航空发动机行业深度研究报告之一：“六问六答”谈航发：深度解析禁运事件影响及行业发展.pdf

证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 未经许可，禁止转载 证券研究报告 航空发动机行业深度研究报告之一 推荐（维持） “六问六答”谈航发 深度解析禁运事件影响及行业发展 事件1：2020年2月16日，华尔街日报报道称，美国政府正考虑取消 CFM（GE子公司）向中国出口LEAP-1C发动机的许可。 事件 2：2020年 2月 18日，特朗普发推特表示希望中国采购美国的航空发动机。 事件 3：2020 年 2 月 19 日，CNN 报道称，GE 将获得子公司 CFM 向中国供应 C919所用 LEAP -1C发动机的许可。 近期受外部事件催化，航空发动机产业关注度显著提升，美国是否会禁运？如果实施禁运对我国民机产业有哪些影响？短期能否找到替代解决方案？如果禁运对我国航空发动机产业影响几何？航空发动机跟芯片行业相比的异同？本篇报告通过问答的形式对市场上关心的问题进行分析和梳理，供投资者参考。 综合来看，我们认为不管是从商业角度还是从技术限制角度来看，美国完全禁运的可能性较小。 如果实施禁运，对我国民机产业产生较大影响且短期较难找到合适的替代解决方案；对发动机产业整体实际影响有限，反而会使我国更加重视航空发动机领域的自主研发，坚定走独立发展的路线，相关领域的扶持和投入有望进一步加大。 我国航空发动机产业跟芯片产业在高科技属性、战略意义和市场空间方面具相似性，但是在技术成熟度以及行业运行模式方面存在一定的差异。 建议重点关注航空发动机国家队航发动力、航发科技和航发控制，民参军企业建议关注火炬电子和应流股份。 风险提示：产品研发生产交付进度放缓；专项资金投入不及预期；外部环境或政策存在不确定性。 证券分析师：卫喆 电话：021-20572551 邮箱：weizhehcyjs 执业编号：S0360518120002 联系人：王卓星 电话：021-20572580 邮箱：wangzhuoxinghcyjs 占比% 股票家数(只) 69 1.82 总市值(亿元) 11,261.78 1.63 流通市值(亿元) 8,335.05 1.65 % 1M 6M 12M 绝对表现 7.22 8.48 23.08 相对表现 6.79 -0.9 5.2 国防军工行业双周报 2020 年第 3 期（20200120-20200202）：关注军工领域改革进程，航天工业迎来发展机遇 2020-02-02 军工行业2019年四季度基金持仓分析：整体配置水平创新低，持股集中度继续提高 2020-02-09 军工行业双周报 2020 年第 4 期（20200203-20200216）：疫情对军工行业影响有限，关注航天工业发展机遇 2020-02-16 -5%3%12%21%19/02 19/04 19/06 19/08 19/10 19/122019-02-252020-02-21沪深300 国防军工相关研究报告 相对指数表现 行业基本数据 华创证券研究所 国防军工 2020年 02月 25日 国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 2 目 录 Q1：美国是否会真正对我国禁运LEAP-1C航空发动机？ . 4 1、 从商业角度看禁运显然不是合适的选择 . 4 2、 从技术限制角度看禁运也不符合逻辑 . 4 Q2：如果实施禁运对我国民机产业的影响如何？ . 6 Q3：短期C919能否找到替代解决方案？ . 7 短期较难找到合适的替代解决方案，主要原因如下： . 7 1、 LEAP系列发动机在单通道窄体客机领域占据主导地位 . 7 2、 潜在替代产品一：PW1000G系列航空发动机 . 8 3、 潜在替代产品二：现有单通道窄体客机的CFM56和V2500航空发动机 . 10 4、 潜在替代产品三：俄罗斯的PD-14航空发动机 . 11 5、 潜在替代产品四：国产CJ-1000A航空发动机 . 12 6、 潜在替代产品五：英国RR 公司系列航空发动机 . 12 Q4：如果实施禁运，对我国航空发动机产业的影响几何？ . 