左右。
图表 50：未来 10 年我国商用航空发动机市场空间测算 | 交付数量（台） | 单价（万元） | 发动机价值（亿元） |
| 支线客机发动机 | 563 | 4500 | 253 |
| 窄体客机发动机 | 5999 | 9700 | 5819 |
| 宽体客机发动机 | 1525 | 16000 | 2440 |
| 大型宽体客机发动机 | 384 | 22500 | 864 |
| 小计 | 8471 | - | 9376 |
资料来源：《2021-2040 年商用航空发动机市场预测》，国盛证券研究所
综上所述，我们预计未来 10 年国内军用航空发动机新机市场规模 2897 亿元，国内军 用航发后端维修市场空间 2496 亿元，国内商用航空发动机市场规模 9376 亿元，合计 14769 亿元。需要解释的是：目前我国商用航发尚未定型，其市场空间是一旦国产型号
定型则对应的隐含市场空间。
P.30请仔细阅读本报告末页声明2.5 燃气轮机：两机专项另一大赛道，预计未来 10 年市场空间 4940 亿元
除航空发动机外，燃气轮机也是两机专项布局的另一大赛道，其和航空发动机一脉相承。
在大功率燃气轮机设计中，可以将航空发动机硬件直接应用到发电或舰船用的燃气轮机
上，航空发动机改制成为燃气轮机更是相辅相成，传统方法是将航空发动机的核心机用
作燃气轮机的燃气发生器，去掉航空发动机的排气喷管，增加一个动力涡轮。例如：美 国普惠公司 JT8D 发展成的 FT8 燃机；英国 RR 公司 Spey512 发展成 Spey1903/1907 燃 机；我国黎明公司研制的 QD128 燃气轮机，都是按照航空发动机改制燃气轮机的思路。
全球燃气轮机，发电、工业两大用途中，发电用重型燃气轮机是主要需求，工业用的中 小型燃气轮机需求也在增长，我们测算重型燃气轮机的市场，预计未来 10 年全球重型 燃气轮机市场规模约 4940 亿元。我们分析全球燃气轮机市场规模是因为，很多产业链
上的配套公司不止于国内配套，更多是面向全球配套。
假设 1：未来 10 年全球新装机容量为 247GW。受可再生能源产业大发展冲击，全球 燃气轮机市场持续萎缩。据全球发电产业数据供应商 McCoyPowerReports 数据，2011 年全球大型燃气轮机装机量约 71.6GW，2018 年仅为 30GW。虽然太阳能、风能等可再
生能源有其明显的优势，但电厂必须考虑可再生能源间歇性这个特点来制定计划。天然
气供应充沛、价格低廉，供应链具有弹性，表现出色，是可再生能源的绝佳补充。根据 GE 报告，在未来 10 年内，全球 28%的新建电厂将使用天然气；至 2025 年，全球发电 量的 22%将来自天然气发电。因此，我们假设 2018~2030 年全球重型燃气轮机年装机 量逐步减少至 21GW 左右，对应 2021~2030 年合计约 247GW。
假设 2：按照 400MW 的 H 级燃机计算，每台单价 8 亿元。燃气轮机按照燃烧室温度 可以分为：E 级（燃烧温度 1100℃）、F 级（燃烧温度 1200℃）、H 级（燃烧温度 1400℃）；其对应的单机功率分别为：E 级（37-130MW）、F 级（225-300MW）、H 级（400-520MW）。目前市场上的 E 级和 F 级重型燃气轮机技术已经成熟，H 级和 J 级产品也已进入市场并
有成功投运的案例。
发电用燃气轮机不是标准品，是跟随工程项目整体招标，单台燃气轮机的订单金额波动 很大，而且往往订单金额中是包含了若干年的运营维修服务。1 台 F 级燃气轮机（300MW）价格大约 5-6 亿人民币。按照西门子与埃及签署的协议，1 台 H 级燃气轮机（400MW），预计价格 7-8 亿人民币（1 亿欧元），我们假设是 8 亿元。
因此我们测算下来，未来 10 年全球重型燃气轮机市场规模=247GW（未来 10 年全球 新装机容量）/400MW*8 亿元（400MW 的 H 级燃机单价）=4940 亿元。| 图表 51：不同发电方式平均度电成本（$/MWH） | 图表 52：重型燃气轮机的市场份额（3 年平均总装机容量） |
资料来源：GE，国盛证券研究所
资料来源：GE，国盛证券研究所
P.31请仔细阅读本报告末页声明 - 航空发动机产业链
3.1 航空发动机价值拆分
3.1.1 按全寿命周期：“研发、制造、维护”三大阶段
航空发动机全寿命周期要经历研发、制造、维护三大阶段，分别约占全寿命周期价值量 的 10%、45%、45%。
1、研发：航空发动机的研发阶段成本占全生命周期价值量约 10%，包括设计、试验、制造三大费用，根据《航空发动机-飞机的心脏》所述，三者占比分别为 10%、50%、40%。根据《中国航空工业技术政策》，航空发动机研发阶段可以分为预先研究阶段和型 号研制两个阶段，研发费用分别占比 40%和 60%，其中各子阶段研发费用占比为应用 基础 4%、先进部件 26%、技术验证机 10%、型号验证机 50%、工程发展 10%。2、制造：航空发动机的采购阶段成本占全生命周期价值量约 45%，主要由原材料、人 工成本等其他成本构成，其中原材料占比最高达到 50%，主要包括高温合金、钛合金、
铝合金等。所谓“一代材料、一代航空发动机”，新型航空发动机的高价值主要体现在材 料端，目前先进航空发动机中高温合金用量高达 40%~60%。
3、维修：航空发动机维修使用阶段成本占全生命周期价值量约 45%，可以拆分为：零 备件航材：51%；发动机大修和零部件修理：22%；航线维修：10%；外场更换周转件：9%；其他：8%。
图表 53：航空发动机全寿命周期价值分布| 分阶段 | 发展特点 | 价值比 | 以 F135 为例费用占比 | 中国主要供应商 |
| 研发 | 基于核心机衍生发展 | 10% | 10.83% | 601/624/608 等几个研究所 |
| 制造 | 主承包商+供应商模式 | 45% | 40.83% | 主机厂：410/420/430/460/331 等 |
| 维修 | OEM 厂 商 + 第 三 方 | 45% | 48.33% | 维修厂：主机厂、5719 厂等 |
| MRO 服务模式 |
资料来源：《PortfolioSystemsAcquisitionOfficeofTheUnderSecretaryofDefense》，国盛证券研究所
图表 54：航空发动机全生命周期价值拆分
资料来源：《航空发动机-飞机的心脏》，《谈航空发动机售后服务和热端部件的典型修理技术》，前瞻产业研究院，国盛证券研究所
P.32请仔细阅读本报告末页声明3.1.2 按整机产业链：“原材料、零部件、分系统、整机、维修”五大环节
航空发动机产业链包括原材料→零部件→分系统→整机→维修五大环节。我国军用航空 发动机经历了“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的过程，当前已建立起了相对 完整的发动机研制生产体系，我国军用航空发动机产业链相关企业一览如下：
图表 55：我国军用航空发动机产业链
资料来源：Wind，国盛证券研究所
我们按照成型工艺以及功能部件两种路线对航空发动机价值占比进行详细拆分。1、成型工艺：分为锻造件、铸造件、钣金件、机加工件、3D 打印件等。其中锻造件价 值占比约 15-20%，此外控制系统价值占比约 15%。
图表 56：航空发动机按工艺环节价值拆分及对应供应商| 工艺环节 | 产品举例 | 使用原材料 | 价值占比 | 中国主要供应商 |
| 叶片 | 风扇叶片、压气机叶片 | 钛合金、高温合金 | 15-20% | 主机厂旗下叶片分厂、 |
| 航亚科技、山东豪迈 |
| 1）机匣类：风扇、压气机、高压/低压涡轮机匣等 |
| 锻造 | 环锻件 | 钛合金、高温合金 | 贵州安大、航宇科技、派 |
| 2）除机匣外：封严环、支承环、风扇法兰环等 |
| 克新材 |
| 单台发动机含 6~8 个机匣，50~100 个环形锻件 |
| 模锻件 | 盘件：风扇盘、压气机盘、涡轮盘等 | 高温合金、钛合金、 | 陕西宏远、德阳二重、西 |
| 轴件：压气机轴、涡轮轴等 | 高强度钢、不锈钢 | 南铝、三角防务 |
贵阳精铸、钢研高纳、应| 叶片 | 涡轮转子叶片、涡轮导向叶片 | 高温合金 | 15% | 流股份、江苏永瀚、万泽 |
股份等| 铸造 | 机匣 | 中介机匣、中心传动机匣、附件传动机匣、减速器 | 钛合金、不锈钢、高 | 1.3% | 图南股份、安吉精铸、主 |
| 机匣、滑油箱机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣等 | 温合金、铝合金 | 机厂旗下铸造厂 |
| 其他铸件 | 整体叶盘、扩压器等 | 钛合金、高温合金 | 10~15% | 安吉精铸、主机厂旗下 |
| 铸造厂 |
| 钣金 | 钣金件 | 燃烧室、密封环、隔热罩等 | 高温合金 | - | 贵航 100 厂、主机厂、 |
| 航发科技 |
| 机加工 | 如叶片、整体叶轮、机匣、盘、轴件等 | 高温合金、钛合金等 | - | 主机厂旗下机加分厂、 |
| 航发科技、爱乐达等 |
| 3D 打印 | 如机匣、叶片、叶轮、叶盘等 | 高温合金、钛合金等 | - | 铂力特 |
| 控制系统 | 控制器及燃油调节器、泵、活门、电机、航插及电 | - | 15% | 航发控制、614 所 |
| 缆、传感器等 |
| 整机 | - | - | 100% | 410/420/430/460/331 |
| 等 |
资料来源：《航空燃气涡轮发动机典型制造工艺》，图南股份年报，三角防务公开转让说明书，公司公告，国盛证券研究所
P.33请仔细阅读本报告末页声明2、功能部件：各机型配套航发“高、低压涡轮”价值占比较高，其他部件根据机型不同
呈现差异化。
1）战斗机发动机：其特征是外涵道小，配有加力燃烧室，因此风扇、外机匣的价值占比 较低，加力燃烧室价值占比高，代表型号如 F100、F101，其加力燃烧室和喷管价值占比 分别为 26%、22.7%；
2）运输机发动机：其特征是无加力燃烧室，因此风扇、机匣价值占比较高，代表型号如 TF39，其风扇、机匣合记价值占比 35.3%，远高于战斗机发动机 F100 的 14.1%；3）直升机发动机：既无加力燃烧室也无风扇，因此控制系统价值占比较高，代表型号如 T700，其控制系统及附件价值占比达到 22.5%。
图表 57：几种典型航空发动机按部件价值拆分| 发动机部件及系统 | J79 涡喷 | F100 涡扇（战斗机） | F101 涡扇（战斗机） | TF39 涡扇（运输机） | T700 涡轴（直升机） |
| 风扇 | 无 | 6.3 | 7.9 | 19.4 | 无 |
| 压气机 | 29 | 18.7 | 9.8 | 10.9 | 3.8 |
| 燃烧室 | 2.8 | 3.1 | 4.3 | 3.3 | 8.1 |
| 高压涡轮 | 16.2 | 10.4 | 14.3 | 11.8 | 12.5 |
| 低压涡轮 | 无 | 5.1 | 7.5 | 13.2 | 9.8 |
| 加力燃烧室和喷管 | 13.4 | 26 | 22.7 | 无 | 无 |
| 机匣及外部构件 | 6.5 | 7.8 | 7.3 | 15.9 | 9.4 |
| 控制系统及附件 | 16.5 | 11.5 | 14.3 | 3.8 | 22.5 |
| 轴承及传动 | 5.9 | 3.1 | 2.3 | 5.2 | 8.3 |
| 其他及装配 | 9.7 | 8 | 9.6 | 16.5 | 25.6（含减速装置） |
| 合计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
资料来源：前瞻产业研究院，国盛证券研究所
图表 58：涡扇发动机拆解图
资料来源：enginehistory，国盛证券研究所
P.34请仔细阅读本报告末页声明3.2 原材料
一代材料，一代新型航空发动机，航空发动机材料及其制造技术是提升航空发动机综合 性能的基石。航空发动机是在高温、高压、高速旋转的恶劣环境条件下，要求长期可靠 工作的复杂热力机械，在各类武器装备中航空发动机对材料和制造技术的依存度最为突 出。材料也促进了航空发动机的更新换代：第 1/2 代发动机的主要结构件均为金属材料；第 3 代发动机开始应用复合材料及先进的工艺技术；第 4 代发动机广泛应用复合材料及 先进的工艺技术，充分体现了一代新材料一代新型发动机的特点。
图表 59：航发发动机材料发展趋势| 发动机代际 | 代表型号 | 材料 | 工艺 |
| 一、二代 | J47、J58、BK-1、 | 金属材料 | 压气机：早期锻造合金钢叶片后发展为钛合金叶片 |
| P-11、涡喷 5 | 涡轮：定向合金、实心叶片 |
压气机：多数压气机叶片采用钛合金锻造工艺，此外，普惠公司曾将硼/铝复合| 三代 | F100、AL-31F、涡 | 金属材料为主，开 | 材料制造的风扇叶片装于 F100，运行良好 |
| 扇 10 | 始应用复合材料 | 涡轮：精密铸造，定向合金和第一代单晶合金、气膜冷却空心叶片； |
F100 发动机喷嘴和加力燃烧室喷管采用碳碳复合材料| 四代 | F119、F135、AL- | 广泛应用复合材料 | 风扇静子叶片：F119 采用树脂基复合材料 |
| 41F、涡扇 15 | 涡轮：精密铸造，第二代单晶合金、复合冷却空心叶片 |
资料来源：《一代新材料，一代新型发动机：航空发动机的发展趋势及其对材料的需求》，国盛证券研究所
目前高温合金和钛合金是航空发动机的主要材料，重量分别占比 47%和 25%。不同材 料由于性能优异点不同，往往用于不同的位置，高温合金耐高温特性，主要用于发动机 热端部件；钛合金虽然密度低可加大航空发动机的推重比，但是由于工作温度不够高，往往用于航空发动机冷端部件；合金结构钢可承受拉伸、扭转等力的作用，往往用于航 空发动机的轴件；铝合金密度低质量低，但是由于强度不够大，目前仅少量用于航空发 动机冷端部件；复合材料各方面性能优异，未来有望在新型航空发动机上得到广泛应用。
图表 60：航空发动机中各原材料重量占比及所适用零部件（重量占比以 Genx 为例）| 分类 | 重量占比 | 适用零部件 |
| 高温合金 | 47% | 高压压气机末级叶片、燃烧室、燃烧室机匣、涡轮叶片、涡轮盘、涡轮机匣、加力燃烧室 |
| 钛合金 | 25% | 风扇叶片、风扇盘、压气机叶片、压气机盘等 |
| 合金结构钢 | 16% | 风扇轴、压气机轴、涡轮轴等 |
铝合金
复合材料 | 8%
4% | 风扇叶片、风扇盘等
树脂基：外涵机匣、进气机匣、风扇叶片等；
陶瓷基：燃烧室、高压涡轮、尾喷管；
金属基：作动杆、低压轴、空心风扇叶片 |
资料来源：《GlobalCommercialAeroTurbofanEngineMarket，SupplyChainandOpportunities:2012-2017》，《航空燃气涡轮发动机典型制造工艺》，《MaterialsforAircraftEngines》，国盛证券研究所
P.35请仔细阅读本报告末页声明图表 61：航空发动机材料分布示意图
资料来源：Wind，国盛证券研究所
未来趋势上，持续会有先进的新材料得到应用。总体上看，航空发动机部件正向着高温、
高压比、高可靠性发展，航空发动机结构向着轻量化、整体化、复合化的方向发展，发 动机性能的改进一半靠材料。据预测，新材料、新工艺和新结构对推重比 12~15 一级发 动机的贡献率将达到 50%以上，未来甚至可占约 2/3；在发动机减重方面的贡献率将达 到 70%。我们看到，新材料、新工艺、新结构会持续应用到航空发动机上，如先进的镍 基高温合金、树脂基复合材料（PMC）、陶瓷基复合材料（CMC）等，这就要求航空发动
机处于持续的研制、创新过程中，这也是这行业持续研发投入、高壁垒的原因所在。
图表 62：航空发动机材料应用趋势
资料来源：《ResearchinCompositesforAeroEngineApplications》，国盛证券研究所
P.36请仔细阅读本报告末页声明3.2.1 高温合金：先进航空发动机的基石材料，用量占比达 40%~60%
提高航空发动机的工作温度，是提升发动机推重比的关键手段，最核心手段是应用高温 合金材料。先进航空发动机高温合金用量达到 40%~60%，被誉为“先进航空发动机 的基石材料”。新材料、新工艺对推重比 12-15 发动机的贡献将达 50%以上，从未来发 展来看，甚至可占 67%。因此发展高质量性能的高温合金材料、提高高温合金成品的工 艺水平（比如叶片精密铸造工艺从等轴晶、定向晶，向单晶工艺发展），是高温合金产业
发展必然趋势。
高温合金从诞生起就用于航空发动机，主要用于航空发动机四大热端部件：燃烧室、导
向叶片、涡轮叶片和涡轮盘，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。1）涡轮盘：以变形高温合金和粉末冶金高温合金为主。涡轮盘在四大热端部件中所占质 量最大。
2）涡轮工作叶片：以单晶高温合金为主。涡轮叶片是航空发动机上工作条件最恶劣也是 最为关键的构件。
3）涡轮导向器叶片：以铸造高温合金为主。导向叶片是航空发动机上承受温度最高、热 冲击最大的零件之一，目前国际先进发动机主要使用单晶叶片。
4）燃烧室主要零部件：用量最大、最为关键的是变形高温合金。燃烧室的作用在于把燃 油的化学能释放变为热能，是动力机械能源的发源地。
图表 63：高温合金在航空发动机上的应用| 应用领域 | 特点及工作环境 | 应用材料 |
| 燃烧室 | 发动机各部件中温度最高的区域，温度可高达 1500-2000℃，作为燃烧室壁的高温合 | 用量最大、最为关键的是变形高 |
| 金材料需承受 800-900℃的高温，局部甚至高达 1100℃以上。除需承受高温外，还 |
| 温合金。 |
| 应能承受周期性点火启动导致的急剧热疲劳应力和燃气的冲击力。 |
| 导 向 器 | 用来调整燃烧室出来的燃气流向，是涡轮发动机上承受温度最高、热冲击最大的零部 | 大多采用精密铸造镍基高温合 |
| 件，材料工作温度最高可达 1100℃以上，但涡轮导向叶片承受的应力比较低，一般 |
| （涡轮导 |
| 金。 |
| 低于 70MPa。该零件往往由于受到较大热应力而引起扭曲，温度剧变产生热疲劳裂纹 |
| 向叶片） |
| 以及局部温度过高导致烧伤而报废。 |
| 涡轮叶片 | 涡轮发动机中工作条件最恶劣也是最关键的部件，其处于温度最高、应力最复杂、环 | 涡轮叶片材料大多也是精密铸造 |
| 境最恶劣的部位而被列为第一关键件。涡轮叶片在承受高温的同时要承受很大的离心 |
| 镍基高温合金。国内常用牌号： |
| 应力、振动应力、热应力等。所承受温度低于相应导向叶片 50-100℃，但在高速转 |
| DD6 等。 |
| 动时，受气动力和离心力的作用，叶身部分应力达 140MPa，叶根部分达 280-560Mpa。 |
| 涡轮盘 | 涡轮盘是航空发动机上的重要转动部件，工作温度不高，一般轮缘为 550-750℃，轮 | 用作涡轮盘的高温合金为屈服强 |
| 度很高、细晶粒的变形高温合金 |
| 心为 300℃左右，因此盘件径向的热应力大，特别是盘件在正常高速转动时，由于盘 |
| 和粉末高温合金。我国涡轮盘中 |
| 件质量重达几十至几百千克，且带着叶片旋转，要承受极大的离心力作用，在启动与 |
| 变形高温合金 GH4169 合金用量 |
| 停车过程中又构成周期性的大应力低周疲劳。 |
| 最大、应用范围最广。 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
高温合金按照工艺路线分类有三大类：变形高温合金、铸造高温合金、粉末高温合金。
其中铸造高温合金根据结晶方式又可以分为：等轴晶铸造高温合金、定向凝固柱晶高温 合金和单晶高温合金 3 类。其中变形高温合金应用范围最广，占比达到 70%多，铸造 高温合金占比为 20%，其余不到 10%。总体上看，变形高温合金的制造工艺难度大于 铸造母合金，因此价格上变形高温合金更高，铸造高温合金产业链的工艺难点在于后续
的精密铸造工艺，也是提升铸造合金产品附加值的重要环节。
P.37请仔细阅读本报告末页声明图表 64：高温合金按工艺分类及详细介绍| 大类 | 小类 | 释义 | 牌号 | 用于发动机部件 | 应用情况 | 工作温度 |
| 变 形 高 | - | 可进行热、冷变形加工，具有良好的力 | GH | 涡轮盘、压气机盘、涡轮 | 用量占 | 600-1000℃ |
| 学性能和综合的强、韧性指标，具有较 | 叶片、导向叶片、主燃烧 |
| 温合金 | 70% |
| 高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。 | 室、火焰筒、机匣等 |
| 等轴晶铸造高温 | 用铸造方法成型零件的一类高温合金。 | K | | | 1000℃以上 |
| 合金 |
|
| 铸 造 高 | 定向凝固柱晶高 | 其主要特点是具有更宽的成分范围，由 | DZ | 叶片，目前国内等轴晶、 | 用量占 | 1050℃ |
| 温合金 | 于可不必兼顾其变形加工性能，合金的 | 定向晶应用比较成熟 | 20% |
| 温合金 |
|
| 单晶高温合金 | 设计可以集中考虑优化其使用性能。 | DD | | | 1204°C |
| 新 型 高 | 粉末合金 | 将高温合金雾化成粉末，再经热等静压 | FGH | 粉末涡轮盘 | 用量占 | 1100℃以上 |
| 成型或热等静压加锻造成型的生产工 |
| 温合金 | ODS 合金 | 艺制造出高温合金产品。 | MGH | 火焰筒、导向叶片及涡轮 | 10% | 1200℃ |
| 用粉末冶金工艺制备 |
| 叶片 |
资料来源：《航空材料技术》，国盛证券研究所
国内从事高温合金生产的单位分为三类，一类是特钢企业，如抚顺特钢、长城特钢、宝 钢特钢等；另一类则是研究院所，如航空材料研究院、中科院沈阳金属研究所，还有钢 铁研究总院系统的专业生产厂家钢研高纳等；还有如图南股份、江苏隆达等民企。
1、变形高温合金产业链
变形高温合金材料：主要供应商包括大型钢铁生产基地以及新兴的变形高温合金厂商。1）大型钢铁生产基地：抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等大型钢铁企业，生产批量较大 的合金板材、棒材和锻件；
2）新兴的变形高温合金厂商：西部超导、江苏隆达、图南股份、中信特钢、四川六合、广大特材等新兴厂商。
变形高温合金制品：对铸锭进行开坯、锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压和特殊的热处理 技术，以获得不同形状和尺寸的锻件与零件，制品通常包括板材、棒材和涡轮盘等。国 内从事高温合金锻造的企业主要包括中航重机、派克新材、航宇科技、二重万航、钢研 高纳、三角防务、西南铝业等，这会在后续锻造部分详述。
图表 65：中国变形高温合金厂商及其产能| 变形高温合金厂商 | 变形高温合金名义 | 2021 年 产 量 | 2021 年高温合金 | 竞争格局 |
| 产能（吨） | （吨） | 产品营收（亿元） |
| 抚顺特钢 | 预计 5000 | 5900 | 13.04 | 国内航空航天领域占比 80%以上 |
| 3 大老牌变形 合金厂商 | 宝钢特钢 | - | - | - | 国内航空航天领域规模仅次于抚顺特钢， |
| 但宝钢整体重心在普钢 |
| 长城特钢 | - | - | - | 此前曾退出军品市场，现在批产规模较小 |
| 西部超导 | 2000 | 554.69 | 1.02 | 1）变形高温合金产品主要以民品为主，表 |
| 中信特钢 | 5000 | - | - |
| 江苏隆达 | 3000 | 38.15 | - | 观产能并不代表实际尤其是军品产量。 |
| 新进入者 | 中航上大 | - | - | - | 2）军用领域多处于送样、小批阶段，核心 |
| 图南股份 | 1445 | 1353.57（销量） | 1.97 | 关注大批量生产能力的形成。 |
| 四川六合 |
| - | - | - |
| 广大特材 | 2000 | - | - |
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：图南股份产能为招股书数据，中信特钢产能为 2020 年年报数据）
P.38请仔细阅读本报告末页声明军用变形高温合金拥有极高的壁垒，铸就稳固的竞争格局，预计十四五抚钢仍占据主导
地位。高温合金的工艺为非标准化，因此对研发实力、经验积淀要求很高；下游是航空
发动机等产品也要求非常高的质量稳定性，因此高温合金行业有着非常强的市场先入壁 垒，一旦进入用户的供应链体系，一般不会轻易更换。高温合金供应要 2 步，走完科研-验证流程、批量供货，前者时间周期很长，后者对质量稳定性、成材率要求很高，因此 我们认为“十四五”抚钢占据军用变形高温合金的主导地位不会变化。
图表 66：航空航天用高温合金冶炼具有非常高的壁垒
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
2、铸造高温合金产业链
铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金，具有合金化程度高、
成分范围高、应用领域广阔等特点。其工艺流程较为复杂，包括精选、组装和熔炼等多
个步骤，复杂的工艺流程也使产品更加精细化。广泛应用于制造航空、航天、能源等领
域高端装备核心热部件的高温母合金、精铸件以及高温合金叶片等。
铸造高温合金产业链中，主要企业分类：
1）铸造高温合金母合金企业：航材院、钢研高纳、中科院金属所、图南股份、江苏隆达；2）精密铸造企业：一类是黎明、黎阳等航发体系内的精密铸造厂；另一类是钢研高纳、图南股份、应流股份、安吉铸造、江苏永瀚等体系外的企业。
铸造母合金企业都会涉及铸造制品，母合金+精铸铸造一体化可实现内部工序高效协同 降低成本，提升产品质量，我们后续将铸造母合金+叶片/机匣等铸件统筹分析。
图表 67：国内铸造高温母合金企业（钢研高纳、图南股份营收和毛利率均采用铸造高温合金制品，中科三耐采用航空发动机系列产品数据）| 厂商 | 介绍 | 名义产能 | | 营收（亿元） | 毛利率（%） |
| 厂商 | 介绍 | 名义产能 | 2019 | 2020 | 2021 | 2019 | 2020 | 2021 |
| 621（航材 | 国内唯一从事航空先进材料研制和工程化研究 | - | - | - | - | - | - | - |
| 院） | 的科研机构，有铸造母合金、单晶叶片研产能力 |
| 钢研高纳 | 可承担我国几乎所有品种高温合金母合金的生 | - | 8.99 | 9.94 | 12.01 | 33.32% | 34.58% | 24.45% |
| 产，产品涵盖我国所有在研和批产型号发动机 |
| 图南股份 | 国内少有的布局铸造高温母合金+精密铸件的民 | 3000 吨 | 1.91 | 2.00 | 2.91 | 49.22% | 45.09% | 51.13% |
| 企，精铸机匣在国内军用航发具备高市占率 |
| 中科院金属 | 我国材料科学与工程研究的重要研究基地，可生 | - | - | - | - | - | - | - |
| 所 | 产铸造母合金（含单晶）、精铸叶片（含单晶） |
| 中科三耐 | 中科院金属所持股 26.4%。主导产品包括“高温 | - | - | - | 0.37 | - | - | 54.75% |
| 合金母合金材料、燃气轮机热端涡轮叶片、航空 |
| 江苏隆达 | 航天用特种精密铸件等。 | 2000 吨 | 1.09 | 1.84 | - | 30.48% | 28.79% | - |
| 铸造母合金（包括单晶、定向、等轴）已批量用 |
| 于发动机热端部件的制造和研发 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
P.39请仔细阅读本报告末页声明3、粉末高温合金产业链
粉末高温合金在我国高温合金领域应用占比约 10%，钢研高纳为该领域市场占有率达 60%。粉末高温合金是航空发动机涡轮轴、涡轮盘挡板、涡轮盘等关键热端部件的首选 材料。目前世界上只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数国家具备粉末高温合金 研发、生产能力，其中美国和俄罗斯是粉末高温合金研制和工程化应用最成功的国家，所生产的粉末高温合金制品被用于多个型号的航空发动机。| 图表 68：航空发动机粉末涡轮盘 | 图表 69：粉末高温合金三条主要制备路线 |
资料来源：粉体网，国盛证券研究所
资料来源：粉体网，国盛证券研究所
我国粉末高温合金产业链中，钢研院、航材院等为粉末高温合金研发做出重要贡献。其 中钢研高纳是国内最早开始研发和生产粉末高温合金制品的企业，目前已研制出 10 余 种型号，其中 FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、FGH4098 等粉末高温合金盘 锻件满足了国家多个重点型号航空发动机的设计和应用需求，市场占有率达 60%，其余
主要厂商是航材院。近年来钢研高纳粉末高温合金业务处于快速发展阶段。
图表 70：钢研高纳新型高温合金业务处于快速增长期 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
| 钢研高纳新型（主要粉末）高温合金营收（亿元） | 1.18 | 1.71 | 1.85 | 2.85 |
| 同比增速（%） | 20.39% | 44.74% | 7.82% | 54.42% |
