检测行业深度分析报告一：军工检测：装备未动，检测先行.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2020 年 8 月 3 日 国防军工 装备未动，检测先行 检测行业深度分析报告 一：军工检测 行业深度 试验检测全程伴随装备发展 ： 试验、检测是保证现代装备实现先进性能指标的重要环节，贯穿装备的全生命周期。 军工 装备从最初的立项论证和方案设计，到最后的性能试验、交付和鉴定等各个环节，都离不开相应的试验、检测 项目作为验证和支撑 。 市场第三方检测项目集中于通用测试： 众多试验、检测项目中，可靠性试验、环境适应性试验、电磁兼容性试验等项目，由于技术通用性较强，市场需求量较大，且实验室建立难度相对较低，在军工集团、高校等试验单位或部门之外，同样吸引了多家 市场第三方 试验检测机构参与其中。 抗周期、高壁垒的优质赛道 ： 作为 GDP+行业，但凡任何行业有产值产出，当中就会包含 试验、 检测的价值量，因此检测行业带有一定的抗周期属性。军工行业由于计划性较强 ，同样带有抗周期属性。二者叠加，军工检测行业抗周期属性更为显著 。 从事军工检测 的 机构 ， 在 CNAS、 CMA等资质的基础上，还要具备 DILAC、军用校准和测试实验室认可证书等认可证书，另外在质量体系、装备承制资格等方面也要满足要求 ，这使军工检测这一 细分领域具有较高的资质壁垒。 军工 装备 专用 +通用 试验 、 检测费用 ， 我们认为 约 可达 400-500 亿元 量级 ，而对应业务 中较大比例尚未向第三方机构以及市场放开 ： 我们假设 试验检测 支出 在整个装备造价中占比约为 10%左右。中国 2019 年 国防费 约为 12000 亿元，若其中装备费占比 按 40%估算 ，则 装备试验、检测环节经费 的 总 规模约可达 480 亿元。 目前 第三方检测 机构开展 较多 的 通用测试类项目 ， 仅为其中向第三方机构及市场放开 的一部分；随着市场第三方机构 在 专业技术水平、 实验室布局、服务质量及意识等方面的提升，预计军工检测会有更多业务逐渐向市场第三方机构放开。 多重因素推动市场第三方军工检测需求持续提升 ： 主要因素 包括 （ 1）“ 十三五 ” 收官，装备业务有望迎来 业绩释放 ；（ 2） 装备型号持续发展，标准规范不断升级 ；（ 3） 核心原材料、零部件、设备配套实现自主可控迫在眉睫 ；（ 4） 军民融合厂商增多， “比测” 择优业务增加 ；（ 5） 各子行业 /军兵种对于试验、检测 的重视程度日益提升。 行业格局相对固定 ，从业机构各具 优势 ： 目前 市场第三方军工试验检测行业 格局相对固定 ，主要从业机构包括国有企业、民营企业、军工集团下属单位等。 大型国企性质的试验检测机构具备设置较多分支 实验室 的优势，可覆盖的 业务范围更为全面；民营企业在营销方面更加灵活，更容易根据市场情况 较为 快速 的实现策略 调整 ； 军工集团下属单位可 利用 自身 机构属性方面的 优势， 更多的承接本集团内、其他军工集团的试验检测项目以及科研课题类项目。 风险分析： 国防军工业务收入因国家及军方政策调整而不及预期的风险；公司公信力、品牌和声誉受不利事件影响的风险；市场竞争加剧 导致营业收入、利润降低 的风险；业务规模不断扩张导致的管 理风险。 增持 （维持） 分析师 王锐 (执业证书编号： S0930517050004) 010-56513031 wangrui3ebscn 行业与上证指数对比图 - 1 0 %3%16%29%42%07-1908-1910-1912-1901-2003-2005-2007-20国防军工 沪深 300 资料来源： Wind 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 投资 聚焦 研究背景 国防装备 试验、 检测业务作为检验检测行业机构较为重要的业务领域之一，此前市场对其开展的专门研究较少。 