2024年华秦科技研究报告:中高温隐身龙头企业,布局航发全产业链

1 多年研发技术壁垒深厚,公司业绩保持高速增长

1.1 公司自 1996 年开始隐身材料研究,当前已进入全面发展阶段

公司在特种功能材料领域深耕多年,自 1996 年开始对特种功能材料领域展开基础研究, 2012 年以来逐渐开展应用化研究,突破了多项特种功能材料研发与产业化的关键技术瓶颈, 在 2019 年及 2020 年分别实现隐身材料及伪装材料核心型号批产应用,大力推动了特种功 能材料在我国武器装备隐身领域和军事目标伪装等领域的应用进程。目前,公司产品已开 始向多元化全面发展,参与了多个武器装备型号用特种功能材料的研制任务,并围绕航空 发动机产业链、先进新材料产业领域持续进行业务布局。

1.2 公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 102%,毛利率接近 60%

公司产品种类丰富,业务覆盖多个领域:公司产品种类丰富,原有产品主要包括隐身 材料、伪装材料与防护材料。此外,公司还根据客户提供的技术性能指标提供一定规模的 特种功能材料技术服务如特定特种功能材料研制、装备部件的特种功能材料涂覆、相关技 术检测等业务。隐身材料方面,公司是目前国内极少数能够全面覆盖常温、中温和高温隐 身材料设计、研发和生产的高新技术企业,尤其在中高温隐身材料领域技术优势明显,产 业化成果突出,产品在多军种、多型号装备实现装机应用,具有行业先发优势。 公司通过子公司布局全新板块,打破公司成长天花板。除原有业务外,公司亦围绕航 空发动机产业链、先进新材料产业领域持续进行业务布局,开拓航空发动机零部件加工、 航空发动机用陶瓷基复合材料及声学超构材料等业务或产品。华秦科技通过控股子公司及 参股公司,包括华秦航发(主营业务为航空发动机零部件加工与制造)、华秦光声(主营 业务为声学超构材料、声学装备与技术服务)、瑞华晟新材(主营业务为航空发动机用陶 瓷基复合材料及其结构件研发与生产)等,力争把华秦科技打造成为我国新材料产业领域 国内领先、国际一流的创新性企业和我国国防和军队现代化建设领域的核心供应商。

核心团队凝聚力强,两次股权激励后普遍持股。公司实际控制人折生阳通过持有华秦 万生 18.9%的股份间接持有华秦科技 1.1%股权,并直接持有华秦科技 22.6%股权,合计持 有上市公司 23.7%股权。公司近年连续实施两次股权激励,使员工分享企业发展红利。 2019 年 10 月,股东折生阳和白红艳向激励对象转让其所持有的华秦有限股权,周万城、黄 智斌等 9 名人员直接持股,李鹏、翟影等 20 名人员通过华秦万生间接持股。2020 年 8 月, 股东折生阳再次向激励对象转让其直接或间接持有的华秦有限股权,武腾飞直接持股,李 鹏通过华秦万生间接持股。随着企业发展进入快车道,完善的人才激励机制,有利于让核 心团队分享企业红利,对公司的长期稳定发展具有重要作用。

公司产品陆续进入批产阶段,营收保持高速增长,利润受子公司所累增速放缓。公司 隐身材料及伪装材料的核心型号分别在 2019 年及 2020 年实现了批产应用,从而实现业绩 的快速增长。2018-2023 年营收由 0.5 亿元增长至 9.2 亿元,期间 CAGR 达 80%;归母净利 润由 0.1 亿元增长至 3.4 亿元,期间 CAGR 达 102%。2024 年上半年公司实现收入 4.9 亿 元,同比增长 27%,子公司开始贡献营收增量;实现归母净利润 2.2 亿元,同比增速 17%;利润端增速稍低主要由于子公司仍处于研发期或产能建设期,产生一定亏损。

公司产品盈利能力较强,毛利率保持高位稳定,净利率由于子公司前期投入有所下滑。 公司 2020-2023 年及 2024 年上半年毛利率分别为 64%、59%、61%、58%、56%,净利率分 别为 37%、46%、50%、28%和 42%,公司近年来盈利能力下滑主要由于子公司前期投入较 大及瑞华晟股权支付费用导致的管理费用较高。营收拆分方面,公司主要产品即为隐身材 料,2020 年占比超过 80%,但未来随着子公司营收增长,预计其占比将逐步下滑。期间费 用方面,由于公司业务属于来料加工,故资产较轻,除管理费用率前期由于股权支付费用 较高外,其余费用率均保持较低位置,2020-2023 年及 2024 年上半年期间费用率分别为 20.6%、16.6%、13.9%、34.1%、15.8%,总体呈波动下降趋势。

1.3 核心团队军工名校背景,校企合作研发实力雄厚

公司自 2012 年后以周万城教授科研团队为核心,并与西工大开展长期合作共同培养 特种功能材料人才。目前公司核心团队主要源自西工大,且经过 2019 年和 2020 年两次股 权激励后管理团队和核心技术团队普遍持股,研发实力雄厚,团队凝聚力强。2024 上半年 公司研发人员为 229 人,占员工总数的 26.3%。

公司和西工大保持深度合作,产品技术居于领先地位。公司自 1996 年起联合西北工业 大学进行特种功能材料技术预研和培育,持续深耕特种功能材料领域,凭借深厚的技术积 累和丰富的应用经验,形成了一系列具有自主知识产权的核心技术。2016 年,“航空发动 机用特种功能材料”项目通过国家国防科技工业局组织的国防科学技术成果鉴定,根据鉴 定结果,公司隐身材料“综合技术水平达到国际先进水平”,上述技术成果分别于 2017 年 及 2018 年获得“国防技术发明一等奖”与“国家技术发明二等奖”。截至 2024 年 6 月, 公司共获得专利 164 项,其中包含发明专利 67 项,实用新型专利 18 项。 公司始终保持高研发投入,研发费用率处于同行业较高水平。公司对研发大力投入, 2018-2023 年公司研发费用分别约为 558 万元、1764 万元、4271 万元、5214 万元、6196 万 元及 7351 万元,期间复合增速达 67%。2024 上半年研发费用 3302 万元,同比微增 0.3%。

