【安信军工深度研报】航空发动机：飞机心脏，国之重器（五）

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来源：以下报告内容来自安信证券军工行业深度研报

四、军用航空发动机价值拆分和市场空间

1. 军用航空发动机价值拆分

军用航空发动机的设计思想已出现三次跳越式的转变：

①从重视性能到重视五性（适用性、可靠性、维修性、测试性、保障性）的转变；

②从重视采购费用到全寿命周期费用的转变；

③从重视效能或全寿命周期费用到二者的统一，即重视经济可承受性的转变，经济可承受性已成为现代军用航空发动机设计体系中不可缺少的重要组成部分，是各种新型号研制发展初期就必须考虑的重要指标。

航空发动机价值链条由从研发设计到售后服务的一系列环节组成。研制成本主要是在发动机演示、验证、工程制造和发展过程中产生的非重复性费用。生产成本主要是第250台发动机的成本。使用维护成本主要是直接维修成本和燃料成本。

发动机是飞机上的重要部件，一般而言，其价值占整机价值的20-30%，机型越小，发动机价值占比越高，机型越大，发动机价值占比越低。

1.1. 按生命周期拆分

航空发动机全寿命周期要经历研发、制造、使用维护三个阶段。研发阶段又分为预先研究阶段和型号研制阶段。根据中国行业研究网数据，在全寿命周期中，研发、制造、维护的比例分别为10%~20%、40%、50%左右。在和平时期，由于武器系统服役的时间更长，发动机的寿命达到15~25年，维护费用在发动机整个生命周期内的总费用占比越来越大。

（1）研发阶段

据《航空发动机-飞机的心脏》所述，航空发动机研发阶段费用按成本构成拆分，设计费用占比10%、试验费用占比50%、研发阶段制造费用占比40%。根据1990年编制的《中国航空工业技术政策》，航空发动机研发阶段按研制流程拆分，可以分为预先研究阶段和型号研制两个阶段，研发费用分别占比40%和60%，其中各子阶段研发费用占比为应用基础4%、先进部件26%、技术验证机10%、型号验证机50%、工程发展10%。

（2）制造阶段

航空发动机制造成本（不含控制系统）主要由原材料成本和劳动力成本两部分组成，分别占比在40%-60%，25%-35%。航空发动机使用的原材料主要是高温合金、钛合金，两者价值占比分别在35%、30%左右。高温合金涉及的主要材料是镍、钴金属，钛合金主要是钛。发动机应用的其他材料还包括铝合金、钢等。

（3）维护阶段

航空发动机维护费用约一半用于购买航材,发动机大修和零部件修理费用占比22%，航线维修费用占比10%，租赁备发费用占比5%，外场更换周转件费用占比9%，发动机管理费用占比3%。在修理的发动机零部件中，热端部件是其重点，占大修费用的70%以上。

1.2. 按部件价值拆分

航空发动机制造商根据部件分配任务，因此有必要对部件价值进行拆分。一般而言，无论战斗机、或运输机用发动机，高、低压涡轮的价值占比都最高。对于战斗机发动机，其外涵道很小，有加力燃烧室，因此，风扇、外机匣的价值占比较低，但加力燃烧室、控制系统占比高；对于运输机发动机（客运、货运、军用），外涵道大，无加力燃烧室，因此，风扇、外机匣的价值占比高，控制系统占比较低；直升机发动机中，控制系统、减速机构的占比较高。根据兰德公司统计，三代战斗机发动机F110全寿命周期部件维护费用分析，包括涡轮工作叶片、涡轮导向叶片和核心机在内的热端部件占发动机整机维护费用的41%

2. 军用航空发动机价值拆分和市场空间测算

2.1. 全球军用航空发动机市场

据《THE GLOBAL MILITARY AIRCRAFT ENGINES MARKET 2018-2028》测算，全球军用航空发动机市场年复合增长率为4.47%，市场规模将从2018年的108亿美元增加到2028年的167亿美元，加上维修经费后，全球军用航空发动机市场从2017年的162亿美元增加到250.5亿美元。其中战斗机、运输机、直升机的占比分别为60.3%、17.4%和13.9%。

