先进战机产业链深度：先进战机列装加速是航空装备最景气方向产业链持续彰显业绩高增长.pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 先进战机产业链深度：先进战机列装加速是航空装备最景气 方向，产业链持续彰显业绩高增长 考虑到对先进战机的需求迫切程度和正处于爬坡上量阶段，在航空主战装 备中先进战机产业链仍是最为景气板块。此时点，我们再次建议重点关注 先进战机产业链，核心观点如下： 1）先进战机产业链是航空装备中增速最快的细分板块，是几倍的强需求驱 动，目前比较看下游航空装备中先进战机的装备需求最为迫切、需求量最 为爆发， 20 年受益量的提升产业链大部分公司已经表现出可观的高增速， 展望未来三到五年，量的提升仍是高成长核心驱动，相关产业链公司成长 性仍将较为强劲。 2）市场对需求量大幅提升后自下而上的价格压力已有关注，我们认为量升 价降符合 一般市场规律，规模效应带动盈利能力提升。 这是规模起来后的 正常让利，且各环节不同，零部件加工是规模起量后的正常降价的常规操 作，同时主机厂也逐步加大市场化程度，比如采用公开招标采购、邀请招 标采购、竞争性谈判采购等军品采购机制，最终考验的是企业的加工质量、 交付、服务等综合实力，中长期看仍是有利于综合实力强的公司，同时也 会出现一些新进入者分享行业红利。材料、锻件等环节目前看格局较为稳 定；成品或分系统单位一般是在审价模式价格的区间上因为规模提升也有 正常让利。总体看，对业绩增长影响仍是规模效应，量是决定性的，带来 的业绩 增长也是可观的。 3）预付模式的变化，带来产业链商业模式变动较大，伴随类似长协合同落 地，对参与配套的企业非常有利， 一方面现金流大幅改善，财务收益可以 抵消价格压力；另一方面，预计公司产能扩充或产能利用效率将持续改善， 带来的也是财务指标的持续优化。 周边局势紧张成为新常态，新一代战机需求迫切且确定， 预计 十四五规模 超过 2250 亿元。 周边局势紧张成为新常态，新一代战机需求迫切且确定。 据 World Air forces2021，截至 2020 年底，我国现役四代机仅 19 架（占 比 2%），考虑已交付数量，先进战机占比仍较小， 先进战机 列装有望加 速，我们预计十四五末我国战斗机数量及四代机占比可达美国当前水平， 按照构建四代机为骨干、三代机为主体的武器装备体系，预计四代机十四 五新增数量约 300-400 架，参考其平均单价，我们认为四代机十四五市场 空间达 2250 亿元以上，年均 450 亿元，考虑成飞 2019 年产值约 300 亿， 仅先进战机新增年产值便可实现产值翻番，若考虑其余机型贡献，则是倍 数级增长。 先进战机产业链以中航工业成飞主机厂主导，配套单位也以中航工业下属 单位为主，形成“小核心、大协作”的发展格 局。 先进战机按照产业链可 以分为：整机总装、分系统、零部件制造三大环节。 1）成飞为新一代战机 承制主机厂，主导整个产业链的生产，负责总装环节； 2）分系统主要包括 Table_Tit le 2021 年 02 月 22 日 国防军工 Table_BaseI nfo 行业深度分析 证券研究报告 领先大市 -A 维持 评级 Table_Fir st St ock Table_Char t 行业表现 资料来源： Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 3.52 6.04 -6.67 绝对收益 7.27 22.94 32.60 冯福章 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517040002 花超 分析师 SAC 执业证书编号： S1450520090001 王晗 报告联系人 相关报告 【安信军工】公募基金 2020 四季报军 工持仓分析 2021-01-26 【安信军工】 2021 年军工年度投资策略 2020-12-31 【安信军工】军工行业 20 年三季报综 述：业绩逐季改善，盈利能力提升，资 金加速配臵 2020-11-03 军工行业 20 年中报综述：行业景气，盈 利能力改善 2020-09-07 【安信军工】航空发动机：飞机心脏， 国之重器 2020-08-10 -17% -5% 7% 19% 31% 43% 55% 2020-02 2020-06 2020-10 国防军工 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 机载系统（包括机电系统和航电系统）、航空发动机等，航电、机电和发 动机价值量占整个飞机的比重达到 65%左右，测算先进战机十四五对应市 场空间分别为 788 亿、 338 亿和 360 亿元，相应核心配套单位主要为中航 工业旗下企业，包含中航电子、中航机电、江航装备、航发动力等，市场 壁垒相对较高、配套格局稳定，很多核心系统基本是垄断供应。