疫情之下， 多个行业的发展受到影响 ， 相对应的， 检测行业多个方向 的业务呈现下行趋势 。而军工行业因国防建设的确定性而带有一定逆周期属性 。 相应的军工 装备 试验检测业务也受疫情影响较小 ，短期内 对 检测机构 营业 收入 的贡献将更加显著 ；长期来看也因其在资质方面具有门槛，成为少量检测机构的优质赛道，值得受到市场的关注。 我们 的 创新之处 我们 本篇报告，对投资研究分析领域 此前 尚未开展过 系统 研究 分析 的 细分行业 对象 军工检测行业，进行了 较为 全面的 介绍和分析。 通过调研 梳理 ， 我们 对军工装备研制各个阶段所需开展的各类试验 检测项目进行了梳理和分类， 介绍 了市场第三方军工检测机构开展较多的可靠性与环境试验、电磁兼容测试 的具体情况，以及其 在整个试验测试体系中所处的位置 ；分析阐述了第三方试验检测机构较多的选择 上述几项 试验 、检测 项目作为主营业务的原因 。 我们 粗略 估算 了军工 行业用于 试验检测 费用 的 整体 规模， 较为详细的分析了推动第三方军工检测的市场规模 持续 提升 的主要因素 。 投资观点 我们认为随着国防建设的加强、装备持续的升级更新换代、军工检测业务 向第三方和市场 的逐步放开，军工检测方面 的业务需求会持续提升，相应的市场规模也会不断 扩大。 在此过程中，资质齐备 、与军方合作关系长期稳定、检测项目多样、专业水平较高、服务质量较好的 试验 检验机构， 有较大可能 在市场中占据优势。 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 目 录 1、 市场第 三方军工检测项目集中于通用测试 . 4 1.1、 门类众多的试验检测项目贯穿装备全生命周期 . 4 1.2、 军工检测业务多集中在机电产品的可靠性与环境试验、电磁兼容测试等通用测试项目 . 5 1.3、 客户采购选择因素包括资质、实验室能力等 . 8 2、 国防建设推动市场第三方军工检测增长 . 8 2.1、 国防装备发展投入持续增加，试验检测费用约占装备成本的 10% . 8 2.2、 多重因素推动市场第三方军工检测需求持续提升 . 9 3、 行业格局相对固定，从业机构各具优势 . 12 4、 主要结论及投资建议 . 13 5、 风险分析 . 13 图表 目录 图 1：武器装备研发中多个环节需要进行检测和试验 . 4 图 2：武器装备的质量特性分类 . 5 图 3：军工试验、检测项目分类 . 5 图 4：舰船上的管路受到海洋环境影响而锈蚀 . 6 图 5：小型设备环境可靠性试验 . 7 图 6：美国 F-35 战斗机进行环境适应性（淋雨）试验 . 7 图 7：海军 151 舰数量众多的电子设备 . 7 图 8：电磁兼容实验室示意 . 7 图 9：中国历年国防费（单位：亿元人民币） . 9 图 10：历年国防费中的装备费（单位：亿元人民币） . 9 图 11：装配在歼 -10 战机上的涡扇 -10 发动机 . 10 图 12： C919 型客机配置 LEAP1-C 型发动机 . 10 图 13：“比测”的引入为检验检测业务带来增量 . 11 图 14：多个因素拉动军工试 验、检测业务量增加 . 12 表 1：市场第三方军工检测项目、目的及业务内容 . 6 表 2：特殊行业装备研发中需要考虑的各类环境因素 . 6 表 3：特殊行业装备研制生产各阶段检验检测工作开展的目的及具体项目 . 7 表 4：资质是客户选择试验机构时考虑 的首要因素 . 8 表 5：首制产品及量产产品所需开展的试验项目 . 9 表 6：部分典型军工公司五年周期的后两年收入占比较大 . 10 表 7：军民融合对于军工检测供给侧和需求侧的影响 . 11 表 8：军工各子行业 /军兵种试验、检测业务开展情况 . 12 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 1、 市场第三方军工检测 项目 集中于通用测试 1.1、 门类众多的试验 检测项目 贯穿 装备 全 生命周期 试验和 检测在国防科技工业自主创新、 武器 装备研制中起到极为重要的作用。