1. 航发动力投资价值分析

投资价值一：产能扩张下先进型号步入全面批产阶段，组装熟练度提升盈利水平迎 拐点。1）自主可控战略下总量和代际的差距追补和国产化率提升打开“十四五”军 用航空发动机增量成长空间，预计未来 10 年我国军用航发新机市场规模 4876.8 亿 元。以涡扇-10 系列为代表的国产涡扇发动机列装加速，公司大额订单落地：2Q21 期末合同负债较年初大幅增长 784.96%；新型号步入全面批产阶段：2019 年实现产 能投入增速超越研发支出增速以及 3Q21 经营性现金流高速增长，四大主机厂自 2019 年起陆续进行密集的新一轮产能扩充。公司将享受高确定性和高景气度下产能 释放带来的规模经济以及基本面的持续改善。2）公司有望持续受益于先进装配生产 线带来的组装熟练度和人均产效的持续提高，进一步提升产品良率和盈利水平。

投资价值二：实战化训练带动在役航发修理量飞跃式增长，后端高附加值维修业务 起量有望提升利润率。1）从航空发动机全寿命周期费用看，维修费用占比约为 40%， 且维修业务具备全周期现金流优势，以 RR 公司为例，其国防和民航业务的售后服 务营业收入贡献比例均超过 50%。2）随着近年来我国各机型发动机服役数量和时 间快速增长，三代涡扇处于翻修飞跃增长期，四代有望未来实现接力。3）公司近年积极提升航空发动机独立修理能力以应对广阔的维修市场，2018 年公司对西航集团 航空发动机修理能力建设项目进行扩容，我们预计 23 年全部投产；除此以外，黎明 公司发动机大修线及易必件制造能力建设项目预计于 2021 年全部投产。预计伴随 后端发动机维修需求逐步起量，叠加通过技术创新、管理创新、内部激励和军民融 合等方式实现费用控制，高附加值维修业务有望进一步提升公司盈利水平。

2. 航发动力：国内航空动力整机制造领军企业

2.1. 历经重组整合，造就国内全品类航空动力装置主机核心企业

多次资产重组，打造国内航空发动机整机制造龙头。公司前身为从事玉米深加工业 务的吉发股份，2008 年西航集团以航空发动机制造及衍生品、零部件外贸转包生产 及非航空产品的相关资产，通过重组、定向增发等方式西航集团实现借壳上市，证 券更名为“航空动力”，公司实际控制人由中粮集团变更为中国航空工业集团。2014 年 6 月公司完成重大资产重组，采取发行股份购买资产的方式，向中航工业、发动 机控股、西航集团、贵航集团、黎阳集团、华融公司、东方公司、北京国管中心等 8 家资产注入方定向发行股份，购买黎明公司、南方公司、黎阳动力、晋航公司、 吉发公司、贵动公司 6 家公司 100%股权，深圳三叶 80%股权以及西航集团拥有的 与航空发动机科研总装、试车业务相关的资产以及负债，公司主营业务产品范围从 大型发动机扩展为大中小型发动机、航模发动机。2015 年，证券更名为“中航动力”。 2016 年，中国航空发动机集团成立，公司实际控制人变更为中国航空发动机集团， 证券更名为“航发动力”。2020 年，公司引入机构投资者对黎明公司、黎阳动力、 南方公司三家全资子公司增资 65 亿元以实施市场化债转股，同时中国航发对三家 子公司合计增资 19.8 亿元。2021 年中国航发以国有股权无偿划转方式取得西航公 司持有的公司股票（占总股本的 22.38%），同时中国航发以国有股权无偿划转方式 受让中航工业持有公司股票（占总股本的 6.60%），收购完成后中国航发直接持有公 司 45.79%股权，成为公司的直接控股股东。

历经多次资产重组后，公司成为我国大、中、小型军民用航空发动机和大型舰船用 燃气轮机动力装置的生产研制和修理基地，国内唯一生产制造涡喷、涡扇、涡轴、 涡桨全种类军用航空发动机的企业，基本覆盖三代主战机型发动机国内唯一供应商，在发动机整机制造行业几乎处于垄断地位。