此外，主 要分系统公司不仅参与先进战机 ，也是其他航空装备主要供应商，分系统 环节受益整个航空主战装备换装列装加速带来的行业红利。 先进战机的零部件制造环节受益需求量爆发及“大协作”背景下的外协价 值量提升两重驱动，原材料（包括金属材料、复合材料等）、零件制造、 部件装配等重要环节均有核心受益公司。 根据材料的不同，飞机的零部件 加工可以分为金属材料加工和复合材料（碳纤维）加工。金属材料一般 包括钛合金、铝合金等，以钛合金为例，其制造流程可以划分为：钛合金 材料 -锻件 -机加件 /钣金件 -特种工艺 -部件。而根据零件的加工方式，又可以 分为机加件、钣金件，以及少量 的 3D 打印件； 复合材料环节以碳纤维 为主，一般包括：碳纤维原丝 -预浸料 -热压成型 -部装等。市场经验看，零 部件加工价值量约占整机 29%，对应先进战机十四五市场空间约 653亿元： 1） 钛合金是飞机的主要结构材料之一，先进战机单机用量高达 20%。 根 据测算，十四五期间先进战机钛合金市场规模达 40 亿。国内高端钛合金市 场呈现寡头格局，战机钛合金中棒材占比高，【西部超导】 主要产品为棒 丝材 ，随着新一代战机的快速上量，核心受益这一进程。 2）锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件，在飞机结构中 85%结构件 为锻件，先进战机十四 五期间对应市场空间约 90 亿元。 目前航空锻件市 场的主要参与上市公司为【中航重机】、【三角防务】。三角防务在先进 战机中主要配套大型锻件，拥有先进的锻压机设备，核心受益。中航重机 较早从事航空锻造业务，锻件业务覆盖所有主战装备以及航空发动机，是 航空锻件领域的国家队。 3）零件加工主要有钣金零件成形和数控机床加工以及复材零件加工，此外 也包括少部分的 3D 打印件，先进战机十四五零件加工对应市场空间约为 225 亿元。钣金零件 是飞机机体的主要部分，一般占飞机零件总数的一 半以上，具有高投资、人力依赖强、培养周期长等特点，市场参与者中【利 君股份】涉足航空钣金件制造业务达 9 年，占据绝对市场份额；随着飞 机日益增多，整体框、梁、肋的出现及整体壁板结构的广泛应用使得数控 机床加工零件的类型和品种日益增加，机加件主要依托数控机床且主机厂 外协比例较大，因此该领域市场参与者众多，主要参与公司有【爱乐达】、 【通达股份】、【西菱动力】等；目前新型战机的部分异性复杂零件已 经开始采用 3D 工艺 ，仍处于培育阶段，未来市场空间广阔，行业参与者 主要包括【铂力特】和【光韵达】； 特殊过程工艺处理 主要包括无损检 测、热处理、表面处理等，由于环保资质等门槛，除爱乐达以外，军机特 种工艺产线主要集中于主机厂内部，伴随着先进战机的放量，【爱乐达】 核心受益；目前军机用的非金属复合材料主要为 碳纤维，先进战机碳纤 维复合材料占比高达 29%， 十四五市场规模约 41 亿元。先进战机碳纤维 原丝【中简科技】，预浸料 【中航高科】核心受益，复材加工环节则主要 是主机 厂负责，也有部分民营企业参与。 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 4） 部装是主机厂目前主要产能瓶颈之一，部段 “交钥匙工程”为十四五发 展趋势。 部装环节约占飞机价值量的 5%，十四五对应市场空间约为 113 亿元，部装环节严重依赖人力尤其是核心熟练工，前期主要集中在主机厂 内，外协比例加大已是进行中的趋势，目前主要为利君股份、立航科技、 爱乐达等少数公司参与，其中【利君股份】旗下的德坤航空居前，预计 21 年将开始贡献业绩。 投资建议：考虑到对先进战机的需求迫切程度和正处于爬坡上量阶段，在 航空主战装备中先进战机产业链仍是最为景气板块。此时点，我们再次建 议重点关注先进战机产业链。 重点关注标的：【爱乐达】（机加龙头，特 种工艺初具规模 ，部装未来亮点）、 【利君股份】（钣金、部装细分赛道 头部公司）、 【西菱动力】（零部件制造新进入者，业绩有弹性且估值低）、 【三角防务】（承担先进战机大型锻件为主，业绩有弹性）、【中航重机】 （航空锻件国家队）、【西部超导】（先进战机钛合金棒材 核心供应商 ）、 【中航高科】（碳纤维预浸料 垄断地位）、 【中简科技】（ 先进战机 碳纤 维主导提供商）。 