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发动机锻造行业:高需求促规模化提升行业利润率技术迭代助力国产替代-20220728(26页).pdf

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发动机锻造行业:高需求促规模化提升行业利润率技术迭代助力国产替代-20220728(26页).pdf

1、 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 Table_MainInfo 行业研究/机械工业/航空航天与国防 证券研究报告 行业深度报告行业深度报告 2022 年 07 月 28 日 Table_InvestInfo 投资评级 优于大市优于大市 维持维持 市场表现市场表现 Table_QuoteInfo 资料来源:海通证券研究所 相关研究相关研究 Table_ReportInfo 守正出奇,聚焦龙头2022.06.07 看好板块反弹2022.05.10 军工行业2021年报及22Q1季报总结:高景气持续,盈利能力增强2022.05.05 Table_AuthorInfo 分析师:张恒晅 Emai

2、l: 证书:S0850517110002 联系人:刘砚菲 Tel:021-2321-4129 Email: 联系人:胡舜杰 Tel:021-2315-4483 Email: 发动机锻造行业:高需求促规模化提升行发动机锻造行业:高需求促规模化提升行业利润率,技术迭代助力国产替代业利润率,技术迭代助力国产替代 锻件是航空航天核心零部件,关系到飞机的使用寿命和可靠性。锻件是航空航天核心零部件,关系到飞机的使用寿命和可靠性。在飞机及发动机结构中,承力、传力结构的重要件和关键零件一般需要进行锻造。锻造是通过塑性变形改变金属锻件机械性能和内部组织的工艺,可以提升零件自身的承力和抗冲击性能。锻造按工艺可分为

3、自由锻、模锻、辗环,其中辗环技术成为制备超大型环锻件的唯一工艺方法,环轧资质壁垒高,少数企业拥有航空难变形环形锻件生产资质,企业只有通过 AS9100D 与 NADCAP 等相关认证才能取得罗罗、惠普等境外客户的订单。国内锻件龙头国内锻件龙头产能相对国外仍有较大扩产空间产能相对国外仍有较大扩产空间,近年锻件企业规模化后利润率提,近年锻件企业规模化后利润率提升显著升显著。1821 年行业平均营收 Cagr+33.69%,折旧摊销占成本比 Cagr-18.99%,体现出规模化后固定成本占比明显下降,21 年平均 ROE 同比+43.47%,营收利润端双增。行业未来资本开支仍有提升空间,国外企业固定

4、资产规模绝对值远大于国内企业,但占比比国内小,2015 年 PCC 固定资产净值达 152 亿元,同期中航重机 30 亿元,21 年 HWM 固定资产净值达 157 亿元,同期中航重机 24 亿元,近年航宇科技、三角防务在积极扩产。国内锻造企业技术水平不断进步助力国产替代国内锻造企业技术水平不断进步助力国产替代。我国锻件企业在精密化、整体化加工工艺方面逐渐突破,材料应用方面,航空锻件中钛合金、高温合金的应用愈发广泛。我国的精密锻造技术在整个成形生产中比重还比较低,成形件精度平均要比国外低 12 个等级,国内企业初步掌握精密成型能力,同时数值模拟技术有望将环锻件从传统的成形精度进一步提升,精密锻

5、件渗透率有望逐步提升。除此之外,我国工艺生产的锻件重量平均比国外重 10%20%,大型锻件的材料利用率一般只有 10%15%,等温锻造工艺稳定性提升能够显著提升材料利用率。在大型化方面,随着大型锻压设备的引入,部分大型复杂异形环件的整体近净成形技术已达到国际同类先进水平,大型锻件能够减轻锻件结构重量、降低制造成本、缩短制造流程。投资建议。投资建议。我们认为,伴随航空航天锻造技术的成熟及生产规模化,国内相关锻造企业营收和利润有望保持快速增长。重点关注:中航重机(600765.SH)。旗下安大环段与宏远模锻贡献主要营收,产品几乎覆盖国内所有飞机、发动机型号,公司扩产提升精密制造和等温锻造能力,21

6、 年宏远转型升级航空精密模锻产业,安大建设特种材料等温锻造生产线。航宇科技(688002.SH)。大型航空发动机机匣整体精密成型已成功应用于国产长江系列商用航空发动机及新一代窄体客机发动机 LEAP,22 年 8 月航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件精密制造产业园项目将达产。派克新材(605123.SH)。航空航天、石化、电力多领域布局,目前已拥有千吨级快锻机、油压机,配备 0.6m-10m 多台精密数控辗环机等,已募投建成 7000T 自由锻液压机和精度更高的数控碾环机。风险提示。风险提示。军品订单的波动性;民品领域拓展不及预期等。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露

7、和法律声明 2 目目 录录 1.锻造基本介绍.5 1.1 锻造行业的发展历程.5 1.2 锻造工艺原理:锻件的结构性能直接关系到飞机的使用寿命和可靠性.6 1.3 航空难变形环形锻件:性能+资质壁垒要求高.8 2.锻件制造工艺和技术路线.9 2.1 航空锻件未来发展趋势.9 2.1.1 精密环轧技术.10 2.1.2 复杂结构件整体等温锻造技术.11 2.1.3 数值模拟技术.11 2.1.4 大型复杂构件整体精密锻造技术.11 2.2 锻造行业属资本密集型行业,加工设备对产品性能起决定性作用.12 2.3 高端金属结构材料依赖进口,上游工艺与发达国家差距显著。.13 3.需求端:.14 3.

8、1 产业竞争格局情况.14 3.2 军用:战略空军阶段,军机换装列装提速.16 3.3 民用:C919 等国产商用科技规模化交付,民用市场前景可期.16 4.供给端.17 4.1 国外厂商.18 4.2 国内厂家.20 5.投资建议.21 6.风险提示.22 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3 图目录图目录 图 1 蒸汽锤图示.5 图 2 屈服准则原理.5 图 3 大型锻造液压机图示.6 图 4 航空发动机锻件排布情况.7 图 5 锻造原理.7 图 6 陕西宏远 Nadcap 热处理、无损检测认证.9 图 7 Nadcap 认证流程.9 图 8 锻造未来主流

9、工艺.10 图 9 C919 的心脏Leap 发动机.10 图 10 Leap 发动机图例.10 图 11 纯钼多向锻造数值数值模拟.11 图 12 2015-2020 年中国锻造行业总产量.14 图 13 2015 年全球锻件产量分布.15 图 14 陕西宏远(中航重机)取得 NADCAP 认证.15 图 15 2021 年各国军机数量.16 图 16 2010-2020 年中国军费支出.16 图 17 2021-2040 年商用航空服务市场各地区需求.17 图 18 2020 年全球窄体飞机发动机制造商市场份额.17 图 19 2020 年全球宽体飞机发动机制造商市场份额.17 图 20

10、PCC 发展历程.19 图 21 PCC 与中航重机固定资产对比.19 图 22 PCC 与中航重机毛利率对比.19 图 23 国内厂家 2018-2021 年资本性支出占净利润比例.20 图 24 2018-2021 国内厂商应收账款及票据占资产比例.21 图 25 2018-2021 国内厂商应付账款占资产比例.21 图 26 2020-2021 国内厂商锻造业务直接材料占成本比例.21 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4 表目录表目录 表 1 锻造工艺技术对比.8 表 2 航空环形锻件与普通锻件区别.8 表 3 航空难变形金属材料环形锻件的简要发展历程

11、.9 表 4 国内外先进锻造技术对比.12 表 5 国内企业锻造设备对比.13 表 6 国内外高温合金生产技术对比.13 表 7 国内已掌握的锻造关键技术.16 表 8 国外主要从事航空难变形金属材料环形锻件业务的企业具体情况.18 表 9 HWM 的相关技术.20 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5 1.锻造基本介绍锻造基本介绍 1.1 锻造锻造行业的发展历程行业的发展历程 尽管锻造技术早在几千年前就被人们掌握,但是直到工业革命的进行,锻造技术才尽管锻造技术早在几千年前就被人们掌握,但是直到工业革命的进行,锻造技术才获得真正长足的发展。获得真正长足的发展。

