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　　航空發動機產業鏈的投資契機

　　軍工行業航空發動機專題報告|2020.2.17

　　航空發動機是制約我國航空產業發展的瓶頸，在強軍目標引領下我軍將加速補齊動力短板。需求端，未來 20 年我國航發產業市場空間超 2 萬億元，年均產值有望從當前不到 300 億上升至千億規模；供給端，長期制約我國航發產業的體制、資金、技術等因素逐步消除，且在國外技術封鎖背景下，我國航發產業自主型號研制有望進入加速期，同時，隨著太行系列逐步開始大批量交付，未來 WS-15 的研制完成， 我國航空發動機產業發展有望迎來向上拐點。

　　▍市場空間：全球航發市場空間近 30 萬億元，中國企業望分享超 2 萬億市場空間。隨著全球客貨運量提升及安全形勢加劇，預計未來 20 年全球軍民用航空發動機市場規模將超 30 萬億，其中中國約 4 萬億元，我國企業能分享的軍民用航空發動機市場空間約 2.2 萬億。根據正文測算，預計其中航發控制系統市場空間占比 10%達 2300億元，盤軸件及葉片市場占比 30%達 7000 億元，原材料市場空間約 7700 億元。

　　▍市場格局：全球寡頭壟斷勢力逐步增強，國內航發集團一家獨大。全球民用航空發動領域，GE、PW、RR 及其兩兩聯合組建的 CFM、IAE、EA 六家公司壟斷了 90% 以上的市場份額，且近年來壟斷趨勢愈發顯著。軍用航發領域，僅有美、俄、英、法、中五國獨立掌握大推力航發設計制造技術。我國軍民用航發整機生產主要集中于航發集團旗下的四所七廠，零部件及原材料配套也主要以航發集團為主，部分民參軍企業共同參與。目前我國尚不具備民用大涵道比渦扇發動機的整體制造能力， 國產支線客機發動機嚴重依賴進口。

　　▍我國航發產業趨勢：太行發動機逐步走向成熟，行業增速或迎向上拐點。近年來太行系列發動機性能已相對成熟，并逐步大批量列裝部隊，我們根據 SIPRI、《世界空中力量》等披露數據測算，我國三、四代戰機航發國產化率或已接近 70%。宏觀層面，航發集團成立、兩機專項等政策扶持力度加大，料將逐步消除長期制約我國航發產業發展的體制、資金、技術等因素，在國外技術封鎖背景下，我國航發產業自主型號研制有望進入加速期；微觀層面，太行系利開始逐步大批量生產， WS-15 等新型號研制也在快速推進，我國航發產業增速有望迎來向上拐點。借鑒國外成功經驗，我國航發產業未來發展趨勢確定性較高，中長期看有望從當前百億元年產值向千億元產值邁進。

　　▍風險因素：兩機專項資金投入不及預期，重點軍用航空發動機型號研制及量產不及預期，政策支持力度不達預期等。

　　▍投資建議。航發集團成立、兩機專項的實施將驅動我國航發產業進入型號研制加速期，隨著太行系列逐步大批量交付，及WS-15 研制的快速推進，我國航空發動機產業將進入高速發展期，考慮到航發產業的封閉性、壟斷性及未來國產化率的不斷提升，我國航空發動機企業將望充分分享國內軍用航發市場成長空間。同時，我軍作訓加強將帶來航空發動機運營維護需求增加，航發維修投資機會也值得關注。建議從：1）細分產業鏈行業地位，2）細分產業鏈市場空間，3）當前的技術水平及未來的產業化發展潛力三個角度選擇投資標的。推薦火炬電子、中航高科、應流股份（機械組覆蓋），關注鋼研高納、中航重機、航發控制、航發科技、航新科技、海特高新。

　　核心觀點：航空發動機產業逐步走向成熟

　　我國國產航空發動機產業逐步走向成熟。由于我國航空發動機產業長期走測繪仿制的道路，在整體設計、材料、制造工藝等方面相對落后，太行發動機列裝初期存在一些故障，再加上媒體大量報道我國航空發動機產業與歐美等國的差距，到目前為止，市場上仍存在中國航空發動機產業落后的預期。近年來隨著太行改進型號的列裝，據《中國日報》報道， 我國第五代戰機殲-20 將逐步換裝國產發動機，我們根據 SIPRI 以及《世界空中力量》數據計算出的我國三、四代戰機航發國產化率已接近 70%。我們認為，隨著太行系列發動機開始大批量產，以及未來更多型號有望完成研制，我國航發產業將逐步走向成熟。

