2020航空发动机行业市场发展趋势分析，航空发动机与大飞机国产化刻不容缓
在军用航空发动机领域：经过60多年的发展，我国已建立了相对完整的发动机研制生产体系，具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等类发动机的系列研制生产能力。国产发动机主要装配在歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机等主战飞机上，只有少量三代战机装的是进口发动机。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。直升机方面，随着直-9、直-8、直-10等整体技术的成熟，在引进的基础上实现涡轴-8、涡轴-6、涡轴-16发动机的系列化发展，为我国快速扩大的国产直升机群提供了可靠的动力来源。
图表：我国军机发动机发展情况
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在民用航空发动机领域：我国C919面临批产，但国产商业航空发动机CJ-1000A尚未研制定型，我国商业航空发动机产业实现国产化刻不容缓。据中国商发官网介绍，国产C919发动机已完成验证机全部设计工作，并计划于2025年服役。但是，我国第一款商用航空发动机CJ-1000A目前尚未研制定型。
1、两机（航空发动机、燃气轮机）完全可以对标半导体产业发展
商用航空发动机与半导体存在：国家安全战略重要保障、产业链条足够长、市场空间足够大、国家级基金战略扶持等类似特点。或者说现在的两机发展就是几年前的半导体，我国两机将迎来重大战略发展机遇，核心技术国产化刻不容缓。
1）产业地位高，是国家安全战略重要保障：电子领域的半导体，机械领域的两机，都是工业的皇冠，也都是大国地位的重要战略保障。
2）产业链条足够长、市场空间足够大：航空发动机产业链自原材料到整机产业链很长，市场空间方面我们预计未来10年全球两机市场规模将达到6000亿美元，产业链各环节企业发展空间巨大。
3）国家级基金战略扶持：根据工信部的计划和地方配套资金，预计国家级两机专项计划投入规模在3000亿以上。
图：国产大飞机C919
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图：国产C919发动机CJ-1000A总体结构图
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2、大飞机：国产C919大飞机临近批产，抢占万亿市场迫在眉睫
大飞机产业是国家意志驱动、极具战略意义的新兴产业，主要表现在：市场规模大、对国民经济发展与工业技术创新拉动效应明显。1）国产大飞机抢占万亿市场迫在眉睫。据商飞发布的《全球民用飞机市场预测报告》，未来20年全球、中国客机中市场规模分别达到6.6、1.4万亿美元。2）航空产业附加值极高，技术扩散效应显著。大飞机交叉关联着新材料、现代制造、电子信息、自动控制、计算机等众多学科领域，是现代尖端科技的高度集成。根据波音公司，民机销售额每增长1%，对国民经济增长的拉动为0.714%；大飞机研制及其核心技术辐射到相关产业，可以达到1:15的带动效应。
国产大飞机产业正待起航：国产C919已获得1015架订单，市场规模高达近7000亿元；CR929远程宽体客机正在与俄罗斯进行联合研制。据中国商飞官网，目前C919已经累计获得28家客户的815架订单。参照A320和B737的单价9701万美元，目前这1015家C919已经产生了近5500亿元的市场规模。根据中国商飞的规划，力争在2020年底让C919取得中国民用航空适航证，并在2021年向用户交付首架C919。同时，C919正在申请欧洲适航证，预计3-4年内完成。
图表：国产大飞机C919研制进程
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C919大飞机制造采用全球产业链配套合作的方式，将有力带动国内航空制造业发展。中国商飞公司着力构建“以中国商飞公司为核心，联合中航工业，辐射全国，面向全球”的我国民用飞机产业体系。我国C919客机产业的发展指导思想是“中国设计并完成飞机级系统集成、面向全球招标，逐步提高国产化”，目前全球供应商124家。航空工业集团下属单位是中国商飞公司供货商的核心力量，在一类、二类、三类及协作单位之中分别有16家、3家、1家和1家，下属主机厂（西飞、沈飞、成飞、洪都、哈飞、昌飞）承担着C919大型客机雷达罩、机头、机身、机翼、垂尾等绝大部分机体结构件的研制和制造业务，占机体研制95%以上工作份额。
图：C919大飞机项目集合了国内外先进技术
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大飞机产业链标的上，是军工核心资产发展的又一高地。我们认为，大飞机、航空发动机是我国加速新国防产品国产化的重要方向。我们可以分为以下几个方向：1）航空发动机相关公司，具体逻辑上述已有详述。2）新材料相关公司，关注碳纤维产业链上的中航高科、光威复材；特种陶瓷纤维的火炬电子；高温合金产业链上的钢研高纳、应流股份。
3）大飞机/航空发动机制造多涉及军工核心资产，如中航沈飞、中直股份、航发动机、中航机电等，我们认为估值优势与确定性稳健增长优势明显，具有显著的配置价值。
图表：国产大飞机产业链标的梳理（单位：亿元）
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3、新材料是航空发动机、大飞机国产化率先受益的品种
高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，先进航空发动机高温合金用量达到50%以上，被誉为“先进航空发动机的基石”。高温合金既是航空发动机热端部件、航天火箭发动机各种高温部件的关键材料，又是工业燃气轮机、能源、化工等工业部门所需的高温耐蚀部件材料，是国民经济不可缺少的一类重要材料。
高温合金按元素构成分为镍基、铁基、钴基，应用最为广泛的是镍基高温合金，占比为80%，其次是镍-铁基，占比为14.3%，钴基占比最少，为5.7%；按工艺可以分为变形高温合金、铸造高温合金、粉末高温合金。变形高温合金应用范围最广，占比达到70%，铸造高温合金占比为20%。
图表：高温合金按工艺分类
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高温合金从诞生起就用于航空发动机，主要用于四大热端部件：燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。航空发动机的涡轮进口温度每提高100℃，推重比就能够提高10%左右，因此高温合金材料的性能和选择是决定航空发动机性能的关键因素。未来随着航空装备的不断升级，对航空发动机推重比的要求不断提高，发动机对高性能高温合金材料的依赖越来越大。导向叶片、工作叶片关键热端部件则主要采用熔模精密铸造进行生产。
从重量角度看，在现代航空发动机中，高温合金材料的用量占发动机总重量的40%～60%，以美国第三代战斗机F110发动机总重1.8t为例，高温合金用量大概在0.9t左右；从价值量角度看，高温合金结构件价值量占航空发动机整机价值的30%左右。
图：高温合金用作先进航空发动机关键热端承力部件
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图：航空发动机内部结构示意图
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我们预计国内高温合金年市场规模约为80亿元。航发动力旗下囊括四大航发主机厂：沈阳黎明、西航公司、南方公司、贵州黎阳，尚在体外的还有成发公司、兰翔机械厂，但主要的发动机型号（如WS-10等）均在体内。我们按照2019年航发动力航空发动机及衍生产品业务实现营收210亿元计算，我们按照航发动力营收占国内全部航发市场80%测算，国内航空发动机市场规模为263亿元。再按照高温合金结构件价值量占航空发动机整机价值的30%左右测算，预计国内高温合金年市场规模约为80亿元。我国高温合金产业链上市公司如下：
图表：我国高温合金产业链
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