航空发动机行业分析报告.doc

航空发动机行业航空发动机行业 分析报告分析报告 目目 录录 1 1 全球航空发动机制造技术状况全球航空发动机制造技术状况 3 1 1 航空发动机技术特点 4 1 2 国内外航空发动机应用 7 1 2 1 军用航空发动机国内外仍具有代差 7 1 2 2 民用航空发动机 国外企业垄断 国内企业起步 11 1 2 3 工业用燃气轮机应用广泛 15 2 2 航空发动机需求状况航空发动机需求状况 18 2 1 军用航空发动机需求在于更换 升级和装备扩张 18 2 2 民用航空发动机需求在于通用航空 干线和支线航空市场 22 3 3 国外航空发动机发展道路国外航空发动机发展道路 24 3 1 航空发动机强国从国家层面都高度重视航空发动机产业 24 3 2 国外航空发动机研发的技术基础 独立于特定型号之外的基础研究和预先 研究 25 3 3 核心机的研发是发动机研发的重要一环 29 4 4 国内航空发动机产业链状况国内航空发动机产业链状况 32 4 1 国内发动机产业链 32 4 2 国内外发动机研制主要公司对比 33 5 5 国内航空发动机制造主要公司国内航空发动机制造主要公司 38 5 1 航空动力 38 5 2 中航动控 39 5 3 成发科技 42 5 4 中航重机 43 5 5 钢研高纳 45 1 1 全球航空发动机制造技术状况全球航空发动机制造技术状况 航空制造是制造业中高新技术最集中的领域 整个制造过程对 材料 工艺 加工手段 试验测试等都有极高的要求 而航空发动 机技术则是高新技术中的尖端代表 美国国家关键技术计划说明文 件将航空发动机技术描绘成 是一个技术精深得使新手难以进入的领 域 它需要国家充分保护并利用该领域的成果 长期数据和经验的 积累 以及国家大量的投资 航空发动机是为飞行器提供动力的装置 按照发动机的工作原 理分 主要为活塞式发动机 燃气涡轮发动机和冲压式发动机 其 中 活塞式发动机主要是早期低速飞机上使用 冲压式发动机主要 应用在导弹 火箭等飞行器上 目前广泛应用在飞机上的发动机主 要是燃气涡轮发动机 航空用燃气涡轮发动机根据其结构和用途又 分为涡喷 涡扇 涡桨 涡轴等 广泛应用于军民用飞机及直升机 航空发动机主要包括了压气机 燃烧室 涡轮3大部件和发动机控制 系统 发动机附件等 两次世界大战期间 活塞式发动机发展迅速 到了第二次世界 大战结束时已经达到其发展的顶峰 以它为动力的螺旋桨飞机的飞 行速度从16km h提高到近800 km h 飞行高度达到15000 m 在第二 次世界大战结束后 活塞式发动机开始由顶峰逐步退出主要航空领 域 但仍广泛应用在轻型低速飞机和直升机上 如行政机 农林机 勘探机 体育运动机 私人飞机和各种无人机 60 年来 航空燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式发动机 开创 了喷气时代 居航空动力的主导地位 在技术发展的推动下 涡轮 喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机 等在不同的飞行领域内发挥着各自的作用 1 1 航空发动机技术特点航空发动机技术特点 航空发动机的特点在于其工作状况复杂 制造要求高 研制周 期长 研制费用高 经过半个多世纪的发展 全球航空涡轮发动机技术取得了较大 的进步 国外的航空发动机制造已经达到了相当高的技术水平 其发展 趋势主要体现在战斗机 运输机和直升机这三种类型的发动机上 我们可以从前文所述中看到 战斗机发动机和运输机发动机在 性能的要求上是各有不同的 战斗机发动机追求的是极限性能和高 负荷 而运输机发动机则要求的是可靠性 经济性等指标 而越来 越显著的特点就是高性价比则是军用和民用发动机都追求的目标 处于航空发动机技术前列的国家不断实施各种技术发展计划 推动着发动机各项性能的提高 在实施这些技术发展计划的过程中 不断涌现着新技术 这些新技术的趋势显示出高效和经济性是发动 机未来发展方向 1 2 国内外航空发动机应用国内外航空发动机应用 1 2 11 2 1 军用航空发动机国内外仍具有代差军用航空发动机国内外仍具有代差 军用航空发动机整机研制生产的国家不多 这与航空发动机技 术在各国之间市场化交流相对较少 处于较封闭的状态有关 为了 战略考虑 一般各国战斗机所装配的发动机在各国国内或联盟内采 购 相比全球先进的发动机研制水平 我国的航空发动机研制水平 仍然有较大差距 我国第 3 