1、2022 年深度行业分析研究报告 2 目录目录 C CONTENTSONTENTS 专 业 领 先 深 度 诚 信 中 泰 证 券 研 究 所 jXxVvXsRpPoOmM6MaO8OmOoOsQsQkPnNpNjMqRqR7NqQwPxNrQpPwMmRxO3 CONTENTSCONTENTS 目录目录 C CCONTENTSCONTENTS 专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信 中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所 1 航空锻造与铸造 4 （一）铸锻：航空产业链中游关键工序（一）铸锻：航空产业链中游关键工序 图表图表1 1：铸锻工序在航空制造产业链中

2、的位置铸锻工序在航空制造产业链中的位置数据来源：中泰证券研究所铸造和锻造作为航空制造产业链中的关键工序，位于产业链中游。主要是将钛合金、高温合金和高强钢等金属材料粗加工成毛坯件。产品的力学产品的力学性能性能（强度强度、刚刚度度、疲劳性能等疲劳性能等）在这一工序中在这一工序中基本得以固化基本得以固化。 5 （二）航空锻造：成品力学性能优异，行业具备显著的规模效应（二）航空锻造：成品力学性能优异，行业具备显著的规模效应 锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状的零件（或毛坯）并改善其组织和性能的加工方法。金属材料经过锻造加工后，形状形状、

3、尺寸稳定性好尺寸稳定性好，组织均匀组织均匀，纤维组织合理纤维组织合理，具有较高的具有较高的综合力学性能综合力学性能。 图表图表2 2：锻造示意图：锻造示意图数据来源：中泰证券研究所，派克新材招股书图表图表3 3：几家主要航空锻造企业原材料成本占比几家主要航空锻造企业原材料成本占比数据来源：中泰证券研究所，各公司公告锻造行业上游主要为各类金属材料冶炼企业，如碳钢、不锈钢、合金钢、高温合金、钛合金、铝合金等，上游原材料的供应能力和技术水平直接影响锻造行业的发展水平。锻造产品定价一般采锻造产品定价一般采用用“原材料成本原材料成本+ +加工费加工费”的定价模式的定价模式。 锻造行业具有显著的规模效应锻

4、造行业具有显著的规模效应，业务规模扩张带来原材料成本占比提升，摊薄其余成本。 6 （二）航空锻造分为模锻、碾环和自由锻（二）航空锻造分为模锻、碾环和自由锻 模锻模锻又分为开式模锻和闭式模锻。金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件。有以下优点：有模膛引导金属的流动，可适用较复杂的零件可适用较复杂的零件。锻件内部的锻造流线按锻件轮廓分布，制成品力学性能较好制成品力学性能较好。操作简单，易于实现机械化易于实现机械化，生产率高生产率高。 辗环辗环是指通过专用设备辗环机生产不同直径的环形零件；辗环实际上是径向轧制，即通过轧制将带孔的坯料，厚度辗薄，直径扩大成环形零件。与传统的模锻比较，其优点

5、为：设备吨位小设备吨位小。由于是回转成形，接触面积小，故轧制压力大幅减少，所用设备重量显著下降。 可以做大型环类零件可以做大型环类零件。如直径10m、高度4m的反应堆容器加强环，除碾环工艺外，其他工艺很难完成。 材料利用率高材料利用率高。没有模锻飞边与拔模斜度，尺寸精度高。 利于环形件的力学性能利于环形件的力学性能。碾环变形为径向压缩，周向延伸，金属纤维沿环件周围连续分布，有利于环形零件承载与耐磨性能。 自由锻自由锻指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。自由锻往往也是模锻和碾环的前置工序自由锻往往也是

6、模锻和碾环的前置工序制坯制坯，所用工具和设备简单，通用性好，成本低。适用于简单形状锻适用于简单形状锻件件，操作灵活操作灵活。 图表图表4 4：锻造分类锻造分类( (从左至右分别为模锻、碾环、自由锻从左至右分别为模锻、碾环、自由锻) )数据来源：中泰证券研究所，派克新材招股书7 （二）整体化大型锻件可满足航空航天轻量化要求（二）整体化大型锻件可满足航空航天轻量化要求 据大型模锻件与航空工业飞机机体减重5kg，可使飞机起飞质量减轻50kg，按照起飞质量计算的飞行成本大大降低，在其寿命期内能够节约相当于5kg黄金的价值，军机则可多带武器或扩大作战半径；远程导弹减轻1kg，则可增加射程100km。 减

