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强军之路带来重点军工装备产业链发展机会

发布日期:2021-04-08 浏览次数:

2020 年伴随“十四五”规划的落地以及新型军备的加速列装量产,预计 2021 年相关企 业景气度加速提升。因此我们重点看好航空发动机和上游原材料两大产业链。

一、 军费投入加大的确定性带来军工结构性调整十四五”明确指出,未来聚力于军备现代化制造,拓宽自主创新能力。十三五期间,我国持续加大军事费用支出,总计投入 55637 亿元,与“十二五”相比,整体增长 50.91%, 年均增速 6.5%;年均 GDP 占比达 1.9%,为同步国防力量与经济实力的配套程度,军费每年增量紧跟国民经济生产总值,呈现强相关性;由于军事领域的配套性,军费的增加必然会增加军事设备的需求,从而带来军工产业链的整体景气度提升。
 
国内 GDP 增速位列全球第一。2004 年至 2019 年中国占全球经济份额从 4.46%上升到 16.35%,欧美国家及日本的GDP 占比均达到 2%-6%的下降。我们认为,伴随经济的发展,国家对于军事装备的等量、乃至超量配套是大概率事件。
 
为确保经济稳定运行,国家将夯实军备实力,提高军费对 GDP 占比。从 2019 年全球军事投入情况来看,美国以 7320 亿美金占据世界第一位置,中方军费投入 1775 亿美元, 占比不及美方 1/3;从 GDP 角度来看,美国军事投入占比GDP 3.4%,人均2231美元;中国军事投入占比 GDP 1.9%,由于人口基数太大,人均费用只有 123 美元,仍显著低于发达国家平均水平。为确保经济发展的高速运行,我们认为国防相关投入加大、军备实力 不断夯实是确定性较高的大方向。
1、 军备更新:缺口依然存在,新型军备加速迭代中国军机将迎来结构性以及数量上的双重升级。根据 World Air Force 数据,美军三、四代机型累计服役量已经达到 94.90%,我国现役 2、3 代机型累计服役量达到 81.30%,军 机迭代速度远低于美国。第三代战机歼-10/11/16 仍为装备服役主力机型;四代战机歼-20 刚开始列装,在役数量仅为 15 台;除战斗机外,运-20 作为我国中长期科技的优先发展 项目,自 2016 年列装,2019 年服役量达到 71 台,预计近期 20 系军机会迎来量产,推动相关企业业绩进入拐点。
我国无人机研发水平位于世界前列,应用优势明显。主要为察打一体无人机,近年来发展 迅速,作为现代化军队中大型战机的有效补充,应用前景广泛, 如配合有人飞机进行侦察 探视,或进入高威胁区进行作战;2000-2019 年,美国国防部对军用无人机相关的投资预 算从 0.28 亿美元上升至 7 亿美元,年复合增速 18.4%。为抢占无人机领域的发展先机, 我国近年在无人机方面研发始终处于头部位置,目前许多产品性能参数水平与美国先进无人机相当。
政策推动及产业链优化推进主战装备发展。首先是政策发展和战略部署带来的需求增长, 其次是供应链优化带来的成本控制,相关的整机组装、零部件生产及上游原材料生产企业方面可重点跟踪。
2、 军备进出口:中国军备出口量大幅提升,未来增量空间巨大。我国航发及上游原材料研发技术趋向成熟,催化军备进口替代。美国 2019 年全球出口总 额达到 107.52 亿美元,占全球 39%;俄罗斯是世界第二大军火出口国,苏联时代开始军 工一直是重点发展项目;法国政府明确开发独立自主的国防工业战略,目前能够研发并生 产所有主要的武器系统,出口额位列世界第三。随着我国自主研发实力逐渐雄厚,相关军备性能质量趋强,进口替代趋势明显。2006 年我国军备出口额仅达到 9.97 亿元,2019 年军备出口额达到 14.23 亿元,年均复合增速达到 12%。
伴随新型军备定性落地,提升我国军备及配套零部件出口能力,引发出口替代。从主要出口流向情况来看,目前中国主要军备出口方向为东南亚地区。以巴基斯坦为代表的进口国 的需求稳定。中东国家如沙特阿拉伯是军备进口大国,边境冲突不断,同时缺乏自制大型 武器能力,只能通过购买来提升军力。中国企业过去十年在中东地区的投资项目种类繁多, 中国已成为阿拉伯等中东国家第二大贸易伙伴,双边贸易额达到 2300 亿美元,预计 2020 年有望突破 5000 亿美元,伴随“中沙”合作规划,中东作为全球军火贸易重点,有机会 成为中国军事贸易走出去的潜在对象。