代战斗机发动机 太行 于 2005 年底通过 设计定型 与美国第 3 代战斗机配置的 F100 发动机 1973 年 10 月定 型的时间名义差距为 32 年 美国的第 4 代战斗机发动机已于 2005 年 12 月装备飞机 具备初始作战能力 第 5 代飞机已经试飞 我国原有第一 二代战斗机所用发动机基本是仿制或改装研制生产 近几 年来 我国发动机事业在过去50年的技术积累下取得了较大进展 目前我国第 三代战斗机开始装备部队 对应的发动机原来采用的进口俄罗斯产品 但目前 研制成功的太行发动机将实现第三代战机的国产化 用于配套高级教练机的岷 山发动机 用于配套通用飞机的九寨发动机均在研制中 第四代战斗机已经在 研制 还有舰载机等等 相配套的发动机也处于研制之中 秦岭发动机是中等推力 6 9吨 双转子加力式涡轮风扇发动机 是英国斯贝 SPEY MK202发动机的国产衍生型 而MK202发动机曾 经给60 70年代第2代战斗机 F 4 鬼怪 式战斗机配套 西航集团 1975年12月通过中国技术进口总公司与英国罗尔斯 罗伊斯公司签订 了专利许可权和生产合同进行引进 一开始采购英国材料 附件等 进行装配 后来进行材料 附件等国产化 同时吸取了更多的先进 技术对其进行改进 提升性能 2003年开始批量生产 秦岭发动机主要给西飞集团的飞豹战斗机配套发动机 西航是 秦岭发动机的主要部件生产和总装负责单位 飞豹战斗机 西飞80 年代开始研制 1988年首飞 1994年开始量产 是我国第一个完全 自行研制的超音速歼击轰炸机 该机主要装备海军航空兵 2000年 后其改进型开始装备空军 飞豹战斗机需求较稳定 昆仑发动机是沈阳发动机设计研究所按照国军标自行研制的第 一台具有全部知识产权的中等推力加力涡轮喷气发动机 80年代开 始研制 经过259项严格考核 2002年7月通过国家设计定型 可以 满足歼7 歼8改进型推力增大的需求 昆仑的研制标志着我国的航 空发动机从测绘仿制 改进改型跨入了自行研制的新阶段 西航是 昆仑发动机的协作单位 主要负责研制高压压气机单元体 以昆仑发动机为基础改型研制的中等功率的QD128燃气轮机 功率等级为120m千瓦 热效率约30 首台QD128燃机和发电机组 于1999年3月开始研制 首台QD128燃机和发电机组已交付中原油田 安装调试 太行发动机是我国自主研制的大推力涡轮风扇发动机 为了配 合歼10飞机的研制 我国80年代开始立项研制大推力涡扇发动机 05年底完成定型审查 目前已部分列装歼10 歼11 太行发动机的 总装单位是中航工业下属单位 西航是主要协作单位之一 太行发动机的研制成功在中国航空发动机研制历史上是一次重 要跨越 使中国跨入了第三代航空发动机研制国家的行列 在自主 研制航空发动机方面 实现了从中等推力到大推力的跨越 从涡喷 发动机到涡扇发动机的跨越 从第二代发动机到第三代发动机的跨 越 由太行发动机衍生的船用燃气轮机还可以作为驱逐舰等大型水 面舰只的主动力 为我国海军国产主站装备提供国产动力装置 1 2 21 2 2 民用航空发动机 国外企业垄断 国内企业起步民用航空发动机 国外企业垄断 国内企业起步 全球民用航空发动机市场几乎全被国外 GE PW RR 及 SNECMA 等几大巨头或者是这几大巨头设立的一些合资公司所占领 这几大巨头同时也是全球除前苏联体系国家外军用飞机发动机的主 要供应商 我国在军用发动机研制领域有了跨越式的进展 但在民用航空 发动机领域则几乎是空白 甚至我国的新舟支线飞机以及自主在研 的 ARJ 支线飞机目前也只能选择国外的发动机进行配套 我国的民用飞机制造 主要是大型商用飞机 以中国商飞为总 承单位 以中航工业集团为重要的协作单位 并向全球发包 我国 目前尚无大型民用飞机产品 只有少量支线飞机 据悉 我国自主 研发的80吨级的C919客机计划在2014年底至2015年年中首飞 投入 市场将在2016年左右 对于民用发动机 中航工业集团下单独设立了中航商发公司 根据商发公司拟定的商用发动机发展规划中初定的时间表 预计第 一批国产商用飞机的发动机在 2016 年取得适航证 这主要是与国产 大飞机时间匹配 商发公司已经与 CFM 公司签订了 C919 客机项目 推进系统协议 明确 CFM 公司将是 C919 集成推进系统 发动机 短舱 反推装置 的供应商 LEAP X1C 发动机将是对应的发动机 型号 这款发动机同时也为空客 A320neo 飞机提供动力 LEAP 研 发项目目前正在顺利进行 