1、 1/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 航空发动机行业深度：市场空间分析航空发动机行业深度：市场空间分析、产业、产业链及相关公司深度梳理链及相关公司深度梳理 航空发动机是为航空器提供飞行动力的装置，也是航空器的“心脏”，是保证航空器飞行性能与安全的关键部件，约占航空器整机价值量的 20%-30%。航空发动机的构造与运作原理高度复杂，涉及材料和机械制造等众多基础科学的交叉融合，典型的涡轮喷气发动机核心部件包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管，零部件多达 3 万多个；运作环境要求高温、高压、高转速而整体上又要求其重量轻

2、、可靠性高、寿命长等，研发难度极高，因此被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。航空发动机行业具有怎样的行业特征？驱动行业发展的动力是什么？产业链上都有哪些环节和公司？未航空发动机行业具有怎样的行业特征？驱动行业发展的动力是什么？产业链上都有哪些环节和公司？未来的市场发展空间以及持续性如何？来的市场发展空间以及持续性如何？我们将在下文逐一分析。一、一、行业特征行业特征 航空发动机所涉及的学科和技术领域几乎涵盖各个技术领域的尖端技术，是典型的知识、技术密集的高科技产品，同时附加值极高，可同时带动电子、先进材料、特种加工、冶金、化工等产业发展，科技溢出效益极强。航空发动机产业同时具备技术门槛高、高投入、长

3、周期、高回报等特点。1、技术门槛高技术门槛高 航空发动机需要在高温、高寒、高速、高压、高转速、高负荷、缺氧、振动等极端恶劣环境下，到达数千小时的正常工作寿命，这就使得航空发动机的研制对结构力学、材料学、气体动力学、工程热力学、转子动力学、流体力学、电子学、控制理论等学科都有极高要求。2、高投入高投入 每一代航空发动机的研发都需要大量经费的投入。据统计，美国在 1950-2000 年间用在航空涡轮发动机上的研究和开发投入就超过 1000 亿美元。1988-2017 年间，美国对两个项目 IHPTET（综合高性能涡轮发动机技术）和 VAATE（“通用经济可承受涡轮发动机）计划投入 87 亿美元。G

4、E 和罗罗等公司每年科研投入就高达 10 亿美元以上。F119 作为典型四代发动机，研发费用就高达 31 亿美元，而在其基础上研发的 F135 发动机，研发费用更是高达 90 亿美元。3、研发周期长研发周期长 据航空发动机研制全寿命管理研究及建议研究，航空发动机的生命周期一般经历三个阶段，分别是预先研究、工程研制、使用发展，其中，预先研究需要 12 年，工程研制需要 18 年，预研与研制阶段合计需要 30 年；后续才进入使用发展阶段，并大批量装备。2/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 4、高回报高回报 每次航空发动机技术的突破都带动了关联技术领域

5、的进步，日本曾作过一次 500 余项技术扩散案例分析，发现其中 60%的技术源于航空产品。作为高端制造业，航空发动机对下游产业也有着巨大的带动作用：一是对机械、仪表、电子、材料、冶金、化工等上游产业发展的带动作用；二是对航空运输业、旅游业、城市交通基础设施建设、物流等产业发展的诱导作用；三是对改善国民经济各部门资源配置、提高效率等的推动作用。航空发动机产业的高投入也为各大厂商带来高回报，据中航商发测算，按照以单位重量计的价格，航空发动机、民用客机、台式计算机、汽车和船舶的比例为 1400：800：300：9：1，是工业部门目前附加值最高的产业。二、二、行业现状行业现状 1、全球航发格局全球航发

