綜述
航空發動機是當今世界上最複雜的、多學科集成的工程機械系統之一，涉及氣 動熱力學、燃燒學、傳熱學、結構力學、控制理論等眾多領域，是技術密集、 知識密集的高科技產品，對基礎材料、加工工藝、裝配工藝、基礎試驗等有着 苛刻的要求，因而被譽為現代製造業“皇冠上的明珠”。核心機是發動機的心 髒，
軍用航空發動機主要包括新增市場和存量維護保養市場。
1. 航空發動機：現代工業“皇冠上的明珠”，核心機是發動機研製關鍵的一環
航空發動機是當今世界上最複雜的、多學科集成的工程機械系統之一，涉及氣動熱力學、燃燒學、傳熱學、 結構力學、控制理論等眾多領域，是技術密集、知識密集的高科技產品，對基礎材料、加工工藝、裝配工藝、 基礎試驗等有着苛刻的要求，因而被譽為現代製造業“皇冠上的明珠”。目前，各種類型的航空發動機分別 被廣泛應用於不同飛行包線的固定翼飛機和直升機，是現代航空製造業的核心環節，可以説航空發動機的技 術水平是推動航空器性能提升的核心因素。
航空發動機產業有以下特點：技術壁壘高、經濟回報高、研製週期長。
圖3：GEF-110 核心機
2. 航空發動機產業鏈包括上游研發設計、中游分系統製造和下游整機制造
航空產業鏈主要包括上游研發設計、高端材料供應、零部件製造，到中游分系統製造，到下游整機制造、整 機試驗和維修保障。中國航發產業從測繪仿製到自主研製 60 多年來，經歷了從無到有，現如今已有了一定 的技術積累，基本建立了完整的航空發動機研製和生產體系。
圖6：航空發動機葉片
圖7：航空發動機渦輪葉片
目前全球葉片市場仍以歐美企業為主導，例如 GE、賽峯、羅羅、普惠等國際航空發動機巨頭均擁有直屬工 廠，或與合作公司成立合資工廠。而隨着國內航空發動機葉片製造技術的不斷進步，也有部分企業逐步具備 了，引導中國航發葉片市場。目前國內葉片市場由航發動力、煉石航空、萬澤股份和應流股份等企業主導。 航發動力擁有國內最大的葉片生產線，其精密鍛造、表面處理生產線都處於亞洲領先地位。此外，煉石航空 公司立足於高温合金材料及航空發動機單晶渦輪葉片研製，已構建了“錸元素→高温合金→單晶葉片→航空 零部件→航空發動機→大型無人機整機”完整的產業鏈。
隨着航空發動機技術的日益進步，其性能不斷地提高，燃油和控制系統也由簡單到複雜發展，從液壓機械控 制發展到全權限數字電子控制（FADEC），發動機狀態監視和故障診斷系統歸入發動機控制系統，並且防喘 控制也越來越受到專家的關注。目前國際市場上以英美為主導，我國從80年代初進行了FADEC系統的研究， 並取得了較為矚目的研究成果。
在動力控制系統方面，我國的航發控制已處於國內市場壟斷地位，公司是國家航空動力控制系統及產品研製、 生產基地，已經構建了較為完整的航空發動機燃油與控制系統專業體系，擁有國家一流專業科研人才，科研 實力雄厚。另外具備一定實力的海特高新等民營企業也試圖進入市場，公司已完成戰略轉型，由一家傳統航 空維修企業轉向綜合航空技術服務企業，公司航空新技術研發製造業務板塊已形成產量量產、多種新型號在 研，以及多個項目預研全面推進的良好局面。
航空發動機的零部件有盤軸、風扇軸、渦輪盤、軸、整體葉盤/葉輪、渦輪機匣和風扇匣等，
鈑金是一種針對金屬薄板（通常在 6mm 以下）的綜合冷加工工藝，包括剪、衝/切/複合、折、焊接、鉚接、 拼接、成型等。其顯著的特徵就是同一零件厚度一致。通過鈑金工藝加工出的產品叫做鈑金件。發動機的燃 燒室、噴灌機匣以鈑金件為主。
高温合金又叫熱強合金、超級合金。按基體組織材料可分為三類：鐵基、鎳基和鈷基。按生產方式可分為鑄 造高温合金、變形高温合金和粉末高温合金。按強化機理可分為碳化物強化、固溶強化、時效強化和彌散強 化。
陶瓷基複合材料就是以陶瓷為基體與各種纖維複合的一類複合材料。陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高温結 構陶瓷，這些陶瓷材料具有耐高温、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優異性能，但其致命的弱點是 比較脆，容易出現裂紋甚至斷裂。而採用高性能纖維與陶瓷基體複合，就可以顯著提高陶瓷韌性和可靠性。 纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優良韌性的纖維增強陶瓷基複合材料。這樣的陶瓷基複合材料具備了類 似金屬的斷裂行為，即受力較大時先發生拉伸，拉伸大到一定程度時才會發生斷裂，只有具備這樣優良韌性 的材料才具備在發動機渦輪葉片上使用的條件。目前國內廠商有火炬電子等企業。