12、1842 年,内史密斯发明双作用锤,创造了第一个由蒸汽驱动的,用于打桩和大型锻件成型的工业机器,可以锻造出各种复杂形状的锻件;1860 年,哈斯韦尔构造了自由锻水压机。这些设备的出现标志锻压技术逐渐成为一门具有影响力的学科。1864 和 1913 年屈雷斯加和密席斯先后发现了金属进行塑性变形的条件(屈服准则),此后前苏联学者古布金系统性阐述了压力加工原理,他们共同奠定了压力加工学科的理论基础。图图1 蒸汽锤图示蒸汽锤图示 资料来源:新中国工业第一系列,沈阳重型造出我国第一台 5 吨蒸汽锤,海通证券研究所 图图2 屈服准则原理屈服准则原理 资料来源:百度百科,赛峰集团微信公众号,海通证券研究所

13、国内的机械锻造业发展相对滞后国内的机械锻造业发展相对滞后。直至 20 世纪 50 年代,仍在使用洋务运动时期引入的英、日、德等国的蒸汽锤、电动空气锤、蒸汽增压式水压机。50 年代末与 60 年代初,中国逐步开始锻造设备国产化进程,初步可以自制万吨级的水压机和各种类型的锻锤。受 80 年代改革开放浪潮的助推,锻造工业此后在我国从质到量有了全面发展。根据派克新材招股说明书,目前我国已经成为第一锻件生产大国。为迎应现代航空工业金属部件的加工要求,大压力模锻液压技术应运而生。为迎应现代航空工业金属部件的加工要求,大压力模锻液压技术应运而生。于 1934年,德国研制了 70MN 模锻液压机制造战斗机需要

14、的航空铝合金锻件,并于二战期间又先后制造了 300MN 模锻水压机 1 台、150MN 模锻水压机 3 台。由于模锻液压机对于空军装备的质量及生产能力十分重要,二战后美苏在获得德国模锻液压机实物的基础上陆续发展研制出一大批性能优异的大吨位模锻液压机。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 6 图图3 大型锻造液压机图示大型锻造液压机图示 美国 450MN 液压机 俄罗斯 750MN 液压机 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司 800MN 液压机 西南铝业 300MN 液压机 三角防务 400MN 液压机 昆仑重工 300MN 液压机 资料来源:三角防务招股

15、说明书,海通证券研究所 1.2 锻造工艺原理:锻造工艺原理:锻件的结构性能直接锻件的结构性能直接关系到飞机的使用寿命和可靠性关系到飞机的使用寿命和可靠性 锻造是通过塑性变形改变金属锻件机械性能和内部组织的工艺,可以提升零件自身锻造是通过塑性变形改变金属锻件机械性能和内部组织的工艺,可以提升零件自身的承力和抗冲击性的承力和抗冲击性能。能。在飞机机体及发动机结构中,承力、传力结构的重要零件一般需要进行锻造。在航空发动机中,航空锻件目前主要应用于风扇、压气机、涡轮和燃烧室等四大部件,主要起包容、连接、支撑、密封等作用,是十分重要的零部件。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律

16、声明 7 图图4 航空发动机锻件排布情况航空发动机锻件排布情况 资料来源:航宇科技招股说明书,海通证券研究所 锻造相对于铸造能够有效地排除气孔析晶等问题。锻造相对于铸造能够有效地排除气孔析晶等问题。锻造的金属材料由于制造工艺,不可避免地存在具有气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷。在加压设备及工(模)具的作用下,坯料或铸锭会产生局部或全部的塑性变形,在加工后其形状、尺寸稳定性好,组织均匀,纤维组织合理,相比加工前其综合力学性能更佳。图图5 锻造原理锻造原理 资料来源:航宇科技招股说明书,海通证券研究所 锻造锻造按工艺按工艺可分为自由锻、模锻、辗环可分为自由锻、模锻、辗环,其中辗环技术成为,其中辗环技术成

17、为制备超大型环锻件的唯制备超大型环锻件的唯一工艺方法。一工艺方法。辗环是借助辗环机使环件产生连续局部塑性变形的先进技术,辗环可大幅度降低设备吨位和投资,具有振动冲击小、节能节材、生产效率高、生产成本低等显著优点,故随着辗环机大量投入,环轧技术被广泛使用。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 8 表表 1 锻造工艺技术对比锻造工艺技术对比 锻造工艺锻造工艺 原理原理 优劣势优劣势 应用范围应用范围 工艺图例工艺图例 自由锻自由锻 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。优点:灵活性比较大,生产周期短。缺点:锻件形状简单、尺寸

18、精度低,表面粗糙;不易实现机械化和自动化。灵活性大,可以生产不足 100kg 的小零件,也可以生产大至 300t 以上的重型件。模锻模锻 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。优点:生产效率较高而且加工余量较小,节约金属材料。缺点:制造周期长,模锻件重量受设备的限制难以生产70kg以上的产品。生产重量不大、批量较大的零件。辗环辗环 是借助辗环机使环件产生连续局部塑性变形的工艺。优点:具有省力、节能、节材、优质(特别是具有良好的组织与表面质量)、高效等技术优势。缺点:设备投资最高,技术壁垒最大。环轧也成为制备超大型环锻件的唯一工艺方法。资料来源:派克新材招股书、安锻公司官网,航宇科

19、技招股说明书,江河等高温合金环形件环轧工艺研究进展,海通证券研究所整理 1.3 航空难变形环形锻件:性能航空难变形环形锻件:性能+资质壁垒要求高资质壁垒要求高 采用辗轧技术成形的环件具有组织致密、强度高、韧性好等优点,是铸造或其他制采用辗轧技术成形的环件具有组织致密、强度高、韧性好等优点,是铸造或其他制造技术所不能替代的造技术所不能替代的。航空发动机的压气机机匣、涡轮机匣、结合环、安装边、封严环和环状火焰筒等均为高温合金和钛合金环形锻件。根据航宇科技招股书,按价值计算,航空发动机环形锻件高达发动机价值的 6%,是航空发动机的关键锻件。且航空发动机环形锻件工作条件恶劣,具有耐高温、高压、高腐蚀等

20、特点,质量稳定性及力学性能明显高于普通锻件。表表 2 航空环形锻件与普通锻件区别航空环形锻件与普通锻件区别 项目项目 航空环形锻件航空环形锻件 普通锻件普通锻件 材料材料 以高温合金、钛合金、高强度钢等难变形材料为主 以碳钢、结构钢等普通材料为主 产品应用领域产品应用领域 航空发动机 机械设备、石化、电力等 技术难度技术难度 材料变形抗力大、变形温度窄、锻造塑性差、组织均匀性和力学性能指标高、零件有效厚度小、机加变形难控制 材料变形难度小,技术难度不高 制造工艺制造工艺 锻造加热温度范围窄、锻造火次多、变形量小、终锻温度高、火次与变形量控制严格 锻造加热温度高、火次少、变形量大、终锻温度低、火

21、次与变形量控制范围宽 产品质量要求产品质量要求 质量稳定性、一致性、可靠性和可追溯性要求较高、金相组织和力学性能均匀性要求高 可靠性和可追溯性为普通要求、金相组织和力学性能满足标准即可,部分产品无要求 资料来源:航宇科技招股说明书,海通证券研究所整理 环轧资质壁垒高,少数企业拥有航空难变形环形锻件生产资质。环轧资质壁垒高,少数企业拥有航空难变形环形锻件生产资质。国际航空发动机制造商对供应商的管理非常严格,企业只有通过 AS9100D 与 NADCAP 等相关认证才能与取得该行业境外客户的订单。中航重机,航宇科技,派克新材已通过认证进入此领域,市场竞争程度低。其中航宇科技累计 16 年航空锻造经