6、格局（1）军用航发格局军用航发格局 仅 5 大常任理事国中的少数企业具备研发生产能力，美国发展最为领先，诞生了如 GE、PW 等世界航发巨头。目前具备三代主流航空发动机研制和生产能力的国家主要是美、俄、英、法、中五大常任理事国，乌克兰接收前苏联军事工业遗产也具备一定的发动机研制生产能力，其航空发动机产品主要用于出口。根据World AirForces2021统计数据计算，产自五大常任理事国的军用航空发动机数量占当前世界所有在装军用航发总数的 90%以上。UZkYfWiYyXcZpUrW6MbPbRpNqQnPmOkPnMrRlOpPxP6MoPqQvPnMoRNZrNnQ 3/21 2022

7、年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 （2）商用航发格局商用航发格局 英美两国主导全球商用航发市场。商用航空发动机产业寡头垄断的格局更加明显，目前世界范围内具有技术和商业优势的只有美、英两国，主导公司是美国通用电气（GE）、美国普惠（PW）、英国罗罗（R&R）三家公司。根据Commercial Engines 2021统计，2020 年全球总共交付 1374 台民用航空发动机，美国 GE、PW、英国 R&R、CFM（美国 GE/法国 SAFRAN 合资公司）四家公司占据 100%的市场份额，呈现出高度寡头垄断特征。2、航空发动机国产替代情况航空发动机国产替代情况（1

8、）军用航空发动机方面军用航空发动机方面 4/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 经过近 70 年的发展，我国已建立了相对完整的航空发动机研制生产体系，具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等多类发动机的系列研制生产能力。目前我国在役歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机等主战飞机已批量使用国产涡扇发动机，仅有部分三代战机仍然装配的是进口发动机。运输机方面，运-7、运-8 等运输机使用的涡桨发动机全部国产化，仅运-20 目前装备的仍是进口发动机。直升机方面，随着直-9、直-8、直-10 等整体技术的成熟，我国已经在引进的基础上实现涡轴-8、涡轴-6、涡轴-16 发

9、动机的系列化发展。目前我国现有发动机谱系已逐步成熟。目前，我国现役主力飞机：歼-10C、歼-11B、歼-16 和歼-20 等都已经换装了国产发动机，并且今年出口给巴基斯坦的歼-10C 战机也采用了中国制造的涡扇-10B“太行”发动机。（2）民用航空发动机方面民用航空发动机方面 2016 年，中国航发商发被确认为 C919 国产发动机供应商；2017 年长江 1000A 核心机完成组装；2018 年 5 月，第一次点火启动成功，核心转速达到设计要求，这是长江 1000A 研制第一个重大突破。目前，长江系列发动机仍然在研究过程中。相较与成熟的西方航空发动机巨头，目前我国在民用航空涡扇发动机方面还处

10、于空白状态，差距明显，但随着中国航发商发以及 CJ1000A 的出现，我国将拥有挑战世界最大航空发动机市场，发展国产大飞机及航空发动机产业的重要机遇。三、三、行业驱动力分析行业驱动力分析 1、政策驱动政策驱动 党的十九大报告提出了新时代国防和军队建设的新“三步走”发展战略，在 2020 年军队基本实现机械化、自动化；在 2035 年基本实现国防和军队现代化；到本世纪中叶把人民军队全面建设成世界一流军队；将原来的“三步走”发展战略目标实现时间提前了 15 年，这是适应世界新军事革命发展趋势和国家安全的需求。在新时代下，特别是中美博弈加剧、国际环境日趋复杂情况下，加强国防实力建设是保证自身发展安全

11、的关键。5/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 国家已出台一系列政策与纲要推动航空发动机快速发展，2019 年财政部和税务总局宣布对发动机研制项目减税降费；2021 年将航空发动机的研发写入十四五规划和 2035 年远景目标纲要。预计航空发动机产业链在“十四五”期间将迎来快速发展期，军民两用国产化率将有效提高。2、中国军费占中国军费占 GDP 比重提升空间较大比重提升空间较大 世界经济和战略重心继续向亚太地区转移，亚太地区成为大国博弈的焦点，给地区安全带来不确定性。特别是美国强化亚太军事同盟，加大军事部署和干预力度，给亚太安全增添复杂因素。当前，中

