2024年航发控制研究报告:航发控制系统龙头,看好高壁垒特征与利润弹性

一、公司简介:军民用航空发动机控制系统领军企业

(一)主营业务和历史沿革:聚焦航空发动机控制系统,军民应用广泛

我国军用航空发动机控制系统行业领军企业。公司以航空发动机控制系统研制与生 产为核心,全方位参与国内全谱系在研在役型号的研制生产。根据2022年8月25日8月26日公司投资者关系活动记录,公司主要产品为军品,占比90%以上,客户主要 为航发集团系统内主机厂所,下游广泛分布于军队、军工集团和海外知名航空企业 等,覆盖航空航天、地面装备和汽车等领域。目前公司主要从事三大业务: ① 航空发动机及燃气轮机控制系统产品:主要包括航空发动机及燃气轮机控制系统 的研制、生产、修理、销售与服务保障, 拥有支撑全谱系的航空发动机及燃气轮机控 制系统产品设计、制造、试验和服务保障的关键核心技术; ② 国际合作:为国外知名航空企业提供民用航空精密零部件转包生产,如航空发动 机摇臂、飞控系统和燃油系统滑阀偶件、发动机泵壳体组件等精密零件制造, 与美国 GE、霍尼韦尔、英国罗罗、法国赛峰、美国柯林斯宇航等多家国际著名企业建立了 良好稳定的合作关系; ③ 控制系统技术衍生产品:主要包括地面战车类高端电液作动装置、弹用动力控制 系统关键零部件、汽车自动变速执行机构等产品的研制、生产、销售与服务。其中占 比较大的是地面战车、弹用动力控制系统及零配件业务。

航空发动机及燃气轮机控制系统是主要营收和盈利产品。业务构成和毛利拆分方面, 2022年航空发动机及燃气轮机控制系统产品营业收入占比86.31%,毛利占比 87.37%;国际合作业务营业收入占比4.81%,毛利占比3.08%;控制系统技术衍生 产品业务营业收入占比8.89%,毛利占比9.55%。

2010年注入航发控制系统优质资产,2016年航发集团成立以来迈入高速发展阶段, 2021年完成42.98亿元定增。公司历史可分为三阶段:(1)发展初期:公司前身是 成立于1997年的南方摩托,并于当年在深交所上市;(2)资产注入时期:2010年完 成重大资产重组,通过发行股份注入中航工业旗下与航空发动机控制系统相关的优 质资产,主营业务变更为航空发动机控制系统相关业务,并更名为“中航动控”;2014 年进一步加强产业调整,向军品、衍生民用产品和国际合作转包方向发展;2015年 正式形成航空发动机控制系统及衍生产品、国际合作业务、非航空产品及其他的三 大业务板块;(3)快速发展时期:2016年中国航发集团成立,公司控制权随之变更, 并于2017年更名为“航发控制”;2021年非公开发行股票募集资金33.70亿元,实际 募资总额42.98亿元,用于投资科研生产平台能力建设和产能提升。

(二)股权和业务架构:实控人为中国航发,四大子公司形成产业布局

公司的实控人为中国航空发动机集团。中国航发于2016年8月28日正式挂牌成立, 肩负着加快实现航空发动机及燃气轮机自主研发和制造生产、建设航空强国的重大 责任。截止至2023年三季度,中国航发集团持有公司28.57%股权,通过旗下中国航 发南方工业持有13.78%,中国航发资产持有7.54%,合计49.89%。

四大子公司相互协作形成完整产业布局,营收利润持续增长。公司旗下有四家全资 子公司,分别为西控科技、贵州红林、北京航科、长春控制。各单位根据分工定位和 优势能力开展型号研制工作,其中,西控科技是最大的子公司,与贵州红林一起主 要承担涡喷、涡扇等中、大推力发动机控制系统研制生产;北京航科以涡轴、涡桨控 制系统产品为主;长春控制聚焦发动机、飞机液压控制技术,主要提供电磁阀、作动 筒等配套附件。2018年-2022年,四大子公司营收和净利润整体呈现持续增长趋势。

生产、技术人员占比超八成。2022年公司员工构成统计中,总人数为7404人,其中 生产人员为3854人,占比52.05%,技术人员为2476人,占比33.44%。公司于2021 年进一步规范研发人员数量归集口径,剔除了研发人员中从事研发管理的人员数量, 相应调整研发人员数量,由此可以解释2021年及2022年公司研发人员数量和占比略 有下降的原因。

(三)经营情况:下游需求旺盛,营收稳步提升,利润端释放仍具备弹性

受益于下游需求旺盛和交付向好,公司营收规模稳步提升,近两年归母净利润提升 较为显著。2018年-2022年公司营收从2018年的27.46亿元增长至2022年的49.42亿 元,年复合增长率15.82%;归母净利润从2018年的2.59亿元增长至2022年的6.88亿 元,年复合增长率27.64%。可以看出,公司营收稳步提升,且近两年归母净利润提 升较为显著。通过合同负债近两年的增势显著,以及存货的稳中有升可以看出,公 司整体经营情况的持续向好主要受益于型号需求旺盛,以及公司近年来科研任务及 重点型号生产交付有序推进。2023年前三季度,公司实现营业收入41.00亿元 (+9.28%),归母净利润5.96亿元(+9.98%)。