2 隐身材料下游应用广泛,型号批产带动需求增长

2.1 隐身材料市场处于早期阶段,主要玩家分占各细分领域

隐身材料从探测技术角度可分为雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、激光隐身以及多 频谱隐身等。其中主流的雷达隐身材料主要用于对抗雷达探测系统,通过吸收或散射电磁 波能量,降低回波强度实现雷达隐身。红外隐身技术则主要用于对抗红外探测系统的侦察, 通过降低表面发射率或降低温度实现目标红外特征控制,达到隐身目的。

从其他分类方式来看,按照产品形态进行分类可分为涂层隐身材料和结构隐身材料, 按适用场景可分为耐高温隐身材料和常温隐身材料,按技术原理分可分为天然隐身材料和 隐身超材料。

隐身材料产业链较短,但下游应用广泛。涂层隐身材料上游通常为靶材和粉体,而结 构隐身材料由于是与复合材料一体成型,故还需要树脂、纤维等,中游则可划分为涂层和 结构材料,下游可广泛应用于各种武器装备,尤其是涂层,应用范围更加广泛。

2.1.1 隐身涂层材料:耐高温红外隐身+常温雷达隐身

分类:隐身涂层材料根据使用温度范围的不同通常分为常温隐身涂层和耐高温(中/高 温)隐身涂层,根据主要隐身需求可分为红外隐身涂层和雷达隐身涂层。由于高温下红外 辐射强烈,因此高温部位红外隐身需求最大,在飞机上往往用于发动机及周围组件;常温 下红外辐射较弱,但由于常温部件往往占据整个装备大部分面积,因此雷达信号反射强烈, 雷达隐身需求最大,在飞机上往往用于机身。 组成:一般由功能填料和粘结剂组成。功能填料是保证涂层达到隐身性能的重要组成, 选用不同的功能填料可以达到不同的隐身效果,比如雷达隐身涂层通常选用能够损耗雷达 波的吸收剂作为功能填料,而红外隐身涂层则主要选择低发射率材料作为功能填料制备低 发射率涂层,或者是选用相变控温填料来制备控温红外隐身涂层。要达到多频谱兼容隐身 效果,则需要选择兼容对应频段隐身性能的功能填料。粘结剂是涂层的基体材料,其作用 是使得涂层与基材达到良好的结合力。

制备方法:涂层隐身材料产业化应用较多的为物理涂覆法、物理气相沉积法和热喷涂 法。制备方法一般不存在明显壁垒,主要是成本和适用性的考量,同时不同的制备方法往 往对原材料也有不同的要求其中常温领域下物理涂覆法一般即可满足要求,而在高温领域 下往往需要采用物理气相沉积法和热喷涂法,制备方法一般不存在明显壁垒,主要是成本 和适用性的考量,同时不同的制备方法往往对原材料也有不同的要求,如物理涂覆法和热 喷涂法适用于粉体,物理气相沉积法适用于靶材。 生产销售模式:将相关零部件发运至公司后,公司运用定制化开发的生产设备及特定 的生产工艺将特种功能材料直接制备并涂覆在客户零部件表面, 从而在客户零部件表面形 成特种功能材料涂层,提升客户零部件的隐身能力或防护能力,在此过程中即完成了公司 产品的生产。

2.1.2 结构隐身材料:耐高温(陶瓷基)+中常温(树脂基)

分类:结构隐身材料是一种多功能复合材料,具备复合材料质轻、高强的优点,既能 承载作结构件,又具有较好的隐身性能。根据类型分为树脂基结构隐身材料和陶瓷基结构 隐身材料,其中树脂基结构雷达隐身材料的研究比较成熟,在中常温领域应用广泛,而陶 瓷基结构雷达隐身材料较为少见,主要用于高温领域。 组成:为了有效的拓宽吸收频带,目前主流的雷达隐身复合材料从结构上可分为层板 型、夹芯型,其主要构成材料包括雷达吸波剂、树脂基体(环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚 酯树脂、乙烯基树脂等)、纤维增强体(玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等)、夹芯材料 (泡沫结构、蜂窝结构)和新型人工结构材料等。

吸收剂散布型隐身材料是由热固性树脂作为基体,吸收剂作为功能填料,纤维作为增 强体,常用的吸收剂主要是高电导率的碳纳米吸收剂(炭黑、碳纳米管、石墨烯和碳纳米 线等),一方面是由于碳纳米吸收剂具有高电导率、低密度的优点,雷达吸波性能较好; 另外一方面是由于纳米吸收剂填充到复合材料中可以起到增强作用,提高复合材料的力学 性能。 层板结构雷达隐身材料是可承载的宽频吸波复合材料,最常见的是双层和三层板型复 合材料。两层板型结构吸波材料通常是由低损耗层(面层)和高损耗层(底层)构成。三 层板型结构吸波材料,通常是由透波层(面层)、损耗层(中间层)和反射层(底层)三 个不同结构层次组成。面层通常采用低介电常数的高强度玻璃纤维或芳纶纤维增强树脂基 体系制备,中间层通常选用高损耗电介质或磁介质材料,反射层一般选用金属基底或呈反 射特性的碳纤维复合材料。 夹芯结构吸波材料具有刚度和强度高、重量较轻、导热系数较低等优点,该类材料是 由两层蒙皮和一层中间芯层构成,表面蒙皮采纤维/树脂复合材料,具有良好的透波性,为 阻抗层。夹芯层为吸波层,夹芯结构设计成各种结构或者填充纤维状、泡沫状、絮状、球 状等各种吸波材料,以实现雷达隐身性能。 制备方法:包括热压法、热压罐成型技术、真空辅助 RTM 成型技术、拉挤成型技术等。 相比涂层隐身材料,结构隐身材料的制备方法是存在一定壁垒的。 生产销售模式:一般由客户提供设计图纸、技术指标等要求,公司直接进行零部件生 产并交付客户。