作为科学评估装备性能水平的重要方式， 试验和 检测已成为 保证 现代装备系统实现先进性能指标的重要环节。武器装备从最初的立项论证和方案设计，到最后的 性能 试验、交付和鉴定等各个环节，都离不开相应的试验、检测。随着军事技术向高、精、尖方向的发展，各种武器装备的技术水平越来越高，系统越来越复杂，研制周期越来越短，如果没有先进的试验与 检测技术和手段加以支持 ，其研究和发展都将受到制约。 图 1： 武器装备研发中多个环节需要进行检测和试验 项目立项方案设计详细设计（质量特性设计）零部件 / 设备 /分系统试验、检测满足要求？提供试验数据供设计参考零部件 / 设备 /分系统安装在主机上总体，静态试验、检测总体，动态性能试验，检测满足要求？满足要求？定型试验、定型否否否是是是资料来源： 唐虎、李喜明 飞机气候试验， 装备环境工程 2012 年 2 月， 光大证券研究所 武器装备大多是复杂的系统综合体，装备的质量特性可分为性能特性、通用质量特性、经济性等，为全面了解、考察装备的各方面特性，需要开展的试验、检测门类非常的多。例如型号研制环节中，为了了解飞机的空气动力学特性需要开展的风洞试验，为了了解舰船的水动力特性需要开展的水池试验，为了了解装备结构性能而开展的极限 强 度试验等，这些试验的目的是了解装备的性能特性； 可靠性、环境适应性 等 试验，目的是了解装备的通用质量特性；样机或首制装备生产后，进行的实际试飞、试航，则是对装备总体多方面性能的综合检验。 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 图 2： 武器装备的质量特性分类 装备质量特性性能特性 通用质量特性 经济性 时间性固有能力 可用性 可信性可靠性安全性维修性测试性保障性人为因素任务可靠性任务维修性环境适应性生存性寿命周期费用效能 综合权衡资料来源： 孙黎 “六性”工程技术在型号产品研制过程中的应用 ， 船舶标准化与质量2011 年 4 月 ， 光大证券研究所 1.2、 军工检测业务多集中在机电产品的可靠性与环境试验、电磁兼容测试等通用测试 项目 上文提及的特殊行业飞机风洞试验、极限强 度试验等，由于建设实验室所需投入的资金较多，实验室的通用化程度较低，客户数量有限且试验过程及数据均高度涉密，多数试验项目集中在军工集团内部科研院所的实验室开展，少量由具备相应资质的高校等实验室完成。 众多试验、检测项目中，可靠性试验、环境适应性试验、电磁兼容性试验等项目，由于技术通用性较强，市场需求量较大，且实验室建立难度相对较低，在军工集团、高校等试验单位或部门之外，同样吸引了多家检测试验机构参与其中。 图 3： 军工试验、检测项目分类 军工试验检测飞机风洞试验、舰船螺旋桨噪声试验、结构极限强度试验等试验项目建设实验室投入资金多通用化程度较低客户数量有限试验过程及数据高度涉密， 不易形成市场 不公开招标通过军方审核过的厂商不公开招标，试验机构限定少数几家军队、 军工集团内部科研 机构 开展，少量由具备相应资质的高校等实验室完成可靠性试验、环境适应性试验、电磁兼容性测试等试验检测项目技术难度较高专业性极强保密级别较高的项目主要为总体性质试验数量有限， 不易形成市场通用性较强无密级或一般保密级别的项目主要对象为元器件、零部件、机电设备或系统试验量较大， 能够形成市场公开招标在军工集团、高校等试验单位或部门之外，同样吸引了 多家检测试验机构参与 其中，如广电计量、苏试试验、赛宝实验室等资料来源：光大证券研究 所 此外市场第三方检验检测机构还承担了一定的 计量 、 化学分析 等业务 。 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 表 1： 市场第三方军工检测项目、目的及业务内容 业务类型 目的与业务内容 计量 目的 ：保证产品的各个工序、各个系统、各个零部件在生产过程各个环节的量值准确 可靠性与环境试验 目的 ：发现装备设计、材料和工艺方面存在的缺陷；通过试验确认装备是否符合可靠性、环境适应性的定量要求或评价装备的可靠性、环境适应性水平；积累并提供各种有用的信息，用于装备的全寿命保障、装备改进和新装备研制。 