13 1、 我国航空发动机产业的现状是什么样的？ . 13 2、 导致我国航空发动机发展滞后的原因是什么？ . 14 3、 制约航空发动机发展的因素是否有所改善？ . 15 4、 航空发动机产业未来的发展趋势展望？ . 15 Q5：国内航空发动机产业跟芯片产业的比较？ . 16 1、 相似之处：高科技属性、战略意义相似，都具有广阔的市场空间 . 16 2、 不同之处：技术成熟度和行业模式有一定差异 . 17 Q6：值得关注的公司有哪些？ . 18 1、 航发动力（600893.SH）：航空发动机龙头，经营质量持续提升 . 19 2、 航发科技（600391.SH）：发动机零部件重要供应商，外贸业务加速转型升级 . 19 3、 航发控制（000738.SZ）：发动机控制系统国家队，国际转包业务稳步推进 . 20 4、 火炬电子（603678.SH）：军用陶瓷电容器龙头，特种陶瓷材料业务拐点临近 . 21 5、 应流股份（603308.SH）：专用设备零部件领先制造商，持续加大“两机”布局 . 21 风险提示 . 22 nPsOmOqPoOmNwOtRnYlVbY9ZPBhUfVaQ8Q7NtRrRmOqQfQpPsQkPtRsP7NqRoMvPoOtMxNoNxO国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 3 图表目录 图表 1 C919订单情况 . 4 图表 2 航空发动机关键技术 . 5 图表 3 C919研制历程 . 7 图表 4 LEAP系列发动机研制历程 . 8 图表 5 LEAP系列发动机交付及运行情况（截至2018年9月） . 8 图表 6 最新一代单通道窄体客机发动机被LEAP系列和PW1000G系列垄断 . 9 图表 7 PW1000G发动机 . 9 图表 8 PW1000G结构图，位于前风扇和低压涡轮间的齿轮箱是该发动机的最大特色 . 10 图表 9 IAE股权结构及主要产品V2500发动机 . 11 图表 10 PD-14研制历程 . 12 图表 11 CJ-1000A研制历程 . 12 图表 12 Trent系列发动机相关参数及服役情况. 13 图表 13 航空发动机产业链格局 . 14 图表 14 美、英、法2015年度航空发动机产业研发经费及占GDP比重 . 14 图表 15 部分型号航空发动机研制经费（单位：亿美元） . 15 图表 16 CJ1000A航空发动机 . 16 图表 17 中国民用航空发动机市场空间测算 . 17 图表 18 国内航空发动机与芯片行业的不同之处 . 17 图表 19 航空发动机产业链 . 18 图表 20 航发动力营收及增速 . 19 图表 21 航发动力归母净利润及增速 . 19 图表 22 航发科技营收及增速 . 20 图表 23 航发科技归母净利润及增速 . 20 图表 24 航发控制营收及增速 . 20 图表 25 航发控制归母净利润及增速 . 20 图表 26 火炬电子营收及增速 . 21 图表 27 火炬电子归母净利润及增速 . 21 图表 28 应流股份营收及增速 . 22 图表 29 应流股份归母净利润及增速 . 22 国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 4 事件1：2020年2月16日，华尔街日报报道称，美国政府正考虑取消CFM国际公司向中国出口LEAP-1C发动机的许可。 事件2：2020年2月18日，特朗普发推特表示希望中国采购美国的航空发动机。 事件3：2020年2月19日，CNN报道称，GE将获得子公司CFM国际公司向中国供应C919所用 LEAP -1C发动机的许可。 近期受外部事件催化，航空发动机产业关注度显著提升，美国是否会禁运？如果实施禁运对我国民机产业有哪些影响？短期能否找到替代解决方案？如果禁运对我国航空发动机产业影响几何？航空发动机跟芯片行业相比的异同？本篇报告通过问答的形式对市场上关心的问题进行分析和梳理，供投资者参考。 Q1：美国是否会真正对我国禁运 LEAP-1C航空发动机？ 根据早先的报道，最终是否会禁运要等到美国 2月28 日政府会议上讨论确定，而 2 月 18日纽约时报援引知情人士的话称，原定于月底的会议被搁置。