公司依托领先的航发产业背景，聚焦发动机及其衍生品制造主业，产品广泛应用于 各军民领域。从公司主要产品和服务来看，包括军民用航空发动机整机及部件、民 用航空发动机零部件出口、军民用燃气轮机、军民用航空发动机维修保障服务。公 司主营业务分为：1）航空发动机及衍生产品：公司是国内唯一的生产制造涡喷、涡 扇、涡轴、涡桨、活塞全种类军用航空发动机的企业，下游市场覆盖包括战斗机、 轰炸机、直升机、运输机、民机等各军民机型；2）外贸出口转包业务：公司拥有国 内最完善的产业链和国际一流的生产加工技术，与美国 GE、英国 RR、法国 SNECMA、 加拿大普惠（PWC）等世界著名航空发动机制造企业建立长期稳固的战略合作关系， 并成为数家外国发动机制造公司的近百种零件的海外唯一供应商；3）非航空产品： 公司广泛经营风力发电机及零部件、太阳能发电设备、铝型材及门窗制造及销售等 多项业务，另外提供环保工资源程的设计和施工，机电设备的设计、制造、采购、销售、 安装和维修，科技咨询及技术服务等多项服务。

航空发动机及衍生品业务贡献 9 成以上营收，持续聚焦主业，提升航空发动机及燃 气轮机整机交付能力。公司于 2014 年实施重大资产重组后，公司形成了以航空发 动机为核心、外贸转包和非航空产品为辅助的业务格局。近 6 年年公司航空发动机 及衍生品业务规模及营收占比持续扩大，由 2015 年的 162.14 亿元（69.05%）提升 至 2020 年的 261.63 亿元（91.37%），成为公司主要营业收入来源；航空发动机及衍 生品业务毛利率由 2015 年的 22.33%下降至 2020 年的 14.81%，主业毛利率下降主 要系老旧型号淘汰新型号比例提升，新机交付成熟度不高带来的返修率高企所致。 未来随着以涡扇-10 等为代表的新研型号成熟度提高及批量交付带来的大量航发维 修需求和规模效应的显现，主业毛利率有望逐渐步入稳健回升通道。

2.2. 合同负债给予收入高确定性，规模效应下盈利能力迎来向上拐点

公司经营业绩稳步向上。公司 2016-2020 年营收由 222.17 亿元增长至 286.3 亿元 （YOY13.58%），近五年年均复合增速 6.55%，且营收增长率逐年提高；2021 年前 三季度实现营业收入 183.43 亿元，同比增长 18.59%，营业收入逐季递增，虽相较 1-3Q20 收入增速有所减缓，但维持在近年 20%较高增速水平。公司 2016-2020 年归 母净利润由 8.91 亿元增长至 11.46 亿元（YOY6.41%），近五年年均复合增速 6.49%； 2021 年前三季度归母净利润为 7.83 亿元，同比增长 23.58%，3Q21 实现归母净利润 3.22 亿元，同比上涨 42.91%。公司经营业绩稳步增长，反映公司主业航空发动机产 品交付实现在数量和速度上的双提升，随着“十四五”期间多型号航空发动机需求 分解的提速，公司作为覆盖我国几乎全谱系军机发动机的核心供应商，业绩或将持 续稳步增长。

公司新产品占比提升致近年毛利率下降，盈利能力有望迎来改善拐点。公司毛利率 由 2016 年的 19.51%连年下降至 2020 年的 14.98%，主要原因是新产品占比提升、 部分产品制造成熟度不高导致公司承担一定的新品质量成本，2021 年前三季度毛利 率 14.44%，同比下滑 1.32pct；公司归母净利率近五年稳定在 4%以上。预计未来随 着航发产品成熟度的快速提升、维修业务占营收比重的逐步增加、订单规模增长规 模效应的逐渐凸显以及军品定价激励约束机制的日益完善等因素改观，公司盈利能 力有望迎来拐点并持续改善。