　　中國航空發動機產業具備從小規模低基數到大空間的高確定性產業成長邏輯。總體而言，我國軍用航發技術水平落后美國一代以上，估計差距近 30 年，且運輸機、新一代戰斗機航發國產化率仍有待提高，民航客機等商用航發幾乎完全依賴進口，考慮到國外技術限制等因素，發動機國產化需求愈發急迫。隨著飛發分離、兩機專項的實施，制約我國航發產業發展的因素將逐步消除，我國航發產業增速有望迎來向上拐點。對比英美航發強國的產業發展經驗，我國航空發動機產業具備中長期從百億元年產值向千億元產值邁進的高確定性產業成長邏輯，當前我國航空發動機產業存在長期投資機會。

　　市場空間：全球航發市場空間近 30 萬億元，中國企業望分享超 2 萬億市場空間。隨著全球客貨運量提升及安全形勢加劇，預計未來 20 年全球軍民用航空發動機市場規模將超 30 萬億，其中中國約 4 萬億元，我國企業能分享的軍民用航空發動機市場空間約 2.2 萬億。根據我們測算，預計其中航發控制系統市場空間占比 10%達 2300 億元，盤軸件及葉片市場占比 30%達 7000 億元，原材料市場空間約 7700 億元。

　　航空發動機簡介：工業皇冠上的明珠航空發動機概念及分類

　　航空發動機是為航空器提供飛行所需動力的裝置，是航空器的“心臟”。航空發動機的設計、研發、制造、工藝等均需要精尖的科學技術水平，其在現代工業領域里占據重要地位，被譽為現代工業“皇冠上的明珠”，代表了人類最先進的智慧，更體現了一個國家科技和工業的實力，其發展水平也是國家安全和強國地位的重要保障。

　　按結構劃分，航空發動機分為活塞式與噴氣式兩類，噴氣式中按是否有壓氣機又可以分為燃氣渦輪發動機與沖壓發動機。早期的飛機及直升機幾乎全部使用活塞式發動機，由于其功率的限制，只適用于低速飛行。20 世紀 40 年代以來，燃氣渦輪發動機開始成為現代飛機與直升機的主要動力。沖壓發動機構造簡單、推力大，特別適用于高速高空飛行， 低速飛行時沖壓發動機成為死重，不能自行起動和低速性能差限制了其在航空器上的應用， 目前僅用在導彈和在空中發射的靶彈上。本文主要討論燃氣渦輪發動機。

　　軍用航空發動機趨勢：推重比提升，向變循環發展

　　軍用航空發動機歷經五代，推重比不斷提升。第一代渦扇發動機出現在 20 世紀 50 年代，以英國的康維發動機、美國的 JT3D 發動機為代表，推重比在 2 左右；第二代渦扇發動機出現在 20 世紀 60 年代，以英國的斯貝 MK202 和美國的 TF30 發動機為代表，推重比在 5 左右；第三代渦扇發動機出現在 20 世紀 70-80 年代，以美國的 F100、歐洲的 RB199和蘇聯的 AL-31F 發動機為代表，推重比在 8 左右；第四代渦扇發動機出現在 20 世紀 90 年代，以美國的 F119 和歐洲的 EJ200 發動機為代表，推重比在 10 以上；第五代渦扇發動機出現在 21 世紀初，以美國的 F135 和英、美聯合研制的 F136 發動機為代表，推重比為 12-13。未來航空發動機推重比將不斷提高，美國已經開啟第 6 代航空發動機的研發， 預計推重比將達到 16-18。

　　變循環是未來發展方向。變循環是指通過改變發動機的一些部件的幾何形狀、尺寸或者位置，實現不同熱力循環間的轉變。利用變循環改變發動機循環參數，如增壓比、渦輪前溫度、空氣流量和涵道比，可以使發動機在各種工作狀態下都具有良好的性能。爬升、加速和超聲速飛行時減小涵道比，接近渦噴發動機的性能，增大推力，在起飛和亞聲速飛行時，加大涵道比，以渦扇發動機狀態工作降低耗油率和噪聲。

　　民用航空發動機趨勢：涵道比不斷增大，更注重經濟性與環保

　　民用大客機對發動機的要求與軍機差別很大，主要是在保證安全可靠的前提下，提高經濟性，降低污染排放、降低噪音、增加壽命，實現性能更加優化、控制更加智能化和對環境更加友好。提高運行經濟性、降低耗油率的基本技術途徑是提高發動機的涵道比，提高總增壓比以及渦輪前溫度。由于大涵道比渦扇發動機能更好滿足上述要求，現代民用大型客機均以此為動力裝置。

　　20 世紀 80 年代以來，隨著涵道比的增加，發動機經濟性不斷提升。20 世紀 80 年代以來，隨著涵道比的增加，發動機經濟性不斷提升。GEnx 發動機（主要用于波音 787） 由于采用了高涵道比與高總壓比及效率更高的部件，其耗油率比 1999 年投入使用的GE90-94B 發動機降低了 6.9%。遄達 1000 發動機（用于 B787）涵道比為 10-11，總壓比為 50-52，兩者在 2010 年前的發動機中均屬最高，其耗油率比 2007 年投入使用的遄達900 發動機低 4%，經濟性及環保性明顯提升。

