上游靶材粉体重要性较高,下游应用潜力巨大。
1.1 耐高温红外隐身涂层
红外隐身的目的是降低或改变目标的红外辐射特征,从而实现目标的低可探测性。红外隐身涂层具有低发 射率,高反射率,在红外线辐射频段有良好的隐身效果,是目前隐身涂料中最重要的品种。 耐高温红外隐身涂层主要原材料涉及陶瓷粉末、金属粉末和合金粉末等,且这些粉末往往以靶材的形态供 应,形成耐高温红外隐身涂层可广泛应用于下游的航空发动机、导弹头罩、主战坦克排气烟羽等武器装备。
1.2 常温雷达隐身涂层
雷达隐身材料能够吸收衰减入射的电磁波,并通过吸收剂的介电振荡、涡流以及磁致伸缩,将电磁能转化 成热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失。常温雷达隐身涂层上游原材料主要包括羰基铁、碳粉等吸波剂以及 树脂等黏着剂,佳驰科技则是中游常温雷达隐身涂层的主要厂商,形成的隐身涂层可涂覆于航天器、地面单位、 舰船等装备表面。
1.3 常温雷达结构隐身材料
常温雷达结构隐身材料由于复合材料的参与,因此上游主要包括纤维、高强度芳纶蜂窝等基体以及羰基铁 等吸波剂,纤维又可以分为芳纶纤维、碳纤维与玻璃纤维,另外还需要树脂、特种结构件等材料。中游代表厂 商为佳驰科技,产品应用于导弹的尾翼、壳体、飞机的蒙皮及隐身直升机旋翼等部位。
1.4 耐高温雷达结构隐身材料
由于耐高温雷达结构隐身材料需要在高温下使用,因此其相比常温结构隐身材料树脂基体应用非常少,而 改为碳化硅陶瓷基体,并且添加了二氧化硅等既具有一定的红外隐身特性,又具有隔热特性的原料。上游原材 料主要包括陶瓷、树脂、二氧化硅、金属结构件和连接件。中游厂家以华秦科技为代表,耐高温雷达结构隐身 材料产品可应用于发动机舱蒙皮及机翼前缘等装备部位。
1.5 隐身超材料
超材料具有很大的设计灵活度,在新型物理器件、天线系统、隐身材料等领域具有巨大的潜在应用价值。 近几年来,超材料在隐身领域受到了广泛关注,利用超材料不同的物理性质可以实现不同物理机制的隐身,在 电磁隐身、电磁兼容、军事通信、电子对抗等重要领域都可以发挥显著作用。 隐身超材料的上游原料和常温结构隐身材料相似,均为纤维、树脂、半导体吸波剂等原料,但多出基板等 超材料专用的原料,其区别主要在于工艺。原材料可分为玻纤预浸料、碳纤预浸料、环氧树脂和基板四大品类, 中游代表厂家以光启技术为主,产品应用在航天器蒙皮、海军装备、雷达罩及天线、导弹壳体蒙皮等装备部件 上,达到最佳的隐身效果。

2.1 隐身材料下游应用广泛,渗透率有望持续提高
隐身战机作为国之重器,军事强国竞相快速装备。在现代战争中,能取得制空权的空中力量已经成为决定战争胜负的主导力量,而航空装备的数量和性能是 争夺制空权的关键。近年来,我国高度重视航空装备的研制与生产,在“质”与“量”上有了明显的提升,但 仍然存在一定不足。 在军机数量方面,根据 Flight Global 发布的《World Air Forces 2020》,2020 年全球现役军用飞机总计 53,890 架。其中,美国拥有军用飞机 13,266 架,占全球军机数的 25%;我国拥有的各类军用飞机 3,210 架,占比仅 6%。随着三代半及四代新型号的逐步定型,新型战机有望在“十四五”期间开启列装放量模式。
在军机构成方面,根据 Flight Global 统计,2020 年美国共有在役五代机 320 架,占比 14%,2022 年美国空军、海军、国民警卫队和海军陆战队装备了 600 余架隐形战机,包括 186 架 F-22 战斗机和 450 架 F-35 系列 战机,预计将在 2034 年前后完成 2,470 架 F-35 隐身战机的采购。俄罗斯与中美一样,都是具有独立研制并且 量产隐形战斗机的国家。据美媒《1945》披露,截止 2022 年 6 月,俄罗斯空天军拥有隐形战斗机 16 架,都为 苏-57 战斗机,现役苏-57 仅有六架,相当于美军隐形机的百分之一。 全球军机产业呈现出典型、明显的寡头垄断格局。航空武器装备具有高技术、高投入的特点,关键核心技 术仅有少数国家掌握。近年来,地缘政治冲突频现,国际关系趋于紧张,实现国防武器装备自主可控已成为新 型世界格局下大国博弈的必经之路。隐身材料作为关键武器装备的核心部件,未来将持续受到政策和市场的支 持,隐身材料渗透率有望持续提升。