公司研发费用上涨、期间费用率显著降低，管理能力不断提升、降本增效效果显著。 2021Q3 公司销售费用率、管理费用率、财务费用率为 1.26%/6.54%/0.07%，相较于 2015 年的 0.87%/8.96%/4.12%下降明显，公司治理结构不断优化，管理水平持续提 升。期间费用率呈下降趋势，由 2015 年的 13.95%下降至 2021Q3 的 7.87%，提质增 效效果显著。公司研发投入占营收比重由 2015 年的 1.27%爬升至 2020 年的 2.07%， 2021 年前三季度研发费用 3.63 亿元，同比增长 80.99%，主要系新产品提升成熟度 过程中对自筹项目研制任务的增加所致。未来随着公司治理结构不断优化，公司降 本增效效果将进一步凸显，经营情况将得到持续改善。

2021 年二季度负债端印证大额订单落地，公司在手订单充足、备产备货积极，业绩 加速释放可期。2Q21公司期末合同负债248.23亿元，较2021年初大幅增长784.96%， 环比增长 935.59%；3Q21 期末合同负债达 229.58 亿元，较年初大幅增长 718.32%， 反映公司从 2021 年二季度大额订单落地并收到客户大额预付款。3Q21 公司期末存 货账面价值 264.75 亿元，环比增长 2.81%，较 2021 年初增长 41.24%，系历史存货 新高，主要系下游订单增加后公司增加产品投入所致。2021 年公司合同负债的大幅 增长及存货账面价值创下新高表明公司已与下游客户签订大额合同，目前处在积极 备货生产阶段。伴随行业高景气度在负债端得到验证以及公司按时按量完成交付， 给予公司未来业绩增长强有力保障。

公司现金流净额充足，经营活动稳健运行。截至 2021Q3，公司经营活动产生的现金 流净额 87.60 亿元，较 2020 年同期（-91.67 亿元）增加 179.27 亿元，主要系收到客 户预付款增加所致；投资活动产生的现金流量净额-116.03 亿元，较 2020 年同期（- 14.94 亿元）减少 101.09 亿元，主要系本期办理结构性存款现金流出增加所致；筹 资活动产生的现金流量净额-0.45 亿元，较 2020 年同期（46.26 亿元）减少 46.71 亿 元，主要系取得借款收到的现金减少所致。大额预付款增加带来的充足现金流将保障公司产品研制和产业化项目建设稳健运行，同时预付款将根据需求逐级向上游传 递，全产业链现金流状况将加速改善。

关联交易稳步增长预示公司业绩与“十四五”行业高景气度共振，新型号交付占比 提升打开关联交易增量空间。军工企业关联交易额一定程度上反映了新产品研发及 成熟产品列装等需求，公司主要关联交易对象为航发集团及航空工业集团，其中与 航发集团销售商品关联交易可反映科研院所新品研发等需求，向航空工业集团销售 商品关联交易可反映军机列装对新装配航空发动机的需求。公司 2019-2021 年关联 交易预计执行金额持续提升，2022 年 1 月 7 日公司发布《关于 2022 年度与实际控 制人及其关联方之持续性关联交易的公告》，2021 年公司预计实际向航空工业集团 系统内关联方销售商品 140.57 亿元，较 2020 年实际销售金额增长 41.18%；预计实 际向中国航发系统内关联方购买商品 80.59 亿元，较 2020 年实际发生金额增长 47.52%。2022 年预计向航空工业集团系统内关联方销售商品 180 亿元，较 2021 年 调整前预计发生金额增长 26.74%；预计向中国航发系统内关联方购买商品 110 亿 元，较 2021 年调整前预计发生金额增长 34.17%。公司关联交易额的提升，表明“十 四五”期间军工行业的高景气度与强劲需求，公司业绩有望与行业景气度共振。从 公司向航空工业销售关联交易额占航空发动机制造及衍生产品业务营收比重来看， 此比例从 2017 年的 29.54%增长至 2020 年的 38.06%，或因新产品装配量的大幅提 升所致，但主营业务收入中超过一半或为旧型号替换、维修及换发业务所贡献，预 计伴随大额订单中新产品的逐步交付，公司关联交易增量空间将逐步打开。