试验种类 ：可靠性 试验包括 环境应力筛选 试验 、 可靠性研制 试验、 可靠性增长试验、 可靠性耐久 试验 、可靠性验收试验、寿命试验 等；环境适应性试验包括自然暴露试验、现场运行试验、人工模拟试验等。 电磁兼容检测 目的 ：验证设备或系统在其电磁环境中能够正常运行，验证设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值。 试验种类 ：电源线传导发射、电场辐射发射、电源线传导敏感度试验等。 化学分析 目的 ： 对产品全生命周期各个阶段中的有毒、有害物质或元素进行检测 ，保证产品应有的性能、使用寿命和质量等。 试验种类 ： 禁限用物质检测，材料 分析 等。 资料来源： 可靠性知识公众号 ， 光大证券研究所 整理 现代战争是现代化、全天候、全方位的复杂环境条件下的战争。这都对武器装备的可靠性与环境适应性提出了极高的要求。例如舰船在海洋航行、训练和作战时，舰载飞机、设备、武器装备等将长期承受各种恶劣海洋环境的影响。海洋环境对舰载武器装备的危害性主要体现在会造成武器装备性能变低、失效甚至报废等，进而造成经济损失乃至军事失利等方面。 图 4： 舰船上的管路受到海洋环境影响而锈蚀 资料来源： 搜狐网 环境适应性中所指的环 境包括自然气候环境及机械环境。自然气候环境主要指温度和湿度，盐雾、霉菌和油雾，风雨、冰雪和太阳照射等；机械环境主要指冲击和振动，摇摆和倾斜等。 表 2： 特殊行业装备研发中需要考虑的各类环境因素 环境 类别 具体环境因素 自然气候环境 温度、湿度、盐雾、霉菌、油雾、风雨、冰雪、太阳照射 机械环境 冲击、振动、摇摆、倾斜 资料来源： 唐虎、李喜明飞机气候试验，装备环境工程 2012 年 2 月， 光大证券研究所 整理 可靠性及环境适应性试验涉及多个环境因素，因而实施试验 较为复杂，其特点包括： 试验项目多 、部分环境试验项目 对产品有破坏性 、试验结果受试验项目 顺序 的影响、试验 样本量大 等。 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 图 5： 小型设备环境可靠性试验 图 6：美国 F-35 战斗机进行环境适应性（淋雨）试验 资料来源： 我要测 网 资料来源：腾讯军事 当前 武器装备的发展趋势是，机械类设备更新换代速度较慢， 电子类设备更新速度较快 ，而且武器装备的现代化程度，越来越大的比例由其所配置的 电子设备 的 现代化 程度决定。在复杂电磁环境中，保证众多电子设备能够正常工作运行，以及周围的人员安全，对武器装备的研制来说是必须要考虑并解决的。武器装备开展电磁兼容检测的目的就是了解和验证装备的电磁兼容性能。 图 7：海军 151 舰数量众多的电子设备 图 8：电磁兼容实验室示意 资料来源：搜狐军 事 资料来源：电磁兼容之家公众号 在 装备研制的各阶段，开展相关检测、试验的目的及具体项目也不尽相同。 表 3：特殊行业装备研制生产各阶段检验检测工作开展的目的及具体项目 所处阶段 检验检测目的 检验检测项目 研制早期 验证试验 ， 发现设备早期设计缺陷 低气压、温度、振动、冲击、湿度、电磁兼容等 研制中期 安全性试验 ， 保证首次试飞 /试航安全 低气压、温度、振动、冲击、加速度等 设计定型 定型试验，全面考核装是否满足研制要求 原则上与设备预期经历环境相同 鉴定阶 段 鉴定试验，部分试验为定型试验的补充 部分项目可删减 生产阶段 抽查 ， 基本功能 、 性能一致性检查 温度、基本性能等 资料来源： 洪翔 机载设备环境试验设计， 科技创新导报 2018 年第 11 期， 光大证券研究所 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 1.3、 客户采购 选择 因素包括资质、实验室 能力等 由于国防军工行业的特殊性，从事防务装备 的检验检测 业务 ，对于机构在资质方面的要求，往往在 CNAS、 CMA 等的基础上，还要具备 国防科技工业实验室认可证书（ DILAC） 、军用校准和测试实验室认可证书等开展特殊行业检验业务所需的认可证书。 