12、国已发展成为世界第二大经济体，国防实力与经济实力不匹配，面对日趋严峻的地区安全风险，要依据国家经济发展水平和国防需求，合理确定国防费规模结构，坚持国防建设与经济建设协调发展。2022 年，中国军费预算为 1.45 亿元，同比增速为 7.1%，较 2021 年上升 0.3 个百分点，系 2019 年以来首次增幅破 7%。作为世界第二大经济体，中国军费占 GDP 比重长期保持在 2%以下，2020 年占比为 1.75%，较 2019 年略微提升了 0.02pct，与其他世界军事强国俄罗斯（4.26%）、美国（3.74%）、印度（2.88%）、韩国（2.85%）、英国（2.25%）、法国（2.07%

13、）相比，占比远低于俄罗斯与美国，同样低于印度、韩国、英国、法国等经济体量不如中国的国家。国防实力与经济实力仍有较大差距，国防开支占 GDP 比重仍有较大的提升空间。3、军用航发更新换代军用航发更新换代 我国各类军机数量上与美、俄仍存在较大差距，军机数量亟需提升。根据World AirForces 2021统计，我国现役军机（包括：加油机、教练机、特种飞机、运输机、战斗机、直升机）总数为 3,260 架，占全球比重为 6%；美国为 13,232 架，占全球比重为 25%；俄罗斯为 4,143 架，占全球比重为 8%。从飞机总数上看，中国军机数量只有美国的 1/4，比俄罗斯少近 1000 架；我国

14、数量最多的战斗机只有 1,571 架，而美国有 2,717 架，数量只有美国的 57.82%，其余各类军机数量与美国差距明显。为应对未来复杂多变的环境，我军亟需补全各类型飞机的差距，行业需求上升空间庞大。除军机数量上的差距外，性能上的差距仍然显著。根据World Air Forces 2021统计，我国现役战机数量为 1,571 架，其中二代机数量为 789 架，占比为 50.22%，是占比最多的战机，而同期美国二代机数量为 0，数量和占比最多的是四代机，其次是五代机；作为美国主要空军力量的四代机数量达 2250 架，占比为 82.81%，而我国四代机数量只有 620 架；美国五代机数量为 3

15、93 架，我国只有 19 架。我 6/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 国空军装备实力与美国仍然存在较大差距，后续航空装备升级与更新换代下，航空发动机需求庞大。当前部分歼击机已换装国产 WS10 发动机，后续换装国产发动机的战机数量将日益提升；同时，随着WS15 在十四五期间的交付与批量列装，预计将为国产发动机提供广阔的空间，整个航发产业链将直接受益。4、民用需求空间广阔民用需求空间广阔 中国航空市场正在从高速增长转向高质量增长，根据中国商飞公司市场预测年报（2020-2039）测算，到 2039 年中国航空市场将拥有 9,641 架客机，占全球

16、比例从 16.2%上升至 21.7%；其中单通道喷气客机 6,521 架，双通道喷气客机 2,174 架，喷气支线客机 946 架，预计中国将成为全球最大的民用飞机、民用航空发动机和维修维护市场。7/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 按交付数量统计，预计到 2039 年，单通道喷气客机为 5937 架，占交付总量的 68.0%，其中近八成的单通道喷气客机机队为 160 座级，双通道喷气客机 1,868 架，占总交付量的 21.4%，以 250 座级喷气客机机队为主，占双通道喷气客机交付总量的 75.3%；其余为喷气支线客机，二十年时间里将交付近千

17、架，均为 90 座级。二十年累计总价值为 13249 亿美元，约为人民币 8.44 万亿元人民币（按 1 美元兑 6.37 人民币折算），平均每年 0.42 万亿元。假设民航发动机价值占比为 26%，二十年累计发动机采购价值为 2.19 万亿元。当前，国内首款自主研发的大飞机 C919 预计在 2022 年交付，订单已达 850 架，未来拟搭载长江 1000 发动机实现国产替代。ARJ21 新支线飞机是我国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中短程新型涡扇支线客机，于 2014 年 12 月 30 日取得中国民航局型号合格证，2017 年 7 月 9 日取得中国民航局生产许可证；目