| 毛利率（%） | 37.26% | 37.64% | 47.3% | 54.94% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
4、高温合金供需情况：目前严重供不应求，高端航空用高温合金的有效产能远远不能满
足日益增长的市场需求，预计十四五仍然处于供不应求状态。
1）需求端：航空发动机耗材属性+维修市场启动+远期商发、燃气轮机等提供更大市场，预计未来 10 年国内航发高温合金市场规模 4555.5 亿元。
军用航空发动机新机领域：我们预计未来 10 年高温合金市场规模达 869.1 亿元。前文 我们测算出未来 10 年国内军用航发新机市场规模 2897 亿元，按照高温合金价值量占航 发整机价值量 30%计算，那么未来 10 年军用航发高温合金市场规模达 869.1 亿元。
军用航空发动机维修领域：我们预计未来 10 年高温合金市场规模达 873.6 亿元。前文 我们测算出未来 10 年国内军用航发维修市场规模 2496 亿元，由于航空发动机后期维护 修理中，零备件航材、发动机大修和零部件修理成本占比超 70%，并且整机材料成本中 高温合金占比 50%以上，因此我们假设维修一次高温合金价值量占 35%。我们预计未 来 10 年军用航发维修高温合金市场规模达亿元 873.6 亿元。
民用航空发动机领域：我们预计未来 10 年高温合金市场规模达 2812.8 亿元。前文我 们测算出未来 10 年国内民用航发市场规模 9376 亿元，那么按照高温合金价值量占航空 发动机整机价值量 30%计算，未来 10 年国内民用航发高温合金市场规模 2812.8 亿元。
P.40请仔细阅读本报告末页声明图表 71：未来 10 年高温母合金需求量测算
存量军机未来 10 年发动机高温合金需求 | 更换发动机数量（台） | 发动机重量/吨 | 高温合金成品重量/吨 | 成材率（%） | 高温母合金重量/吨 |
| 战斗机 | 3417 | 1.7 | 0.85 | 10% | 29044 |
| 特种飞机 | 248 | 1.7 | 0.85 | 10% | 2108 |
| 加油机 | 7 | 1.7 | 0.85 | 10% | 55 |
| 运输机 | 1244 | 2.0 | 1.00 | 10% | 12441 |
| 武装直升机 | 3306 | 0.9 | 0.45 | 10% | 14877 |
| 教练机 | 868 | 0.9 | 0.45 | 10% | 3905 |
| 小计 | | | | | 62430 |
| | 未来 10 年增量军机发动机高温合金需求 | | |
| 增量发动机数量（台） | 发动机重量/吨 | 高温合金成品重量/吨 | 成材率（%） | 高温母合金重量/吨 |
| 战斗机 | 2066 | 1.7 | 0.85 | 10% | 17557 |
| 特种飞机 | 489 | 1.7 | 0.85 | 10% | 4157 |
| 加油机 | 387 | 1.7 | 0.85 | 10% | 3290 |
| 运输机 | 1215 | 2.0 | 1.00 | 10% | 12150 |
| 武装直升机 | 3188 | 0.9 | 0.45 | 10% | 14346 |
| 教练机 | 996 | 0.9 | 0.45 | 10% | 4482 |
| 小计 | | | | 55981 |
| 合计 | | | | 118411 |
资料来源：《WorldAirForces2022》，国盛证券研究所
2）供给端：目前供给无法满足日益增长的需求。从高温母合金角度来看，我们预计未来 10 年军机航发高温母合金需求量接近 24 万吨，具体测算如下：前文我们已经测算出军 用航空发动机未来 10 年的新机数量，按照高温合金成品重量占发动机 50%、高温母合 金到成品的成材率 10%来计算，未来 10 年军用航发新机消耗高温母合金接近 12 万吨，上面我们测算未来 10 年军用航发新机和军用航发维修高温合金市场空间相差不多，因 此我们预计未来军机航发高温母合金需求量接近 24 万吨，平均每年需求 2.4 万吨。
高温合金的生产壁垒非常高，特别对军品来说名义产能并不等于实际生产能力，目前国 内军用高温合金处于供不应求状态。以抚顺特钢为例，2021 年其变形高温母合金产量、销量分别为 5894、6049 吨，产销率超过 100%，反映下游需求的旺盛以及供应的紧张。按照抚顺特钢在国内航空航天变形高温母合金市占率超过 80%、变形高温合金在所有高 温合金用量 70%来计算，2021 年国内航空航天高温母合金供应约 1.08 万吨。因此，我
们明确指出，军用高温合金“十四五”期间仍将处于供不应求的状态，由于其高壁垒尤 其是大批产的难度极高、周期极长，所以中期核心仍然是产能释放节奏，2022 年镍价
大幅上涨仅是短期因素。
5、为什么在航空发动机赛道要尤其重视高温合金赛道？这是因为：
1）从壁垒环节来看，高温合金的研制壁垒是高于其他环节的，其中最难的环节是变形高
温合金、精密铸件。变形高温合金的研制壁垒高于下游锻造环节；铸造母合金的壁垒低
于变形高温合金，但精密铸造尤其是涡轮叶片的铸造技术壁垒极高。
2）量的增速：消耗属性是装备链条增速的核心影响因素之一，从消耗属性角度看“高温 合金>航空发动机>军机”，再叠加国产替代的需求，因此高温合金产业相对于下游军机
装备增速更高。相对于军机，航空发动机的需求来自于军机放量增长，以及实战化训练
强度加大会拉动消耗；而相对于航空发动机，高温合金制成的高温件维修更换频率更高，
此外还有海外进口替代逻辑，因此高温合金产业相对于军机行业发展增速会更高。
P.41请仔细阅读本报告末页声明
首先看收入增速：原则上高温合金由于有耗损维修所以收入增速相对主机会更高，但是 由于航发维修市场在 2021 年后才逐渐起来（此前规模更小），因此收入相对增速并不明 显，从历年的 CAGR 来看表现为各企业业务拓展带来的收入增速更高。如钢研高纳、图 南股份 2014-2021 年高温合金业务相关收入 CAGR 分别为 18.22%、20.29%，而 2014-2021 年航发动力航发及衍生品业务收入 CAGR 为 11.39%。
图表 72：高温合金上市公司的相关业务增速相对于航发动力发动机业务收入更高| 70% | 抚顺特钢（高温合金业务营收）增速 | 图南股份（高温合金业务营收）增速 |
| 钢研高纳（高温合金业务营收）增速 | 航发动力（航空发动机业务营收）增速 |
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%| -10% | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
-20%
-30%
-40%
资料来源：Wind，国盛证券研究所
其次看盈利的增速：相对于下游总装，上游的材料受军品定价机制影响较小，更多是货
架产品因此拥有相对市场化的定价机制，重要的是材料更容易形成规模效应，因此高温 合金材料企业盈利弹性相对于下游总装有望更强。如图南股份、钢研高纳 2014-2021 年 归母净利润 CAGR 分别为 61.85%、15.63%，而航发动力 2014-2021 年归母净利润 CAGR 仅 3.45%，突显出上游原材料的盈利弹性强于下游总装厂。
图表 73：航发产业链上游高温合金相关上市公司盈利弹性相较于下游总装更强| 图南股份(归母净利润）增速 | 钢研高纳(归母净利润）增速 | 航发动力(归母净利润）增速 |
200%
150%
100%
50%
0%| 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
-50%
-100%
资料来源：Wind，国盛证券研究所
6、2022 年镍价大幅上涨只是短期因素，长期核心矛盾仍是扩产。
1）镍等原材料价格上涨对短期业绩的影响是存在的。由于俄乌战争下俄罗斯镍出口受 阻以及能源价格上涨带来的通胀效应等因素，2022 年以来镍价持续上涨，截止 4 月 28 日沪镍含税价 23.39 万元/吨，较年初上涨超过 50%，而航空航天用量的最大变形高温 合金 GH4169 含镍量约 50%，因此镍价上涨将直接影响高温合金类企业盈利能力。
P.42请仔细阅读本报告末页声明图表 74：2003 年至今沪镍价格走势情况
沪镍含税价（万元/吨）500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000
0 | |
| 2003-07-31 | 2004-07-31 | 2005-07-31 | 2006-07-31 | 2007-07-31 | 2008-07-31 | 2009-07-31 | 2010-07-31 | 2011-07-31 | 2012-07-31 | 2013-07-31 | 2014-07-31 | 2015-07-31 | 2016-07-31 | 2017-07-31 | 2018-07-31 | 2019-07-31 | 2020-07-31 | 2021-07-31 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
但原材料价格大幅上涨是短期事件不具备可持续性，高温合金企业如抚顺特钢等一方面
通过提高管理水平、成材率等方式以抵御成本上涨，另一方面军工材料的采购是相对市
场化的，高温合金厂商已向下游采购商提出涨价通知，未来大概率是航发整个产业链共 同承担原材料价格的上涨。从股价角度来看，2022 年以来抚顺特钢、钢研高纳、图南股 份等高温合金企业股价回撤幅度接近 50%，已经充分反映了市场对于镍价上涨进而影响
企业盈利能力的预期。展望后续，我们预计镍、钴、钼等合金原材料价格终会回落，为 上述企业带来很好的业绩弹性，2022 年季度业绩有望迎来环比提升。
图表 75：航发产业链高温合金企业 2022Q1 盈利能力受到镍涨价影响，股价已充分反映 | 营业收入（亿元） | 归母净利润（亿元） | 毛利率（%） | 净利率（%） | 年 初 以 来 |
| 公司名称 | 2022Q1 | yoy | 2022Q1 | yoy | 2021 | 2022Q1 | 2021 | 2022Q1 | 跌幅（%） |
| 抚顺特钢 | 18.22 | 1.03% | 0.85 | -50.58% | 20.10% | 15.82% | 10.57% | 4.69% | -51.31% |
| 钢研高纳 | 5.22 | 49.21% | 0.61 | 10.39% | 28.18% | 29.04% | 16.47% | 12.46% | -49.83% |
| 图南股份 | 2.12 | 42.15% | 0.4 | 11.86% | 37.31% | 34.02% | 25.98% | 19.05% | -40.59% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
我们以抚顺特钢为例进行具体分析，一方面通过多种举措应对原材料价格上涨，另一方
了核心矛盾仍是扩产，长期视角下是重要战略布局窗口。
1）产品涨价：根据我的钢铁网、钢企网，针对成本端上涨，抚钢已于 2022 年 1 月 24 日和 3 月 18 日两次提出涨价通知。第一次涨价通知：自 2022 年 2 月 1 日起接收的甲类 钢产品订单，针对合金元素含量镍+钴≧5%的产品价格上调不低于 10%；其余产品价格 上调不低干 5%。第二次涨价通知：对 2022 年 3 月 18 日零时起接收的合同订单在 3 月 17 日基价的基础上，针对所有品种的特钢产品，每含 1%钼、钒、镍分别上调 200、400、500 元/吨。我们预计随着涨价逐步落地，大概率是航发整个产业链共同承担原材料价格 的上涨。可以参考航宇科技 2021 年报：国际原材料价格已经开始逐渐出现不同程度的
上涨，交付周期也有所延长；国内原材料供应商近期也有较为强烈的上涨预期。由此，公司 2022 年或会面临主要原材料价格上行的现实压力。
2）多使用库存返回钢：尽力高效回收返回钢中铬、镍、钴、钼等高价主元素，多消化积 压返回钢，抚钢于 2022 年 2 月共回收二类返回钢 1 万余吨。
3）提升成材率：抚钢通过调整工艺路线（优化锭坯型、减少钢材头尾损失、降低精整损 耗等）来提高成材率。2022 年 2 月，一方面公司锭、坯型选用与策划符合率达到 100%；
P.43请仔细阅读本报告末页声明另一方面公司通过优化电渣冶炼工艺减少成品材切割量，使电渣锭成品材成材率比 2021 年平均水平提高 1.64%。
4）核心仍然是扩产，产量持续释放带来规模效应：2022 年抚顺特钢再次发布新扩产计 划，未来随着重要生产项目和技改项目持续进展，新增产能将带来更大产量，预计 2022 年“三高一特”核心产品产量达到 7.5~8.5 万吨。我们预计随着新产能投放，在设备增
多的情况下，批产后的规模效应将快速显现。
此前项目：为了提升公司特钢产能，公司于 2020 年 3 月 1 日和 2021 年 3 月 1 日分别 公告投资建设生产项目和投资建设技术改造项目公告，多个项目预计 2022H1 开始陆续
进入投产。
图表 76：2020 年和 2021 年抚顺特钢相关扩产公告情况| 项目 | 公告日期 | 内容 |
| 《均质高强度大规格高 | 2020/3/31 | 1）30 吨真空感应炉：22 年 5 月开始安装、11 月热试； |
| 温合金、超高强度钢工程 |
| 2）30 吨真空自耗炉：22 年 4 月安装完、10 月投产。 |
| 化建设项目》 |
| 《锻造厂新建 70MN 快 | 2020/3/31 | 一台 70MN 快锻机、60 吨操作机、20 吨无轨车等：目前建设安装完成，计划 22 年 5 月 |
| 锻机技术改造工程》 | 热试。 |
| 《高温合金、高强钢产业 | 2021/3/31 | 一台 12 吨真空感应炉和一台 200kg 真空感应炉；五台 12 吨真空自耗炉：计划 22H1 运达 |
| 化技术改造项目（1 期）》 |
| 公司生产现场并开始安装调试，预计 22H2 陆续投入生产。 |
| 《抚顺特钢提升产能及 | 2021/3/31 | 1）2MN 精锻机生产线：预计 22H2 施工完成，主机设备预计 2023H2 运达现场并安装调 |
| 试，计划 2024H1 投产； |
| 产品质量技术改造项目》 |
| 2）林公司新建高合金小棒材生产线：轧机预计 23 年 4 月投产，预计 23 年底完成。 |
| 《抚顺特钢节能环保技 | 2021/3/31 | 1）第一炼钢厂新建机械真空泵系统：已完成 1 台设备改造； |
| 2）第二炼钢厂新建机械真空泵系统：22 年 5 月投入运行； |
| 术改造项目》 |
| 3）第一炼钢厂新建除尘器项目：建设完成； |
| 4）物资管理处废钢置厂封闭改造工程项目：22 年底完成。 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
新扩产项目：为突破公司重点产品产能瓶颈，进一步提高公司产品交付能力及产品质量，公司拟继续投资建设相关技术改造项目，计划投资总额 10.76 亿元，主要投入提升产能
及产品质量技术改造项目、节能环保技术改造项目、信息化建设项目三大项目，建设周 期均为 2022~2023 年，将进一步提升公司产能、绿色发展水平以及高端化、信息化、智
能化发展水平，提升公司效率。
P.44请仔细阅读本报告末页声明图表 77：2022 年抚顺特钢相关扩产公告情况| 大项目 | 项目名称 | 项目内容 | 投资金额（万元） |
| 提升产能 | 进一步提升军品产能 | 新建 1 台 12 吨真空感应炉（进口），3 台 12 吨真空自耗炉（进口），同时增 | 14963 |
| 加配套辅助工艺设备及辅助设施。增加感应钢产能 0.48 万吨/年；增加自耗钢 |
| 技术改造项目 |
| 产能 0.54 万吨/年 |
| 连轧厂提升产能技术 | 连轧厂轧线及冷床区域提升生产能力技术改造；精整后部提升生产能力技术改 | 21685 |
| 改造项目 | 造。增加产能约 20 万吨/年 |
| 第三炼钢厂新建 12 | 8500 |
| 新建 12 台 3 吨保护气氛电渣炉及配套厂房设备设施。增加电渣钢产能 2.88 万 |
| 及产品质 |
| 台保护气氛电渣炉技 |
| 量技术改 | 吨/年 |
| 术改造项目 |
| 造项目 | 新建 1 台 30 吨三工位双支臂恒熔速保护气氛电渣炉；3 台 15 吨单支臂保护气 | 10375 |
| 第三炼钢厂新建 8 台 |
| 氛恒熔速电渣炉；4 台 3 吨恒熔速电渣炉，同时新建配套厂房和辅助设备设施。 |
| 电渣炉技术改造项目 |
| 增加电渣钢产能 2.7 万吨/年 |
| 其他 | 中心实验室高档品种检验能力提升项目、第二炼钢厂新建铸线及更新三台铸钢 | 10122 |
| 车项目、66KV 变电所新建工程等。对目前设备进行提升、改造以提升产品质量。 |
| 抚顺特钢超低排放技 | 治炼系统除尘系统升级改造项目、轧钢系统除尘器改造项目等 | 31000 |
| 术改造项目 |
| 节能环保 | 物资管理处节能环保 | 物资管理处 8、9、10 道及新建废钢置场封闭改造工程 | 4100 |
| 技术改造项目 |
| 技术改造 |
| 项目 | 第二炼钢厂精炼炉机 | 新建一套机械真空泵系统及配套设备设施 | 3180 |
| 械泵技术改造项目 |
| 信息化建 | 其他 | 第二炼钢厂 VD 炉机械真空泵改造、初轧厂原 650 厂房改造项目等 | 2050 |
| 信息中心 2022 年信 | 产品物流跟踪管控系统、数据采集服务器升级、互联网安全完善等项目 | 840 |
| 息化建设项目 |
| 设项目 | 其他 | 工程项目管理信息系统建设项目、安全生产管控系统建设项目、质量大数据中 | 828 |
| 心系统等 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
P.45请仔细阅读本报告末页声明
3.2.2 钛合金：航发减重必备材料，重量占比超 25%
钛合金拥有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性及较高的比强度，并且对于减轻航发重量具有不 可替代的作用，因此被广泛应用于航空发动机的冷端部件。钛的密度比钢小 40%却有着 相同的强度，同时具备较好的耐热性、耐蚀性、弹性、抗弹性和成形加工性，已成为先 进航空发动机的主要结构材料之一，主要用于发动机的压气机盘、叶片、鼓筒、高压压 气机转子、压气机机匣、罩、轴类等冷端部件。
图表 78：钛合金优势突出，在航空发动机上得到广泛应用| 减轻重量 | 先进的航空发动机需要更高的推重比（发动机产生的推力与其质量之比），早期动机的推重仅比为 2~3，现在能 够达到 10，钛合金具有强度高密度小的特点，能大幅减轻发动机重量，使用钛合金替代原镍基高温合金可使发动 |
风扇、高压压气机盘件和叶片等转动部件，不仅要承受很大的应力，而且要有一定的耐热性，铝工作温度不满足，| 耐高温 | 钢密度太大，而钛在 300~650℃温度下具有良好的抗高温强度、抗蠕变性和抗氧化性能，如 TC11 能在 500℃下 |
长期工作，在发动机的压气机部位可取代高温合金和不锈钢。| 符合高抗蚀性和长 寿命的要求 | 钛合金具有较高的疲劳寿命和优良的耐腐蚀性能，可以提高结构的抗腐蚀能力和寿命，满足先进飞机、发动机高 可靠性和长寿命的要求。 |
资料来源：西部超导招股说明书，国盛证券研究所
目前航空发动机的钛合金重量占比已逐步增加至 25%以上。国外来看，美国第 3 代发 动机 F-100 的钛合金用量 25%，第 4 代发动机 F-119 钛合金用量已达 40%。据曹春晓 院士《钛合金在航空工业中的应用》，我国第二代航空发动机钛合金用量约 13%-15%，第 3 代航空发动机（太行发动机）中钛合金用量达到 25%，在研的军用涡扇发动机钛用 量预计为 30%~35%，在研的商用涡扇发动机钛合金用量预计为 23%左右，未来先进军 用航空发动机放量叠加商用航空发动机将大大增加钛合金需求。
图表 79：钛合金在航空发动机中的应用
资料来源：Rolls-Royce，国盛证券研究所
图表 80：典型航空发动机钛合金重量占比情况
45%| 40% | TF39,33% | F119,40% |
| 35% |
| 30% | TF36,32% | F100,25% | V2500,31% |
| 25% | JT9D,25% | F101, 20% | CF6,27% |
| 20% |
| 15% |
| JT3D/T,15% |
| 10% |
5%| 0% | 1960 | 1970 | 1980 | 1990 | 2000 | |
| 1950 |
资料来源：《航空用钛合金研究进展》，北京航空材料研究院，国盛证券 研究所
图表 81：我国军用航空发动机钛合金用量变化情况
资料来源：空军工程大学官网，国盛证券研究所
P.46请仔细阅读本报告末页声明我国军用钛材产业链完整，大致分为三大环节：1）上游资源产业：包括钛铁矿、金红石 等钛矿资源，以及由钛铁矿加工而成的人造金红石、钛渣和四氯化钛；2）中游制造加工：
包括海绵钛的还原或熔盐制取，进而熔铸钛锭和钛加工材（锻件、坯棒板管线丝材等）；3）下游应用：锻造厂将钛加工材加工为钛结构件，最后装在航空发动机或者飞机上。
图表 82：我国军用钛材产业链一览
资料来源：西部超导招股说明书，国盛证券研究所
钛合金供需情况：军用领域供不应求，低端民用领域竞争激烈。
1）需求端：国内航空航天等高端领域钛材需求量保持快速增长。目前国内钛材需求由过
去的中低端需求（低端化工、冶金和制盐等领域）逐步转向中高端需求（高端化工、航
空航天和海洋工程等领域），其中航空航天领域钛材消费近几年保持快速增长，2017~2020 年的复合增速高达 24%，其中 2020 年更是高达 36.7%。
图表 83：我国钛材消费分布（吨）| 时间 | 化工 | 航空航天 | 电力 | 体育休闲 | 船舶 | 海洋工程 | 医药 | 冶金 | 制盐 | 其他 | 合计 |
| 2017 | 23948 | 8986 | 6692 | 2772 | 2452 | 2145 | 2125 | 1393 | 1342 | 3275 | 55130 |
| 2018 | 26025 | 10295 | 6166 | 1982 | 1481 | 2253 | 2352 | 1297 | 1738 | 3825 | 57441 |
| 2019 | 35290 | 12600 | 4113 | 1986 | 1755 | 3162 | 2562 | 1024 | 1176 | 5182 | 68850 |
| 2020 | 47513 | 17228 | 4638 | 3262 | 2743 | 7240 | 2517 | 1324 | 1231 | 5900 | 93596 |
| 2020yoy | 34.6% | 36.7% | 12.8% | 64.2% | 56.3% | 129% | -1.8% | 29.3% | 4.7% | 13.8% | 35.9% |
| 2017~2020CAGR | 26% | 24% | -12% | 6% | 4% | 50% | 6% | -2% | -3% | 22% | 19% |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
我们测算未来 10 年国内航发用钛合金市场空间高达 2903.88 亿元。
军用航空发动机新机领域：我们预计未来 10 年钛合金市场规模达 579.4 亿元。前文我 们测算出未来 10 年国内军用航发新机市场规模 2897 亿元，那么按照钛合金价值量占航 空发动机整机价值量 20%计算，那么未来 10 年军用航发钛合金市场规模达 579.4 亿元。
军用航空发动机维修领域：我们预计未来 10 年钛合金市场规模达 449.28 亿元。前文 我们测算出未来 10 年国内军用航发维修市场规模 2496 亿元，由于航空发动机后期维护 修理中，零备件航材、发动机大修和零部件修理成本占比超 70%，并且整机材料成本中 钛合金占比 25%以上，因此我们假设维修一次钛合金价值量占 18%。我们预计未来 10 年军用航发维修钛合金市场规模达亿元 449.28 亿元。
民用航空发动机领域：我们预计未来 10 年钛合金市场规模达 1875.2 亿元。前文我们 测算出未来 10 年国内民用航发市场规模 9376 亿元，那么按照钛合金价值量占航空发动 机整机价值量 20%计算，那么未来 10 年民用航发钛合金市场规模达 1875.2 亿元。
2）供给：目前国内我国现有钛材加工企业约 160 家，但主要集中在民用中低端领域，
供应高端航空发动机用钛合金的企业主要有：宝钛股份、西部超导和西部材料。其中宝
钛股份为传统龙头，产品线齐全，下游分布广泛，目前在航空航天用钛合金领域保持绝
P.47请仔细阅读本报告末页声明对领先地位。西部超导为棒材领域新晋龙头，其钛合金收入以军品为主。
图表 84：国内钛合金领域主要企业对比情况 | 西部超导 | 宝钛股份 | 西部材料 |
| 主要产品 | 钛合金棒材、丝材及锻坯等 | 钛合金板、带、管、棒、线、锻件、铸件 | 铸锭、板坯、锻件、热轧、冷轧 |
| 等 | 薄板、带材、管材 |
| 应用领域 | 航空航天、舰船、兵器 | 航空航天、石油化工、船舶、冶金工业、 | 航空航天、航海、兵器、能源、 |
| 体育休闲等 | 化工、冶金、医疗、建筑等 |
| 产量（吨） | 7105.12（钛合金） | 27807.44（钛产品） | 5819.57（钛制品） |
| 销量（吨） | 6813.49（钛合金） | 26636.54（钛产品） | 5897.93（钛制品） |
| 钛合金产品单价（万元/吨） | 36.08 | 17.06 | 30.15 |
| 钛合金营业收入（亿元） | 24.58 | 47.43 | 17.78 |
| 归母净利润（亿元） | 7.41 | 5.6 | 1.33 |
| 钛产品毛利率（%） | 45.31% | 23.38% | 23.21% |
| 研发费用（亿元） | 1.86 | 1.63 | 1.34 |
| 研发人员数量 | 260 | 290 | 206 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所（注：数据取自 2021 年年报）
除航发外，钛合金对于减轻军机机体结构重量、提高结构效率等方面作用无可替代，其 应用水平已成为衡量军机先进性的重要指标。因此，钛合金产业链上公司也会伴随新型 军机的加速列装获得快速发展。由于钛合金比强度高，同时具备较好的耐热性、耐蚀性、弹性、抗弹性和成形加工性，因此其在机体结构件如起落架部件、机身梁、框等得到广 泛应用。当前欧美各种先进战斗机和轰炸机中钛合金用量已稳定在 20%以上，2005 年 服役的美国第四代战机 F22 用钛量高达 41%，其机身主承力梁和框架采用钛合金整体锻 造而成，达到了全球战斗机和轰炸机钛用量的顶峰。曹春晓院士在“一代材料、一代飞 机”论坛中提到我国军机钛用量已由二代机 J-8 的 2%提升至四代机 J-20 的 20%。| 图表 85：先进飞机钛合金用量不断提升 | 图表 86：F-22 飞机机身构件用钛情况 |
资料来源：航空材料学报，国盛证券研究所
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
P.48请仔细阅读本报告末页声明3.2.3 复合材料：新材料、新工艺应用的重要方向
要持续提升航空发动机性能如高推重比、低耗油等，则必须在新材料、新工艺应用、新 结构设计等方面取得更多更大突破，对于推重比 15~20 的发动机，新材料、新工艺及 相应新结构对提高推重比的贡献将达 50~70%，使用创新型的复合材料是极其关键的 手段之一。具体如，在发动机低温部件（外涵机匣、风扇机匣等）使用树脂基复合材料（PolymerMatrixComposites，PMC）或金属基复合材料（MetalMatrixComposites，MMC）；在 高 温 部 件 （ 火 焰 筒 、 涡 轮 导 叶 、 喷 管 调 节 片 等 ） 使 用 陶 瓷 基 复 合 材 料（CeramicMatrixComposites，CMC）。目前复合材料已经开始逐渐应用于新一代航空发动 机结构中，如 LEAP-X、GE90 发动机风扇叶片均使用树脂基复合材料，F414、EJ200 发 动机燃烧室均使用陶瓷基复合材料等。
图表 87：航空发动机用复合材料简介| 复合材料种类 | 特点 | 应用特性 | 代表零件 | 代表发动机型号及零件 |
| 树 脂 基 复 合 材 料 | 比强度高、抗疲劳性能突出但不 | 低温区域，实现减重效 | 外涵机匣、进气机匣、 | LEAP-X、GE90 风扇叶片 |
| （PMC） | 耐潮，不耐高温 | 果 | 风扇叶片等 |
| 陶 瓷 基 复 合 材 料 | 密度低、耐高温、优异的高温抗 | 高温区域，相对于镍基 | 燃烧室、高压涡轮、 | F414、EJ200 燃烧室 |
| （CMC） | 氧化性能等显著优势 | 高温合金更耐高温 | 尾喷管 |
| 金 属 基 复 合 材 料 | 兼具陶瓷材料和金属材料的双重 | 实现减重效果 | 作动杆、低压轴、空 | F110 低压轴、EJ200 高压 |
| （MMC） | 特性，比强度高、耐热性好 | 心风扇叶片 | 压气机 |