装备 客户对于供方的要求较为严格， 其在保密 、 质量 体系、 装备承制资格 等方面的要求，形成了较高的 资质壁垒 。而且从申请到通过这些资质类认可要求的审批周期长、难度大。 特殊行业客户在选定检测机构时，其 资质 是首要条件，具有资质才有可能进入厂商名录或参与投标。此外， 服务质量 及 效率 是最为重要的影响考虑的因素。因此为提升服务质量和效率，多家机构均选择在军工企业较多的城市如北京、西安、成都等地区建立了实验室。 表 4： 资质是 客户选择试验机构时考虑的 首要 因素 因素 重要程度 说明 资质 资质是能够承接试验项 目的必要条件 。 合作稳定性、长期性 由于装备发展具有连续性 ， 且对使用中存在或发生的各类问题需进行持续跟踪 ， 特殊行业客户倾向于与机构进行长期合作 ，即合作的 黏性较强 。 服务质量 特殊行业装备要求高性能 、 高可靠 ，因此试验结构的服务质量需要同步达到高水平要求。 效率 、 时效性 研发阶段试验项目多 、 周期有限 ； 装备使用过程中出现问题需要检测则对时效性要求更高 。 可开展项目数量 能够 一站式开展多项试验可提升效率 ， 而客户是否选择在同一家机构开展与试验目的 、试验 机构各方面业务能力有关 。 实验室距离 为更好的了解装备性能以及提升比测 、 择优的客观性 ， 特殊行业客户经常会派代表参与实验 。 距离近更方便于对实验中发生各种状况的响应 。 价格 特殊行业项目要求较高 ， 但能够承受的价格也相应较高 。 资料来源：光大证券研究所 2、 国防建设推动 市场第三方 军工检测 增长 2.1、 国防 装备发展投入持续增加 ，试验检测费用约占装备成本的 10% 从 长期来看，中国国防建设持续 推进 ，国防费 呈 增长 趋势。按照国防白皮书描述，国防费主要分为装备费、人员生活费、训练维持费三部分，其中用于武器装备的研究 、试验、采购、维修、运输、储存等 方面的装备费呈逐年增长趋势，且在国防费中所占的比例也逐年增长 。 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 图 9：中国历年国防费（单位：亿元人民币） 图 10：历年国防费中的装备费（单位：亿元人民币） 0%2%4%6%8%10%12%14%02 , 0 0 04 , 0 0 06 , 0 0 08 , 0 0 01 0 , 0 0 01 2 , 0 0 01 4 , 0 0 0全国公共财政支出 :国防（亿元） 增速 %1 , 7 7 42 , 0 6 32 , 4 0 62 , 7 0 93 , 2 3 73 , 6 5 44 , 0 3 64 , 2 8 80%5%10%15%20%25%30%35%40%45%05001000150020002500300035004000450050002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017装备费 占国防费比例 % 装备费增速 %资料来源： 国家统计局 ， 光大证券研究所 资料来源： 国防部 2019 年国防白皮书 新时代的中国国防 ， 光大证券研究所 用于武器装备试验、 检测的 支出规模，公开信息未有 披露。 一方面考虑武器装备的 原型机、 首制产品在研发过程中 要开展大量的试验、检测项目，虽然这部分费用会随后续产品的量产而摊薄，但国内武器装备更新换代及改型较多， 尤其在航空、舰船领域，完全 同一型号产品批量生产的数量并不算多； 此外在型号 量产过程中，单个装备交付前的总体试验是必须要开展的；还有部分试验检测项目是在量产阶段通过抽检进行。 