代码 简称 总市值 （亿元） 归母净利润（亿元） PE PEG 2019A 2020E YOY 2021E YOY 2020E 2021E 2020E 2021E 300696.SZ 爱乐达 83.04 0.78 1.35 73% 2.02 50% 62 41 0.8 0.8 002651.SZ 利君股份 110.58 1.78 2.2 23% 3.4 55% 50 33 2.2 0.6 300733.sz 西菱动力 26.53 0.21 0.07 -67% 1.71 2343% 379 16 - 0.0 300775.SZ 三角防务 150.63 1.92 2.33 21% 4.2 80% 65 36 3.1 0.4 600765.SH 中航重机 175.72 2.75 4 45% 5.3 33% 44 33 1.0 1.0 688122.SH 西部超导 273.85 1.58 3.7 134% 5.6 51% 74 49 0.6 1.0 600862.SH 中航高科 398.97 5.52 4.7 -15% 6.6 40% 85 60 - 1.5 300777.SZ 中简科技 193.64 1.37 2.09 53% 3.08 47% 93 63 1.7 1.3 风险提示： 先进战机放量不及预期；民机拓展不及预期；疫情对生产交付 造成影响 行业深度分析 /国防军工 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. 周边局势紧张成为新常态，新一代战机迎来快速发展期 . 6 1.1. 周边局势紧张成为新常态，新一代战机需求迫切且确定 . 6 1.2. 先进战机列装加速，预计十四五规模超过 2250 亿 . 6 2. 产业链拆解 . 7 2.1. 主机厂：先进战机产业链以中航工业成飞主机厂主导 . 7 2.2. 分系统：价值量占比高达 65%，中航工业下属单位为主 . 7 2.2.1. 机载系统：航电机电系统重要性日益提升，新战机机载系统价值量高达 50% . 8 2.2.2. 航空发动机：先进战机有发可用，期待未来新发 . 9 2.3. 零部件加工：受益需求爆发及外协比例提升双驱动，各环节均有核心受益公司 . 10 2.3.1. 金属零件加工 . 10 2.3.1.1. 钛合金：先进战机钛合金单机用量高达 20%，国内高端钛合金市场呈现寡头格 局 . 10 2.3.1.2. 锻造：机械性能优，飞机结构件占比高达 85% .11 2.3.1.3. 零件加工：量的增长带动规模效应显现，细分领域龙头公司核心受益 . 12 2.3.1.4. 特殊过程工艺处理：环保资质带来高门槛，伴随先进战机放量，爱乐达核心受 益 . 14 2.3.2. 非金属复合材料：新一代战机碳纤维占比高达 29%，行业格局较为固定 . 15 2.3.3. 部装：主机厂目前主要产能瓶颈之一，外协比例加大已是进行中的趋势 . 16 3. 投资建议 . 17 4. 风险提示 . 17 4.1. 先进战机放量不及预期 . 17 4.2. 民机拓展不及预期 . 17 4.3. 疫情对生产交付造成影响 . 17 图表目录 图 1：全球第四代机战斗机 . 6 图 2： 先进战机 产业链示意图 . 7 图 3：航电系统 . 8 图 4：机电系统 . 8 图 5：航电系统成本直线上升 . 8 图 6：航电和机电系统占比 . 8 图 7：中、美、俄战斗机发动机发展对比 . 9 图 8：国外主要战斗机钛用量占比（质量分数） . 10 图 9：我国战机钛合金用量占比 . 10 图 10：模锻件生产流程 .11 图 11：飞机中大型模锻件情况 .11 图 12：典型航空钣金产品 . 12 图 13：飞机钣金零部件分类 . 12 图 14：数控机床切割 . 13 图 15：部分机加零件产品特点及用途情况 . 13 图 16：无损检测生产线 . 15 图 17：喷漆生产线 . 15 图 18：航空碳纤维流程 . 15 行业深度分析 /国防军工 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 19：航空复材占比不断提升 . 15 图 20：部件生产环节 . 16 表 1：中美战斗机代际统计 . 6 表 2：我国战斗机研制单位 . 7 表 3：国内机载设备 /系统生产厂商 . 9 表 4：国内钛合金生产厂商 .11 表 5：三角防务、中航重机、万航模锻对比 . 12 表 6：国内飞机制造领域重点上市公司（部分） . 