期间费用率持续降低,盈利能力稳步增长。公司整体毛利率从2018年的27.30%增长 至2022年的27.76%,净利率从2018年的9.37%增长至2022年的14.01%,加权净资 产收益率由2018年的4.93%增长到2022年的6.35%,盈利能力稳步增长,主要得益 于期间费用率的持续降低,显示公司不断加强科研生产和质量管控的同时注重提质 增效。

分业务来看,受益于下游需求旺盛,航空发动机及燃气轮机控制系统产品营收规模 和盈利能力稳步增长,国际合作业务23年以来恢复显著。2023年上半年,航空发动 机及燃气轮机控制系统/国际合作业务/控制系统技术衍生品营收分别同比增加 +11.41%/+19.61%/-39.99% , 毛 利 率 分 别 增 加 -2.24/+2.75/-2.29pcts 至 31.23%/21.51%/32.94%。 ① 航空发动机及燃气轮机控制系统产品:2018年-2022年营收稳步增长,年复合增 长率为18.35%,毛利率水平近两年有所上升,主要受益于下游需求旺盛; ② 国际合作:2018年-2022年营收规模年复合增长率-6.80%,主要受疫情影响2020 年和2021年有所下降,同期毛利率也呈现下降趋势。根据2023年4月26日公司投资 者关系活动记录,国际合作业务复苏显著。2023年一季度公司国际合作业务同比增 幅27%;根据2023年8月30日公司投资者关系活动记录,2023年国际业务增长很快, 根据目前情况预计未来国际合作业务增幅相对稳定。③ 控制系统技术衍生产品:2018年-2022年营收年复合增长率为14.30%,2019年 公司进行产品结构优化调整,清除关联弱和效能低的民品业务,同年营收规模减少 但产品利润率得到提升,之后营收稳步增长,毛利率水平基本稳定,2022年增长率 为29.83%。根据2023年8月30日公司投资者关系活动记录,23年以来控制系统衍生 品业务下滑严重原因一是生产排产所致,部分产品交付时间调整。二是提高产出效 率,调整产品结构,降低了低附加值的汽车零部件相关产品。

公司利润端释放仍存在空间。根据公司2022年年报,公司人工费用在营业成本中占 比高达到34.68%,而公司总人数近年来呈现下降趋势。如果公司未来员工总数维持 现有水平,下游旺盛需求推动营业收入规模持续增长,利润端的增长有望释放更多 弹性。与此同时,公司建立并持续完善经营管理体系,进一步聚焦科研生产,提质增 效。公司坚持“两头在内、中间在外、关键在手”,建立了“小核心、大协作、专业化、 开放型”的科研生产体系,持续完善专业化布局,对内实施核心能力体系完备、关键 环节可控,促进资源向核心环节聚焦;对外积极引入社会资源,建立社会化专业配 套体系,保障科研生产任务的实施。拥有较为完善、适用于航空制造企业AEOS生产 运营管理体;建立健全了满足GJB9001、GB/T9001、AS9100等标准的质量管理体 系,进一步优化公司科研、生产、销售、管理、保障结构。公司综合管理水平逐年提 升,聚焦科研生产,提质增效效果显著。

(四)技术和成本优势:重研发,产品标准化和技术通用性带来规模效应

公司注重研发投入,上传下达和自筹研发投入合计占营收比例在15%左右。根据公 司2023年4月13日投资者关系活动记录,公司2022年度持续加大研发投入,合计研 发投入6.18亿元。主要包括主机厂所及上级单位委托研发的专项资金约4.33亿元(占 收入的8.8%)和自筹资金1.85亿元(占收入的3.7%),合计研发投入约占公司营业 收入的12.5%。根据公司2022年8月30日投资者关系活动记录,公司的研发费用包括 自筹和上级下达(含主机厂所委托)两部分,合计占营业收入比例约15%。

公司专注技术创新,优化人才体系。根据公司2022年年报,2022年公司拥有有效专 利数502项,其中发明专利385项,发明专利占比86.65%,2021年为91.23%,2020 年为85.79%,2019年为82.80%,2018年仅为69.64%,占比不断提升。另有11项科 技成果通过中国航发组织的技术鉴定,部分成果达到了同类产品国内先进水平,部 分成果填补了国内空白,核心技术竞争力不断增强。同时,公司坚持“小核心、大协 作、专业化、开放型”的科研生产体系,持续落实“控总量、调结构”的用工管理要 求,加大非核心业务、部件的外包外协,减少管理人员、生产辅助人员,增加技术、 研发等优秀人才的引进,加大青年后备人才和关键岗位人才储备,人才队伍结构明 显优化。近年来员工总人数持续下降的同时技术人员不减反升。