7、重实例1：F-102歼击机模锻的7075铝合金整体翼梁精锻件，该模锻件长3.6m、最大宽度457mm、厚度4.7mm，取代原设计的272个零件和3200个铆钉，使飞机减重45.554.5kg，节约机械加工工时50%，提高了该构件刚度，并大大降低了成本。 减重实例2：波音-747客机主起落架模锻的Ti-6Al-4V钛合金整体梁模锻件。可以看出，该模锻件长度约6.2m、宽约0.95m、投影面积约4.06m2，模锻件质量1545kg，比原设计减轻质量113.5kg。 现代航空航天载荷轻量化设计需求越来越强烈，对锻件而言，整体化的大型锻件能较好地满足轻量化指标要求整体化的大型锻件能较好地满足轻量化指标

8、要求。航空锻件的大型化趋势也对锻造设备提出了较高的要求，锻锻造设备需要具备更高的许用载荷，锻压机控制系统需具备造设备需要具备更高的许用载荷，锻压机控制系统需具备更高的控制精度。更高的控制精度。 图表图表5 5：大型锻件（上：大型锻件（上：F102F102整体翼梁，下：波音整体翼梁，下：波音747747起落架梁）起落架梁）数据来源：中泰证券研究所，大型模锻件与航空工业8 （二）难变形金属成型的等温锻造技术（二）难变形金属成型的等温锻造技术 高温合金高温合金对锻造的应力状态及工艺方法的要求最为严格，对设备的加载速度也有较高要求；且所有高温合金都不能通过热处理细化晶粒组织，其晶粒尺寸完全靠控制锻造工

9、艺参数获得晶粒尺寸完全靠控制锻造工艺参数获得。 钛合金钛合金模锻的主要难点在于它的化学性质活泼，极易吸氢和氧，形成表面脆化层、降低塑性，并在锻造过程中金属流动易粘锻造过程中金属流动易粘模模，导致锻件和模具同时报废导致锻件和模具同时报废。 铝合金铝合金模锻的主要特点是变形温度范围窄，一般为100左右，通常要求毛坯加热尽可能达到上限温度。对于加热温度的均对于加热温度的均匀性和稳定性要求较高匀性和稳定性要求较高。 图表图表6 6：美国各种飞机中不同材料所占比例美国各种飞机中不同材料所占比例数据来源：中泰证券研究所，钛在美国军工中的应用机型机型 设计年代设计年代 铝合金铝合金/% 钛合金钛合金/% 复

10、合材料复合材料/% 钢钢/% F-14 1969 39.4 24.4 1 17.4 F-15 1972 34.4 26.1 1.6 3.3 F-15E 1984 49 32 2 8.5 F-16 1976 83.2 5.2 2.7 1.3 F/A-18 1978 49 13 10 15 F/A-18E/F 1992 31 21 19 14 F-22 1989 15 41 24 5 图表图表7 7：等温锻件（左：燃机铝合金叶轮，右：钛合金机身构件）等温锻件（左：燃机铝合金叶轮，右：钛合金机身构件）数据来源：中泰证券研究所，航空航天复杂构件的精密塑性体积成形技术 等温模锻技术等温模锻技术：20世纪

11、70年代以来得到迅速发展的精密塑性成形技术，将模具加热到与坯料相同的温度，使锻件在恒定温度下以相对较慢的速度进行成形，可以有效地避免材料温度降低，保证材料的塑性，从而得到复杂形状的锻件，同时，降低成形载荷、提高模具寿命。 局部加载技术局部加载技术：对于高强度合金，在锻件尺寸较大、且具有薄壁高筋结构时，一般的设备仍然难以满足载荷需求；而对于某些形状特殊的零件，用普通整体模具进行成形较为困难，成本较高，而采用局部加载对复杂零件局部进行成形加工则能解决问题。 多向模锻技术多向模锻技术：一次性成形普通模锻方法难以成形的锻件，能够保持锻件流线的完整性，提高锻件质量。节省材料降低成本。 9 （二）锻造行业

12、需要较高的设备投入（二）锻造行业需要较高的设备投入 锻造行业对设备投资要求较高。根据几家公司公告： 大型模锻液压机以三角防务为例，其主力设备400MN液压机（清华大学设计，控制系统进口）原值4.29亿元。 自由锻常用的小吨位液压机，以派克新材的7千吨自由锻液压机为例，价值9千万元。 碾环机以派克新材的精密碾环机为例，价值1.2亿元。 等温锻造和热处理需要的加热炉分为电炉和燃气炉，以航宇科技为例，其电加热炉价值1846万元，天然气加热炉价值364万元。 图表图表8 8：全球主要的大型模锻液压机全球主要的大型模锻液压机数据来源：中泰证券研究所，三角防务招股书图表图表9 9：自由锻压机和碾环机自由锻