13 表 7：金属 3D 打印技术与传统精密加工技术的比较 . 14 表 8：重点公司估值表 . 17 行业深度分析 /国防军工 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. 周边局势紧张成为新常态，新一代战机迎来快速发展期 1.1. 周边局势紧张成为新常态， 新一代战机需求迫切且确定 周边局势紧张成为新常态，新一代战机需求迫切且确定。 2017 年 10 月开始，美国海军陆战 队和美国空军各自在日本部署了一个中队的 F-35A/B 型战斗机 。 2019 年 6 月 1 日美国发布 美国印太战略报告， 意在牵制中国，拓展美国的同盟体系。 参考消息报道 ，为保证印 - 太地区的空中优势， 美国 计划从 2020 到 2025 年 在 印 太 地区与盟友的 F-35 部署数量将超过 220 架 ， 对我国构成极大的战略威胁，我国周边未来可能面临多元对手，周边局势紧张成为 新常态。而根据 World Air forces 2021数据，截至 2020 年底，美现役战斗机均为较为领 先的三代机和四代机，占比分别为 83%和 17%，而我国现役四代机仅有 19 架（占比 2%）， 考虑已交付战机占比仍然较小， 新一代战机需求迫切且确定，尤其十四五期间放量可期。 表 1：中美战斗机代际统计 美国 中国 代际 机型 2020 占比 代际 机型 2020 占比 三代机 F-15 429 20% 二代机 歼 -7 418 35% F-16 789 37% 歼 -8 143 12% F/A-18 560 26% 三代机 歼 -10 260 22% 四代机 F-22 178 8% 歼 -11/16 315 26% F-35 196 9% 歼 15 45 4% 四代机 歼 20 19 2% 合计 2152 100% 1200 100% 资料来源： World Air forces 2021、安信证券研究中心，仅统计 F-/J-机型 1.2. 先进战机列装加速， 预计 十四五规模超过 2250 亿 先进战机列装加速，十四五规模预计可达 2250 亿元以上。 当前全球仅有四款四代机，分别 是美国的 F-22/35、俄罗斯的苏 -57 和中国的歼 -20，结合当前的局势以及我国战机数量少、 结构差的背景， 我们做出如下测算：国防预算年均增速为 5%-10%，其中武器装备占比从 2010 年的 33%提升至 2017 年的 41%，考虑到我国提出的 2027 年实现建军百年奋斗目标，武器 装备占比还将继续提升，而其中战略空军目标提出构建四代机为骨干、三代机为主体的武器 装备体系，我们认为军机数量将至少呈现 10%以上的复合增速，则对应 2025 年军机数量达 到 2000 架左右；而参考美国四代机占比，过去几年四 代机占比大致呈现年均增长 2%， 2020 年为 17%的水平，而考虑到我国目前四代机占比的低基数以及未来五年处于国防军队建设处 于高速发展期，我们认为四代机占比将呈现年均 3%甚至以上的增速，预计到 2025 年四代机 占比约为 17%，总体看十四五末我国军机数量和四代机的占比可以达到美国目前的水平。因 此对应十四五四代机增量约为 300-400 架，参考国外四代机的平均单价，我们认为先进战机 十四五市场空间达 2250 亿元以上。 图 1：全球第四代机战斗机 资料来源：网易军事、安信证券研究中心 美国 F-22 美国 F-35 俄罗斯 苏 -57 中国歼 20 行业深度分析 /国防军工 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 2. 产业链拆解 四代战机产业链与整个航空装备产业链类似，以主机厂（成飞）的订单来主导整个生产，中 上游的研制生产主要为了配套下游主机厂，按照产业链上中下游一般可以分为：机体制造、 分系统和整机部装总装三大主要环节。 图 2： 先进战机 产业链示意图 资料来源：安信证券研究中心 2.1. 主机厂：先进战机产业链以中航工业成飞主机厂主导 成飞为新一代战机承制主机厂。 成飞原名“国营 132 厂”，创建于 1958 年， 1998 年组建为 集团公司，是隶属中国航空工业集团公司（航空工业）的特大型企业，集科研、生产、试验、 试飞为一体的大型现代化飞机制造企业，是中国重要歼击机研制生产基地，成飞致力于自主 研制，主要机型歼 -10 和歼 -20 都代表我国自主研制水平的提升。 