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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

航空发动机是现代工业中技术最为复杂、高度集成的机械系统之一，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领域，被誉为“皇冠上的明珠”。其研制周期长、技术壁垒高、经济回报高，是推动航空器性能提升的核心要素。核心机是发动机研制最关键的一环，其成本占比最大，研制周期最长，是派生不同系列发动机的基础。

主要观点

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。整机制造是产业链中最关键的一环，主要由整机制造商控制，其承担研发风险，利润最高。叶片作为发动机最核心部件，制造工作量占30%以上，主要使用金属材料和先进复合材料，精密铸造和锻造是其主要制造方式。动力控制系统已从液压机械控制发展为全权限数字电子控制（FADEC），我国在该领域已具备一定实力。

军用航空发动机市场空间巨大，包括新增市场和存量维护保养市场。未来十年，我国军机航发增量市场预计为335.1亿美元，存量市场预计为402.12亿美元，合计737.22亿美元，平均每年约516亿元人民币。高温合金在先进航空发动机中用量占比高达40%-60%，主要应用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等热端部件。

关键信息

航空发动机产业链结构

• 上游：研发设计、高端材料供应。
• 中游：分系统制造，包括叶片锻造及铸造、动力控制系统等。
• 下游：整机制造，涉及发动机总装集成、客户销售、维修保障等。

叶片制造

• 叶片是发动机最核心部件，制造工作量占30%以上。
• 材料包括金属材料和先进复合材料，制造工艺包括精密锻造、精密铸造、超塑成型/扩散连接等。
• 涡轮叶片主要采用精密铸造镍基高温合金，工作温度高达1100℃以上。

高温合金

• 高温合金分为铁基、镍基、钴基，按制造工艺分为铸造、变形、粉末高温合金。
• 高温合金广泛用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等热端部件，占发动机总重量的40%-60%。
• 钢研高纳、图南股份、中航重机是主要的高温合金供应商。

动力控制系统

• 从液压机械控制发展到FADEC系统，我国在该领域已具备一定竞争力。
• 航发控制行业国内企业占据主导地位，民营企业也在逐步参与。

陶瓷基复合材料及钛合金

• 陶瓷基复合材料具有耐高温、高强度、抗腐蚀等优点，但易脆。
• 钛合金用于压气盘、静叶片、动叶片、机壳等部件，宝钛股份、西部超导是主要供应商。

市场空间测算

• 未来十年军用航空发动机增量市场为335.1亿美元，存量市场为402.12亿美元，合计737.22亿美元。
• 平均每年市场空间约为516亿元人民币（按汇率7计算）。

产业链相关上市公司

• 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、活塞全种类军用航空发动机。
• 钢研高纳（300034）：高温合金龙头企业，具备高端高温合金制品生产能力，是航发产业链的重要参与者。

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。

行业数据

行业评级体系

• 公司投资评级：

  • 强烈推荐：相对强于市场基准指数收益率15%以上；
  • 推荐：相对强于市场基准指数收益率5%-15%之间；
  • 中性：相对于市场基准指数收益率介于-5%~+5%之间；
  • 回避：相对弱于市场基准指数收益率5%以上。

• 行业投资评级：

  • 看好：相对强于市场基准指数收益率5%以上；
  • 中性：相对于市场基准指数收益率介于-5%~+5%之间；
  • 看淡：相对弱于市场基准指数收益率5%以上。