资料来源：《连续纤维增强的金属基复合材料部件在航空涡扇发动机上的应用》，《航空发动机用耐高温材料的研究进展》，国盛证券研究所
应用趋势上看，先进航空发动机中使用复合材料的比重逐年提高。以 CMC 为例，根据《航空发动机结构分析》，在 2000 年左右，CMC 材料仅占发动机总重量的 0.8%，而这 一比例在 2015 年被提高至 7.1%，且根据 GE 官方预测，未来 10 年航空发动机市场对 CMC 的需求将递增 10 倍，因此航空发动机复合材料的应用不容小觑。| 图表 88：航空发动机材料不同温度下力学性能 | 图表 89：复合材料在航空发动机上的应用比例逐年提高 |
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
1、CMC，陶瓷基复合材料| 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% | |
|
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| | | | | | |
| | | | | | |
（Asheville）大规模生产 CMC。到 2020 年，GE 位于亚拉巴马州亨茨维尔新工厂的原材 料年产量将达到 20 吨，而位于北卡罗来纳州阿什维尔的 CMC 部件生产厂将交付超过 25000 件 CMC-LEAP 部件。
图表 90：GE 公司在 CMC 方面的投资| 时间 | 事件 |
| 2007 年 | GE 航空收购一个位于特拉华州的陶瓷基复合材料产品的相关公司，并成立实验室进行 CMC 组件的生产工艺研发。 |
| 2012 年 4 月 | GE、SNECMA 和日本碳素公司合资成立 NGS 公司，生产和销售 SiC 连续纤维。 |
| 2013 年 | GE 扩大了特拉华州的 CMC 研发实验室规模。 |
| 2013 年 6 月 | GE 在北卡罗来纳州阿什维尔（Asheville）投资 1.25 亿美元新建了一个 1.16 万 m2 的 CMC 工厂进行批量化生产。 |
| 2015 年 10 月 | 公司投入 2 亿多美元在 Huntsville 建设两座占地 100 英亩的工厂，其中一家用于生产碳化硅纤维材料，另外一家用于 生产，建成投产后，每年将生产 20 吨 CMC 材料。 |
资料来源：GEAviation 公司网站，国盛证券研究所
CMC 产业链：陶瓷纤维以火炬电子为代表，CMC 材料制备商以西安鑫垚、航天科技材 料研究所等为代表。CMC 由陶瓷基体和增强纤维组成。我们可以用“钢筋混凝土”形象 地比作 CMC，陶瓷基体好比水泥，增强纤维好比钢筋，复合在一起形成 CMC。陶瓷基体 如 PCS；增强纤维如 C 纤维、氧化铝纤维、SiC 纤维、Si3N4 纤维等；复合工艺又包括 CVI、PIP、SIHP、RMI 等手段。
图表 91：CMC 材料制备工艺及产业链
资料来源：《先进高温材料》，江苏军民融合网，国盛证券研究所
2、树脂基复合材料
树脂基复合材料是大涵道比涡扇发动机风扇端增效减重的首选材料。大涵道比涡扇发动 机风扇部件占发动机总质量较大，如涵道比为 5 的 CF6-80C2 发动机风扇质量占总质量 的 20%，涵道比为 10 的 GEnx 发动机风扇质量占总质量的 30%。根据《商用航空发动
机先进复合材料风扇叶片研究进展》，与传统的钛合金叶片相比，使用树脂基复合材料可 以将叶片数量减少约 50%，减轻重量约 66%，提高效率，减低噪声和振动。经过数十年
的发展，树脂基复合材料风扇叶片已经发展出四代，工艺水平已经由早期的热压成形发 展至如今的 3D 编制，RTM 成形。
树脂基复合材料的增强纤维有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等，航空发动机则主要使用性能 更加优异的碳纤维增强树脂基复合材料。如 GE90 风扇叶片使用 IM7 中长碳纤维与增强 的 85517 环氧树脂组成的称为“大力神”85517/IM7 复合材料。
碳纤维增强树脂基复合材料产业链：树脂基复合材料生产过程中，预浸料是生产中至关
重要的原材料，我国航空用预浸料基本被中航高科下的中航复材所垄断。碳纤维方面，我国制备技术整体进步较快，T300、T400 级别产品生产技术已经成熟，中复神鹰、光威
P.50请仔细阅读本报告末页声明复材、中简科技、恒神股份等企业已经实现 T700、T800 级别产品的规模化生产，而 T1000、M55J 级别产品也已经实现小批量生产。我国航空航天用碳纤维主要为高性能小丝束碳 纤维，目前可以稳定供应批产装备的主要是光威复材和中简科技。
图表 92：碳纤维增强树脂基复合材料工艺及产业链
资料来源：CNKI《碳纤维树脂基复合材料及成型工艺与应用研究进展》、《树脂基复合材料成型工艺研究进展》、国盛证券研究所
3、金属基复合材料
在航空发动机中高温区域（600~800℃），使用金属基复合材料，可以大幅减少结构重 量，提高推重比。金属基复合材料是指将不同尺寸、形态（包括纤维、晶须、颗粒、纳 米颗粒等）的无机非金属（或金属）增强体添加到金属基体中形成的新型材料。例如，罗罗公司制备的 SiCf/Ti 金属基复合材料叶环质量减少 37%，使用温度提高 10%，转速 提高了 15%；GE 公司研制的 SiCf/Ti 复合材料低压涡轮轴，通过 SiC 纤维沿轴向呈 45°缠绕，可以使 SiCf/Ti 低压涡轮轴承受非常高的扭矩，从而替代钢制涡轮轴实现重量的大 幅减少。近年来，北京航空材料研究院、西北工业大学、中国航空制造技术研究院和中 国科学院金属研究所在 SiCf/Ti 复合材料研究方面均获得技术突破。
4、布局航发复合材料的上市公司：主要是用于制造 CMC 的特种陶瓷纤维厂商（火炬电 子）、树脂基复合材料的预浸料厂商（中航高科）。
图表 93：航空发动机用复合材料上市公司相关业务经营情况| 上市公司 | 航发业务发展 | 相关业务营收 | 毛利率 | 产业地位 |
| 火炬电子 | 生产特种陶瓷纤维以及陶瓷基体 PCS，是作为 CMC 的核心 | 新材料：6621 万元 | 74.44% | 国内少数具备 |
| 1）PCS：31.15t |
| 供材。 | 陶瓷材料规模 |
| 2）陶瓷材料 1：5.5t |
| 公司 CASAS-300 特种陶瓷材料以技术独占许可的方式，掌 |
| 3）陶瓷材料 2：459m2 | 化生产能力的 |
| 握了“高性能特种陶瓷材料”产业化的一系列专有技术，该 | 企业之一。 |
| 4）陶瓷材料 3：256m |
| 技术属国内首创，主要应用在航天、航空、核工业等领域。 |
| 5）陶瓷材料 4：9.6kg |
| 中航高科 | CJ-1000/2000：稳步推进商用航空发动机复材零部件研制， | 新材料：36.12 亿元， | 30.90% | 国内航空航天 |
| 预浸料厂商主 |
| 完成商用航空发动机复合材料风扇叶片、流道板、叶栅等产 | 航发相关业务收入占 |
| 导 性 产 业 地 |
| 品的研制任务。 | 比很低 |
| 位。 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：数据取自 2021 年年报）
P.51请仔细阅读本报告末页声明3.2.4 隐身材料：提高军机、航发作战效能必备材料
武器装备的隐身是指通过控制和降低武器装备特征信号，使其难以被探测、识别、跟踪 和攻击，主要通过外形设计和使用隐身材料来实现。外形设计是通过降低武器装备的雷 达散射截面以实现隐身，但受制于战术技术指标、环境条件等方面限制导致设计难度极 大，因此隐身材料也成为了武器装备实现隐身的关键技术，其根据探测技术可分为雷达 隐身、红外隐身、可见光隐身、多频谱隐身等。
图表 94：隐身材料分类及介绍| 雷达隐身 | 涂覆型吸波材料 | 在目标表面涂覆可吸收雷达波涂层，一般由粘结剂与金属、合金粉末、铁氧体、导电纤维等吸 |
| 收剂混合而成，其作用机理是材料对入射电磁波实现有效吸收，将电磁波能量转换为热能或 |
| 其他形式的能量而耗散掉。 |
| 材料 | 结构型吸波材料 | 将吸收剂分散在特种纤维增强的结构材料中形成的先进复合材料，其机理是通过特殊复合材 |
| 料结构对雷达波进行损耗。与吸波涂层相比，高温结构吸波材料集吸波、承载及防热于一体， |
| 红外隐身 | 低发射率红外隐身材料 | 不仅可以减轻飞行器自重，而且允许设计厚度较大，具有更好的吸波性能以及更高的可靠性。 |
| 通过抑制目标表面发射率实现红外隐身。 |
| 材料 | 控温材料 | 通过降低目标表面的温度，从而降低红外辐射强度实现隐身。 |
| 光谱转换材料 | 将目标 3~5μm、8~14μm 的红外辐射转移到大气红外窗口之外被大气吸收，从而实现隐身。 |
分为单一型隐身兼容材料/复合型兼容隐身材料。单一型原材料主要包括导电聚合物、掺杂氧| 多频谱隐 | 雷达/红外兼容隐身材料 | 化物半导体、光子晶体和纳米材料，由于材料单一，隐身性能兼容性较差且提升空间小。复合 |
| 身材料 | | 型材料外表层为红外隐身层，底层为雷达吸波层，其制备工艺简单且便于工程化实施。 |
| 可见光/红外兼容隐身材料 | 通常由铝粉、着色颜料和有机粘结剂复合而成，或由掺杂的半导体材料制成。 |
资料来源：华秦科技公司公告，国盛证券研究所
四代机及未来军机对隐身提出较高要求，促使航空发动机隐身技术的不断发展。航空发 动机后腔体及其内部件和边缘等产生的雷达散射信号、后腔体及其热端部件和尾喷流等 产生的红外辐射信号占整个飞机尾部方向特征信号的 95%以上。此外，发动机喷管的颜 色、腔体反射及尾喷流产生的高温热态水蒸气遇冷产生的尾迹会对飞机的可见光隐身产 生较大困难。如果发动机不能实现后向的隐身，则隐身飞机无法实现全方位的隐身。
美国先进航空发动机 F-119、F-135 已将隐身材料投入应用。航空发动机常用隐身技术 措施可分为红外隐身、雷达隐身、可见光隐身等，在发动机内外不同部件又采取不同技 术措施以实现隐身如隐身材料、风扇雷达修形、二维矢量喷管等。代表型号是美国四代 发动机 F119 和 F135，其采用了大量的隐身材料如红外隐身涂层、雷达吸波涂层等，可 在不改变结构设计的前提下降低红外辐射和 RCS（雷达截面积）。
图表 95：航空发动机八大典型隐身措施应用难点及代价| 隐身措施 | 应用对象 | 代价 | 风险 |
| S 弯进气道 | 战斗机、轰炸机、无人机 | 重量大、气动损失 | 超声速气动损失加大、加工制造难度大 |
| 风扇雷达修形 | F119/F135 发动机 | 气动损失、结构改动 | 结构改动风险大，需兼顾防冰 |
| 一体化隐身加力燃烧室 | F119 发动机 | 加力效率降低、损失加力推力 | 结构复杂，与整机匹配和加工难度大 |
| 二维矢量喷管 | F119 发动机 | 重量大、需引冷却气，降低推力 | 结构复杂，与整机匹配和加工难度大、与飞机 |
| 匹配难度大 |
| S 弯二维喷管 | B2 飞机发动机 | 重量大，发动机安装复杂 | 与飞机后机身匹配难度大、推力损失大 |
| 锯齿修形轴对称喷管 | F135 发动机 | 引冷却气、隐身效果一般 | 风险较小 |
| 隐身涂层材料 | 广泛应用 | 增重 | 脱落、氧化、烧蚀等 |
| 飞机后机身遮挡及冷却 | F-22A 等 | 增重、提供冷却气 | 一体化设计难度大、控制风险大 |
资料来源：CNKI《航空发动机隐身技术分析与论述》，国盛证券研究所
P.52请仔细阅读本报告末页声明隐身涂层材料是由粘结层和功能层组成的复合涂层，其核心原材料是靶材及粉体，下游 应用是国防武器装备如军机、航发等。隐身涂层材料通常采用热喷涂工艺进行制备，功 能层提供隐身的同时提高材料长期耐高温性能，粘结层用于增加隐身涂层材料于工件的 结合强度避免材料脱落。主要原材料是靶材及粉体，靶材是指可以通过专用设备采用物 理气相沉积技术在基材上制备薄膜/涂层的原材料，粉体主要包括陶瓷粉、合金粉和金属 粉等。不同种类的靶材及粉体通过物理气相沉积等技术可以在工件上分别逐层制备出粘 结层和功能层，最终形成隐身涂层材料产品。
图表 96：隐身材料产业链上下游
资料来源：CNKI《航空发动机隐身技术分析与论述》，公司公告，国盛证券研究所
由于隐身材料的性能和质量在相当大的程度上决定着武器装备关键构件的使用性能和 服役周期，因此相关武器装备对于隐身材料的性能、质量的要求非常高，目前国内仅有 少数企业能够进行高性能、实战化隐身材料的研制生产。其中华秦科技是国内唯一能够 全面覆盖常温、中温和高温隐身材料设计、研发、生产的企业，在中高温隐身材料领域 处于领先地位，产品在多军种、多型号装备实现装机应用，我国从事隐身材料先相关产 品的企业还包括光启技术、佳驰电子等。
图表 97：我国隐身材料相关企业（单位：亿元/%）| 企业名称 | 主营业务 | 营收 | 毛利率 | 产业地位 |
| 华秦科技 | 从事特种功能材料，包括隐身材料、伪装材料及防护材料的研 | 4.92 | 59.06% | 国内唯一能够全面覆盖常温、中 |
| 产，产品应用于我国重大国防武器装备如飞机、主战坦克、舰 | 温和高温隐身材料设计、研发、 |
| 船、导弹等的隐身、重要地面军事目标的伪装和各类装备部件 | 生产的企业在中高温隐身材料领 |
| 的表面防护。 | 域处于领先地位。 |
| 光启技术 | 子公司光启尖端从事超材料前沿技术研究及尖端装备超材料 | 6.12 | 58.41% | 全球超材料尖端装备领域领军企 |
| 方案提供和产品生产，其主要产品包括超材料功能结构、超材 | 业。 |
| 料高性能电磁罩、超材料高性能天线。 |
| 佳驰电子 | 主要从事电磁辐射功能材料与结构的设计、测试、分析及制 | - | - | 未上市 |
| 造，主要产品为吸波贴片、吸波胶板、功能涂层、吸波泡沫、 |
| 吸波蜂窝、吸波负载磁性基板等，产品属于常温隐身材料。 |
七二五所针对舰船减振降噪和声隐身技术的需求，先后开展| 中 国 船 舶 | 各类科研项目 90 余项，先后获得四十多项省部级和院市级科 | - | - | 国内最早开展舰船减振降噪材料 |
| 725 所 | 技进步奖，十余项科研成果已在海军各型舰艇上获得批量应 | 研究的单位。 |
用，主编国家标准、国家军用标准及行业标准 10 余项。
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：光启技术取自 2021 年超材料行业营收及毛利率，华秦科技取 2021 年特种功能材料营收及毛利率）
P.53请仔细阅读本报告末页声明3.3 零部件
根据结构形式，可以将航空发动机的机械部件分为：叶片类、盘类、轴类、机匣类、钣 金、齿轮、轴承等部件，根据各部件材料，可以将其分为钛合金部件、高温钢合金部件、复合材料部件，根据各部件毛坯制备方式，可以将其分为铸造件、锻造件、钣金件等。
图表 98：典型小涵道比涡扇发动机 EJ200 机械部件示意图
资料来源：《Improvementofthedesignandmethodsofdesigningcriticalcomponentsofgasflowpathofmodularaircraftgasturbine》，国盛证券研究所
典型零部件如涡轮叶片、压气机叶片、风扇叶片（以商用航发碳纤维叶片为例）等，可 以通过详细的生产流程看到其所涉及的工艺环节以及生产厂商。
图表 99：航空发动机典型零部件工艺流程及对应供应商 | | 原材料 | 毛坯件 | 特种工艺 | 机加工 | 成品/终端客户 |
| 工艺流程 | 1）铸造高温母合金 | 2）精密铸造 | 3）如打孔、涂层 | 4）数控等 | 5）涡轮叶片 |
| | 图南股份 | 航材院（621） | | | |
|
| 涡轮叶片 | | 钢研高纳 | 万泽股份 | 中科微精 | 和泓科技 | 航发动力 |
|
| 生产厂商 | 隆达股份 | 钢研高纳 | 金轮坤天 | 无锡透平 | 中国商发 |
| 应流股份 |
| 北冶公司 |
| 江苏永瀚 |
| 工艺流程 | 1）变形高温合金 | 2）精密锻造 | 3）表面处理 | 3）机加工 | 5）压气机叶片 |
转子叶片：
航亚科技| 压气机叶片 | 生产厂商 | 抚顺特钢 | 航亚科技 | 新研股份 | 安泰叶片 | 航发动力 |
| 山东豪迈 |
| 宝钢特钢 | 安泰叶片 | 航发动力 |
| 静子叶片： | 中国商发 |
| 西部超导 | 山东豪迈 | 宝钢特钢 |
| 无锡润和 |
山东豪迈
成都航润 | | | | 3）热压罐成型、 | | |
| 工艺流程 | 1）碳纤维 | 2）预浸料 | | 4）数控加工 | 5）风扇叶片 |
| | | | 液体成型 | | |
| 风扇叶片 | | | 南京玻璃院 | | | |
| 生产厂商 | 光威复材 | 中航高科 | 中航高科 | 三航动力 | 航发动力 |
| 中简科技 | 中复神鹰 | 中航高科 | 中国商发 |
| 中复神鹰 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
P.54请仔细阅读本报告末页声明3.3.1 铸造件
精密铸造工艺壁垒极高，也是铸造母合金产品附加值大幅提升的关键工艺环节。以图南 股份为例，2019 年其铸造母合金和精密铸件单价分别为 24.41 万元/吨和 1061.78 万元 /吨。航空发动机精密铸造的产品主要是：涡轮叶片、机匣等热端部件。
图表 100：典型精密铸造工艺流程图
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
1、叶片
涡扇发动机叶片按部件分为：风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片。其 1）涡轮叶片：属 于热端部件，处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位，被列为第一关键件，主 要采用主要工艺，分等轴晶/定向晶/单晶三类叶片，涡轮叶片占叶片价值比超过 60%。涡轮叶片的性能水平，特别是承温能力，成为一种型号发动机先进程度的重要标志，在 一定意义上，也是一个国家航空工业水平的显著标志。2）风扇、压气机叶片：属于冷端 部件，采用锻造工艺成型，价值从数百元到数万元每片不等，价值量占比 30%-40%。
图表 101：航空发动机叶片示意图 图表 102：航空发动机叶片内部结构图
资料来源：航亚科技招股书，国盛证券研究所
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
涡轮叶片：由于所处温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，拥有极高的工艺壁垒，对质量、稳定性等指标要求非常苛刻。先进航空发动机的燃气进 口温度达 1380℃，推力达 226KN。涡轮叶片承受气动力和离心力的作用，叶片部分承受 拉应力大约 140MPa；叶根部分承受平均应力为 280~560Mpa，相应的叶身承受温度为 650~980℃，叶根部分约为 760℃。提升航空发动机的性能就必须提升其关键部件涡轮 叶片的性能。涡轮叶片的性能水平（特别是承温能力）成为一种型号发动机先进程度的 重要标志。从某种意义上说，未来发动机叶片的铸造工艺直接决定了发动机的性能，也 是一个国家航空工业水平的显著标志。
涡轮叶片属于热端部件，主要使用精密铸造工艺，制造难度很大。高温合金的熔模精密 铸造是航空发动机和重型燃气轮机用涡轮叶片的核心制造工艺，是推进“两机专项”工 程的关键技术之一。尤其是在我国，当前熔模精密铸造技术的发展对于两机专项工程的 建设具有重要的战略意义。我国已明确提出了大涵道比大型涡扇航空发动机、F 级及 G/H 级重型燃气轮机等重点型号的研制路线图，对应的高温涡轮叶片、大型整体铸造机匣等
P.55请仔细阅读本报告末页声明高难度熔模精密铸件的研制将是型号成功的重要前提。
目前只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家少数厂商能够制造单晶涡轮 叶片，技术更迭慢导致弯道超车的机会较少。
图表 103：铸造高温合金三种形式：普通、定向、单晶
资料来源：航空制造网，国盛证券研究所
图表 104：燃气轮机涡轮叶片材料及成形技术发展
资料来源：燃气轮机技术，国盛证券研究所
我们预计未来 10 年国内航空发动机铸造叶片市场空间 2806 亿元。叶片是航空发动机 的关键零部件，制造量占航发整机 1/3 左右，根据 Rand 统计，在三代战斗机发动机 F110
全寿命周期部件维护费用中，包括涡轮工作叶片、涡轮导向叶片和核心机在内的热端部 件占航空发动机整机维护费用的 41%，因此我们粗略估计，在航空发动机全寿命周期（包 括新机和维修）叶片价值量占发动机整机比例为 40%。再考虑铸造叶片占发动机叶片价 值量超过 60%，因此我们估计铸造叶片占航发全寿命周期价值为 25%左右。前文我们 已经测算未来 10 年国内航发市场空间为 14769 亿元，那么算得未来 10 年国内航发铸造 叶片市场空间为 3699 亿元。
2、机匣：被称作航空发动机的“骨骼”，是航空发动机上的主要承力部件，它为发动机
核心部件如风扇、转轴、叶片、燃烧室及涡轮提供了安全的密闭空间，不同的发动机、
发动机不同部位的机匣形状各不相同，但基本特征是圆筒形或圆锥形的壳体和支板组成 的构件。一台航空发动机一般有 6~8 个机匣，包括风扇机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、
高压涡轮机匣、低压涡轮机匣等。其中燃烧室机匣由于工作温度要求非常高且受力方式
复杂，目前主要采用整体精铸成型工艺，而其他部位机匣主要采用精锻工艺。
图表 105：航空发动机机匣示意图
资料来源：派克新材招股书，国盛证券研究所
军用航发高推重比发展趋势下，对燃烧室机匣的工作温度和材料强度均提出更高要求。
燃烧室机匣是发动机中形成气流通道的承力结构件，在承受高温气流的同时，还需承受
巨大的轴向力、扭矩、弯矩和振动载荷，且受力方式复杂，其设计和制造水平是衡量发
P.56请仔细阅读本报告末页声明动机发展水平的重要标志。高推重比意味着需要提高发动机的推力或者降低结构重量，提高推力则需要提高燃气温度，降低结构重量则需要减小壁厚，目前燃烧室机匣壁厚已 经薄至 2mm，这对于材料的承温能力和强度均提出了更高的要求。
与传统的锻焊成型工艺相比，整体精铸成型是燃烧室机匣的发展趋势。传统燃烧室机匣 大多采用“板材弯曲成型-锻件粗加工-焊接机加工成型”工艺，须经过多道工序，不仅由 于焊缝多而密导致变形严重、刚性差，而且制造周期长、材料利用率低、成本高。大型 整体构件超薄壁精密铸造技术是燃烧室机匣制造技术发展的方向，大大简化了零件制造 过程，仅需要一道精密铸造工序即可完成薄壁整体构件的制造，可取消许多后续加工工 序，减少零件数量、显著降低制造成本。整铸机匣与锻焊成形机匣相比刚度高、无焊缝，壁厚可降至 2mm，对于降低重量、提高推重比具有重要意义。| 图表 106：航空发动机燃烧室机匣外形面示意图 | 图表 107：航空发动机燃烧室机匣工艺对比 |
资料来源：《插铣工艺中切削速度对燃烧室机匣零件表面完整性的影 响》，国盛证券研究所| 机匣工艺 | 工艺特点 | 产品性能 | 材料种类 |
| 传统的锻 | 制造周期长、材料利 | 刚性差、变 | 变形高温 |
| 焊成型 | 用率低、成本高 | 形严重 | 合金 |
| 整体精铸 | 简化制造过程（仅需 | 刚度高、无 | 铸造高温 |
| 一道精密铸造工序， | 焊缝、壁厚 |
| 成型 | 无需后续加工工 | 下降利于降 | 合金 |
| 序）、减少零件数 | 低重量和提 |
| 量、降低制造成本 | 高推重比 |
资料来源：《高推重比航空发动机整体精铸燃烧室机匣用高强度高温合金 研究》，国盛证券研究所
假设精铸机匣单价均取可参考型号情况，我们测算未来 10 年国内航空发动机新机精铸 机匣市场空间为 84 亿元。
图表 108：未来 10 年中国军用航空发动机新机精铸机匣市场空间测算
存量军机未来 10 年发动机精铸机匣需求 | 飞机数量（架） | 更换 1 次 | 更换 2 次 | 发动机比例 | 更换发动机数量（台） | 精铸机匣单价/万元 | 购置经费/亿元 |
| 战斗机 | 1571 | 864 | 707 | 1.5 | 3417 | 60 | 21 |
| 特种飞机 | 114 | 63 | 51 | 1.5 | 248 | 60 | 1 |
| 加油机 | 3 | 2 | 1 | 1.5 | 7 | 60 | 0 |
| 运输机 | 286 | 157 | 129 | 3 | 1244 | 80 | 10 |
| 武装直升机 | 912 | 502 | 410 | 2.5 | 3306 | 30 | 10 |
| 教练机 | 399 | 219 | 180 | 1.5 | 868 | 30 | 3 |
| 小计 | | | | | | | 45 |
未来 10 年增量军机发动机精铸机匣需求 | 飞机数量（架） | 更换 0 次 | 更换 1 次 | 发动机比例 | 增量发动机数量（台） | 精铸机匣单价/万元 | 购置经费/亿元 |
| 战斗机 | 950 | 523 | 427 | 1.5 | 2066 | 60 | 12 |
| 特种飞机 | 225 | 124 | 101 | 1.5 | 489 | 60 | 3 |
| 加油机 | 178 | 98 | 80 | 1.5 | 387 | 60 | 2 |
| 运输机 | 279 | 153 | 126 | 3 | 1215 | 80 | 10 |
| 武装直升机 | 1099 | 604 | 495 | 2 | 3188 | 30 | 10 |
| 教练机 | 458 | 252 | 206 | 1.5 | 996 | 30 | 3 |
| 小计 | | | | | | | 40 |
| 合计 | | | | | | | 84 |
资料来源：《WorldAirForce2022》，国盛证券研究所
P.57请仔细阅读本报告末页声明3、航空发动机精密铸件竞争格局：
1）精铸叶片：主要供应商包括贵阳精铸、北京航材院、钢研高纳和航发主机厂旗下叶片 厂，其他新参与者包括应流股份、万泽股份、江苏永瀚等；
2）精铸机匣：主要包括图南股份、安吉精铸以及航发主机厂旗下铸造厂。
图表 109：我国航空发动机精密铸件厂商（单位：亿元）| 环节 | 厂商 | 介绍 | 产能 | 2021 年铸造 | 毛利率 |
| 收入（亿元） |
| 铸造制品（叶 | 贵阳精铸 | 贵州黎明旗下叶片厂 | - | - | - |
| 621（航材院） | 国内唯一从事航空先进材料研制和工程化研究的科研机构，具备 | - | - | - |
| 铸造母合金、单晶叶片研产能力 |
| 钢研高纳 | 承担我国几乎所有品种铸造高温合金母合金的生产，产品涵盖我 | - | 12.01 | 24.45% |
| 国所有在研和批产型号发动机 |
| 片） | 应流股份 | 数十年精铸技术积淀，精铸叶片已批量用于国产某型号军用航发 | 20 万件 | 5.11 | 46.39% |
| 万泽股份 | 掌握高温母合金与叶片制造先进技术，成功制备精铸等轴晶叶片 | - | 0.82 | - |
| 江苏永瀚 | 2011 年成立，可提供燃气轮机、航空发动机精密铸造叶片 | - | - | - |
| 航 发 主 机 厂 | - | - | - | - |
| 旗下叶片厂 |
| 图南股份 | 精铸机匣薄壁技术国内领先 | - | 2.91 | 51.13% |
| 铸造制品（机 | 安吉精铸 | 1966 年成立，隶属于中航工业，承担国内军用航发铸件生产 | - | 5.84 | - |
| 匣及其他） | 航 发 主 机 厂 | - | - | - | - |
| 旗下铸造厂 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
从投资的角度来看，航空发动机铸造环节如精密铸件往往用于热端部件，如涡轮叶片等，工作环境相比于锻件更为恶劣，因此其加工工艺更为复杂，对于浇铸过程控制、模壳材 料、凝固过程控制等方面均有很高的要求，造就了更高的准入壁垒，产业链上企业的竞 争格局相较于其他环节也更为稳固，获得长期增长确定性更强，有望享受更高估值溢价。
P.58请仔细阅读本报告末页声明3.3.2 锻造件
航空发动机中的主承力结构或次承力结构件通常由锻件制成。锻造是利用锻压机械对金
属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、形状和尺寸锻件的加工
方法。根据锻件的尺寸和形状、采用的工装模具结构和锻造设备的不同，锻造主要可分
为自由锻、模锻、辗环。锻造相比于铸造，能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞。
图表 110：航空发动机锻造工艺分类| 工艺 | 工艺描述 | 工艺应用特点 | 工艺示意图 | 代表零部件 | 零部件示意图 |
| 自由锻 | 采用锻锤、液压机 | 以生产批量不大 | | 装备研制初期由于规格尺 | - |
| 寸更改频繁多用自由锻， |
| 等锻造设备对坯料 |
| 的锻件为主 | 随着定型为提高生产效率 |
| 进行成形加工 | 会改为模锻 |
| 模锻 | 金属坯料在具有一 | 用于生产重量不 | | 如盘类锻件，风扇盘、压气 | |
| 机盘、低压涡轮盘、高压涡 |
| 定形状的锻模膛内 |
| 大、批量较大的 | 轮盘等；如轴件，涡轮轴 |
| 受压变形而获得锻 |
| 零件 | 等；如叶片，风扇叶片、压 |
