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航空发动机行业分析报告
2013年航空发动机
行业分析报告
2013年1月
目录
一、航空发动机是飞机的心脏4
二、全球航空发动机市场5
1、全球商用航空发动机市场高度集中6
2、全球军用航空发动机市场9
三、我国航空发动机产业发展现状10
1、我国研制的主要军用航空发动机12
(1)涡喷14(昆仑)发动机12
(2)涡扇-9(秦岭)发动机13
(3)涡扇-10(太行)发动机14
2、我国商用航空发动机市场巨大15
四、产业政策助推航空装备业起飞15
五、航空发动机产业链投资策略17
1、我国航空发动机企业资产证券化率较低17
(1)西航发动机集团19
(2)沈阳黎明20
(3)成发集团21
(4)南方公司21
(5)贵州黎阳22
2、航空发动机产业链投资逻辑22
六、重点上市公司25
1、航空动力(600893.SH)25
2、中航重机(600765.SH)26
3、风险因素26
一、航空发动机是飞机的心脏
航空发动机的主要功用是为飞机提供推进动力或支持力,是飞机的心脏。
自从飞机问世以来的几十年中,发动机得到了迅速的发展,从早期的低速飞机上使用的活塞式发动机,到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机等。
截至目前,航空发动机已经形成了一个种类繁多,用途各不相同的大的产业门类。
航空发动机种类繁多。
航空发动机主要有活塞发动机、喷气发动机两类。
喷气式发动机又分为无压气机发动机和有压气机发动机。
飞机上应用的是有压气机发动机。
有压气机的发动机主要产品包括:
涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、桨扇发动机、涡轮轴发动机。
从涡轮喷气发动机到涡轮风扇发动机是航空发动机是一个跨越性的发展。
涡轮风扇发动机具有效率高,油耗低、航程远,推力大等优点,例如涡扇发动机的风扇外函道流量和内涵道流量大致相当时,发动机的地面起飞推力增大了40%左右,而高空巡航时的耗油量却下降了15%,发动机的效率得到了极大的提高。
目前,三代以上的全球高性能战斗机都需要配备涡扇发动机,同时全球1.4万架100座以上干线飞机大多数配备的也是涡扇发动机。
二、全球航空发动机市场
作为资金技术密集型产业,航空发动机制造业被誉为航空工业“皇冠上的明珠”。
航空发动机高温高速旋转的工作状态对设计、材料、工艺、检测等工业基础能力提出了极高的要求。
在整个飞机制造过程中,航空发动机投入最大、研制周期最长、技术难度最高,是影响整个飞机性能和可靠性的关键所在。
在四代机的“4S”标准中,超音速巡航和超机动性都主要是由航空发动机的性能决定的。
另外在隐身能力方面,发动机进气道的雷达反射量约占飞机雷达总反射量的四分之一,飞机的红外特性更是与航空发动机密切相关。
同时航空发动机的燃油消耗率也决定着飞机的飞行距离。
航空发动机产品附加值极高。
日本通产省计数表明,按照产品单位重量创造的价值来计算,船舶为1、小汽车为9、电视机为50、电子计算机为300、大型飞机为800、航空发动机为1400。
这个之外,航空发动机制造产业的成长将会动员复合材料、电子元器件制造、机械加工行业的成长。
根据AeroStrategy提供的数据,2006年全球燃气轮机制造市场产值约为261亿美元,而航空发动机产值为167亿美元,占比到达了64%。
航空发动机产业战略意义更加明显。
对一个国家而言,航空发动机是强大航空工业的保证,也是维系国家安全最为关键的核心竞争力之一。
目前,世界上真正具备航空发动机研制能力的国家主要有美国、英国、俄罗斯和法国等。
1、全球商用航空发动机市场高度集中
全球商用航空发动机市场集中度非常高。
目前全球主要的商用航空发动机制造厂商主要集中在美国和欧洲的英国和法国,包括通用、罗罗、普惠、CFM和IAE等。