技术通用性和产品标准化带来规模效应和成本优势。航空发动机控制系统的机械液 压执行机构产品相对标准化,通用性强,规模效应较强,同时可基于控制系统技术 通用性进行业务拓展,如燃气轮机和控制系统衍生产品等。公司主营业务除了航空 发动机控制系统,还包括燃气轮机相关业务,以及控制系统技术衍生的非航产品, 涵盖地面战车类高端电液作动装置、坦克无极驱动、弹用动力控制系统关键零部件、 航空航天电磁阀、传感器、电子控制元器件汽车自动变速执行机构等。产品工艺标 准化和技术通用性有助于公司进一步实现规模效应和成本优势。

(五)产能建设:专注核心能力和平台建设,募集资金助进一步提速

公司产能建设正处于快速爬坡期,近年来资本开支处于历史较高水平。参考2011- 2023年前三季度公司资本开支情况,可以看出十四五以来公司资本开支增势显著, 主要因下游需求旺盛的同时,公司为确保交付,注重生产能力建设,解决生产瓶颈, 加大资本开支投入。

因下游需求旺盛,维修上量和精准解决生产能力瓶颈,21年募投项目延期至26年完 成。受益于成熟型号的放量和新型号陆续进入批产节点,公司基于下游旺盛需求持 续进行产能建设,以满足交付需求。可观察到公司于2018年以前已经完成了一轮产 能建设,并且2021年继续进行扩展,非公开发行股票募集资金总额42.98亿元,用于 投资科研生产平台能力建设和产能提升,原定建设至2024年完成。2023年12月5日, 公司发布关于调整2021年非公开发行募投项目部分建设内容及建设周期暨关联交易 的公告,同时根据公司2022年12月11日投资者关系活动记录,公司拟对募投项目部 分建设内容及建设周期进行调整,同时建设周期调整到2026年,主要调整内容包括: 1. 维修上量加速,添加单独的修理线建设:随着十四五新机交付数量持续增加及部 队训练频次增加,未来主战动力修理任务将大幅增加,需要提前谋划建立单独大修 线,将修理线建设补充纳入募投项目建设内容。 2. 重点型号部分瓶颈生产能力建设:根据与用户的多轮沟通,部分重点型号发动机 初步明确了未来任务纲领需求,为保障型号任务如期形成交付能力,在现有小批试 制产能基础上,将重点型号部分瓶颈生产能力建设纳入募投项目建设内容。 3. 增加检测设备,调减可社会化部分生产能力:为加强产品研制生产及装配调试等 关键过程质量控制,解决装配调试能力瓶颈,增加检验检测和试验测试等设备;进 一步贯彻“精准投资”理念,调减部分可通过社会化协作完成的生产能力,提高资产 投入产出效益。 4. 优化车间布局,厂房面积增加:优化车间规划布局,用自动化、智能化柔性生产 线代替原有的单机生产模式,提高生产效率。同时由于近年来公司生产经营规模持 续快速增长,现有厂房面积已不足以支撑后续产能持续提升需求,结合本次募投项 目拟增加的检验检测及总装调试、修理设备、电力配套等对厂房的需求,同时考虑 到重点型号的国拨技改项目重点支持设备建设的特点,本次募投将适当增加新建厂 房面积。

二、高壁垒:国内外航发控制系统高壁垒特征显著,公 司稀缺龙头地位显著

(一)航空发动机控制系统:价值量占比较高,处于航发产业链中游

航空发动机控制系统是航空发动机的核心组成部分,价值量占比较大。航空发动机 控制系统的目的是在给定的条件下让发动机发挥出最大效能,通过对发动机转速、 可调导叶角度、喷口面积、排气温度等变量的控制,以实现对发动机工作状态及性 能的调节,满足飞行需求,对保证发动机性能和安全都起着关键性的作用。控制系 统又分为控制计算机子系统、燃油与作动子系统、传感器子系统与电气子系统等。 根据中国航空新闻网,对于战斗机,其发动机外涵道很小,有加力燃烧室,加力燃烧 室和控制系统占比较高;对于运输机(客运、货运、军用),其发动机外涵道大,无 加力燃烧室,控制系统占比相对较低;直升机发动机中,控制系统、减速机构的占比 较高。

航空发动机控制系统历经4个发展阶段,从传统液压控制向数字控制转变。随着发动 机性能逐步提高、设计日益复杂,发动机控制系统控重要性持续提升,核心地位日 益凸显。根据《航空发动机控制系统发展概述》(孙志岩,测控技术,2019),发 动机控制技术从20世纪50年代简单的液压机械控制,发展到现代的全权限数字电子 控制技术,并向智能/分布式控制方向发展。 ① 液压机械控制:早期的航空发动机通过手动操作油门位置直接驱动燃油计量阀, 调节燃油流量。特点是系统结构简单,较容易实现,缺点是控制精度不高,适用于中 低空使用的航空发动机控制; ② 液压机械+电子控制:在原有基础上增加电子控制装置。随着发动机性能不断提 升及其控制系统不断扩展,20世纪70年代推出的模拟或数字式电子控制装置可用于 发动机飞行包线内转速和温度保护,并具有发动机状态监视功能; ③ 全权限数字电子控制(FADEC):用数字电路和软件实现液压机械装置的全功能 控制,于1983年安装在F-15完成首飞。到了20世纪90年代,双通道FADEC系统已经 成为航空发动机的标准控制系统; ④ 智能分布式系统:智能控制技术已在基于模型的直接力控制、自修复控制和损伤 自适应修复控制、延寿控制、自主推进控制等多方面开展研究;分布式相较集中式 具有可靠性、维修性,减轻系统重量,降低全寿命期内成本等优点。