鈦合金指的是多種用鈦與其他金屬製成的合金金屬，強度高、耐蝕性好、耐熱性高。根據加入的元素不同， 鈦合金的屬性也不同。主要應用於壓氣盤、靜葉片、動葉片、機殼、燃燒室外殼等零件部位。2014 年我國生 產航空航天領域用鈦銷售量合計 4861 噸。
3. 軍用航空發動機市場空間測算
4. 相關企業分析
國內航空發動機譜系最全，科研生產能力最強的企業。航發動力是國內大型航空發動機製造基地企業，國內 唯一的生產製造渦噴、渦扇、渦軸、渦槳、活塞全種類軍用航空發動機的企業。公司主要業務分為三類:航 空發動機及衍生產品、外貿出口轉包業務、非航空產品及其他業務。主要產品和服務有軍民用航空發動機整 機及部件、民用航空發動機零部件出口、軍民用燃氣輪機、軍民用航空發動機維修保障服務。目前已具備涵 蓋航空發動機全壽命週期的設計、製造、總裝、試車、維修整套技術和發動機綜合服務保障能力，綜合技術 水平國內領先。公司在葉輪、盤、軸、機匣加工、整體結構件、精密鑄造、精密鍛造等關鍵點上具備了國內 一流的製造能力。
航發動力將受益於 機型列裝和國產替代等邏輯，產能釋放和產 品交付有望走上正軌。航發動力的十四五邏輯 除了與中航沈飛、中直股份和中航飛機一樣受益於若干主戰機型放量以外，還將受益於國內現有飛機航發的 國產替代、現存軍機航發的維修替換市場以及未來民機市場爆發的邏輯。產能和交付方面，對於需求方面市 場並沒有過多的憂慮，而從供應端來看，市場一直在擔憂公司的產能和交付問題，不過從我們對於發動機產 業鏈的調研情況來看，或許十四五的產能和交付問題相對於十三五來説會有顯著改善，主要原因就是十四五 的任務保障被放到了非常重要的位置，同時如果公司自身產能受限，不排除或會通過軍民融合來解決產能問 題，所以產能和交付的問題其實可以更加樂觀。
未來的看點在於若 幹型號定型和量產。 十四五期間主戰機型的全狀態版本、各種改型都會加快列裝，對大推 渦扇、大涵道渦扇、中推渦扇、大功率渦軸都有強勁的需求，從研製時點來看，渦扇的三大型號和渦軸的一 大型號將在十四五期間定型，型號從定型到量產將令產業鏈上下游公司顯著受益。公司在三季報中已經預測 2020 年全年將向中國航發系統內關聯方銷售商品、提供勞務的金額比年初計劃數大幅提升 101.22%，關聯 交易規模大幅超公司預期顯示非計劃需求大幅增加。
高温合金龍頭企業，航空航天 用高温合金產能超千噸。鋼研高納是國內航空航天用高温合金重要的生產基地， 國內電力工業用高温合金的重要供應商，從事航空航天材料中高温合金材料的研發、生產和銷售。公司目前 是國內高端和新型高温合金製品生產規模最大的企業之一，擁有年生產超千噸航空航天用高温合金母合金的 能力以及航天發動機用精鑄件的能力，在變形高温合金盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面具有先進的生產技 術，具有製造先進航空發動機亟需的粉末高温合金和 ODS 合金的生產技術和能力。
航空發動機是高温合金重要應用領域:先進發動機高温合金重量佔比或達到 70%。高温合金在材料工業中主 要是為航空航天產業服務，需求佔比約為 55%，其次為電力和機械，需求佔比分別為 20%、10%，另外工 業領域佔比 7%，汽車、石油和其他領域佔比分別為 3%、3%和 2%。在先進的航空發動機中，50-70%重量來自於高温合金，越先進發動機高温合金佔比越高。發動機越落後變形高温合金的比重越大，發動機越先進鑄造高温合金的比重越大，鑄造高温合金的成本高、設計更復雜。
航空裝備進入快速 列裝期，航發新增和替代市場空間巨大。中國各類機型方面與美國相比還有大幅度的差距。 戰鬥機方面未來二代機將逐步退出歷史舞台，三代機、四代機佔比將逐步提升。運輸機方面未來運-20 的市 場需求量或達數百架。直升機方面我們認為我軍最新研製的 10 噸級中型通用直升機直-20 也將和黑鷹直升機 所取得成績一樣成為我軍陸、海軍的主力機型參與各種軍事行動。我們假設未來 15 年幾款戰鬥機、運輸機 和直升機完成全部列裝，航空發動機領域新增合計市場空間約為 1,730 億元，每年新增的航空發動機市場約 為 115 億元人民幣。我們預測的每年維護和替代市場空間約為 24 億元人民幣。我們假設高温合金價值量佔 發動機價值量比重為 20%，則每年高温合金在航發領域的市場空間約為 28 億元人民幣。
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（報告觀點屬於原作者，僅供參考。報告來源：東興證券）