18、前，ARJ21 新支线飞机已正式投入航线运营，市场运营及销售情况良好，未来拟搭载长江 500 发动机完成国产替代。CR929 远程宽体客机是中俄联合研制的双通道民用飞机，以中国和俄罗斯及独联体市场为切入点，同时广泛满足全球国际间、区域间航空客运市场需求，座级 280 座，拟搭载“长江 2000”发动机完成国产替代。当前，“长江 2000”发动机核心机 C2XC-101 点火成功，已经进入整机装配阶段。未来随着民用航空发动机的投入不断增加，巨额的民航市场将会为整个航空发动机产业链打开业绩空间。5、航空发动机维修维护市场航空发动机维修维护市场 根据浅析军机的综合保障费用研究，全寿命费用包括研究研制

19、费用、采购费用和综合保障费用，采办费用包括研究研制费用和采购费用。在军机全寿命费用中，研究研制费用约占 1015%，采购费用约占 2025%，综合保障费用约占 6070%。战斗机的综合保障费用占全寿命费用的 70%。预计战机更新换代将增加采购费用，后续随着战机的存量上升，战机的维护保障市场将迎来大发展。8/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 四、四、产业链分析产业链分析 产业链全景图：产业链全景图：9/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 价值量分布价值量分布：当前毛利率水平：当前毛利率水平：1、材料材料

20、 航空发动机中已大量采用包括钛合金、高温合金、钢材、复合材料等先进材料，实现提高发动机性能、降低发动机重量的目的。据航空发动机结构及其关键材料技术分析（姜会泽等，2014），未来航空发动机研制中，新材料对性能提高的贡献率为 50%-70%，材料和制造技术对减重的贡献率为 70%-80%。（1）钛合金钛合金 1）概述概述 钛合金是航空发动机部件中不可缺少的材料，主要用于发动机冷端部件。在航空发动机领域，钛合金主要用于压气机风扇盘、风扇叶片、中/高压压气机盘、动叶片、静叶片、涵道等部件。在 300600工作温度下，钛合金具有较高的比强度、高温蠕变抗力、疲劳强度、持久强度和组织稳定性，能够满足相应部

21、件的特性要求。10/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 先进航空发动机中，钛合金的用量逐渐增加。美国、俄罗斯、英国的航空发动机制造处于全球领先水平，其发动机的用钛量一般保持在 20%35%，美国 F-22 的发动机 F119 钛合金用量高达 39%。国内航空发动机钛合金用量较国外先进水平尚有一定差距，其中我国设计制造的 WP13 发动机用钛量为 13%，WP-14 用钛量提高至 15%，国产第三代大推力涡扇发动机 WS-10 发动机钛合金用量约为 25%。2）相关公司相关公司 （2）高温合金高温合金 1）概述概述 高温合金应用于航空发动机热端部件，

22、约占发动机总重量的 4060%。高温合金具有较高的热稳定性和热强度，能够在高温下具有良好的抗腐蚀、抗氧化能力，是制造航空发动机热端部件必不可少的关键材料，主要应用于涡轮盘、涡轮导向叶片、涡轮工作叶片、燃烧室和加力燃烧室的各种零部件。在目前的主流航发中，高温合金约占航发总重量的 40%60%。11/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 变形高温合金：变形高温合金：变形高温合金通过把铸锭经锻造、轧制等方式加工后成材，在高温合金产量中约占 70%，产品种类相对最多，可以用于制造航发机匣、盘轴、紧固件燃烧室等。铸造高温合金铸造高温合金：多用于制造航空发动机中