液压机械装置是发动机控制任务对应的启闭、调节动作的重要物理载体。如果电子 控制器类似于人的大脑,而液压机械装置就类似于人的手臂,帮助大脑完成相应指 令。其中,燃油计量装置、燃油泵、油滤、液压机械组件、各类传感器、燃油分配器、 可调导叶作动机构及其他保护作动机构集成为一体成为液压机械装置。FADEC系统 具体运行中电子控制器(EEC)根据参数及外部条件和控制系统内部某些参数的变 化,通过控制律计算,产生控制信号,经过电子控制器输出处理电路,输出给液压机 械装置,将电信号转换为液压信号,驱动相应作动器,进而达到控制发动机的目的。

FADEC已被世界各国航空界所注目,但液压机械装置以其特定的功能仍是FADEC 系统中必不可少的部分。当前,航空发动机控制系统由传统液压机械式向数字电子控制系统发展,以适应多变量、高可靠控制,也有利于减轻控制系统的重量。然而, 发动机燃油系统无论如何改进,其燃油量调节、执行机构作动仍利用液压元件或电 液伺服控制系统,因此液压伺服控制技术在航空发动机中有着不可替代的重要作用。 液压机械装置是实现自动精确供油的主要执行机构,发动机控制系统中,根据传感 器检测发动机当前的运行状态,由控制器发送指令给液压作动机构做相应的移动动 作,通断或比例调节油路气路、调节风扇进口可调叶片角,将控制器运算得到的代 表主燃油流量控制作用量变成供给发动机的实际燃油流量,进而实现发动机的运作。

(二)复盘海外:FADEC 供应商依托主机壁垒高,技术为核心竞争力

全球航空发动机制造呈现典型的寡头垄断格局。据《世界航空发动机发展趋势及经 验》(金伟,2016),全球范围内航空发动机经过多年的发展,已呈现出典型、明 显的寡头垄断格局。军用发动机主要集中在美、英、法、俄等国,民用航空发动机则 呈现金字塔式发展格局,处在塔尖的有美国GE,美国普惠,英国罗罗以及美国GE和 法国赛峰合资成立的CFM国际,英国罗罗和美国普惠等合资成立的IAE公司,以上公 司共占据民用发动机97%的市场份额。

以FADEC为主业的供应商大多依托航发巨头。由于控制系统与航空发动机密不可分 的联系,全球以FADEC为主营业务的供应商大多依托以上航发巨头。根据《Global Aircraft Full Authority Digital Electronic Control (FADEC) Market 2021-2025》, 目前全球FADEC市场中有7个能够影响市场指数的重要供应商。其中,法国赛峰和 英国BAE系统公司合资创办的FADEC国际公司占据主导,公司将FADEC作为其单 一主营业务,目前有FADEC1、2、3以及FADEC GE90四款产品系列,为A320、A330、 A380 737 Max、COMAC C919和777X飞机提供FADEC系统。同时公司最近扩大了 与美国GE航空的协议,为未来GE航空发动机开发、生产和支持FADEC系统,包括 LEAP、Passport、GE9X和ATP发动机。叠加与MRO服务的合作,FADEC国际公司 有望继续在市场上占据主导地位。其他重要供应商还包括:大陆航空航天技术公司、 胜利集团聚焦FADEC行业,同时也涉及其他领域业务的经营;英国BAE系统公司、 大陆航空航天技术公司、电子概念与工程公司、霍尼韦尔国际公司、雷神技术公司 经营多样化,其FADEC业务对公司总体业务收入有一定贡献。

研发新一代技术为核心竞争力。根据《Global Aircraft Full Authority Digital Electronic Control (FADEC) Market 2021-2025》,随着燃料成本上升、二氧化碳排放量增 加以及原材料价格的上涨,国外航空航天业面临着日益激烈的竞争和成本压力以及 更严格的合规要求。FADEC供应商需要根据市场区域或细分市场不断变化的动态进 行调整和适应以增加其市场份额,从成本、可靠性和质量三方面进行竞争,而研发 新一代技术进而提高FADEC产品成本效益以及质量是FADEC供应商的核心竞争力。