表 2： 我国战斗机研制单位 机型 首飞时间 生产单位 仿制 /自研 歼 -5 1956 年 沈飞 仿 制 Mig-17 歼 -6 1960 年 沈飞 仿制 Mig-19 歼 -7 1966 年 沈飞研制、成飞生产 仿制 Mig-21 歼 -8 1969 年 沈飞 歼 -7 基础上研制 歼 -10 1998 年 成飞 自主研制 歼 -11 1998 年 沈飞 国产组装 Su-27SK 歼 -15 2012 年 沈飞 仿制 Su-33 歼 -16 2016 年 沈飞 歼 -11 基础上研制 歼 -20 2017 年 成飞 自主研制 FC-31 - 沈飞 自主研制 资料来源：各公司官网、互联网、安信证券研究中心 2.2. 分系统：价值量占比高达 65%，中航工业下属单位为主 分系统主要包括机载系统（机电系统和航电 系统）、航空发动机等，航电、机电和发动机价 值量占整个飞机的比重达到 65%左右，市场参与者主要为中航工业旗下企业，市场壁垒相对 较高。 行业深度分析 /国防军工 8 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 2.2.1. 机载系统：航电机电系统重要性日益提升，新战机机载系统价值量高达 50% 机载系统包括机电和航电两类，此外也包括刹车系统、制冷系统等。 航电是指飞机上所有电 子系统的总和 ，是飞机平台实现信息获取、传输、处理和应用的核心系统， 其性能和技术水 平不仅直接决定和影响着现代战斗机的作战性能，也成为先进战机的重要标志。 根据中国 航空报，航电系统性能每提高一倍，作战飞机能力将提高七倍； 航空机电系统是执行飞行 保障功能的所有飞机系统的总称， 通过机、电、气、液等各种二次能源的产生、传输、转换， 利用飞机的相关信息，采取一定的做功方式，完成各种飞行保障功能，并与航电和飞控系统 进行信息交换机电系统技术水平的高低直接影响到飞机的整体性能，同时对飞机的可靠性、 经济性、安全性产生重要影响。 图 3：航电系统 图 4：机电系统 资料来源：中航电子官网、安信证券研究中心 资料来源：中航机电官网、安信证券研究中心 先进的战斗机上航电系统已占整机成本的 30-40%左右 ， 电子战专用飞机、预警机和电子侦 察机等飞行平台的电子设备所占成本比例几乎达到 50%， 航空电子系统已经成为飞行器中价 值最高的部分 ，根据市场经验，四代机航电系统占比约为 35%甚至更高，按照十四五的飞机 数量，则对应航电系统十四五市场规模达 788 亿，成为产业链中价值量最高的部分； 机电系 统价值量占比约为 15%， 根据市场经验，飞行器航空机电系统产品总价值约占整个飞机价值 的 15%，按照十四五的飞机数量，则对应 机 电系统十四五市场规模达 338 亿。 图 5：航电系统成本直线上升 图 6： 航电和机电系统占比 资料来源：安信证券研究中心 资料来源：产业研究中心、安信证券研究中心 机电系统和航电系统 市场参与者主要为中航工业旗下企业，市场壁垒相对较高。 机电系统参 与者主要为中航机电和江航装备，航电系统 参与者主要为中航电子，此外有较多元器件公司 为之配套。此外也有像北摩高科等提供起落架机轮及刹车盘等。 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 二代机 三代机 四代机 五代机 35% 15% 35% 15% 机体 发动机系统 航电系统 机电系统 行业深度分析 /国防军工 9 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 表 3： 国内机载设备 /系统生产厂商 公司名称 公司介绍 中航电子 中航工业旗下航电系统专业化研发、实验、制造上市平台，是我国军用航电系统的领军者。中航电子是 公司是我国空军、海军、陆航装备所有国产军用飞机航空电子系统和航空电子设备的主要的供应商，受 益航空装备换装列装加速及新机型航电系统价值量提升。民机航电系统 空间更为广阔，逐步国产替代是 产业趋势。目前，母公司中航工业处于资产整合加速的状态，预计未来受托资产有望注入，公司盈利能 力与估值将得到大幅提升。 中航机电 作为我国机载机电系统绝对龙头，航空主业突出，内生增长稳健，将核心受益我国军机尤其是战机新机 型换装列装加速、新机型机电系统价值量占比逐渐提升以及维修市场空间的逐渐打开；同时民机机电系 统在以国产大飞机等为代表的民机中市场占有率逐渐提升，国产替代空间巨大。公司是中航工业旗下航 空机电系统业务的专业化整合和产业化发展平台，平台地位稳固、唯一，前期资本运作有序开展， 后续 优质资产注入仍有望有序推进，大机电产业协同效应逐渐凸显，公司盈利能力持续改善。 江航装备 聚焦航空装备及特种制冷领域。