航空发动机产业链：盈利修复 增量可期

吴新竹

受益于国内航空发动机、燃气轮机等产业的加速发展以及原材料价格的回落，2023年，航空发动机产业链头部上市公司的盈利实现增长。据预测，2025年，国内军用发动机总价值量约为728亿元，商用发动机总价值量约为971亿元。未来中国航空市场将成为全球最大的单一航空市场，市场价值将达到3502亿美元，航空发动机使用阶段的维修、换发再次拓展了供应链的价值空间。

国内企业的研发力度处于较高水平，军用飞机的国产化持续突围，带动冶金、化工、电子、材料、涂料、电控系统等全产业链升级。

国产化率不断提高

目前，中国军用飞机配套的航空发动机采取国产为主、进口为辅的模式。近年来，“两机”专项、“飞发分离”等举措项为中国航空发动机制造业的发展给予了强力支持。

以三代、四代战机为例，航空发动机的国产化率约70%。400MN模锻液压机是目前中国自主研制、开发，拥有核心技术的大型模锻液压机，同时也是目前最大单缸力精密模锻液压机，解决了新机型超大尺寸、高强度、高精度锻件的国内制造难题。航发动力制造的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨航空发动机包括“秦岭”、“昆仑”、“太行”、“玉龙”等，随着更多型号的发动机研制及批量生产，预计2040年军用飞机航空发动机的国产化率将提高至90%。

中国银河证券预计未来十年，中国军机发动机需求总量约为2.8 万台，其中新增军机需求总量约1.2万台，国产替代发动机需求约3390台，维修与换发带动的发动机需求约1.3万台。“两机”重大专项启动后，中国航空发动机产业正式步入发展红利期。2021年以来，伴随备战需求大幅提升，国内军用航空发动机规模放量，发动机制造业进入蓬勃发展期。东北证券认为，2023年新建产能进入集中达产期，随着“十四五”期间主要机型的换装列装加速，航空产业链景气度有望持续高增。

2020年以来，航空发动机材料厂商纷纷扩产，项目于2022年前后陆续建设完毕，其中建设规模较大的航材股份近69亿元募投项目将于2024年5月至2026年3月陆续达到可使用状态。零部件厂商的技改及扩产项目亦集中进行，例如中航重机5.5亿元募投项目已于2022年12月结项，7.5亿元募投项目于2023年建设完毕，部分投入试制，尚有14.5亿元募投项目处于建设中，将于2024年底达到可使用状态。2022年，三角防务300MN等温锻造液压机投入使用，使该公司的锻件产能大幅提升。上海万泽及深汕万泽的产品涡轮盘及叶片已于2023年末进入量产阶段。

军用航空制造具有离散型生产、多品种、小批量的特点，相应地，主机厂及发动机整机厂的配套产品采购具有阶段性的特点。

每当新一代航空发动机逐步定型、服役、量产、列装，相关企业收入规模不断增长。主机厂洪都航空、中航沈飞、中航西飞、中直股份的合同负债额于2020－2022年出现高峰，预示着规模效应将向产业链传导，经營效率的提升成为各企业改善业绩的抓手。

西部证券认为，主机厂利润率止跌企稳大致在新产品放量2-3年后，在“十四五”与“十五五”两个五年之交时，航空发动机全产业链产业层面有望迎来共振上行，下游主机厂受益于议价权的上升，中上游配套商则享受战略外协体系建立后在新产品上价值量渗透率的提升。

成本压力逐步消解

航空发动机广泛使用的复合材料主要包括树脂基复合材料、陶瓷基复合材料和金属基复合材料。据分析，未来航空发动机研制中，新材料对性能提高的贡献率为50%-70%，材料和制造技术对减重的贡献率为70%-80%。航空发动机按照气流流动方向，分为进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管。压气机、燃烧室和涡轮系核心机的组成部分，发动机研制过程中技术问题大多与核心机密切相关，是航空发动机研制难点较为集中的环节。