并将按计划于 2016 年投入运营 在民用航空制造领域 由于航空产品系统性和复杂性 整机供 应商和发动机供应商控制着核心的研发和集成环节 在众多的零部 件制造环节则是执行着核心的标准在全球范围内广泛采购 目前空 客有 1 500 多家供应商 分布在 27 个国家 波音的 60 以上的零 部件也都转包给其他供应商 全球航空制造业全部市场规模约为 2 900 亿美元 其中以波音和空客为代表的干线飞机市场规模约为 780 亿美元 每年的对外转包生产总额约有 290 亿美元 而这其中 日本每年要承担 100 亿美元转包生产额 韩国也有超过 6 亿美元的 转包合同 GE RR PW 等发动机制造寡头生产的民用航空发动机 每年有 70 以上的零部件依靠外部采购 我国航空发动机制造企业 在整个民用航空发动机制造链中处于低端环节 根据DMS 美国防务市场服务公司 的预测 2005 2008年仅发 动机零部件转移生产的产值就达220 250亿美元 每年年均约60亿美 元 预计未来10年 世界航空发动机零部件转移生产年均产值将达 100亿美元 中国一直是未来也将继续是飞机和发动机的最大买家 虽然中 国为国产商用大飞机C919设立了专门的商业发动机公司 但短期内 我国尚无能力研制出能通过适航认证的民用大涵道比涡扇发动机 仅能参与航空发动机转包业务 2008 年我国航空发动机零部件外贸转包生产约占全球市场份额 的 7 近年来该比例有所上升 目前有近百种关键零部件被国外发 动机公司确定为唯一的供应商 我国主要的航空发动机转包业务约有 80 以上集中于中航工业 集团内 1 2 31 2 3 工业用燃气轮机应用广泛工业用燃气轮机应用广泛 工业用燃气轮机与航空用燃气涡轮发动机基本原理相似 只是 输出功率用途更加广泛 石油化工 包括油田 海上平台 气田的发电 增长 注水 注汽 我国已经开工的西气东输输气管线增压站需要2万千瓦等级燃 气轮机作为压缩机的动力 已经完工的一线工程中所用到的燃机大 多为GE RR的产品 舰船 机车动力 美 英 俄等国的水面舰艇已基本上实现 了燃气轮机化 现代化的坦克用燃气轮机为动力 我国舰船多用柴 油机 蒸汽轮机等 所用的不多的燃气轮机也大多为进口 据了解 西方海军有各种舰只1300余艘 采用了3000余台燃气 轮机作动力 我国舰船多用柴油机 蒸汽轮机等 所用不多的燃气轮机也大 多为进口 但是舰船用燃汽轮机国产化率将会进一步提升 国产的 燃机型号将越来越多的出现在我国的海军舰船上 据媒体报道 QC185 QC70 R010 等燃气轮机已经陆续由中航工业集团推出 这标志着我国在装备国产舰用燃气轮机道路上迈出了关键一步 发电 发达国家燃气涡轮发动机用于地面燃机和航空用途的 比例约为2 3 而这一比例仍在不断上升 与传统燃煤发电机组相 比 燃气轮机发电机组具有供电效率高 投资低 建设周期短 占 地面积小 用水节约 调峰性能和环保性能好等诸多优点 成为洁 净燃煤发电技术中的关键技术 也是继蒸汽轮机后的主要动力装置 最近几年世界上新增加的发电机组中 燃气轮机及其联合循环 机组在美国和西欧已占大多数 亚洲平均也已达 36 简单循环和 联合循环燃机电站占世界发电机组的比重将呈现上升趋势 近几年 美国 日本 英国的燃气轮机市场规模年均增长均超 过了15 而我国2008 2010 年燃气轮机行业年进口量均超过了 8 000 万千瓦 2011 年进口量同比增长16 预计2012 年进口量还 将同比增长17 2010 年 中航工业与中国海洋石油总公司签署战略合作协议 将在国产重型燃汽轮机及航改型燃气轮机领域开展全面战略合作 以填补中国燃气轮机领域的空白 中航工业发动机公司作出了 十年 规划 燃气轮机产业的产值于2015 年将达到50 亿元 2020 年 达100 亿元 目前 全球燃气轮机设计和制造技术形成了高度垄断的格局 仅有GE 西门子 西屋 ABB 三菱等五六家企业掌握了重型燃气 轮机的设计和制造技术 轻型燃气轮机则以GE PW RR 三家为 主导企业 我国重型燃气轮机制造主要以南京汽轮机厂 哈尔滨汽轮机厂 东方汽轮机厂 上海汽轮机厂 杭州汽轮机厂等为主要单位 并联 合各科研院所单位进行 轻型燃气轮机的研制则集中在航空发动机 制造单位 但总体上 研制技术水平与世界先进水平差距较大 主 要的燃气轮机发电机组进口比重占90 以上 2 2 航空发动机需求状况航空发动机需求状况 根据RR公司董事会主席对未来20年航空发动机市场的论述 全 