2.1.3 隐身材料发展趋势:耐高温、结构件、多频谱

隐身材料的未来发展趋势必然是围绕传统探测器和即将发展起来的新型探测器展开, 进一步扩展隐身材料在更宽角度、更宽频段的隐身性能,向全方位、全频谱隐身不断努力。 隐身材料未来发展趋势可归纳为以下三个方面:耐高温隐身材料、结构隐身复合材料、多 频谱兼容隐身材料。耐更高温度的隐身材料的研制开发和应用是隐身材料发展的重点方向。 武器装备高温部件结构特殊、使用温度高,在战场上是极易被探测系统发现和识别的薄弱 部位,由于服役环境恶劣,应用于这些部位隐身材料的隐身性能、耐温性能、力学性能以 及化学性能稳定性等都极难满足,并且随着更高推重比和超高声速武器的发展,对高温隐 身材料的要求越来越高、需求不断增加。

结构隐身材料由于隐身-承载一体化的优异性能而备受关注。结构隐身复合材料以力学 性能优异、隐身-承载一体化、材料/设计/制造一体化、质量轻等一系列优点,成为很多急 需减重和隐身装备的重要候选材料,是未来需要重点发展的隐身材料之一,尤其是耐高温 的结构隐身复合材料。 随着电子信息技术的不断发展,探测技术向形式多样、种类繁多及精度越来越高方向 发展,单一的隐身功能已经无法满足应用需求,多频谱兼容的隐身材料成为未来发展的必 然趋势。多频谱兼容包括两个层面,一方面是在单一隐身功能基础上向更宽频段扩展,比 如红外隐身兼顾中红外和远红外波段,雷达隐身在实现重点探测频段隐身的同时向更低频 点隐身扩展;另一方面是多种隐身功能的兼容,比如雷达/红外兼容、雷达/红外/可见光兼 容以及红外/激光兼容隐身等,后者的研制难度会更大,也是未来多频谱兼容隐身材料研究 的重点。

2.1.4 隐身材料竞争格局:技术稀缺性强、竞争壁垒较高

当前国内隐身材料行业的研发与生产单位有各大军工集团下属研究院、各大高校,以 及华秦科技、佳驰科技、光启技术、新劲刚等少数企业。其中,华秦科技的产品偏重中高 温隐身材料,佳驰科技的产品属于常温隐身材料,结构隐身材料是其优势,光启技术产品 主要为超材料产品,三家企业产品批产较早,覆盖重要装备型号,因此处于市场领先位置, 但三者均拥有其优势领域,产品技术壁垒较高,中短期来看虽有交叉,但难以发生激烈的 竞争,长期来看三者预计将在进一步巩固自身优势的同时延拓对方的领域。 院所方面,代表企业为中国航发北京航空材料研究院,其主要从事航空先进材料应用 基础研究、材料研制与应用技术研究和工程化技术研究的综合性科研机构。

由于军品采购稳定性强,隐身材料技术壁垒极高,同时对性能的考量远大于性价比。 未来的新企业必须依靠全新的技术入局,才有机会大规模瓜分市场,代表企业如同样聚焦 中高温的长沙晶优新材料科技有限公司。 在全球范围内,我国当前的隐身技术已步入世界先进水平,但由于海外发达国家如美 国、英国等隐身技术起步较早、因此市场相对成熟,企业较多。国外隐身市场的特点是产 品标准化,往往一款隐身产品能适用于多个型号飞机,定制化程度相比国内较低,市场集 中度不如中国。具体到公司来看,业务军民融合较为普遍,民用商品往往能占到公司业务 较大比重,以莱尔德为例,2017 年其民品业务占比超过了 60%。

2.2 隐身战机带动市场起量,2028 年市场规模预计至少可达 53 亿元

隐身技术能够在一定程度上有效提高武器装备所具有的作战效果以及自身生存能力, 目前许多国家都已经引起了高度重视,逐渐成为陆、海、空以及天立体化的现代化战争突 防战术与技术手段,属于现代军事工作中的关键性技术。美国属于隐身技术发展相对领先 的国家,其主要的隐身方式为采用隐身涂层材料及结构隐身复合材料,典型代表包括 F117A 隐身攻击战斗机、F-22 战斗机、F-35 战斗机以及 B-2 隐身战略轰炸机。

未来我国军机将有大部分老旧机型退役,隐身战机作为“十四五”提出的跨越式武器 装备,将带动隐身材料市场空间的持续扩张。在军机构成方面,我国空军仍有较多老旧机 型服役,新型战机占比较少。第五代战斗机为具有隐身功能的新一代战机。据 Flight Global 《World Air Forces 2023》统计,美国现役战斗机达 2757 架,其中四代机现役+订单数达 1319 架,五代机现役+订单数达 1797 架;而根据日本 2023 年《防卫白皮书》披露,当前我国四代机保有量约为 1360 架,五代机保有量为 140 架,中国隐身战机数量存在明显不足, 先进战机占比仍有提升空间。

隐身已成为新型导弹的发展趋势,可有效提高导弹突防成功率。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。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。

无人机也逐渐实现隐身,以提高其生存能力。军用无人机起降灵活、隐身性能强,同 时可避免人员伤亡,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。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。

船舶防探测需求增加,隐身成为其必备选项。舰艇是海军的主要作战力量,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“055”大型驱逐舰等舰艇相继推出。

2.3 隐身材料凸显耗材属性,国产换发拉动高温隐身市场膨胀

以隐身材料为代表的特种功能材料具有耗材属性,且修复需要重新完整喷涂。在应用 过程中,隐身涂层要经受高温、高速气流的冲刷,强烈的机械震动和快速升降温的热冲击 (热震),可能会出现多种失效现象如脱落、开裂、起层、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,为保证连续性往往一小块涂层的脱落 就需要全部重新喷涂。