研发设计、整机制造、维修运营分别占航空发动机价值链的10%、40%和50%。

航空发动机的原材料主要有高温合金和钛合金制品，两者价值占比分别在35%和30%左右。常用的高温合金有铁基合金、镍基合金、钴基合金等等，高温合金主要应用于航空发动机燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等关键热端部件，钛合金最高耐热温度低于高温合金，常用于风扇、低压压气机等冷端部件。

高温合金制造商的原材料成本与镍价走势呈正相关，镍价自2020年3月起震荡上行，2022年3月和2022年12月出现两次高峰，2023年起进入下行通道，此轮价格波动给相关企业带来成本压力。钛合金材料中海绵钛占成本的35%左右，国产海绵钛的价格自2016年下半年起经历了三轮涨价潮，最近一轮自2020年11月起持续上升至2021年11月，每千克从55元上涨至82.5元，尔后企稳，至2023年1月保持在80元，2023年2月起迅速回落，最低价跌至49元。

上游钛合金板、带、箔、管、棒、线、锻件、铸件等加工材以及各种金属复合材的成本受海绵钛影响较大，原料采购价格的波动并不能通过调整相应产品的市场售价完全转嫁给下游客户，中下游部件厂商的议价能力则稍强，总体来说，镍价与海绵钛的价格回落不仅缓解了材料商的成本压力，对零部件企业的利润提升也起到了积极作用，最终传导至发动机厂商。

从目前披露的年报数据来看，受益于国内航空发动机、燃气轮机等产业的加速发展，2023年，航材股份航空成品件业务实现收入同比增长；万泽股份高温合金构件产品的销量同比实现大幅增长；中航重机锻铸产品生产量、销售量和库存量同比增长30%左右，新建项目产能得到充分释放；航发动力航空发动机及衍生产品业务实现收入突破400亿元，同比增长18%。

发掘“后市场”

一款成熟发动机型号产品通常能够延续30-50年，而研制周期长达数十年，需要持续不断的实施先进技术研究和验证。

航空发动机的研制不仅需要产业链垂直整合的能力，还要随时跟进前沿科技创新、组合出优势产品。世界主要航空发动机制造商不仅研制航空发动机，其产品线丰富，还生产家用电器、商用电器、汽车零部件等，通过业务互补为航空发动机及设备的研发提供资金支持。2023年，产业链头部上市公司的研发费用占营业收入的3%以上，而海外发动机厂商，例如罗罗的研发费用占营业收入的4.5%，国内企业的研发力度已不逊于海外龙头。

券商预计，2025年国内军用发动机总价值量约728亿元，商用发动机总价值量约971亿元。据中国商飞预测，2022-2041年，全球航空市场将有4.2万架新机交付，到2041年，全球客机机队规模将达到4.8万架，其中中国航空运输市场将接收喷气客机9284架，机队规模将达到1万架，占全球客机机队的21%，中国航空市场将成为全球最大的单一航空市场，市场价值将达到3502亿美元。而航空发动机使用阶段的综合保障费用约占全寿命周期成本的50%，高于航空发动机本身的价值量。

航发控制营收来源主要依赖军用航空动力控制系统产品，民机动力、燃机和技术衍生产业配套产品尚处于产品研制和市场拓展阶段，产业化发展和市场拓展亟待提高。银河证券指出，航空发动机的产业链条非常长，能够带动冶金、化工、电子、材料、涂料、电控系统等相关产业，中国航空工业在研制探索航空发动机的过程中有望实现深度军民融合，通过发展更多赚钱的业务组合来反哺航空工业的新技术投入，新技术再“溢出”到民用领域，形成良性循环。

目前，国产商用大飞机C919采用美国GE和法国赛峰合资生产的LEAP-1C发动机，热端核心部件由美国GE设计制造，C919配套的国产发动机CJ1000正处于研制阶段，有望打开新的市场空间。