　　全球航發產業格局：寡頭壟斷逐步加深

　　全球民用航發市場：六大巨頭壟斷近九成份額

　　美英法德日等少數國家的寡頭企業壟斷了世界航發和燃氣輪機市場。軍用領域真正形成航空發動機產業并具有相當規模的國家只有美、俄、英、法、中等少數幾個國家。民用領域壟斷程度更深，美、英兩國的三家公司（美國的通用電氣、普?惠公司以及英國的羅? 羅公司）及其成立的合資公司（CFM、IAE、EA 公司）幾乎占據了民用航發市場份額的90%。

　　全球民用航空發動機整機市場呈現 3+3 寡頭壟斷格局。世界民用航空發動機市場基本由美國通用電氣（GE）和普拉特·惠特尼（PW）、英國的羅爾斯·羅伊斯（RR）以及這三家公司同法國賽峰集團（Safran）相互間合資成立的斯奈克瑪國際 CFM（Safran/GE）、 IAE（RR/PW）和 EA（GE/PW）等公司高度壟斷，特別是大型客機和運輸機的大涵道比渦扇發動機市場基本被上述歐美巨頭集團壟斷。這六家公司具有獨立研制航空發動機整機的能力，在全球大型民用航發的核心技術研發、總裝集成、銷售及客戶服務等全產業鏈上處于主導及控制地位。近年來，產業壟斷趨勢不斷增強。GE 與波音、RR 與空客近年來在部分新機型上實行“手拉手”合作，一款機型只對應選用唯一一款發動機型號。

　　既有競爭又有合作，三大整機公司成立合資公司專門生產某一款發動機，實現優勢互補。GE 和 SNECMA 各持股 50%，于 1974 年聯合成立 CFM 公司，負責 CFM56 渦扇發動機的合作研制、生產和銷售。IAE 是 PW、 RR、 JAEC（日本）和 MTU（德國）于1983 年合資成立的公司，為 150 座級客機市場提供 V2500 發動機。RR 已于 2011 年退出 IAE。EA 由 GE、PW 于 1996 年成立，最初為波音公司計劃在 747 基礎上推出的 450 座級，四發 747-500/600 項目設計一款大推力高涵道比渦扇發動機，但項目流產，后和波音合作，生產 GP7200 發動機，用于裝機 A380，以對抗羅羅的 Trent 9000。

　　全球軍用航發市場：美、英等五國壟斷

　　全球軍用航空發動機市場基本被美、英、法、俄、中等五國的寡頭公司壟斷。目前世界上僅有美、俄、英、法、中五國獨立掌握大推力航空發動機的獨立設計制造技術。但是中國軍用航空發動機譜系不全；民用航空發動機仍為空白，行業尚處于起步階段。全球主要的軍用航空發動機基本被美國的 GE 和 PW、英國的 RR、法國的 SNECMA、俄羅斯的聯合發動機制造集團、中國的航發集團壟斷。

　　在軍用和小型航發領域，法國斯奈克瑪（Snecma）、美國霍尼韋爾（Honeywell）、德國 MTU、意大利 Avio 以及俄羅斯土星、禮炮公司等是主要代表性企業，它們具有較完整的生產能力，除了進行整機研發與銷售外，還作為一級供應商為頂級企業提供大部件和核心機部件。

　　中國航發產業格局：以航發集團為主導

　　航發集團成立之前，作為一家縱向一體、橫向一體的行業性總公司，中航工業集團構成了中國的航空工業。中航工業體系由總部、下屬飛機廠所、發動機廠所以及各種機械設備廠所構成?？偛繉ζ煜缕髽I發揮領導協調作用，而各下屬企業之間也存在廣泛的上下游聯系。在體系之外，中航工業體系接受政府（國資委、工信部國防科工局）監管，以滿足軍方航空裝備需求為核心基本職能。

　　整機制造集中于航發集團旗下廠所

　　航發集團成立后，實現了航空工業體系在垂直方向上的拆分。“單飛”方案的實施將導致中國航空工業垂直一體化被打破，在我國首次實現飛機主機與發動機的縱向分離，在上下游關系上更加符合航空工業發展規律。國際經驗表明，飛發分離有助于發動機預研和技術發展，“單飛”方案有利于我國的發動機行業發展。

　　航發集團下屬航發集團旗下四所七廠是我國航發產業主要整機生產力量。我國航空發動機產業絕大部分集中在中國航發集團內。傳統的主機研制生產單位主要包括中國航發旗下的 4 家研究所（606 所、608 所、624 所和貴發所）和黎明（410 廠）、西航（430 廠）、黎陽、南方、成發（420 廠）、東安和蘭翔 7 家生產廠，企業的產品主要包含中、大型渦輪風扇/噴氣發動機，是中國目前以及將來很長時間內主力機以及大型民機要依賴的動力。

