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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

航空发动机作为现代工业的“皇冠上的明珠”，是技术密集、知识密集的高科技产品，涉及气动热力学、燃烧学、传热学、结构力学、控制理论等多个学科。其核心机是发动机研制的关键环节，承担主要技术挑战和成本压力，且能派生出多个系列发动机。

主要观点

1. 航空发动机三大特点

• 技术壁垒高：涉及高温、高压、高转速等极端工况，考验现代工业技术极限。
• 经济回报高：一旦切入两机供应体系，竞争威胁小，回报周期长。
• 研制周期长：分为预研、工程研制和使用发展三个阶段，预研阶段周期最长，是进入行业的高门槛。

2. 航空发动机产业链结构

航空发动机产业链可分为上游研发设计、中游分系统制造、下游整机制造。其中：

• 整机制造：承担核心技术、总装集成、客户销售及后续维修保障，利润最高，代表企业为航发动力。
• 叶片制造：占发动机制造工作量的30%以上，是核心部件之一，制造工艺复杂，涉及锻造、铸造及表面处理等。
• 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），国内已具备一定研发能力。
• 高温合金：是航空发动机中应用最广泛的材料，占发动机总重量的40%-60%，主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等热端部件。
• 陶瓷基复合材料及钛合金：具备耐高温、高强度等优势，用于涡轮叶片和机壳等部件。

3. 军用航空发动机市场空间

• 增量市场：预计未来十年为335.1亿美元。
• 存量市场：预计未来十年为402.12亿美元。
• 合计市场：约737.22亿美元，平均每年约516亿元人民币（按汇率7计算）。

4. 产业链相关上市公司

航空发动机产业链相关公司将受益于“十四五”期间主战机型放量和先进材料占比提升，重点受益公司包括：

• 航发动力（600893）：国内唯一能生产涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞全种类军用航空发动机的企业，产品覆盖广泛，具备全产业链能力。
• 钢研高纳（300034）：高温合金龙头，具备生产变形高温合金和粉末高温合金的能力，是航发材料供应的重要企业。

5. 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。

关键信息

• 核心机重要性：核心机在发动机研制成本中占比最大，研制周期最长，是航空发动机研制中的核心难点和关键技术集中点。
• 叶片制造：叶片是发动机中最核心的部件之一，制造工艺复杂，主要采用锻造、铸造及表面处理技术。
• 高温合金应用：高温合金在航空发动机中占比高达40%-60%，主要用于热端部件，包括燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等。
• 市场测算：未来十年军用航空发动机市场空间合计约737.22亿美元，其中增量和存量市场分别为335.1亿和402.12亿美元。
• 产业链发展：随着“十四五”期间主战机型列装加速，航发产业链相关企业将显著受益，尤其是航发动力和钢研高纳。

行业现状与展望

• 行业竞争格局：目前全球航发市场由GE、P&W、RR等国际巨头主导，国内航发产业在技术积累和体系建设方面已初具规模。
• 国产替代趋势：随着国产航发如WS-20的换装，国内航发产业有望实现军机发动机的全面国产化，提升产业链自主可控能力。
• 未来增长点：军机列装、维修替换及未来民机市场爆发将推动航发产业持续增长，同时高温合金等关键材料需求也将大幅上升。

相关报告与数据

• 行业指数：航空发动机行业市值占比约1.98%，流通市值占比约1.98%，行业平均市盈率73.25，远高于市场平均市盈率22.94。
• 市场测算表：根据未来十年军机数量和发动机单价，对各类型军机的增量和存量市场进行测算，合计为737.22亿美元。
• 产业链结构图：航空发动机产业链包括上游研发设计、中游分系统制造和下游整机制造，各环节均有重点企业参与。

总结

航空发动机产业链高度复杂，涉及多学科交叉，技术壁垒高，研发周期长。核心机是发动机研制的关键环节，叶片制造、高温合金、动力控制系统等细分领域同样至关重要。随着“十四五”期间主战机型列装和国产替代加速，航空发动机市场空间巨大，预计未来十年合计达737.22亿美元。航发动力和钢研高纳作为产业链核心企业，将显著受益于行业增长和技术进步。同时，行业面临型号研制、列装速度和订单预期等风险，需密切关注相关动态。