作为航发控制系统级制造商,资本+技术密集型行业的关键在于研发资源单一方向的 持续性投入。我们认为原因一是航发控制系统技术系统化、复杂程度高,专利壁垒 高,确保龙头企业前期研发投入资源资产化及盈利长期性;二是技术升级方向单一, 从1980年第一代FADEC问世开始持续迭代至今,目前主流是第三代,向智能化分布 式发展。三是技术迭代所需资本投入高,高研发投入是确保行业格局稳固的关键因 素之一。研究表明发动机模块供应商受先进发动机技术影响较大。根据《从达索终 止“猎鹰”5X看航空供应链风险》(范灵,航空动力期刊,2018年),在全球航空 产业链的发展趋势中,除了垂直整合、选择性离岸外包、原始设备制造商(OEM) 缩减成本,积极采用先进的发动机技术也是重要发展趋势,而这些趋势对航空供应 链不同层级的供应商有着不同程度的影响。公司属于发动机模块供应商,受先进的 发动机技术的影响程度较大。技术水平方面,公司拥有支撑全谱系的航空发动机及 燃气轮机控制系统的关键核心技术,不仅是国家航空发动机及燃气轮机控制系统产 品的研制生产基地,还拥有国家级重点实验室等多个国内一流实验室,有效保障核 心产品的研制生产能力,紧跟航空发动机最新技术。

(三)公司格局优势:背靠中国航发集团,先发优势明显,配套关系稳固

国内航发控制系统呈现寡头垄断格局,公司龙头地位稳固。航空发动机控制系统于 航空发动机就像大脑于人,要保证发动机高性能稳定工作,航空发动机控制系统设 计必须兼顾性能、可靠性等多种要求,技术门槛高,研发投入大,研制周期长,因此 存在较高的市场进入壁垒。公司和中国航发控制系统研究所作为国内主要航空发动 机控制系统研制单位,在航空发动机控制系统细分领域处于行业领先。二者产品相 互支持、紧密联系,共同构成一个完整的控制系统,不构成直接竞争关系。 1. 控制系统方面,国内上市公司方面,海特高新、晨曦航空等民营企业也具备一定 的技术实力。据海特高新2021年年报,公司拥有4个型号航空发动机电子控制器产品 列装客户,参与3个型号在研。据晨曦航空2022年年报,公司自主研制出的发动机电 子控制系统已完成预研阶段的项目验收,并实现专业技术服务收入,但尚未实现产 品销售收入。但目前二者与公司业务体量差异较大,从航空发动机业务营收占比来 看,2022年公司占比高达86.31%,海特高新为73.64%,晨曦航空仅为12.68%;从 航空发动机业务营收规模来看,2022年公司航发业务营收分别是海特高新、晨曦相 关业务的6.37倍和144.32倍。 2. 配套方面,控制系统其他部件如电缆、传感器、电机、元器件等方面,上市公司 有中航机载、中航光电、航天电器、火炬电子、湘电股份等拥有相关能力。以中航机 电为例,由于机电系统与发动机系统关系较为密切,如液压控制、燃油控制等领域 产品下游客户与公司重叠,根据《中国航发动力股份有限公司2022年第3季度外购供 应商绩效评价结果》,中航机载子公司庆安公司、新航集团、陕航电气、泛华仪表、 枫阳液压在供应商名录之中。

公司背靠中国航发集团,与614所价值量占比约2:1。中国航发集团下辖27家直属单 位,拥有3家主板上市公司,是国内具备完整军民用航空发动机研发制造试验保障能 力的企业,主要从事航空发动机、辅助动力、燃气轮机、飞机和直升机传动系统的研 制、生产、维修和服务,以及航空材料及其它先进材料的研发与制造。中国航发设计 生产的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞发动机和燃气轮机等产品,广泛配装于各类军 民用飞机、直升机和大型舰艇、中小型发电机组,客户涉及航空、航天、船舶、能源 等多个领域。代表型号包括军用涡扇发动机“太行”、民用涡扇发动机CJ1000A和 CJ2000、涡喷发动机“昆仑”等。根据公司2022年4月19日投资者关系活动记录, 公司与中国航发动控所(614所)都是中国航发集团直属单位,614所是控制系统总 体所,主要从事发动机发动机控制系统中的软件、电子控制器等产品研制生产工作, 与公司的关键机械液压执行机构产品共同构成一个完整的控制系统。根据公司了解 进行估算,公司与中国航发动控所的产品在控制系统中的价值量占比大概是2:1。

公司先发优势明显,且是国产大飞机发动机控制系统核心的机械液压关键执行机构 供应商。公司作为中央直属军工企业中国航发的核心业务板块之一,是国内主要航 空发动机控制系统研制生产企业,在航空发动机控制系统细分领域处于行业领先地 位。公司全方位参与了航空发动机控制系统“探索一代、预研一代、研制一代、生产 一代、保障一代”工作。根据公司投资者关系活动记录,我国对标国际第五代民用航 空发动机水平正在研制长江系列发动机,计划配装于国产大飞机C919/C929,而公 司是发动机控制系统核心的机械液压关键执行机构供应商。公司率先通过现有研发 成果获取市场份额,构建高技术壁垒巩固市场地位,经过多年积累竞争优势显著, 不可替代性强。

背靠航发集团,配套地位明确,客户关系稳定。公司依靠航发集团特有的央企战略 地位和品牌优势,不仅享有政策支持及资源保障,且配套地位明确,客户关系稳定。从公司下游客户和关联交易可以看出,明确的配套地位和稳定的客户关系为公司带 来稳定的订单和可预期的业绩增长。 ①下游客户:2018-2022年,中国航发系统内及航空工业系统内单位一直是公司前两 大销售客户,二者合计连续五年销售总额占比接近80%。2022年公司与中国航发系 统内、航空工业系统内销售产品40.77亿元,占比82.52%。