23、的机匣、叶片等结构复杂的零件，铸造高温合金通过熔模铸造等工艺直接凝固成型，与变形高温合金相比，合金元素种类更多、合金化程度高，约占高温合金总产量的 20%。航空发动机上一些形状复杂难以加工的腔体、空心部件、叶片等，必须采用精密铸造工艺才能完成。粉末高温合金：粉末高温合金：粉末高温合金采用粉末冶金工艺、热等静压直接成型或热加工成型制备，主要用于近净成型航空发动机中的盘轴类锻件，具有成份均匀、组织细小、力学性能优异的特点，可以耐受更为苛刻的工况环境。粉末高温合金制备工艺目前主要有等离子旋转电极法（俄）、氩气物化法（美、欧）等。军用高温合金处于持续升级中，研发能力是高温合金企业的立足之本。以抚顺特钢

24、抚顺特钢，钢研高纳钢研高纳为首的国内老牌高温合金企业科研根基扎实。其中，抚顺特钢的变形高温合金市场和技术优势明显，而钢研高纳铸造高温合金国内顶尖、研发能力卓越。以万泽股份万泽股份为代表的新兴高温合金企业，业务覆盖面广，同时也注重新型高温合金的研发。2）相关公司相关公司 （3）复合材料复合材料 1）概述概述 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 1520 的发动机，新材料、新工艺及相应新结构对提高推重比的贡献将达 5070%，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）

25、使用树脂基复合材料（Polymer Matrix Composites，PMC）或金属基复合材料（Metal Matrix Composites，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（Ceramic Matrix Composites，CMC）。目前复合材料已经开始逐渐应用于新一代航空发 12/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 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

26、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。2）相关公司相关公司 2、零部件零部件（1）锻造件锻造件 1）概述概述 锻造是航空发动机的核心生产工序之一。锻造是指通过加压设备及模具，使钢、钛合金、铝合金及其他高温合金胚料产生变形达到目标尺寸和形状的工艺。一体化制造的锻件强度高于焊接，且能够起到减少构件数量、降低组装难度、增强结构强度

27、的作用，因此在实际工程中得到广泛应用。航空发动机锻件按形状分主要有盘件、轴件和环件，其中盘件包括风扇盘、高压/低压涡轮盘、压气机盘等，轴件包括压 13/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 气机轴、涡轮轴等，环形件主要为发动机中环形承力部件如机闸、结合环、安装边、封严环等。从重量角度看，锻件约占航空发动机总质量的 30%-45%，从价值量角度看，锻件占航空发动机价值的 15%20%，其中环锻件约为 6%。航空锻造具有“高设备投入+高客户粘性”的特征，行业壁垒较高。航空锻件参数和精度要求高，对设备、工艺均有较高要求。大型锻压机从研发到投产需要投入大量的

28、研发资金，短期内无法建成，因而阻拦了外界参与者进入；企业需要通过国内特种行业客户的资质审核，进入供应链后往往客户粘性较强，客户更换配套方的成本较高，因此新进入者不易切入。2）相关公司相关公司 （2）铸造件铸造件 1）概述概述 铸造具有保证零件承温能力、提高零件精度等优势。相较于锻造，铸造零件可以更复杂，可使用高合金化金属作为原材料，从而兼容了较高的耐高温性；可通过型芯和精铸技术制备具有复杂内腔的空心叶片；利用大型复杂薄壁技术制备的铸件，尺精度和表面粗糙度可达到较高水平；定向凝固技术、单晶制备技术等先进铸造手段可保证零件在各种工作环境下的使用性能。铸件主要应用于叶片、机匣等部位，国内航发铸件研制

29、以航发集团内部企业为主。铸造可生产形状复杂的零件，在航空发动机上铸件主要用于叶片和机匣等部位。铸造叶片主要是用于涡轮叶片，分为等轴晶、定向晶和单晶三种工艺，其中非单晶铸造叶片主要由航发动力航发动力子公司贵阳精铸承担，近几年应流股份应流股份、14/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 江苏永瀚江苏永瀚、万泽股份万泽股份等民营企业也正积极进入这一领域。单晶叶片的铸造技术难度较大，基础科学和产品研制主要以专业院所为主，如北京航空材料研究院、中国钢研科技集团公司、中科院沈阳金属研究所等。机匣是航空发动机上的主要承力部件，属于薄壁易变形的复杂结构件，机匣铸造对