　　零部件及原材料由航發集團主導，部分民參軍企業共同參與

　　我國航空發動機部件級研制生產單位主要包括航發動控、航發科技、中航重機和中航精鑄等；航發材料領域的研制生產單位主要有中科院金屬所、北京航空材料研究院、鋼研高納、撫順特鋼、寶鈦股份和包鋼股份、煉石有色等。航空發動機維修方面主要為國內主要航空發動機制造企業以及海特高新、航新科技（通過收購 MMRO 切入航空發動機部件維修）等公司。

　　中國航發產業趨勢：行業增速有望迎來向上拐點

　　中國航發產業歷經三階段，從測繪仿制到自主研制60 多年來，我國航空發動機的發展，經歷了從無到有，從測繪仿制到自行研制的過程， 目前已經有了一定技術積累，在生產上已具有相當大的規模；在實驗方面，建成了亞洲第一的高空臺及其他研究實驗設備?？傮w來看，我國航空發動機行業的發展經歷了以下三個階段：

　　第一階段：1950-1965 年前后，在蘇聯幫助下仿制自制渦噴。當時，我國根據蘇聯BK-1F 技術資料仿制出了渦噴 5，隨后完成渦噴 6 研制，并開始著手研制渦噴 7 和渦噴 8 發動機。這一階段我國航空動力行業快速發展不斷突破，實現從完全依賴外援技術到開始自助設計研制的轉變。

　　第二階段：1966-1990 年，進入獨立發展階段。20 世紀 60 年代中蘇關系出現問題，我國開始著手完整的自主研制航空發動機。1965 年，為配合我國首架自主研制的主力戰斗機型殲 8，我國開始進行渦噴 7 甲發動機研制，是我國第一個完整走完設計、試制、零部件加工及整機地面調試、高空模擬實驗到最后試飛定型的發動機型號。期間，我國自行設計了渦噴 13 發動機，獲得國家科技進步一等獎，并仿制英國羅羅公司的斯貝 MK202 制造出渦扇 9 發動機。

　　第三階段：1990 年至今，開始了新一代核心機預研計劃，構建核心機體系的整體發展思路逐步形成，科研系統逐步成熟。2002 年，我國自行設計研制的渦噴 14 發動機設計定型；2005 年，我國自主研制的第三代大推力渦扇 10 發動機通過設計定型，這兩種發動機的研制成功標志著我國在核心機上取得巨大突破，并使我國成為少數能自主研制航空發動機的國家之一。

　　橫向看：中國航發技術估計落后美國近 30 年

　　美國航空發動機產業從技術及管理上都較為成熟。管理上，美國一直實行“飛發分離”、美國政府持續開展研究計劃，并在航空發動機研制中強化競爭等措施，技術上，估計中國航空發動機落后美國 30 年，發動機技術水平差距一代以上。

　　中國航空發動機從仿制開始，起步較晚，估計從時間上看落后美國近 30 年，從代際上看，落后美國一代以上。上世紀 80 年代美國 F15 戰機已經裝備推重比達到 8 的 F110 發動機，我國同類型的 WS10 發動機到 2010 才投入生產，用于裝備殲 11B 戰機。WS10

　　中間推力及加力推力略高于 F110，質量也比 F110 略輕。美國裝備 F22 的 F119 發動機 20 世紀 90 年代就以后投入生產，據觀察者網報道，我國與 F119 同代際的渦扇-15 在 2020 年后才有望完成研制。

　　美國新一代航空發發動機研制項目取得重大突破，技術優勢或更加明顯。根據英國“飛行網站”報道美國新一代航空發發動機研制相關技目前已獲重大突破，預計將在 2020 年之后投入使用，裝備在 F35 聯合戰斗機上。美軍下一代“自適應變循環發動機”推力高達20 噸，處于全球領先水平。

　　縱向看：中國航空發動機逐步走向成熟，國產化率不斷提升太行系列發動機性能成熟前，我國三、四代戰機大量依賴進口發動機。在 2005 年WS-10 定型列裝前，我國殲 10、殲 11、殲 15 等三、四代戰機主要依靠進口俄羅斯的 AL-31F系列發動機。初期定型列裝的WS-10 穩定性相對不足，存在死機、返修壽命短等問題。

　　我國航發產業當前規模仍然較小。我國軍民用航空發動機整機制造、維修，以及主要零部件及材料均由從航發集團主導，所以從航發集團航空產品收入規模來可以近似看出我國航空發動機產業的年產值約 250 億元，對比 RR、GE 等公司，規模相對較小。