| 件 |
| 气机叶片等 |
| 环锻 | 用辗环机生产不同 | 可以做大型环类 | | 航空发动机机匣、燃烧室、 | |
| 零件，除碾环工 | 密封环、支撑环、承力环等 |
| 直径的环形零件 | 艺外，其他工艺 | 重要部位；机身连接部件 |
| 是很难完成的 | 等 |
资料来源：派克新材招股书，国盛证券研究所
1、产业空间大：航发锻件占到整机价值量的 15%~20%，预计未来 10 年我国航发锻 件市场空间 2585 亿元，具体看三大发展机遇：
1）军用航空发动机批量生产：在建设战略空军的背景下，军用飞机升级换代，进而带动
军用航发批量生产，从而带动对上游锻件需求大幅增长，此外实战化训练背景下，军用 航发维修频率增加也进一步提高了对锻件的需求。我们测算未来 10 年国内军用航发锻 件市场空间为 944 亿元。
军用航发新机：前文我们测算未来 10 年国内军用航发新机市场规模 2897 亿元，考虑航 发锻件占到整机价值量的 15%~20%，对应军用航发新机锻件市场空间 435~579 亿元，取中值为 507 亿元。
军用航发维修：前文我们测算未来 10 年国内军用航发维修市场规模 2496 亿元，考虑航 发锻件占到整机价值量的 15%~20%，对应军用航发维修锻件市场空间 374~499 亿元，取中值 437 亿元。
2）国产商用航发批产：我国商用航空发动机 CJ1000、CJ2000 处于研制定型阶段，一旦 批产将带来巨大市场。前文我们测算未来 10 年国内商用航发市场规模 9376 亿元，考虑 航发锻件占到整机价值量的 15%~20%，对应商用航发锻件市场空间 1406~1875 亿元，取中值为 1641 亿元。
3）国际航空零部件转包业务逐渐向中国及亚太地区转移。国际航空零部件主要采用转
包生产模式，一方面，随着中国航空零部件制造商的涌现，生产工艺和技术水平不断提
高，产品质量和稳定性能够满足国际航空发动机制造商的高品质要求；另一方面，出于
降低成本、提高盈利能力的考虑，国际航空发动机零部件转包业务逐渐向中国及亚太地
区转移，为中国及亚太地区领先的航空发动机环锻件研制企业带来了发展机遇。
P.59请仔细阅读本报告末页声明2、壁垒较高，产业格局较好：航发锻造的壁垒体现在市场准入、技术门槛较高，因此竞 争格局较好；但总体上研判技术壁垒、竞争格局上航发铸造业务或许更优。
1）航空发动机锻造业务的壁垒较高。
市场准入门槛高：航空发动机零部件性能直接影响航空发动机的性能和服役周期，航空 发动机制造商为保证航空发动机性能，通常在整机研发的同时要求航空发动机零部件生 产企业配合其进行同步研发，航空发动机零部件从研发设计、首件试制到产品定型批量 生产的周期较长，因此整个跟研体系铸就了航发锻造业务的准入门槛较高，新进入国内 航空锻造的企业从参与预研到达到批产，需要较长周期，现有企业拥有较好的先入优势。
技术门槛高：由于航空锻件需满足高性能、长寿命、高可靠性的要求，且要求各批次产 品之间有较高的稳定性和一致性，因此要求企业在材料成形与性能控制的基础研究和应 用研究领域有较深的认识，能够掌握先进航空材料的材料变形规律与组织性能之间的关 系，产品设计和生产制造水平要求高，因此行业技术水平要求较高，属于技术密集型行 业。技术密集型行业的特征包括材料应用技术、产品制造技术和工艺水平、产品应用领 域、产品性能和精度和产品过程控制水平等方面。
2）航空发动机锻造业务的竞争格局较好。如国内进行高性能、高精度航发环锻件生产厂 商大约 3 家，贵州安大（中航重机子公司）、派克新材、航宇科技。总体上看，国内从事 航空发动机锻造的公司主要有：中航重机、派克新材、航宇科技、航亚科技、二重万航、钢研高纳、三角防务、西南铝业等。
图表 111：中国航空发动机锻件厂商（单位：亿元）| 锻造工艺 | 公司 | 业务情况 | 2021 年锻造营收 | 毛利率 | 备注 |
| 中航重机 | 宏远子公司：以模锻为主，少量环锻。布局军机、军 | 65.5 | 29.05% | 航空锻造数据 |
| 用/商用发动机等装备锻件； |
| 安大子公司：以环锻为主，布局军用、商用发动机、 |
| 模锻 | 三角防务 | 导弹等装备环锻件 | 11.48 | 46.34% | 上市公司整体锻 |
| 主营军机、民机关键结构件，以及发动机盘件在内的 |
| 各类大型模锻件和自由锻件 | 造业务数据 |
| 二重万航 | 面向大飞机、发动机领域锻件，如涡轮盘、风扇盘等 | - | - | - |
| 航亚科技 | 精锻叶片为主 | 2.74 | 32.99% | 航空业务数据 |
| 无锡透平 | 上海集优核心子公司，主营航空航天和能源领域锻 | 3.29 | - | 2019 年航空航 |
| 造叶片 | 天叶片数据 |
| 安泰叶片 | 航发动力子公司，为主机厂提供配套精锻叶片 | 1.27 | 32.8% | 2021 年利润率 |
| 恒润股份 | 在辗制环形锻件及锻制法兰制造领域技术领先，是 | - | - | - |
| 国内较少能制造 7.0MW 及以上级别海上风电塔筒法 |
| 钢研高纳 | 兰的企业之一 | 5.04 | 21.34% | 变形高温合金制 |
| 国产军用航空发动机的盘锻件 |
| 品数据 |
| 中航卓越 | 中航重机参股子公司，我国大型特种环锻件专业制 | - | - | - |
| 造商之一 |
| 西南铝业 | 我国综合实力最强的特大型铝加工企业之一，公司 | - | - | - |
| 在铝合金、高温合金冷轧、模锻、自由锻、压铸等领 |
| 南山铝业 | 域的研发能力处于国内领先水平 | - | - | - |
| 盘件及短轴锻件 |
| 派克新材 | 产品已覆盖在役及在研阶段的多个型号航空发动机 | 7.16 | 46.21% | 航空航天锻件业 |
| 务数据 |
| 环锻 | 航宇科技 | 产品已应用于军用航发、商用航发、航天火箭发动 | 6.69 | 32.35% | 航空锻件业务数 |
| 机、导弹、舰载燃机、工业燃气轮机等 | 据 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
P.60请仔细阅读本报告末页声明3、航空发动机锻造是典型的重资产生产模式，规模效应下盈利能力突出。重资产行业的 企业具有相对刚性的固定资产折旧，在企业收入规模还没起来或者萎缩的时候，会导致 净利率水平大幅下降；而在行业复苏之时，叠加行业低谷时期低端产能的出清，优秀企 业的营收规模与市占率都会提升，此时仍是相对刚性的固定资产折旧，规模效应下盈利 弹性会凸显。
1）相对稳定的固定资产折旧，带动盈利能力提升。航空发动机锻造行业需要巨额启动成 本用于购买先进生产设备、熟练劳动力等，呈现出重资产行业特征。比如中航重机 2013~2021 年均有相当体量的资本性支出，对应后续每年均有 3 亿元左右体量的折旧与 摊销；此外派克新材和航宇科技每年也有相对刚性的固定资产折旧。因此，当行业迎来 景气周期之时，企业在收入端的快速提升会显著正向影响企业的净利润率。
图表 112：中航重机营收/归母净利润/折旧与摊销情况| 100 | 营业收入（亿元） | 归母净利润（亿元） | 折旧与摊销（亿元） | 300% |
| 营收yoy（%） | 归母净利润yoy（%） | 折旧与摊销占营收比（%） |
| 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 |
| 90 | 200% |
| 80 |
| 70 | 100% |
| 60 |
| 0% |
| 50 |
| 40 | -100% |
| 30 |
| -200% |
| 20 |
| -300% |
| 10 |
| 0 |
| -10 | -400% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
图表 113：锻造类企业规模效应在盈利能力端的体现| 公司名称 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
| | | 营业收入（亿元） | | |
| 中航重机 | 56.63 | 54.44 | 59.85 | 66.98 | 87.90 |
| 派克新材 | 4.84 | 6.53 | 8.84 | 10.28 | 17.33 |
| 航宇科技 | 2.26 | 3.33 | 5.89 | 6.71 | 9.60 |
| | | 销售毛利率（%） | | |
| 中航重机 | 25.67% | 25.99% | 26.16% | 26.64% | 28.33% |
| 派克新材 | 28.53% | 30.84% | 32.55% | 29.51% | 29.00% |
| 航宇科技 | 20.23% | 22.50% | 26.23% | 28.84% | 32.60% |
| | | 销售净利率（%） | | |
| 中航重机 | 1.80% | 4.20% | 5.35% | 6.36% | 11.00% |
| 派克新材 | 12.11% | 16.69% | 18.31% | 16.20% | 17.54% |
| 航宇科技 | -7.90% | 7.34% | 9.15% | 10.84% | 14.48% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
2）扩产相对于铸造更为简便更容易带来规模效应强，带动盈利规模提升。当航空发动机 进入大批量生产阶段，锻造环节一方面更容易形成大批量生产（相对材料端扩产更简便、相对铸造端业务发展更顺畅），另一方面规模效应下可以带来突出的盈利水平，因此中航 重机、派克新材、航宇科技的归母净利润增速自 2020 年备战以来明显提速。
P.61请仔细阅读本报告末页声明与上游变形高温合金相比：锻件产品主要生产流程包括加热、锻压、热处理、机加工、性能检测等环节，所需要的主要设备为锻压机、辗环机、热处理炉，相对来说扩产更加 简便。而变形高温合金由于需要经过“真空感应+电渣重熔+真空自耗”三联熔炼工艺，除了精锻机、机床等设备外，还需要真空感应炉、电渣重熔炉、真空自耗炉等设备。
与精密铸件相比：精密铸件往往用于热端部件，如涡轮叶片等，工作环境相比于锻件更 为恶劣，因此精密铸件产品加工的工艺更为复杂，对于浇铸过程控制、模壳材料、凝固 过程控制等方面均有很高的要求。而锻件业务的工艺流程相对更加简单，因此业务发展 也更为顺畅。
图表 114：中航重机、派克新材、航宇科技 2020-2022Q1 季度归母净利润同比增速情况| 公司名称 | 20Q1 | 20Q2 | 20Q3 | 20Q4 | 21Q1 | 21Q2 | 21Q3 | 21Q4 | 22Q1 |
| | | | 季度营业收入同比增速 | | | | |
| 中航重机 | 10.68% | 14.15% | 28.34% | -5.97% | 34.33% | 36.82% | 5.50% | 56.02% | 15.65% |
| 派克新材 | - | - | 32.59% | 25.52% | 100.44% | 70.57% | 37.68% | 81.89% | 87.68% |
| 航宇科技 | - | - | - | - | 51.49% | 30.21% | 37.67% | 51.47% | 58.24% |
| | | | 季度归母净利润同比增速 | | | | |
| 中航重机 | 35.83% | 7.91% | 48.48% | 5.05% | 88.76% | 143.84% | 127.76% | 274.16% | 174.95% |
| 派克新材 | - | - | 35.12% | 8.84% | 134.06% | 54.25% | 24.76% | 151.86% | 64.57% |
| 航宇科技 | - | - | - | - | 96.42% | 110.41% | 58.64% | 101.08% | 59.58% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
4、锻造行业未来展望：目前我国航空航天领域锻造类企业呈现较强的盈利能力，但长期 来看原材料如高温合金等涨价顺势向下游锻造环节传导是必然趋势，且行业内众多企业 已开始进行大规模的募投扩产，产业链竞争格局仍然值得思考。
1）毛利率：直接材料作为最主要的营业成本，是影响锻造企业毛利率的核心因素。我们 详细拆分 2021 年中航重机、派克新材、航宇科技三家企业航发锻件相关业务的营业成 本，直接材料均是最为主要的营业成本，分别占比 75%、79%、83%。此外制造费用均 为第二大营业成本，航宇科技招股书将委外加工、折旧、燃气动力等均归为制造费用，按照此方法分类，2021 年中航重机、派克新材、航宇科技航发锻件相关业务中制造费用 占比分别为 14.5%、9.4%、8.9%。
图表 115：中航重机、派克新材、航宇科技 2021 年营业成本结构
资料来源：Wind，国盛证券研究所
2）直接材料：航空发动机锻件主要材料为高温合金，对应上游镍资源，因此镍价波动会 先影响上游材料企业，再影响中游锻造企业。2019Q1 至 2019Q3 镍价出现较大幅度上 涨（2019 年 1 月 2 日为 10440 万美元/吨，2019 年 9 月 30 日为 17570 万美元/吨），对 应 2019（1-9）抚顺特钢高温合金平均售价同比增长 10.78%，反映到 2019 年中航重机 和航宇科技航发锻件相关业务的直接材料占营收比分别提升 1.6、1.7pct（派克新材 2019 年航空航天锻件一期项目生产设备以及机物料消耗等增加导致制造费用占比大幅提升）。
P.62请仔细阅读本报告末页声明
3）制造费用：随着收入规模增长，规模效应下制造费用占比不断下降，给毛利率以正向 影响。如中航重机锻造产品制造费用占营收比由2017年的19.9%降至2021年的14.5%，派克新材航空航天锻造产品制造费用占营收比由 2019 年的 14.7%降至 2021年的 9.4%，航宇科技航空锻造产品制造费用占营收比由 2017 年的 18.2%降至 2021 年的 8.9%。| 图表 116：中航重机、派克新材、航宇科技航空锻件毛利率 | 图表 117：中航重机锻造产品各营业成本占营收比 |
| 中航重机锻造 | | 派克新材航空航天锻造 |
| 航宇科技航空锻造 50.00% 53.70% |
| 60% | 46.40% | 42.34% | 46.21% |
| 50% |
| 26.88% | 23.37% | 27.08% | 30.40% | 32.55% |
| 40% |
| 30% |
| 20% | 28.51% | 27.25% | 28.05% | 28.92% |
| 10% |
| 27.31% |
| 0% | 2019 | 2020 | 2021 |
| 2017 | 2018 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所| 60% | 47.9% | 直接材料 | 直接人工 | 制造费用 |
| 49.3% | 50.9% | 52.2% | 53.1% |
| 50% |
40%| 30% | 19.9% | 19.6% | 18.1% | 16.3% | 14.5% |
| 20% |
| 3.7% | 3.8% | 3.8% | 3.5% | 3.5% |
| 10% |
0%资料来源：Wind，国盛证券研究所| 图表 118：派克新材航空航天锻造产品各营业成本占营收比 | 图表 119：航宇科技航空锻造产品各营业成本占营收比 |
| 50% | 直接材料 | 直接人工 | 制造费用 |
| 40.3% | 37.4% | 36.9% | 45.0% | 42.7% |
| 40% |
| 30% |
| 20% | 9.8% | 8.1% | 14.7% | 10.8% | 9.4% |
| 10% | 1.1% | 2.1% | 1.8% | 1.6% |
| 0.7% |
0%资料来源：Wind，国盛证券研究所| 70% | 直接材料 | 直接人工 | 制造费用 |
| 51.2% | 55.6% | 57.3% | 58.0% | 55.7% |
| 60% |
50%
40% |
| 30% | 18.2% | 17.7% | 13.1% | 9.5% 2.1% | 8.9%
2.8% |
| 20% | 3.6% | 3.4% |
| 2.5% |
| 10% |
0%资料来源：Wind，国盛证券研究所
4）竞争格局展望：目前我国航发锻造参与企业较多，陆续很多公司上市后都在积极扩产，锻造产业的盈利模式很好但带来的是竞争者较多，因此锻造企业可以将航发作为基本盘，不断在军机、航天导弹、新能源如风电/核电等领域逐步拓展带来新的业绩增长点。
图表 120：航发锻造企业近年来进行积极募投扩产| 公司名称 | 募投/扩产项目 | 公告时间 | 投资额（亿元） | 募资拟投资额（亿元） | 建设期 |
| 中航重机 | 特种材料等温锻造生产线建设项目 | 2021/03/23 | 6.4 | 6.4 | 3 年 |
| 航宇科技 | 航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件精密制 | 2021/06/29 | 6 | 6 | 2 年 |
| 造产业园建设项目。 |
| 钢研高纳 | 德阳两机用高端金属盘锻件产业基地项目。 | 2021/12/15 | - | - | - |
| 三角防务 | 航空发动机叶片精锻项目。 | 2022/02/23 | 5.26 | 4.89 | 3 年 |
| 派克新材 | 航空航天用特种合金结构件智能生产线建设项目。 | 2022/04/21 | 15 | 14 | 3 年 |
资料来源：公司公告，中国政府网，国盛证券研究所
P.63请仔细阅读本报告末页声明3.3.3 钣金件
钣金件是将金属薄板（6mm 以下）通过手工或模具冲压使其产生塑性变形，形成所希 望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件。与锻件、铸件不同的是，钣金件是一种冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、铆接、拼接、成型 等，其显著特征就是同一零件厚度一致，该方法生产效率高、原材料消耗少、生产成本 低，而且可以有效改善材料的组织和力学性能，具有重量轻、强度高、导电、成本低、大规模量产性能好等特点。
图表 121：钣金加工图示
资料来源：中国外协加工网，国盛证券研究所
目前钣金件主要用于航空发动机的火焰筒、喷管等部位。
1）火焰筒：整环结构中前后各有一个法兰用于安装固定，中间为均匀壁厚、带有一定曲 率的薄壁结构（壁厚通常小于 2mm），传统的锻件+机加工的工艺路线成本高、加工周期 长，而且随着壁厚减薄，零件刚度下降，加工变形问题越来越突出。因此目前中间均匀 壁厚部分采用钣金成形，前后法兰采用锻件+机加工制备。
2）喷管：作为航空发动机中的重要零件，其成形质量直接影响发动机的性能和安全。由 于钣金件生产成本低、生产效率高，可以成形出空间结构复杂的零件，因此这类零件大 多采用钣金成形的工艺方法。| 图表 122：带单独头部的环形燃烧室火焰筒 | 图表 123：火焰筒正环结构 |
资料来源：鹏芃科技，国盛证券研究所
资料来源：CNKI《国外航空发动机火焰筒材料工艺现状与趋势》，国盛证券研 究所
目前国内从事航空发动机钣金件制备的上市公司主要包括航发动力及航发科技。航发科 技转包业务经过三十余年的发展，已形成机匣、叶片、钣金、轴类产品专业制造平台，与国际两机巨头建立长期稳定合作关系；航发动力旗下黎明公司、南方公司 2019 年出 口转包产品中钣金出口量分别达到 5347、63947 件。
P.64请仔细阅读本报告末页声明3.3.4 机加工
机加工指通过机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变，从而得到所希望得到的零部 件的过程。机加工是航空发动机中如叶片、叶轮、机匣、盘轴类等高附加零部件加工成 型前的最后一道工序，其作用是进一步提升零部件的精细程度，在整个生产制造中处于 关键环节，且加工难度很大一旦出现误差将造成整个零件报废。
图表 124：航空发动机生产工艺流程图（红色为机加环节）
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
航空发动机零部件对机加工精度要求极高，机加环节材料切除率高达 60%以上。虽然 数控加工技术与设备已成为航发零部件机加的主流方式，但由于现代航发广泛采用难加 工材料且对加工精度要求极高，导致机加环节毛胚材料切除率极大，典型如机匣、压气 机风扇、整体叶盘等零件毛坯均为整体模锻件，其外轮廓极其复杂，造成锻造毛坯余量 大且分布不均匀，导致机加环节材料切除率高达 60%以上。
图表 125：航空发动机零部件机加工四大制造特点| 制造特点 | 详细描述 |
| 形状与结构复杂 | 叶片、叶轮、机匣、盘类及轴类零件大量采用轻量化的整体薄壁结构。 |
| 广泛采用难加工材料 | 钛合金、镍基高温合金、树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料在航发上的应用越来越广泛。 |
| 毛坯材料切除率大 | 整体毛坯件和薄壁整体框架结构零件大多采用基于锻造毛坯的整体式加工方式，如机匣、压气机风扇、整体叶 盘等零件毛坯均为整体模锻件。零件外轮廓极其复杂，目前的锻造技术还无法达到小余量精化料的水平，造成 |
| 加工精度高，追求高 效低成本加工 | 锻造毛坯余量大且分布不均匀，材料切除率高达 60%以上。
为满足航空发动机高性能、长寿命、高可靠性的要求，对零件加工精度和表面质量的要求非常苛刻。而发动机 的新材料、新结构和新工艺的复杂性与其高精度、高效率和低成本制造之间形成矛盾，对加工质量、变形控制、加工效率和加工成本提出了极高要求。 |
资料来源：CNKI《航空发动典型零部件数控加工技术研究》，国盛证券研究所
典型使用数控技术加工的航发零部件包括叶片、整体叶轮、机匣、盘轴类等，具体加工 工艺及流程如下：
P.65请仔细阅读本报告末页声明图表 126：航空发动机主要零部件机加工工艺及流程| 叶片 | 根据刀具与叶片的接触方式，主要分为点铣法和侧铣法。
1）点铣法：精确加工叶片的设计型面，且走刀方向与流线方向基本一致，有利于保护叶片的气动性能，适用于自由曲面 的叶片加工，不足之处是加工效率低下，刀具磨损严重，增加了产品的生产成本； |
| 2）侧铣法：避免刀具与工件接触区集中于一点，从而减缓刀具磨损，显著改善了叶片表面粗糙度，提高加工效率。 |
主要采用车削和铣削加工，特别是采用数控点铣和侧铣来加工叶片、轮毂及叶根圆角等曲面。开式整体叶轮工艺流程| 整体叶轮 | 主要分为 5 个步骤：①在毛坯上车削加工回转体的基本形状；②外型整体粗加工；③流道粗加工；④叶片精加工；⑤对 |
底部倒圆进行清根。| 机匣 | 加工方法主要包括车削、铣削、钻削等。环形机匣主要加工部位和加工方法主要包括：①外型面通常采用四、五坐标加 工中心进行铣加工；②内腔 T 形槽和前后安装边采用数控立车加工；③前后安装边孔和外型面安装座、探视孔采用数控 |
| 盘轴类零件 | 钻镗床或四、五坐标加工中心进行铣加工；④对开机匣水平安装边螺栓连接孔采用四坐标卧式精密镗床加工。1）整体叶盘：多采用五坐标加工中心铣削加工整体叶盘，整体叶盘数控加工关键是叶片的数控铣削；2）轴类件：包括内外表面车削、磨削和深孔镗加工等。 |
资料来源：CNKI《航空发动典型零部件数控加工技术研究》，国盛证券研究所
我国从事航发零部件机加工企业主要以航发集团旗下单位为主。由于航发零部件对于加
工精度要求极高，目前参与单位主要包括航发动力、航发科技、爱乐达等。航发动力作
为我国航发龙头，在设备、人员等方面均具有明显优势，其机加工艺在国内处于绝对领
先水平。航发科技主营两机零部件，内贸产品直接配套某主机厂，市占率达到 100%；
国际转包业务具备 30 余年发展历史，形成了机匣、叶片、钣金、轴类产品专业制造平
台，与 GE、RR 等全球两机巨头形成长期稳定合作关系。此外，民营企业如爱乐达也向
航发集团提供零部件但其主要收入来源以军机为主。未来趋势上，我们预计随着航发集
团小核心大协作的深度推进，部分优秀民营企业或有望承接航发机环节外溢订单。
图表 127：我国航发产业链机加工环节主要参与企业情况| 航发动力 | 公司建立具有国际先进水平的机匣数控加工中心、表面处理中心，以及亚洲规模领先的喷涂中心、精密铸造、精密锻造、盘环加工等专业生产线；拥有国内最大的叶片生产线，全套弧齿锥齿轮加工机群、自动焊接机器设备、激光切割设备等 |
| 爱乐达 | 各类高精设备，在叶轮、盘、轴、机匣加工、整体结构件、精密铸造、精密锻造等关键点上具备了国内一流的制造能力。公司专注于航空制造领域 18 年，主要从事军用和民用飞机零部件、航空发动机零件及航天大型结构件的精密制造，具备 航空零部件全流程制造能力。2021 年公司持续加强工艺创新以及质量管控，产品良率整体达到 99.6%以上。 |
| 航发科技 | 公司积累了丰富的航空发动机和燃气轮机零部件制造经验，掌握了航空发动机各种机匣制造技术，是全球主要燃机叶片 专业化制造基地，具备了复杂钣金焊接组合件加工能力和先进反推制造能力，是多家国际一流航空企业的战略供应商。 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
P.66请仔细阅读本报告末页声明3.3.5 3D 打印
3D 打印（增材制造）是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制 造技术。传统的减材制造方式即在锻造、铸造后使用车、铣、刨、磨等方式对材料进行 切削加工，批量化制造零部件，已有 300 多年历史。3D 打印作为颠覆传统制造方法的新 制造技术，利用增材制造方法，采用材料累加方式，利用三维设计数据在一台设备上快 速而精确地“自下而上”的“自由”制造出任意复杂形状的物品，目前仅 30 多年历史。| 图表 128：3D 打印技术成形原理 | 图表 129：金属增材制造技术与机床行业对比 |
资料来源：CNKI，国盛证券研究所 | 金属增材制造 | 机床 |
| 制造方式 | 增材制造 | 减材制造 |
| 技术路线 | SLM（激光选区熔化）、EBSM（电子束 | 车、铣、刨、磨 |
选区熔化）、LSF（激光熔覆沉积术）| 成形精度 | 微米级 | 微米级 |
| 成形效率 | 单一零件成形效率高，规模化成形效率低 | 规模化制造效率高 |
| 制造成本 | 单一零件制造成本低，规模化制造成本高 | 规模化制造成本低 |
| 成形性能 | 部分可达锻件水平 | 与原材料性能一致 |
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
3D 打印成品具备诸多优点，但是目前产业尚不够成熟。与传统的锻造、铸造+机加工制 造方式相比，3D 打印的金属零部件具备轻量化减重、实现复杂内腔结构、实现零件整体 化功能集成、实现修复与再制造等优点，但是由于其仅仅经过 30 多年的发展，因此目前
在应用的广度、深度、成熟度等方面均存在较大的差距。尤其对于技术要求非常高的金 属 3D 打印，需要考虑前期的优化设计、设备的技术水平及稳定性、打印效率、成本价 格、批量化的实际经验等众多因素。目前 3D 打印产业链并没有像传统加工制造产业那 样，在各个细分领域都有专业公司提供对应服务，全球巨头如 Stratasys、3DSystems、GE 增材、EOS 等均通过自主研发、持续并购等方式，加速布局 3D 打印全产业链。
图表 130：中国 3D 打印产业链
资料来源：CNKI，国盛证券研究所
P.67请仔细阅读本报告末页声明图表 131：金属 3D 打印产品优点| 特点 | 描述 |
| 轻量化减重 | 可解决拓扑优化、多孔、镂空、点阵等轻量化减重结构的制造问题。 |
| 实现复杂内腔结构 | 可解决薄壁结构件、薄壁蜂窝结构、异形孔结构件难加工问题。 |
| 实现零件整体化功能集成 | 可将传统制造方式下分离的零件一体制造，减少零件数量、降低装配风险、增加可靠性、缩短生产周期。 |
| 实现修复与再制造 | 可通过激光立体成形设备对于部分昂贵零件的磨损或加工缺陷进行修复与再制造，如叶片修复产品已经在 我国航空领域多个核心型号发动机上实现批量装机应用。 |
资料来源：铂力特招股书，国盛证券研究所
由于 3D 打印的金属零部件具备轻量化、可实现复杂内腔结构等优点，因此适合应用于 航空发动机机匣、叶片等零部件。对于机匣、燃烧室喷嘴、叶片等零部件，由于其内部
结构复杂、生产周期长、生产过程质量控制难度大，再加上下游航发对零部件质量及稳 定性要求极高，因此 3D 打印是非常适合生产航发零部件的制造方法。目前国内 3D 打印 龙头铂力特已经将 3D 打印应用至航空发动机的机匣、喷嘴和叶片，其中喷嘴已经实现 批量化供货。
图表 132：铂力特 3D 打印产品在航空发动机的应用| 产品 | 说明 | 图示 |
| 机匣 | 机匣具有复杂型腔和密集分布的不同孔径的冷却孔，传统铸造、机械加工相结合的方法，由于铸造 | |
| 模具加工周期长，容易存在缺陷；而且由于冷却孔数量大，加工周期非常长，零件成品率低。采用 |
| 激光选区熔化成形技术，利用逐层堆积方法制造，无需模具和冷却孔的机加工，成品率大大提升。 |
| 喷嘴 | 燃烧室的燃油喷嘴内部具有复杂内腔和流道，总共由 19 个零件组成，组件的装配精度决定了喷嘴 | |