具体是否会禁运，我们从商业和技术限制两个方面进行分析和预测： 1、 从商业角度看禁运显然不是合适的选择 LEAP系列发动机是由CFM国际公司研制，而CFM国际公司是由美国GE公司和法国SNECMA公司各出资50%合资组建，目前适配的飞机包括空客公司的A320neo、波音公司的 B737max以及中国商飞的C919。2019年B737max因为故障已经停运，而 C919 目前已经获得订单超过 1000 架，如果美国此次禁止对 C919 的发动机供应，则 LEAP系列发动机适配机型只剩下A320neo，还要面对PW公司PW1000G系列发动机的竞争，无疑对CFM国际公司进而对美国GE公司产生不利影响，因此从商业角度来看，禁运并不是美国的适当选择。 2、 从技术限制角度看禁运也不符合逻辑 航空发动机是工业皇冠上的明珠，可以说是人类有史以来最复杂最精密的工业产品，具有技术难度大、研制周期长、资金投入高等特点，涉及到高端的材料研发、复杂的加工制造工艺、精密的设计计算等，从我国军用航空发动机发展历程来看，逆向测仿并不能真正掌握航空发动机的核心技术，必须从设计、材料、制造工艺、实验验证等基础领域不断研究积累，而实际上国内各大航空公司以及民航维修厂等有大量的国外先进民用航空发动机，而且这种情况已经存在多年，因此现在认为对我国出口航空发动机会导致技术泄露的说法是不符合逻辑的。 综合纯商业角度以及技术限制的角度分析我们认为，全面禁止对我国航空发动机的出口是不太可能的。 图表 1 C919订单情况 首笔订单 订单客户 意向订单 确认订单 合计订单 2010/11/16 中国国际航空 20 0 20 2010/11/16 中国东方航空 20 0 20 2010/11/16 中国南方航空 20 0 20 2010/11/16 海南航空 215 0 215 2010/11/16 国银金融租赁有限公司 15 0 15 2010/11/16 美国通用租赁公司 GECAS 20 0 20 2011/10/19 工银金融租赁有限公司 45 55 100 2011/10/21 四川航空 20 0 20 国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 5 首笔订单 订单客户 意向订单 确认订单 合计订单 2011/11/23 交银金融租赁有限公司 30 0 30 2011/12/8 中国飞机租赁有限公司 20 0 20 2012/2/14 中银航空租赁私人有限公司 20 0 20 2012/6/29 农银金融租赁有限公司 55 20 75 2012/9/19 建信金融租赁股份有限公司 26 24 50 2012/11/13 河北航空有限公司 20 0 20 2012/11/13 幸福航空 20 0 20 2013/10/28 兴业金融租赁公司 20 0 20 2014/11/11 招银金融租赁公司 30 0 30 2015/1/29 华夏金融租赁公司 20 0 20 2015/6/15 平安国际融资租赁公司 50 0 50 2015/6/15 德国普仁航空公司 7 0 7 2015/9/16 泰国都市航空 7 0 7 2016/11/1 中信金融租赁有限公司 36 0 36 2016/11/1 浦银金融租赁股份有限公司 15 5 20 2017/6/13 光大金融租赁股份有限公司 30 0 30 2017/9/19 中核建融资租赁股份有限公司 20 20 40 2017/9/19 华宝都鼎（上海）融资租赁有限公司 15 15 30 2017/9/19 中航国际租赁有限公司 15 15 30 2018/2/26 华融金融租赁股份有限公司 15 15 30 合计 846 169 1015 资料来源：商飞公司官网，搜狐新闻，华创证券 图表 2 航空发动机关键技术 技术类别 关键技术 技术特点 图片简介 轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术 整体叶盘制造技术 通过将传统结构的叶片和轮盘设计成整体结构，省去传统连接方式采用的榫头、榫槽和锁紧装置，结构重量减轻、零件数减少，避免了榫头的气流损失，使发动机整体结构大为简化，推重比和可靠性明显提高。 