2.3. 控股股东中国航发集团，旗下四大主机厂分工明确

公司是我国航空发动机整机研制领域内唯一上市主体，第一大股东及实际控制人为 中国航发集团。2021 年 9 月 7 日，中国航发与西航公司签署了《中国航发西安航空 发动机有制造限公司与中国航空发动机集团有限公司关于中国航发动力股份有限公司之 股份无偿划转协议》，中国航发以国有股权无偿划转方式取得西航公司持有的航发 动力 596,635,147 股股票（占公司总股本的 22.38%）；同日中国航发与航空工业集团 签署《中国航空工业集团有限公司与中国航空发动机集团有限公司关于中国航发动 力股份有限公司之股份无偿划转协议》，中国航发以国有股权无偿划转方式受让航 空工业集团持有航发动力的 176,059,299 股股票（占公司总股本的 6.60%）。上述国 有股权无偿划转完成后，中国航发直接持有公司 1,220,558,027 股股份（占公司总股 本的 45.79%），航空工业集团直接持有公司 47,940,118 股股份（占公司总股本的制造 1.80%），西航公司直接持有公司 13,884 股股份（占公司总股本的 0.0005%）。2021 年 12 月 18 日公司公告确认上述国有股权无偿划转的股份均已完成过户登记手续， 至此公司控股股东由西航公司变为中国航发，实际控制人仍为中国航发，两次股权 划转有利于中国航发加强对旗下上市公司管控、梳理股权结构以及扁平化管理层级， 从集团层面提高决策效率，使公司聚焦航空发动机主业。

中国航发集团成立从体制上根本实现“飞发分离”。中国航发的组建，打破了以往 “一厂一所一型号”（一型飞机配套研制一型发动机）的旧式航空工业模式，原先“飞 机型号牵引”的弊端明显，因为航空发动机的各项关键技术的攻关后于发动机型号 的立项，而一旦部队对飞机需求调整导致飞机型号下马，其配套发动机型号不论进 展如何都要叫停，从而给发动机企业造成了较大机会风险，如喷发-1A、涡扇-5 和涡 扇-6 都等已经开始试制、试车甚至升空试飞的发动机型号最终都没能完成研制投入 生产。放眼国际，普惠、罗罗、GE、IAE 和 CMF 国际等几大发动机巨头的发动机 研发和飞机研发都是分开。2016 年 8 月中国航空发动机集团在北京挂牌成立，自此 我国航空发动机资产脱离航空工业，打破了长期以来阻碍我国航空发动机研制的制 度障碍，从体制上根本实现“飞发分离”。

公司下属四厂承担我国军用航空发动机研制生产主要任务，是国内唯一的生产制造 涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞全种类军用航空发动机的企业。公司一级子公司 9 家，其中本部中国航发西安航空发动机有限公司（430 厂）以研制生产大中型军用 航空发动机及发动机核心零部件为主：全资子公司中国航发沈阳黎明航空发动机有 限责任公司（410 厂）主要以研制生产大中推力航空发动机为主；全资子公司贵州 黎阳航空动力有限公司（460 厂）是我国中小推力涡喷、涡扇发动机的重要生产基 地之一；全资子公司中国航发南方工业有限公司（331 厂）是我国中小型航空发动 机主要供应商，研制多型号涡桨和涡轴发动机。

