雪球网今日 2024年09月23日
关于航空发动机产业链相关公司投资价值的分析。
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航空发动机产业链具有长坡厚雪的投资价值,主要体现在军机方面的新一轮批产订单、现役装备的换发和发动机售后维护,以及民机方面C919发动机国产替代和相应的售后维护。值得注意的是,航空发动机的售后维修成本在全生命周期中占据相当高的比例,几乎与购买全新发动机费用相当。

🚀 **军机方面:** 新一轮批产订单配备的发动机,现役装备的换发,发动机售后维护。 随着新一代军用航空发动机研发的逐步推进,未来将迎来新一轮的批产订单,同时现役装备的换发也将会带来大量的市场需求。此外,航空发动机的售后维护成本在全生命周期中占据相当高的比例,几乎与购买全新发动机费用相当,这将为航空发动机企业带来持续的收入来源。

✈️ **民机方面:** C919发动机国产替代以及相应的售后维护。 C919国产大飞机的交付将带动国产航空发动机的需求,并逐步实现国产替代。随着C919的批量生产和运营,航空发动机售后维护市场也将迎来快速增长,为相关企业带来持续的盈利能力。

🛠️ **技术路线:** 新材料、新工艺应用、新结构设计等方面的突破将推动航空发动机性能的提升,复合材料的使用将成为关键手段之一。 航空发动机部件正向着高推重比、高压比、高可靠性发展,航空发动机结构向着轻量化、整体化、复合化的方向发展。先进的材料和制造技术将保证新材料构件及新型结构的实现,使发动机质量不断减轻,发动机的效率、使用寿命、稳定性和可靠性不断提高。复合材料,特别是陶瓷基复合材料和树脂基复合材料,将成为未来航空发动机的重要材料,应用范围将不断扩大。

📈 **投资机会:** 关注细分领域处于垄断地位的公司,以及在航空制造业其他环节产品渗透率或者参与度有提升,或者出海融入波音空客产业链的公司。 航空发动机产业链庞大,涉及多个环节,投资者需要关注细分领域的龙头企业,特别是那些处于垄断地位的公司。同时,也要关注那些在航空制造业其他环节产品渗透率或者参与度有提升,或者出海融入波音空客产业链的公司,这些公司未来有望获得更大的发展空间。

💰 **业绩分析:** 关注公司在新一代军用航空发动机产业趋势中的参与度,以及三季度和四季度业绩同比环比改善情况。 投资者可以关注公司在新一代军用航空发动机产业趋势中的参与度,以及三季度和四季度业绩同比环比改善情况,这些指标可以反映公司在航空发动机领域的竞争力和未来发展潜力。

来源:雪球App,作者: 风卷红旗过大关,(https://xueqiu.com/2979842247/305360006)

航空发动机的投资逻辑可以简述为:

军机方面,新一轮批产订单配备的发动机,现役装备的换发,发动机售后维护。

民机方面,C919发动机国产替代以及相应的售后维护,至于C929大飞机还远呢暂不考虑。

值得注意的是的,航空发动机的售后维修成本在全生命周期中占据相当高的比例,几乎与购买全新发动机的费用相当。维修成本主要包括人工费用和航材成本,其中航材成本是大头。

所以,航空发动机产业链长坡厚雪的投资价值在军民机产业趋势中应该格外亮眼!

关于航空发动机的选股:

机构研报的论述比较系统化,一般都是产业链自上而下的论述……

我还是抛开那些非专业人士搞不清楚的细节问题吧,而且有些真假难辨的细节本身往往也是涉密信息,没必要搞懂,也搞不懂。

航空发动机产业链相关公司,我简单说一下,不完全列举:

主机厂:航发动力,军用航空发动机总装唯一上市平台!并参与了国产商用航空发动机关键零部件配套生产,但好像并非总装。接下来随着先进型号发动机量产的推进,会体现出规模经济效应与良品率的提升!

航发动力在近期公布的机构调研信息中介绍公司参与商用航空发动机市场前景:

据中国航发商用航空发动机公司《2022-2041 商用发动机市场预测报告》,未来 20 年,中国市场商用航空发动机交付量约为 1.8 万台,交付价值超过 3000 亿美元,售后市场预计达到 160 亿美元/年以上。

这与波音2024年《民用航空市场展望》预测,未来20年间中国将需要8830架新民用飞机,数字大概相吻合……

公司能够充分运用航空发动机“技术同根、产品同源、结构相似、工艺相近”四个方面产业优势,有力支撑公司积极参与民用航空发动机研制。

公司及子公司深入参与了国产商用发动机零部件配套生产,随着未来国产商用航空发动机研制进程的推进,公司参与民用航空发动机市场程度也会不断加强。

但是客观的说,如果还想与欧美做外贸生意,那么中国商飞在国内市场占有率达到1/3就差不多了,应该不会超过一半……如果和欧美脱钩,那么国产大飞机的市场空间就会更大一些。