整体叶环制造技术 将整体叶盘中的轮盘部分去掉，就成为整体叶环，零件的重量将进一步降低。 大小叶片转子制造技术 在整体叶盘全弦长叶片通道后部中间增加一组分流小叶片，从而大大提高轴流压气机叶片级增压比和减少气流引起的振动。 发动机机匣制造技术 新一代航空发动机上有很多机匣，其工作温度差别大，需使用树脂基复合材料、铁合金、高温合金等不同材料加以制造。 宽弦风扇叶片制造技术 采用超塑成形-扩散连接（SPF-DB）技术，能使叶片具有重量轻、成本低、效益高、整体性好、成形质量高等优点。 新材料构件制造技金属基复合材料构件制造技术 SiC长纤维增强 Ti 基复合材料（TiMMC）具有比强度高、比刚度高、使用温度高及疲劳和蠕变性能好的优点，TiMMC叶环代替压气机盘，可使压气机的结构质量减轻70%。 国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 6 技术类别 关键技术 技术特点 图片简介 术 陶瓷基复合材料构件制造 连续纤维增韧陶瓷基复合材料（CMC）耐温高，密度低，具有类似金属的断裂行为，对裂纹不敏感等优点，可代替高温合金作为热端部件结构材料。CMC的应用使发动机大幅度减重，节约冷却气或无需冷却，从而确保发动机高推重比的有关性能。 碳/碳复合材料构件制造 碳/碳复合材料（C/C）最显著的优点是耐高温（18002000）和低密度（约 1.9g/cm3），可使发动机大幅度减重。 航空发动机制造技术新工艺 新型结构件精密制坯技术 高性能航空发动机采用了大量的新型结构件，由于制坯技术的进步将导致毛坯件发生重大变化。精铸件、精锻件、单晶和定向凝固精铸件以及快速凝固粉末冶金制坯毛坯将取代传统的大余量毛坯。 先进切削技术 钛合金、高温合金以及金属基复合材料等新材料属于典型的难加工材料，同时发动机关重件往往型面复杂，对加工精度和表面完整性的要求极高，因此在新一代航空发动机的切削加工中迫切需要采用新型刀具材料、刀具结构以及高效的工艺方法。 特种加工技术 以高能束流加工为代表的特种加工技术在难切削材料加工，复杂构件的型腔、型面、型孔、微小孔、细微槽及缝的加工中具有显著优势，解决了常规加工很难解决的问题。 特种焊接技术 特种焊接技术由于具有可明显减轻结构重量、降低制造成本、提高结构性能等特点，能满足航空发动机轻质化、长寿命、低成本、高可靠性制造的要求。 热障涂层技术 先进的高推重比发动机结构中将大量采用以热障涂层技术为代表的先进热障涂层技术。涂层技术在航空发动机关键零部件的耐磨、高温防护、隔热、封严以及钛合金零件的防微动磨损、阻燃等方面起了显著的作用，应用越来越广泛。 快速原型/零件制造技术 快速原型/零件制造技术（RPM）为航空发动机复杂零件的设计实现实体化提供快速方便的手段，可实现精铸复杂模具的制造，现在发展到直接快速成形零件。 浮壁式火焰筒制造技术 推重比10一级发动机涡轮前温度达到1500 1700，浮壁式火焰筒能有效提高空气冷却效率，改善壁面的受力状态，大大提高火焰筒性能。 资料来源：黄锋先进航空发动机关键制造技术研究，技高网，金属加工网，航空之家，搜狐网，华创证券整理 Q2：如果实施禁运对我国民机产业的影响如何？ 我们认为如果禁运将对我国刚起步的民机产业产生较大影响：我国的民机产业自2006年大飞机重大专项立项、2008年中国商飞成立开始算起，虽然已经取得了ARJ21交付运营、C919成功首飞等成绩，但是也仅仅发展了十多年，相比国外波音、空客等国际巨头，仍有相当大的差距。目前中国商飞有6架C919原型机在多个基地进行试飞取证工作，航空发动机作为飞机的核心系统部件之一，同样需要配合飞机的适航工作。据中国新闻网报道，C919按计划是2021年取得适航证，2022 年交付客户使用。如果禁运包含现有适航发动机相关的技术支持，则会对 C919 的适航计划产生较大影响，原有的取证交付时间预计将不得不向后延迟；如果只是禁运未来航空发动机的出口，则适航工作预计仍将正常推进，但是定型批量交付也将受到影响而无法进行，而且对于商用航空发动机来说，适航的最终目的是交付客户进而实现批量交付和商业上的成功，无法批量交付则适航取证也就失去了意义。 