隐身材料维护保养频次高,长期维修费用大。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,B-2 轰炸机每飞行小时的维护时间为 132 小 时。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,隐身材料维修费用高达 6000 万美元。 我军实战化演习频率提高,有望带来广阔维修市场。一方面,随着国际环境的复杂及 我国国防政策的转变,我军愈发重视实战演习,频繁组织军演。另一方面,近年来解放军 常态化“巡台”,打击民进党当局谋“独”行径,根据台当局防务部门统计,2021 年解放 军军机巡台逾 940 架次。由于特种功能材料具有耗材属性,军机的频繁使用将加剧材料的 消耗,从而产生大量的维修需求。

隐身涂层前装市场 2028 年市场规模我们保守估计可达 41 亿元,2020-2028 年复合增速 为 39%。从价格端看,根据观察者网披露的 2016 年 8 月美国空军与洛马公司签订的 F-22 隐身战斗机的隐身涂层维修合同,合同总价为 6100万美元,折合每架 F-22隐身涂层维修费 用为 508 万美元,而根据美国安全研究中心发布的报告,美军 F-22 的制造成本为 1.5 亿美 金,则隐身涂层占飞机总价值约为 3%。根据搜狐信息,我国隐身战斗机歼-20单价为 7.5亿 人民币,预计对应我国歼-20 隐身材料单机价格约为 2250 万元,但考虑到我国隐身战机出 现时间较晚,由于技术进步导致的成本有一定下降,因此我们假定我国歼-20 隐身材料单机 价格即为 2000 万元。而由于歼-35 体型较小,根据美国国防部与洛克希德马丁公布数据, F-22 单架成本在 1.5 亿美元左右,而 F-35 成本约在 9 千万美元,结合该比例,我们可以假 设我国隐身战斗机歼-35 隐身材料单机价格为 1200 万。 从数量端看,主力发动机型号即将切换,行业高增速有望保持。根据前瞻产业研究院 预测,我国 2021-2030 年将有 800 架歼-20 交付,我们采用保守估计,可以假设 2030 年我国 共有800架歼-20服役。2016年,首批歼-20战机在空军列装6架;根据《南华早报》披露, 2021 年歼-20 服役已达 150 架次左右,2016-2021 年期间复合增速达 58%,我们假设维持该 增速不变直到产能见顶,那么 2022 年可达顶峰 72 架年产能,之后每年交付量不变,那么 2030 年即服役 800 架歼-20,另一方面,由于国产第一款发动机起步稍晚,根据华秦科技招 股说明书,2018 年华秦科技隐身材料批号才进入批产,因此我们假设发动机滞后歼-20 两年,2024 年到达顶峰 72 台后保持不变。针对歼-35,由于其成本较低,且空军和海军均有 需求,因此数量较多,参考美国 2023 年的数据,美军 F-22 现役 178 架,F-35 则为 553 架, 约 3.1 倍,那么我们假设歼-35 的顶峰产能也为歼-20 的 3.1 倍,结合美军 F-22 和 F-35 的相 差时间,假设歼-35 将在 2024 年开始交付,而产能爬坡时间与歼-20 相同,而由于前一款发 动机的设计生产经验,作为歼-35 的零部件,其发动机假设提前 2 年开始生产,因此可得 2028 年产能为 223 台。

隐身涂层后装市场 2030 年我们预计可达 15.7 亿元,2023-2030 年复合增速可达 44%。根据南方周末 2011 报道,北约国家空军年飞行时间在 180 小时到 250 小时左右,而 我国飞行员也早就达到 190 小时以上,而随着我实战化演练频率的上升,可以假设我国飞 行员年飞行时长为 210 小时。根据中国新闻网报道,F-22 隐身战机的 F119 发动机大修寿命 为 4325TAC,换算成小时是 2163 小时,由于我国发动机设计经验相对不足,那么可以合 理假设我国歼-20 发动机大修周期约为 5 年,而大修时为保证涂层的连续性往往需要将涂层 全部刮掉重新涂装,那么价值量与第一次涂装大致相当,我们预计 2023 年将首次产生维修 需求,2030 年可达 15.7 亿元。

2.4 高温市场技术壁垒深厚,订单+试制保证未来业绩高增

隐身材料行业具有壁垒高、集中度高、定制化需求大等特点,同时下游客户对于供应 商有一定的稳定性和排他性。由于军工产品的资质要求高,技术难度大,目前国内仅有少 数企业能够进行高性能、实战化隐身材料的研制生产。同时在客户选定供应商后,一般不 会轻易更换。

定型批产产品数量在一定程度上反映了公司的核心竞争力及获取订单的能力,也为公 司长远业绩提供保证。2021 年初至 2024 年 1 月 31 日,公司新签订的订单中金额达到或超 过 1,000 万元的订单金额合计约 24 亿元(含税),其中 2024 年以来签订的金额达到或超过 1,000 万元的订单金额已达 7.7 亿,未来业绩有望持续向好。

2.5 木桶效应+边际收益递减,单机价值量有望稳步提高

飞机隐身的本质是信号特征在整体上的低可探测性。这意味着它必然具备非常极端化 的木桶效应特征——飞机上只要有任意一个强烈的信号散射源头,就会像在黑夜中打亮一 个电筒一样,彻底将自己暴露,因此飞机往往在设计阶段就需要尽可能将每个方面都纳入 考量。以法国“阵风”战机为例,即使飞机本身已经做了充分的隐身设计,然而一旦大量 携带空空导弹等外挂物,不仅导弹自身具有雷达散射面积外,与机体之间还会形成很强的 角反射效应,导致全机的雷达散射面积剧增,有时甚至是数量级的增加,由此会极大地增 加被敌方雷达探测发现的概率。

隐身的木桶效应一定程度又导致了其具有边际收益递减的特性。随着隐身性能提高, 以雷达隐身为例,即随着雷达散射截面的降低,所花费的单位成本将快速攀升,加上还需 要考虑红外、激光等其他方面的隐身,隐身想要做到完美是非常困难的,但隐身技术本身 又在追求完美。以隐身战机 F-22 为例,其高昂的定价很大程度就来源于其复杂的隐身涂料 工艺,为了可以更好的保障其隐身效果的更好实现,会进行多层吸波材料的铺设。如此高 价位的材料再进行多层铺设自然会将费用大量的增加,更何况还要进行定期喷涂,如此才 可以避免因为出现缺陷而导致隐身性能的下降。另外在一些不常用的检修舱门等设施上面 还需要特殊的隐身膏来进行封闭,大大的增加了维护难度。