22、验,截至 2021 年上半年已累计发明专利 53 项;派克新材进入航空锻件领域较晚,截至 2021 年上半年获得发明专利33 项。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 9 图图6 陕西宏远陕西宏远 Nadcap 热处理、无损检测认证热处理、无损检测认证 资料来源:陕西宏远公司官网,海通证券研究所 图图7 Nadcap 认证流程认证流程 资料来源:Nadcap,海通证券研究所 2.锻锻件制造工艺件制造工艺和和技术路线技术路线 2.1 航空锻件未来发展趋势航空锻件未来发展趋势 难变形材料普及提升发动机性能,精密化、整体化加工工艺成为核心突破方向。在难变形材料普及提升发

23、动机性能,精密化、整体化加工工艺成为核心突破方向。在航空锻件中钛合金、高温合金的应用愈发广泛。航空锻件中钛合金、高温合金的应用愈发广泛。发动机逐步向高推重比(最大推力和发动机的净重之比)、长寿面和低油耗方向发展,选材更多使用高比强度、高比刚度的高温合金(镍基、钴)及新型钛合金等难变形材料,这样可以提升发动机的耐高温性和抗形变能力,加强飞机在极端环境下的使用寿命。现代先进航空发动机大约有三分之一重量的关键零部件选用优质、高性能的钛合金材料,例如 F-22 和 F-35 飞机钛合金用量已分别高达 39%和 27%。表表 3 航空航空难变形金属材料环形锻件的简要发展历程难变形金属材料环形锻件的简要发

24、展历程 发动机发动机 环锻件选材环锻件选材 环锻件特点环锻件特点 图例图例 二代发动机二代发动机 大量使用不锈钢,少量使用铁基高温合金 矩形环,加工余量大;基本无难变形材料,加工容易,组织性能易控制 三代发动机三代发动机 镍基高温合金、两相钛合金等材料 部分使用异形环,加工余量适中;有难变形材料,组织性能较易控制 四代发动机四代发动机 更多的镍基、钴基高温合金、新型钛合金 机匣类更多为异形环,加工余量;更多的使用难变形材料,组织性能不易控制 资料来源:航宇科技招股说明书,晏武英制空作战飞机发动机发展历程及未来趋势,海通证券研究所整理 航空锻件的成型航空锻件的成型技术向精密、整体、复杂、高性能、

25、高可靠、低技术向精密、整体、复杂、高性能、高可靠、低成本方向发展。成本方向发展。随着高新技术武器装备向小型化、精确化、轻量化、高可靠、低成本方向发展,对结构件及其成形技术的要求越来越高。为提高航空锻件尺寸精度,减少加工余量,精密环件轧制技术得以迅速发展,目前,精密轧制的环件直径尺寸精度可达到 1/1000。此外,为了进一步提高环件轧制技术效果,复杂化、整体化环件轧制技术成为未来主要发展趋势。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 10 图图8 锻造未来主流工艺锻造未来主流工艺 资料来源:航宇科技招股说明书,海通证券研究所 2.1.1 精密精密环轧环轧技术技术 精确环

26、轧技术是生产高性能无缝环件的首选工艺方法精确环轧技术是生产高性能无缝环件的首选工艺方法,国内企业初步掌握精密成型,国内企业初步掌握精密成型能力。能力。无缝环件对于提高武器装备的性能水平、使用寿命和研发能力都有重要影响。目前工业发达国家已大量装备不同类型和规格的环轧生产线,但是我国的精密锻造技术在整个成形生产中比重还比较低,成形件精度平均要比国外低 12 个等级,因此发展难变形材料复杂异形环件精密轧制技术是国内锻件生产商的重要发展方向。目前,中航重机在环形锻件精密轧制方面的技术居国内领先水平,并于 2021 年投资建设精密锻造生产线;航宇科技大型航空发动机机匣整体精密成型已成功应用于国产长江系列

27、商用航空发动机及新一代窄体客机发动机 LEAP;派克新材也掌握异形截面环件整体精密轧制技术,配备 1.2m-10m 多台精密数控辗环机;三角防务联合清华大学自主设计 400MN 大型航空模锻液压机生产线,掌握大型整体精密模锻技术。图图9 C919 的心脏的心脏Leap 发动机发动机 资料来源:中国民航网,赛峰集团微信公众号,海通证券研究所 图图10 Leap 发动机图例发动机图例 资料来源:百度百科,海通证券研究所 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 11 2.1.2 复杂结构件整体等温锻造技术复杂结构件整体等温锻造技术 等温锻造技术是等温锻造技术是盘件和叶盘件

28、和叶片制造的未来技术方向,片制造的未来技术方向,陕西宏远陕西宏远具备国具备国内领先的研发优内领先的研发优势势。航空发动机涡轮盘、压气机盘、叶片是恶劣环境下服役的零部件的典型代表,对其强韧性、疲劳性能、可靠性及耐久性的要求十分严格,采用等温锻造技术可显著改善锻件的微观组织和使用性能,从而提高锻件组织性能均匀性和流线完整性。目前发达国家已广泛采用等温锻造技术生产发动机关键锻件,其航空发动机盘件中 90%以上采用等温锻造技术生产。但是目前我国工艺生产的锻件重量平均比国外重 10%20%,大型锻件的材料利用率一般只有 10%15%,等温锻造工艺稳定性问题亟待解决。我国对等温锻造技术的研究起步于 20

29、世纪 70 年代末期,除北京航空材料研究院、西北工业大学等科研单位参与外,诸如中航重机旗下的陕西宏远和贵州安大也参与研发。目前陕西宏远建设有省级技术中心及计算机辅助中心,在等温锻模具设计与制造、等温锻技术开发等领域具备国内领先的研发优势。2.1.3 数值模拟技术数值模拟技术 数值模拟技术带来降本优势,国内厂商着力提升仿真工艺。数值模拟技术带来降本优势,国内厂商着力提升仿真工艺。锻造过程数值模拟技术是借助高速发展的计算机技术和现代数值算法,将实际的锻造过程进行模型化,优化工艺方案,从而减少原材料的损耗以减低成本。目前,有限元法等数值模拟技术在发达国家锻造领域的应用十分普遍,但是我国多数企业还是沿

30、用传统的经验方式进行新品的试制,效率低下,成本较高。重机、航宇、派克均着力发展数值模拟技术:重机于 2021 年募投于西安建设数值仿真模拟中心;派克正在研究锻造成形过程的计算机数值模拟技术,有望将环锻件的成形精度由传统的 510提高到 13;航宇已将数值模拟技术应用于多台阶异形截面高温合金机匣的稳定生产中。图图11 纯钼多向锻造数值数值模拟纯钼多向锻造数值数值模拟 资料来源:杨栋林,段柏华,王德志等纯钼的多向锻造数值模拟及实验研究,海通证券研究所 2.1.4 大型复杂构件整体精密锻造技术大型复杂构件整体精密锻造技术 大型复杂构件整体精密锻造技术成为大型复杂构件整体精密锻造技术成为减轻减轻锻件锻

31、件结构重量、降低制造成本、缩短制造结构重量、降低制造成本、缩短制造流程流程的重要工艺,国内企业着力缩小与的重要工艺,国内企业着力缩小与发达国家发达国家间间差距差距。目前钛合金整体结构件已广泛应用于发达国家大型整体隔框锻件,国外先进军用飞机上已有 40%左右的结构重量为整体钛合金构件。我国近年逐步引进万吨级以上模锻水压机推动国内工艺发展如,德阳二重的 800MN 模锻液压机,西安三角防务的 400MN 模锻液压机,包括陕西宏远锻造的360MN 模锻生产线。目前,国内高端航空锻件生产商已掌握整体锻造技术,如航宇科技部分大型复杂异形环件的整体近净成形技术已达到国际同类先进水平。行业研究航空航天与国防