13、压机和碾环机数据来源：中泰证券研究所，派克新材招股书10 （三）熔模铸造广泛应用于航空制造领域（三）熔模铸造广泛应用于航空制造领域 图表图表1010：铸造分类铸造分类数据来源：中泰证券研究所，中国铸造网铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。铸造按造型方法不同，分为砂型铸造和特种铸造两大类。铸造工艺有不受零件尺寸限制铸造工艺有不受零件尺寸限制、适宜加工复杂零件适宜加工复杂零件、后续切削加工后续切削加工量少量少、成本低和工艺灵活等优点成本低和工艺灵活等优点。 熔模铸造铸件有高的尺寸精度和表面光洁度熔模铸造铸件有高的尺

14、寸精度和表面光洁度，是航空发动机和燃气轮机叶片制造常用的是航空发动机和燃气轮机叶片制造常用的精铸工艺精铸工艺。熔模铸造指用易熔材料制成的模样，在模样表面包覆若干层耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法，是一种最常用的精密铸造工艺。工艺过程分为蜡模制造、型壳制造、焙烧浇注三个阶段。熔模铸造是一种原料利用率高的近净成形技术，适合难加工类零件和复杂适合难加工类零件和复杂薄壁件的精密成形薄壁件的精密成形，是航空航天、先进制造等领域高附加值精密部件的重要生产技术。 据熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展，美国航空工业广泛应用熔模铸造工艺： 美

15、国某发动机STME广泛采用了一次成形精密铸造工艺，将燃烧室零件数量减少燃烧室零件数量减少5050多个多个，焊接次数减少约焊接次数减少约9090道道，生产制造成本得以显著降低。RD-012是能源号系列运载火箭的高性能液氢液氧火箭发动机，入口燃烧室级叶轮采用精密铸造技术与整体轴一次浇注成形，减少质量约减少质量约8 8% %。 美国新一代军用飞机的目标要求：质量减轻质量减轻5050% %，机身紧固件数量减少机身紧固件数量减少8080% %以上以上，批生产批生产成本降低成本降低2525% %以上以上，制造周期缩短制造周期缩短1 1/ /3 3- -1 1/ /2 2。除广泛采用新材料外，还需大量采用各

16、种大型、薄壁、复杂、整体、优质精密铸件。目前，美国战术巡航导弹的弹体与波导管已广泛采用铝合金精密铸件。 在大型运输机与民用航空领域，波音767-40ER飞机仪表控制台框架采用SOPHIA熔模精密铸造工艺制造，部件减轻部件减轻2727kgkg，成本降低成本降低5050% %，周期缩短周期缩短8989% %，工装费用减少工装费用减少9090% %。波音737、747、757、767、777飞机中的驾驶室仪表骨架、燃油泵壳体、整体舱门与A320飞机货舱门框、襟翼导轨等均开始采用精密铸造技术整体成形。 11 （三）熔模铸造工艺要求严苛（三）熔模铸造工艺要求严苛 图表图表1111：熔模铸造工艺流程熔模铸

17、造工艺流程数据来源：中泰证券研究所，熔模铸造工艺对耳片力学性能的影响图表图表1212：熔模铸造的工艺要点熔模铸造的工艺要点数据来源：中泰证券研究所，我国熔模精密铸造的历史回顾与发展展望熔模铸造工艺从蜡模的制备蜡模的制备、型壳的制作与焙烧型壳的制作与焙烧，到金属的熔炼浇注到金属的熔炼浇注，是一个环环相扣的是一个环环相扣的“精密链条精密链条”。同时，熔模铸造的工艺要求严苛，对除铸造原材料之外的上游模料、型壳材料和型芯也有高标准要求。 20世纪50年代，我国从前苏联引进了石蜡硬脂酸模料和水玻璃石英型壳加矾土水泥的湿法造型工艺，开始了航空熔模精密铸件的研制历程。目前，我国主要的航空发动机制造企业，均配

18、备有熔模精密铸造车间熔模精密铸造车间（分厂），如沈阳黎明沈阳黎明、西安西航西安西航、贵州黎明贵州黎明、株洲南株洲南方方等，中航工业集团还建有熔模精密铸造专业化工厂贵州安吉航空精密铸造贵州安吉航空精密铸造有限公司。部分民营企业也逐步具备了熔模精密铸造的能力。 12 （三）航空发动机热端部件：高温合金的熔模铸造（三）航空发动机热端部件：高温合金的熔模铸造 图表图表1313：镍基单晶叶片的定向凝固镍基单晶叶片的定向凝固数据来源：中泰证券研究所，熔模精密铸造技术研究进展 型壳材料型壳材料：铸造单晶的常见缺陷有雀斑、杂晶、大小角度晶界和取向偏离等。从型壳材料角度减少表面缺陷的产生，需要提高型壳的化学稳定