综合以上两点特性,歼-20 作为我国第一款隐身战机,其后续更新改型及新机型势必 会进一步提高其隐身性能,从而带来其隐身成本的上升。另一方面,由于在发动机高温环 境下,隐身结构件的实现较为困难,因此主要以涂层为主,而在常温的机身环境下,隐身 结构件已非常普遍,以佳驰科技为例,其主要业务为机身隐身,22 年营收隐身涂层占比 52.4%,隐身结构件占比 42.8%,二者比例已非常接近。由于结构件相比涂层具有轻量化、 维护少等一系列优点,华秦科技目前已经在布局发动机相关的隐身结构件研发,有望结合 其子公司的陶瓷基复材实现突破,从而进一步提高单机价值量。

2.6 声学材料军民双轮驱动,2031 年市场规模预计可达 21.7 亿美元

“声学超构材料”或“声学超材料”可定义为“通过对材料在特征物理尺度上进行一 定序构设计,使其获得常规材料所不具备的超常声学性能的一种人工设计制造而成的、具 有特定结构的复合材料”。理论和实验表明,声学超构材料能够用新的方式控制声波,从 而具备了传统材料所没有的声学性能,在物理层面具有负弹性模量、负弹性密度、乃至负 折射率等特殊属性。归结到功能性上,超构材料可以实现声波的负折射、声学“隐身斗 篷”、声单向传输、声完美吸收等新奇的效应。美国 3M 集团已经在其美国总部成立声学 超构材料应用的专业研究团队,空客集团已经完成了首个大型客机超构材料声学包材料预 研项目。

华秦光声为与南京大学陈延峰教授团队实现“产-学-研”协同发展成果,将全力推进 声学超构材料产业化。2022 年 12 月 8 日,公司公告拟与南京光声超构材料研究院有限公司 设立南京华秦光声科技有限责任公司,其中公司以自有资金出资 5500 万元,占注册资本的 比例为 55%。合资公司拟作为南京大学现代工程与应用科学学院陈延峰教授团队的科技成 果产业化项目。

华秦科技将利用自身军品渠道,拓展声学隐身下游应用。合资公司拟以声学、振动及 其检测领域相关的全链条解决方案为核心,主要产品包括声学超材料及降噪设备、光声检 测仪器与智能诊断系统,重点面向航空航天、电力能源、集成电路、国防军工、智能制造 和环境治理等领域,提供行业领先、自主可控的声学超材料、高端装备、集成系统与重大 工程应用整体解决方案。未来拟重点开展以下几方面的核心业务:(1)以声学超材料及其 降噪装备为核心,开展人居环境和工业噪声治理、飞机/舰艇/高铁等高端装备的减振降噪业 务,以及专业的声学优化设计和技术咨询;(2)以光声精密检测仪器为核心,提供国产自主可控的激光测振仪、声像仪、激光超声无损检测装备,以及声学与振动的智能分析与故 障诊断软件平台,开展环境噪声监控、工业制造装备故障诊断、产线智能监控、无损检测、 精密检测与计量等方面的系统级服务,可应用于飞机、航天器、发动机、精密仪器、集成 电路器件的结构健康监测与智能评价。 华秦光声 2024 上半年年营业收入 102 万元,净利润为-909 万元。其声学超构材料相关 技术在轨道交通、航空航天、核工业、水下声隐身等领域已逐渐进入工程化阶段;目前, 华秦光声在声学实验室、发电站噪声治理、风洞实验室、建筑吸声材料、轨道交通等领域 取得业务进展,并积极开展航空、水下航行器、高速列车等声学超构材料的跟研。该材料 较普通声学材料厚度更小、寿命更长、可定制更灵活,在声纳屏蔽、水下通信等领域也有 潜在发展空间。2024H1 华秦光声有声学相关在研项目“精密声学测试仪器开发”、“声学 超构降噪材料研发”、“声学超构材料应用场景”,公司预计投资总金额 3277 万元,三个 项目目前投资进度分别为 52.0%、54.2%、39.4%,目前进展顺利。

声学材料的主要功能包括降噪、隔音和减震,其应用场景既包括军用潜艇、水下的潜 航器等军事设备,也包括民用飞机、高铁等民用交通工具。2022 年全球声学超材料市场规 模为 0.59 亿美元,据 business research insights 预计,到 2031 年市场规模将达到 21.7 亿美 元,预测期内复合年增长率为 49.4%。根据贝哲斯咨询调研显示,2028 年全球隔音材料市 场规模将达到 1605.3 亿元,在预测年间,全球隔音材料市场年复合增长率预估为 9.4%。

军品方面,我国海军水下力量相较于美国仍有较大差距。截至 2020 年,我国海军拥有 常规动力潜艇 59 艘,攻击型核潜艇 11 艘,弹道导弹核潜艇 7 艘,而美国已实现潜艇全核 化,其中攻击型核潜艇共 54 艘,弹道导弹核潜艇 14 艘。声学隐身技术在潜艇上的应用使 其能够在水下静默无声地行动,避免被敌方声呐探测到。通过减少潜艇发出的声音,如引 擎噪音和水流噪声,并采用吸声材料和设计减震系统等措施,实现了对声音的有效控制和 减少。这样的应用提高了潜艇的隐蔽性和生存能力,使其能够更有效地执行任务,保持战 术优势。

民品方面,轨道交通领域的发展最快,包括市政的隧道、地铁和高速等。国内某型高 速列车车厢内声环境优化、某高密度居住区“超静音”变电站等项目中已应用公司声学超 构材料,实现低频降噪。水声噪声的吸收/隔绝可用于声纳屏蔽、水下通信、海洋开发等领 域,是声学超构材料的另一潜在应用方向。另外, 声成像在医学超声、无损检测和光声成 像中亦有着重要应用。