二、军机:新一代军机已定型,即将量产列装
1、 整机总装:现役军机质、量亟待升级,主机厂业务有望迎来业绩拐点新一代军机主力机型定型并稳定增产,战斗机主机厂将率先实现业绩增长拐点。我国各类型军机中,战斗机占主要部分,根据《World Air Force 2020》数据显示,截止 2019 年, 我国军机数量规模为 3210 架,其中战斗机为 1603 台,占比 50%。目前,我国现役军机在质量和数量方面均远落后于美国,军机质量亟待升级。根据 World Air Force 数据, 美国目前战斗机数量规模为 2832 台,其中主要以三代机、四代机为主,分别占比 78.7%、 16.2%;而我国现役军机主要以二、三代机为主,分别占比 35%、46.3%。我国四代战机性能位于世界前列。我国第三代战斗机新机型歼-16,第四代战斗机歼-20 分别于 2016、2017 年开始服役,与美国最新隐形战斗机 F35 相比,歼-20 作战半径大, 飞行速度快,具有超级巡航能力和更高机动能力,目前是国际先进空中作战武器,市场潜力巨大。四代机 FC31 于 2012 年实现首飞,有望在近期迎来定型、列装,新一代战斗机 定型及产量的增加将推动战斗机主机厂实现业绩拐点。
 
 
发动机国产替代趋势明显。其中 ws10 已经上机应用、ws20 处于试飞阶段、ws15 有望在 十四五期间进行测试、未来在如“枭龙”等无人机领域的匹配会进一步放大国产替代趋势。从 WS-10定型开始,我国军机发动机国产化趋势较为明显,WS-10在三代机新型战机 J-15, J-16 上大量配装,针对我国新一代军机,航发集团分别研制了配套的国产发动机,例如用于 J-20 的 WS-15,用于 Y-20 的 WS-20,以及用于 Z-20 的 WZ-10 等。根据瑞典斯德哥 尔摩国际和平研究所数据,2017 年以来,我国发动机进口额呈现显著下降趋势,2019 年 发动机进口额相比于2017 年下降 14%。
2、 航空零部件生产:主机厂外包趋势确定,有望孕育出航空零部件民企龙头客观发展趋势:零部件外包是航空主机厂达到一定规模的确定趋势。飞机结构大体由机身 结构、发动机、装载系统等组成,各部分的细分零部件较多,一架飞机的零部件通常达 300-500 万个,零部件数量多导致飞机生产过程中通常涉及成百上千个零部件供应商。随着航空生产规模增大后,各类零部件形成规模效应,主机厂通常选择外包业务以提高生产 效率。以波音为例,1963 年试飞的 727 项目中,仅2%由供应商完成,而 2009 年的波音 787 项目中,高达 90%的零部件由供应商制造。类比来看,未来随着我国航空生产规模的扩大,主机厂将聚焦飞机设计和总装,机体等各类零部件生产、加工的趋势确定。政策推动:“军民融合”背景下,航空生产领域投资机会不断向民企开放。我国不断推出 军民融合新政策及政策的实施落地。“军民融合”政策推动下,国防军工行业中民企的参与度不断提高。一方面加入国防科工生产的民企数量增多,根据《中国军民融合发展报告 2016》,获得军备科研生产许可的单位中,民企比例达 60%。另一方面,民企在国防科工各领域参与范围不断提高,军工针对社会资本的投资机会不断放开。从短期来看军备处于产能爬坡期,为缓解生产压力,需要大量的外协零部件厂进行匹配,因此相关企业可重点关注配置。上市平台助力航空零部件民企筹资扩产,有望孕育出大规模航空零部件龙头企业。“军民 融合”后,航空零部件民企纷纷结合上市平台,进行投资扩产。一方面部分企业通过独立上市筹资扩产,例如成都爱乐达航空制造股份有限公司于 2017 年上市,募集3.53 亿资金,用于数控加工设备、特殊处理工艺生产线等项目的扩产;另一方面,部分企业通过收购方式将资产注入到上市平台,利用其资金进行扩产,例如新研股份于 2015 年收购明日宇航,并于 2018 年通过定向增发筹资 15 亿,用于航空零部件装配厂、特殊处理工艺生 产线等项目的投资扩产。资本助力下,航空零部件民企将从航空主机厂零部件定向配套生产单位发展为航空零部件专业化独立生产商,规模效应下有望产生航空零部件龙头企业。
3、 航空原材料:军机“轻量化”及性能提升趋势带来新型材料投资机会钛合金:航空金属材料性能首选,机身及发动机应用需求双重叠加钛合金综合性能位居航空金属材料之首,是军机性能提升的必然之选。一方面,军机发展 呈现“轻量化”趋势,即结构重量系数不断减少,相比于结构钢,在强度相当情况下,钛合金的密度较小,仅相当于结构钢的 56.25%;另一方面,随着军机飞行速度不断提升, 飞行高速飞行过程中机身表面的温度不断提升,对机身材料的耐高温性要求不断提高,铝 合金、镁合金等使用温度普遍在 300℃以下,而钛合金的工作温度可达到 500-600℃。因 此以美国军机为例,从三代机 F-16 到四代机 F-22,军机机身钛合金用量从 2%上升到了 41%,钛合取代了铝合金成为 F-22 机身的主力材料。钛合金成为航空发动机冷端主力材料,在先进航空发动机中用量占比不断增大。先进航空发动机的发展趋势是推重比不断提高,一方面通过提升燃气温度增大推力,另一方面,通过采用轻质材料以减少整体重量,由于钛合金综合了相对低密度以及相对较高的耐高温性 能,航空发动机性能的提升也带动了钛合金用量的提升。以美国三代典型航空发动机为例, 从列装于二代机的 J79 发动机到列装于四代机的 F119 发动机,钛合金用量从 2%上升至 40%,几乎占领发动机冷端部位的全部应用。