②关联交易:公司关联交易对象为公司及子公司实际控制人和控股股东中国航发集 团及其所属单位,主要包括销售商品、采购物资、提供或接受劳务等各类日常关联 交易。根据公司2023年日常关联交易预计情况的公告,2023年,公司预计发生关联 交易总金额45.55亿元,较2022年实际发生同比增长17.77%。其中,预计向关联人 销售产品44.00亿元,较2022年实际发生同比增长16.84%。

三、市场空间:航发受益军民旺盛需求,维修上量加速, 航改燃进展顺利

(一)航发:军用新型号持续推出,民用国产替代加速,维修上量加速

1. 军用市场:新型号陆续推出,公司首要任务保障军品科研生产交付

我国军用航空发动机市场景气度主要源自军机需求牵引、国产替代和新型号陆续推 出。根据2022年4月12日公司投资者关系活动记录,中国航发成立以来,我国的航空 发动机事业坚持自主创新、坚持聚焦主业、成绩显著,研制步伐不断加快、生产交付 更加及时、产品可靠性明显提高,实现了三代机动力的自主保障和性能稳步提升, 四代机动力研制步入新阶段,五代机控制系统关键技术攻关持续深入。预计随着需 求增加,批产和科研交付持续增加,在军机需求牵引和新型号陆续推出的双轮驱动 下,军用航空发动机市场景气度有望持续提升。与此同时,随着我国航空装备技术 水平和研制能力的不断提高,军贸有望成为新增量。根据中国航空新闻网,2022年 3月11日完成的首批6架歼10CE接装仪式意味着中国新一代航空主战装备正式列装 巴基斯坦空军,实现了中国新一代航空主战装备成体系、成建制出口;2023年2月第 16届阿布扎比国际防务展览会中,我国9家军贸企业以“中国军工”国家展团形式参 展,集中展示了近500款涵盖传统安全领域和新兴领域的各类装备,规模层次与展品 数量等均为历史之最。

下游需求旺盛,预计公司“十四五”期间订单将保持“十三五”末的增速,大体增 速与主机厂保持相当。航发控制系统作为航空发动机的核心系统,与航空发动机的 生产与发展密不可分,航空发动机市场需求增长有望推动航发控制系统的需求。根 据2023年8月30日公司投资者关系活动记录,在需求牵引和新型号技术推动的双轮驱动下,预计公司“十四五”期间订单将保持“十三五”末的增速,大体增速与主机 厂保持相当。目前军用动力当前需求增长方面主要包括: (1)部分二代机升级,三代机性能提升,相关机型的国产化动力换装,现役发动机 寿命到期换装; (2)周边四代机数量提升对我国的军事压力,我国高性能的三代半、四代机的产量 需要适当提升; (3)新研型号如运输机、特种飞机、无人机、新型舰载机等需求迫切,在科研经费 上会持续投入; (4)随着作训实战化要求对装备使用频次、消耗的增加以及新机维保等推动维修业 务增加。 (5)国际贸易业务随着动力实现国产化,有望持续提升。

2. 民用市场:国产替代势在必行,通航建设加速,公司研制进展顺利

全球航发民用占主导且随民机机队需求持续增长。根据Mordor Intelligence统计,目 前全球航空发动机市场中,民用航空占据主导,同时预计在未来将继续保持主导地 位。全球民机机队需求持续增长,波音、空客、商飞对未来20年民机数量做出积极 展望。(1)据波音公司发布的《Commercial Market Outlook 2023-2042》预测,到 2042年航空机队将增加近一倍。2023-2042年期间将有42595架飞机实现交付,其中, 单通道窄体飞机交付量达到32420架,占总交付量的76%;宽体飞机的交付量将达到 7440架,占总数的17%;(2)根据空客公司发布的《Global Market Forecast 2023》 预测,未来20年将交付40850架新的客机和货机,其中包括32630架单通道窄体飞机, 8220架宽体飞机;(3)根据中国商飞公司发布的《中国商飞公司市场预测年报2022- 2041》,未来20年将交付支线客机4367架,单通道窄体飞机30367架,双通道宽体 飞机7694架。

我国快速增长的航空业有望推动国产民用FADEC市场空间。根据《Commercial Aircraft FADEC Market - Growth, Trends, COVID-19 Impact, and Forecasts (2022 - 2027)》,预计亚太地区民用FADEC系统增长较快,主要由中国和印度快速增长的 航空业推动。参考航空工业发展中心发布的《民用飞机中国市场预测年报(2021- 2040)》,预计2022-2041年我国需要补充民用客机7035架,其中宽体客机1396架、 窄体客机5130架、支线客机509架。到2041年,中国的客机机队规模达到8322架, 民航货机机队规模达到685架。近年来,随着C919、ARJ21、AG600等民用机型陆 续推出,我国民航领域景气度持续增长。据新华社,中国上海市科学技术委员会10 日发布的《2022上海科技进步报告》显示,截至2022年底,C919大型客机累计获得 32家客户1035架订单。

