2022年航空发动机行业研究报告
第一章 行业概况
航空发动机制造指主要用来产生拉力或推力使飞机前进的发动机设备。除了产生前进力外，还可以为飞机上的用电设备提供电力，为空调设备等用气设备提供气源。航空发动机制造产业链包括原材料研发、零部件生产制造、分系统和整机制造。
原材料领域指针对航空发动机高温、高压比、高可靠性发展的要求进行轻量化、整体化、复合化方向，对高温合金、钛合金、陶瓷复合材料CMC等进行材料改进。零部件领域指航空发动机制造中叶片类、盘类、机匣类产品的生产制造。分系统领域指研发对航空发动机动力控制系统中多个设备的控制系统。整机制造则是指对相关零部件和系统的整合。
原材料的分类及特点如下：
- 高温合金：高温合金主要应用于航空发动机燃烧室、导向器、涡轮叶片等关键热端部件，占航空发动机总重量的40%-60%，当前制造方主要以抚顺特钢、宝钢特钢等大型钢铁厂为主。
- 钛合金：钛合金的最高耐热温度低于高温合金，主要用于风扇、低压压气机等冷端部件，主要生产方为宝钛股份、西部材料等企业。
- 陶瓷复合材料 CMC：陶瓷复合材料CMC具有质量轻的重要特性，可应用于燃烧室、涡轮导向叶片、尾部喷管等部位，是未来发动机热端结构的立项材料，国内该领域尚处于起步阶段，主要企业为火炬电子、苏州赛力菲等。
图：航空发动机各部位原材料使用情况
资料来源：资产信息网 千际投行
零部件生产制造领域，叶片类作为航空发动机核心部件占据整体发动机制造的30%工作量，其中涡轮叶片又是叶片类产品中制作难度最大的部分，占比超过60%；压气机等零部件价值紧随其后，生产中工作量也较小。
分系统领域，国内航空器的控制系统领域由航发控制与614所共同垄断，其中机械液压方面由航发控制垄断，电子硬件和软件部分主要由国内夯法领域唯一的控制系统研究所614所研制。
整机组装领域，航发动力是我国航空发动机整机组装的唯一龙头，同时是我国军用航发的生产主导，旗下西航公司（430厂）、黎阳公司（460厂）等生产厂是我国主要的中、型等推力涡喷、涡扇发动机生产基地。
截止2023年1月3日，iFinD航空发动机板块沪深成分股个数为40，近几年无变化。企业总市值5197.66亿。
第二章 商业模式和技术发展
2.1 航空发动机产业链
图：钢铁行业产业链全景图
资料来源：资产信息网 千际投行 Wind
航空发动机是重要的中游行业，上游承载钢铁行业，下游衔接航空器制造等行业。上游原料以钢铁、钛合金为主，而下游行业中民用领域需求较大、军用领域技术指标要求高。整条行业链的传导作用自下而上，下游的军用航空器制造及民用航空业起步影响中游航空发动机的设计、研发、制造，并倒逼上游原料的研发与质量提升。
军用航发
军用航发是主要使用于军事装备的航空发动机。军用航发主要呈现出多层次、多需求、推力大、维修周期长等特征，对航空发动机发展提出了较高要求。
图：航发领域主要企业
资料来源：资产信息网 千际投行
民用航发
民用航发是主要应用于民用航空领域的航空发动机。民用航发主要强调续航性和经济性，同时与军用航发之间互通性强，当前已经呈现出一体化发展趋势。目前世界主流民用客机制造商均采用美国通用公司的CFM-56及其衍生产品，我国由于在民用大型航空器设计上的落后态势，导致发展大型民用机的航空发动机的动力不足，大型民用机航空发动机技术尚不成熟，与航空巨头国家相比仍有差距，大型民用航空器发动机依赖进口，但表明我国在大型民用发动机发展的潜力。
图：主要厂商机型及发动机使用情况
资料来源：资产信息网 千际投行 《全球商用航空发动机产业竞争态势研究》
图：我国各月进口涡轮喷气发动机数量及金额
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
2.2 商业模式
由于航空发动机行业的特殊性及其技术要求，航空发动机领域的商业模式呈现出与其他行业显著不同的特征。
从生产流程看，航空发动机在生产前即产生成本，主要用于立项、技术验证、工程发展、型号验证等流程，约占全流程成本10%。其次是生产阶段，由于航空发动机的指标要求较高，且航空发动机主要应用于民用航空和军事领域，为了保障其安全性、稳定性，制造材料要求较高；由于生产工艺负责、生产周期较长，人力支出较大，整体占全流程生产成本达到40%。与其他领域产品不同，由于需要保障航空发动机的稳定性，航空发动机领域耗材消耗量大，且维护成本加高，因此在全流程成本中占据约50%。
图：航空发动机全流程成本结构