| 的喷油质量，任何一个零部件的加工误差都会导致零件报废。传统的锻造+机加工时间周期长、过 |
| 程质量控制难度大。而采用激光选区熔化成形技术，可实现零件一体化成形，不仅生产周期大大缩 |
| 短，燃油喷嘴的功能也显著提升。该零件已经实现了批量化生产。 |
| 叶片 | 空心叶片采用激光选区熔化成形技术，不仅成品率高，而且可以一体化成形，加工周期显著缩短。 | |
| 随着 3D 打印耐高温单晶材料的开发，后期可以直接实现 3D 打印叶片在航空发动机上的装机应用， |
| 实现高温合金叶片的批量化生产。 |
资料来源：铂力特招股书，国盛证券研究所
航空发动机 3D 打印领域重点关注铂力特。铂力特是国内最具产业化规模的 3D 打印企 业，覆盖 3D 打印全产业链，包括原材料、设备、定制化产品服务和工艺设计开发，下游 涉及航空航天、工业机械、能源动力、轨道交通、汽车制造、船舶制造、电子工业、模 具制造及医疗研究等领域。公司在国内航空航天 3D 打印金属零部件领域具备高市占率，客户包括中航工业下属单位、航天科工下属单位、航天科技下属单位、航发集团下属单
位、中国商飞、中国神华能源、中核集团下属单位、中船重工下属单位以及各类科研院 校等，还成为空客金属 3D 打印服务合格供应商。
P.68请仔细阅读本报告末页声明3.4 控制系统
航空发动机控制系统要保证发动机工作稳定、安全可靠，达到各种工作状态控制规律的 要求，是航空发动机的核心部件，被称为“发动机的心脏”。根据《航空发动机控制系统 设计技术》，控制系统应在各种大气条件下优化发动机性能和可适用性，精确的控制燃油 流量和位置角度，实现由发动机启动、加速、减速、稳态工作和加力程序直到发动机停 车。此外，控制器应提供熄火监测和调整功能，失速和喘振检测及其恢复，自动调整和 补偿发动机性能恶化，检测故障和隔离故障，以及自动排除起动悬挂和防止起动过热。
航空发动机控制系统的发展历程大致可分为初始、成长、电子化、综合化 4 个发展阶段。发动机控制系统由 20 世纪 50 年代简单的液压机械控制，历经电子控制式，再发展到现 代的 FADEC 全权限数字电子控制技术，并向智能/分布式控制方向发展。随着航空发动 机控制系统的不断精进与技术迭代，内部设计的也愈加复杂，可调的部件越来越多，发 动机输入和输出参数的数量不断增加，控制变量将从 10~12 个增至 20 多个，这也对控 制器的计算能力、逻辑功能、控制精度提出了更高的要求。| 图表 133：航空发动机控制系统发展历程 | 图表 134：军民用航空发动机内部控制变量不断提升 |
资料来源：CNKI《航空发动机控制系统发展概述》，国盛证券研究所
资料来源：CNKI《航空发动机控制系统发展概述》，国盛证券研究所
1、初始阶段：液压机械控制。早期航空发动机仅有一个燃油流量作为控制变量，控制系 统核心部件是液压机械或液压气动式的燃油控制器，主要采用液压机械式开环控制技术，飞行员根据飞行高度和速度，手动操作油门位置，直接驱动燃油计量阀，调节燃油流量。由于系统结构相对简单，机械液压控制系统的精度不高，仅适用于中低空航空发动机。
2、成长阶段：液压机械+电子控制。随着发动机性能及控制系统功能不断提升，低精度 的液压机械式控制已无法适应，迫切需要监视装置来确保发动机时刻处于安全工作状态。电子控制器（EEC）应运而生，用于发动机飞行包线内转速和温度的保护，并时刻监控发 动机状态，保证推力控制精确。代表产品如 F100-PW 发动机的数字电子式发动机控制装 置、F101-GE 模拟电子式推力增强器风扇温度控制装置、АЛ-31Ф 的综合电子调节器等。
3、电子化：全权限数字电子控制（FADEC 系统）。FADEC 作为当今航空发动机控制系 统主要研究与应用方向，其使得发动机控制技术、精度、范围达到了新高度。FADEC 主 要包括发动机电子控制器（EEC）、液压机械装置（HMU）、传感器、作动器、活门等，所 有的控制由计算机进行，再通过电液伺服机构输出液压机械装置及各个活门、作动器等。
1）从技术原理层面来看，FADEC 系统一般包括转速、压力、温度等多个控制回路，每 个控制回路根据相应的输入闭环计算出控制输出以对发动机进行控制。电子控制器作为 核心部件，根据发动机工作过程的转速、温度、压力等参数及外部条件和控制系统内部 参数的变化，通过控制律计算，产生控制信号，经过电子控制器输出处理电路，输出给 液压机械装置，将电信号转换为液压信号，驱动相应作动器，以改变燃油流量、导叶角 度、放气开度等。飞机油箱来油经过低压泵增压后，进入主燃滑油散热器进行热交换，再回到燃油泵后通过主燃油滤进入高压泵再次进行增压，高压泵出口油则分为两路，一
P.69请仔细阅读本报告末页声明路经自洗油滤和伺服燃油加热器后进入液压机械装置（HMU）的伺服燃油系统，按照 EEC 指令控制燃油计量系统和作动部件；另一路进入液压机械装置的燃油计量系统，计量后 的燃油经过燃油流量传感器和喷嘴油滤后进入喷嘴向燃烧室供油。| 图表 135：航空发动机全权限控制系统组成示意图 | 图表 136：航空发动机控制系统燃油原理框图 |
资料来源：CNKI《航空发动机控制系统概述》，国盛证券研究所
资料来源：CNKI《航空发动机控制系统概述》，国盛证券研究所
2）从实际应用层面来看，20 世纪 90 年代起双通道 FADEC 系统已经成为航空发动机 的标准控制系统，FADEC 系统已经成为新研航空发动机的典型特征。20 世纪 70 年代 美国制定了全权限数字电子控制技术研究计划，在 PW-F100 发动机监控用的数字电子式 发动机控制装置基础上，用数字电路和软件实现了液压机械装置的全功能控制，并于 1983 年完成了飞行验证计划，验证了 FADEC 技术的优越性。FADEC 系统可使飞行员无 约束的操作并提供自我保护装置，在可控制参数、系统功能性、可靠性、维护性等领域 全方位优于液压机械式及电子控制式系统。
图表 137：三种航空发动机控制系统全方位对比分析 | 液压机械式控制系统 | 监控型电子控制系统 | FADEC 系统 |
| 控制计算 | 凸轮、杠杆、滚轮、弹 簧、活门等 HMU 组件 | HMU 为主，模拟电子调节器为辅 | 数字电子调节器 EEC |
| 执行机构 | HMU 组件 | HMU 组件 | HMU |
| 控制参数 | 燃油流量、可调静子叶 | 燃油流量、可调静子叶片、放气 | 发动机推力或功率、燃油流量、可调静子叶片、可调放气活 |
| 片、放气活门等。 | 活门等，更精确的推力控制。 | 门、涡轮间隙高压压气机流量、发动机滑油温度等。 |
| 结构功能性 | 逻辑判断、控制运算、 | 主要功能由液压机械式控制器 | EEC 作为核心进行所有的控制计算，液压装置作为执行机构。 |
| 指令执行全部依赖液 | 完成，EEC 进行控制以保证精确 |
| 压机械装置来实现。 | 推力控制。 |
| 系统可靠性 | 机械组件在恶劣的工 | 控制可靠性要高于液压机械式 | HMU 组件数量降低系统综合故障率，EEC 采用双通道余度技 |
| 作环境下可靠性无法 | 控制，但需要考虑电子干扰的问 | 术使得模块发生故障可以实现相互隔离，电源系统采用交流 |
| 得到保障。 | 题。 | 发电机电源和飞机电源备份供电大幅提高系统可靠性。 |
| 系统维护性 | 以液压机械装置为全部或主要控制计算组件，系统维护排 | 控制计算机可将异常信息存储到存储器或发送到飞机系统。 |
| 故流程基本相同。排除故障需要维修人员进行试车，通过 | 维护人员通过查阅 FADEC 系统可获得相关故障的详细信息， |
| 多次的测试来找到故障来源，耗费大量人力、物力及时间。 | 根据检查结果进行排故从而节省大量时间和精力。 |
资料来源：CNKI《三种航空发动机控制系统的多方位对比分析》，国盛证券研究所
4、综合化：智能分布式控制。20 世纪 90 年代，FADEC 控制系统强大功的能促进了智 能分布式控制技术的发展，仿真分析和样件试验表明，相对于集中式控制系统，分布式 控制系统具有提高系统可靠性、维修性，减轻系统重量，降低全寿命期内成本等优点。但智能分布式控制系统投入实际应用同样面临许多难点，如高温电子元器件的开发和大 功率伺服电机小型化等技术难题。
航空发动机控制系统市场空间：预计控制系统占航空发动机整机价值量的 16%左右，未来 10 年我国航空发动机控制系统市场规模约 2363 亿元。
P.70请仔细阅读本报告末页声明根据《航空发动机结构设计分析》，控制系统在整机中价值占比约 18%，在此基础上我 们进一步探究我国军用航空发动机控制系统在整机中的价值占比。根据 Wind 投资者调 研纪要，军用航发控制系统参与单位主要包括航发控制（硬件）与 614 所（软件），硬件 在军用航发控制系统中价值约占 2/3，软件约占 1/3。我国军用航发整机生产单位主要包
括航发动力和航发科技母公司成发公司，其产品几乎涵盖我国所有军用航发机型。近年 航发控制发动机业务营收约占航发动力及航发科技发动机业务营收 11%左右，预计航发 控制产品在整机中价值占比约为 11%，614 所产品在整机中价值占比约约为 5.5%~6%，则军用航空发动机控制系统在整机中价值占比约 15.5%~17%左右。
图表 138：航发控制产品在发动机整机中价值占比约 11%左右 | 2018 年 | 2019 年 | 2020 年 |
| 航发动力营收（亿元） | 197.12 | 220.25 | 261.63 |
| 航发科技营收（亿元） | 11.04 | 17.38 | 16.73 |
| 航发控制营收（亿元） | 21.74 | 25.36 | 29.75 |
| 航发控制/（航发动力+航发科技） | 10.44% | 10.67% | 10.69% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：三家公司营收均取航空发动机业务相关收入）
航空发动机控制系统竞争格局：航发集团旗下控制系统研产单位均具备浓厚的历史底蕴
与技术累积，几乎垄断我国军用航发控制系统市场份额且有望长期保持。国内军用航发 控制系统主要由航发集团旗下航发控制旗下 4 家子公司与中航动控研究所（614 所）共 同研制生产。614 所作为控制系统总体所主要从事控制系统中的软件、电子控制器等研
制生产工作，其产品作用主要是发出控制指令信号。航发控制主要从事航空发动机控制
系统中关键机械液压执行机构的研制生产，是执行指令信号的关键硬件，软硬件相辅相
成密不可分，共同构成一个完整的控制系统。除航发集团外，部分民营企业如晨曦航空、
海特高新等也试图进入抢占市场份额。
图表 139：中国航空发动机控制系统参与企业经营情况（单位：百万元/%） | | | 2021 年 | |
| 公司名称 | 航空发动机发动机控制系统相关业务 | 营业收入 | 净利润 | 净利润率 |
| 西控科技（113 厂） | 主供涡喷、涡扇中大推力发动机控制系统。 | 1755.36 | 224.98 | 12.82% |
| 贵州红林（143 厂） | 主供涡喷、涡扇中大推力发动机控制系统。 | 1424.38 | 206.67 | 14.51% |
| 北京航科（503 厂） | 涡轴、涡桨发动机控制系统。 | 607.57 | 76.05 | 12.52% |
| 长春控制（133 厂） | 各类作动器、阀、燃油控制类产品等。 | 300.18 | 12.33 | 4.11% |
| 中航动控研究所（614 所） | 飞机、舰船、导弹、燃气轮机发电等动力装置控制系统研产。 | - | - | - |
| 海特高新 | 包括航空发动机电子控制器等，2020 年已有 4 型航空发动机电 | 840.82 | 693.38 | - |
| 子控制器产品列装。 |
| 晨曦航空 | 航空发动机参数采集器、飞控计算机、航空发动机电子控制系统。 | 224.18 | 26.72 | 11.92% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：海特高新、晨曦航空均取上市公司整体数据）
P.71请仔细阅读本报告末页声明3.5 整机
航发整机是航发链条中产业地位最稀缺、技术壁垒最高的环节。航空发动机整机涵盖产 品全寿命周期的设计、制造、总装、试车整套技术和发动机综合服务保障能力，由于技 术壁垒高、研制周期长、准入门槛高等特点导致航空发动机整机环节的切入难度极大，当今世界能够独立研制航空发动机并形成产业规模的也仅仅只有中、美、俄、英、法等 五国，因此我们看到无论是全球还是国内，航发总装企业都处于寡头垄断/垄断地位，叠 加经济回报好的特点导致航发总装企业的成长确定性高。
我国航空发动机整机科研生产制造主要集中于航发集团，航发动力是我国军用航空发动 机唯一总装上市公司。我国军用航空发动机整机主要集中于航发动力旗下西航集团、黎 明公司、南方公司和黎阳动力四大航发核心资产，其产品几乎涵盖国内所有型号航空发 动机，具备涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空发动机生产能力。国内航 空发动机整机制造商还包括成发公司、兰翔机械厂等，但主要发动机型号如涡扇-10 及 其改进改型号均由航发动力制造。商用航空发动机主要由中国航发商发负责研制。
图表 140：我国军用航空发动机整机研制生产企业一览（单位：亿元/%） | | | 2021 年 | |
| 公司名称 | 主要产品 | 营业收入 | 利润总润 | 利润总润/营收 |
| 西航集团（430 厂） | 大中军用航空发动机：代表产品涡喷 8、涡扇 9（秦岭）、 | 90.14 | 5.42 | 6.02% |
| 涡扇 10（太行）、涡扇 20 等。 |
| 黎明公司（410 厂） | 大中推力航空发动机：代表产品涡喷 5/6/7、涡喷 14（昆 | 186.35 | 5.63 | 3.02% |
| 仑）、涡扇 10（太行）等。 |
| 南方公司（331 厂） | 中小型航空发动机：代表产品涡轴 8/9/10/11/16、涡桨 | 80.31 | 3.16 | 3.94% |
| 5/6/9/10。 |
| 黎阳动力（460 厂） | 中等推力涡喷及涡扇发动机：代表产品涡喷 7/13、涡扇 | 30.2 | 0.57 | 1.88% |
| 13。 |
| 成发公司（420 厂） | 航空发动机、燃气轮机研制生产，代表产品涡扇 18。 | - | - | - |
| 常州兰翔机械（370 厂） | 直升机发动机制造企业，代表产品涡轴 6。 | - | - | - |
| 哈尔滨东安（120 厂） | 轻型航空发动机研产，代表产品涡轴 16。 | - | - | - |
| 中国航发商发 | 商用航发研制，包括 CJ1000/CJ-2000 等。 | - | - | - |
| 中国航空发动机研究院 | 航空发动机战略性、前沿性、基础性研究。 | - | - | - |
| 沈阳发动机设计研究所（606所） | 国内大中型航空发动机设计研究中心。 | - | - | - |
| 株洲动力机械研究所（608 所） | 中小型航空发动机、直升机、减速传动系统及轻型燃气 | - | - | - |
| 轮机研制试验。 |
| 四川燃气涡轮研究院（624 所） | 航空发动机预研设计和大型试验研究。 | - | - | - |
| 贵阳发动机设计研究所（649所） | 中等推力军用航空涡喷、涡扇发动机科学研究。 | - | - | - |
资料来源：公司公告，公司官网，《中国航空史话》，国盛证券研究所
1、对于航空发动机产业增速的判断：我国军用航发已进入主力型号批产提速、新型号密 集定型批产、航发后端维修市场不断打开的黄金成长期。航发动力作为我国军用航发唯 一总装上市公司，其发动机业务营收规模几乎代表我国军用航空发动机的市场空间，对 应 2021 年总市场规模约 319 亿元。展望后续，2021 年中报 248 亿元大额预收款直 接锁定未来 3-5 年订单，航发整机将迎来高确定性的高成长，我们预计“十四五”期间 整个航空发动机产业复合增速有望达到 25%左右，具体可参考代表公司航发动力、航 发控制的经营目标以及关联交易。
1）关联交易：航发动力 2022 年向关联方销售商品、提供劳务值为 207.25 亿元，较 2021 年预计值同比提高 26.98%，较 2021 年实际值同比提高 25.94%；航发控制 2022 年向 航发集团系统内销售商品、提供劳务值为 43.3 亿元，较 2021 年预计值同比提高 30.15%，较 2021 年实际值同比提高 39.46%。
P.72请仔细阅读本报告末页声明2）经营目标：航发动力 2022 年营业收入预算为 384.29 亿元，较 2021 年预算同比提高 20.85%，较 2021 年实际营收同比提高 12.69%；航发控制 2022 年营业收入预算为 51 亿元，较 2021 年预算同比提高 33.16%，较 2021 年实际营收同比提高 22.69%；
图表 141：航发动力、航发控制 2022 年关联交易、经营目标数据预示 2022 年航发产业将迎来高增长| 公司名称 | 科目：单位（亿元） | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
| 航发动力 | 预计销售商品与提供劳务值 | 74.21 | 89.78 | 102.92 | 163.21 | 207.25 |
| Yoy | - | 20.98% | 14.64% | 58.58% | 26.98% |
| 营收指引 | 230 | 230 | 265 | 318 | 384.29 |
| Yoy | 231.02 | 0% | 15% | 20% | 20.85% |
| 实际营收 | 252.1 | 286.33 | 341.02 | - |
| 完成率（%） | 100.44% | 109.61% | 108.05% | 107.2% | - |
| 预计销售商品与提供劳务值 | 24.39 | 25.22 | 25.09 | 33.27 | 43.3 |
| yoy | 8.11% | 3.40% | -0.50% | 32.59% | 30.15% |
| 营收指引 | 27 | 29.8 | 31 | 38.3 | 51 |
| 航发控制 | yoy | | 10.37% | 4.03% | 23.55% | 33.16% |
| 实际营收 | 27.46 | 30.92 | 34.99 | 41.57 | - |
| 完成率（%） | 101.72% | 103.77% | 112.86% | 108.53% | - |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
2、对航发动力盈利能力的判断：过去受制于产品良率、产业链配套不完善等因素导致毛 利率持续下滑。回顾 2011-2021 十年间公司航发及衍生产品毛利率变化趋势，2015 年
黎明公司新产品交付以来航发动力航发及衍生产品毛利率持续下滑，其主要原因是航空
发动机制造难度较大，新产品工艺处于爬坡期，导致公司产品良率较低以及在售后服务 方面承担一定费用，如 2017-2021 年航发动力成本中专项废用、废品损失同比增速分别 为 52.8%、25.05%、14.56%、11.52%、7.64%。此外，航发集团成立于 2016 年，“小
核心、大协作”的科研生产体系仍然处于加速建设状态。
图表 142：2011-2021 年航发动力毛利率变化原因分析（单位：%）| 年份 | 主营业务营收增速 | 毛利率 | 变化幅度 | 原因分析 |
| 2011 | 15.46% | 17.19% | +1.63% | 航空发动机及衍生产品产量达到历史新高，使得单位产品分摊固定成本降低所 |
| 致，规模效应显现。 |
| 2012 | -5.34% | 21.76% | +4.57% | 产品订货量同比减少，规模效应及扩大维修业务带动毛利率提高。 |
| 2013 | 3.23% | 23.74% | +1.98% | 扩大维修业务带动毛利率提高，成本中专项费用、废品损失同比-19.73%，表明 |
| 老产品工艺已相对成熟。 |
| 2014 | -2.03% | 22.43% | -1.31% | - |
| 2015 | 8.21% | 22.32% | -0.11% | 2015 年黎明公司实现新产品生产交付。 |
| 2016 | 8.75% | 21.19% | -1.13% | 新产品处于研制或加速成熟阶段。 |
| 2017 | 7.46% | 20.33% | -0.86% | 新产品处于工艺爬坡期，成本中专项费用、废品损失同比+52.8%。 |
| 2018 | 4.02% | 18.36% | -1.97% | 高毛利率的维修业务占比下降，新产品产量逐步增加，工艺处于爬坡期，成本中 |
| 专项费用、废品损失同比+25.05%。 |
| 2019 | 11.73% | 16.80% | -1.56% | 新产品占比增加，部分产品制造成熟度不高，成本中专项费用、废品损失同比 |
| +14.56%，售后保障任务增加导致销售费用同比+52.55%。 |
| 2020 | 18.79% | 14.81% | -1.99% | 新产品占比增加，部分产品制造成熟度不高，专项费用、废品损失费用同比 |
| +11.52%。 |
| 2021 | 21.87% | 11.95% | -2.86% | 新产品占比增加，成本中直接材料费同比+27.13%、专项费用、废品损失同比 |
| +7.64%。售后保障任务增加导致销售费用同比+59.93%。 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所（注：毛利率为航发及衍生产品）
P.73请仔细阅读本报告末页声明
3、展望未来，我们预计随着规模效应的释放、小核心大协作、军品定价机制改革的深度 推进，航发动力产业链链长地位将凸显，盈利能力有望在 2022 年迎来向上拐点。
1）航空发动机是典型的制造业，交付量的持续增加会带动毛利率不断提升。以英国 RR 公司为例，2007-2013 年间公司军用航发交付数量逐年递增累计交付 4955 台，期间营 收 CAGR 为 7.56%，但营业利润率由 2007 年的 11.89%提升至 2013 年的 16.9%，我们 预计这足以说明航空发动机拥有很强的规模效应。也如航发动力 2021H1 半年报所述“三
代机工艺不断趋于成熟”，未来产品良率的提升将有效拉动公司盈利能力。| 图表 143：RR 公司 2007-2013 年间军用航发营收与营业利润情况 | 图表 144：规模效应下 RR 公司军用航发营业利润率不断提升 |
| 军用航发营收（百万英镑） | 军用航发营业利润（百万英镑） | 军用航发交付量（台） | 军用航发营业利润率（%） |
3000
2500
2000 | 2591| 1673 | 16 | 86 | 20 | 10 21
253 | 23 22
309 | 376 | 17
395 | 438 | | 199 | | 223 | | | | | | | | | | | |
|
| 1000 | 14.55%16.82%16.34%16.90% 11.89%13.23%12.59% | 20% |
| 800 |
| 15% |
| 600 | 10% |
1500
1000
500 |
| 400 |
| 200 | 495 | 517 | 662 | 710 | 814 | 864 | 893 | 5% |
| 0 | 0 | 0% |
| 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
2）小核心大协作科研生产体系深度推进，带动航发供应链不断成熟。在航发集团小核心 大协作思路下推进非核心业务转移使得核心业务更为聚焦，持续优化供应链布局，有利 于主机单位降低制造和管理成本。航发产业链上的“大协作”如图南股份 2021 年 7 月 年设立子公司沈阳图南，开展航空用中小零部件自动化加工产线项目建设，预计达产后 年产能可达 50 万件（套），目前项目已完成备案和环评，即将进入设备安装和调试阶段。
此外，2022 年 4 月航发动力与钢研高纳成立合资公司西安钢研高纳航空部件公司。
3）军品定价机制改革预期下主机单位净利润率有望突破 5%上限。根据 2019 年颁布实 施的《军品定价议价规则（试行）》，军队执行采购需采取公开招标、邀请招标、竞争性 谈判、单一来源、询价五种方式。由此可见，军品定价模式已由传统的成本加成（军品 价格=定价成本×（1+确定利润率））逐步向目标价格管理（军品价格=军品议价成本+目 标成本*确定利润率+激励约束利润）转变。我们预计随着我国军品定价机制改革的深度 推进，企业通过提高自身运营效率和成本管控能力有望获得更高利润率，如中航沈飞 21Q2、21Q3、22Q1 单季度销售净利润率均突破 5%，分别达到 5.96%、5.61%、6.55%。
图表 145：军品定价模式已由单一“成本加成”向目标价格管理转变| 单一来源 | 激励约束议价 | 订购方在军品研制立项综合论证阶段组织开展订购目标价格论证，与承研、承制单位协商确定订购目 |
| 标价格和激励约束条款。首批订购任务完成或批产后，订购方组织成本审核工作（即军品审价），供 |
| 需双方确认军品议价成本后，根据激励约束条件，协商确定军品价格。军品审价前，以与承研、承制 |
| 单位协商确定的订购目标价格作为暂定价签订采购合同。 |
公开招标 | 邀请招标 | 竞争议价 | 市场化竞争确定军品价格，订购方不再组织成本审核。 |
竞争性谈判 | 询价 | 征询议价 | 通过市场询价和评审等方式确定军品价格，订购方不再组织成本审核。 |
资料来源：《军品定价议价规则（试行）》，国盛证券研究所
4）航发动力或有望作为链长对产业链进行管控。由于过去我国航发产业并没有形成十 分完善的配套供应体系，再叠加行业极高的准入门槛，导致部分环节如高温合金等供给 紧缺，呈现出寡头垄断格局。我们预计随着我国航发产业链的日趋完善，部分新进入市 场者如西部超导、江苏隆达等有望参与到航发用高温合金领域，逐步形成市场化的竞争 格局，有利于主机厂对上游供应商的产品质量与价格进行管控，实施降本增效。
P.74请仔细阅读本报告末页声明3.6 航发维修
航空发动机是典型的消耗性武器装备，全生命周期约进行四次大修。《航空发动机寿命控 制体系和寿命评定方法》一文中统计了不同翻修次数的 35 台次发动机性能测试情况，伴 随外场飞行时间和大修频次的增长，发动机推力和耗油率均呈现下滑趋势，而面临五次 大修的军用航发性能显著下滑，几乎达到满足使用条件的临界点，因此在实际应用中军 用航发进行四次大修较为常见。一方面因为四次大修后发动机可靠性、安全性、性能衰 减及修理经济性等指标仅基本满足军用航发定寿指标要求，五次大修难以满足定寿标准 及使用要求；另一方面则是随着航发翻修次数增长，其修理难度越来越大，修理经济性 变差，第五次大修成本较前四次大修成本平均值提高 35%，修理费效比明显降低。| 图表 146：推力随使用时间/修理次数的变化曲线 | 图表 147：耗油率随使用时间/修理次数的变化曲线 |
资料来源：CNKI《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》，国盛证 券研究所
资料来源：CNKI《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》，国盛证 券研究所
以航空发动机盘、轴、叶片、机匣为代表的高价值零件是航发历次大修中更换频更换频 率最高的零件。根据《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》，发动机盘、轴、叶片、机匣是影响使用安全性的重要零件，因此其总体换件率也较高，具体来看，上述零件首 次大修更换率为 9.8%，二次大修为 11.91%，三次大修为 12.38%，四次大修为 14.74%，整体呈现出逐次递增趋势。其中中介机匣、低压涡轮机匣、加力作动机匣因为大应力区 出现裂纹，焊接区补焊次数、裂纹长度超标无法修理等原因导致报废换件量较高；叶片 类零件由于工作环境恶劣出现裂纹、变形、磨损等情况超出修理标准报废。| 图表 148：加力作动机匣电阻焊缝裂纹故障随使用时间变化的趋势图 | 图表 149：转子叶片断裂故障随使用时间变化的趋势图 |
资料来源：CNKI《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》，国盛证 券研究所
资料来源：CNKI《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》，国盛证 券研究所
以我国某型军用涡扇航空发动机为例，其每次大修间隔约为 400-700 小时，每次维修 费用高达 400-680 万元。根据《航空发动机最优翻修间隔评定研究》，基于航空发动机 单元体/大部件寿命控制特点，发动机翻修间隔受限于各单元体/大部件的批准寿命，即 发动机最低放行寿命不应超过各单元体/大部件的批准寿命中的最小值。我国某型军用涡 扇发动机高低压涡轮组件批准寿命为 700 小时，因此该型发动机返修间隔不得超过 700 飞行小时，而该型发动机飞行时数在 400-600 小时进行大修费效比较高，因此其返修间 隔在 400~700 飞行小时之间，并以 50 小时为间隔建立最低放行寿命的备选方案，具体
翻修间隔值须依据发动机的使用经济性、使用性能衰减和使用安全性进行综合评定。
P.75请仔细阅读本报告末页声明图表 150：不同翻修间隔下航空发动机的单位小时大修费用情况| 最低放行寿命/小时 | 单位小时大修费用/（元/小时） | 燃油消耗率/kg/(kg⋅h) | 涡轮前燃气温度／K | 提前换发率／‰ |