声学超构材料还可用于现代建筑中,最大限度地降低噪音强度。建筑业使用隔音材料 来改善建筑物的隔音性能,减少噪音污染,为居住者提供更舒适、更安全的环境。对节能 环保型建筑的需求日益增长,也推动了对声学材料的需求。这些材料通过减少通过墙壁、 屋顶和地板的热量损耗或增益,有助于提高建筑物的能效,同时还能改善隔音效果。

汽车与航空航天行业对隔音的需求有望进一步带动声学超构材料市场增长。汽车行业 是声学超构材料的另一个主要用户,因为声学超构材料可用于降低汽车噪音和振动,为乘 客提供更安静、更舒适的乘坐体验。电动汽车通常比传统的汽油或柴油动力汽车更安静, 对电动汽车的需求也推动了对声学材料的需求。此外,航空航天业的增长,尤其是新兴市 场的增长,预计也将推动声学材料的需求。声学超构材料用于飞机,可降低机舱内的噪音 水平,提高乘客和机组人员的安全性和舒适性。

2.7 防护材料开拓全新市场,隐身材料技术实现复用

公司基于隐身材料的研发经验,拓展防护材料领域。公司在耐高温抗腐蚀隐身材料研 发生产过程中,积累了丰富的经验和资源,为防护材料开发和产业化奠定了基础。防护材 料主要为重防腐材料与高效热阻材料。随着业务的不断发展,公司积极拓展防护材料在航 空、冶金、石油化工、船舶、海洋等领域的推广应用,为公司未来发展建立新的增长点。

高效热阻材料主要用于发动机等装备的高温部件,提高了部件的使用寿命。热障涂层 是目前应用最广泛的热防护材料,其为一层陶瓷涂层,沉积在耐高温金属或超合金的表面, 对于基底材料起到隔热作用,可降低基底温度,使得用其制成的器件能在高温下运行,并 且可以提高器件的热效率。

重防腐涂料能够在更加苛刻腐蚀的环境里应用,具有比常规防腐涂料更长的保护期。 据美国、日本、加拿大等国公布的报告显示,每年仅因腐蚀所造成的直接经济损失约占国 民经济总产值的 1%-4%,腐蚀生锈的钢铁约占年产量的 20%,而在我国,每年金属腐蚀造 成的经济损失约占国民生产总值的 4%,腐蚀损失甚至超过了火灾、风灾和地震造成损失的 总和。因此,腐蚀防护技术特别是重防腐材料得到了越来越广泛的应用。 防腐市场前景广阔,国内企业同国际存在差距。当前我国防腐涂料产品主要供应中低 端需求,高端领域由国外企业把持,特别是特种涂料的技术水平与国外存在很大的差距。 例如在对涂料技术要求较高的海工设备领域,重防腐涂料市场完全被国际品牌瓜分。 外资龙头占据主要地位,但近十年市占率呈下降趋势。根据北京研精毕智咨询统计, 重防腐市场Top 10公司在2011年合计的全球市占率达 67%,市占率在 2020 年下降至 38%, 行业集中度呈下降趋势。

公司防护材料即将进入批产阶段,子公司专业从事该项业务,有望成为业绩新的增长 点。根据招股书披露,公司有 2 个牌号高效热阻材料处于小批试制阶段,1 个牌号高效热阻 材料处于预研阶段。目前公司全资子公司华秦工程主要从事民用防护材料的生产、销售及 施工。

2.8 伪装材料有效保护重要目标,未来军用前景广阔

伪装材料在现代战争中占据重要地位,主要包括伪装网、伪装涂料、仿形类伪装材料 等。随着侦察与感知技术的快速发展,现代探测涉及到声、光、电磁、热等多种探测手段, 军事基地与设备等面临着比以往更加严峻的探测威胁与打击威胁。伪装是作战保障的重要 组成部分,是对抗军事侦察和攻击的有效手段。在高技术战争条件下,伪装的作用和地位 显得更加突出。军事伪装技术主要指的是为了减少目标和背景在光学、雷达波、热红外等 方面的反射或辐射能量差异所采取的各种工程技术措施。伪装材料能够减小目标与背景在 光学、红外及雷达波等波段的散射或辐射特性上的差别,以隐蔽真实目标或降低目标的可 探测性特征。

伪装材料行业参与者相对较多,代表性生产厂商包括华秦科技、扬州斯帕克、江阴市 中强科技、湖南博翔新材料等公司。其中,华秦科技的伪装材料主要为工程用伪装材料产 品,且以相变控温材料为主,能够实现全天候、全方位、全时段、多频谱兼容的高仿真伪 装;扬州斯帕克主要产品为伪装网、伪装衣、吉利服、野外野营旅游产品等;中强科技产 品为隐身伪装涂料与隐身伪装遮障;湖南博翔新材料公司主要产品为吸波材料、导热绝缘 材料等。

公司伪装材料壁垒深厚,产品已获得广泛应用。公司研发的新型伪装材料区别于传统 伪装网及伪装涂料,是一种专门针对地面军事目标特点研制的定制化新型伪装材料,可以 同时实现地面军事目标的多频谱兼容高仿真伪装,使目标的可见光、红外和雷达特性全天 候、全时段、全方位均与所处环境背景高度融合,解决了传统伪装材料无法对抗现代多维 度侦查手段的技术难题,已经在国内军事目标伪装领域取得广泛运用,根据招股书披露, 公司已获授权国防发明专利 38 项、国家发明专利 2 项。公司伪装材料多个牌号在 2020 年 实现了批产,还有多个牌号处于预研试制和小批试制阶段,未来有望持续贡献收入。

3 上下游不断扩张,逐步实现航发全产业链布局

3.1 公司成立多个子公司,由隐身材料向航发产业链上下游扩展

华秦科技借助航空发动机隐身材料,逐步拓展至航空发动机多环节核心供应商。华秦 科技在发动机隐身材料上具有明显的优势,以此为基础,公司希望打造成为航发产业链的 核心供应商,不断在航发产业领域进行布局。既有成熟板块如发动机零部件加工,还有前 瞻板块如陶瓷基复合材料。