19、性，降低其内表面粗糙度。其中表面粗糙度与粘结剂性质和脱蜡质量关系密切。 型芯材料型芯材料：为保证精度，优质的型芯需具备低的残留强度、优良的溶出性以及与金属液的热胀匹配性。型芯的残留强度越小，与铸件的热胀匹配性越好，越易于溶解，则铸件的残余应力越小。 高温合金高温合金：铸造高温合金的冶炼本身也具备较高的技术壁垒，对原材料配比和纯净度、熔炼工艺和温度控制等方面要求均较高。 图表图表1414：涡轮前进口温度与叶片结构涡轮前进口温度与叶片结构数据来源：中泰证券研究所，熔模精密铸造技术研究进展13 （三）航空复杂零件：钛合金的熔模铸造（三）航空复杂零件：钛合金的熔模铸造 熔炼工艺熔炼工艺：感应凝壳熔炼、

20、真空电弧熔炼、电子束冷床炉熔炼等多种熔炼技术的组合能有效保证钛合金熔体的纯净度和均匀性，但是钛合金流动性差，熔模精铸薄壁件在重力浇注下容易产生浇不足，通常需要采用离心、低压、差压和真空吸铸等浇注方式。 粘结剂粘结剂：钛的活性决定了钛及钛合金铸件不能完全沿用高温合金的熔模铸造工艺。对于钛合金铸件，高化学稳定性是型壳型芯及粘结剂的首要选择原则。目前型壳背层常用的材料是Y2O3/Al2O3复合材料。 耐火材料耐火材料：目前制备高质量钛合金精密件的常用耐火材料仍以电熔氧化钇和电熔氧化锆为主，配合使用钇溶胶和锆溶胶一类的胶体氧化物或二醋酸锆、硝酸锆、碳酸锆铵一类的金属有机化合物，但这两类粘结剂的焙烧产物

21、遇水会发生部分回溶，降低型壳强度，无法用蒸汽脱蜡，需用微波脱蜡。 图表图表1515：钛合金精密铸件（左：钛合金精密铸件（左：F F- -2222战斗机机翼承力部位，右：战斗机机翼承力部位，右：V V- -2222直升机传动系统转接座）直升机传动系统转接座）数据来源：中泰证券研究所，熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展14 （四）高端铸锻的前沿技术（四）高端铸锻的前沿技术 图表图表1616：高端铸锻的前沿技术高端铸锻的前沿技术数据来源：中泰证券研究所，未来智库前沿技术前沿技术概述概述熔模铸造技术F-22 机体结构中，钛合金铸件重量占比 7.1%，大约有 54 个钛精密铸件，在机翼前、后侧位用量

22、较高。在大型运输机和民机领域，波音某机型仪表 盘采用精铸成型，重量减少 2.24kg，装配工具减少 90%，时间由 180 小时减少为 20 小时， 铆钉数目减少 600 个，成本下降 50%。等温锻造技术采用等温 锻造技术生产的高温合金、钛合金精锻叶片，非加工面 80%，尺寸精度可达 0.01mm。美 国、英国、法国和德国等欧洲国家航空发动机 90%以上的盘件采用等温锻造技术生产。精密环轧技术20 世纪 80 年代以来， 美、俄、德、英、法等国家均采用精确辗轧技术用于生产高质量的压气机/涡轮机匣、燃烧室、密封环、安装边等精密环件，为现代高性能航空发动机的研制做出了重要贡献。GE 公司采用 精

23、确辗轧技术生产的 CFM56 发动机 IN718 合金高筒薄壁环，晶粒度达到 ASTM-8 级以上， 环件尺寸精度达到了环件外径的 1，材料利用率达到 25%30%。大型复杂构件整体精锻技术国外先进军用飞机上已有 40% 左右的结构重量为钛合金构件， 先进民航飞机上也有 10% 的结构重量为钛合金构件。钛合金整体结构件的应用可以有效降 低飞机结构重量，增加发动机推重比，显著提高飞行器的总体功能，已经成为第三、四代飞 机生产技术的重要标志性技术之一。航空铸锻是典型的高附加值金属加工工艺航空铸锻是典型的高附加值金属加工工艺。锻铸造，特别是难变形金属大型锻件及耐高温复杂精密铸件的生产难度大且专用化和