30、设计精度要求较高，国内主要参与者包括航发集团航发集团和图南股份图南股份等。2）相关公司相关公司 3、控制系统控制系统（1）概述概述 航空发动机分系统包括控制系统、空气系统、机械系统、短舱系统等。其中，航空发动机控制系统是发动机的神经和大脑，起着把飞机操纵人员指令传输给发动机、并根据操纵指令精确调节相关运动机构以使得发动机实现操作意图的功能，对于航空发动机正常稳定工作发挥着至关重要的作用。航空发动机控制系统的发展经历了机械化、电子化、综合化几个阶段，从 20 世纪 50 年代液压机械控制，发展到现代的全权限数字电子控制（FADEC），现代航空发动机基本都采用 FADEC 系统。FADEC 系统主

31、要包括传感装置、计算装置、控制装置，以及管路、机械、电缆等。航发集团航发集团旗下控制系统研产单位均具备浓厚的历史底蕴与技术累积，几乎垄断我国军用航发控制系统市场份额且有望长期保持。国内军用航发控制系统主要由航发集团旗下航发控制旗下 4 家子公司与中航动控研究所（614 所）共同研制生产。614 所作为控制系统总体所主要从事控制系统中的软件、电子控制器等研制生产工作，其产品作用主要是发出控制指令信号。航发控制主要从事航空发动机控制系统中关键机械液压执行机构的研制生产，是执行指令信号的关键硬件，软硬件相辅相成密不可分，共同构成一个完整的控制系统。除航发集团外，部分民营企业如晨曦航空晨曦航空、海特高

32、新海特高新等也试图进入抢占市场份额。（2）相关公司相关公司 15/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 4、整机和维修整机和维修 国内航空发动机整机环节以航发集团为主，承担几乎所有国产特种、民用和商用航空发动机研制任务，其中：航发动力航发动力：是国内唯一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系特种航空发动机的企业，是航发集团旗下航空动力整体上市唯一平台。公司主要业务分为航空发动机及衍生产品业务、外贸出口转包业务、非航空产品及其他业务三类。公司旗下核心子公司包括沈阳黎明、南方工业、贵州黎阳和本部西航集团四大主机厂，以及莱特公司、安泰叶片莱特公司、安

33、泰叶片等零部件制造公司，拥有从毛坯生产到零件加工、总装试车的全流程航空发动机生产线，具备一、二、三代航空发动机及燃气轮机的总装试车能力以及四、五代机试制能力。中国商发中国商发：主要从事商用航空发动机及其相关产品的设计、研制、生产、总装、试验、销售、维修、服务、技术开发和技术咨询等业务，下设研发中心、总装试车中心、大修中心、客户服务中心，主要在研产品包括 CJ1000、CJ2000 和 CJ500 系列商用航空发动机。特种航发维修以客户维修厂及主机厂为主，商用航发维修以 OEM 厂家为主。发动机维修即对发动机部件进行检测、修理、排故、翻修及改装等，在全寿命周期中维修费用约占 45%，与发动机本身

34、的价值相当。国内特种航空发动机维修包括客户修理厂和航发动力航发动力旗下晋航公司、吉发公司、贵动公司等，商用航空发动机维修以珠海摩天宇珠海摩天宇、四川斯奈克玛四川斯奈克玛等 OEM 厂家及北京飞机维修工程有限公司北京飞机维修工程有限公司等企业为主。16/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 5、相关公司梳理：相关公司梳理：17/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 五、五、市场空间分析市场空间分析 1、发动机采购约占全机价值发动机采购约占全机价值 15%20%，全生命周期价值量翻倍，全生命周期价值量翻倍（1）