我国航空发动机产业起步较晚,数量仍存在较大缺口。上世纪 50 年代,中国航空发动 机的研制才刚刚起步,开发初期与国际先进水平存在较大差距,我国初代发动机主要以仿 制为主(我国第一台涡喷发动机涡喷 5 是基于苏联 BK-1Φ发动机的技术资料仿制而成)。 进入 70 年代初期,我国通过与英国洽谈,获得斯贝 MK202 军用发动机专利,后续随材料 技术的进步,涡扇 9(秦岭)发动机最终于 2003 年 7 月通过技术鉴定。此后“太行”、 “峨眉”等先进发动机的相继问世,进一步奠定我国在军用航空发动机方面的国际地位。 然而由于我国发动机起步较晚,且发动机研发难度大,研发周期长,故当前我国军用发动 机仍存在较大的缺口,根据前瞻产业研究院的数据,我国部分型号航空器仍采用进口发动 机,未来替换空间巨大。

发动机市场规模预计 2026 年可达 667 亿元,2023-2026 年复合增速可达 15%。作为中 国唯一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空发动机的企业,我们利 用航发动力的营收数据来代表航空发动机的市场规模。根据东方财富对航发动力的一致预 测,预计 2024-2026 年中国军用发动机市场规模可达 503 亿元、581 亿元、667 亿元,同比 增长 15%、16%、15%,期间复合增速可达 15%,随着我国飞机数量不断攀升,预计配套 发动机需求持续旺盛。

全面练兵备战加速航空发动机损耗,推动替换与维修需求增长。我国军用发动机的寿 命通常在几千小时,战斗机由于需要进行高强度机动动作加剧了发动机损耗,导致其使用 寿命较短,我军练兵备战全面进行更是进一步加速了发动机的损耗提升了其维修更换需求。 据南方周末 2011 报道,北约国家空军年飞行时间在 180 小时到 250 小时左右,而我国飞行 员也早就达到 190 小时以上。未来随着军队实战化训练推进,我国航空兵年飞行时间或进 一步增大,从而导致航空发动机耗损加速,为行业带来大量替换和维修需求。

3.2 华秦航发延伸产业链下游,大幅提高公司中期营收空间

华秦航发主营业务为航空发动机零部件加工、制造、维修、特种工艺处理及相关服务, 目前主要以机匣为主。2022 年 8 月 25 日,华秦科技公告拟与图南股份、陕西黎航、沈阳黎 航、沈阳新大方共同出资设立沈阳华秦航发科技有限责任公司,注册资本 2.4亿元(其中公 司以自有资金出资 1.6 亿元,占比 68%),公司业务为航空发动机零部件加工、制造、维 修、特种工艺处理及相关服务。截至 2023 年 6 月末,上述建设项目稳步推进,部分产线开 始首件验证工作,并通过某重要客户供应商资格认证,预计在下半年投入试生产。2024 年 6 月 31 日,华秦航发资产总额为 70,554.2 万元,净资产为 20,702.8 万元,2024 上半年,华 秦航发净利润为-691.8 万元。 本次开展新业务是公司在航空发动机产业链上的布局与延伸,将进一步发挥公司在航 空发动机产业链的技术与市场优势:(1)公司现有客户与合资公司客户具有较高的重合度; (2)公司拥有“航空发动机用特种功能材料”等航发先进技术优势;(3)公司在航空发 动机用特种功能材料领域经营多年,新业务领域与现有业务领域之间具备一定的协同效应。 因此,本次布局航发产业链能够充分发挥公司优势,提高自主供应能力形成产业链互补, 从而提高生产效率、抵御周期波动,并在未来进一步延伸,逐步实现航发全产业链布局, 不断提升公司的综合竞争能力。

航空零部件制造市场持续增长,2023 年规模将达 401.3 亿元。近年来,我国航空零部 件制造产业进一步发展,同时在国家政策的引导支持与国内经济主体的共同努力下,我国 已发展出品种不断扩大、技术持续进步的航空零部件产品体系。数据显示,2022 年中国航 空零部件制造行业的市场规模达到了 366.7 亿元人民币,同比增长 10.1%。中商产业研究院 预测,2023 年我国航空零部件制造行业市场规模将达 401.3 亿元。前瞻经济学人《2021 年 中国航空零部件行业市场规模及发展前景分析》预测,2026 年中国航空零部件制造行业市 场规模将达到 600 亿美元,约合 4,232 亿元人民币,年复合增长率达到 19.1%。

航空发动机研制难度极大,即便单一企业完全具备从零部件到子系统到整机的研制与 生产能力,但这既不经济也没有必要,因此产业链中上游外协占比较高。因此,世界主要 航空发动机制造商都采取主承包商供应商的发展模式。从国内范围来看,国内大型航空发 动机生产集团持续完善专业化布局,对内促进资源向核心环节聚焦,主业集中度持续提升; 对外积极引入社会资源,建立社会化专业配套体系,提升供应链的质量与能力,积极打造 “小核心、大协作、专业化、开放型”的科研生产体系。从全球范围来看,转包生产已成 为航空制造业全球化的标志,目前全球航空发动机零部件产业正在向中国转移的趋势非常 明显,这给航发产业链的相关企业创造了巨大的机遇。 机匣是航空发动机的主要零组件,可分为环形机匣和箱体机匣,起着支撑、传力和气 体封严等作用,各段机匣间相互连接,共同构成发动机的外壳。发动机环形机匣按照机匣 在航空发动机上的位置可分为进气机匣、风扇机匣、压气机机匣、中介机匣、燃烧室机匣、 外涵机匣、涡轮导向器、涡轮后机匣等。燃烧室机匣、涡轮机匣等热端部件工作温度高且 周向变形不均匀,均采用整体环形机匣,大多数压气机机匣由于工作温度不高,周向变形 不均匀问题不突出,一般采用对开环形机匣,进气机匣、中介机匣、涡轮后机匣等属于带 整流支板的机匣,结构复杂,是发动机上的主要承力件。 航空发动机的箱体机匣可分为中央传动机匣、附件传动机匣、减速器机匣、滑油箱机 匣、滑油泵机匣和双速传动机匣等。箱体机匣大部分安装在发动机外部,一般选用铝合金 和镁合金,通常采用铸造毛坯。