　　我國國產軍用航空發動機逐步走向成熟。隨著技術的不斷完善與改進，近幾年太行系列的后續型號WS-10A/B 性能快速提升，并逐步批量裝配我國三代、四代、甚至五代戰機。依據斯德哥爾摩和平研究所公布的我軍向俄羅斯引進的戰機、AL-31F 系列發動機數據， 并對比《世界空中力量 2018》相關數據，我們測算當前我國的三四代戰機需要國產航發近 900 臺，三、四代戰機的航發國產化率接近 70%。

　　我國主要民用航空發動機大量依賴進口，尚不具備完整制造民用渦扇發動機能力。民用航空發動機對可靠性、安全性、經濟性要求較高，目前我國尚不能完整制造一臺高涵道比民用渦扇發動機，新舟系列、ARJ21 等國產支線客機發動機嚴重依賴進口。

　　制約因素逐步消除，行業或迎向上拐點

　　我國航發產業受制于體制、經費、技術等因素，自主研發能力相對較弱，發動機型號研制依賴于飛機整機，投入經費及預先研究不足，材料及工藝落后等問題成為此前長期制約我國航發產業發展的瓶頸，而受益于歐美國家長期以來對航發產業的巨大支持，以及一直實行飛發分離、預研先行、內部適當競爭、多元化經營的管理體制，三大行業巨頭發展迅速，其中 RR 成長尤其明顯，近 30 年來，市值最大時成長近 20 倍。

　　航空發動機產業定位為戰略性支柱產業。美、英、法等國將航空發動機列為國家戰略性產業，給予較大的政策及經費支持。航空噴氣發動機在美國《2020 聯合設想》報告提出的構成美國未來戰略基礎的九大優勢技術中位列第二，排在核技術之前。英國在羅?羅公司瀕臨破產之時實施援救，并保留一英鎊的“黃金股”，防止股權落入外國投資者手中。

　　實行“飛發分離”，先行開展長期研究計劃。美國發動機研制與飛機研制相獨立，采用預研計劃，提前開始研發發動機，以加強技術儲備、降低研發風險、縮短研發周期。綜合高性能渦輪發動機技術（IHPTET）和多用途、經濟可承受先進渦輪發動機（VAATE），都是典型的政府相關部門主導的預研項目。美國因為提前預研發動機，使發動機技術走到了戰機前面， F-22 戰機使用的 F-119 屬于第四代發動機，但美國的核心機技術已發展到第六代。

　　進行垂直一體化的行業整合，提升競爭力，打通產業鏈。為了集中優勢資源，提高本國航空發動機產業的競爭優勢，俄羅斯從 2007 年開始對本國的航空發動機行業資源進行整合，組建了聯合發動機公司、禮炮公司等。整合后聯合發動機公司占行業總資產的 85%， 產品覆蓋軍用及民用航空、商業項目、發電供熱用途、抽氣系統、船用燃氣輪機等。

　　美英等國的 GE、PW、RR 等主要航空發動機公司也已經形成了從研發設計、關鍵部件制造到整機總裝的完整產業鏈，其在產業鏈中具備較強的主導地位。

　　軍民融合，多元化布局。世界航空發動機企業早期均以軍機為主，但單純做軍品易受行業周期性因素影響，為了提高抗風險能力以及加強盈利能力，主要航空發動機公司逐步向民品領域拓展，實現多元化布局。RR 在 1985-1994 年，非航空燃氣輪機與航空渦輪發動機的銷售額比例為 15：85，而 2008 年，公司 32%的銷售收入來自非航空動力領域，其中絕大部分是燃氣輪機業務。其他發動機公司也均采用軍民融合的多元化發展模式，以強化公司內部各個業務板塊的協同，拓展技術的應用范圍，打通產業鏈的上下游，縮短業務流程并降低成本。

　　采用主承包商-供應商的模式。目前世界航空發動機產業已經逐步形成主承包商-供應商的模式。主要發動機公司基本都將大量的生產工作甚至一些零部件/子系統的研發工作轉包出去，以此提升合作關系并分擔技術及商業風險。RR 從 2004 年開始只生產其最終產品所有零部件中附加值最高的 30%，而將余下的 70%轉包出去，從而在風險可控的前提下， 盡可能地降低發動機全部零件的制造與采購成本。

　　制約因素逐步消除，加速追趕歐美

　　2016 年航發集團掛牌成立，標志著我國從管理體制上實現“飛發分離”；效仿歐美等國實施預研計劃，2016 年實施的兩機專項估計投入將超千億元，有效支持我國重點型號航空發動機、燃氣輪機及高溫材料的研制。同時，我國在高溫合金等材料問題上不斷突破。

　　制約我國航空發動機產業發展的體制、經費、技術上的制約因素有望逐步消除，我國航空發動機產業發展有望加速。 

　　“飛發分離”，優化體制機制航發研制舊體系制約我國航空發動機的發展。在實現“飛發分離”模式之前，我國的航空發動機研發體制一直仿照前蘇聯的模式，遵循“飛機型號在先，發動機型號在后”的順序，這種模式把發動機視為飛機的附屬品，確定了具體型號的飛機，然后對與該機型配套的發動機立項，立項之后才能獲得人力和經費的支持，從而開展基礎研究和系列測試工作；如果飛機型號下馬，則該飛機型號所對應的發動機的研制也必須下馬。這樣的模式大大限制了航空發動機的研制自由，且不利于相關技術的積累和儲備，大大增加了發動機研制失敗的風險。