资料来源：资产信息网 千际投行 《目标成本管理在航空发动机产业链上的应用与创新》
从产品结构来看，民用领域，由于世界主流客机生产商及其产品均采用CFM-56型发动机及其衍生产品，产品种选择较少且差异化不大，又由于技术优势，因此在供给下游用户中呈显著相对优势地位。军用领域，为了保障本国国防安全，主要国家均采用本国或盟国相关航发产品。
2.3 技术发展
对国内航空发动机产业各企业的专利申请数量进行统计，排名前十的公司依次为：隆鑫通用、航发动力、上海电气、山河智能、安泰科技、万丰奥威、铂力特、合锻智能、华自科技、国盛智科。
表 国内专利排名前十的航空发动机公司（截至2023年1月3日）
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
钢铁行业作为国家民航及国防军事发展的重要产业，应重点针对航空材料改进、提升发动机推力、提升运行市场和降低运行成本等领域进行技术创新，重点推进航空发动机产业发展，助力国家民航业和大飞机产业发展，保障国家军事装备使用。
原材料领域耐高温腐蚀、易加工成型
新型航空发动机材料的开发是航空发动机技术创新的重点。研发新型耐高温合金和陶瓷复合材料，充分提升材料的抗氧化、抗热腐蚀性能，同时提升性能、断裂韧性等综合性能，提升材料的使用时长。
提升材料的加工性能，从而使航空发动机制造工艺简化，相关零部件易成型且重量减轻，显著提升使用性能和推重比的提升。
提升原材料国产化率，保障航空工业发展
目前我国在航空发动机原材料中，在高温合金领域依然大量依靠国外产品，不利于成本控制。近年来钢研高纳、抚顺特钢等企业重点发力，在高温合金领域发展迅速，其中钢研高纳业务集中度最高，抚顺特钢整体规模最大，初步呈现出国产替代趋势。
推动零部件社会化配套程度加深
零部件加工制造领域主要是用锻造和铸造工艺，分为风扇增压级、压气机、燃烧室和高低压涡轮四大部件和13个零组件。零部件领域传统上以体制内企业为主，其中中航重机等企业在航空锻造领域位居龙头，航亚科技掌握了冬季压气机精锻技术。推动社会化配套程度加深既是重要方向也是大势所趋。
一方面，目前国内航空发动机领域专职精加工上市企业数目少，主要为航发科技和华伍股份；另一方面，近年来体制外企业参与不断增加，在部分机型设计制造中已经参与。
2.4 政策监管
行业主管部门及管理体制
航空装备行业受到工信部、国防科工局、装备发展部、民航局监管，同时受到国家发改委、国资委、科技部、财政部等部门监管。行业自律组织有中国航空运输协会等。
相关政策
航空发动机是民用航空和国防军事空军领域的重要组成部分，为保障我国国防安全、推动航空产业发展与制造业强国进程，航空发动机产业必须要不断创造高质量、高性能的产品以满足国防发展和民航发展的需要。十九大以来，为促进国家航空业发展，推动行业提质增效、转型升级，国家相关部门出台一系列政策，为推动航空发动机产业发展提供了有力推动。
表 国家相关部门关于支持航空发动机产业发展的政策
资料来源：资产信息网 千际投行
第三章 行业估值、定价机制和全球龙头企业
3.1 行业综合财务分析和估值方法
图 综合财务分析
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 行业估值及历史比较
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 指数PE/PB
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 指数市场表现
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
航空发动机行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV企业价值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、红利折现模型、股权自由现金流折现模型、无杠杆自由现金流折现模型、净资产价值法、经济增加值折现模型、调整现值法、NAV净资产价值估值法、账面价值法、清算价值法、成本重置法、实物期权、LTV/CAC（客户终身价值/客户获得成本）、P/GMV、P/C(customer)、梅特卡夫估值模型、PEV等。
图 主要上市公司估值对比
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 航发动力主营构成