24、定制化属性突出。近年来，随着产业升级和锻铸技术的提高，我国开始从“锻铸大国”向“锻铸强国”迈进。 业务的转型升级业务的转型升级、专业化整合专业化整合、产业链延伸是锻铸产业的发展趋势产业链延伸是锻铸产业的发展趋势，参考海外经验，我国锻铸产业高端转型的契机在于精密铸造、大型锻造和高性能材料的使用，而这些升级方向的核心应用场景又以航空航天市场为主，因此以航空及两机为主的高附加值领域将是我国锻铸业高端转型的重要突破口。主机厂对零部件“近净成型”和“一站式解决”要求的提高，对铸锻企业的技术能力和配套层级提出了更高的要求。 15 CONTENTSCONTENTS 目录目录 C CCONTENTSCONTE

25、NTS 专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信 中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所 2 航空行业发展与铸锻市场需求 16 （一）需求端：国防投入有望持续增长（一）需求端：国防投入有望持续增长 当前我国国防投入占GDP的比例较小，与部分发达国家的差距较为明显，在实现百年强军梦的前提下，我国国防投入有望迎来高速增长。假设到2030年每年我国GDP增速为4%，若到2030年我国国防开支占GDP的比重达到国际平均的2.5%，则未来我国十年国防开支复合增速达10.41%。 从我国国防开支的结构来看，装备费和训练维持费占比有望持续提升，用于列装先进军事装备以及提升实

26、战化演练水平。 图表图表1717：我国历年国防开支与增速、我国国防开支的结构我国历年国防开支与增速、我国国防开支的结构数据来源：中泰证券研究所,国家统计局，新时代的中国国防图表图表1818：我国历年国防开支占我国历年国防开支占GDPGDP的比重、世界主要国家国防开支占的比重、世界主要国家国防开支占GDPGDP的比重的比重数据来源：中泰证券研究所，国家统计局，SIPRI17 （一）需求端：我国先进航空武器装备数量少（一）需求端：我国先进航空武器装备数量少 图表图表 1 1：全球主要国家战斗机数量对比（：全球主要国家战斗机数量对比（2 2020020年）年） 图表图表 2 2：我国现役军机种类（：

27、我国现役军机种类（2 2020020年）年） 数据来源：数据来源：中泰证券研究所中泰证券研究所，World Air Force 2021World Air Force 2021 数据来源：数据来源：中泰证券研究所中泰证券研究所，World Air Force 2021World Air Force 2021 据World Air Forces统计，截至2020年底我国空军军用飞机数量位居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。但是美国军用飞机总数是我国的4.1倍，从战斗机总量来看我国也仅为美国的60%。我国空我国空军军用飞机与美国等发达国家比起来起步晚军军用飞机与美国等发达国家比起来起步晚、底子薄底子

28、薄、代际差异大代际差异大，运输机运输机、轰炸机轰炸机、直升机等短板明显直升机等短板明显。从代际结构来看，我国四代机只有19架，对比美国的近500架四代机机队规模，仍有很大的提升空间。 国防实力与军事实力不匹配国防实力与军事实力不匹配。2020年11月26日国防部例行记者会上就“如何确保2027年实现建军百年奋斗目标”的问题，国防部新闻发言人任国强答道“我国经济实力、科技实力、综合国力在“十三五”时期跃上了新的台阶，已成为世界第二大经济体，但国防实力与之相比还不匹配，与我国国际地位和安全战略需求还不相适应。这就需要同国家现代化发展相协调，充分利用全社会优质资源，加快国防和军队现代化，确保强军征程

29、行稳致远。”20202020年年，我国我国GDPGDP为为1414. .7272万亿美元万亿美元，约为第一大经济体美国的约为第一大经济体美国的7070. .3030% %。 图表图表1919：20202020年全球主要国家军机数量（架）年全球主要国家军机数量（架）数据来源：中泰证券研究所,World Air Force 2021图表图表2020：20202020年中美俄战机各代数量年中美俄战机各代数量数据来源：中泰证券研究所,World Air Force 202118 （二）供给端：先进航空装备成熟度大幅提升（二）供给端：先进航空装备成熟度大幅提升 图表图表 1：中美俄第三代战斗机用发动机：

30、中美俄第三代战斗机用发动机 数据来源：中泰证券研究所，公开资料整理 近年来，以歼-20为代表的“20系列”国产先进军机陆续亮相，标志着我国空中军事力量日渐成熟。航空发动机方面，2002年，涡喷-14被国家军工产品定型委员会正式批准设计定型，我国正式成为全球第五个拥有独立研制航空发动机能力的国家，主要搭载于歼-7、歼-8等二代战斗机上。2006年，中国推重比8的太行涡扇10发动机正式定型，目前已经批量列装于歼-11B、歼-11、歼-15、歼-16等三代战机。进入21世纪以来，中国航空发动机发展已经进入快车道，一系列新型发动机项目正在进入关键攻关阶段。第三代航空发动机技术趋于成熟，我国先进航空武器