32、行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 12 表表 4 国内外先进锻造国内外先进锻造技术对比技术对比 工艺工艺 国外现状国外现状 国内现状国内现状 差距差距 精密精密环轧技术环轧技术 美俄德英法等国家均广泛采用精确辗轧技术,如美国航空工业中的精密模锻件占零件品种的 80以上,俄罗斯占到70%75%,日本占到 63.9%一些先进的精密成形技术在我国只有少数企业采用,在重点型号飞机、导弹和战车部件中复杂结构件使用很少,大量高性能复杂精锻件仍然依赖直接从国外购进。国内成形件精度平均要比国外低12个等级。等温锻造技术等温锻造技术 发达国家已广泛采用等温锻造技术生产发动机关键锻件。美国、英国、法国

33、和德国等欧洲国家航空发动机盘件中90%以上采用等温锻造技术生产。我国在等温锻造技术开发及应用方面取得了丰硕的成果,但在等温锻造/热模锻造工艺稳定性,工艺参数优化、模具材料和模具制造等方面还存在部分问题亟待解决。锻件重量平均比国外重 10%20%,大型锻件的材料利用率一般只有10%15%。数值模拟技术数值模拟技术 发达国家数值模拟技术在锻造领域的应用十分普遍,常有的数值模拟方法主要有边界元法、有限元法、分子(原子)动力学法、元胞自动机、Monte Carlo 法等。航空锻造厂锻造过程中虽然都有应用数值模拟技术,但没有起到应有的指导作用,大部分企业还是沿用传统的经验方式进行新品的试制。效率低下,成

34、本较高。国内材料利用率低,约为 5%10%。大型复杂构件整体大型复杂构件整体精密锻造技术精密锻造技术 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。我国近年来也陆续引入万吨级模锻压力机支持整体锻造技术发展,目前发展投影面积在 2m以上的超大型整体锻件是下一步攻关的方向.我国目前仅能够生产投影面积小于1.5m2以下的整体框梁类结构锻件。资料来源:张方航空锻造技术的应用现状及发展趋势,海通证券研究所整理 2.2 锻造行业属资本密集型行业,加工设备对产品性能起决定性作用锻造行业属资本密集型行业,加工设备对产品性能起决定性作用 由于特种合金材料

35、具有较强的特殊性,决定了其加工设备必须具备较高的性能由于特种合金材料具有较强的特殊性,决定了其加工设备必须具备较高的性能,比,比如如制造大型锻件需要万吨自由锻造压力机制造大型锻件需要万吨自由锻造压力机。由于智能化生产线需要大量的资金投入,国外先进的生产设备通常是国产设备价格的 3-5 倍以上,所以资金规模构筑了高端锻件制造业的高进入壁垒。目前,中航重机拥有各类国内外先进水平设备近千台,是国内大型的精密轧制和特种锻造基地;派克新材现拥有 3600T 油压机、3150T 快锻机等多台压力机,并募投购臵 7000T 自由锻液压机和精度更高的数控碾环机;航宇科技拥有 2500T液压机,6300T 液压

36、机与 8MN 快锻液压机组等先进设备,并覆盖多种尺寸精度的辗环机;三角防务目前拥有的 400MN 模锻液压机是目前世界上最大的单缸精密模锻液压机,可以满足目前在研、在役的先进飞机、航空发动机中的大型模锻件生产。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 13 表表 5 国内企业锻造设备对比国内企业锻造设备对比 企业企业 设备设备 中航重机中航重机 航宇科技航宇科技 派克新材派克新材 三角防务三角防务 -资料来源:陕西宏远官网,航宇科技官网,三角防务官网,派克新材官网,海通证券研究所整理 2.3 高端金属结构材料依赖进口,高端金属结构材料依赖进口,上游工艺与发达国家差距显

37、著。上游工艺与发达国家差距显著。航空锻件行业航空锻件行业使用的主要原材料占主营业务成本比例较高,原材料价格波动对使用的主要原材料占主营业务成本比例较高,原材料价格波动对行业行业生产生产经营构成重大影响经营构成重大影响。目前国内锻造行业用原材料发展不均衡,普通锻造的材料如碳钢、普通的合金钢和不锈钢产能充足、品类丰富、质量相对稳定,而特殊锻造用材如高温合金、钛合金、航空航天用铝合金等高端材料则存在研发水平欠缺、质量不稳定等问题,导致部分品类仍全部依赖进口。表表 6 国内外高温合金生产技术对比国内外高温合金生产技术对比 工艺工艺领域领域 差距具体内容差距具体内容 杂质控制水平杂质控制水平 目前国产的

38、铸造高温合金在杂质元素的控制数量及含量上均与 GE 公司的标准有较大差距。以我国研制的第二代定向凝固单晶高温合金 DD6 为例,其杂质元素控制数目仅为 19 个,与对标产品 Rene N5 相去甚远。变形高温合金变形高温合金 国内缺乏长期服役温度 800以上的新型合金,至少在三个方面与国外存在一定差距:对材料的奥氏体晶粒尺寸的优化;对合金的 C 元素含量的限制;平衡材料服役性能与制备工艺性能之间的关系。粉末高温合金粉末高温合金 目前欧美国家已经研制出第四代粉末高温合金,而我国正在研制高强损伤容忍第三代粉末高温合金,中间有两代的差距。等轴晶镍基铸造高等轴晶镍基铸造高温合金温合金 在良好充型的前提

39、下实现凝固过程和组织的协同控制,在铸造不不同部位同时实现晶粒的细化和均匀化,成为高温合金复杂薄壁铸件精密铸造的技术瓶颈,是我国高性能航空发动机研制的“卡脖子”技术。资料来源:产业信息网,海通证券研究所整理 高温合金品质对发动机质量有显高温合金品质对发动机质量有显著影响,发达国家牢牢掌握工艺话语权。著影响,发达国家牢牢掌握工艺话语权。高温合金的研制在国际上主要在德国、英国、美国、日本、俄罗斯等国家之间展开,制备工艺从变形高温合金、铸造高温合金逐步升级至粉末冶金高温合金、定向凝固等技术,推动其 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 14 工作温度范围逐渐升高,促进了航

40、空发动机性能进步。但是目前我国高温合金从业企业数量少,整体技术水平较国外龙头企业仍有较大差距,整体产能和实际有效产能较小,这极大影响了我国锻造行业的发展。3.需求端:需求端:3.1 产业竞争格局情况产业竞争格局情况 我国锻件产能持续保持高位。我国锻件产能持续保持高位。据派克新材招股说明书援引中国锻压协会,2015 年我国锻件产量为 1005 万吨,占全球总产量 39%,大幅超过其他国家份额。2020 年我国锻件产量则高达 1349.2 万吨,已连续多年成为全球锻件的第一大生产国和消费国。图图12 2015-2020 年中国锻造行业总产量年中国锻造行业总产量 资料来源:产业信息网,智研咨询,派克

41、新材招股说明书援引中国锻压协会,海通证券研究所 从全球锻造行业来看,我国产量占比大从全球锻造行业来看,我国产量占比大(15 年数据)年数据),但德国、美国、俄罗斯为代,但德国、美国、俄罗斯为代表的发达国家在原材料、装备水平、锻造技术和工艺等方面均处于世界领先地位。表的发达国家在原材料、装备水平、锻造技术和工艺等方面均处于世界领先地位。我国锻造行业在原材料、热处理工艺、锻造工艺优化等方面与发达国家仍存在一定差距,在锻造行业的工艺数据库、材料数据库及软件开发仍与国外领先技术存在一定差距,基本处于空白,制约了我国锻造行业的快速发展。从国内市场看,我国锻造企业数量众多,竞争比较激烈,大部分锻造企业主要