2.3.1. 西航集团：长期或受益于新型号交付列装带来的业绩改善

西安航空发动机有限公司始建于 1958 年，是中国航空动力装置首含义家整体上市企业。 作为我国大中型军民用航空发动机研制生产重要基地，半个多世纪以来，西航集团 坚持以军为本，形成了军品、外贸、非航多元发展的产品格局。1）军品方面，西航 集团承担多个国家重点型号研制生产任务，例如涡喷-8、涡扇-9、涡扇-10（部件）、 涡扇-15（在研）和涡扇-20（在研）等；2）外贸方面，与 RR、GE、SNECMA 等 10 余家国际著名航空发动机制造企业建立了长期稳固的战略合作关系，外贸出口交付 连续多年位居国内同行业前列；3）非航空产品方面，涉及斯特拉太阳能发电装置、 工业燃机、节能环保装置等领域，是中国首批国家太阳能热产业技术联盟单位。

西航集团中长期受益于涡扇-10 配套和涡扇-20（在研）列装放量带来的业绩改善。 从公司母公司利润表中可以看出，西航集团经营业绩及盈利水平近年呈现下降趋势。 西航集团营业收入从 2017 年的 60.98 亿元增长至 2019 年的 67.40 亿元，2020 年营 收 63.35 亿元，同比下降 6.01%；利润总额从 2017 年的 3.78 亿元下降至 2020 年的 2.96 亿元；销售利润率自 2017 年的 6.20%下降 1.53pct 至 2020 年的 4.67%，1H21 下降至 3.56%。近年经营业绩及盈利水平的降低主要系西航集团正处于产品型号更 新换代的过渡阶段：即早期成熟型号涡喷-8 和涡扇-9 第一二代发动机逐步退役、新 型号涡扇-20 和涡扇-15 未批量列装。2021 年 9 月，运-20 总设计师唐长红第 13 届 中国航展上表示，运-20 已经有了“中国心”，目前有两型自主研制的发动机在试飞 中。预计未来随着 WS-10 和 WS-20 的试车投产，匹配军机订单将逐步从三代战机 向四代战机转移，“20”系列军机配套发动机订单有望成为西航集团未来营收构成的 主力，并为公司带来收入端和利润端的正向改善。

2.3.2. 黎明公司：拳头产品涡扇-10 放量持续，新型号打开长期增量空间

黎明公司是新中国第一家大中型航空喷气式发动机科研生产基地。黎明公司于 1954 年正式组建成立，是新中国第一家航空涡轮喷气发动机制造企业，目前公司形成了 较为完整的航发技术体系和工业制造体系，装备先进的高技术设备和数字化装备， 拥有国家级技术中心、计量检测中心、专业生产线的 COE 技术团队等，掌握了产品 装配、试车、修理、机匣加工等多项先进技术。公司主要业务涵盖航空发动机、国 际业务与民机等多领域。1）航空发动机方面，黎明公司主要研制生产涡喷、涡扇等 中大推力的航空发动机，其研制生产过的航空发动机包括：我国首台喷气发动机涡 喷-5、涡喷-6、涡喷-7、首台自研航发涡喷-14 及其航改燃机 QD128、涡扇-10 和涡 扇-15（在研）等；2）航空发动机零部件方面，公司专业生产机匣、轴件、钣金件、 槽形件、环形件等各类航空发动机零部件，一部分产品为国内军工企业配套生产， 客户主要为航空工业系统内公司及空军；一部分为外贸转包生产，客户包括美国通 用电气、英国罗罗公司等世界著名航空发动机制造公司。

黎明公司主制及主研三款新老型号接力，给予公司短中长期业绩保证。旧型号涡喷 -14 是沈飞歼-8H/F/G 的装配航发；目前公司主制的三代航发涡扇-10 是我国多款三 代及三代半主力战机（成飞歼-10、沈飞歼-11/15/16 等）配发对象；在研四代航发型 号涡扇-15 中长期有望实现装配歼-20 的历史性突破。我国空军正在加速推进由国土 防空型向攻防兼备、空天一体的战略转型发展，歼-20、歼-16 和歼-10C 等新一代航 空主战平台不断取代第二代战机，优化我国空军装备结构，将成为我国未来 5-10 年 的主战力航空量；歼-15 作为我国目前唯一在役舰载机，长期受益于我国航空母舰数量增 加。“十四五”期间第三四代战机需求分类的轮动放量将进一步为黎明公司业绩注入长期 增长动力。