球民用航空发动机整机市场需求将达到8000亿美元 民用航空发动 机服务需求达6000亿美元 而军用航空发动机整机需求达1550亿美 元 军用航空发动机服务需求达2600亿美元 此外 与航空发动机 技术同源的燃气轮机作为舰船动力未来20年全球的需求将达2150亿 美元 相应的服务业务需求达1250亿美元 2 1 军用航空发动机需求在于更换 升级和装备扩张军用航空发动机需求在于更换 升级和装备扩张 军用航空发动机需求主要来自于 1 各国军力的维持 即军 用飞机的循环小时数决定发动机的更换和大修周期 保有的飞机对 发动机的更新需求 2 军用飞机的不断更新换代带来新的发动机 产品的推出和老产品的退出 3 更多国家近年来空军装备扩张的 倾向 中国东边近邻朝韩日 南边接近年争执不断的南海诸岛以及争 端不断的印巴 西边是争议热点的中东地区 北面是大国俄罗斯 处于这样的局势之下 强国已经不是一句空口号 强国已经关系到 国家的经济利益和外向发展的前途 中国的军费开支占比水平已经 由历史最低水平 1 03 左右 有所回升 但与其他国对比还是处于 较低水平 按 08 年的军费开支水平和军队规模 中国军人平均军费 大概为 3 万美元 美国约 50 万美元 英国约 35 万美元 日本约 20 万美元 在目前局势下 我们判断 中国的军费开支总体增速仍将 趋于稳定 从军费开支结构上 与美国相比 中国的军费中人员开支占比 明显较大 而美国的军费中训练维持费用占比则明显较大 从军费的不同兵种结构来看 据估计中国陆军所获得经费份额 大约占国防费的 2 3 海 空军则不到国防费的 1 3 近年来经过不 断调整 我国军兵种结构有所改善 但陆军经费占国防费的比重仍 然偏高 美国则各兵种军费结构相对均衡 陆军海 空军 2012 年1 月公布的美国新国防战略中提出战略要求保持美军的 全球存在 强调在亚太地区和中东地区的安全利益 同时继续保持 对欧洲和北约的防务承诺 并加强所有其他地区的同盟与伙伴关系 总的来说就是重亚太 稳中东 平欧洲 放美非 将抛弃冷战时期 的系统 并将资金重点用于 情报 侦察 监视 反恐 对抗大规模 杀伤性武器以及在敌对环境中作战的能力等 方面 我们判断美国的 各军种费用结构上 陆军费用占比可能将会有一定幅度的下降 而从我军和美军的军费结构和兵力结构可以看到 我国军队的 陆军比例需要进一步下降 陆军装备需要精良化 信息化 海 空 军比例仍有提升空间 对应的装备也需要增加 需要继续优化结构 进一步缩小技术差距 据Aviation Week Space Technology 预测 全球军用航空发动 机产量将在未来几年内趋于稳定 主要是由于目前各国战斗机正逐 步进行着更新换代 PW 公司研制的配套美国第五代飞机的F119 和 F135 发动机在研制过程之中 F A 18E F 所配的GE 公司的F414 在飞机换代之前仍将继续生产 随着全球军用教练机也在逐步淘汰 落后教练机队 将给军用教练机配套的低涵道比涡扇发动机市场带 来机会 我国的军用航空发动机需求主要来源于 1 第三代飞机发动机国产化率进一步提高 2 第三代飞机的列装量逐步加大或其他新型飞机列装量产 3 各类在役飞机发动机的正常更换和维修 中国的国防新白皮书曾指出 我国空军着眼于建设一支攻防兼 备的信息化空中作战力量 重点发展新型战斗机 防空反导武器 加强指挥控制系统建设 中国空军已初步建成高 中 低三层配置的作战力量 空中预 警机 空中加油机 电子战飞机等新机种的陆续服役 战斗力水平 有质的飞跃 但我国第二代飞机数量仍占较大比重 按照发展趋势 来看 第二代飞机短期内仍将维持规模 我国第三代飞机从俄罗斯 的SU27进口开始逐步装备部队 到目前歼10 歼11列装 但占比仍 然较小 第四代飞机还处于研制阶段 2011年初国内媒体披露了国 产四代机的首飞 而到正式定型量产估计至少要5年以上 歼10是我国自主研发的飞机 实现了第二代飞机向第三代飞机 的跨越 而太行发动机的研制成功在中国航空发动机研制历史上是 一次重要跨越 使中国跨入了第三代航空发动机研制国家的行列 使中国在第三代飞机在大批列装时有配置基础 在自主研制航空发 动机方面 实现了从中等推力到大推力的跨越 从涡喷发动机到涡 扇发动机的跨越 从第二代发动机到第三代发动机的跨越 据媒体报道 我国第三代飞机的发动机目前主要还是以前期进 口发动机为主 因此国产发动机替代进口发动机是必然趋势 国防 白皮书上介绍 目前我国第三代飞机已经开始作为骨干装备 但第 二代及二代半飞机仍为主体 