42、从事普通碳钢、合金钢、不锈钢材料等锻件的生产,对高温合金、钛合金、铝合金、镁合金等特种合金材料的加工能力整体不足、产品技术含量及附加值相对较低、工艺水平相对落后。国内骨干锻造企业数量约 460 家,企业平均产量较低。大部分企业虽然设备数量和种类较多,但是先进设备所占比例小,而高精、高效专用设备则更少。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 15 图图13 2015 年全球锻件产量分布年全球锻件产量分布 资料来源:派克新材招股说明书援引中国锻压协会,海通证券研究所整理 我国航空锻造行业在锻造设备投入和万吨级设备总量上已跃居世界第一位。我国航空锻造行业在锻造设备投入和万

43、吨级设备总量上已跃居世界第一位。从事航空锻造的企业在技术、产量、质量和生产管理方面,都达到了国家有关法规、规章和相关标准的规定要求,许多企业按照民用飞机适航条例的严格规定,成为了国内外飞机和发动机公司合格的锻件供应商。自此,我国航空锻造企业不仅成为国内军、民用飞机和发动机锻件的研发、生产、供应者,并且有能力开拓海外市场。图图14 陕西宏远(中航重机)取得陕西宏远(中航重机)取得 NADCAP 认证认证 资料来源:航宇科技招股说明书,海通证券研究所整理 我国大型自由锻件从料到制造,掌握大锻件关键技术。我国大型自由锻件从料到制造,掌握大锻件关键技术。材料方面,大型锻件需要大型钢锭,近几年国内采用“

44、钢坯构筑技术”制造大型锻件毛坯取得进展。在锻造技术方面,我国研究并掌握了大型锻件细化晶粒、大型锻件性能热处理等技术,对于大型奥氏体不锈钢主管道锻造研究成果已成功推广应用到“三代”华龙一号主管道制造,形成稳定、批量制造能力。大型环形锻件技术领先,尤其是近 16m 直径大型法兰锻件填补了世界空白,满足了全球海上风电快速发展需求及核电发展的需要。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 16 表表 7 国内已掌握的锻造关键技术国内已掌握的锻造关键技术 技术名称技术名称 技术技术突破突破 特大型钢锭的均质度及纯净度控制技术特大型钢锭的均质度及纯净度控制技术 随着锻件向大型化发

45、展,所需的特大型钢锭越来越多。我国在特大型真空钢锭制造方面经验丰富,双真空钢锭(钢包炉真空精炼加铸锭真空浇注)冶炼能力达到 700t,其产品应用涉及特大型支承辊、石化反应容器、核电等多个高端领域。近几年,国内采用“钢坯构筑技术”制造大型锻件毛坯取得进展。特种锻造技术特种锻造技术 根据大锻件的材料特点、结构特征和技术要求,研究开发出有针对性的特种锻造技术以满足装备制造要求,包括大型异形复杂件的仿形锻造,超大截面构件高效压实,大型管板中心压应力控制的半模锻,大型奥氏体不锈钢防开裂与组织细化的锻造技术等。封头的仿形,在华龙一号水室封头上成功应用。主泵泵壳锻件典型的铸改锻结构,工艺创新实现了泵壳的仿形

46、成形,大大降低了质量风险。大型奥氏体不锈钢主管道锻造研究成果推广应用到“三代”华龙一号主管道制造,形成稳定、批量制造能力。大型锻件组织性能控制技术大型锻件组织性能控制技术 研究并掌握了大型锻件锻后热处理应力控制、大型锻件细化晶粒、大型锻件性能热处理加热与淬火应力控制、大型锻件分区回火热处理、大锻件热处理工装设计等系列关键技术。在大型轴类锻件、大厚壁封头类锻件、特大厚壁管板、超大尺寸筒体等产品成功应用,获得良好的综合机械性能。大型法兰大型法兰(环形环形)锻件技术领先锻件技术领先 随着风电机组单机容量的逐步增加,特别是海上风电的快速发展,风电锻件的技术要求越来越高,重量和尺寸越来越大。企业制造大型

47、锻件的能力大幅提升,既满足了国内风电市场的需求,同时也为国际知名企业提供大量的锻件产品。尤其是近 16m 直径大型法兰锻件填补了世界空白,满足了全球海上风电快速发展需求及核电发展的需要。资料来源:中国锻造行业“十四五”发展纲要,海通证券研究所整理 3.2 军用军用:战略空军阶段,军机换装列装提速:战略空军阶段,军机换装列装提速 发展战发展战略空军推动略空军推动军机换装列装提速军机换装列装提速,将带动军用航空发动机市场增长将带动军用航空发动机市场增长。我国空军已进入发展“战略空军”阶段,但目前仍与美国等军事大国存在较大差距。同时,随着我国航母事业的快速发展,我国未来将形成一定规模的海军舰载机队。

48、截至 2020 年,我国各种现役飞机型号有十几种,同时据 Flight Global 发布的 World Air Forces 2021,我国海陆空各军种军机数量共计 3260 架,约占世界军机数量比重 6%,但对比美国仍差距巨大。同时,中国战斗机中大量存在着歼-7、歼-8 等老旧二代机型,未来存在较高的升级换代需求。图图15 2021 年各国军机数量年各国军机数量 资料来源:Flight GlobalWorld Air Forces 2021,海通证券研究所 图图16 2010-2020 年中国军费支出年中国军费支出 资料来源:国家统计局,海通证券研究所 3.3 民用民用:C919 等国产商

49、用科技规模化交付,民用市场前景可期等国产商用科技规模化交付,民用市场前景可期 C919 等国产商用客机的规模化交付以及全球推力最大的商用航空发动机等国产商用客机的规模化交付以及全球推力最大的商用航空发动机 GE9X订单增长彰显境内外民品市场增长潜力。订单增长彰显境内外民品市场增长潜力。根据航宇科技招股书援引波音公司发布的Commercial Market Outlook 2019-2038与航宇科技招股书援引空客公司发布的AirbusGlobal Market Forecast 2018-2037预测市场价值的平均值计算,按照航空发动机占飞机整机价值 20%、航发环形锻件占航空发动机价值的 6

50、%计算,未来 20 年全球航空发动机环形锻件市场价值约为 831.6 亿美元,市场前景可期。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 17 图图17 2021-2040 年商用航空服务市场各地区需求年商用航空服务市场各地区需求 资料来源:BoeingCommercial Market Outlook 2021-2040,海通证券研究所整理 全球商用发动机市场被全球商用发动机市场被 GE、罗罗、惠普等、罗罗、惠普等垄断,且这三家企业及他们的合资企业垄断,且这三家企业及他们的合资企业将在未来持续领先将在未来持续领先民用航空发动机市场民用航空发动机市场。根据航宇科技招股书基

51、于商用飞机巨头波音及空客的预测市场价值的平均值计算,按照航空发动机占飞机整机价值 20%的比例保守估计,未来 20 年航空发动机新装市场价值约为 1.26 万亿美元,备用航发市场价值约为 1260 亿美元,新增航发市场总计约为 1.386 万亿美元。图图18 2020 年全球窄体飞机发动机制造商市场份额年全球窄体飞机发动机制造商市场份额 资料来源:华经情报网百家号,海通证券研究所 图图19 2020 年全球宽体飞机发动机制造商市场份额年全球宽体飞机发动机制造商市场份额 资料来源:华经情报网百家号,海通证券研究所 我国长期以来以军用发动机为发展核心(航发动力是主要发动机制造商),商用航我国长期以