| 700 | 9663.28 | 0.6418 | 1402.1 | 2.596 |
| 650 | 9676.2 | 0.6406 | 1401.6 | 2.686 |
| 600 | 9714.82 | 0.6395 | 1401.1 | 2.786 |
| 550 | 9730.8 | 0.6385 | 1400.2 | 2.318 |
| 500 | 9747.7 | 0.6376 | 1399.2 | 1.849 |
| 450 | 9800.27 | 0.6368 | 1398.6 | 1.804 |
| 400 | 9867.5 | 0.6359 | 1398 | 1.758 |
资料来源：CNKI《航空发动机最优翻修间隔评定研究》国盛证券研究所
目前国内军用航发维修市场参与者主要包括航发动力以及部队修理厂 5719 等，航发动 力凭借技术实力、产品认知等多方面优势未来有望占据主导地位。航发动力是我国最大 的航空发动机及衍生品生产制造、维修基地，2014 年起公司陆续通过募集、自筹、国拨 等方式对发动机维修能力进行投入，近年来多个维修项目已陆续进入达产期为公司后续 维修业务放量提供保障。解放军 5719 厂始建于 1970 年，具备一代机、二代机、三代机 到多型跨代全寿命全型号同时并线修理的能力，累计维修各型发动机超过 1 万台，2016 年工业产值突破 27 亿元，是目前国内主力战机发动机维修型号最先进、掌握核心技术最 全面的工厂。未来趋势上，我们判断随着三代机及其改其型号交付量的快速增长，部队 修理厂如 5719 等在新型航发的大修能力方面处于竞争劣势，航发动力有望依托公司在 产品认知、技术实力等方面的优势获得更大市场份额。
图表 151：航发动力维修类募投项目情况| 航空发动机 | 西航公司 | 6 | 2022 年 12 月 | 整合现有航空发动机修理能力，调整生产布局，补充部分关键设备，新 |
| 建总装修理厂房、试车厂房，形成相对独立、完整的涡扇发动机大修分 |
| 修理能力建 | 厂。项目建成后可实现维修航空发动机部件 1450 套/年，同时预留新型 |
| 达产 |
| 设项目 | 涡扇发动机维修能力，达产后预计年营收为 7.43 亿元，利润总额为 1.56 |
| 涡轴航空发 | 南方公司 | 1.20 | 2019 年验收 | 亿元。 |
| 南方公司将新建厂房，并新增部分关键工艺设备和设施，建成涡轴航空 |
| 动机修理能 | 发动机修理生产线，满足年修理涡轴发动机 90 台的建设要求。项目达 |
| 力建设项目 | 产后预计年营收为 2.7 亿元，利润总额为 0.52 亿元。 |
| 发动机大修 | 黎明公司 | 1.79 | 2021 年转固 | - |
| 线及易必件 |
| 制造能力建 |
资料来源：公司公告，国盛证券研究所
P.76请仔细阅读本报告末页声明 - 投资策略：立足长期成长，“航发赛道+卡位核心”优选核 心资产
4.1 航空发动机产业拥有非常好的商业模式，国内产业处于 10 年以上黄金
成长期的起点
目前中国发展航空发动机到了多重拐点阶段：从军用航发角度来看，主力型号在批产提
速的同时众多新型号也将进入密集定型批产阶段，此外随着实战化训练强度的加大航发 维修市场在不断打开；从商用航发角度来看，国产商用发动机 CJ1000“十五五”批产后 有望带来更大的成长空间。此外，再叠加燃气轮机产业的发展，未来 10 年以上周期这些
产业逻辑交相辉映依次兑现，铸就军工中最为长坡厚雪的超级产业赛道。
以两机零部件企业 PCC 为代表映射航发产业链的长坡厚雪：需求端持续增长叠加供给 端少数垄断造就利润端稳定增长，获得稳定持续的经营。PCC 是全球高端精密零部件龙 头，下游应用主要是航空航天领域。PCC 创立于 1968 年，总部位于美国俄勒冈州波特 兰市，是一家精密金属零件制造公司，主营熔模铸造、锻件、紧固件三大类产品，2015 年营收占比分别为 25%、43%和 32%。公司下游应用领域包括航空航天、能源和一般工 业市场，下游营收占比分别为 69.6%、17.2%、13.2%。
图表 152：美国精密机件公司 PCC 按产品划分的主要业务领域| 业务类型 | 主要产 | 服务对象 | 行业地位 | 2015 年（亿美元） | |
| 业务类型 | 主要产 | 服务对象 | 行业地位 | 营收 | 占比 | CAGR | 利润占比 |
| 熔模铸造产 | 航空航天结构铸件、航 | 航空发动机、燃气轮机 | 市场领军者 | 25.36 | 25% | 11.5% | 32% |
| 空机翼铸件、燃气轮机 | 制造商、医疗、武器装 |
| 品 |
| 铸件等 | 备商等 |
| 锻造产品 | 锻造零部件、高性能合 | 航空航天、能源等对高 | 喷气发动机锻造旋转部 | 42.59 | 43% | 11.9% | 35% |
| 件全球领导者，全球最 |
| 性能合金有需求的行 |
| 金、钛合金、金属还原等 | 大高性能合金生产商之 |
| 业 | 一 |
| 紧固件产品 | 紧固件、紧固件系统、航 | 航空航天客户群、汽 | 与波音、空客公司等国 | 32.10 | 32% | 18.3% | 33% |
| 空结构零部件等 | 车、建筑和一般工业市 | 际一流航空公司有数十 |
| 场 | 年的合作关系 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所，营收 CAGR 取得是 2007~2015 年的数据
PCC 是全球熔模铸造龙头企业，熔模铸造市场的领军者，产品覆盖全球几乎每台航空发 动机的研发、制造。PCC 生产的熔模铸造件，主要应用于航空发动机、燃气轮机，并向 医疗、武器装备、卫星发射等市场延伸。2015 年 PCC 熔模铸造营收和利润占比分别达 到 25%、32%。2007~2015 年 PCC 熔模铸造产品收入 CAGR 达到 11.5%，下游主要是 航空航天，其需求端持续的增长带动 PCC 业务经营的稳定增长。
图表 153：PCC 熔模铸件主要应用于航空航天领域（百万美元）3000 2500 2000 1500 1000 500
0 | 一般工业 | 电力 | 航天 |
|
| | | | | | |
1、PCC：立足两机千亿美金大赛道，与全球主要发动机厂商均建立紧密的战略合作关 系。全球两机巨头 GE 是 PCC 第一大客户，2015 年贡献收入 12.99 亿美元，占总收入的 13%（2007~2015 年 GE 占营收比的均值水平达到 13.1%）。其中熔模铸件、锻造和紧 固件分别贡献 8.28 亿、4.35 亿和 0.36 亿美元。此外的主要客户还包括美国政府、联合
技术、波音、罗罗、空客等全球知名企业。| 图表 155：PCC 公司客户结构（营收占比） | | 图表 156：PCC 各个业务来自 GE 的收入 |
| 13.0% | GE | GE熔模铸造收入（亿美元） | GE锻造收入（亿美元） |
| 美国政府 |
| 10 | GE紧固件收入（亿美元） |
|
| 29.6% | 10.0% | | |
|
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4、两机叶片重资产行业特征导致固定资产折旧较多，拥有很好的现金流。2015 年 PCC 净利润和经营活动现金流分别为 15.30 亿美元和 17.02 亿美元，折旧与摊销达到 3.25 亿 美元。2006-2015 财年净利润和经营活动现金流 CAGR 分别为 17.78%和 24.85%。| 图表 161：PCC 历年净利润和经营现金流情况 | 图表 162：2010-2015 财年 PCC 各业务分部经营收益 |
净利润（亿美元）| 20 | | 1.6 |
| 18 | 1.4 |
| 16 | 1.2 |
| 14 |
| 12 | 1 |
| 10 | 0.8 |
| 8 | 0.6 |
| 6 |
| 0.4 |
| 4 |
| 2 | 0.2 |
| 0 | 0 |
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
资料来源：Bloomberg，国盛证券研究所| 3.5 | 折旧与摊销（亿美元）折旧与摊销（亿美元） | 2.93 | 3.25 |
| 3 | 2.15 |
| 2.5 |
| 2 | 0.99 1.13 1.30 1.41 1.55 1.64 1.70 |
| 1.5 |
1
0.5
0
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
资料来源：Bloomberg，国盛证券研究所
P.79请仔细阅读本报告末页声明4.2 立足长期成长，选择“航发赛道+卡位核心”的优质资产
立足长期成长，选择“航发赛道+卡位核心”的优质资产。航空发动机赛道坡长雪厚毋
庸置疑，那么如何进行选择？我们认为，高景气赛道中壁垒最高、卡位最为核心的企业
不仅在各自细分赛道上拥有很高的市占率，还可以凭借自身的技术与产品的核心竞争力
持续渗透进不断迭代更新的武器装备或者向商用航发、全球两机领域不断拓展，进而获
得长期且持续的增长动力。具体标的如下：
1、整机/分系统：垄断性产业地位凸显，长期成长确定性最强，重点关注批产后规模效
应提升、机制改善带来的业绩改善。重点公司：航发动力、航发控制。
2、原材料+零部件：高景气、长期成长、高壁垒选择策略，今年镍价的影响已很充分，
众多公司是长期维度下重要的战略布局窗口。
1）高温合金：变形、铸造、粉末三大条线，是航发原材料中壁垒最高、消耗属性最强的
环节。重点公司：抚顺特钢、钢研高纳、图南股份。
2）隐身材料：具有高壁垒、高消耗属性，重点公司：华秦科技。
3）钛合金：涉及航发与军机两大成长赛道，重点公司：西部超导、宝钛股份、西部材料。
4）铸锻件：铸件如涡轮叶片等壁垒极高，锻件如环锻模锻件重资产运营模式下利润弹性
大，重点公司：中航重机、派克新材、航宇科技、应流股份、万泽股份。
图表 163：航空发动机产业链各环节投资策略| 整机 | 航空发动机产 | 航发动力 |
| 战略价值：链长地位，全球稀缺 |
| 投资价值：短期以投入研发为主，对利润有侵蚀，但是 2022 年我们会看到工艺良率的提升，从而带来利 |
| 业链链长，全球 |
| 稀缺 | 润率的上行；长期视角，独航发动力一家，长期成长确定性极强。 |
| 投资建议：长期视角持续性强、成长空间大确拥有极高确定性的大赛道龙头，且提供很好的流动性，尤其 |
| 分系统 | 几乎垄断性的 | 对于大资金而言是非常重要的配置方向。 |
| 航发控制 |
| 产业地位，高确 | 内生：航发重要的分系统商，几乎垄断性产业地位，长期成长且无需担心竞争格局的问题； |
| 定性的高增长 | 衍生：非航产品如兵器、汽车等动力燃油与控制系统及衍生产品也得到了快速发展。 |
| 投资建议：公司预计 5 年以上维度保持净利润年 30%以上增长，这种持续增长能力在全 A 都非常稀缺。 |
| 消耗属性角度看，高温合金>航发>军机，收入和盈利弹性均大于下游，尤其是在良率爬坡阶段，消耗的材 |
| 料会更多；空间角度看，高温合金涉及航发、核电、石化等众多领域，军民融合式产业空间巨大；壁垒角 |
| 原材料 | 不止于辐射航 | 度看，是航发乃至于整个制造业皇冠上的明珠材料，壁垒极高，大批产难度更甚；α角度看，目前国产化 |
| 率水平较低，变形高温合金国产化率预计在 30%多，空间更大；盈利角度看，短期受到镍价影响但股价已 |
| 发单个产业 | 充分反应，当前位置在长期视角下是重要布局期。重点公司：抚顺特钢、钢研高纳、图南股份、隆达股份 |
| 2、钛合金：钛合金壁垒和竞争格局弱于高温合金，但优势在于军机上用量很大，先进战机的放量对业绩 |
| 拉动非常明显。重点公司：西部超导、宝钛股份、西部材料 |
| 3、隐身材料：耗材、稀缺、壁垒极高。重点公司：华秦科技 |
| 4、陶瓷基复合材料产业：未来材料，代表先进方向。重点公司：火炬电子、西安鑫垚 |
重资产运营模式，相对刚性的固定资产折旧，叠加工艺（相对于铸造）效率高能够快速的形成收入放量、| 锻造 | 规模效应下盈 | 盈利能力提升，同时的风险点在于会受到原材料涨价的挤压（镍价上涨往下游传导）以及竞争者较多，核 |
| 利弹性凸显 | 心还是看各企业在其他如军机、导弹、新能源等多领域的布局。 |
重点公司：中航重机、派克新材、航宇科技、航亚科技| 铸造 | 工艺壁垒极高、 | 铸件多用于热端部件如涡轮叶片、机匣等，工作环境最为恶劣，壁垒极高，竞争格局也更为稳固，一般企 |
| 业是母合金研制+精密铸件统一发展的模式，这类公司长期增长的确定性极强因此估值溢价突出。 |
| 竞争格局稳固 |
| 重点公司：钢研高纳、图南股份、应流股份、万泽股份 |
| 3D打印 | 大产业趋势成 | 非常大的产业趋势，现在处于成长初期，涉及航空发动机、军机、导弹等多个航空航天赛道，且民用领域 |
| 也隐含非常大的空间。 |
| 长初期 | 重点公司：铂力特 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
P.80请仔细阅读本报告末页声明图表 164：航发产业链重点公司介绍及盈利预测一览（单位：亿元） | | | 归母净利润 | | PE | | |
| 公司 | 介绍 | 市值 | 2021 | 2022E | 2023E | 2021 | 2022E | 2023E |
| 航发动力 | 我国航空发动机整机制造唯一上市公司。 | 1007.06 | 11.88 | 14.26 | 17.82 | 84.80 | 70.62 | 56.51 |
| 航发控制 | 我国航空发动机控制系统领域垄断性企业。 | 313.01 | 4.88 | 6.69 | 8.86 | 64.19 | 46.79 | 35.33 |
| 抚顺特钢 | 国内航空航天变形高温合金市占率超 80%。 | 237.84 | 7.83 | 9.48 | 15.19 | 30.36 | 25.09 | 15.66 |
| 钢研高纳 | 国内高温合金平台型龙头企业。 | 140.44 | 3.05 | 4.78 | 6.97 | 46.11 | 29.38 | 20.15 |
| 图南股份 | 国内军用航发精铸机匣主要供应商，设立沈阳图南 | 83.76 | 1.81 | 2.54 | 3.45 | 46.19 | 32.98 | 24.28 |
| 拓展航发产品线。 |
| 华秦科技 | 国内军用航发隐身材料核心供应商。 | 187.27 | 2.33 | 2.99 | 4.16 | 80.31 | 62.68 | 45.03 |
| 西部超导 | 先进军机、航发钛材核心供应商，积极布局高温合金 | 380.52 | 7.41 | 9.82 | 13.29 | 51.32 | 38.76 | 28.62 |
| 材料。 |
| 宝钛股份 | 国内军用航发钛材、海绵钛核心供应商。 | 219.20 | 5.60 | 8.20 | 10.44 | 39.12 | 26.74 | 21.01 |
| 西部材料 | 四代机、导弹、航发用钛材核心供应商。 | 48.48 | 1.33 | 3.63 | 4.69 | 36.44 | 13.36 | 10.34 |
| 中航重机 | 国内航空、航发锻件龙头，拓展至海外民航领域。 | 378.17 | 8.91 | 12.84 | 17.05 | 42.46 | 29.45 | 22.18 |
| 派克新材 | 国内军用航发环锻件核心供应商，拓展至罗罗、GE | 109.79 | 3.04 | 4.54 | 6.28 | 36.11 | 24.18 | 17.48 |
| 等国际航发巨头产业链。 |
| 航宇科技 | 国内军用航发环锻件核心供应商，拓展至罗罗、GE | 67.13 | 1.39 | 2.02 | 2.86 | 48.32 | 33.30 | 23.47 |
| 等国际航发巨头产业链。 |
| 应流股份 | 布局两机热端铸造高温合金结构件，拓展至罗罗、GE | 81.91 | 2.31 | 4.05 | 5.48 | 35.43 | 20.22 | 14.95 |
| 等国际航发巨头供应链。 |
| 铂力特 | 国内 3D 打印龙头，航空发动机喷嘴已实现批量化供 | 114.59 | -0.53 | 0.98 | 2.29 | -214.98 | 117.33 | 49.95 |
| 货 |
| 万泽股份 | 掌握高温母合金与叶片制造先进技术，成功制备精 | 49.82 | 0.95 | 1.42 | 1.95 | 52.28 | 35.18 | 25.52 |
| 铸等轴晶叶片 |
| 航亚科技 | 国内外航发主机厂精锻压气机叶片核心供应商 | 33.54 | 0.24 | 0.56 | 0.72 | 138.18 | 59.89 | 46.58 |
| 隆达股份 | 聚焦两机产业链的高温合金母合金供应商 | - | - | - | - | - | - | - |
资料来源：Wind，国盛证券研究所（注：航发动力、钢研高纳、图南股份、西部材料、派克新材、应流股份采用国盛军工团队预测数据，其余采用 Wind 一致预期数据，市值日期为 4 月 29 日）
P.81请仔细阅读本报告末页声明4.3 重点标的
4.3.1 航发动力：我国军用航发总装唯一上市平台
航发动力在国内发动机整机制造行业几乎处于垄断地位，具备涡喷、涡扇、涡轴、涡桨
等全种类军用航空发动机生产能力，是我国三代主战机型国产发动机唯一供应商。公司 拥有我国航空主机业务动力系统的全部型谱，完成包括“昆仑”（WP-14）、“秦岭”（WS-9）、“太行”（WS-10）等多个重点发动机型号的研制与批产工作，2021 年公司实现营收（341.02 亿元，+19.1%），归母净利润（11.88 亿元，+3.63%）。2022Q1 实现营收（54 亿元，+44.3%），归母净利润（0.66 亿元，+92.51%），营收及利润均实现大幅增长。
1、营收规模：航空发动机业务营收增速为近 10 年来最好水平，2022 年关联交易及经 营目标表明航发交付有望再提速。受益于三代机批量稳定交付，2021 年公司航发及衍生 产品实现营收（318.85 亿元，+21.87%），高于整体营收增速且占比进一步提升至 93.5%。
2、2022 年收入、利润、增速或进一步提升，航发产业链维持高增长高景气度，源自于：
1）2022 年业绩规划：公司预计 2022 年整体实现营收 384.29 亿元，较 2021 年预测同 比增长 20.85%，较 2021 实际营收同比增长 12.69%。其中航发及衍生产品营收 362.7 亿元，较 2021 年预计营收同比增长 21.3%，较 2021 年实际营收同比增长 13.75%。
2）2022 年关联交易：2022 年公司预计向关联方销售商品、提供劳务额为 207.25 亿元，较 2021 年初预计金额同比提高 26.98%，较 2021 年实际发生金额同比提高 25.87%。
3）2022 年一季报：2022Q1 公司实现营收（54 亿元，+44.3%），归母净利润（0.66 亿 元，+92.5%）。我们认为公司 2022Q1 营收同比高增长是航发产业高景气的直接体现。
4）大额合同负债表明在手订单充足，拥有高确定性的高景气度，产业链产能释放叠加工 艺良率提升，有望带来产品 2022 年交付提速、收入增速提速。2021 年末公司合同负债 217.52 亿元，较期初同比提高 675.34%，表明在手订单充足。
3、盈利能力：目前处于工艺良率爬坡与新机型研发阶段，中长期看规模效应下盈利能力 将提升。2021 年公司毛利率 12.49%，下降 2.48pct，净利率 3.61%，下降 0.46pct。
1）2021 年盈利能力下滑的主要原因是：新批产机型工艺成熟度处于爬坡阶段。2021 年公司航发及衍生产品实现毛利率 11.95%，同比减少 2.86pct，主要原因是产品结构调
整，新产品占比增加；从成本端来看，新产品占比增加所带来的新材料、新工艺投入增 加，导致 2021 年直接材料成本同比增长 27.13%，高于总体收入增速；从销售费用角度 看，由于工艺成熟度的问题，导致售后保障任务增加，导致 2021 年销售费用同比增长 59.93%，大幅高于总体收入增速。
2）展望未来：虽然航发新产品研制不断投入，会侵蚀一部分盈利，但批产机型占比提
升，良品率提升叠加规模效应会带来总体盈利能力向上。航发新产品不断研制虽然侵蚀
一部分盈利，但也能说明产品管线丰富，长期持续增长动力强劲；而且三代机是当前主
力型号，处于批量稳定交付阶段，良品率会持续提升，规模效应体现在：交付量的增加
带动、“小核心大协作”思路下推进标准件等非核心业务转移使得核心业务更为聚焦；进
而带动总体盈利能力提升。
投资建议：我们预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 14.26、17.82、23.3 亿元，对 应估值为 71X、57X、43X，维持“买入”评级。
风险提示：军品订单交付不及预期；航发新机型研制进程低于预期。
P.82请仔细阅读本报告末页声明
4.3.2 航发控制：我国航空发动机控制系统垄断性企业，高确定性持续性的高增长
航发控制是我国几乎垄断性的航空发动机控制系统研制企业。公司产品以两机（航空发 动机及燃气轮机）控制系统产品为主（2021 年营收占比 85.17%），参与国内所有在研在 役航发型号，其他产品包括国际合作转包、非航衍生产品。2021 年公司实现营收（41.57 亿元，+18.25%），归母净利润（4.88 亿元，+30.67%）。2022Q1 公司实现营收（12.1 亿元，+31.33%），归母净利润（2.14 亿元，+59.99%），超市场预期。| 图表 165：航发控制历年营收及增速 | 图表 166：航发控制历年归母净利润及增速 |
| 45 | 27.46 | 营业收入（亿元） | 41.57 | yoy | 35% |
| 31.33% |
| 40 | 30.92 | 34.99 | 30% |
| 18.25% |
| 35 |
| 25% |
| 30 |
| 25 | 7.56% | 12.60% | 13.14% | 12.1 | 20% |
| 20 | 15% |
| 15 |
| 10% |
| 10 |
| 5% |
| 5 |
| 0 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022Q1 | 0% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所| 6 | 2.59 | 归母净利润（亿元） | 4.88 | yoy | 70% |
| 59.99% |
| 5 | 60% |
| 4 | 3.68 | 30.67% | 2.14 | 50% |
| 2.81 | 30.68% | 40% |
| 3 |
| 30% |
| 19.15% |
| 2 | 8.47% |
| 20% |
| 1 |
| 10% |
| 0 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022Q1 | 0% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
航空发动机长坡厚雪大赛道，为何重视航发控制？
1、长期增长需求确定：以 WS-10 为代表的主力型号批产提速、众多新型号密集进入定 型批产阶段、维修后市场快速打开、远期商发进入定型批产带来更大成长空间。我们认 为航空发动机赛道是军工最为坡长雪厚大赛道，迎来 10 年以上黄金成长期。
2、供给唯一：航发控制在国内航空发动机控制系统产业地位呈现垄断性地位。技术壁垒 高、研制周期长等特点导致航空发动机产业切入难度大，已经切入航发供应体系的企业 面临的竞争威胁很小。公司拥有支撑全谱系的两机产品设计、制造、试验和服务保障的 核心技术，全方位参与航空发动机控制系统“探索一代、预研一代、研制一代、生产一 代、保障一代”工作，在控制系统关键子系统以燃油控制等机械液压执行机构方面处于 垄断地位，因此有望获得航发产业链非常高确定性的成长。
3、盈利规模、能力有望继续提升：扩产带来规模提升，管理持续改善叠加规模效应带来 盈利能力持续提升。2021 年公司定增 42.98 亿元用于航空发动机控制系统 5 个建设类 募投项目，彻底解决产能不足的问题。我们认为，航空发动机是典型的制造业，规模效 应将带动盈利规模、能力持续上行，规模效应的体现源自于：1）交付量的增加带动；2）航发集团“小核心、大协作、专业化、开放型”的思路下推进非核心业务转移使得核心 业务更为聚焦。以航发控制为例，随着交付量的提升及公司在治理层面着力推进成本工 程、瘦身健体等五大工程，2019-2021 年净利率得到显著提升，分别为 8.49%、10.62%、12.39%。
4、资产注入预期：中航动控研究所（614 所）主营航空发动机控制系统软件和电子，航 发控制专注关键机械液压执行机构，两家公司同属航发集团，两者产品相辅相成，共同 构成一个完整的控制系统。根据投资者调研纪要，614 所正在按国家要求进行改制相关 准备工作，我们认为，航空发动机属于国家重点支持的战略性产业，从资产完整性的角 度来看未来控制系统软硬件结合或是大势所趋。
投资策略：两机赛道是典型的拥有长期成长大空间、高壁垒、好格局的大赛道。控制系 统作为两机核心组成部件，有望获得两机赛道赋予的长期高确定性的高增长。
风险提示：1）军品订单不及预期；2）扩产进度不及预期。
P.83请仔细阅读本报告末页声明4.3.3 抚顺特钢：中国特殊钢的摇篮，军工装备放量建设的基石企业
抚顺特钢引领我国特钢材料发展，是我国军工配套材料重要的研发和生产基地，被誉为
“中国特殊钢的摇篮”。公司核心产品是“三高一特”，即高温合金、超高强度钢、高档 工模具钢、特种不锈钢等，其他还有高速工具钢、钛合金等共计 8 大类产品 5400 多个
牌号特殊钢新材料，广泛应用于航空、航天、兵器、核电、石油石化、交通运输、工程 机械、医疗等领域。2021 年公司实现营收（74.14 亿元，+18.21%）；归母净利润（7.83 亿元，+42.02%），2022Q1 实现营收（18.22 亿元，+1.03%），归母净利润（0.85 亿元，-50.58%），主要是镍、钴等原材料价格上涨导致。
面临原材料等成本大幅上涨的不利因素，公司有诸多措施来应对。
1、原材料：仍是公司主要成本（2021 年占营业成本 66.17%），镍、钴、铬等价格上涨
对公司业绩产生一定影响，但是一方面，中长期看我们预计镍、钴、钼等合金原材料价
格终会回落；另一方面，公司在订单确认后锁定相应原材料价格，以原材料采购成本、
加工费等作为定价基础，可根据原材料价格情况相应调整产品售价，目前涨价已经逐步
落地；此外，为应对原材料价格的上涨，抚钢多使用库存返回钢，尽力高效回收返回钢
中铬、镍、钴、钼等高价主元素，多消化积压返回钢。
2、能源成本：占比较小（2021 年占营业成本 12.23%），按照电费上涨 20%计算，加上
节能措施以及使用绿电等，预计电费上涨仅影响费用几千万级别。此外抚钢继续强化用 电管控，避“峰”就“谷”用电，2022 年 2 月抚钢综合用电量同比降低 1.34%，能源总 费用支出环比减少 5.1%。
3、提升成材率：公司按照“金属平衡”原理，主要从锭型优化、缩减削皮余量、优化切
断，减少过程切损、提高加长电渣锭使用量及限锭重控制、执行最优锭型提料等方面开 展工作，实现成材率提升。比如 2021 年公司通过系统开展锭型优化设计，通过减小帽口 率，采用内置帽口，调整锭型尺寸等方面，共优化 27 个锭型，使模铸材的成材率整体提 升 2.26%。
4、规模效应：2022 年随着新产能投放，批产后的规模效应将快速显现。
我们认为抚钢的长期逻辑并未改变，2022 年看季度利润环比向上确定性较高。1）长期看，高温合金的需求旺盛，仍然供不应求；高壁垒、竞争格局不会变化；长期增 长的基本盘具备高确定性。需求端，航空发动机耗材属性+维修市场启动+远期商发、燃
气轮机等提供更大市场，抚钢也有望切入商发的科研及供应体系；供给端，高温合金供 应要 2 步，走完科研-验证流程、批量供货，前者时间周期很长，后者对质量稳定性、成
材率要求很高，我们认为“十四五”抚钢占据军用高温合金、高强钢主导地位不会变化，
现在核心问题是产能问题。总之长期看抚钢核心竞争力没有变化，其卡位优势仍显著。
2）业绩：一方面 2021 年末公司存货为 21.87 亿元，较期初增长 37.92%，存货大幅增
长为后面公司的成长奠定基础。另一方面，我们预计后续随着镍价回落，同时公司开始 逐步完成涨价订单，2022 年季度业绩环比向上仍然是高确定性的，尤其是看 2023 年产 能释放业绩大幅增长也是可以预期的。公司预计 2022 年实现净利润 5~8 亿元，但是我
们对比过去几年的净利润目标和实际净利润金额，发现每年实际完成金额均大幅高于年
初目标，由于需求不愁，因此我们认为核心还是看公司扩产情况和成本端变化。
投资建议：抚顺特钢是我国军工装备放量建设的基石企业，三高一特产品在航发、军机、
导弹等高壁垒领域拥有很高的市占率且有望长期保持，意味着拥抱抚钢则是拥抱军工行 业的高景气度。我们预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 9.48、15.19、21.23 亿 元，对应估值 25X、16X、11X，维持“买入”评级。
风险提示：公司扩产进程等不及市场预期、原材料及能源价格波动。