　　“飛發分離”新體系在 2016 年塵埃落定。2016 年 3 月 2 日，航發控制和航發科技發布公告確定了中國航空發動機集團有限公司主要領導的任職，并且確定新成立的“中國航發”將取代中國航空工業集團公司成為這兩家上市公司的實際控制人。從此，中航工業集團下屬的中航發動機控股有限公司等航空發動機業務相關企（事）業單位將從原來的飛機制造體系中分離出來，納入新成立的中國航空發動機集團有限公司，標志著我國飛機和航空發動機的研制真正實現了“飛發分離”?！帮w發分離”利于提高發動機制造商的靈活性和研發效率，也有利于兩機專項等預研計劃的開展。

　　實施“兩機”專項等政策支持航空發動機產業發展

　　我國航空發動機發展一直落后于歐美發達國家，其原因是我國航空發動機基礎研究薄弱、技術儲備不足、試驗設施不全和管理體制落后等。受啟發于美國的 IHPTET 計劃和VAATE 計劃，我國亟需出臺類似的國家級航空發動機專項發展計劃，集中政府和工業部門的資源并長期給予大量資金扶持，以期改變我國航空發動機研制的落后現狀，躋身全球航空發動機產業的競爭舞臺。

　　2015 年，航空發動機和燃氣輪機“兩機”項目首次被寫入政府工作報告。在 2016 年3 月公布的“十三五”規劃綱要草案中，航空發動機和燃氣輪機“兩機”項目位列未來五年中國計劃實施的 100 個重大工程及項目名單之首?！皟蓹C”專項已經確立了詳細的工作重點。據《經濟參考報》報道，航空發動機專項方面，將重點聚焦渦扇、渦噴發動機領域，   同時兼顧有一定市場需求的渦軸、渦槳和活塞等發動機領域，主要研發大涵道比大型渦扇發動機、中小型渦扇發動機、中小型渦噴發動機和中大功率渦軸發動機等重點產品。為了快速有效地推進重點產品的研發，“兩機”專項將突破“兩機”關鍵技術，推動大型客機發動機、先進直升機發動機、重型燃氣輪機等產品研制，初步建立航空發動機和燃氣輪機自主創新的基礎研究、技術與產品研發和產業體系。

　　軍費增速回升、“兩機”專項實施，保障經費支出

　　2019 年國防支出預算 11，899 億元，同比增長約 7.5%，較 2018 年 8.1%增速略有下滑。預計未來隨著國防與軍隊改革的持續推進，軍費使用也有望優化，用于武器裝備采購及研究支持的經費將快于整體軍費增長。美國航空發動機的研發費用（包括型號研制和改進、改型）約占整個航空工業研發經費的 25%，未來我國航空發動機研發費用也有望達到相應水平。

　　隨著航空發動機和燃氣輪機重大工程的正式立項，與之配套的專項資金業呼之欲出。專項資金預期 1000 億元，加上社會配套資金，總的資金預期將達 2000 億元。這將有效支持我國 2~3 款航空發動機的研制。

　　關鍵材料技術性能逐步提升

　　航空發動機材料占零部件價值的 50%左右，美國 IHPTET 計劃技術的創新，70%-80% 來自于材料的改進貢獻。此外，航空發動機零部件成本的 50%也都來自材料本身。材料技術進步對整個航空發動機產業意義巨大。在最為關鍵的單晶高溫合金方面中國雖然產業化能力相對落后，但從研究角度已發展出較為先進的第五代產品。

　　自主型號不斷走向成熟，未來追趕歐美確定性較強

　　我國航發產業從體制機制、經費支持等角度不斷向歐美等發達國家看齊，并疊加太行系列發動機的逐步大批量產以及未來更多型號逐步研制完成，我國航發產業在技術上不斷取得突破，未來追趕歐美確定性較強。

　　第五代戰機未來有望換裝 WS-15。為我國第五代戰斗機而研制的小涵道比推力矢量渦扇發動機WS-15 于 2006 年 5 月首次臺架運轉試車成功，未來有望裝配第五代戰機。此外未來或用于裝配大型運輸機的WS-18、WS-20 等型號發動機研制工作也在推進。