52、来以军用发动机为发展核心(航发动力是主要发动机制造商),商用航空发动机相对落后,不论国产还是进口客机一般均使用进口发动机。空发动机相对落后,不论国产还是进口客机一般均使用进口发动机。不过由于 C919 等国产客机逐步交付,中长期市场增长潜力较大。根据航宇科技招股书援引上海市民用航空发动机产业中长期发展规划(2012-2030 年),未来 20 年我国商用航空发动机需求量约 1 万台,价值约 1000 亿美元。按照环形锻件占航空发动机价值的 6%计算,未来我国商用航空发动机环形锻件市场价值每年约为 3 亿美元。中国商飞公司市场预测年报(2021-2040)年报指出,基于全球经济到 2040 年保

53、持年均约 2.6%的增长速度,预计未来二十年全球将有超过 41429 架新机交付,价值约 6.1 万亿美元(以 2020 年目录价格为基础),用于替代和支持机队的发展。到 2040年,预计全球客机机队规模将达到 45397 架。4.供给端供给端 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 18 4.1 国外厂商国外厂商 国外发达国家的锻造产业成熟,具有全产业链优势,技术上对成形技术的要求越来国外发达国家的锻造产业成熟,具有全产业链优势,技术上对成形技术的要求越来越高,塑性成形技术向精密、整体、复杂、高性能、高可靠、低成本方向发展。越高,塑性成形技术向精密、整体、复杂、高

54、性能、高可靠、低成本方向发展。如美国航空工业中的精密模锻件占零件品种的 80以上,俄罗斯占到 70%75%,日本占到 63.9%,精密数控卧式辗环机等大型设备是其重要的工业设备且其所需原材料具有稀有性。目前以美国为代表的发达国家在环件精密辗轧技术、钛合金和高温合金等难变形材料整体复杂构件的等温锻造技术以及精密热模锻造技术等方面形成了领先的技术优势。目前 CARLTON、DONCASTERS 等知名锻造企业基本已形成原材料、熔炼合金、锻造成形、机加、装配等完整的航空零部件产业链条。表表 8 国外主要从事航空难变形金属材料环形锻件业务的企业具体情况国外主要从事航空难变形金属材料环形锻件业务的企业具

55、体情况 公司公司名称名称 公司简介公司简介 CARLTON FORGE WORKS CARLTON FORGE WORKS 是航空航天、燃气轮机环形锻件领域的行业领导者,是 PCC 集团锻造板块重要公司之一,以向世界主要航空发动机制造商提供高品质的高温合金环形锻件而闻名,主要产品包括低压涡轮机匣、风扇机匣、燃烧室机匣、压气机机匣、密封环等。DONCASTERS DONCASTERS 是世界领先的生产精密合金零部件产品的跨国公司,产品包括铸件、锻件等精密零部件产品,其产品主要应用于航空发动机、工业燃气轮机、石油化工设备、特种车辆等领域,长期为国际三大航空发动机制造商提供基础零部件。HWM HWM

56、(中文简称:豪美特航空)是美国铝业集团于 2016 年收购世界知名航空发动机无缝环形锻件供应商FIRTHRIXSON,组建成立 Arconic Inc 并独立上市后分拆出来的两家独立公司之一,另外一家为 Arconic。HWM 主要业务为包括航空环形锻件业务的航空业务。其主要产品为无缝环形锻件,应用于航空发动机、风力/火力发电、燃气轮机、工程机械、工业轴承等,产品材料包括不锈钢、镍基高温合金与钛合金,主要客户包括罗罗、普惠、GE 航空、霍尼韦尔等。FRISA FRISA 是无缝环形锻件和开口模锻生产企业,主要生产地位于墨西哥,其产品主要应用于航空航天、建筑与采矿、石油与天然气、能源设备、风力发

57、电等领域,其业务包括钢材原材料制造、锻造、热处理、机械加工、无损检测等环节。SCOTFORGE SCOTFORGE 是美国一家专业生产无缝环形锻件和开口模锻的公司,产品应用领域覆盖航空航天、能源设备、武器装备、石油化工、船舶等多个行业,产品材料主要包括合金钢、碳钢、不锈钢。Forgital Group Forgital Group 是一家专门从事环形锻件和叠层轧制环的意大利企业,其产品主要应用于航空、航天、油气、能源设备等领域,其中航空发动机客户包括 GE 航空、罗罗、赛峰、普惠等,其业务涵盖锻造、热处理、初加工、半精加工、精加工、装配、PVD 涂层等。日立金属株式会社日立金属株式会社 日立金

58、属株式会社主要从事金属制品、电子部件等产品的制造和销售,业务涉及金属材料、功能材料制造,以及航空、能源、汽车、工业基础设施、电子、医疗相关领域等锻件产品制造,其中航空发动机锻件产品包括风扇机匣、高压压气机机匣、高压涡轮机匣、低压涡轮机匣、燃烧室机匣、传动轴、涡轮后支撑等,是亚洲重要的航空发动机环形锻件生产企业。资料来源:航宇科技招股说明书、各公司官网、历年年报等,海通证券研究所整理 PCC 以铸件起家进入航空领域,通过收购增加锻件和结构件业务实现业务快速增以铸件起家进入航空领域,通过收购增加锻件和结构件业务实现业务快速增长,后收购高镍合金企业长,后收购高镍合金企业 Special Metals

59、 和钛金属生产商和钛金属生产商 TIMET 实现进一步的降本增实现进一步的降本增效。效。1959 年 PCC 在开发允许更大铸件的新熔模铸造技术时经历了重大突破,1967 年PCC 与 GE 签订了 TF39 发动机部件的供应合同,后与普惠签署了 JT9D 商用发动机的大型结构铸件协议。由此,精密铸件公司成为航空领域的重要参与者。1999 收购Wyman-Gordon,成为公司锻件的主要生产商,2006 年 PCC 收购 Special Metals,该公司当时发明了 70 多种行业领先的合金并获得了专利,其中许多是为航空航天和其他行业中最艰巨、最关键的任务服务而设计的。2013 收购 TIM

60、ET,成功将重要的原材料钛金属的美国最大的生产企业吸收进入集团内部。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 19 图图20 PCC 发展历程发展历程 资料来源:PCC 官网,wind,海通证券研究所 国外龙头锻造企业固定资产占资产比率相对较低,绝对值远大于国内龙头企业,全国外龙头锻造企业固定资产占资产比率相对较低,绝对值远大于国内龙头企业,全产业链布局有效的平缓毛利率波动。产业链布局有效的平缓毛利率波动。以 PCC 为例,15 年公司的固定资产已达到 152 亿元,占资产比率 12%并且呈现下降趋势,而中航重机 2021 年的固定资产达到 24 亿元,占资产比率 1

61、2.18%。从毛利率来看 PCC 收购了 Special Metals 和 TIMET,向上游拓展布局了材料,所以毛利率相对来说比较稳定,并且高于同期中航重机的毛利率,而中航重机受上游价格波动影响相对来说会比较大。图图21 PCC 与中航重机固定资产对比与中航重机固定资产对比 资料来源:wind,海通证券研究所 图图22 PCC 与中航重机毛利率对比与中航重机毛利率对比 资料来源:wind,海通证券研究所 HWM 前身为美国铝业,可以生产前身为美国铝业,可以生产 90%以上的航空以上的航空发动机部件,发明超过发动机部件,发明超过 90%的的已已用于用于飞行飞行的的铝合金。铝合金。美国铝业集团于