35、航空发动机占飞机整机价值量的航空发动机占飞机整机价值量的 15%20%航空发动机的性能、质量决定了飞机能否安全和高效地完成航行任务，作为整架飞机技术含量、用料成本最高的组件，航空发动机的整体价值占比达 10%-20%，以美军为例，根据美国空军采购预算数据，美国 F-15、F-16、F-18 等战斗机发动机占整机价值量 13%14%，F-22、F-35 等新一代战斗机发动机价值占比较上一代飞机有所提高，其中 F-35A 约为 15%，F-35B 约为 17%。（2）发动机采购成本与使用维护成本基本持平发动机采购成本与使用维护成本基本持平 发动机全生命周期可分为研发、采购和维修服务三个阶段，发动机

36、后市场即维修服务市场与直接采购市场规模基本持平。如果从航空发动机的研发、采购和维护等发展阶段看，研发阶段整体价值占比最低，仅为 10%左右，发动机采购成本与使用维护成本基本持平，整体价值占比均为 45%左右。研发阶段：原型制造费用、设计成本、试验成本、管理成本分别占研发总成本的 50%、20%、20%、10%；采购阶段：原材料成本和人力成本分别占一台发动机生产制造成本的 50%、25%；维护阶段：在维护成本中，零部件更新与维修服务价值占比均为 50%左右。18/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2、特种航发：新机列装特种航发：新机列装+存量替换，

37、国内市场年均超存量替换，国内市场年均超 1000 亿元亿元 全球市场：2028 年全球特种航发市场规模（采购+后市场）有望突破 400 亿美元/年。根据 GIR（Global Info Research）数据，2021 年，全球特种航空发动机销售收入达 166.20 亿美元，到 2028 年有望增长至 206.60 亿美元，年复合增长率为 4.44%。由于发动机销售与维修养护费用占比大致相同，因此我们可以推算出在包含后市场服务的情况下，2028 年全球特种航空发动机整体市场规模有望达 413.20 亿美元。中国市场：结合World Air Force 2022数据，考虑新建配装、换发以及使用维

38、护市场需求，可测算 20222035 年中国特种航发年均市场规模达 1000 亿元，CAGR 约为 15%。3、民用航发：未来民用航发：未来 20 年国内市场年均空间超过年国内市场年均空间超过 1500 亿元亿元 根据中国商飞发布的中国商飞公司市场预测年报（2021-2040）预测，中国民航客机数量将从 2019 年的 3863 架增长至 2040 年的 9957 架，在全球市场占比将提升至 22%，位列全球第一，中国民航有望成为世界范围内规模最大、增长速度最快、运作效率最高的市场。基于此，我们对未来中国民航领域航空发动机的市场空间进行测算，计算过程、依据和主要假设如下：飞机数量：根据中国商飞

39、预测，2021-2040 年期间中国民航新机交付量合计 9084 架，其中 250 座级以上的双通道宽体客机 1836 架、120 座级以上单通道窄体客机 6295 架、50 座级以上涡扇支线客机 953 架。换发周期与频率：目前民用大涵道比涡扇发动机首次维修前寿命已达到 2-4 万小时，首次维修结束后，视情况更换部分零件即可继续服役。除非发生重大事故导致发动机报废，否则一架飞机全生命周期内一般不更换发动机。19/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 发动机配比与单价：各型号国外发动机单价信息参考各发动机厂家官网订单信息，国产发动机单价参考同级别国外

40、发动机，例如，长江-1000A 对标 Leap-1X、长江-2000A 对标 GENX、长江-500 对标 CF-34。维修保障市场：如前文所述，发动机维护保养费与采购费按照 1:1 预测。基于上述假设，可以测算 2021-2040 年中国民用航空发动机市场，包含采购费用及维修保障等环节在内的市场规模年均约为 1527 亿元。4、价值分解：涡轮是核心部件，高温合金和钛合金是主要材料价值分解：涡轮是核心部件，高温合金和钛合金是主要材料（1）按部件拆分：涡轮等转动件价值占比较高按部件拆分：涡轮等转动件价值占比较高 涡轮是航空发动机的核心部件，在整机中价值占比较高。涡轮又称为透平，是发动机的最核心部