CFM是通用和法国Snecma的合资公司(各占50%),IAE是罗罗、普惠和日本JAZC、德国MTU组建的合资公司(股权占比分别为32.5%、32.5%、23%、12%),因此可以说目前世界上商用航空发动机市场基本被通用、罗罗、斯奈克玛和普惠这四家寡头垄断,他们几乎占据了目前商用航空发动机市场80%以上的份额,拥有绝对领先的技术优势和产品定价权。
在中远程大型客机市场,主要是通用、罗罗和普惠这三家企业的产品占据主导地位。
大家熟知的空客A380采用的就是罗罗的遄达900型发动机,而通用和普惠则成立合资公司“发动机联盟”生产GP7000系列发动机作为A380的选装发动机,抢占大推力航空发动机这一市场。
波音787梦想飞机则采用的是通用GEnx系列和罗罗遄达1000型作为选装发动机。
在中短程客机市场,则主要是两家合资公司CFM国际发动机公司和IAE国际航空发动机公司的产品占据市场主导地位。
商用航空发动机未来市场需求广阔。
罗罗公司在《AnnualReport2011》中预计未来20年全球商用航空发动机市场将有价值高达8000亿美元,装备于6.3万架飞机的13.7万台航空发动机的需求。
同时其售后市场规模也达到6000亿美元。
2、全球军用航空发动机市场
军用航空发动机市场格局与商用类似。
目前世界上著名的军用航空发动机厂商主要有:
美国的通用、普惠,英国的罗罗,俄罗斯的留里卡,法国的Snecma。
军用航空发动机的技术要求要远高于商用航空发动机,被美国列在未来战略基础的九大优势技术第二位,技术严格保密。
在军用航空发动机领域,仍然是普惠、通用和罗罗三家公司保持技术领先,俄罗斯的军用航空发动机性能也比较优秀,是我国军用航空发动机的主要采购来源,但由于基础工艺水平的差距,与美国航空发动机仍有一定的差距。
法国军用航空发动机则受到其国内政策和企业的支持,发展较快,应用在其阵风系列战斗机上。
军用航空发动机未来市场需求规模依赖于国防预算增长。
罗罗公司在《AnnualReport2011》中根据欧美已公布的国防预算预计未来20年全球军用市场将有高达1550亿美元的需求,除此之外还有更高的2600亿美元的售后维修市场需求。
前三大需求市场分别是美国、欧洲和远东地区。
亚洲则是日本、韩国和印度位居前三位。
此外,在船用动力市场,设备和服务市场规模分别达到2150亿美元和1250亿美元,能源动力与服务市场和民用核设备与服务市场规模分别达到1200亿美元和6400亿美元。
三、我国航空发动机产业发展现状
我国军用和商用航空发动机发展极不平衡。
由于我国早期重视程度和资金投入不够的原因,我国商用航空发动机目前来看几乎一片空白,C919大型客机在2016年投入使用时,将配装CFM的LEAP-X1C涡扇发动机,ARJ21支线客机配装的则是通用的CF34-10A涡扇发动机。
由于早期受到重视,资金投入早,我国军用航空发动机的发展要稍好于商用航空发动机。
虽然目前我国军用航空发动机种类尚不齐全,与欧美发达国家相比差距也较大,但已经成功实现自主研制。
我国国防经费近年来持续保持快速增长。
2012年我国国防预算总额达到6703亿元,较2011年预算执行数增长11.2%,增速较上年小幅下降。
我国军费虽然已经连续多年保持两位数增长(2010年除外增长7.8%),但从军费支出分别占GDP和财政收入的比例看,目前我国基本维持在1.5%和6%左右的水平,该比例明显低于美英法俄等其他军事大国。
同时在人均军费支出和军均军费支出两个指标上更是大幅低于欧美发达国家。
因此我们认为我国军费支出仍有非常大的上升空间,预计未来还将保持平稳较快增长。
国防经费的增长将加快我国武器装备的采购和研制进度。
我国国防预算主要由人员生活费、训练维持费和装备费三部分组成,其中装备费用主要包括武器装备的研究、试验、采购、维修、运输和储存等。根据《2010年中国的国防》白皮书披露,2009年这三个部分的费用占比分别为34.4%、33.73%、32.23%,大致各占三分之一,其中用于现役部队的装备费用占比达到31.8%。