P.84请仔细阅读本报告末页声明4.3.4 钢研高纳：打造中国 PCC，中国高温合金平台型龙头乘风起航
钢研高纳：战略清晰，旨在打造中国 PCC，是国内稀有的能够成为 PCC 的高温合金平
台型企业。钢研高纳已经成为国内高端和新型高温材料制品生产规模最大的企业之一，
不仅大力拓展航空航天发动机与大型发电设备领域，而且还不断向冶金、化工、玻璃制 造等领域进行拓展。其战略目标非常清晰，旨在打造中国 PCC。2021 年公司营收（20.03 亿元，+26.35%），归母净利润（3.05 亿元，+49.56%）。
2021 年公司各品种高温合金收入均实现增长，原材料价格上涨影响公司盈利能力。1、收入端：铸造高温合金营收 12.01 亿元，同比+20.75%。军用领域，由于铸造高温 合金事业部整合入河北德凯，因此 2021 年河北德凯实现营收 5.76 亿元，同比+308.14%，
不仅随着航发放量列装实现收入增长，还实现某大尺寸单晶涡轮叶片批量交付能力、多 种涡轮铸件批产交付任务；民用领域，2021 年青岛新力通实现营收 5.67 亿元，同比 +8.31%，实现稳健增长。变形高温合金营收 5.04 亿元，同比+26.32%，其中拳头产品 GH4169 市占率提升并且交付量创新高，此外某型号合金涡轮盘锻件实现小批量生产。新型高温合金营收 2.85 亿元，同比+54.42%，主要系公司作为国内粉末高温合金的重要
研产基地，下游航发对粉末高温合金需求快速增长。
2、盈利能力端：2021 年公司毛利率 28.18%，同比-6.42pct；净利率 16.47%，同比 +0.92pct。一方面，毛利率下降主要系原材料成本大幅上涨，2021 年原材料成本占收入 比高达 45.66%，同比+10.12pct；另一方面，在毛利率大幅下降的情况下，公司净利率 同比实现增长，主要系其他收益（0.73 亿元，同比+159.04%，来自政府补助）和投资 收益大幅增长（0.60 亿元，20 年为 0，来自联营企业收益）。
3、成本端：原材料在公司成本中占比 60%~70%甚至更高，2021 年镍、铬、钴等价
格上涨对公司盈利能力影响较大，未来公司有望通过多种方式提升盈利能力：第一，公
司可以优化技术以提升高温合金成材率、合格率，采取工艺改进提高设备利用率和生产
效率，实现降本增效；第二，公司针对部分在手订单与客户重新议价，并提高产品售价；
第三，随着公司营收规模增长，规模效应有望对公司盈利能力产生正向影响。
我们认为，钢研高纳战略目标清晰，旨在打造中国 PCC，其基础与优势在于：1、自身基础：布局高温合金超过 60 年，变形、铸造、粉末等均有涉及，从母合金到加 工成品全产业链布局的稀有平台型企业。公司研制各类高温合金 120 余种，其中变形高 温合金 90 余种，粉末高温合金 10 余种，均占全国该类型合金 80%以上。钢研高纳已深 度参与两机高温合金产业链，铸造/变形/新型高温合金在两机领域均有较高市占率，将
显著受益于两机行业需求的持续增长。
2、行业东风：全面备战能力建设打造高温合金万亿赛道。1）以 WS-10 为代表的主力型 号批产提速，会给公司大单品带来很好的规模效应；2）众多航发新型号进入密集定型批 产阶段；3）实战化训练强度加大背景下维修后市场正在快速打开，深度布局航发维修市 场的钢研高纳有望大幅受益；4）国产商用航发批产将带来更大成长空间。
3、成长路径：主业、外延、产业链延伸多举并重，有望打造中国 PCC。1）主业：聚焦 两机领域，打造高温合金材料+产品的平台型公司；2）外延：并购青岛新力打开石化和 冶金行业市场。3）产业链延伸：子公司河北德凯自 2019 年打开国际宇航市场；2021 年
战略布局金属增材制造粉末等业务领域，为公司未来发展提供新动能。
投资建议：我们预计 2022~2024 年公司归母净利润分别为 4.78 亿元、6.97 亿元、9.79 亿元，对应 PE 分别为 29X、20X、14X。维持“买入”评级。
风险提示：1）公司产品产业化进程不及预期；2）军品价格下降幅度过大。
P.85请仔细阅读本报告末页声明4.3.5 图南股份：布局高温合金“材料+精铸”，拥有航发爆款单品的稀缺性企业
图南股份深耕高温合金产业超 20 年，是国内少数能同时批量化生产铸造高温合金（母 合金、精密铸件）、变形高温合金产品的企业之一，尤其是其“精铸机匣”代表性产品使 其成为国内少有的航发产业链具有爆款产品的民参军企业。2015 年公司精密铸件多个 型号产品通过验证并批量供货，规模效应下公司收入和盈利能力持续提升。2021 年，图 南股份实现营收（6.98 亿元，+27.73%），归母净利润（1.81 亿元，+66.24%），净利率 25.98%。2022Q1 公司营收（2.12 亿元，+42.15%），归母净利润（0.4 亿元，+11.86%），
航空发动机是军工长坡厚雪最佳赛道，为什么要重视图南股份？
1、行业层面看：航发赛道拥有 4 大成长逻辑催生万亿市场。1）以 WS-10 为代表的主 力型号批产提速；2）众多航发新型号密集进入定型批产阶段；3）实战化训练强度加大 背景下，航发维修后市场正在快速打开；4）国产商用航发批产将带来更大成长空间。
2、公司层面看：图南股份所处的“高温合金材料、精密铸造”等环节拥有极高壁垒，公 司以精铸机匣产品成为国内少有的航发产业链具有爆款产品的民参军企业，将显著受益 于航发赛道高景气度。高温合金材料+制品需要面对航发高温、高压、高转速等极端恶劣 的工作环境，叠加质量可靠性、性能稳定性等苛刻要求，铸就了该环节拥有极高壁垒。图南股份是国内少有的铸造母合金企业之一，其拥有“铸造母合金冶炼+精铸工艺”技术 使其获得爆款单品精铸机匣。精铸机匣作为航发主要承力部件，需要满足高强度和壁薄 等要求，对材料和加工工艺要求非常高。图南股份在国内率先实现直径大于 1000mm、壁厚小于 2mm 的大型高温合金精铸件批量生产，领先技术使其在多个航发型号上批量 供货，且三代机向四代机升级单机价值量会提升，未来快速成长确定性很高。
未来公司成长路径：军品继续深耕两机产业链；设立沈阳图南拓展产品线；在燃气轮机、核电等民品继续拓展。
1、新型号渗透+产能扩充，“铸造母合金+精密铸件”在两机领域快速发展。铸造母合 金牌号不断研制应用到各机型，精铸机匣优秀单品将在新型号上渗透率提升。此外，公 司积极扩产应对航发产业快速成长。如 2020 年公司新增 2.5 吨真空感应炉投入使用，增加 800-1000 吨/年熔炼产能；IPO 募投项目“年产 1000 吨超纯净高性能高温合金材 料建设项目”和“年产 3300 件复杂薄壁高温合金结构件建设项目”分别于 2022 年 7 月 和 2022 年底投产，将新增铸造母合金、变形高温合金、精铸机匣产能，短期内产能并非 公司核心矛盾。
2、设立沈阳图南，拓展航发领域产品线。2021 年 7 月公司设立子公司沈阳图南，未来 将形成完整的航空零部件研制能力，这符合航发集团“小核心大协作”的产业发展思路，同时有助于公司进一步深耕航发赛道，实现产品线的拓展。
3、燃气轮机、核电等民用领域继续拓展。公司变形高温合金以核电、燃气轮机、石油化 工等民用领域为主，军品占比较小，2016~2020 年营收复合增速为 10.01%，2021 年变 形高温合金营收同比增长 4.90%，主要是熔炼产能被军品挤压，随着产能的释放叠加燃 机、核电的旺盛需求，我们认为变形高温合金产品仍会获得快速发展；特种不锈钢主要 是无缝管材，用于航发各类导管、输油管线的，以及飞机机身的液压管线等部件，公司 解决了国内航空用不锈钢无缝管材合格率低的难题，目前在航空领域占据突出市场地位。2020 年和 2021 年特种不锈钢营收增速分别为 23.19%和 60.42%。未来公司仍将在民 品领域继续深耕，军民融合式发展战略打开成长空间。
投资建议：图南股份是深耕航发产业链的高温合金优秀配套商，将显著受益于航空发动 机的放量增长。我们预计 2022~2024 年公司归母净利润分别为 2.54 亿元、3.45 亿元、4.62 亿元，对应 PE 分别为 33X、24X、18X，维持“买入”评级。
风险提示：下游需求不及预期；产能释放不及预期。
P.86请仔细阅读本报告末页声明4.3.6 华秦科技：我国军用航发隐身材料核心供应商
两次获得国家级技术奖项，全球稀缺的军用隐身特种材料公司。华秦科技主营军用特种 功能材料，公司 1996 年起与西工大在特种材料领域进行产学研合作，2016 年进入产业 化发展阶段，其隐身材料技术成果在 2017 年、2018 年分别获得“国防技术发明一等奖”与“国家技术发明二等奖”，2019 年产品实现了在空军、火箭军等军兵种的装机应用。2021 年全年公司实现营收（5.12 亿元，+23.68%），归母净利润（2.33 亿元，+50.61%）。2022Q1 公司实现营收（1.42 亿元，+203.54%），归母净利润（0.59 亿元，+92.01%）。
产业需求明确，军民融合式发展获得长期成长。从产业需求来看，公司三大产品线下游
主要是航空发动机、军机、导弹等军工高景气赛道，其成长逻辑是批产产品快速放量的
同时还有众多新型隐身材料不断进入定型批产阶段拓宽产品种类，再叠加伴随实战化训
练强度的提升武器装备进入维修周期后，隐身材料的消耗属性凸性再度打开市场空间。
此外，公司依托高研发投入保障核心技术实现军转民，如重防腐材料、高效热阻材料等
系列民品已在冶金、港口、船舶、海洋工业等领域实现应用。
1、批产产品快速放量：2021 年中航沈飞、洪都航空、航发动力营收同比增速分别为 24.79%、42.33%、19.1%，足以说明军机、导弹、航空发动机等赛道已经迎来全面景气
阶段，华秦科技作为支撑上述高景气赛道的原材料供应商，也将充分享受赛道的高成长 性，如公司 2021 年至 2022 年 3 月 2 日期间隐身材料产品在手订单高达 7.87 亿元，3 月 22 日再次与核心客户签订 2 亿元批产隐身材料合同已是证明。
2、新型号不断进入定型批产阶段：“装备一代、预研一代、探索一代”是公司产品的发
展战略，一款型号产品配套材料的应用周期通常持续到该型武器装备退役或更替，时间 周期非常长。公司目前仅有 3 个牌号隐身材料、2 个牌号伪装材料定型批产，尚有 21 个、19 个隐身材料分别处于小批试制、预研试制阶段，未来随着众多产品由小批、预研逐步
转入全面产业化阶段，丰富产品线的同时也为公司长期成长带来长足发展动力。
3、隐身材料具备消耗属性，维修市场进一步提升赛道的长期性与成长性：军品定型后需
保持相关装备战术指标的稳定和延续，并负责其后续的产品日常维护与维修、技术改进
和升级、更新换代，因此，伴随武器装备进入维修周期，隐身材料的消耗属性将更为突
出，进一步提升赛道的长期性与成长性。
4、高研发投入保障军转民：华秦科技作为西工大的科研成果产业化平台，2018-2021H1 累计投入 9381.77 万元作为研发费用，占当期营收比重均超过 10%，并且利用军工的尖
端科技成功实现了向民用领域的拓展，切入了如民用航空发动机、冶金、石油化工、船
舶、海洋等重要的国民经济领域。
IPO 募投项目达产后隐身材料、伪装材料产能分别提升 2.5 倍、10 倍以上，保障公司 盈利能力与盈利规模进一步的提升。公司 2022 年 3 月募资登录科创板，净募集资金 29.58 亿元，12.8 亿元用于募投项目，其中 6.81 亿元用于特种功能材料产业化项目，3.19 亿元用于特种功能材料研发项目，2.8 亿元用于补充流动资金。目前公司生产线主 要是以隐身涂层材料产品为主，2020 年隐身材料产能利用率超过 100%达到满产状态，伪装材料产能利用率达到 85%以上，随着募投项目的投产，公司隐身材料产品产能将提 升 2.5 倍以上，用于满足小批转批产、扩大批产等方面增量需求带来的生产能力缺口；伪装材料产品产能将提升 10 倍以上，用于满足我国快速增长的重要军事设施伪装需求。
投资逻辑：华秦科技是国内唯一全面覆盖常温、中温和高温隐身材料设计、研发、生产
的企业，在中高温隐身材料领域处于领先地位，产品在多军种、多型号装备实现装机应
用，未来随着批产产品快速放量、新型号不断进入定型批产阶段，业绩有望进一步提升。
风险提示：1）军品订单不及预期；2）新产品定型批产进度不及预期：
P.87请仔细阅读本报告末页声明4.3.7 西部超导：高性能合金材料龙头，引领我国高端合金材料产业发展
西部超导是我国高端材料领域具有强拓展能力的公司，目前布局：钛合金、高温合金、
超导材料三大领域。公司产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位，始终服务
国家战略，补上了我国新型战机、大飞机、直升机、航空发动机、舰船制造所需关键材 料的“短板”。从公司三大材料业务发展路径来看：2003 年借助大股东西北院“YBCO”超导材料技术实现超导线材产业化；2005 年依托超导线材 NbTi 合金制备技术切入新型 战机用高性能钛合金领域；2014 年以高端钛合金研发制备体系为依托切入高温合金赛
道。展望未来，若有更先进的合金类材料需要量产，那么公司依托现有的合金材料的制 备体系有望继续拓展产品种类。2021 年公司实现营收（29.27 亿元，+38.54%），归母 净利润（7.41 亿元，+99.98%），2022Q1 公司实现营收（8.87 亿元，+66.51%），归母 净利润（2.15 亿元，+67.4%），超市场预期。
1、钛合金：新型战机钛合金棒丝材主要供应商，供需双振下盈利能力有望持续提升。1）需求端：受益于新型战机、航发加速列装。钛合金主要应用在机体结构件（起落架部 件、机身梁、框等）、紧固件和发动机部件等。在军用领域，四代机 J-20 钛合金用量占 比达 20%，太行涡扇发动机钛用量占比达 25%；在民用方面：截止 2019 年 3 月国产大 飞机 C919 已累计获得 815 架订单，其钛合金用量高达 9.3%，若未来全球市占率达到 20%，则带来超过 4 万吨钛合金需求（不含发动机）。2021 年公司高端钛合金材料产量 7105.12 吨，销量 6813.49 吨，实现收入 24.58 亿，同比增长 37.90%。
2）供给端：定增扩产稳步推进。2021 年公司向市场非公开发行募资 20.13 亿元用于“航
空航天用高性能金属材料产业化”、“高性能超导线材产业化”等项目，达产后新增钛合 金 5050 吨/年、高温合金 1500 吨/年、超导线材 1250 吨/年产能，则公司 2022 年钛合 金产能有望为 10000 吨，进一步提升供给能力。
3）盈利端：规模效应下盈利能力持续提升。随着武器装备进入到“大规模批产”阶段，上游材料同样进入到大规模量产阶段，规模效应显著。2021 年公司实现毛利率 40.83%，同比提高 2.92pct，实现净利率 25.46%，同比提高 7.96pct。
2、高温合金：公司向高温合金领域延伸是其产品拓展能力的重要体现，未来有望在航空
发动机长坡厚雪赛道获得长期成长。高温合金是决定航空航天发动机能否量产的核心瓶 颈之一，2021 年公司突破国产主型发动机整体叶盘用 GH4169G 大棒材工程化关键技术，在发动机转动件实现装机应用；GH4169、GH738 等典型高温合金在***10 等多个型号 发动机和商发长江系列发动机进入批量供货阶段。2021 年公司高温合金材料产量 554.69 吨，销量 502.77 吨，实现收入 1.02 亿，同比大增 196.67%。
3、超导材料：国内唯一低温超导全流程生产企业，引领我国超导材料产业发展。公司成 立初衷是为我国参加 ITER 计划提供超导线材，2011 年通过认证后独家供应计划所需的 174 吨 NbTi 和 35 吨 Nb3Sn 超导股线用于核心装置建造。展望公司未来发展，短期受益 于下游 MRI 设备人均保有量及国产化率提升，远期看超导材料在 MCZ、NMR、CFETR 等 领域的应用，打开更大空间。2021 年公司超导线材产量 676.04 吨，销量 556.92 吨，超 导产品实现收入 2.39 亿，同比增长 22.86%。
投资逻辑：公司作为先进战机高端钛合金主要供应商，“十四五”充分受益于武器装备加 速列装。展望未来，西部超导有望沿着钛合金-高温合金-超导材料三步走的发展路径，不
断的渗透迭代进新型武器装备或民用高端装备，引领我国高端合金材料产业发展。
风险提示：钛合金订单不及预期；原材料大幅大涨；高温合金业务发展不及预期。
P.88请仔细阅读本报告末页声明4.3.8 宝钛股份：我国规模最大的钛材生产企业，军民双轮驱动成长
宝钛股份是我国规模最大的钛材生产企业。公司主营各规格钛及钛合金板、带、箔、管、
棒、线、锻件、铸件等加工材和各种金属复合材产品，是我国产能最大、产业链最完整
的以钛及钛合金为主的稀有金属材料专业化生产科研基地，国内及出口航空航天用钛材
的主要供应商之一，也是我国目前唯一一家具有铸—锻—钛材加工完整产业链的企业。
钛材产销两旺，行业高景气度持续验证。得益于下游航空航天等领域升级换代、国产化 提升影响，高端钛产品需求旺盛，2021 年公司钛产品销量达 26636.54 吨，同比提高 41.46%，2021 年公司实现营收（52.46 亿元，+20.94%），归母净利润（5.60 亿元，+54.49%）。2022Q1 公司实现营收（15.84 亿元，+30.18%），归母净利润（1.93 亿元，+100.99%），继续保持强劲增长的态势。我们认为这反映出下游武器装备对于钛材的迫 切需求，而 2022Q1 公司业绩也进一步验证军工的高景气度。
宝钛股份是典型的军民融合式成长企业，受益于航空航天、舰船、海洋、核电等军民领
域高端钛材的强劲需求，或将迎来快速发展。
1、航空领域：钛材具有比强度高、耐腐蚀性等特性，是现代飞机不可或缺的结构材料。以美为例，1976 年开始批产的三代或三代半战斗机 F-16 钛合金用量仅占 2%，而 2005 年服役的 F/A-22 钛合金用量高达 41%，达到美国战斗机和轰炸机钛用量的顶峰。曹春 晓院士在“一代材料、一代飞机”论坛中提到我国军机钛用量已由二代机 J-8 的 2%提升 至四代机 J-20 的 20%。对于民用飞机，如波音 787，其单架飞机用钛量达 15%左右。
1）军用：公司是我国军用战机、航发钛材主供应商，充分受益于新型战机、新型航发量
产及军工装备升级等带动高端航空钛材需求增长。
2）民用：俄乌战争冲突下诸多欧美航空制造企业表示将停止向全球最大的钛金属和钛合 金产品垂直整合制造商 VSMPO-AVISMA 采购钛，宝钛股份囊括了进入世界航空航天等高
端应用领域所有的通行证，是波音、空客等公司的战略合作伙伴，也通过了多家国际知
名公司的质量体系和产品认证，在欧美钛材采购转移的背景下有望获取更大国际市场份 额。此外，宝钛股份已经为 C919 大型客机提供了研制钛材，随着 C919 的批产有望带来
更大的成长空间。
2、航天、导弹、舰船等其他军用领域对高端钛材的需求同样十分强劲。航天：军用、商
用航天发射持续拉动需求。导弹：备战能力建设首选装备品种，预计是“十四五”增长 最快的装备，对钛板材需求强劲。舰船：我国船舶用钛量占总重量比例不足 1%，而俄罗 斯船舶用钛量已接近 18%，我国单船用钛量提升空间巨大；深海空间站：预计一个主站 建设将消耗 4000 多吨钛材，进一步拓宽钛合金应用领域。
3）海洋、化工等其他民用领域钛材需求旺盛。海洋工程：钛由于其合金强度高、比重小、
耐海水腐蚀等特点，逐渐应用于油气开发、海港建筑、海水淡化等领域。化工：化工企
业在环保严查下进行生产线升级改造及设备更新换代，带动民用钛材需求增长。
投资逻辑：宝钛股份是国内规模优势最大的钛材企业，具有较强的生产科研和技术综合 开发能力并有望长期保持。从产能方面看，公司 2020 年定增募资 19.68 亿元用于投建
高品质钛材生产线、宇航级钛合金生产线及科研中试平台建设项目，达产后年新增高品 质钛合金铸锭 10000 吨、管材 290 吨、型材 100 吨，宇航级宽幅钛合金板材 1500 吨、带材 5000 吨、箔材 500 吨，进一步加大高端钛材的产能。从能力方面看，宝钛股份累 计为国防军工、尖端技术累计承担了 6000 多项新材料试制生产任务，曾出色地完成了 8000 多项科研课题，长期看公司将保持国内规模领先的优势，受益于国内高端钛材需求
的快速增长。
风险提示：1）民用钛材市场需求不及预期；2）募投项目进展不及预期。
P.89请仔细阅读本报告末页声明4.3.9 西部材料：立足航发、导弹、四代机等军工高增长赛道的核心钛材企业
西部材料是西北有色院旗下的稀有金属材料平台，是我国稀有金属材料行业领先者。公 司与西部超导同属西北有色院控股，旨在依托有色院相关领域 50 多年雄厚的科研实力
并推动科技成果产业化，产品包括钛合金、层状金属复合材料等稀有金属材料，用于航 空航天、核电等行业。2021 公司钛制品销售量为（5897.93 吨，+5.45%），实现营收（23.95 亿元，+18%），归母净利润（1.33 亿元，+67.55%），2022Q1 公司实现营收（4.86 亿元，+5.82%），归母净利润（0.21 亿元，-31.56%）。
钛合金：子公司西部钛业（持股 88.3%）是导弹、四代机等军工高增长赛道上的核心 钛材企业，近 3 年产量、业绩都或实现翻番增长。
1）需求端：西部材料主供钛板、管材（西部超导供棒丝材避免同业竞争），主要用于导
弹、四代机等军工的高增长赛道，受益于下游装备放量叠加钛材渗透率提升。
2）供给端，军品钛板材持续扩产连续 3 年产量有望实现翻番增长，且航天导弹用钛薄 板材单价更高。收入方面，2020 年西部钛业军品收入占比 15%左右，预计 2021 年西部 钛业军品收入占比超 30%（民品可以覆盖大部分成本）；产能方面，公司 2020 年非公开 募资 4.85 亿元用于”高性能低成本钛合金材料生产线技改项目”，2021、2022 年公司军 品钛材产能预计 1500 吨、3000 吨，实现翻倍增长。在全面备战能力建设带来装备尤其
是航天导弹放量列装的背景下，即使连续翻番的产能也有足够的订单消化。
3）盈利端，航空航天薄板材单价更高，规模效应下盈利能力将继续提升。价格方面，军 用钛材价格呈现为兵器<舰船<航空<航天导弹，公司新增军品产能优先供给航空航天巨
大缺口，高附加值的航空航天薄板的批产将给公司带来更大业绩弹性，且量产后规模效
应将会大幅提升公司盈利能力。
长期打造成为稀有金属材料平台型企业，其他子公司发展潜力很大，为实现分拆至科创
板公司业绩释放动力充足。据《上市公司分拆所属子公司境内上市试点若干规定》，分拆 子公司上科创板要求：扣除按权益享有的拟分拆所属子公司净利润后，3 年累计归母净 利润达 6 亿元。目前子公司天力股份、菲尔特、西诺稀贵均已在新三板挂牌，其中天力 公司、菲尔特公司 2021 年 6 月正式进入创新层，西诺公司预计 2022 年 5 月进入创新
层，如若满足分拆至科创板条件则激励公司进入业绩持续兑现期。
立足当下：得益于下游四代机、导弹、航发等需求旺盛，2021 年公司业绩表现靓丽。2021 年公司实现营收（23.95 亿元，+18%），其中高端应用领域收入占比大幅提升，航 空航天领域销售收入达到（7.3 亿元，+35%）。公司钛制品主要子公司西部钛业实现营 收（13.15 亿元，+29.61%），实现净利润 1.03 亿元，同比大增 118.56%。
展望未来：公司加大新产品、新产业布局，推进募投项目加速投产，未来高质量发展可 期。1）技术优化：优化了航空航天用钛合金薄板制备技术，大幅提高生产效率；实现了 装甲用高性能低成本钛合金板材的工业化制备；2）募投项目：新建熔炼厂房于 2021 年 3 月开工建设，已完成厂房钢结构主体、主要设备基础及水电气施工，具备设备通水、
通电、通气条件。设备部分涉及板材产能提升的加热炉、砂光机、退火矫直生产线及配
套设备已投产使用，大幅提升了军工钛材特别是军工薄板的产能；涉及熔炼产能提升的 设备正陆续进场安装调试，预计将于 2022 年第二季度投产。
投资建议：我们认为，随着钛合金技改项目加速投产，公司 3000 吨军品钛材产能有望
加速释放，在下游四代机、导弹需求强劲的背景下，公司业绩有望实现高增长。预计公 司 2022-2023 年归母净利润分别为 3.63/4.69 亿元，对应估值分别为 13X/10X，维持”
买入”评级。
风险提示：钛合金业务订单不及预期；原材料价格大幅上涨；募投项目进度不及预期。
P.90请仔细阅读本报告末页声明4.3.10 中航重机：军民航空锻件龙头，“十四五”开启高成长之路
国内航空航发锻造龙头企业，极具稀缺性的军工核心资产。公司作为中航工业集团旗下
首家上市公司，建立锻铸、液压两大业务平台，其中航空锻造业务是公司主要收入来源，2021 年营收占比 74.52%。公司锻造产品几乎覆盖国内所有飞机、发动机型号，是国内
航空主机厂沈飞、成飞、商飞的核心供应商，同时在此基础上为国外航空企业提供配套 服务，与空客、GE 在民航、发动机等领域合作密切。2021 年公司实现营收（87.9 亿元，+31.23%），归母净利润（8.91 亿元，+159.05%）。2022Q1 实现营收（20.65 亿元，+15.65%），归母净利润（2.08 亿元，+174.95%），持续超市场预期。
我们认为，“十四五”阶段中航重机将沿着“国内军用-国内民用-全球商飞”成长路径，
实现快速成长，有望成为国际锻件龙头：
1、成长第一步：航空产业高景气度，“十四五”军机装备放量带来确定性增长。“十四五”
阶段将是我国武器装备放量建设期，通过大批量的装备列装形成我国军工作战能力体系。根据《WorldAirForce2022》，美国军机总数相当于我国的 4.03 倍；代际端，我国现役战 斗机 1571 架，其中二代机占比 50.22%，五代机 J-20 仅 19 架，占比 1.21%。而美国早
已淘汰二代战机并且完全过渡到三代及以上战机。我国“十四五”期间先进军机需求将
大幅增长，公司与沈飞、成飞等主机厂配套多年，收入端和利润端有望大幅厚增。
2、成长第二步：国产大飞机启航在即，作为核心配套商公司将持续受益商飞产业发展。C919 是由中国商飞自主研发制造的首架干线民用飞机，性能比肩 A320、B737，目前在 手订单超 1000 架。据商飞官网，中航重机子公司陕西宏远、贵州安大皆是 C919 三级供 应商，有望承担整机锻件 60%-70%的份额。我们认为，公司已深度参与商飞配套体系，随着大飞机 C919 由研制逐步转入产业化，为公司在国内民航领域带来巨大成长空间。
3、成长第三步：航空高端制造业向中国转移趋势下，公司或将成长为国际锻件龙头。国
际航发巨头正着手培育新的合格供应商以抵抗欧美高端制造商垄断。由于欧美制造成本 高，或是打破如 PCC 企业的少数垄断格局，全球两机巨头不少在中国培养合格供应商，中航重机子公司安大、宏远为 GE、RR 等航发巨头供货超 10 年，宏远公司也是波音和空
客在中国唯一的钛合金锻件战略供应商，先发优势显著。
定增突破产能瓶颈，助力公司实现跃迁式发展。2021 年公司非公开发行募资 19.1 亿元
用于投建航空精密模锻产业转型升级项目、特种材料等温锻造生产线建设项目及补充流
动资金。其中航空精密模锻项目将针对高端锻件市场，建设具有国际竞争力的锻件生产
线，满足国内军用飞机、商用飞机及国际商用飞机大型精密模锻件市场需求，实现军民
品锻铸业务的拓展；特种材料等温锻造项目瞄准航空发动机向大型化、高推重比、高效 率方向发展的趋势，推动公司航空发动机盘类零件的批量化生产，预计未来 15-20 年内 中国航空、航天发动机对应的特种材料等温锻件需求将超过 60 万件，发展前景广阔。
锻造是典型的重资产生产模式，规模效应下盈利能力持续提升。重资产行业的企业具有
相对刚性的固定资产折旧，在企业收入规模还没起来或者萎缩的时候，会导致净利率水
平大幅下降；而在行业复苏之时，叠加行业低谷时期低端产能的出清，优秀企业的营收
规模与市占率都会提升，此时仍是相对刚性的固定资产折旧，规模效应下盈利弹性会凸 显，如中航重机 2017-2021 年毛利率并未出现较大提升，但其净利润率却由 2017 年的 1.8%提升至 2021 年的 11%。
投资逻辑：从行业层面看，航空锻造具备强规模效应，折旧刚性特点造就盈利弹性突出；
从公司层面看，中航重机作为国内航空航发锻造龙头，充分受益于下游先进军机、航发
持续加速放量，且公司已实施股权激励，治理机制与结构的改善有利于业绩持续释放。
风险提示：募投项目进展不及预期；下游需求不及预期。
P.91请仔细阅读本报告末页声明4.3.11 派克新材：立足导弹、航发高景气赛道中的民营环形锻件龙头
派克新材是国内少数可供航空、航天等领域的环形锻件龙头企业。公司主营辗制环形锻 件、自由锻件、精密模锻件等，已掌握异形截面环件整体精密轧制技术等多项核心技术，成为国内少数可供应航空、航天、舰船等高端领域环形锻件的龙头企业，产品研发、制 造实力雄厚。
2021 年公司实现营收（17.33 亿元，+68.65%），归母净利润（3.04 亿元，+82.59%）。2022Q1 公司实现营收（6.11 亿元，+87.68%），归母净利润（1.07 亿元，+64.57%）。我们认为，公司作为国内航发、导弹等领域环形锻件的核心供应商，其 2021、2022Q1 业绩同比大幅增长，或表明下游航发、导弹赛道的高景气度，我们预计未来公司的航发、导弹领域锻件将保持高增长，同时石化、电力等领域锻件有望保持稳定增长。此外公司 作为典型的民参军企业，机制灵活，正在积极布局新能源等领域，有望打开更多增长极。
1、航空航天：军品受益于武器装备放量列装，民品打入国际航发巨头产业链。
1）航空业务：公司产品覆盖在役及在研阶段的几乎所有军用航发型号，将充分受益于我 国军用航发赛道的高景气度，民品公司在 2020 年和罗罗、GE 分别签订 11 年和 5 年长 协，覆盖多种机型，2021 年罗罗和 GE 的订单不断推进，目前已启动了多个件号的首件 开发工作，并收到部分批产订单。