民用航发国产替代势在必行,C919大飞机批产加速,通航有望进一步发展,控制系 统市场有望随之扩张。2023年4月航空工业集团提出当前至2035年是航空工业民用 航空产业实现高质量发展的战略机遇期和攻坚关键期。根据2022年4月19日公司投 资者关系活动记录,目前我国的民航客运动力系统主要依赖进口。航空发动机在中 美贸易、科技博弈中属于“卡脖子”的瓶颈或短板。国家“十四五”民用航空发展规 划提出要聚焦行业重大需求、发展瓶颈和科技前沿,建成支撑民航高质量发展的科 技引领体系,加强关键技术攻关和自主创新产品应用。根据中国航发微信公众号, 2022年2月中国航发召开2022年质量工作会,强调高质量加快航空发动机自主研制。 (1)C919高质量发展进入战略机遇期。C919于2007年立项、2017年首飞、2022 年9月完成全部适航审定工作后获中国民用航空局颁发的型号合格证、2023年5月完 成首个商业航班飞行。据中国商飞官网2023年5月29日新闻,中国商用飞机有限责任 公司副总经理魏应彪说,商飞已具备批量化生产C919的能力,未来将达到30-50架 的年产能力。根据中国航发公众号2023年12月文章《回望2023,夺取航空发动机事 业发展新胜利》,2023年中国航发采取非常举措加快商用航空发动机自主研制,胜 利夺取CJ1000A、CJ2000民用大涵道比涡扇发动机研制节点,加快产品早日实现商 业成功。 (2)我国通用航空建设有望加速发展。根据中国民用航空局于2022年6月13日印发 的《“十四五”通用航空发展专项规划》,“十四五”期间民航局将继续支持国家低 空空域改革,推动以通航飞行活动和无人机运行为主体的娱乐新生态,加快壮大航 空人口规模,促进航空新兴消费品质升级需求。根据中国航发公众号2023年12月文 章《回望2023,夺取航空发动机事业发展新胜利》,2023年,中国航发全力加快民 用发动机产品生产交付。12月8日,首批量产涡轴-16发动机交付用户,中国航发民 用航空发动机产品迈出了产业化发展的关键一步。在湖南通航展、首届亚洲通航展 上,中国航发推出Kp12涡喷发动机等新型动力产品,与多家用户单位签订产品技术 服务与采购合同,充分彰显了中国航发通航动力产品研制能力。

民用航空方面,公司是发动机控制系统机械液压关键执行机构核心供应商。据2023 年8月30日投资者关系活动记录,民用航空动力方面的增长动力主要包括: (1)根据公司公告,公司作为国内民用航空发动机控制系统核心的机械液压关键执 行机构供应商,随着大飞机动力国产化推进,预计将对公司业绩产生积极影响。目 前大飞机动力研制进展顺利,成熟度加快。 (2)随着国家通用航空产业规划以及低空空域改革落地,通航动力产业将会成为新 的经济增长点,目前多款民用涡轴、涡桨产品正在加快市场开拓,预计“十四五”中 后期可能会有较大增速。

3. 维修市场:装备存量增加叠加实战化训练消耗,维修增长空间较大

航空发动机后续维修业务规模广阔,液压机械装置维修需求频次较多。根据《Engine Maintenance Concepts for Financiers》(Shannon Ackert,2011年),航空发动机 占据运营维修费用的35%-40%。参考英国RR2014年6月19日公布的投资者简报,对 于一个典型的航空发动机项目,维修服务产生的收入规模至少是新机OE销售收入的 4倍以上。其中,液压机械装置在发动机运营过程中维修需求频次较多。以民航常用 的CFM56发动机为例,驾驶舱完成一系列发动机启动操作流程后,指令传送至发动 机控制组件ECU(电子控制器),它会通过HMU(液压机械装置)控制燃油系统打 开供油通道。与此同时,高压引气由引气管路传到起动机,带动起动机转动。这个过 程中ECU会监控所有的参数,如果发现不正常的地方例如涡轮排气总温EGT超温等 现象,ECU会自动做出选择,中断发动机起动。在以上运行过程中,液压机械装置 作为发动机的执行机构,零部件损耗的几率相对较大。

海外成熟航空企业维修业务占比较高。以美国霍尼韦尔为例,近年来商用航空维修 营业收入在霍尼韦尔整个航空板块营收的占比一直超三成。随着我国民机存量不断 增长,预计我国航空维修市场迅速增长,相关公司的维修业务占比也将随之提升。

目前公司维修占比8%-10%,增长空间较大。根据2023年12月11日公司投资者关系 活动记录,公司控制系统维保频次基本与发动机保持一致,达到一定工作时数后需 要修理或大修、更换部件。维修业务毛利率与新机交付大致相当。目前维修业务大 概占公司营业收入的8%左右,由于当前及未来一定时期内新机批产及维修业务均保 持增长态势,因此预计十四五期间维修业务占比仍维持在8%-10%左右,收入占比保 持相对稳定。随着航空装备规模列装累计的存量持续增加,以及近年来我军聚焦备 战打仗推进实战化训练加速消耗,公司的维修业务规模有望持续增长。