隐身材料是隐身装备能力水平提升的重要支撑,市场应用前景广泛。①隐身飞机。军用飞机具有直接参加战斗、保障战斗行动和参与军事训练的属性,是航空兵的主要技术装备,根据飞行 方式主要分为固定翼和旋翼飞机。 隐身材料在飞机研制过程中可降低其可探测性,使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了我方的飞机,无 法实施拦截和攻击。目前用来减小飞机 RCS 的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,二是采用吸收雷 达波的涂敷材料和结构材料。 如 F-117 基本上是由平面组成的角锥形体,尾翼为 V 形;而 B-2 则是前缘后掠、后缘为大锯齿形,没有机 身和尾翼,其发动机进气道布置在机体上方,没有外挂物突出在机体外面。此外,为了进一步减小飞机的 RCS, 还在机翼部分采用了能够吸收雷达波的材料,整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。目前,我国也对四 代战斗机及未来的隐身飞机对发动机提出了较高的隐身指标要求,未来隐身材料发展前景良好。
②隐身导弹。导弹具有射程远、速度快、精度高、威力大的特点,是现代武器系统中的重要战略威慑装备。突防技术是 提高弹道导弹生命力的重要措施,随着现代武器装备自防护技术的持续升级,降低导弹自身的信号特征已成为 国内外军事强国的重要研究方向。
与传统导弹相比,隐身导弹可全面缩减其信号特征,可以有效降低敌方军用探测装备的任务效能,减少敌 军反应时间,有效提升导弹实战命中率。此外,隐身导弹由于更难被发现,亦可避免间接暴露如载机等装备的 存在,有效提升己方的战场隐蔽性。隐身已成为新型导弹的发展趋势。
导弹隐身化的主要技术包括外形设计、弹道设计和隐身材料。在如今的战场环境中,导弹面临多频带侦察 仪器的复合探测,仅靠外形设计与弹道设计已不足以满足隐身需求,隐身材料技术将成为隐身导弹技术的重要 方向。随着隐身导弹需求日益增大,隐身材料将迎来广阔发展前景。 今年,以色列拉斐尔防务公司披露了“破冰者”隐身巡航导弹,就公司目前展示的内容来看,“破冰者“导 弹具有导引头智能,自主识别目标等优秀功能,同时在隐身性能方面相比“破浪者”也进行了加强。
③隐身无人机。现代化战争形态对无人化、远程化、精准化的作战需求日益凸显。与载人战斗机相比,军用无人机起降灵 活、隐身性能强,同时也可避免人员伤亡,且能够在核辐射强、毒性强、高海拔等战场工作,可执行危险性高 的军事任务,已经逐步成为现代战争不可或缺的重要武器平台。 根据英国国际战略研究所(IISS)报告显示,美军现有无人机 1,040 架(不含微型无人机),其中陆军装备497 架、空军装备 335 架。
当无人机具备隐身功能后,其战场存活能力将呈几何级提升,且未来战争中无人机将配合有人机协同作战, 该作战方式下隐身能力将成为无人机的必要特性,否则将暴露有人机的定位。隐身无人机的列装将对隐身材料 产生大规模的增量需求。 今年,美国海军测试了 MQ-25 隐身无人加油机,此前已多次展开空中加油内测行动,展现出了较好性能。 伴随大国对抗战略的实施,美军方将更加聚焦于亚太方向的军力部署,因此更加需要加油机这种重要装备,为 舰载机作战提供帮助。对于 MQ-25 而言,在满足空中加油的同时,还将担负侦察等其他具体任务。