3.3 瑞华晟开展陶瓷基复材研发,预计 2030 年市场规模可达 90 亿美元

瑞华晟新材主要开展航空发动机用陶瓷基复合材料及其结构件研发与产业化。产品应 用包括发动机燃烧室火焰桶、涡轮外环、导向叶片、工作叶片、中心锥、喷管隔热屏、调 节片、密封片等航空发动机热端部件。 相比于镍基高温合金,CMC 材料有以下显著优势:(1)比高温合金能承受更高的温 度,可显著减少冷却气消耗量约 15%~25%,从而提高发动机效率;(2)CMC 材料密度 为高温合金的 1/4~1/3,可以显著降低发动机重量(发动机减重 30%~70%)从而大幅提高 推重比;(3)高温下优异的持久强度;(4)可设计性强,纤维纺织技术的引入使 CMC可 设计性和结构适应性大幅提高,伴随着计算机 CAE 技术发展,CMC 材料力学分析模型也 向微-细-宏观多尺度发展,材料设计和结构设计耦合性提高,可根据不同部件的性能需求 设计可达到最佳的热/力特性匹配。 海外发达国家研究陶瓷基复材较早,已在多款发动机应用成熟。20世纪 80年代,法国 率先研制出牌号为 CERASEPR 系列的 SiC/SiC 陶瓷基复合材料,并成功应用于 M88-2 发动 机(配套法国阵风战斗机)喷管外调节片和 F100 型发动机(配套美国 F-15/F-16 战斗机) 调节片。随后美欧日等持续加大对陶瓷基复合材料制造技术领域投入,陶瓷基复合材料目 前已经成功应用于 F110-GE-129 发动机尾喷管,CFM56-5B 发动机尾喷管,LEAP-X 发动机 涡轮外环,GE9x 发动机涡轮外环、导向叶片、燃烧室火焰桶等热端结构件。全球主要航空 发动机公司均已将陶瓷基复合材料作为提升发动机综合性能(包括减轻环境污染)的关键 材料,并均已经或正在建设各自的陶瓷基复合材料研制和生产能力。

随现代新型战机对航空发动机性能要求的进一步提高,传统金属材料的应用占比或将 受到限制,而陶瓷基为代表的复合材料的应用占比可能会快速提升。参考美国 GE 公司的 自适应通用发动机技术计划中,GE 航空集团在低压涡轮和高压涡轮前缘采用了陶瓷基复合 材料。在后续的自适应发动机技术发展项目中,陶瓷基复合材料的应用进一步扩大,在高 压涡轮导向叶片、排气部件上都有应用。

陶瓷基复合材料的一些应用实例包括喷气发动机的涡轮叶片、燃烧室衬里、热交换器。 其中燃烧室是燃气涡轮发动机的核心部件,其运行状况直接决定航空发动机性能,而服役 环境下的航空发动机燃烧室承受着极端的热环境和力学环境(高温、复杂应力、水氧/腐蚀 和热冲击)。燃烧室火焰筒、加力燃烧室内锥体和隔热屏均为大型薄壁回转体结构,为航 空发动机典型的静止部件且承受载荷不大,因此各国都率先在燃烧室部件采用 CMC,显著 提高使用温度同时减轻结构质量。 CMC 涡轮叶片首先应用在静子导向叶片,近几年逐渐用在转子叶片上。涡轮叶片是 燃气涡轮的做功部件,承受着极高的热、力载荷(高温、高压、高转速、振动、热冲击), 高温合金叶片通常需要精细化的冷却系统来保证叶片的安全运行。GE 航空集团与罗罗公司 一起研制了第三级低压涡轮 CMC 导向叶片并应用在第五代战机 F-35“闪电”的发动机 F136 上。另外,目前最先进民用航空发动机 GE9X,大范围采用 CMC 材料并用于第 1,2 级高 压涡轮静子部件、第 2 级高压涡轮转子叶片,大幅地减轻了重量,显著提升了发动机性能。 喷管调节片/密封片作为发动机热端易损部件,经过大量的研究和制造工艺的改进, CMC 喷管调节片/密封片在耐热性,使用寿命,轻质和红外隐身等性能方面显著提高,目 前被广泛应用在最先进的战斗机上。F22 战斗机的 F119 发动机和 F35 战斗机的 F135 发动机 均已全面采用 CMC 喷管调节片/密封。 涡轮盘作为航空发动机热端的承力部件,其质量和可靠性对航空发动机性能起着决定 性影响。美国 NASA,GE 航空集团和 Soler 公司研制出了 CMC 涡轮盘,并在 F110,F414 和 F136 等发动机中开展试验研究。Lewis 公司研制了 CMC 涡轮盘 ,使用温度可达 1400℃。

陶瓷基复合材料市场规模预计将在 2030年达到 90.4 亿美元,年复合增长率为 12.8%。 从全球 CMC 材料市场规模来看,根据 Straits Research 数据,2021 年全球陶瓷基复合材料 (CMC)市场规模为 30.6 亿美元,并预计将在 2030 年达到 90.4 亿美元,期间年复合增长 率为 12.8%。预计亚太地区将以较快速度发展,主要受益于航空航天和国防工业不断增长 的需求和对新型技术发展的持续投入。根据共研网数据,2022 年,我国陶瓷基复合材料市 场规模为 13 亿元,同比增长 19.1%;预计 2023 年我国陶瓷基复合材料市场规模将达到 15 亿元。

在商业航空领域,陶瓷基复合材料(CMC)的使用同样呈上升趋势。根据印度特利班 达 Stratview Research 公司分析师的最新报告,飞机发动机中的 CMC 市场预计将从 2022 年 的 1.68 亿美元增长到 2028 年的 4.211 亿美元 。预计 2023-2028 年间,商用飞机仍将是飞机 发动机 CMC 市场的最大细分市场,在波音 737 MAX 和空客 320neo 窄体商用客机等最畅销 飞机项目的变体中开发 CMC 部件是市场增长的主要驱动力。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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