我们认为未来第三代及第三代以上的 飞机数量扩充也将是趋势 配套的发动机也将会是国产发动机 我国大型军用运输机 特种飞机载机依赖进口 国内自主研制 生产的中型运输机只有使用了几十年的运 8 及其改型载机等 大型 运输机对远程军力投放 物资供给等具有重大作用 是具有战略意 义的机型 以此为载机衍生的预警机 电子侦察机等特种飞机对于 战略海 空军的建设 打赢电子战 信息战的目标同样具有重大意 义 这些大型军用运输机 特种飞机的发动机一般都配置大涵道比 涡扇发动机 我国想要突破这些飞机的研制难点 重点之一就在于 发动机的突破 2 2 民用航空发动机需求在于通用航空 干线和支线航空市场民用航空发动机需求在于通用航空 干线和支线航空市场 对于航空产业来说 军用产品的需求量并不能真正体现出这一 高端技术的全部价值 民用方向才能真正使技术产业化 产品规模 化 空中客车公司预测 未来20年的客运周转量将从2009年的4 76 兆客公里增长至2029年的12 03兆客公里 年均复合增长率4 8 货 运周转量 FTKs 也复合增长率也将达到5 9 波音预计 2012 2031 年全球乘机客运周转量复合增速约 5 货运周转量复合增速约 5 2 航空运输周转量的持续稳定增长将直 接带来对民用客机的需求 波音公司预计未来 20 年内 全球将需要 3 4 万架新民用飞机 总价值达 4 5 万亿美元 中国商飞预测2011 2030年将有价值约37 000亿美元 以2011年 目录价格为基础 的超过30 900架新机交付 其中大部分仍为单通 道喷气客机 全球航空旅客周转量 RPK 将以平均每年4 9 的速 度递增 预计到2030年 全球航空旅客需求量将是现在的2 5倍 全 球客机机队规模将近36 000架 是现有机队 17 600架 的两倍多 未来20年 中国的航空公司将有约4700架新飞机交付 市场价值超 过5000亿美元 到2030年 中国占全球客机机队比例将从现在的9 增至15 根据世界航空发动机制造商罗 罗公司发布的 2012 2031 年 市 场展望 报告预测 未来 20 年中全球对新民用飞机 包括通用航空 飞机 支线和干线飞机 的购买需求将达到 6 8 万架 形成一个 14 9 万台发动机 总价值达 9750 亿美元的巨大市场 3 3 国外航空发动机发展道路国外航空发动机发展道路 3 1 航空发动机强国从国家层面都高度重视航空发动机产业航空发动机强国从国家层面都高度重视航空发动机产业 美国对航空发动机一直非常重视 其国防部制定的 2010 年联 合构想 和 2020 年联合构想 中 都凸显了航空发动机的重要战 略地位 航空平台成功的关键是推进系统 燃气涡轮发动机有 着无与伦比的优点 在增强航空平台性能 机动性 武器控制和任 务灵活性的同时 能实现最小的综合成本 并将发动机列为构成美 国军事战略基础的九大优势技术之一 优于核技术 2000 年之后美国政府对推进技术的研究和技术计划的投资锐减 2006 年AIAA 美国航空航天学会 推进技术委员会经AIAA 理事 会的批准发表了一份关于VAATE计划的立场报告 呼吁政府从财政 上支持VAATE计划 他们在报告中指出 飞机涡轮发动机多年来在 美国武装部队建立和保持空中优势方面作出了卓越的贡献 未来的 军事要求继续追求能力更强 更耐久 成本效益更好的飞机系统 然而这些系统只有在推进系统的能力继续提高时才能实现 为了以 经济可承受和及时的方式实现这些进步 必须有一项健全的航空推 进系统研究计划 这样的一项计划对国家安全利益是具有关键性 的 减少推进系统的科学和技术的投资是要冒风险的 因为痛苦 也许不会马上感觉到 然而 如果今天的决定导致美国涡轮发动机 领导地位的丧失 在下一个十年将会感到极其的痛苦 罗罗公司在70 年代由于三转子发动机这样的新技术的研发 经 营陷入绝境时 英国政府全力注资救助收归国有 将同一品牌下的 汽车业务分拆出去 后来罗罗发动机业务恢复正常重新私有化后 国家仍保留优先股以阻止超过15 的股权落入外国投资者手中 我们认为国内航空发动机的发展也应该从国家 军队和企业整 个产业链共同努力 发动机重大专项的实施也是要全产业链的配合 和努力 3 2 国外航空发动机研发的技术基础 独立于特定型号之外的基础国外航空发动机研发的技术基础 独立于特定型号之外的基础 研究和预先研究研究和预先研究 国外会花费大量财力和精力在预研工作上 预研工作到达一定 程度时才会转入研制的工程制造与发展阶段 美国军方 