31、装备供给侧迎来重大改善，全面国产化为我国先进军机大幅放量奠定了坚实基础全面国产化为我国先进军机大幅放量奠定了坚实基础。 图表图表2121：我国我国2020系列军机系列军机数据来源：中泰证券研究所,公开资料整理图表图表2222：中美俄第三代航空发动机中美俄第三代航空发动机数据来源：中泰证券研究所，公开资料整理图表图表2323：中美俄航空发动机性能对比中美俄航空发动机性能对比数据来源：中泰证券研究所，航空发动机核心技术及发动机发展谱型研究19 （三）军用市场：军机放量带来万亿级市场（三）军用市场：军机放量带来万亿级市场 立足军用航空提升配套能力立足军用航空提升配套能力，布局民用航空打开布局民用航空

32、打开行业长期成长空间行业长期成长空间。这一轮航空铸锻行业的高增长主要是受益于我国先进军机的大幅放量，长期来看，我国的航空锻造企业已逐步具备与国际巨头在技术和市场上竞争的实力，一方面将显著受益于国内民航飞机的列装，另一方面将受益于竞争力增强带来的国际航空转包业务的份额提升。 关键假设关键假设：以2030年实现我国国防实力与现阶段经济实力相匹配的目标，我们首先保守假设美军除四代机之外其余机型保有量不变，四代机每年按照FY2022财年85架的采购规模持续列装（10年新增850架，远小于World Air Force 2021中F35系列战机2071的计划采购总数）。再保守假设到2030年我国各类飞机

33、总量达到美军的80%。 军机市场军机市场：未来十年中国新增三代机、四代机分别为1090架和1055架左右，各类直升机3550架，大型运输机490架，特种飞机1000架左右，合计价值量在2 2. .6262万亿万亿。 军用航发市场军用航发市场：按军用飞机发动机价值占比25%，军用飞机125%的备发率（军用航空发动机全寿命费用分析研究：按规定备用发动机约占已装用的发动机的25%-50%）估算，未来十年我国军用发动机的前装市场合计为82018201. .4141亿元亿元。 图表图表 1：未来十年中美主要战机预测：未来十年中美主要战机预测 机型机型 国别国别 20202020 2021E2021E 2

34、022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E 三代机 美国 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 中国 659 768 877 986 1095 1204 1313 1422 1531 1640 1749 四代机 美国 492 577 662 747 832 917 1002 1087 1172 1257 1342 中国 19 125 230 336 441 547 652

35、758 863 969 1074 数据来源：中泰证券研究所，World Air Force 2021，美国历年国防预算 图表图表 1：未来十年我国军机市场空间：未来十年我国军机市场空间 机种机种 发动机种类发动机种类 发动机发动机数量数量 飞机飞机数量数量 单价单价 （亿元）（亿元） 合计合计 （亿（亿元）元） 美国同类美国同类机型机型 单价（百单价（百万美元）万美元） 财年财年 固固定定翼翼飞飞机机 三代机 歼-10 涡扇-10 1 430 2.1 903 F-16C/D 25.8 FY1997 歼-11 涡扇-10 2 90 3.5 315 F-15A 55 FY1999 歼-15 涡扇-

36、10 2 70 4.2 294 F/A-18E/F 79.2 FY2022 歼-16 涡扇-10 2 500 4.5 2250 F-15EX 111.2 FY2022 四代机 歼-20 涡扇-15 2 805 8.5 6842.5 F-22 181.1 FY2009 歼-35 涡扇-19 2 250 5.5 1375 F-35 110.0 FY2022 特种飞机 涡扇-18、涡扇-20 2 1000 6 6000 KC-46A 178.6 FY2022 大型运输机 涡桨-10、涡扇-20 4 490 6 2940 KC-46A 178.6 FY2022 直直升升机机 武装直升机 涡轴-10、涡

37、轴-16 2 1775 1.5 2662.5 AH64E 26.7 FY2022 通用/运输直升机 涡轴-10、涡轴-16 2 1775 1.5 2662.5 AH64E 26.7 FY2022 合计 7185 26244.5 数据来源：中泰证券研究所，World Air Force 2021，美国历年国防预算 图表图表2424：未来十年中美主要战机预测未来十年中美主要战机预测图表图表2525：未来十年我国军机市场空间未来十年我国军机市场空间20 （三）军用市场：需求大幅释放，行业基本面持续改善（三）军用市场：需求大幅释放，行业基本面持续改善 主机厂合同负债大增主机厂合同负债大增，下游需求大幅