62、 2016 年收购世界知名航空发动机无缝环形锻件供应商 FIRTHRIXSON 后组建成立 Arconic Inc 并独立上市。2020 年 4 月 Arconic 分拆为 Arconic 和 HWM 两家独立的上市公司。HWM 专注于航空发动机和国防应用所需的喷气发动机部件、航空航天紧固系统和钛结构部件,以及商业运输用的锻造车轮。公司的产品支持系统遍布空中、海上和地面雷达和航空航天市场。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 20 表表 9 HWM 的相关技术的相关技术 技术目的技术目的 技术技术名称名称 技术技术简介简介 提高发动机效率提高发动机效率 alumi

63、num-lithium front fan blade(铝锂前风扇叶片锻件)(铝锂前风扇叶片锻件)提高燃油效率,创造更清洁、更安静、更省油的发动机。提高金属耐热性提高金属耐热性 growing single crystal turbine airfoils(生长单晶涡轮翼型)(生长单晶涡轮翼型)这种晶粒结构可以更好地适应发动机内部的离心力,防止变形并提高叶片温度能力和寿命。ceramics that form internal passages in the turbine airfoils(在涡轮机翼型中形成内部通道的陶瓷)(在涡轮机翼型中形成内部通道的陶瓷)使流过金属表面的冷空气增加 ad

64、vanced coatings(先进的涂层)(先进的涂层)保护金属发动机部件免受极端温度的影响 飞机提供雷击保护飞机提供雷击保护 Flite-Tite fastening system Flite-Tite 紧固系统紧固系统 革命性的电磁管理紧固件,可防止雷击。Flite-Tite 紧固件设计有钛或钢套筒,可防止复合材料机身之间的间隙,使电流从飞机中释放而不会产生不利影响。资料来源:HWM,海通证券研究所 4.2 国内厂家国内厂家 财务特点:重资产、盈利水平财务特点:重资产、盈利水平高高、客户集中度高、占款能力一般但在优化发动机锻、客户集中度高、占款能力一般但在优化发动机锻件具有重资产属性,近

65、年核件具有重资产属性,近年核心公司扩产比例高。心公司扩产比例高。中航重机、派克新材、三角防务、航宇科技的 Capex/NI 常年维持在 80%(20 年全 A 中位数在 52%),说明了每年利润一大半都用于扩产,行业具有重资产属性,其中中航重机和航宇科技的扩产情况最为显著。航宇科技在 22 年 4 月 12 日发布关于拟与贵阳国家高新技术产业开发区管理委员会签署项目投资协议的公告。投资 12 亿元建设“航空发动机燃气轮机用环锻件精密制造产业园项目”,预计自取得施工许可证之日起 18 个月内完成厂房主体及配套设施建设,33 个月内开始试生产。图图23 国内厂家国内厂家 2018-2021 年资本

66、性支出占净利年资本性支出占净利润比例润比例 资料来源:wind,海通证券研究所整理 锻造占款能力一般,应付账款占资产比远小于应收账款占比(基本都大于锻造占款能力一般,应付账款占资产比远小于应收账款占比(基本都大于 20%),),但应收占比在逐步下降,应付比例在逐渐提升,说明回款能力逐步提升。但应收占比在逐步下降,应付比例在逐渐提升,说明回款能力逐步提升。以 21 年中航重机为例,经营活动现金净流量同比增长 130.48%,主要就是因为收到客户预付款以及销售回款同比增加。账龄上来看,航宇、派克和三角防务更加健康,1 年以内的应收都在 85%以上。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信

67、息披露和法律声明 21 图图24 2018-2021 国内厂商应收账款及票据占资产比例国内厂商应收账款及票据占资产比例 资料来源:wind,海通证券研究所 图图25 2018-2021 国内厂商国内厂商应付账款占资产比例应付账款占资产比例 资料来源:wind,海通证券研究所 成本上来看原材料占比高,波动性来看价格波动:高强度钢成本上来看原材料占比高,波动性来看价格波动:高强度钢高温合金高温合金钛合金。钛合金。通过各公司的成本分析表能够看出锻造行业的材料费用占比均达到 70%以上,因此营业成本的波动会受材料价格波动的影响比较大。通过三角防务的招股书能够看出,钢材的价格波动最大,其次是高温合金,最

68、后是钛合金。图图26 2020-2021 国内厂商锻造业务直接材料占成本比例国内厂商锻造业务直接材料占成本比例 资料来源:wind,海通证券研究所整理 前五大客户销售收入占比逐年提升,其中第一名关联交易的占前五大客户销售收入占比逐年提升,其中第一名关联交易的占比逐步提升比逐步提升,军工客军工客户依赖度户依赖度高高。客户上来看,三角防务的 21 年主要客户为航空工业集团下属单位(销售额占比 92.39%),航宇科技的客户结构相对分散,21 年第一大客户销售收入占比仅17.00%,境内销售占比 77.91%。派克新材客户结构相对分散,19 年第一大客户为中国航发集团(销售额占比 17.99%),航

69、天科工销售额占比 5.33%,航天科技销售额占比4.63%,中航重机客户结构比较分散,21 年前五大客户销售收入占比 52.38%,境内销售额占比 93.97%。5.投资建议投资建议 我们认为,伴随航空航天锻造技术的成熟及生产规模化,国内相关锻造企业营收和利润有望保持快速增长。重点关注:中航重机(600765.SH)。旗下安大环段与宏远模锻贡献主要营收,产品几乎覆盖国内所有飞机、发动机型号,公司扩产提升精密制造和等温锻造能力,21 年宏远转型升级航空精密模锻产业,安大建设特种材料等温锻造生产 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 22 线。航宇科技(688002.

70、SH)。大型航空发动机机匣整体精密成型已成功应用于国产长江系列商用航空发动机及新一代窄体客机发动机 LEAP,22 年 8 月航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件精密制造产业园项目将达产。派克新材(605123.SH)。航空航天、石化、电力多领域布局,目前已拥有千吨级快锻机、油压机,配备 0.6m-10m 多台精密数控辗环机等,已募投建成 7000T 自由锻液压机和精度更高的数控碾环机。6.风险提示风险提示 军品订单的波动性;民品领域拓展不及预期等。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 23 信息披露信息披露 分析师声明分析师声明 张恒晅 军工行业 本人具有中国

71、证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息,本人不保证该等信息的准确性或完整性。分析逻辑基于作者的职业理解,清晰准确地反映了作者的研究观点,结论不受任何第三方的授意或影响,特此声明。分析师负责的股票研究范围分析师负责的股票研究范围 重点研究上市公司:抚顺特钢,迈信林,中航光电,天奥电子,高德红外,泰豪科技,振芯科技,中航电测,中航西飞,洪都航空,久之洋,雷科防务,航天电器,中航重机,航亚科技,中直股份,爱乐达,航宇科技,湘电股份,振华科技,派克新材,西部超导,海兰信,中航高科,睿创微纳,航天彩虹,亚星锚链 投资投资

72、评级评级说明说明 1.投资评级的比较和评级标准:投资评级的比较和评级标准:以报告发布后的 6 个月内的市场表现为比较标准,报告发布日后 6 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅相对同期市场基准指数的涨跌幅;2.市场基准指数的比较标准:市场基准指数的比较标准:A 股市场以海通综指为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普 500 或纳斯达克综合指数为基准。类类 别别 评评 级级 说说 明明 股票投资评股票投资评级级 优于大市 预期个股相对基准指数涨幅在 10%以上;中性 预期个股相对基准指数涨幅介于-10%与 10%之间;弱于大市 预期个股相对基准指数涨幅低于-10%及以下;无评级 对于

73、个股未来 6 个月市场表现与基准指数相比无明确观点。行业投资评行业投资评级级 优于大市 预期行业整体回报高于基准指数整体水平 10%以上;中性 预期行业整体回报介于基准指数整体水平-10%与 10%之间;弱于大市 预期行业整体回报低于基准指数整体水平-10%以下。法律声明法律声明 本报告仅供海通证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判