国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 7 图表 3 C919研制历程 资料来源：商飞公司官网，新华网，人民网，华创证券 Q3：短期C919能否找到替代解决方案？ 短期较难找到合适的替代解决方案，主要原因如下： 1、 LEAP系列发动机在单通道窄体客机领域占据主导地位 LEAP系列航空发动机是由CFM国际公司研发的大涵道比涡扇发动机，主要配新一代单通道窄体客机，该款发动机2010.12国务院发布 国家中长期科学和技术发展规划纲要 （ 2006 - 2020 年 ）。大型飞机重大专项被确定为 16 个重大科技专项之一 。中国商飞公司在上海成立 。2008.052006.022009.012009.12商飞公司正式发布首个单通道常规布局 150 座级大型客机机型代号COMAC919 ， 简称 C919 。商飞公司选定 CFM 公司研发的 LEAP - X1C 发动机作为 C919 的启动动力装置 ；C919 客机机头工程样机主体结构在上海正式交付 。中国民用航空局正式受理 C919 大型客机型号合格证申请 。2014.09 首架机在中国商飞总装制造中心浦东基地开始结构总装 。2015.07 CFM 国际公司首台 CFMLEAP - 1C 发动机完成交付 。2015.11 首架机在浦东基地正式总装下线 。2017.05 101 架机在上海浦东机场圆满首飞 。2017.11 101 架机转场西安阎良机场 ， 顺利完成首次城际飞行 。2017.12 102 架机在上海浦东国际机场完成首次飞行 。2018.12 103 架机在上海浦东国际机场完成首次飞行 。2019.08 104 架机在上海浦东国际机场完成首次飞行 。2019.10 105 架机在上海浦东国际机场完成首次飞行 。2019.12106 架机在上海浦东国际机场完成首次飞行 ， 至此 ， 6 架试飞飞机已全部投入试飞工作 。2021E 计划取得适航证 。2022E 计划交付客户使用 。国防军工行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（2009）1210号 8 油耗指标较上一代同级别发动机 CFM56 有约 15%的提升。目前一共有三款，分别是 LEAP-A，LEAP-B，LEAP-C，分别配套法国空中客车公司A320neo、美国波音公司737MAX以及中国商飞的C919，基本适配了新一代主流单通道客机，在市场上处于主导地位。 图表 4 LEAP系列发动机研制历程 资料来源：SAFRAN官网，华创证券 图表 5 LEAP系列发动机交付及运行情况（截至2018年9月） 发动机型号 飞机型号 飞机交付数量 发动机交付数量 航空公司 飞行小时 LEAP-1A A320neo、A321neo 268 621 33 1542391 LEAP-1B 737MAX 219 478 40 758479 总计 - 487 1099 70 2300870 资料来源：CFM官网，华创证券 2、 潜在替代产品一：PW1000G系列航空发动机 目前国际上适配单通道窄体客机的最新一代航空发动机有两款，除了上述 LEAP 系列以外，还有就是 PW1000G 系列，是美国普惠公司生产的一款齿轮传动涡轮风扇发动机，是庞巴迪 C 系列飞机、三菱支线喷气飞机、巴西航空工2011.06CFM 宣布启动先进 LEAP - X 发动机项目 。第一台全尺寸 LEAP 核心机开始其 100 小时的地面测试 。 RTM 风扇完成侧风和声学测试 。2009.062008.072010.112010.12LEAP - 1C 被选为中国商飞 C919 飞机的唯一动力装置 。空客公司选择 LEAP - 1A 作为空客 A320 新发动机选项之一 。CFM 在巴黎航展揽获 910 台 LEAP 发动机订单 ， 价值 110 亿美元 。2011.11 波音选择 LEAP - 1B 作为新 737 MAX 项目的唯一动力装置 。2013.09 第一台全尺寸 LEAP - 1A 发动机在 GE 的 Peebles 试车台开始进行地面测试 。2014.06 第一台 LEAP - 1B 发动机在赛峰的 Vil