航空产品配套所有在研、在役军机以及部分民机，公司作为国内唯一的 航空氧气系统、机载油箱惰性化防护系统专业化研发制造基地，国内最大的飞机副油箱制造商，航空装 备领域地位突出，核心受益军机换装列装加速的进程；军用特种制冷设备实现空陆海火箭军等全军种覆 盖，并通过军用技术成果转化发展民用特种制冷设备，国内领先的特种制冷设备制造商，军民市场广阔。 北摩高科 主营军民用航空航天飞行器起落架着陆系统及坦克装甲车辆、高速列车等高端装备刹车制动产品，公司 以刹车盘为基，向飞机刹车制动领域全系统延伸，系统集成优势明显。一方面，军机领域优势突出，受 益航空装备换装列装加速，新增及更换空间较大；另一方面公司立足军品，拓宽民航飞机起落架着陆系 统及高速列车刹车制动等民用市场，民航市场空间广阔，且随着高速列车制动闸片募投项目投产后产能 的释放，将为公司带来新的盈利增长点。此外公司收购京瀚禹，增厚公司业绩的同时，协同优势明显， 将带来新的利润增长点，考虑京瀚禹今年全年并表，业绩可期。 资 料来源：公司公告，安信证券研究中心 2.2.2. 航空发动机：先进战机有发可用，期待未来新发 2005 年 12 月， WS-10“太行”发动机研发成功，是我国首个具有自主知识产权的高性能大 推力涡扇发动机， 先进战机 目前主要采用 WS10 发动机，新型号发动机 WS15 仍在研发中， 突破后有望推动 先进战机 更进一步。我国军用航空发动机生产由航发集团主导，下属航发动 力是我国军用发动机几乎所有型号的主机厂，当前量产的发动机型号较少，新型号一旦定型 量产，具备垄断地位和稀缺性的主机厂将显著受益；此外航发控制是国内重要的航空发动机 控制系统研制生产基 地，在该细分领域一直保持龙头地位，同样核心受益 先进战机 批产上量。 航发动力： 公司在发动机整机制造行业处于垄断地位，具备涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等全种 类军用航空发动机生产能力，是我国主战机型国产发动机唯一供应商。航空发动机研制技术 壁垒极高，随着军机换代渐入高峰，十四五军机发动机及民用发动机市场空间大，作为我国 航空发动机龙头，核心主业有望保持稳健增长。航空发动机深度报告可参见我们 2020 年 8 月 10 日发布的深度报告【安信军工 -行业深度】航空发动机：飞机心脏，国之重器 图 7：中、美、俄战斗机发动机发展对比 行业深度分析 /国防军工 10 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 资料来源：航空发动机核心机技术及发动机发展型谱研究、安信证券研究中心 2.3. 零部件加工：受益需求爆发及外协比例提升双驱动，各环节均有核心受益公司 机体由机头、机 身、舱门、尾翼、吊挂和雷达罩等结构部件所构成，主要保证飞机的气动 外形，并将飞机各个部分连接成一个整体 。 根据材料的不同，飞机的零部件加工可以分为金 属材料加工和复合材料（碳纤维）加工。 1）金属材料 一般包括钛合金、铝合金等，以钛合 金为例，其制造流程可以划分为：钛合金材料 -锻件 -机加件 /钣金件 -特种工艺 -部件。而根据 零件的加工方式，又可以分为机加件、钣金件，以及少量的 3D 打印件，一般来看， 飞机的 整体框、整体梁、整体肋、接头等是典型的飞机结构零件，其主要加工方法为机械的切削加 工，毛坯常用锻件和铸件 ； 飞机的框、肋、析条等都是典型的飞机钣金类零件， 主要由 板料 或型材通过塑性成形工艺制造 ；目前部分的异性曲面复杂零件当前主要采用增材制造（ 3D 打印）的方式，目前占比仍较小，处于培育阶段； 2）非金属复合材料： 目前军机用 的复合 材料主要为碳纤维，其加工流程包括：碳纤维原丝 -预浸料 -热压成型 -部装等。最后主机厂将 各部件对接成完整的飞机机体。市场经验来看，军机机体占整机价值量的 35%左右，其中总 装价值量占比约为 6%，则零部件加工价值量约占整机的 29%，按照 先进战机 十四五期间 300 架计算，对应市场空间 653 亿元，按照产业链流程，金属材料、碳纤维复合材料、锻造、 机加钣金系统件等、部装、总装的价值量占比分别约为 8%、 2%、 4%、 10%、 5%、 6%， 十四五对应市场空间分别为 180 亿元（钛合金约 40 亿元）、 41 亿元、 90 亿元、 225 亿元、 113 亿元、 135 亿元。 2.3.1. 金属零件加工 2.3.1.1. 钛合金：先进战机钛合金单机用量高达 20%，国内高端钛合金市场呈现寡头格局 钛合金是飞机的主要结构材料之一，先进战机单机用量高达 20%。 