假设该比例维持不变,2012年将有2131亿元用于我国现役部队武器装备的采购和研制。
根据我国空军发展的现代化进程看,目前我国空军主力战机仍然是二代机歼7和歼8,先进战机数量(约500架)配备明显不足。
军费的增长将加速我国进行三代机歼10和歼11对二代机的替代,我们认为这也将同时带动对三代航空发动机的需求。
由于航空发动机对于国家安全具有非常重要的战略地位,我们预计国家将会以航空发动机重大专项课题的形式重点支持航空发动机产业发展,未来我国航空发动机产业的发展将会得到加速。
1、我国研制的主要军用航空发动机
(1)涡喷14(昆仑)发动机
昆仑发动机是我国第一种完全自行设计研制的国产涡喷发动机。
涡喷14(昆仑)发动机由中航工业沈阳发动机研究所设计,沈阳黎明等34个单位联合研制。
昆仑发动机于2002年5月定型,是国内目前最先进的中等推力级的军用涡喷发动机,主要用于歼7和歼-8系列战机。
它是我国第一台具有全部知识产权的中等推力级涡喷发动机,标志着我国航空发动机从只能测绘仿制、改进改型跨入到了自行研制的新阶段。
涡喷14发动机在性能和寿命方面仍有发展潜力,其发展型可满足我国空军对中等偏大推力级涡喷发动机的需求。
(2)涡扇-9(秦岭)发动机
秦岭发动机填补了我国国产涡扇发动机装备上的空白。
秦岭发动机是航空动力公司根据1975年12月13日中国技术进口总公司与英国罗罗公司签订的斯贝MK202发动机专利许可权和生产合同制造的。
2003年7月17日,通过国产化工程技术鉴定,获准投入批量生产。
秦岭发动机技术较为成熟,其主要特点是高速性能好,工作性能可靠,经济性好,翻修寿命长,使用维护方便。
(3)涡扇-10(太行)发动机
太行发动机是我国第一台自行研制的具有自主知识产权的大推力加力式涡扇发动机。
太行发动机于2006年3月24日正式设计定型,由中航工业沈阳发动机设计研究所为总设计师单位,沈阳黎明、航空动力等单位为主承制单位。
太行发动机采用了大量的先进技术,同时也参照了美国的F101和俄罗斯的AL-31F两款发动机。
批量生产后,我们估计每台太行发动机的成本在1000万元人民币左右。
太行发动机部分指标已经达到国际先进水平。
对于军用航空发动机而言,推重比、可靠性、工作稳定性和燃油消耗率是最重要的4个指标。
从下表中可以看出,我国自主生产的太行发动机在部分指标上已经接近国际先进水平,但在可靠性和稳定上仍有较大差距。
2、我国商用航空发动机市场巨大
我国商用航空发动机市场需求规模将成倍增长。
波音公司在其最新的市场预测报告《CurrentMarketOutlook2012-2031》中预计未来20年全球将需要新增34000架飞机,新增需求总价值达到4.47万亿美元。
在20年预测期内,中国的机队将扩大到目前规模的三倍,成为美国以外最大的飞机市场。
我们预计国外发动机企业从成本及贴近市场角度出发,将逐步把生产制造转移至国内,我国航空外贸转包企业也将因此受益。
四、产业政策助推航空装备业起飞
航空装备被列为高端装备制造第一大发展方向,重视程度明显加强。
在国务院颁布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中,在发展高端装备制造业中最先提到的是:
重点发展以干支线飞机和通用飞机为主的航空装备,做大做强航空产业。
2012年5月工信部正式下发了《高端装备制造业“十二五”发展规划》,规划提出“十二五”期间,我国大飞机C919将实现首飞,喷气支线飞机将研制成功,支线飞机将实现销售上百架。
我国航空装备业迎来快速发展期。
航空发动机入选重大科技专项为产业带来发展机遇。
航空发动机是一项独立复杂的系统工程,由于其研制周期长、难度大、投资多、风险高,而为了满足飞机的研制进度,发动机则必须先行立项才能赶上飞机设计制造的进度要求。
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