41、件之一。涡轮主要功能是将燃烧室产生的高温、高压燃气的能量转变为机械能，通过涡轮高速旋转对外输出功率。涡轮通常由不动的静子和高速旋转的转子构成，静子包括导向叶片和起固定作用的机匣，转子由叶片、涡轮盘、轴等部件构成。涡轮需要在腐蚀性气氛下，承受高低温载荷、高应力载荷及交变应力作用，需要涡轮材料具有优秀的力学性能和化学性能，并对涡轮结构的加工工艺有较高要求。不同类型特种航空发动机、商用航空发动机结构有所差异，通常来讲低压涡轮和高压涡轮分别占到发动机总价值量的 16%和 14%，合计价值占比达到 30%。此外，压气机占整机价值的 17%，风扇约占 15%，机匣及其他外部结构占 15%。特种领域大推力航

42、空发动机加力燃烧室等零部件整体价值占比相对较高；商用涡扇航空发动机风扇、机匣等零部件整体价值占比也相对较高。20/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告（2）按材料拆分：高温合金、钛合金用量较多按材料拆分：高温合金、钛合金用量较多 航空发动机材料向轻质、耐高温、高比强度、抗氧化方向发展，其中高温合金和钛合金用量较多。先进航空发动机推重比、寿命不断提高，涡扇发送机涡轮前温度已由第三代的 1750K 提高到第五代的 2200K 以上。航空发动机性能的提高，有赖于高性能结构材料的应用，根据罗尔斯-罗伊斯公司对航空发动机结构材料发展趋势的统计发现，传统的铝合金

43、、结构钢的用量正逐步减少，镍基高温合金、钛合金等结构材料用量有所增加，碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料、金属间化合物等新型结构材料逐渐兴起。目前主流航空发动机结构材料以高温合金、钛合金为主，其中高温合金占结构重量 40%以上，钛合金用量约 30%左右，铝合金、高强钢以及其他复合材料等原材料约占 30%左右，例如波音 787 飞机通用 CF6 涡扇发动机中，镍基高温合金用量为 47%，钛合金用量为 25%，高强钢用量 16%，铝合金和复合材料用量分别为 8%和 4%。5、小结小结 在当前的世界形势以及我国的军备情况下，军用航发市场在新机列装以及存量替换驱动下都将是一个确定的增长市场，而且随着技术发

44、展，民用航发的大门也将逐渐打开，再加上后市场，航发市场的未来空间是非常值得期待的，且确定性强。六、参考研报六、参考研报 1.招商证券-中国供应链安全系列报告（二）：我国高端制造国产替代突围进展如何 2.东莞证券-航空发动机产业深度报告：长坡厚雪，逐渐步入红利期 3.东莞证券-国防军工行业 2022 年下半年投资策略：多重因素推动行业进入黄金布局期 4.中泰证券-航发控制-000738-聚焦航发控制系统主业，增长提速巩固龙头地位 5.华泰证券-航天军工行业专题研究：航空发动机，国之重器，万里鹏程 6.中金公司-航空航天科技行业航空发动机专题：国产航空发动机产业，雄关漫道，笃行渐越 7.财信证券-国防军工行业深度：战鹰展翅啸寰宇，飞天直上九重霄 8.中信建投-航空装备行业航发产业链系列深度报告二：贡金九牧、戮力铸心 9.浙商证券-航空发动机行业研究框架：航空发动机，迎历史性发展机遇 21/21 2022 年年 9 月月 30 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 免责声明：以上内容仅供学习交流，不构成投资建议。慧博慧博官网官网：https:/https:/ 电话：电话：-18661866 邮箱：邮箱：