2.2. 中国军用航空发动机市场

军用航空发动机的发展和军机发展相辅相成，而军机发展依赖于航空兵部队（包括空军航空兵、陆军航空兵、海军航空兵等，空军为主力）建设。

 （1）战略空军转型，军机换装列装提速

我国空军起步晚、底子薄，老旧机型比例高，代际差距严重，运输机、轰炸机、直升机等短板明显。2015年首次将空军定位为战略军种，空军建设由“国土防御”向“空天一体、攻防兼备”的战略转变，成为了新装备加速发展和列装的主要驱动力。2018年11月11日，我国空军公布了建设强大的现代化空军路线图，指出到2020年基本跨入战略空军门槛，初步搭建起“空天一体、攻防兼备”战略空军架构，构建以四代装备为骨干、三代装备为主体的武器装备体系，不断增强基于信息系统的体系作战能力；到2035年初步建成现代化战略空军，具备更高层次的战略能力。在新时期战略空军建设目标下，由“防”转“攻”，将信息化作为发展方向和战略重点，大力发展先进战斗机、战略运输机/轰炸机，提高纵深攻击能力、远程投送/打击能力和立体攻防能力，弥补代际差，尽快实现代际换装，提高信息化、自动化程度。

从军用飞机总量和代次比例看，我国军用飞机在总量以及先进飞机数量上与美国相比均存在较大差距，仍有很大上升空间。根据《World Air Forces 2020》数据，美国军用飞机有13266架，而我国仅3210架，数量是我国的4.1倍；从战斗机总量看我国仅为美国的60.33%；另外，我国三代半及四代战机占总量比例极低，与以四代装备为骨干、三代装备为主体的武器装备体系还有很大差距，与美国相比存在结构劣势,难以达到覆盖我国领土巡航的要求，距离战略空军目标尚远。

战斗机：我国战斗机代际落后，更新换代需求迫切。据《world Air forces 2020》数据，美现役战斗机均为较为领先的三代机和四代机，占比分别为85%和15%，而我国二三四代机分别为561、656和15架，仍有近50%的二代机亟需替代。另外，当前美国战斗机仅有重型（48%）和中型（52%），而我国战斗机中轻型战斗机占比仍然较高（46%）。

 轰炸机：远程轰炸机力量薄弱，短板短期较难补齐。我国空军当前的主力轰炸机型是批量列装的轰-6，存在机体设计落后、航速/航程低、载弹量不足等诸多缺陷，从其本身来看只是一款中型轰炸机，并不是合格的战略轰炸机。而且考虑到我国的战略环境，仅拥有中远程轰炸机远远不够，不能从根本上弥补我国空军的战略打击和战略威慑短板。我国缺少远程战略轰炸机，需要一款突防能力的洲际战略轰炸机。

 运输机：运-20列装，战略运输机取得长足进步。大型运输机、加油机、预警机和战略轰炸机等大飞机是战略空军的基石，相比美俄等军事强国，我国大型运输机/加油机/预警机列装极为有限，远程隐形轰炸机更是空白，打造战略空军任重而道远。运-20是中国自主研发的新一代重型军用运输机，已列装部队，将成为我军重要的一款运输机型，根据world Air forces 数据，美国运输机数量最多达945架，俄罗斯居第二为424架，印度第三为250架，中国为224架，位于第四。大型运输机方面，我国伊尔-76和运20分别为22和7架，共计29架。美军C17为222架，俄罗斯伊尔76和伊尔78共计110架。我军同美军有200余架的差距，我们预计，运-20将迎来快速列装部署，基于运-20平台的预警机、加油机项目也将不断推进。

 直升机：陆军转型“立体防攻”战略提升军用直升机需求量，在研10吨级通用直升机为未来主要看点。未来空中打击力量将是陆军主要配置的主要战斗力，陆航部队是我军建设“立体防攻”的重要力量。根据美国詹姆斯敦基金会的报告显示，此轮军改之前我军共有7个陆航旅和5个陆航团，到2017年5月已扩编为11个陆航旅和1个陆航团。由于陆航兵在现代作战中的特殊性，预计我军将进一步扩建陆航部队。

 （2）我国军机发动机市场，未来十年年均420亿

结合以上分析，参考目前中美军机的数量和结构差距，考虑到更新换代和新增需求，我们认为战斗机、运输机、直升机、特种飞机、教练机未来十年的增量分别为961架、236架、897架、89架和334架。我们按照存量和增量两部分，对未来十年我国军用航空发动机市场进行测算，为了简化计算，我们将存量飞机分为换发1次和2次两部分，增量飞机分为不换发和换发1次两部分，发动机单价取可参考型号价格。经测算，未来十年，我国军用发动机购置经费共2799亿，维修经费1400亿，合计4199亿；平均每年购置经费280亿，维修费140亿，合计420亿。按各部分拆分费用，平均每年叶片161亿、零部件182亿、动力控制系统49亿。