所以,需要注意未来 20 年,中国市场商用航空发动机交付量约为 1.8 万台,交付价值超过 3000 亿美元,售后市场预计达到 160 亿美元/年以上,这个数字是总量,对应国产商用航空发动机新交付与售后按100亿美元/年的市场空间来衡量可能比较合理。

控制系统:航发控制,在航空发动机控制系统中处于垄断地位,公司属于机械液压控制组件,另外航发集团614所主营航空发动机控制系统软件和电子,两者产品相辅相成,共同构成一个完整的控制系统,资产注入预期一直存在。

衡量一下航发控制主营产品在发动机整机价值量的占比,

航发动力2023年主营业务收入4,31亿,

航发控制2023年面向第一大客户中国航发系统内单位销售收入41.3亿,占比9.6%

再往前看两年,2022年10.3%,2021年9%

所以这个比例大概就了解了……

航材院:上市公司航材股份业务增长点较多,公司产品处于相关航空材料产业的龙头地位。

精密铸造钛合金业务方面,公司可研制生产国内绝大部分航空发动机用的钛合金铸件,是国内少数批产国际民用航空钛合金铸件的供应商。

橡胶与密封件业务方面,公司是我国专业从事航空橡胶与密封材料研究与应用研究单位,是国产航空飞机、发动机用橡胶密封材料主要供应商。

飞机座舱透明件业务方面,公司在航空用有机玻璃透明件和无机玻璃透明件制造及透明材料性能分析和应用研究领域拥有较大优势。

高温合金母合金业务方面,公司产品覆盖国内绝大多数批产的航空发动机用高温合金母合金产品。参与多项高温合金国家重点研发计划,开展高品质高温合金母合金和超大尺寸高温合金模具铸件的制备及研究工作;

锻件:中航重机三角防务航宇科技派克新材,二重万航

锻件这环节,个股层面我谈的够多了。再补充一点关于发动机锻件的内容,锻件在发动机价值占比约为 15%-20%,这是十年前的数据。近些年锻件在航空发动机的用量及价值占比不断提高,估计也就20%左右。

叶片:

航亚科技,主营业务产品包括航空涡扇发动机压气机叶片、转动件及结构件(整体叶盘、机匣、涡轮盘及压气机盘等盘环件、整流器、转子组件等),公司目前是国内具备以精锻技术实现压气机叶片大规模量产并供货于国际领先发动机厂商的内资企业。全球四大航空发动机厂商中,赛峰、GE 航空为公司主要客户。另外,公司还承担了中国航发商发长江系列发动机及多个高性能先进国产发动机零部件的同步研发及试制加工任务。

应流股份,年报中公司提及在航空发动机领域,公司为 G 公司供应的某型航空发动机机匣全球市场份额占比超过 50%,订单滚动至 2026 年;为某集团继续批量交付国产航空发动机叶片,同时开发其他型号的叶片并实现首套交付;公司还为国产商用大飞机发动机交付机匣、叶片等。

增材制造:

铂力特,在航空航天领域,公司金属 3D 打印定制化产品在国内航空航天增材制造金属零部件产品市场占有率较高。公司与中航工业下属单位、航天科工下属单位、航天科技下属单位、航发集团下属单位、中国商飞下属单位以及各类科研院校等主要客户形成紧密合作关系。公司是空中客车公司金属增材制造服务的合格供应商,2018 年 8 月,公司与空中客车公司签署 A350 飞机大型精密零件金属 3D 打印共同研制协议,从供应商走向联合开发合作伙伴,标志着公司在金属 3D 打印工艺技术与生产能力方面达到世界一流水平,尤其在大型精密复杂零件打印方面,处于领先地位。公司拥有自主研发高端增材制造装备能力,自主开发的大尺寸多光束增材制造装备在航空、航天领域获得广泛应用,解决了大尺寸复杂薄壁构件快速制造问题,航空航天大尺寸高温合金构件、钛合金承力件以及新型高温合金复杂构件研制取得突破,不断创新,保持行业领先水平。

由于 3D 打印的金属零部件具备轻量化、可实现复杂内腔结构等优点,因此适合应用于 航空发动机机匣、叶片等零部件。对于机匣、燃烧室喷嘴、叶片等零部件,由于其内部 结构复杂、生产周期长、生产过程质量控制难度大,再加上下游航发对零部件质量及稳 定性要求极高,因此 3D 打印是非常适合生产航发零部件的制造方法。