　　實驗平臺獲得重大突破，首臺民用整機點火成功。2017 年年底，大型客機發動機驗證機（CJ-1000AX）首臺整機在上海完成裝配，標志我國首個民用大涵道比渦扇發動機整  機驗證平臺建立，將為后續研制工作奠定堅實基礎。3 月 30 日 CJ-1000AX 在上海臨港總裝試車臺完成全部調試工作。4 月 3 日通過試驗前評審，落實專家代表提出的各項意見建議后，5 月首次點火一次成功，核心機轉速最高達到 6600rpm，初步驗證了各部件及相關系統的功能和匹配性，后續將開展發動機整機初步性能摸底試驗。CJ-1000AX 由中國航發集團商發公司負責研制，未來有望裝配國產 C919 客機。

　　市場空間：未來 20 年我國軍民用航發市場規模約四萬億

　　未來隨著全球軍民航機隊規模的增加及老機型的更新換代，將有效帶動全球航空發動機市場增長。我們綜合考慮備件及更新維護、維修需求，認為未來 20 年我國軍用航空發動機市場空間約 2.2 萬億元。當前，我國主要軍機架數約占全球數量的 10%，隨著我國軍機加速列裝，若假設未來 20 年該比例增加至 15%，則全球軍用航發市場空間約為中國的7 倍左右，達到 14 萬億元。預計未來 20 年我國民用大中型客機的航空發動機市場空間約2 萬億元，考慮到未來中國新增民機是全球規模的 12%左右，全球民用中大型客機發動機市場規模約 16 萬億元。

　　預計我國軍用航空發動機市場空間約 2.2 萬億元

　　當前我國軍機架數總量僅約為美國的 1/5 左右，且隨著我軍軍費預算增速的回升，裝備建設將加快推進，武器裝備采購投入增速將有望維持 10%-15%水平，且三代以下機型占有相當高比重。

　　我們預計，到 2040 年我國軍用航空發動機市場空間約 8800 億元。當前我國部分重點裝備出口約占內部需求的 6%。隨著我國軍機性能的不斷提升，預計到 2038 年我國軍機出口占比也望達到國內需求的 6%左右。預計加上軍貿出口，2040 年我國軍用航空發動機市場空間約 1.1 萬億元。航空運營維修市場基本與整機價值相當，加上運營維修，預計我國軍用航空發動機市場空間約 2.2 萬億元。

　　預計我國民用大中型客機航空發動機市場空間約 2 萬億，通用航空發動機市場近千億未來 20 年民用大中型的航空發動機市場空間超過 2 萬億元。根據波音公司的預測，未來 20 年中國需要新增民航大中型飛機超過 6300 架以上，潛在民用航空發動機新增需求超過 1.4 萬臺，加上更新、維修、保養等業務的市場價值，民用航空發動機市場空間合計有望超過 2 萬億元。

　　未來 20 年我國通航用航空發動機市場規模有望接近 1000 億元。低空空域放開將有望打開我國通用航空發展的瓶頸，拉動中小型航空發動機需求。2016 年 5 月 17 日，國務院發布《關于促進通用航空業發展的指導意見》，計劃到 2020 年，通用航空器達到 5000 架以上，當前不足 3000 架。近年來我國通用航空器增速維持 10%以上，我們預計未來 20年，中國通用航空器有望達到 20000 架，按平均 1 臺發動機人民幣 200-500 萬元測算，未來 20 年通航發動機市場規模將在 1000 億元左右。

　　我國企業有望分享國內軍用航發 90%市場份額，但民用航發份額較少

　　當前我國三、四代戰機航發國產化率接近 70%，隨著國產型號的批量列裝，我們預計未來20 年，我國軍用航發國產化率有望達到90%左右，國內航發企業也將有望分享近8370億軍用航發市場，若加上維修則市場空間約 1.67 萬億元。

　　民航客機方面，考慮全球商用航發市場基本上被六大行業巨頭壟斷，壟斷程度有進一步加深趨勢，且到目前為止我國尚沒有一款用于客機的大涵道比航空發動機，我國在商用航發領域短期內搶占相應市場份額難度較大。計劃于 2025 年裝配 C919 的 CJ1000 系列發動機有望成為我國第一款量產的商用渦扇航空發動機。預計未來 20 年 C919 交付 2000架，發動機按 1：1.1 備件，樂觀情景，80%用 CJ1000，則對應市場空間約 1936 億元；中性情景，50%用 CJ1000，則對應市場空間約 1210 億元；悲觀情景，30%用 CJ1000，則對應市場空間約726 億元。通航方面，假設未來20 年通航用航空發動機國產化率達到80%，則國內航發企業對應的市場空間為 800 億元。

　　在中性情景假設下，加上運營維護，我國企業可分享的軍民用航發市場空間約 2.08萬億元，對應未來二十年行業復合增速約 12%。

　　產業鏈細分市場拆分：原材料、航空維修占比較大航發產業鏈構成

　　航空發動機產業鏈主要由發動機整機制造商、一級的特殊部件、單位體、主裝配件供應商、二級的零部件供應商、三級的原材料供應商組成，二級以上產業鏈上企業數量從上到下呈金字塔式分布，三級原材料技術壁壘較高，企業數量相對較少。