38、释放下游需求大幅释放。2021年上半年部分主机厂（中航沈飞、航发动力和洪都航空）合同负债大幅增长，表明有大额合同订单落地。截止2021年三季度末，中航沈飞合同负债环比减少了17.49%，航发动力环比减少了7.51%，洪都航空环比减少了6.31%。与此同时，相关主机厂存货并没有大幅增长，表明主机厂产品交付较为顺利。主机厂合同负债表明下游需求正大幅释放，产品顺利交付有力地保证行业景气度的顺畅传导。 行业现金流改善明显行业现金流改善明显，企业经营状况大幅改善企业经营状况大幅改善。目前主要企业特别是中下游企业现金流改善明显，未来整个行业现金流状况有望随着产品不断交付而大幅改善。2021年上半年，下游主

39、机厂的业绩先行指标开始显现，2021年6月9日，航发动力公告开展117亿元的现金管理，2021一季报则只有44.38亿元的货币资金。另外，各大航空主机厂纷纷上调与各自集团财务公司的存款限额，其中航发动力将存款限额从40亿调整至100亿；中航沈飞预计2021年的存款额将达到500亿元，是2020年的5倍左右；中航西飞将存款限额从80亿调整至140亿；中直股份将存款限额从38亿元调整至60亿元。表明下游主机厂现金流改善明显，这将极大地提升产业链企业的经营质量。 图表图表2626：航空主机厂的部分主要财务数据航空主机厂的部分主要财务数据数据来源：中泰证券研究所，wind2020年末2020年末202

40、1年二2021年二季度末季度末2021年三2021年三季度末季度末21Q3比20Q421Q3比20Q4增长率增长率2020年末2020年末2021年二2021年二季度末季度末2021年三2021年三季度末季度末21Q3比20Q421Q3比20Q4增长率增长率2020年半2020年半年度年度2021年半2021年半年度年度600760.SH中航沈飞47.29377.37311.62558.90%77.7852.2765.68-15.56%-32.8374.11600893.SH航发动力28.05248.23229.58718.32%187.44257.51264.7541.24%-91.6787

41、.60600316.SH洪都航空0.1772.9468.3439065.67%26.8335.8038.5343.63%-9.020.15000768.SZ中航西飞97.0144.2957.54-40.69%201.22236.75239.7619.15%-48.58-140.70600038.SH中直股份51.8838.0022.80-56.04%153.09152.94154.330.81%-9.96-6.48合同负债（亿元）合同负债（亿元）存货（亿元）存货（亿元）经营性活动现金净流经营性活动现金净流量（亿元）量（亿元）公司名称公司名称证券代码证券代码21 （三）民用市场：民机和民用航发市

42、场空间广阔（三）民用市场：民机和民用航发市场空间广阔 民航和通飞市场民航和通飞市场：根据中航工业集团发布的民用飞机和通用飞机市场预测，预计2021-2040 年间，中国需要补充民用客机7646 架，其中宽体客机1561架，窄体客机5276架，支线客机809架。预计总价值量为64702亿元。预计到2040年，我国通用飞机市场固定翼飞机机队占比将增长至74.3%。预计新增通用飞机的价值量为17785亿元。 民用航发市场：民用航发市场：若按发动机价值占比20%和备发率110%估算，我国2021-2040 年的新增发动机市场需求达到14234.6亿元。通用航空发动机市场需求达到3912.6亿元。 图表

43、图表 1：2021年年2040年全球民用客机需求结构年全球民用客机需求结构 图表图表 2：2021年年2040年中国民用客机需求结构年中国民用客机需求结构 数据来源：中泰证券研究所，民用飞机中国市场预测（2021-2040） 数据来源：中泰证券研究所，民用飞机中国市场预测（2021-2040） 图表图表 1：未来未来二二十年我国新增十年我国新增民民机机市场测算市场测算 机种机种 数量数量 代表机型代表机型 单价（亿单价（亿元）元） 总价（亿元）总价（亿元） 宽体宽体客机客机 1561 波音 787 18.2 28410 窄体窄体客机客机 5276 波音 737 6.5 34294 支线客机支线

44、客机 809 ARJ21 2.5 1998 合计合计 7646 64702 数据来源：中泰证券研究所，民用飞机中国市场预测（2021-2040），波音官网，商飞 图表图表 1：通用航空市场预测（亿元）：通用航空市场预测（亿元） 类型类型 20202020 年末年末机队机队 ( (架架) ) 20402040 年末年末机队机队 （架）（架） 未来未来 2020年（架）年（架） 代表机型代表机型 单价单价 总价总价 喷气公务机 204 2989 2808 湾流 550 3.25 9126 涡桨通用飞机 305 2748 2462 新舟 600 1 2462 民用直升机 923 10771 9872