74、断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。市场有风险,投资需谨慎。本报告所载的信息、材料及结论只提供特定客户作参考,不构成投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需要。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况。在法律许可的情况下,海通证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易,还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。本报告仅向特定客户传送,未经海通证券研究所书面授权,本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品,或再次分发给

75、任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。如欲引用或转载本文内容,务必联络海通证券研究所并获得许可,并需注明出处为海通证券研究所,且不得对本文进行有悖原意的引用和删改。根据中国证监会核发的经营证券业务许可,海通证券股份有限公司的经营范围包括证券投资咨询业务。行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 24 Table_PeopleInfo 海通证券股份有限公司研究所海通证券股份有限公司研究所 路 颖 所长(021)23219403 高道德 副所长(021)63411586 邓 勇 副所长(0

76、21)23219404 荀玉根 副所长(021)23219658 涂力磊 所长助理(021)23219747 余文心 所长助理(0755)82780398 宏观经济研究团队 梁中华(021)23219820 应镓娴(021)23219394 李 俊(021)23154149 联系人 侯 欢(021)23154658 李林芷(021)23219674 王宇晴 金融工程研究团队 高道德(021)63411586 冯佳睿(021)23219732 郑雅斌(021)23219395 罗 蕾(021)23219984 余浩淼(021)23219883 袁林青(021)23212230 颜 伟(021)2

77、3219914 黄雨薇(021)23154387 孙丁茜(021)23212067 联系人 张耿宇(021)23212231 郑玲玲(021)23154170 曹君豪 金融产品研究团队 高道德(021)63411586 倪韵婷(021)23219419 唐洋运(021)23219004 徐燕红(021)23219326 谈 鑫(021)23219686 庄梓恺(021)23219370 谭实宏(021)23219445 联系人 吴其右(021)23154167 张 弛(021)23219773 滕颖杰(021)23219433 江 涛(021)23219879 章画意

78、(021)23154168 陈林文(021)23219068 魏 玮(021)23219645 固定收益研究团队 姜珮珊(021)23154121 王巧喆(021)23154142 联系人 张紫睿 孙丽萍(021)23154124 王冠军(021)23154116 方欣来 藏 多(021)23212041 策略研究团队 荀玉根(021)23219658 高 上(021)23154132 李 影(021)23154117 郑子勋(021)23219733 吴信坤 联系人 余培仪(021)23219400 杨 锦(021

79、)23154504 王正鹤(021)23219812 中小市值团队 钮宇鸣(021)23219420 潘莹练(021)23154122 王园沁 02123154123 政策研究团队 李明亮(021)23219434 吴一萍(021)23219387 朱 蕾(021)23219946 周洪荣(021)23219953 李姝醒 02163411361 联系人 纪 尧 石油化工行业 邓 勇(021)23219404 朱军军(021)23154143 胡 歆(021)23154505 联系人 张海榕(021)23219635 医药行业 余文心(0755)82780398 郑 琴(021)2321980

80、8 贺文斌(010)68067998 朱赵明(021)23154120 梁广楷(010)56760096 孟 陆 86 10 56760096 联系人 周 航(021)23219671 彭 娉(010)68067998 肖治键(021)23219164 汽车行业 王 猛(021)23154017 曹雅倩(021)23154145 房乔华 公用事业 戴元灿(021)23154146 傅逸帆(021)23154398 吴 杰(021)23154113 联系人 余玫翰(021)23154141 批发和零售贸易行业 李宏科(021)23154125 高 瑜(021)23219

81、415 康 璐(021)23212214 汪立亭(021)23219399 联系人 曹蕾娜 张冰清(021)23154126 互联网及传媒 毛云聪(010)58067907 陈星光(021)23219104 孙小雯(021)23154120 联系人 崔冰睿(021)23219774 康百川(021)23212208 有色金属行业 施 毅(021)23219480 陈晓航(021)23154392 甘嘉尧(021)23154394 联系人 郑景毅 佘金花 张恒浩(021)23219383 房地产行业 涂力磊(021)23219747 谢 盐(021)23219436 行业研究航空航天与国防行业

82、请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 25 电子行业 李 轩(021)23154652 肖隽翀(021)23154139 华晋书 02123219748 联系人 文 灿(021)23154401 薛逸民(021)23219963 李 潇(010)58067830 煤炭行业 李 淼(010)58067998 王 涛(021)23219760 吴 杰(021)23154113 联系人 朱 彤(021)23212208 电力设备及新能源行业 张一弛(021)23219402 房 青(021)23219692 徐柏乔(021)23219171 张 磊(021)23212001 联系人 姚望洲(021

83、)23154184 柳文韬(021)23219389 吴锐鹏 基础化工行业 刘 威(0755)82764281 张翠翠(021)23214397 孙维容(021)23219431 李 智(021)23219392 计算机行业 郑宏达(021)23219392 杨 林(021)23154174 于成龙(021)23154174 洪 琳(021)23154137 联系人 杨 蒙(0755)23617756 通信行业 余伟民(010)50949926 杨彤昕 联系人 夏 凡(021)23154128 徐 卓 非银行金融行业 何 婷(021)23219634 任广博(010)

84、56760090 孙 婷(010)50949926 联系人 曹 锟 交通运输行业 虞 楠(021)23219382 罗月江(010)56760091 陈 宇(021)23219442 纺织服装行业 梁 希(021)23219407 盛 开(021)23154510 联系人 王天璐(021)23219405 建筑建材行业 冯晨阳(021)23212081 潘莹练(021)23154122 申 浩(021)23154114 颜慧菁 机械行业 佘炜超(021)23219816 赵玥炜(021)23219814 赵靖博(021)23154119 联系人 刘绮雯(021)231

85、54659 钢铁行业 刘彦奇(021)23219391 周慧琳(021)23154399 建筑工程行业 张欣劼 联系人 曹有成 郭好格 食品饮料行业 颜慧菁 张宇轩(021)23154172 程碧升(021)23154171 联系人 张嘉颖 军工行业 张恒晅 联系人 刘砚菲 021-2321-4129 胡舜杰(021)23154483 银行行业 林加力(021)23154395 联系人 董栋梁(021)23219356 徐凝碧(021)23154134 社会服务行业 汪立亭(021)23219399 许樱之(755)82900465 联系人 毛弘毅(021)232195

86、83 王祎婕(021)23219768 家电行业 陈子仪(021)23219244 李 阳(021)23154382 朱默辰(021)23154383 刘 璐(021)23214390 造纸轻工行业 郭庆龙 高翩然 吕科佳 联系人 王文杰 研究所销售团队研究所销售团队 深广地区销售团队 伏财勇(0755)23607963 蔡铁清(0755)82775962 辜丽娟(0755)83253022 刘晶晶(0755)83255933 饶 伟(0755)82775282 欧阳梦楚(0755)23617160 巩柏含 滕雪竹 0755 23963569 张馨尹 上海地区销售团

87、队 胡雪梅(021)23219385 黄 诚(021)23219397 季唯佳(021)23219384 黄 毓(021)23219410 李 寅 胡宇欣(021)23154192 马晓男 邵亚杰 23214650 杨祎昕(021)23212268 毛文英(021)23219373 谭德康 王祎宁(021)23219281 张歆钰 北京地区销售团队 朱 健(021)23219592 殷怡琦(010)58067988 郭 楠 010-5806 7936 杨羽莎(010)58067977 张丽萱(010)58067931 郭金垚(010)58067851 张钧博 高 瑞 上官灵芝 董晓梅 姚 坦 行业研究航空航天与国防行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 26 海通证券股份有限公司研究所 地址:上海市黄浦区广东路 689 号海通证券大厦 9 楼 电话:(021)23219000 传真:(021)23219392 网址:

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