表 5： 首制产品及量产产品所需开展的试验项目 产品性质 研制中的试验 分系统 /零部件 /元器件检测、试验 交付前的总体检测、试验 首制装备 开展 全部开展 开展 量产装备 无 抽检 部分抽检、大多 数需要开展 资料来源： 田野 探究对军工电子产品环境试验的几点思考 ， 硅谷 2013 年第 2 期， 光大证券研究所 我们 假设 检测、试验的成本在整个装备造价中占比约为 10%左右。 中国2019 年的国防费 约 为 12000 亿元， 若其中装备费占比 按 40%计 ，检测、试验支出占装备费的 10%， 按此 假设 ，武器装备的试验、 检测 环节的规模约 可达 480 亿元。 注意以上估算是对武器装备的所有试验、检测环节。市场 第三方军工检测项目 如可靠性与环境试验、电磁兼容测试等 ， 仅 为其中一部分。 我们认为随着市场检验检测机构实验室建设以及业务能力、服务意识的 不断提升，更多的 军工检测 项目有望在未来能够向 市场第三方 检验检测机构 放开 。 2.2、 多重因素推动市场第三方军工检测需求持续提升 我们认为 国防军工 行业对于检验检测业务的需求将持续增长 ，主要受以下方面因素驱动： 因素一： “ 十三五 ” 收官， 装备 业务有望迎来 业绩释放 军工行业 存在一定的周期特性，从 部分主机厂上市公司的营收情况来看，在 “十一五” 、 “十二五” 期间，最后两年的 平均 营收 水平要明显高于前三年。 2020-08-03 国防军工 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 表 6： 部分典型军工公司 五 年周期的后 两 年收入占比较大 公司名称 09、 10 年营收 “十 一五” 占比 14、 15 年营收 “十二五” 占比 中直股份 40.69% 60.30% 中航飞机 58.22% 52.05% 洪都航空 42.14% 47.53% 航发动力 62.65% 69.70% 中国重工 52.41% 41.85% 资料来源： Wind， 光大证券研究所 而 2020 年是“十三五”阶段的最后一年， 特别是 “十三五” 初期 还 由于军改影响 ， 致使部分项目 进度滞后。因此 2020 年 行业企业出现 业绩明显增长 ，迎来 装备业务业绩释放 的可能性较大。 因素二：装备 型号持续发展 ，标准规范 不断升级 国内军方的装 备发展采用“生产一代、研发一代、储备一代”的方式进行，近年来，歼 -20、直 -20、运 -20、国产航母、 075 两栖攻击舰等新型装备陆续亮相，预计后续新型装备的研发工作会相继开始准备和启动。这些因素都会带来检验检测市场的扩容。 武器装备研制 依据的主要标准为国家军用标准（ GJB）等。规范标准的更新升级，对于武器装备研制中所要开展的试验项目和试验要求也在不断提高。例如 GJB 要求中与可靠性、环境适应性、电磁兼容性相关的主要规范于 2009 年前后进行了更新，对装备性能要求以及试验开展要求相比前版本均有 全面提升；而且 随 着试验技术的发展，曾经因试验条件不足而无法开展的试验项目，当前已具备条件进行。 因素 三 ： 核心原材料、零部件、设备配套实现自主可控迫在眉睫 国外对国内在技术方面的封锁，尤其在国防建设领域，加速了用于装备上的新材料、元器件、设备配套等的自主可控研发进程，国 家将通过研发，尽快消除防务装备对于“卡脖子”设备及零部件的依赖。 以航空发动机为例，通过军工企业的不断努力，我国部分战斗机已开始陆续装配自主研制的 航空 发动机，而各机型全面实现自主化尚需时日。而大型客运飞机发动机目前仍依赖进口， 国际形势变化会对供应链的稳定性产生影响， 如 2020 年 2 月就发生过 美国政府意欲干涉 LEAP1-C 发动机出口给中国为 C919 配套 的 事 件 。 图 11：装配在歼 -10 战机上的涡扇 -10 发动机 图 12： C919 型客机配置 LEAP1-C 型发动机 资料来源：搜狐军事 资料来源：网易新闻