45、 EC-135 0.5 4936 活塞通用飞机 1385 26422 25215 运-5 0.05 1260.75 其他 75 1335 1274 总计 2892 44266 41632 17784.75 数据来源：中泰证券研究所，通用航空市场预测年报（2021-2040） 图表图表2727：未来未来2020年我国民航飞机需求预测（架）年我国民航飞机需求预测（架）数据来源：中泰证券研究所,民用飞机中国市场预测（2021-2040）图表图表2828：未来未来2020年我国民航飞机市场测算年我国民航飞机市场测算数据来源：中泰证券研究所,民用飞机中国市场预测（2021-2040），波音图表图表292

46、9：未来未来2020年我国通用航空市场测算（亿元）年我国通用航空市场测算（亿元）数据来源：中泰证券研究所,通用飞机中国市场预测（2021-2040）22 （三）国际转包市场每年约（三）国际转包市场每年约150150亿元左右亿元左右 航空“转包”生产是全球航空飞机及发动机制造商普遍采用的一种基于“主制造商-供应商”的供应链合作模式。按照国际航空发展规律，航空飞机及发动机产品的输出方(如波音、GE等)至少得向输入市场转包生产不低于20%的零部件转包生产份额，即“补偿贸易额度”。近年来，国际与国内航空转包市场不断发展，2019年，国际航空转包市场规模达235亿美元，国内民用航空零部件转包市场规模达1

47、9亿美元(以人民币汇率1:6.46计算)，占比达8%以上。据前瞻产业研究院统计，2020年受疫情影响，空客公司的飞机交付数量由2019年的863架减少到566架，同比下降34%；而波音年总交付量仅为157架，进一步大幅下降58%，创下了自1977年以来年度交付量的最低纪录。订单层面，2020年波音新增订单184架，取消订单655架，净订单为-471架，同比下降295%；2020年空客新增订单383架，取消115架，净订单268架，同比下降65%。这也同样使得航空零部件转包受到影响。据前瞻产业研究院测算，到到20262026年年，我国民航零部件转包市场规模将达到我国民航零部件转包市场规模将达到1

48、67167亿元亿元。 图表图表 1 1：20212021年年20402040年全球民用客机需求结构年全球民用客机需求结构 图表图表 2 2：20212021年年20402040年中国民用客机需求结构年中国民用客机需求结构 数据来源：数据来源：中泰证券研究所中泰证券研究所，民用飞机中国市场预测（民用飞机中国市场预测（20212021- -20402040） 数据来源：数据来源：中泰证券研究所中泰证券研究所，民用飞机中国市场预测（民用飞机中国市场预测（20212021- -20402040） 图表图表3030：未来未来2020年全球民航飞机需求预测（架）年全球民航飞机需求预测（架）数据来源：中泰证

49、券研究所,民用飞机中国市场预测（2021-2040）图表图表3131：国际航空零部件转包国内市场规模（亿元）国际航空零部件转包国内市场规模（亿元）数据来源：中泰证券研究所,前瞻产业研究院23 （三）按形态分类的航空锻件市场空间（三）按形态分类的航空锻件市场空间 据锻压行业的回顾与展望，锻件约占飞机机体重量的20%，约占发动机重量的40%以上。 据爱乐达招股书，飞机零部件价值约占飞机总价值量的30%，据2016年三角防务公开转让说明书，锻件在飞机构件中价值占比约6%-9%。 据2016年三角防务公开转让说明书，锻件在航空发动机部件中价值占比15%-20%。其中，据航宇科技招股书，环锻件价值占比约

50、为6%；据航空发动机结构设计分析的研究，航空发动机叶片占整个发动机价值的30-35%左右。对叶片而言，精锻叶片成本相对较低，在航空发动机叶片中占11%的价值量，据此估算精锻叶片价值占比约为3.575%。剩下的为盘轴类锻件，价值占比约为7.925%。 图表图表3232：航空锻件分类（从左至右：机身锻件、机匣环锻件、锻造叶片、盘轴类）航空锻件分类（从左至右：机身锻件、机匣环锻件、锻造叶片、盘轴类）数据来源：中泰证券研究所,公开资料整理图表图表3333：航空锻件未来十年年均市场空间（亿元）航空锻件未来十年年均市场空间（亿元）数据来源：中泰证券研究所，爱乐达招股书，三角防务公开转让招股书，航宇科技招股