钛合金在飞机上主要应用 于三方面：飞机结构件；飞机紧固件；发动机转动件（发动机前端部分、吸气盘部分 温度是在六百度以下，用钛合金做的叶片、板材、管材）。 自 20 世纪 60 年代末以来，军用 飞机的用钛量逐年增长。 当前欧美先进战斗机钛合金用量已经稳定在 20%以上，美国 F-22 战斗机用钛量更是高达 41%，且由于新机型对钛合金性能“高均匀性、高纯 净性、高稳定性” 提出更严格的要求，钛合金单位价值量更高。中国科学院院士曹春晓在航空材料的演讲中讲 到，我们国家的军用歼击机的钛用量不断提升，歼 8 用钛 2%，歼 10 用钛 4%，歼 11 用到 15%，歼 20 用到 20%，按照单机空重约 16 吨，则钛合金用量约为 3.2 吨，追溯则对应钛合 金原材料约为 33 吨，按照平均单价，则对应单机价值量约为 1300 万元， 按照十四五期间 先 进战机 约为 300 架计算，钛合金市场规模达 40 亿。 图 8：国外主要战斗机钛用量占比（质量分数） 图 9：我国战机钛合金用量占比 资料来源：飞机钛合金结构设计与应用、安信证券研究中心 资料来源：曹春晓：先进战斗机歼 20 和歼 31 是怎么炼成的 ， 2017 年 暑期院士专家系列科普讲坛 、安信证券研究中心 20% 41% 25% 13% 26.10% 15% 24.40% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% F-35 F-22 F-117 F-18 F-15 Su-27 F-14 2% 4% 15% 20% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 歼 8 歼 10 歼 11 歼 20 行业深度分析 /国防军工 11 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 国内高端钛合金市场呈现寡头格局。 目前，国内高端钛合金市场主要参与者有西部超导、宝 钛股份、西部材料，战机钛合金中棒材占比高，而西部超导 主要产品为棒丝材， 我们认为随 着新一代战机的快速上量，西部超导核心受益。 表 4： 国内钛合金生产厂商 公司名称 公司介绍 宝钛股份 拥有国际先进、完善的钛材生产体系，主要产品为各种规格的钛及钛合金板、带、箔、管、棒、线、 锻件、铸件等加工材和各种金属复合材产品。 目前已经发展成为国内规模最大钛材加工企业 ， 产品 结构较为完整，是目前国内唯一具有铸 、 锻 、 钛材加工完整产业链的企业。 西部材料 作为新材料行业的领军企业，随着国家大力发展大飞机以及军用运输机、战斗机、核电、海洋等行 业，对特殊材料需求日益增加，尤其是公司的航空航天用钛合金预计增长迅速，稀贵金属及精密加 工件等产品的订单量和销售收入也均呈现明显增长。考虑到公司募投项目能够解决产能瓶颈，上游 扩展保障核心供应。 西部超导 我国高端航空钛合金龙头，率先取得了新一代军用飞机用 TC21、 TC4-DT 等钛合金大棒材供应资格， 是新型战机及大型运输机供应商，核心受益于军机换装列装加速、新机型钛合金用量占比提升以及 新型号放量带来的市占率提升 。同时公司是我国高性能高温合金材料重点研发生产企业之一，未来 随着新型号军用发动机的放量，高温合金业绩增长可期。 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 2.3.1.2. 锻造：机械性能优，飞机结构件占比高达 85% 锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性 能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机身的肋 筋板、轮支架、起落架等锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材 料锻造， 根据中航重机公告，在飞机结构中 85%结构件为锻件，结合目前材料的市 场空间以 及主要锻造公司的毛利率，我们预计锻造环节的价值量约为整机成本的 4%，则 先进战机 十 四五期间对应市场空间约为 90 亿元。 图 10：模锻件生产流程 图 11：飞机中大型模锻件情况 资料来源：三角防务公告、安信证券研究中心 资料来源：百度百科、安信证券研究中心 近年来，我国逐步装备大吨位模锻液压机，包括中国第二重型机械集团公司德阳万航模锻有 限责任公司 800MN 模锻液压机，中航重机 160MN 等温锻造压力机以及三角防务 400MN 模 锻液压机，有力地支持了我国航空工业和国防装备的发展。