　　整機制造商控制著發動機的核心技術及總裝集成、客戶銷售、后續的發動機大修與零部件更換等環節，代表企業有 GE、 P&W、RR、SAFRAN、CFM、IAE、EA 以及我國的航發集團等。整機制造商負責整體設計，承擔研發風險，利潤也相對最高。

　　一級供應商供應單位體、核心部件，一般具備核心機制造能力。主要包括 MTU、GKI、MHI、IHI、VOLVO、JAEC 等歐洲與日本企業，其與整機制造廠商關系緊密，通常共擔風險與收益，在先期按比例承擔發動機研制費用，新機型投產后，一級供應商將按比例共享技術與收入。

　　二級供應商主要負責向一級供應商供應零部件，代表企業有 PCC、SKF、KH 等，二級供應商數量較多，通常不具備核心的設計能力及知識產權，多分布于新興市場，我國的發動機制造廠商如航發科技在國際分工中也處于二級供應商層面。

　　三級供應商主要向二級或一級供應商提供原材料，技術壁壘相對較高，全球范圍能夠生產航空高溫合金的企業不超過 50 家，主要集中在美、俄、英、法、德、日和中國，代表性企業包括 PCC、美國鋁業、西屋公司、佳能·繆斯克貢、國際因科合金、A&P 合金公司、TOKAI、德國西格里等。美國在高溫合金研發應用方面一直處于世界領先地位，年   產量約 5 萬噸。

　　按部件價值拆分：高、低壓渦輪的價值占比最高

　　航空發動機制造商根據部件分配或者外包任務，通常在各個機型的發動機中高、低壓渦輪的價值占比都最高，其余部件價值占比因不同機型而有不同，戰斗機外涵道小，有加力燃燒室，且要求靈活機動，加力燃燒室、控制系統占比高；民用固定翼及軍用運輸機發動機外涵道大，無加力燃燒室，風扇、外機匣的價值占比高，控制系統占比較低；直升機發動機中控制系統和附件價值占比也相對較高。

　　按制造成本拆分：原材料成本接近一半

　　若不考慮控制系統，航空發動機從制造成本角度看原材料成本占比約 50%，人工成本占比約 25%。航空發動機中使用的材料主要有高溫合金、鈦合金、復合材料、合金鋼、鋁合金等。航空發動機中所采用的高溫合金涉及的主要材料是鎳、鈷金屬。高溫合金占比約35%、鈦合金占比約 30%，其他合金及復材占比約 35%。

　　按發動機生命周期費用拆分：運營維修與整機價值相當

　　航空發動機全壽命周期要經歷研發制造、采購、使用維護三個階段。研發階段又分為設計、試驗、發動機制造、管理等環節。在全壽命周期中，研發制造、采購、維護的比例分別為 10%、40%、50%左右。一臺民用大涵道比發動機使用壽命約 25 年，平均每 5 年就要進行一次大修，一次大修費用在幾百萬美元左右，發動機的使用期間內全部的運營維護基本與發動機本身的價值相當。使用維護階段的費用包括更新零部件、維修服務兩部分。

　　預計我國企業面臨的航發原材料市場需求 0.7 萬億，運營維護需求 1 萬億

　　考慮到未來 20 年我國企業有望分享國內軍用航發 90%市場份額，約 1.98 萬億市場空間。在中性情景假設下，未來 C919 航發國產化率 50%，則預計未來 20 年市場空間約 1210億元。我們測算，下游軍民用航發市場需求將帶動國內航發控制系統需求約 2400 億元，盤軸件及葉片需求約 7000 億元，鈦合金需求 2300 億元，高溫合金需求 2700 億元，鋁合金、鋼及其他復合材料需求 2700 億元，累計原材料需求約 7700 億元，運營維護需求 1.2萬億元。

　　風險因素

　　兩機專項資金投入不及預期，重點軍用航空發動機型號研制及量產不及預期，政策支持力度不達預期等。

　　投資建議

　　航發集團成立、兩機專項的實施將驅動我國航發產業進入型號研制加速期，隨著太行系列逐步大批量交付，及 WS-15 研制的快速推進，我國航空發動機產業將進入高速發展期，考慮到航發產業的封閉性、壟斷性及未來國產化率的不斷提升，我國航空發動機企業將望充分分享國內軍用航發市場成長空間。同時，我軍作訓加強將帶來航空發動機運營維護需求增加，航發維修投資機會也值得關注。建議從：1）細分產業鏈行業地位，2）細分產業鏈市場空間，3）當前的技術水平、未來的產業化發展潛力三個角度選擇投資標的。推薦火炬電子、中航高科、應流股份（機械組覆蓋），關注鋼研高納、中航重機、航發控制、航發科技、航新科技、海特高新。

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責任編輯：王涵