④隐身舰艇。舰艇是海军的主要作战力量,早在二战期间,德国就在潜艇上应用雷达吸波材料,以躲避盟军的雷达探测。 在精确制导技术成熟的现代战争中,舰艇的反探测能力需求日益凸显。近年来,各国已逐渐开展隐身舰艇相关 的研究,俄罗斯“龙卷风”级隐身炮舰、瑞典“维斯比”级轻型护卫舰、美国“朱姆沃尔特级驱逐舰”、中国的 “055”大型驱逐舰等舰艇相继推出,隐身化已成为海军装备的发展趋势。 目前,各国海军的舰艇隐身方案中,主要采用以外形设计为主,局部应用隐身材料的技术途径。但由于探 测制导技术的不断发展,舰艇对隐身性能的要求将不断提高,以隐身外形、隐身材料并重的隐身技术途径将成 为提升隐身能力的重要手段。随着隐身技术在海军舰艇的逐渐应用,隐身材料将迎来新增长。
⑤其他隐身装备。隐身能力已成为现代战争武器装备的重要能力,各类武器装备均存在隐身化趋势。隐身涂层材料和结构隐 身材料已大量应用于各类武器装备,如 P-3 反潜机、AH-64 武装直升机、E2C/E2D 预警机、PL-O1 隐身坦克 等。隐身材料在现代各类主战兵器中的应用将逐步提升,隐身材料的应用领域将持续拓宽。
2.2 隐身材料耗材属性凸显,维护换装市场潜力巨大
隐身材料具有明显的耗材属性,且维修周期更短。装备使用和贮存过程中,高温、高速气流、石击、碰撞、 机械震动、热震、擦挂等外因会造成隐身涂层的多种失效现象,包括脱落、开裂、起层和吸波性能下降等。在 列装服役过程中,沿海湿润环境会腐蚀涂层;沙漠高温干燥环境会加速隐身材料的龟裂、脱落;高速大机动飞 行时,强烈的气流冲击也会影响隐身涂层的牢固度。涂层的开裂和脱落,会增大装备的雷达散射截面面积,降 低装备的隐身功能。判断涂层是否完好需要检测涂层厚度、涂层表面状态、涂层结合强度、涂层硬度、涂层孔 隙率等方面。对寿命期内吸波涂层局部损伤引起的涂层开裂、脱落,通常采取原位修复的方法进行修补,即在 外场条件下,对故障区域进行局部脱漆、底材表面处理、涂漆、固化、后处理、检测等,以修复故障区域。往 往一小块涂层的脱落为保证连续性就需要全部重新喷涂,因为维护周期较短,需求量较大。 以美国 B2 隐身战略轰炸机为例,其外壳涂覆了一层韧性导电隐身材料,这种涂层使用寿命为五年。为了保 证隐身性能,在其服役期内要进行四到五次的涂层更换。除此之外,B2 每飞行一个小时,就要进行近 60 个小时的保养。因为高速气流会磨损飞机的表皮.因此每次飞行之后,技术人员就要用一种类似喷漆的方法,对表皮的雷 达吸波材料进行修整。并还要保证一定的湿度,温度。 同时,B2 轰炸机每 7 年就要大修一次,一修就是一年,维修 费用高达 6000 万美元。
3.1 军品供方审查严格,所披露上市企业较少
由于国防装备供应体系的特殊性所致,即终端产品型号设计定型时就已经对从原材料到产品的各个采购加 工环节做出限定,如进行供应商增加或更换,公司需对相关供应商进行各项指标评定并对其提供的原材料样品 进行多批次产品试制检验,报驻公司军代表审查确认后方可进入公司《合格供方名录》。

3.2 粉体、靶材影响隐身性能,部分企业垄断优势突出
上游原材料中最核心的为靶材和粉体,二者不仅占据了最大的价值量,且对隐身材料的质量和性能有重要 影响,由于应用温度导致制备方式不同,从而导致二者的选择不同,华秦科技主要选择靶材作为原料,而佳驰 科技则主要选择粉体。
靶材是指可以通过专用设备采用物理气相沉积技术在基材上制备薄膜/涂层的原材料,是高速荷能粒子轰击 的目标材料,靶材成分不同,对隐身涂层材料的作用就不同。为了生产隐身涂层产品,需设计和定制了不同成 分及技术标准的靶材,分别用于粘结层和功能层的制备。采用不同的靶材,通过物理气相沉积技术可以在工件 上分别逐层制备出粘结层和功能层,最终形成隐身涂层材料产品。 粉体是指具有一定颗粒度尺寸、呈粉末状的材料。常见隐身材料所用粉体主要包括陶瓷粉、合金粉和金属 粉等。粉体的成分不同,对隐身涂层材料的作用也不同。有些粉体用于粘结层的制备,增强涂层与基材间的结 合强度;有些粉体用于功能层的制备,以实现功能涂层的隐身功能。选用不同粉体,按照特定工艺可以在基材 表面逐层制备出粘结层和功能层,最终获得隐身涂层材料产品。 上游原材料虽无法直接成为中游隐身材料企业的竞争壁垒,但上游原材料中的靶材和粉体的质量对隐身材 料的性能产生重要影响,促使上游供应格局更加稳定。以靶材为例,其纯度、成分、杂质含量、几何形状和尺 寸、表面粗糙度均为决定隐身材料好坏的重要因素。