2、航天业务：公司产品包括导弹发动机机匣、导弹外壳、环形连接件、火箭发动机机匣、火箭整流罩等，与航天科技、科工集团深度合作，参与长征系列火箭及多型导弹配套，“十四五”导弹作为消耗性装备将加大列装，叠加国内航天火箭发射日益频繁，有望带 动公司航天领域锻件快速增长。2021 年公司顺利通过了航天科技集团某院所供方评审，参与新一代载人火箭项目研制对接落地，为后续工程化配套奠定了基础。
3、石化用锻件：石化锻件为各类设备配套用的法兰、管板等，需求大体保持稳定。公司 新增光伏炼晶炉用锻件产品，我们预计未来两年，由于硅料面临供给瓶颈，光伏行业将 持续新增硅料产能，炼晶炉需求大幅提升，因此公司炼晶炉用锻件订单将快速增长。
4、电力用锻件：电力锻件用于火电用汽轮机和燃气轮机、核电构件以及风力发电机等设 备，在核电市场方面，公司成功取得民用核安全生产许可证，为进一步拓展核电市场打 下了坚实的基础；在风电市场方面，公司成功取得风电 CE 认证，将加大力度投入风电产 品的开发。风电、核电用锻件正处于市场拓展阶段，未来，随着核电行业审批重启、风 电行业快速发展，该业务有望快速增长。
5、定增扩产，保障盈利规模与能力进一步提升。2022 年 4 月 21 日公司公告拟定增募 资不超过 16 亿元用于航空航天用特种合金结构件智能生产线建设项目和补充流动资金。产能建设项目将提高公司特种合金结构件的研制、生产配套能力，满足国内航空航天等 高端装备领域特种合金结构件的市场需求，进一步提高公司市场竞争力和盈利水平。我 们认为在下游航发、导弹赛道高度景气的背景下，公司积极扩充产能，将为航空航天锻 件业务打开进一步高速增长的新空间。
投资建议：公司作为国内航发、导弹等领域环形锻件的核心供应商，其业绩同比、环比 均大幅增长，或表明国内航发、导弹赛道的高景气度。我们认为“十四五”期间公司航 发、导弹领域锻件将保持高增长，同时石化、电力等领域锻件有望保持稳定增长，此外 公司作为典型的民参军企业，机制灵活，正在积极布局新能源等领域，有望打开更多增 长极。我们预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 4.54、6.28、8.28 亿元，对应 PE 为 24X、17X、13X，维持“买入”评级。
风险提示：下游行业需求不及预期；募投产能释放不及预期。
P.92请仔细阅读本报告末页声明
4.3.12 航宇科技：深度布局航空发动机、导弹产业的民营环锻件企业
航宇科技深耕环形锻件产业十五载，布局航空发动机、航天导弹、燃气轮机、锂电等众 多高景气赛道。2016 年起，公司多个型号的环形锻件产品进入批产阶段，近年来业绩实 现高速增长，2018-2021 年营收 CAGR 达 42.37%，归母净利润达 CAGR 达 78.55%。2021 年公司实现营收（9.60 亿元，+43.11%），归母净利润（1.39 亿元，+91.14%），整体毛利率 32.6%，净利率 14.48%。2022Q1 公司实现营收（3.12 亿元，+58.24%），归母净利润（0.52 亿元，+59.58%），持续实现高增长。| 图表 167：航宇科技历年营收及增速 | 图表 168：航宇科技历年归母净利润及增速 |
| 12 | 47.47% | 营业收入（亿元） | 9.6 | yoy | 90% |
| 77.03% |
| 10 | 58.24% | 80% |
| 70% |
| 8 | 5.89 | 6.71 | 43.11% | 60% |
| 50% |
| 6 | 3.12 |
| 3.33 | 40% |
| 4 | 13.91% |
| 30% |
| 20% |
| 2 |
| 10% |
| 0 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022Q1 | 0% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所| 1.6 | 236.99% | 归母净利润（亿元） | 1.39 | yoy | 250% |
| 1.4 | 120.67% | 0.73 | 0.52
59.58% | 200% |
| 1.2 |
| 91.13% |
| 1 | 150% |
| 0.24 |
| 0.8 |
| 0.54 | 100% |
| 0.6 |
| 34.96% |
| 0.4 | 50% |
| 0.2 |
| 0 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022Q1 | 0% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
航空发动机是军工长坡厚雪最佳赛道，为什么要重视航宇科技？
1、行业层面看：三代机批产提速、新型号持续定型批产、后端维修市场打开、国产商用 航发发展四大逻辑使得航发赛道成为军工重要增长赛道。环锻件是航发的重要零部件，价值占发动机整机价值的 6%-10%。国内航空航天环锻件三家企业，中航重机、派克新 材、航宇科技，相比下航宇科技的研发投入占营收比最高，产品布局纵深较好，储备型 号带来的业绩弹性较大。
2、公司层面看：航宇科技产品管线丰富，战略纵深支撑持续高增长。
1）军用航发：三代主力型号的核心供应商，地处贵阳为后续承接中推发动机批产有地理 优势。全力参与在研机型研制，为四代机主要供应商之一。
2）导弹：十四五增速最高的装备方向，航宇是环锻件核心供应商。
3）国产商用航发：持续投入国产航空发动机 CJ-1000A/CJ-2000 的研制工作，为未来 CJ-1000A 的批产做准备。
4）全球两机：积极融入全球航空产业链，与 GE 航空、普惠、赛峰、罗罗等均签订长期 协议，抓住国际航空零部件转包业务向中国及亚太转移的契机，实现境内外航空市场“两 翼齐飞”。
5）锂电：动力和储能电池的快速发展，带动锂电铜箔需求大增，厂商扩产势在必行。随 着新能源汽车、储能行业的高速发展，锂电铜箔缺口明显，公司抓住需求短缺机遇，稳 步布局能源锻件领域。
投资建议：好赛道、好公司、业绩持续高增长。
1、机制层面：2022 年发布股权激励方案，授予激励对象 200 万股。我们认为实施股权 激励，是公司机制改善的重要手段，有利于齐心协力实现业绩高增长。
2、产能层面：募投产能释放叠加运营效率改善，公司供给能力逐步提升。公司主要生产 设备为各类液压机、辗环机、胀形机、加热炉等，2020 年公司产能利用率已达 86%，随 着 IPO 募投项目投产在即，公司产能将逐步扩张，打开公司未来成长空间。同时公司也 将根据生产实际情况，对生产节奏进行优化改进，产能弹性也有望改善。
风险提示：全球商用两机业务受到疫情影响恢复进展低于预期；原材料价格上涨影响。
P.93请仔细阅读本报告末页声明4.3.13 应流股份：两机叶片千亿美金赛道里的中国制造商
应流股份不仅得益于国内航发叶片需求的快速增长，还得益于成功切入全球两机巨头供 应体系，未来两机产品营收规模有望持续攀升，盈利能力也将显著提升。2017 年~2021 年，应流股份两机业务营收增速分别为 96.63%、88.41%、102.8%、80.45%、59.16%；毛利率分别为 41.1%、44.4%、45.5%、48.8%、46.4%；营收维持高增长是公司两机业 务竞争力的直接体现，未来在国内、国际领域仍将得到持续拓展且实现快速增长；毛利 率提升的原因是在于：一方面随着公司对两机业务生产工艺与技术的逐步掌握，产品良 率会逐步提升；另一方面，公司量产产品从等轴晶——定向晶——单晶叶片跨越其单价是 大幅提升的。从这两个角度来看，未来公司两机业务的毛利率仍有望提升。我们认为两 机叶片制造的重资产模式下，在成本端相对刚性的固定资产折旧的背景下，两机叶片逐 步放量规模效应下盈利弹性会凸显，公司 ROE 水平也会大幅提升。
1、两机叶片构筑千亿美金赛道，行业高壁垒带来良好商业模式。两机高温合金叶片是航 空发动机第一关键件，未来 10 年全球市场规模有望达到 1500 亿美金。两机叶片行业技 术壁垒高、技术迭代慢、资质认证难，难有弯道超车机会，需求端持续增长叠加供给端 少数垄断造就利润端稳定增长。以行业领军企业 PCC 为例，公司下游订单持续增长，垄 断性地位带来很好的经营稳定性和持续性，2006-2015 年净利润和经营性现金流 CAGR 达到 17.78%和 24.85%。
2、国内两机业务发展超预期。由于之前我国军队建设目标是“稳步推进”，体制内产能 与之相匹配；随着“备战能力建设”以及军民融合体制发生变化，同时受海外制裁影响，体制内存在产能不足的情况。作为军民融合企业成长典范，公司借助其灵活的机制优势，以及强大的设备、技术等优势，可以快速增加产能，匹配国内两机产业需求缺口。我们 看到公司 2021 年两机业务发展显著超预期，其配套产品型号有望不断扩充，将持续受 益于军用航空发动机与燃气轮机的放量增长。
3、国际方面，全球商用两机业务为公司提供长期成长动力。当前国际主要两机厂商如 GE 等，为改变长期以来的叶片供应商垄断局面，积极培育引入新的供应商，以丰富供应 商体系、增强供应链安全性。应流股份多个型号两机高温合金叶片已通过国内和国际厂 商验收，进入国际两机客户供应商体系已是事实。我们认为，公司是全球两机精铸领域 中“技术、装备、质量和规模”等方面均满足 GE 等公司严格要求的少数企业之一，未来 两机订单增长确定性正逐步增强。
4、未来发展：坚持“产业链延伸、价值链延伸”发展战略。产业链纵向发展（向母合金 材料端和精加工产品端）和单件叶片产品的价值提升都将给公司未来长足发展带来动力。此外，还有小型涡轴发动机和直升机的储备项目。
投资建议：公司连续三年两机业务实现近翻倍增长，2021 年继续保持 59.16%的高增速，我们认为这仍是应流股份两机业务订单放量的开端，在传统业务提供扎实基本盘的同时，随着公司全面深入全球两机供应体系、国内军机放量增长，在两机产能建设、叶片产品 预研项目的稳步推进下，两机业务的巨大成长机遇将加速兑现。我们预计公司 2022-2023 年归母净利润分别为 4.05、5.48 亿元，对应当前估值为 20X、15X，维持“买入”评级。
风险提示：两机叶片订单低于预期；传统铸件业务发展低于预期。
P.94请仔细阅读本报告末页声明4.3.14 铂力特：进击的增材制造巨人，传统制造方式颠覆者
专注于工业级金属增材制造的高新技术企业，为客户提供金属增材制造与再制造技术全 套解决方案。公司业务涵盖金属 3D 打印原材料的研发及生产、金属 3D 打印设备的研发 及生产、金属 3D 打印定制化产品服务、金属 3D 打印工艺设计开发及相关技术服务（含 金属 3D 打印定制化工程软件的开发等），构建了较为完整的金属 3D 打印产业生态链。2021 年公司实现营收 5.52 亿元，同比提高 33.92%，归母净利润-0.53 亿元。2022Q1 公司实现营收 0.9 亿元，同比提高 94.34%，实现归母净利润-0.32 亿元。
1、回顾机床产业发展史：机床曾经如何颠覆制造业？经过 300 多年发展，全球机床产 业规模达到 4500 亿元。伴随着三次工业革命和制造业的持续发展，机床产业有以下三 条演进路径：一是颠覆当时制造技术；二是大幅提高制造效率；三是制造方式从标准化 到柔性化。
2、以史为鉴：增材制造能否成为当今制造业的颠覆性技术？
1）增材制造是对拥有 3000 年历史等材制造和 300 年历史减材制造方式的颠覆性创新；2）增材制造是连接虚拟世界和物理世界的桥梁，完美契合了智能制造方式，是实现智能 制造的最佳路径之一；
3）增材制造是“设计—材料—制造”一体化制造技术，制造过程完全由数据驱动，在缩 短产品研发周期、复杂结构一体化成形、柔性制造等方面具备显著优势，是先进制造业 的重要组成部分。
3、增材制造产业空间大增速高，工业级金属增材制造技术代表行业发展前沿方向。2020 年全球增材制造产业规模接近 128 亿美元，近十年复合增速超过 25%。根据 ARK 预测，全球增材制造市场有望在 2025 年突破 1200 亿美元。根据麦肯锡预测，到 2025 年全球 增材制造产业可能产生高达 2000-5000 亿美元经济效益。工业级金属增材制造技术壁垒 高，下游应用领域广泛，代表了增材制造技术最前沿发展方向。
4、航空航天景气周期保障公司快速成长，铂力特成长有望开辟第二曲线。当前，航空航 天领域贡献铂力特六成左右营业收入，未来公司将充分受益于此轮以航空航天为代表的 军工行业的景气周期。此外，公司非军工领域应用逐步扩展。不同于市场主流观点，对 增材制造的理解并不应停留在产业层面，而应看到其对传统制造方式的颠覆性变革。尽 管短期增材制造技术的应用受制于成本和生产效率，但随着技术的不断成熟，其在大制 造行业的渗透率将逐步提升，市场空间有望达到数千亿元。
5、公司着眼解决行业痛点，增材制造材料、设备、软件、后处理一体化布局构筑核心壁 垒。公司是国内金属增材制造的早期参与者之一，对金属增材制造成形工艺的理解更为 深刻，经过十余载的技术研发和用户需求的迭代式创新，建立了涵盖金属粉末材料、增 材制造设备和增材制造服务一体化解决方案，各环节在公司内部相互协同，保证成形过 程的全流程可控，一致性和稳定性获得下游客户高度认可。尤其是 BLT-S310 通过空中客 车公司认证成功出口德国，成为空客 A330 配套增材制造项目的主要设备。
投资逻辑：公司作为国内金属增材制造龙头企业，已经成为增材制造材料、设备、软件、后处理一体化综合服务商，伴随着下游行业应用的爆发式成长，公司将迎来高速成长期。
风险提示：下游客户较为集中风险；军品订单不可持续风险；增材制造设备核心器件依 赖进口风险等。
P.95请仔细阅读本报告末页声明
4.3.15 万泽股份：国内唯一具备“材料+构件”生产全流程研产能力的高温合金民企
公司专注高温合金材料和核心部件的研发制造，致力于研发、生产具有自主知识产权和 国际竞争力的精密铸造叶片、高温合金粉末盘件、高温母合金及其合金粉末等。万泽股 份主营微生态活菌产品、高温合金及其制品的研产。在高温合金领域，公司是国内唯一 具备从高温合金材料研发到其构件生产全流程能力的民营企业，并与国内部分科研院所 和企业建立了长期稳定的合作关系，核心产品定向、单晶及等轴晶叶片和粉末涡轮盘等 产品已先后在我国多型涡轮动力装备中获得应用。2021 年公司实现营收（6.56 亿元，+18.77%），归母净利润（0.95 亿元，+24.2%）。| 图表 169：万泽股份历年营业收入及增速 | 图表 170：万泽股份历年归母净利润及增速 |
| 7 | 31.06% | 营业收入（亿元） | 5.53 | yoy | 40% |
| 6.56 |
| 6 | 5.49 | 18.77% | 30% |
| 5 | 2.55 | 1.29% | 0.70% | 2021 | 20% |
| 4 | 10% |
| 3 | 2.58 | 0% |
| 2 | -10% |
| -22.29% |
| 1 | 2020 | -20% |
| 2017 |
| 0 | 2018 | 2019 | -30% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所| 1 | 0.89 | 归母净利润（亿元） | 0.77 | yoy | 30% |
| 0.95 |
| 0.9 | 0.71 | 24.20% | 20% |
| 0.8 |
| 17.43% | 8.56% | 10% |
| 0.7 | 0.61 |
| 0% |
| 0.6 |
| -10% |
| 0.5 |
| -20% |
| 0.4 |
| -30% |
| 0.3 |
| 0.2 | 2017 | -31.57% | 2020 | 2021 | -40% |
| 0.1 | -50% |
| 2018 | -51.23% 2019 |
| 0 | -60% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
1、微生态活菌业务：深耕微生态领域 30 年，核心产品在细分领域具备高市占率。万泽 股份耕微生态领域 30 年，拥有覆盖全国的全渠道营销体系，与全国 3000 多家等级医院、10 万余家终端社会药房建立了合作。子公司内蒙双奇是国内唯一专注于消化和妇科两大 微生态系统的国家级高新技术企业，核心产品“金双歧”是目前少有的临床和 OTC 双跨
的微生态活菌药品之一，主要用于治疗肠道菌群失调，在细分领域内具备高市占率及品 牌知名度，2021 年核心产品“金双歧”实现营收 3.98 亿元，毛利率高达 88.91%。
2、高温合金业务：国内唯一具备高温合金材料研发到构件生产全流程能力的民企。技术
实力方面，公司具备国际一流的航空发动机高温合金材料及其应用的研发团队，已掌握
精密铸造叶片核心技术，自主研发的镍基高温母合金试制出高品质的等轴、定向及单晶 涡轮叶片已成功应用于两机领域，2021 年实现涡轮叶片成品交付 7474 件；产能建设方 面，2021 年公司通过厂房改造及工艺升级，长沙精铸中心已具备单晶/定向涡轮叶片铸 件 7000 件/年的产能，小批量试制能力进一步提升。此外，子公司深汕万泽精密启动扩 产计划，展了以 250kg 制粉炉、25kg 熔炼炉为重点的配套建设，预计 2022 年可形成年
产单晶定向叶片万片的生产能力，熔炼技术和产能均得到大幅度提升。
3、公司已实施股权激励，有助于公司实现稳健经营和业绩释放。2021 年 11 月 30 日公 司公告拟向高管、核心技术骨干在内的总计 151 人授予 500 万股公司限制性股票，占当 时总股本 1.009%。从解锁条件来看，公司以 2020 年营收及扣非净利润为基数，2022-2023 年营收增速、扣非净利润增速分别不低于 25.44%、40.4%。我们认为，实施股权
激励将激发公司管理层、员工的积极性与公司的经营活力，有助于降本提效、控制费用，
对公司稳健发展很有意义。
投资逻辑：我们认为万泽股份的投资价值体现在其先进的高温合金与叶片制造技术，目
前公司已成功制备了铸造定向、单晶及等轴叶片和粉末涡轮盘并在我国多型涡轮动力装
备中得到应用，未来随着国内高温合金需求端的快速增长叠加公司高温合金业务的扩产，
有望实现快速成长。
风险提示：原材料价格波动；高温合金业务扩产进度不及预期。
P.96请仔细阅读本报告末页声明
4.3.16 航亚科技：布局全球两机领域的精锻压气机叶片核心供应商
航亚科技是国内稀缺的实现压气机叶片规模化生产并切入全球航发供应体系的企业。公 司主要向赛峰、RR、GE 等全球航发巨头提供发动机压气机叶片、转动件及结构件，配套 机型包括 CFM56、CF34、CF6 以及新一代 LEAP 发动机等，同时承担我国民用航发长江
系列及多个高性能先进国产发动机零部件的研制任务。此外，由于医疗骨科植入锻件与
航发精锻叶片生产设备、工艺流程相近，公司依托先进航发锻造技术向医疗骨科领域拓 展，主要产品包括人工髋关节、膝关节等。由于公司国际业务占比较高（2018、2019 年 均在 50%以上），整体业绩受疫情影响较大，2021 年公司实现营收（3.13 亿元，+3.82%），归母净利润（0.24 亿元，-59.42%）。| 图表 171：航亚科技历年营业收入及增速 | 图表 172：航亚科技历年归母净利润及增速 |
| 3.5 | 62.07% | 营业收入（亿元） | 3.13 | yoy | 70% |
| 59.56% | 3.01 |
| 3 | 1.61 | 2.58 | 3.82% | 0.62
5.64% | 60% |
| 2.5 | 50% |
| 2 | 40% |
| 16.89% |
| 1.5 | 30% |
| 1 | 20% |
| 0.5 | 10% |
| 0 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022Q1 | 0% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所| 0.7 | 419.93% | 归母净利润（亿元） | yoy | 500% |
| 0.6 |
| 0.6 | 400% |
| 0.5 | 0.14 | 0.42
201.60% | 300% |
| 0.4 |
| 200% |
| 41.98% | 0.24 |
| 0.3 |
| 100% |
| 0.2 |
-59.48% -27.48%
0.02 |
| 0% |
| 0.1 |
| 0 | 2018 | -100% |
| 2019 | 2020 | 2021 | 2022Q1 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
1、国外方面：全球航空业回暖，公司国际业务有望迎来恢复性增长。根据 IATA 数据，2021 年全球客运总量已恢复至 2019 年 47%的水平，预计 2022 年将升至 83%。2021 年 12 月公司与赛峰商谈新合约，拟将公司实际供应份额由 35%（占赛峰公司叶片采购 量的）提高到 50%以上，另一方面 GE、RR 公司压气机叶片将完成研发验证，也将逐步
进入批量交付阶段。
2、国内方面：充分受益于航发集团“小核心、大协作”科研生产体系。
1）民用航发领域：公司承担了中国航发商发长江系列发动机及多个高性能先进国产发动
机零部件的研制任务，包括压气机叶片、整体叶盘、涡轮盘、机匣及压气机转子组件、
涡轮转子组件、燃烧室扩压器组件等多类关键零部件，具备长江系列商用航空发动机精
锻叶片、整体叶盘等稳定批产交付能力，未来国产民用航发实现一旦定型批产，将获得
巨大成长空间。
2）军用航发领域：“十四五”我国军用航发将迎来黄金成长期，为满足下游激增需求、
实现快速扩产，军工国企产能外溢给具备承接能力的民营配套供应商将是必然趋势，2020H1 公司军用航发零部件业务已实现营收 3625 万元，“小核心、大协作”科研生产
体系下有望获得进一步成长。
3、IPO 募资项目，新增产能带来更大产量。2020 年公司登录科创板募资 6.72 亿元用
于“航空发动机关键零部件产能扩大项目”和“研发中心建设项目”，其中产能建设项目 主要用于扩大现有产品如压气机叶片、发动机转动件及结构件的产能。根据公司 2021 年 年报，IPO 产能扩大项目中无锡部分及研发中心建设项目预计 2022 年底完成主体工程 建设，贵州部分一期关键设备进入安装调试阶段，预计 2022 年年中开始投产运营。
投资逻辑：我们认为，航亚科技压气机精锻叶片切入全球供应体系并成为众多航发巨头
重要战略供应商是其产品核心竞争力的直接体现。未来成长方面，公司具备国内军用航
发加速列装、后端维修市场快速打开、远期商发定型批产、全球两机供应链向国内转移
等多重成长逻辑，长期增长确定性强。
风险提示：疫情恢复不及预期；下游需求不及预期。
P.97请仔细阅读本报告末页声明
4.3.17 隆达股份：我国高温合金新锐，多个牌号已实现批量供货
隆达股份专注于合金材料研产，目前已有多个高温合金牌号在两机领域实现批量供货。公司 2015 年以来加大对于高温合金领域的战略投资，先后建成铸造高温合金生产线和 变形高温合金生产线，主营业务也逐步由合金管材（铜基合金）向镍基耐蚀合金、高温 合金逐步拓展。在高温合金领域，公司生产的单晶铸造高温合金（DD4**、IC**等）、等 轴晶铸造高温合金（K41*、K42*、K447A（Mar-M247）、Rene80 等）已批量用于“两机”热端部件的制造和研发，部分牌号已用于热端部件（燃烧室、涡轮部件）中要求最高、代表材料先进技术水平的转动件。2019、2020 年公司铸造高温合金母合金收入增速分别 为 211.10%和 69.05%，呈现高速增长态势。| 图表 173：隆达股份历年营业收入及增速 | 图表 174：隆达股份历年归母净利润及增速 |
| 7 | 5.82 | 营业收入（亿元） | yoy | 0% |
| 5.66 | 5.4 |
| 6 |
| -1% |
| 5 | 2018 | -2.81% | 3.18 |
| -2% |
| 4 |
| 3 | -3% |
| 2 |
| -4% |
| -4.61% |
| 1 | 2021H1 |
| -5% |
| 0 |
| 2019 | 2020 |
资料来源：Wind，国盛证券研究所| 0.4 | 2018 | 归母净利润（亿元） | yoy | 300% |
| 0.34 |
| 0.3 | 258.70%
0.19 | 250% |
| 0.2 | 200% |
| 0.1 | 2019 | 2020 | 2021H1 | 150% |
| 0 | 100% |
| -0.1 | 50% |
| -0.2 | -0.21 | -0.86% | 0% |
| -0.3 | -0.21 | -50% |
资料来源：Wind，国盛证券研究所
1、需求角度：先进航空发动机高温合金用量达 50%，新机列装、国产替代、维修后市
场持续拉动高温合金需求。目前我国军机配套航发采取国产为主、进口为辅的模式，以 三代、四代战机为例，航空发动机的国产化率约 70%。随着太行发动机的批量生产以及 更多型号的研制，预计 2040 年军机配套航发国产化率将提高至 90%。此外，实战化训
练强度的加大会持续加大航发的损耗，进而带来源源不断的换发和维修需求，其中发动 机大修/更换频率的零部件如涡轮叶片、涡轮盘等均由高温合金制成。我们预计未来 10 年国内航发高温合金市场规模 4555.5 亿元。
2、供给角度：隆达股份拟募资 10 亿元登录科创板，进一步提升高性能高温合金产能以 保障我国航发产业发展。2022 年 4 月上交所已恢复隆达股份科创板 IPO 发行注册程序。公司拟募集 10 亿元用于高温合金产能建设、研发中心建设以及补充流动资金。其中“新 增年产 1 万吨航空级高温合金的技术改造项目”拟使用募资资金 8.55 亿元，达产后可实 现年产高品质高温合金 1 万吨，包括变形高温合金 6000 吨、变形高温合金棒材 2000 吨 和铸造高温合金母合金 2000 吨，预计募投项目将于 2025 年完成建设，2026 年新增产 能 6000 吨，2027、2028 年分别增加 2000 吨。
3、盈利角度：伴随公司高温合金通过下游主机厂、锻铸造厂认证考核，盈利能力有望继 续提升。得益于高毛利的高温合金业务的快速增长，公司盈利能力得到快速提升，2018-2021H1 公司主营业务毛利率分别为 9.68%、12.83%、17.49%、18.25%，绝对值几乎
实现翻番增长。目前公司生产的若干牌号高温合金已通过两机领域客户验证考核，铸造 高温合金中的 K41*合金应用于批产航空发动机的热端部件，K42*、K464*、K416*合金
应用于批产航空发动机的高温部件，同时还有众多高温合金牌号处于研制航空发动机的
验证环节；变形高温合金棒材已送样至宏远锻造、三角防务、无锡透平等航发转动件生
产厂商，预计未来随着认证考核的顺利通过，批量供应下盈利能力有望继续得到提升。
投资逻辑：公司已有多个牌号高温合金进入批产航发供应体系，伴随我国航空发动机产 业进入 10 年黄金成长期，公司有望实现快速发展。
风险提示：IPO 不及预期导致募投项目进展不及预期；原材料价格波动。
P.98请仔细阅读本报告末页声明 - 风险提示
1、原材料价格上涨：航空发动机原材料如镍、钴等原材料价格波动较大，进而影响相关 公司成本，可能对公司业绩产生一定影响。
2、军品订单交付不及预期：航发产业壁垒高链条长，扩产不是一蹴而就的，可能导致军 品的订单释放最终低于预期。
3、航发新机型研制进程低于预期：航空发动机的研制周期较长，最终进展有可能低于市 场预期。
4、新机型工艺良率较低影响整机利润释放：航空发动机生产制造难度极大，航发动力目 前仍然处于工艺爬坡期，产品良率较低可能导致公司利润低于市场预期。
5）假设或预测或与实际情况存在误差：航空发动机等市场规模测算的假设或预测或与 实际情况存在误差。
P.99请仔细阅读本报告末页声明
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本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表 述的任何观点均精准地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法，结论不受任何第三方的授意或影响。我们所得报酬的 任何部分无论是在过去、现在及将来均不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。
投资评级说明
| 投资建议的评级标准 | | 评级 | 说明 |
评级标准为报告发布日后的 6 个月内公司股价（或行业 指数）相对同期基准指数的相对市场表现。其中 A 股市 场以沪深 300 指数为基准；新三板市场以三板成指（针
对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）
为基准；香港市场以摩根士丹利中国指数为基准，美股 市场以标普 500 指数或纳斯达克综合指数为基准。 | 股票评级 | 买入 | 相对同期基准指数涨幅在 15%以上 |
| 增持 | 相对同期基准指数涨幅在 5%~15%之间 |
| 持有 | 相对同期基准指数涨幅在-5%~+5%之间 |
| 减持 | 相对同期基准指数跌幅在 5%以上 |
| 行业评级 | 增持 | 相对同期基准指数涨幅在 10%以上 |
| 中性 | 相对同期基准指数涨幅在-10%~+10% 之间 |
| 减持 | 相对同期基准指数跌幅在 10%以上 |
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