钛合金:宝钛股份西部超导,西部材料

高温合金:钢研高纳图南股份抚顺特钢隆达股份万泽股份,中航上大

航空发动机使用的原材料主要是钛合金、高温合金,钛合金主要用在发动机冷端部件,高温合金主要用在热端部件。

目前航空发动机的钛合金重量占比已逐步增加至 25%以上。在研的军用涡扇发动机钛用量预计为 30%~35%,在研的商用涡扇发动机钛合金用量预计为 23%左右,未来先进军用航空发动机放量叠加商用航空发动机将大大增加钛合金需求。

在先进的航空发动机中,高温合金用量占发动机总重量的 40%-60%。发动机的性能水平在很大程度上取决于高温合金材料的性能水平。主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件,此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

海绵钛价格波动对钛合金成本有较大影响,镍和钴是高温合金中常用的重要原材料,其价格较高且波动较大。钛合金和高温合金企业的议价能力在产业链中处于相对弱势的地位。但是也会充分受益于航空制造业产业趋势!因为使用量大!钛合金受益于在先进型号飞机渗透率的提升,高温合金更多的会受益于发动机产业趋势。

华秦科技,经营军用航空发动机隐身材料。另外公司积极拓展航空发动机用陶瓷基复合材料。2023 年度,上海瑞华晟已设立完成,正在积极开展项目前期建设工作,且相关项目跟研工作进展顺利。这个合资公司主要实施中科院上海硅酸盐研究所中国工程院院士董绍明先生及其团队的科技成果产业化,即“航空发动机用陶瓷基复合材料及其结构件研发与产业化项目”。上海瑞华晟科研团队开发了高热稳定、高结构稳定、超高温等适用于不同服役环境的陶瓷基复合材料,攻克了大尺寸、复杂形状陶瓷基复合材料构件的精确成型和精密加工、复合材料与金属异质材料连接以及复合材料气密性和空间适用性等关键技术难题,在国内成功实现了陶瓷基复合材料构件在重要领域的应用,相关材料与构件的制备和应用技术均达到国际先进水平。

但是公司并未在年报中提及产品应用于C919国产大飞机,也就是说公司目前的能力圈在军机。

另外,火炬电子也在与厦门大学进行合作实现特种陶瓷材料的产业化,积极拓展陶瓷基复合材料。陶瓷纤维以火炬电子为代表,由其下属的立亚系公司实施,结合研发、生产、销售和服务为一体,批量生产及小批量定制化两种模式结合,以直销方式进行销售。其中,立亚新材主营产品为CASAS-300 高性能特种陶瓷材料系列产品,应用于航天、航空、核工业等领域的热端结构部件;立亚化学主要产品包括固态聚碳硅烷、液态聚碳硅烷等系列,一方面能作为高性能特种陶瓷材料的先驱体,另一方面,亦可作为基体制造陶瓷基复合材料。

中航高科,公司的树脂基复合材料风扇叶片目前仅用于商用航空发动机,与中国航发商用航空发动机有限责任公司合资设立上海航空发动机复合材料有限责任公司,由公司控股。主营业务为航空发动机用树脂基复合材料风扇叶片及机匣等零组件的制造。公司在公布的2023年12月8日机构调研信息中提及,一片叶片几十万,一台发动机接近二十片,一台发动机就是几百万,明年需要多台份用于试验、商业取证等。

上述公司,是对航空发动机产业链不完全列举,仅述及发动机相关业务,每个公司都有许多其他业务增长点这里就不展开来说了,公司的投资价值在于其综合实力!

涉及到的价值量占比等数据,都来源于公司招股说明书或者年报以及网上机构研报,数据不能说是精确的,只能是大概,况且发动机也涉及到多种型号。

如果单独看相关公司在航空发动机环节方面的经营,主营业务中来自航空制造业的营收比例较高,最好是发动机业务较多,因为只有这样,未来的业绩弹性与业绩增速才更好。

如果相关公司在航空制造业其他环节产品渗透率或者参与度有提升,或者出海融入波音空客产业链,那就是加分项。

产品降价幅度只要不是严重损害了毛利润率导致增产不增利,只要能够跑赢主机厂业绩增速就行!