(二)燃气轮机:技术共性衍生需求,航改燃持续推进,有望形成新增量

燃气轮机和航空发动机存在大范围的技术共性。根据《航改燃气轮机技术发展》(吕 二立 周亚峰 张轲 赵勇,航空动力,2023)和《航空发动机改燃气轮机成套关键技 术》(张潇 张世福,航空动力,2019),燃气轮机和航空发动机在设计体系、制造 体系、人才体系和试验体系等方面可实现共用共享,由技术成熟、性能优良的航空 发动机改型的燃气轮机(航改燃机),广泛应用于地面发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防和交通领域。根据中国航发公众号2019年3月文章《一分钟看懂中 国航发|每日一学:航改燃机的三大优点》,航改燃机,即把成熟的航空发动机通过 去掉尾喷管,加装动力涡轮等方式加以适当的改装改型而得到的燃气轮机,主要优 点包括研制周期短、投资少;效率高、重量轻;检修方便,利用率高。美国GE和英 国罗罗等世界航发龙头均有相关经验,例如,英国罗罗典型机组控制系统是由电子液压式、电子式控制系统逐步发展为全权限数字式电子控制(FADEC)系统。工业 RB211燃气轮机采用了电子-液压式控制系统,斯贝SM1A燃气轮机采用了电子式控 制系统,后续开发的工业遄达、WR-21、MT30则采用了更为先进的FADEC系统。

控制系统是燃气轮机机组最重要的组成部分,航改燃气轮机智能控制技术对提升性 能起重要作用。根据《航空发动机改燃气轮机成套关键技术》(张潇 张世福,航空 动力,2019),控制系统是燃气轮机机组最重要的组成部分。与航空发动机控制系 统的工作原理类似,燃气轮机控制系统主要采集燃气轮机、发电机、高压保护电器、 减速齿轮箱、燃气轮机箱装体、滑油系统、压缩机和锅炉等系统的运行状态信号,同 时接受来自控制面板发出的各种控制指令。与此同时,根据《航改燃气轮机技术发 展》(吕二立 周亚峰 张轲 赵勇,航空动力,2023),随着航改燃气轮机性能需求 的不断提高、先进控制方法和复杂控制策略的应用,航改燃气轮机智能控制技术研 究和工程应用已经兴起。智能化控制技术将智能传感器、智能执行机构通过分布式 控制通讯总线与中央控制器相连,中央控制器完成先进控制方法、复杂控制策略以 及运算机载自适应模型等,可大幅减少人力,明显提升软件容错能力、故障识别与 检测能力,还可实现软件自我完善和故障智能处理。

舰用航改燃气轮机已得到广泛应用。根据《舰用航改燃气轮机技术应用及发展思路》 (李敏 吴赛峰,航空动力,2019),随着先进航空发动机和燃气轮机技术的不断发 展,航改燃气轮机在产业方面已经实现谱系化和系列化发展,在舰船动力领域得到 广泛应用,目前,各国海军装舰使用的燃气轮机主要集中在少数几个型号,如TF40B、 LM2500、MT30等。这些燃机既可用作机械推进,也可用于发电,通过不同的搭配 组合,适用于不同舰船的动力需求。从近20多年来世界新研舰用燃气轮机情况分析 可见,舰用燃气轮机的发展主要集中在大功率级(20MW及以上)和小功率级(10MW 及以下)机组上,其中装舰最多、应用最广泛的是大功率舰用燃气轮机。由此可见, 功率10-50MW、效率39%-42%(标准条件下)的舰用燃气轮机是未来15-20年内世 界各国海军舰船采用的主流动力。

中国航发航改燃持续推进,加快先进燃气轮机制造生产,公司燃气轮机相关业务拓 展有望在未来形成新增量。根据中国航发公众号2023年12月文章《回望2023,夺取航空发动机事业发展新胜利》,2023年6月,中国航发“太行110”重型燃气轮机在深 圳通过产品验证鉴定,标志着拥有自主知识产权的110兆瓦级重型燃气轮机通过整机 验证,填补了国内该功率等级产品空白;8月,中国航发自主研制的“太行25”等多型 燃气轮机在2023(中国)亚欧商品贸易博览会精彩亮相,并举行产品推介会,签署 多份合作协议,将推动新疆及中亚地区油气开发;10月,中国航发自主研制的“太 行7”燃气轮机,在广东深圳东南约180公里的海上油气平台成功“点火”,正式投入 运行,为海洋石油装备装上强劲“中国心”;11月,中国航发召开燃气轮机系列产 品推介会,介绍燃机产品自主研制进展,签订系列合作协议,推动我国燃气轮机产 业高质量发展,助力“双碳”战略目标实现。据2023年8月30日公投资者关系活动记 录,中国航发下属燃机公司承担了国家能源局“三轻一重”燃机示范项目,广泛应用 于海基、陆基、调峰发电用燃机等领域。随着太行110等项目的顺利实施,预计2025 年左右形成航发燃机品牌,同时也在积极开拓其他军民用市场。


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