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军工行业ETF（512810）跟踪的是中证军工指数（CSI399967）。作为目前市场上较为主流的军工板块指数，中证军工指数其样本股的选取范围为十大军工集团控股的且主营业务与军工行业相关的上市公司，反映军工行业公司的整体表现。在当前国内外政治环境和经济环境日趋复杂的背景下，军工行业的重要性和关注度更加凸显。
    
    军工行业：经济危机下的逆势洪荒之力

无论是对于美股还是A股，军工行业均具备穿越经济周期的属性，可以作为对冲下行压力的有力武器。复盘21世纪两次经济危机的经济增速下行期，可以发现，中、美的军工投入都呈现逆势高增长。美国在2001-2002年的互联网泡沫危机和2008-2010年的次贷危机中，经济增速都明显下行，但是同期军费增长都十分明显。下面的表格显示，在经济下行阶段，美国以军费为代表的政府支出增长显著，这其实是美国以国防投入作为切入点拉动经济增长的一种方法。

再看国内，我国的国防投入在21世纪前两次经济危机中，都显现出面对经济下行压力的对冲特性。2008年，次贷危机的影响正式传导到我国，经济增速开始出现明显下滑，直到2009年也没能走出泥沼。然而，在2008-2009年次贷危机期间，国防支出却没有严格遵循经济增长的趋势，反而保持了2006-2007年的高增长水平。

对此，国内头部券商研究所观点认为，在全球整体经济下行环境下，往往也伴随着民粹抬头、保护主义抬头，以及大量地缘政治紧张局势的升级。因此结合过去20年两次经济危机中国防开支变化的分析，认为国防支出仍有望保持高于名义GDP的稳健增长，或与本世纪的前两次危机中国防投入的变化规律一致——作为经济下行压力对冲的投资方向，军工行业具备横向比较优势。
    
     “十三五”收官，军工行业基本面支撑强劲

2020 年是十三五规划的最后一年，也是各军工集团资产证券化目标考核的重要时间窗口期，资产整合动作有望进一步加快。2019 年，国防科工局要求41 家首批试点科研院所重新提交改制方案，并在2020 年做出实质性进展。另外未来院所类资产证券化的方式可能会更加灵活。2019年是军工改革的全面开启之年，而资产证券化带来的改革红利有望在2020年持续释放。

（图片来源：国盛证券研究所）

步入行业五年规划的最后一年，通常我国军工行业的订单需求会在此阶段呈现翘尾效应，显著多于规划初期。当前我国装备投入占军费比重已超40%，军费持续向航空航天、国防信息化领域倾斜。并且我国各项军改措施已基本落地，前期积累未释放的订单需求自2018年开始持续抛向市场，在此双重因素作用下，预计2020年军品订单需求将尤其旺盛。

近年来，我国军工领域多个新兴科技板块发展迅猛，如北斗三号即将全球组网完成，碳纤维等新材料领域逐渐实现国产化替代，5G赋能国防通信实现信息的更高效传输，以及国产大飞机试飞与量产同加速等等，众多子领域的科技进步也将为军工板块的持续上涨提供充足的动力。
    
 军工行业整体估值处历史相对低位

无论从成长性还是从估值角度看，当前军工行业的价值标的已经迎来战略配置窗口。一方面，当前我国国防和军队建设仍处于补偿式发展的关键时期，军费仍将显著领先于 GDP 增速。另一方面，经过过去4年持续的估值消化，军工行业相当一部分标的2020年估值已大幅回落，目前板块的估值处于低位，未来5-10年可以展望15%-30%的复合业绩增速。

以军工行业最具代表性的中证军工指数为例，估值经过长期调整，目前指数市盈率为72.34倍，处于指数2013年12月发布以来48.39%分位点，板块估值下跌空间有限，可以说具备较高的估值安全边际。

数据来源：Wind，截至2020.8.14

中证军工指数目前共有48只成份股，业务范围涵盖航空、航天、船舶、兵器、军事电子和卫星等军工领域。

 中证军工指数全部成份股情况明细表

数据来源：Wind，截至2020.8.14

最后，还需强调的是军工行业内部的结构性分化日趋加大，许多细分领域内技术和行业地位过硬的龙头公司体现出不断增长的稳定性和成长性，未来必将演绎强者恒强的故事。那么，如何精选军工行业的牛股呢？这道题，相信许多经历过市场震荡的聪明投资者们已经会答了——采用组合化投资规避个股风险。

跟踪复制中证军工指数（CSI399967）的军工行业ETF(512810)可以帮助投资人一键把握军工行业整体行情，规避个股选择风险。更需要向大家指出的是，军工行业ETF比军工股的投资门槛更低，小笔资金即可起步投资，这也是ETF产品往往流动性好、成交活跃的重要原因。
     
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