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 航发科技主营构成
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
3.2 行业发展和驱动因子
需求扩张
2022年12月我国首架国产大型客机C919正式交付中国东方航空，标志着我国大飞机行业迈入快速发展阶段。未来我国民用大飞机领域的不断发展，势必带动航空发动机领域需求上升。
国防军队作为航空发动机的重要采购商，近年来也展现出需求上升的趋势。国产涡扇-15及后续涡扇-20的成功研发，将带动我国主力战机歼-20、歼-35换装国产航空发动机，带动新一轮航发需求上升。同时，2016年中央军委引发《加强实战化军事训练暂行规定》后，空军及海军航空兵训练力度显著提升，航发损耗加大，当前面对全面聚焦备战打仗的新形势，航发需求必将进一步上升，带动航空发动机产业发展。
政策助力
随着国家航空工业的不断发展，为了推动航空发动机领域不断提质增效、高质量发展，国务院、国家发改委等部门联合印发多项政策文件，保障航空发动机行业不断发展。
在国家宏观政策下，航空发动机产业优势地区如陕西、四川、江苏均在十四五时期发布政策文件，全力推动航发领域产业全产业链落地升级。
国产化程度提升
由于我国传统上在航空发动机及民用大型航空器技术上存在短板，长期以来我国依赖国外客机制造商产品和国外航空发动机，国产大型客机也采用国外产品作为发动机。未来随着我国航空工业发展，航空发动机领域国产化程度将快速提升。
事件驱动
图 事件驱动
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
3.3 行业风险分析和风险管理
表 常见行业风险因子
资料来源：资产信息网 千际投行
原材料价格上涨风险
高温合金、陶瓷复合材料等原材料价格上涨，可能导致航空发动机企业成本上升，从而直接影响经营业绩。航空发动机生产中所需的原材料质量要求较高，技术难度大，且在全流程成本占比达到20%，从而直接影响公司的经营业绩。
研发风险
航空发动机技术难度较大，研发过程中可能存在风险，甚至可能难以通过验证并投产。如果航空发动机无法按期研发并投产，甚至项目失败，可能造成研发成本过高，从而直接影响相关企业的经营业绩与资金状况。
国外产品冲击风险
作为传统的航空发动机企业，国外诸多企业如通用动力等当前已经研发出自身支柱性产品，如美国通用公司的CFM-56及其改型至今仍作为国际客机企业的重要动力源。我国航空发动机领域存在技术短板，民用大型航空器产业刚刚起步，未来可能受到国外主流企业的产品竞争和冲击，造成销量难以扩大。
外部依赖性强
我国航空发动机产业虽然已经起步且取得成果，但由于我国长期以来在航空发动机领域存在技术短板，当前我国在航空发动机动力控制系统、原材料等领域仍然部分依赖国际产品，表现出较强的外部依赖性，不利于我国航空发动机产业稳定发展。
3.4 竞争分析
经过数次战略性调整和专业化重组，目前国内航空发动机领域已经形成了以航发集团、航发科技等企业为主的航空发动机格局，各企业根据自身定位和技术优势，在原材料生产研发、零部件制造、航发控制系统等领域发挥优势，形成了以内部配套企业为主，以合资企业、民营企业为辅的行业格局。
在国际市场，航空发动机领域主要由美国通用公司、普惠公司与英国罗伊斯·罗尔斯公司及其联合公司形成垄断，共同构成全球航空发动机供应链。
2022Q4航空发动机板块波动
2022H1由于工业和信息技术行业均大幅下跌，导致航空装备精选指数下跌。工业和信息技术行业近三月来呈波动趋势，航空装备精选指数收盘价也整体波动。
图 机构持仓者行业配置比例
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
航发动力行情复盘与财务状况
图 PE/PB Bands
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 阶段行情数据
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 大宗交易数据
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
图 融资融券数据
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