航空用金属部件尺寸大，且对金 属部件内部微结构要求高，常规的锻造、切削、镗铣等加工方法难以满足工艺要求，或者会 导致废品率高、效率低下，大压力模锻液压技术对大型模锻件的质量及生产能力十分重要， 目前航空锻件市场的主要参与公司有中航重机、三角防务和 万航模锻 （非上市）。中航重机 较早从事航空锻造业务，在 主要战机中市占率领先；而三角防务则较晚进入，主要为新型号 飞机配套，整体市占率呈现稳步提升态势，随着 先进战机 的放量，我们认为中航重机和三角 防务都将核心受益。 行业深度分析 /国防军工 12 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 表 5：三角防务、中航重机、万航模锻对比 公司 主营 设备情况 产品 客户 航空锻件 业务开始 时间 中航重机 锻造业务主要生产航空及其他军 民用钛合金、高温合金、不锈钢、 结构钢、铝合金、镁合金、铜合金 以及新型的金属间化合物等不同 材质的模锻件、自由锻件、等温锻 件、环锻件 160MN 等温模 锻液压 机 飞机用梁、框、接头、吊挂、起落 架等结构件，航空发动机和燃机用 盘、轴等转动件和机匣、安装边等 静止件，导弹发动机和火箭发动机 锻件以及其他民用高端锻件 国内：中航工业及中国航发及 下属单位；国外：波音、空客、 赛峰、罗罗、 GE、 ITP、 IHI、 Mettis 等知名航空制造企业 的锻件供应商 2008 年 万航模锻 集科研、设计、生产、经营于一体， 以研制生产航空锻件为主导产品 800MN 模锻液 压机 钢锻件、钛合金锻件、高温合金锻 件、铝合金锻件 国内：中国商飞、中航工业、 中国航发；国外： LIEBHERR、 赛峰 - 三角防务 航空、航天、船舶等领域的锻件产 品的研制、生产、销售和服务 400MN 模锻液 压机 模锻件、自由锻件 中航工业和中国航发及其下属单位 2014 年 资料来源： wind，安信证券研究中心 注：因万航模锻非上市公司，主要对比中航重机和三角防务 三角防务：大型模锻件领域制造积累了大量的技术优势，同时目前生产主要依赖的 400MN 模锻液压机是国内少数几台重型液压机之一。目前我国战略空军建设迫在眉睫，军机市场及 航空发动机需求旺盛，进而带动锻件市场规模巨大，公司将明显受益。 中航重机：我国军用航空锻件的核心供应商， 较早从事航空锻件业务， 航空市占率 高 ，受益 于国内军用航空装备的快速放量、持续的主业聚焦以及国际民用市场的不断开拓，公司将迎 来发展拐点。 2.3.1.3. 零件加工：量的增长带动规模效应显现，细分领域龙头公司核心受益 机身的 零件加工主要有钣金零件成形 和数控机床 加工 ，此外也包括少部分的 3D 打印，根据 上述测算， 先进战机 十四五零件加工对应市场空间约为 225 亿元。 1） 钣金加工：行业高壁垒，利君股份占据绝对市场份额 钣金零件是飞机机体的主要部分，一般占飞机零件总数的一半以上。钣 金以覆盖件和连接件 为主， 典型的飞机钣金零件有蒙皮、隔框、壁板、翼肋、导管等，具有尺寸大、厚度薄、刚 度小、形状复杂、精度要求不高的特点，需要使用多种比强度高和耐热、抗腐蚀的材料，其 中用量最大的是硬铝、超硬铝和防锈铝合金，钛合金因其比强度高、耐热和耐腐蚀性好的特 点，在钣金零件用料占比不断提高。钣金热处理后需要变形、成形、热处理、塑形等步骤， 在成形环节，加工较大的钣金零件需要使用非常昂贵的大的液压机；小的零件则一般采用人 工敲击成形的方式，对人工依赖性强，人工培养周期长，细分行业壁垒较高。 图 12：典型航空钣金产品 图 13：飞机钣金零部件分类 资料来源：百度百科，安信证券研究中心 资料来源：未来智库，安信证券研究中心 行业深度分析 /国防军工 13 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 钣金零部件加工具有：高投资、人力依赖强、培养周期长等特点，行业壁垒较高，目前市场 参与者主要为德坤航空（利君股份子公司）、昊轶强（豪能股份子公司）等。 其中德坤航空 自 2012 年开始涉足航空钣金件制造业务，截至 2020 年底已经具备 430 人以上的 钣金团队， 占据绝对市场份额。 利君股份： 公司子公司德坤航空深度布局航空零部件及工装设计制造业务，业务涉及工装、 机加、钣金、部装等，且在工装、钣金和部装等细分领域优势突出，核心受益于军机放量的 加速、中航工业外协价值量的增加、军民融合的不断推进以及公司产能的释放，预计将成为 未来营收的主要来源。 2