政府和企 业1988年联合组织实施了 高性能涡轮发动机综合技术 IHPTET 计 划 之后又从2006年开始实施IHPTET计划的后续计划 经济可承受 的通用先进涡轮发动机 VAATE 计划 这两个计划的共同特点是不 针对具体发动机型号 而是注重于关键技术的研究和试验验证 为 型号发展提供技术基础和直接的技术支持 比如IHPTET计划下的子 计划分别针对不同类型的发动机比如涡轴 涡桨发动机 涡喷 涡扇发 动机和短寿命发动机 包括结构 材料 基础件 仿真技术 控制 等等各方面 这些技术成果很多已经用于现有军民用发动机的改进 改型和新型号发展中 使现有航空推进系统的性能达到了更高水平 美国从 20 世纪 50 年代就开始探索发展预研计划 初期预研计 划由军方与企业制定 后来预研计划由政府 NASA 主持 企业及高 等院校制定 80 年代后期预研计划由军方与政府 NASA 联合主持 企业制定 1988年美国空军发起制订实施高性能涡轮发动机技术 IHPTET 计划 海军 陆军 国防部 NASA和七家主要发动机 制造商都参与了这项计划 计划目标是2005年使航空推进系统能力 翻一番 即推重比或功率重量比增加100 120 耗油率下降 15 30 生产和维修成本降低35 60 以1995 2000和2005 年为三个阶段的截止点 分别达到总目标的30 60 和100 这 个计划在不同阶段主承包单位和备选承包单位都推出了采用新技术 的核心机以期达到各阶段目标 20世纪70年代 英国国防部 皇家飞机设计院和国家燃气涡轮 研究院发起了一个长期的军用航空发动机技术综合验证计划 ACME计划 计划的主要资助方为英国国防部和罗罗公司 其 次还有德国的MTU公司和意大利的FIAT公司 迄今为止 ACME计 划是英国和欧洲投资最多 规模最大的一个军用发动机技术发展计 划 ACME计划的总目标是提供未来先进战斗机发动机所需技术 但该计划的目标并不是研制一种发动机 而是有最终的技术目标 推力达到8896 11120daN 推重比达到10和12 总压气机级数减少 到6 7级 总增压比达到24左右 美国和欧洲为了不断保持航空发动机的世界领先地位 实现战 略垄断 每隔几年就出台一个航空发动机发展计划 在相关技术研 发上投入几百亿到几千亿美元 例如 IHPTET计划在15年内总经费 为50亿美元 平均每年为3亿多美元 政府拨款和工业部门投资各占 一半 据统计 美国航空发动机的研究和发展费用 包括型号研制和改 进 改型 约占整个航空发展经费的 1 3 1 4 其中不针对特定型号 的发动机预研费约占全部发动机研究和发展费用的 30 35 甚至 更高 美 英 法发动机技术发展较均衡的国家每年的科研投资在 10 亿甚至几十亿美元 我国近几年也出台了发动机发展计划 经费 在几千万到几亿元人民币 相形之下 研发经费差距甚远 0 005 0010 0015 0020 0025 0030 00亿美元美英 法中 国外发展航空发动机一般走的都是 应用研究 先进部件 核心机 验证机 发展道路 美国国防部将科研阶段划分为应用基础 探索发 展研究 预先发展 工程发展和使用发展等五个阶段 又将预先发展 分为技术验证机和型号验证机阶段 国内也逐步开始按照这条发展 道路 但用于预研的费用仍然远远不足 国内航空发动机的研发多 还是从属于飞机 要有一种型号的飞机研制 才能有一种相应型号 的发动机立项 立项之后 才能有经费支持 以开展相关研制和建 设 因此发动机的研发多从完成具体型号的角度考虑和安排 这导 致了基础技术不成体系 技术储备不足 制约发动机发展 研制经 费投入不足 致使一些耗时 耗钱项目的关键试验没有完成 一些 关键技术和实验数据缺失 3 3 核心机的研发是发动机研发的重要一环核心机的研发是发动机研发的重要一环 核心机是燃气涡轮发动机中由高压压气机 燃烧室和高压涡轮 组成的发动机核心部分 航空强国的航空发动机发展经验是进行核心机预研 然后在同 一个核心机上再衍生出航空发动机和舰用燃气轮机 在 60 年代初美 国 GE 和 PW 首先发展出了各自的第一代核心机 GE1 和 STF200 随 后又发展出了各自的第二代核心发动机 GE9 和 JTF22 JTF22 经过 发展就是著名的 F100 GE9 核心机衍生出了诸如 F110 CFM56 LM2500 等众多的发动机 解决了如 F15 F16 F14 F18 的众多飞机和以伯克级驱逐舰为代表的各类舰 艇乃至民航客机众多动力选型问题 