3.5 中国企业重要参与者
航空发动机领域中国企业主要有航发动力[600893.SH]、航发科技[600391.SH]、铂力特[688333.SH]、隆鑫通用[603766.SH]、中航重机等。
（1）航发动力[600893.SH]：公司是我国大、中、小型军民用航空发动机，大型舰船用燃气轮机动力装置的生产研制和修理基地，集成了我国航空动力装置主机业务的几乎全部型谱，是国内生产能力最强、产品种类最全、规模最大的动力装置生产单位。承担着航空、航海、航天和国民经济建设领域众多装备任务，肩负着我国航空动力事业发展与振兴的历史重任。
（2）航发科技[600391.SH]：公司主营航空发动机和燃气轮机零部件的生产制造，通过了ISO9001（国际质量标准）、GJB9001（国军标）和AS9100（国际宇航质量标准）质量体系认证，以及10种特种工艺NADCAP认证。经过长期与国际、国内一流航空企业合作，公司积累了丰富的航空发动机和燃气轮机零部件制造经验，掌握了航空发动机各种机匣制造技术，是全球主要燃机叶片专业化制造基地，具备了复杂钣金焊接组合件加工能力和先进反推制造能力，是多家国际一流航空企业的战略供应商。
（3）铂力特[688333.SH]：是国家级高新技术企业，拥有国家企业技术中心，国家级博士后科研工作站等高水平科研平台。截止到2022年6月30日，公司员工约1200人，研发人员占29.86%，申请金属增材制造技术相关自主知识产权397项。
（4）隆鑫通用[603766.SH]：公司聚焦摩托车、通机等主营业务，做大做强、做精做透，产品畅销全球100多个国家和地区，各业务销售规模均处于行业前列，与BMW、TORO、Cummins等全球知名企业建立了战略合作伙伴关系。
（5）中航重机[600765.SH]：公司以航空技术为基础，积极发展具有系统竞争优势的、以航空技术为特色的军民两用高端装备制造产业。
3.6 全球重要竞争者
全球主要的非中国企业有通用公司[GM]、普惠公司[PHCF]、罗·罗公司[RR]等。
图 全球非中国主要上市企业
资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD
（1）通用公司[GM]：全球领先的装备制造企业，业务遍布全球多个国家和地区，涉及汽车制造、发动机制造、航天器制造、装备制造等多个领域拥有世界领先的研发能力和技术。当前公司业务已遍布多个国家，从新兴市场到成熟市场。
（2）普惠公司[PHCF]：公司是一家在全球拥有服务业务的航空制造商，它是联合技术公司子公司，总部位于康涅狄格州东哈特福德。公司飞机发动机广泛应用于民用航空（特别是航空公司）和军用航空领域。作为“三大”航空发动机制造商之一，普惠公司与通用电气和罗尔斯罗伊斯公司竞争，尽管它也与这两家公司建立合资企业。除飞机发动机外，公司还生产用于工业和发电的燃气轮机，以及船用涡轮机。
（3）罗·罗公司[RR]：英国著名的发动机公司，也是欧洲最大的航空发动机企业，旗下产品包括航空发动机、船舶发动机以及核动力潜艇的核动力装置，其中航空发动机是其久负盛名的拳头产品，它研制的各种航空发动机广为世界民用和军用飞机所采用。公司以燃气轮机技术为核心，活跃在民用航空、国防、船舶和能源四个环球市场上。
第四章 未来展望
十四五时期航空发动机迎来重大政策优势
明确提出瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目；提出加快先进航空发动机关键材料等技术研发验证，推进民用大涵道比我扇发动机CJ1000产品研制，突破宽体客机发动机相关技术，实现先进民用涡轴发动机产业化。
航空业发展推动需求扩张
2022年12月我国首架国产民用大飞机C919交付中国东方航空，C919机型累计获得超过2500亿元订单，且已经与27个国家的相关公司签订了双边适航协定。未来随着后续机型的进一步研发、中国民用航空工业的进一步发展、航空业国产化率逐步提升，航空发动机产能将进一步释放，充分推动航空发动机需求扩张。
通用航空产值持续上升
随着低空航空领域逐步发展、市场准入逐步放宽，根据《关于促进通用航空业发展的指导意见》指出，到2027年，通用航空行业直接产值预计达到26390亿元左右，年复合增长率约为14.87%。
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