 
高温合金:先进航空发动机性能提升关键材料,用量占比不断增大航空发动机“推重比”不断提升,带动主力材料高温合金用量不断增长。航空发动机性能 主要取决于涡轮前温度、推重比、燃油消耗率等主要指标,其也是航空发动机分代的重要依据。航空发动机的发展趋势是不断提高推重比和涡轮前温度,同时降低燃油消耗率。在其它条件不变的前提下,涡轮进口温度每提高 100℃,航空发动机的推重比能够提高 10% 左右。高温合金材料的使用是提高涡轮前温度的关键要素之一,据航空材料学报报道,自20 世 纪 60 年代中期至 80 年代中期,涡轮进口温度平均每年提高 15℃,其中材料所做出的贡献在 7℃左右。以美国的军用发动机为例,装配于第一代战机的 J57 发动机,其涡轮前温度为 870℃,推重比为 3.32,高温合金使用量占比小于 10%,而列装于第四代战机 F22 的 F119 发动机,其涡轮前温度高达 1750℃,推重比为10,相应其高温合金使用量占比高达 60%以上。类比之下,随着我国新型国产发动机的量产以及新一代军机配套发动机的定型、生产,将带动高温合金需求量的不断增长。
 
三、军用无人机:技术与资本结合助力优质企业成长无人机应用广泛,相比于有人机,无人机的主要优势主要体现在隐身性能好、成本低廉、 不存在飞行人员伤亡风险、极端环境适应性更强等独特优点。基于这些优势,无人机形成 了对有人机应用的有效补充及部分应用逐步替代趋势。一方面无人机在现代军队已形成部分成熟应用,包括靶机训练、侦察、攻击等。目前,无人机在各国军备市场上备受欢迎, 尤其在局势动荡的中东地区,无人机大量投入实战应用。无人机未来趋势明显,中国已位列发展头部。根据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所数据, 2010-2019 年,全球近 60 个国家分别从美国、以色列、中国等进口 1200 架以上无人机装备军队,中东地区进口 362 台,占比 30.1%。另一方面,在无人化、信息化战争理念下, 相应先进技术将进一步扩大无人机的应用范围。以美国为例,自 2000 年起,美国国防部公布在建立联合无人空战系统目标下,美国 2000-2019 年对军用无人机相关的投资预算从 0.28 亿美元上升至 7 亿美元,年复合增速 18.4%。
 
 
国内部分高端产品已挤入世界先进水平,内需及外贸市场有望加速增长。目前,军用无人机的应用已从早期高精度目标侦查定位发展到察打一体化的实战应用,在侦察以及察打一体化无人机两种主要类型中,我国无人机发展速度高,技术水平已经位于世界前列,随着我国新型先进军用无人机产品的定型和量产,其将推动我国军用无人机国内和外贸市场的 加速增长。过去近十年中,我国军用无人机产品在中东、非洲等外贸市场树立了良好的品 牌形象。根据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所数据,2010-2019 年各国出口军用无人机约 1200台,我国出口 270 台,占比 22.4%。作为主战装备辅助器材,无人机有望大幅列装。目前全球仅美国、以色列、中国等少数国家具有大规模生产军用无人机的能力,随着全球市场对军用无人机需求的增长,我国军用无人机外贸市场需求有望进一步增长。另一方面,目前,我国无人机列装数相较于美国较少,以大型无人机为例,根据国际战略研究所(IISS)数据显示,2019 年为止,我国大型军用无人机列装量为 26 台,而美国则高达 495 台,为我国列装量的近 20 倍。无人机作为现代化军队必备军备品,新型产品不断发展有望拉动我国无人机需求的快速增长。
 
 
 
“军民融合”政策推动技术和资本的结合,有望孕育出军用无人机龙头企业。我国早期无人机研究集中于北京航空航天大学、南京航空航天大学及西北工业大学三所高校研究院。随着无人机应用潜力的显现以及通信技术等新技术的出现,航天科技集团,“沈飞”“成飞” 等国有企业进入赛道。2014年来,随着“军民融合”政策不断推行,部分传统军工企业单位与社会资本相结合。以航天彩虹为例,其即为 2018 年航天科技集团第十一研究所通过和南洋科技股份有限公司结合,将军用无人机等资产证券化后的产物。