国内行业专家多年来在航空发动机研制发展思路等方面提出了 多项建议 发动机专家 工程院院士刘大响指出发展航空发动机必 须坚持动力先行 加强预先研究 切实打好基础 提高自主创新能 力 培养锻炼一支高水平的科技人才队伍 航空发动机本身是一个 独立复杂的系统工程 由于研制难度大 投资多 周期长 风险高 为了满足飞机的研制进度 发动机必须先行立项 才能赶上飞机的 进度要求 动力先行 主要是发动机的关键技术预研 材料工艺技 术 基础设备条件建设先行 还要提前进行核心机 验证机的综合技 术验证 航空发动机研制发展的重要技术途径是核心机派生系列化 发展 在核心机基础上形成应用范围宽广的发动机系列 在其转入 型号研制后 就需要飞机与发动机的一体化设计 匹配与协调 4 4 国内航空发动机产业链状况国内航空发动机产业链状况 4 1 国内发动机产业链国内发动机产业链 面对巨大的需求市场和我国技术水平的差距 在我国国民经济 和社会发展十一五规划中 提出了推进工业结构优化升级的目标 在十一五期间实施的重大专项中 大型飞机专项重点实施的内容和 目标是以国产大型飞机的系统集成 动力系统和试验系统的设计 开发和制造为重点 突破核心关键技术 为研制大型客机做好技术 储备 如果发动机列为我国的重大专项 这将为我国航空动力技术 的提升提供了机遇 也给国内航空发动机产业链上的企业创造了发 展的机会 我国的航空发动机研发 设计 制造单位多集中于中航工业集 团下航空发动机公司 4 2 国内外发动机研制主要公司对比国内外发动机研制主要公司对比 由于国外发动机技术较先进 发动机产业化程度较高 发动机 产品不仅仅在军用领域上多样化 系列化 在民用领域的批量化使 国内外发动机制造公司真正能够规模化 国内公司与国外相比 发 动机业务规模 盈利能力等指标差异较大 国外从事发动机业务的公司业务结构一般都多元 发动机业务 只占总业务收入的一部分 发动机业务不仅仅是制造业务 售后服 务收入也是有很大空间的业务 国外公司制造和服务业务结构较均 衡 中航发动机公司的服务业务包括物流 贸易 房地产和发动机 保障服务业务等 其中发动机保障服务业务收入还不到 5 国外从事发动机业务的公司也多为在国外的上市公司或为上市 公司的一部分 国内外这些公司的市值 市盈率水平等等差异也较 大 国外航空发动机业务的公司市盈率水平多在 15 倍左右 国内静 态市盈率水平多在 45 倍以上 从市值上看 国外公司最少的也有国 内公司的 5 倍以上 从 PS 上看 国外公司基本上是在 1 2 倍左右 最低的 Safran 的 PS 还要更低 而国内公司一般在 2 倍以上 除了单纯的市场因素外 我们认为造成国内公司与国外公司在 市场表现上的差异有几个因素 1 业务规模和结构差异 国内外航空发动机产业的成长阶段 不同 国内航空发动机产业仍处于成长期 国外发动机产业相对成 熟 2 体制上的差异 所谓体制不仅仅是所有者 还包括管理体 系 企业机制 约束机制等 目前国内航空发动机上市公司仅仅是 国内发动机产业链上很有限的局部 发动机整机业务的上市仍然会 受到军品保密 资质等方面的限制 已经上市的资产也仅仅是局部 的 而国外公司没有所谓的剥离和部分上市 此外 国外公司所处 的体制和机制环境是相对市场化的环境 这种体制上的成熟对于产 业发展是一种正向力 即对于前面一个因素是基础和环境 这种体 制实质上就是军民结合 军民一体化的体制 也是国防工业发展的 趋势 美国的军民一体化目标是将其国防科技工业基础与民用科技工 业基础结合 完成军民一体化目标后 形成一个富有弹性和更大活 力的国家科技工业基础 美国新修订的 国防生产法 已将政策重点转向两用型军事和 经济计划 国会也开始增加了两用科研的经费预算 美国为实现军 民一体化目标设置了专门的国防技术转移办公室 制定了国防技术 转移计划体系 这个体系由国防部为主导 分别由联邦机构 国防 部和海陆空兵种三个层次构成 美国政府针对国防科技工业不同阶段提出了不同的发展策略达 到相应的发展目标 资源集约 产业规模化 市场化方向推动军民结合 而军民结 合的大背景又促进国内国防科技工业的经营机制 投资体制改革 正是有这样的机制变革带来了军工资产上市的机遇 也促发了 国内航空发动机业务由分拆上市到整体上市 在这样的大背景下 国内航空发动机上市公司的估值包含了未来整体上市的预期 产业 由成长期到成熟期的发展预期以及这些公司成长为大市值公司的成 长预期 5 5 国内航空发动机制造主要公司国内航空发动机制造主要公司 5 1 