三季度和四季度业绩同比环比改善情况意味着公司在新一代军用航空发动机产业趋势中的参与度。

在细分领域处于垄断地位的公司值得高度重视。

对于在细分领域属于竞争关系的同行业公司,一般来说竞争也是差异化竞争,按照竞争优势来衡量,央企>国企>民企,行业标杆会强者恒强,甚至能够提高市场占有率……

最后再说一说可能改变航空发动机产业链格局的一些技术路线:

航空发动机是需要在高温、高压、高速旋转的恶劣环境条件下长期可靠工作的复杂热力机械,航空发动机对材料和制造技术的依存度最为突出,航空发动机高转速、高温的苛刻使用条件和长寿命、高可靠性的工作要求,把对材料和制造技术的要求提到了极限。材料和工艺技术的发展也促进了发动机更新换代。从总体上看,航空发动机部件正向着高推重比、高压比、高可靠性发展,航空发动机结构向着轻量化、整体化、复合化的方向发展。先进的材料和制造技术保证了新材料构件及新型结构的实现,使发动机质量不断减轻,发动机的效率、使用寿命、稳定性和可靠性不断提高。

一代飞机,一代材料:

第 1/2 代发动机的主要结构件均为金属材料;

第 3 代发动机开始应用复合材料及先进的工艺技术;

第 4 代发动机广泛应用复合材料及先进的工艺技术。

目前国内高温合金和钛合金依然是航空发动机的主要材料,这一点,短期内不会改变,因为即将放量交付的新型航空发动机已经定型。

要持续提升航空发动机性能如高推重比、低耗油等,则必须在新材料、新工艺应用、新结构设计等方面取得更多更大突破,对于推重比 15~20 的发动机,新材料、新工艺及相应的新结构对提高推重比的贡献将达 50~70%,使用创新型的复合材料是极其关键的手段之一。

具体如,在发动机低温部件(外涵机匣、风扇机匣等)使用树脂基复合材料(PolymerMatrixComposites,PMC)或金属基复合材料(MetalMatrixComposites,MMC);

在 高 温 部 件 ( 火 焰 筒 、 涡 轮 导 叶 、 喷 管 调 节 片 等 ) 使用陶瓷基复合材料(CeramicMatrixComposites,CMC)。

目前复合材料已经开始逐渐应用于新一代航空发动机结构中,如 LEAP-X、GE90 发动机风扇叶片均使用树脂基复合材料,F414、EJ200 发动机燃烧室均使用陶瓷基复合材料等。应用趋势上看,先进航空发动机中使用复合材料的比重逐年提高。以 CMC 为例,根据 《航空发动机结构分析》,在 2000 年左右,CMC 材料仅占发动机总重量的 0.8%,而这一比例在2015年被提高至 7.1%,且根据 GE 官方预测,未来 10 年航空发动机市场对 CMC 的需求将递增 10 倍,因此航空发动机复合材料的应用不容小觑。

树脂基复合材料是大涵道比涡扇发动机风扇端增效减重的首选材料。大涵道比涡扇发动机风扇部件占发动机总质量较大,如涵道比为 5 的 CF6-80C2 发动机风扇质量占总质量 的 20%,涵道比为 10 的 GEnx 发动机风扇质量占总质量的 30%。根据《商用航空发动机先进复合材料风扇叶片研究进展》,与传统的钛合金叶片相比,使用树脂基复合材料可以将叶片数量减少约 50%,减轻重量约 66%,提高效率,减低噪声和振动。经过数十年的发展,树脂基复合材料风扇叶片已经发展出四代,工艺水平已经由早期的热压成形发展至如今的 3D 编制,RTM 成形。

陶瓷基复合材料CMC 由陶瓷基体和增强纤维组成。我们可以用“钢筋混凝土”形象 地比作CMC,陶瓷基体好比水泥,增强纤维好比钢筋,复合在一起形成 CMC。比传统金属材料能承受更高的温度,且材料密度较低,可以显著降低发动机重量从而大幅提高推重比,因此陶瓷基复合材料被视为军用/商用航空发动机热端结构理想的材料,将成为替代高温合金最具应用潜力的材料,实现减重增效升级换代材料的首选。在军用发动机上,CMC 工作温度高达 1650℃;可应用范围主要包括发动机燃烧室火焰桶、涡轮外环、导向叶片、工作叶片、中心锥、喷管隔热屏、调节片、密封片等航空发动机热端部件。

目前世界上仅有美国和日本等少数国家能够实现高性能陶瓷材料批量供应。国内以国防科技大学、厦门大学为代表的科研院所较早的开展陶瓷新材料技术和工艺的研究,中科院上海硅酸盐研究所、中航复合材料有限责任公司、西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司等单位和企业已开展陶瓷基复合材料等新型材料的研发、生产和应用拓展,为我国特种陶瓷材料产业发展奠定了坚实基础。

$航发动力(SH600893)$ $航发控制(SZ000738)$ $航材股份(SH688563)$

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