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国防军工行业：航空发动机产业链梳理，扬帆起航正当时

核心内容概述

航空发动机是现代工业的“皇冠上的明珠”，集成了多学科技术，技术壁垒高、经济回报高、研制周期长。核心机作为发动机研制的关键环节，占发动机研制成本最大、周期最长，且可派生出多种系列发动机。随着我国主战机型放量和先进材料占比提升，航空发动机产业链将迎来发展机遇。

主要观点

• 航空发动机的复杂性：航空发动机是技术密集型产品，涉及气动热力学、燃烧学、结构力学等多个学科，对材料、工艺、试验等要求极高。
• 核心机的重要性：核心机由高压压气机、主燃烧室和高压涡轮组成，是发动机强度和可靠性的重要保障。
• 产业链结构：航空发动机产业链分为上游研发设计、中游分系统制造和下游整机制造，整机制造环节利润最高，控制最集中。
• 市场空间巨大：未来十年军用航空发动机增量和存量市场合计达737.22亿美元，平均每年约516亿元人民币。
• 重点受益环节：航发动力（整机制造）、钢研高纳（高温合金）、图南股份（高温合金）、中航重机（锻造）等企业将显著受益。
• 材料技术发展：高温合金、钛合金、陶瓷基复合材料等是航空发动机关键材料，其中高温合金用量占比高达40%-60%，在燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等热端部件中应用广泛。

关键信息

航空发动机产业链

1. 整机制造：整机制造商掌控核心技术、总装集成、客户销售及后续维修，是产业链利润最高的环节。
2. 叶片制造：叶片是发动机核心部件，制造工作量占比超过30%。目前主要采用金属材料和先进复合材料，加工工艺复杂。
3. 动力控制系统：从液压机械控制发展到全权限数字电子控制（FADEC），国内在该领域已具备较强研发能力。
4. 零部件制造：分为锻造件、铸造件和钣金件，其中锻造件占毛坯总重量的一半以上，涡轮盘等关键部件使用高温合金。
5. 高温合金：按基体分为铁基、镍基和钴基，按制造工艺分为铸造、变形和粉末高温合金。主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等热端部件。
6. 陶瓷基复合材料及钛合金：陶瓷基复合材料具备高耐热性，但脆性较大；钛合金具有高强度、耐热、耐蚀等优点，广泛应用于发动机部件。

市场空间测算

• 增量市场：预计未来十年军机航发增量市场为335.1亿美元。
• 存量市场：预计未来十年军机航发存量市场为402.12亿美元。
• 合计市场：737.22亿美元，平均每年约516亿元人民币（按汇率7折算）。

上市公司分析

• 航发动力（600893）：国内航空发动机谱系最全、科研生产能力最强的企业，产品覆盖涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等类型，受益于机型列装和国产替代。
• 钢研高纳（300034）：高温合金龙头企业，具备精铸件和粉末高温合金生产能力，受益于高温合金用量提升。

风险提示

• 发动机型号研制不及预期；
• 军机列装速度不及预期；
• 军品订单不及预期。

产业链重点环节

叶片制造

• 叶片是发动机核心部件，制造工作量占比超过30%；
• 制造材料包括金属材料和先进复合材料；
• 高温合金在涡轮叶片和涡轮盘中使用广泛；
• 钛合金和陶瓷基复合材料在部分机型中已有应用。

高温合金应用

• 高温合金是航空发动机关键材料，用量占比达40%-60%；
• 镍基高温合金用于涡轮叶片和导向器；
• 铁基高温合金用于涡轮盘、机匣等部件；
• 钴基高温合金因资源稀缺，主要用于导向器。

动力控制系统

• 国内已具备FADEC系统研发能力；
• 航发控制处于国内垄断地位，具备综合技术服务能力；
• 民营企业如海特高新也逐步进入市场。

市场前景与投资逻辑

• 军机列装提速：随着十四五规划推进，主战机型全状态版本和改型将加速列装；
• 国产替代逻辑：国内现有军机航发的维修替换和未来民机市场爆发将带来新增市场；
• 技术突破与产能释放：航发动力和钢研高纳在产业链中具备显著优势，产能和交付问题有望改善。

行业现状与发展趋势

• 行业集中度高：全球航发市场由GE、P&W、RR等企业主导，国内以航发动力为主导；
• 技术发展迅速：高温合金、FADEC系统、精密铸造等技术不断进步；
• 产业链协同发展：随着国产航发走向国际市场，产业链上下游企业将共同受益。

结论

航空发动机作为国防军工行业的重要组成部分，具备高技术壁垒和高市场价值，未来市场空间广阔。随着我国主战机型列装提速和国产替代进程加快，相关产业链企业将迎来发展机遇，航发动力和钢研高纳作为重点受益企业，值得关注。