航空动力航空动力 公司隶属于中航工业集团发动机公司 未来航空发动机整机制 造整合平台 上市公司之外的航空发动机业务包括中航黎明公司 黎阳公司 南方动力公司等制造单位 我们认为公司整合预期较明 确 军用航空发动机整机和零部件 收入占比超过60 以上 短期 内秦岭发动机趋于稳定 增长在于第三代发动机的逐步批量 未来 看军用大涵道比发动机等新型发动机的推出 民用航空发动机业务 收入占比约占20 25 公司拥有国内最 大规模的航空转包业务 与全球各大航空发动机制造商均有紧密协 作 近百种关键零部件被国外发动机公司确定为唯一的供应商 过 去5年复合增速约12 12年转包业务增长按年初计划目标将超过30 我们认为公司作为航空发动机整机业务的唯一平台地位已经确 定 军用第三代发动机 舰船用及地面用燃机等产品将是看得见的 增长点 大运发动机等新型发动机乃至民用发动机将是未来的新产 品类型 公司军品和民用转包业务稳步增长 但今年公司非航业务收缩 幅度较大 因此我们预计 12 年全年业绩个位数增长 预计 12 14 年 EPS 为 0 25 0 28 0 32 元 估值约 44 倍左右 短期由于市场估值 调整的因素 公司股价可能仍会受影响 长期看来 国内军民用航 空发动机需求带来的产业发展空间巨大 公司的重组预期仍然值得 期待 国家的航空发动机专项也将是行业催化剂因素 5 2 中航动控中航动控 公司于 09 年完成了重组 由原来的摩托车及汽车零部件业务变 为航空发动机控制系统业务 公司的发动机控制系统业务在国内具 有独特性和唯一性 是航空发动机产业链上重要的一环 目前航空发动机控制系统业务约占 75 转包业务占比约为 8 非航产品约占 17 公司下属的4家单位是我国航空发动机控制系统的主要生产单位 分别侧重于不同的产品 国内90 以上的发动机控制系统产品由公 司研制 我们认为二代机发动机的规模稳定 控制系统的更新升级 三代机的交付量提升 直升机交付量提升均为发动机控制系统带来 了稳定增长 我们预计这部分业务约有20 的增长 对于转包业务 公司控股的北京力威尔航空是Rolls Royce 公司 民用航空发动机摇臂的全球唯一供应商 同时占有Snecma公司航空 发动机摇臂80 的全球市场份额 西安西普目前主要为斯伦贝谢生 产石油钻探机零件 已与汉胜公司建立战略性合作关系 正在进行 相关产品的试制工作 西安凯迪转包生产以碟轴类 套筒类 转动 组件类 小壳体类 活门组件类和精密异型件类零组件为主导产品 与 HONEYWELL GOODRICH UTC SLBG EATON SMITH M D 等世界知名企业建立了良好的合作关系 我们预计12年这部分业 务增速约20 对于未来的整合 未在上市公司的动力控制研究所这样的事业 单位改制是一个趋势 动力控制研究所拥有国内较强的发动机控制 研制能力 引领动力控制领域的最新技术 但未来的整合进度具有 不确定性 我们预计公司 12 14 年 EPS 分别为 0 22 0 25 0 30 元 EPS 复合增长率 17 左右 目前 PE 约 40 倍 5 3 成发科技成发科技 公司股权关系和业务管理均在中航发动机控股公司下 是航空 发动机业务序列中的一部分 是中航工业发动机传动系统平台 公司主要业务是航空外贸转包业务 航空发动机军品业务以及 非航业务 其中 外贸转包业务约占收入55 左右 内贸军品业务 约占30 2009 2011年公司外贸航空产品业务收入的复合增长率达20 公司外贸转包从纯粹的零部件供应 转型升级为部件组装及供应链 管理 12年上半年公司已取得的外贸产品在手订单量已基本达到全 年计划数 我们判断公司的转包业务12年的增长约15 20 公司军品中还是以老产品为主 我们判断老军品规模基本没增 长 甚至会有下滑趋势 公司积极研发新产品 重新进入航空发动 机研制 主战场 但新产品研制收益具有不确定性 未来新产品批 产才会成为公司业务的增长点 哈轴业务目前仍然处于管理调整期 由于技术 市场等原因 哈轴的业务将会是比较慢的增长趋势 短期内不会有爆发式增长 公司非航业务中 法斯特公司取得国外石油设备零部件加工的 订单 与11年相比业务增长将会较显著 普瑞玛公司则由于加工业 务偏低端 利润率水平难有提升 在中航工业集团整合的大背景下 公司具有发动机传动业务整 合预期 这也是市场估值一直较高的原因之一 但推进的进度具有 不确定性 我们预测公司 12 14 年的 EPS 为 0 13 0 18 0 21 元 股 EPS 复合增长