公司对航发动力营业收入贡献在 50%左右，涡扇-10 持续放量，新型号打开长期增 长空间。涡扇-10 是我国主力战机的主力发动机型号，主要配备于成飞歼-10、沈飞 歼-11/15/16 等三代战机，受益于以 WS-10 为代表的三代机工艺不断趋于成熟，黎明 公司营业收入由 2018 年的 112.79 亿元增长至 2020 年的的 159.21 亿元，年均复合增 速 18.81%；净利润由 2016 年的 3.22 亿元增长至 2019 年的 4.08 亿元，净利润率稳 定在 3%上下，主要原因可能是涡扇-10 放量带来大量收入的同时，成熟型号良率的 反复和新型号研发的大量投入吞噬部分利润，预计未来随着成熟产品良率提升以及新研型号技术成熟度提高及批产上量后带来的更高附加值的维修业务放量，将有效拉动 公司盈利能力。

2.3.3. 黎阳动力：三代中推项目投产，型号跨代基本面持续改善

黎阳动力是我国中小推力航空发动机研发生产修理服务基地和先进航空发动机关 键零部件重要供应商。中国航发黎阳公司成立于 1965 年，是我国航空发动机的骨干 生产企业之一，2010 年 9 月公司改制组建成立了贵州黎阳航空发动机（集团）有限 公司为母公司，贵州黎阳航空动力有限公司、贵州平坝黎阳虹远实业有限责任公司、 若干控股公司为子公司的黎阳航空发动机集团，其中黎阳动力成立于 1997 年。公司 致力于打造我国“中小推力涡喷、涡扇航空发动机研制、生产、维修、服务基地”， 形成以航空发动机批产、整机研制、零部件制造、发动机修理为核心的产品结构， 研制生产了两大系列二十多个型号的航空发动机，是国内某两型航空发动机数量最 多、航空发动机率先出口和出口量最大的航空发动机企业，承担了国内多个第三代 和第四代发动机的研制任务。公司研制生产的航空发动机型号包括：涡喷发动机（涡 喷-7、涡喷-13）、涡扇发动机（涡扇-13 等），主要应用于战斗机（成飞 J-7Ⅲ、歼-7E、 FC-1；沈飞歼-8Ⅱ、FC-31 等）和教练机（洪都高教-15）等机种。

三代中推项目投产，公司基本面迎来向上拐点。公司营业收入由 2017 年的 22.07 亿 元下降至 2019 年的 21.12 亿元，2020 年同比回升 7.33%至 22.67 亿元，净利润也于 2020H1 转正为 0.16 亿元，营收及盈利下降主要系公司旧型号涡喷-7 和涡喷-13 装配 的部分二代机逐步退役以及三代中推涡扇发动机涡扇-13 研发投入所致，2020 年营 收与净利润转正主要系涡扇-13 定型交付。根据航发动力公告，2014 年航发动力募 集 9.61 亿元用于黎阳动力三代中等推力航空发动机生产线建设项目，2021 年 2 月 黎阳动力三代中等推力航空发动机生产线建设项目竣工验收，公司目前已具备第三 代航空发动机的批量生产能力，总体研制水平实现跨代转型升级，据公司公告，预 计项目达产后的年营业收入为 40 亿元，年均利润总额为 4.68 亿元(约占 2019 年利 润总额的 35%)，IRR 为 19%，项目投资回收期为 8 年。预计未来伴随 FC-1 枭龙战 机出口数量提升以及其装配的涡扇-13 三代中推产线逐步达产，公司将迎来基本面 持续改善。

2.3.4. 南方公司：涡轴-9 步入稳定贡献期，在研产品有望实现接力

南方公司始建于 1951 年，主要产品为涡轴和涡桨航空发动机。南方公司是我国“一 五”期间 156 个重点建设项目之一、国家首批试点的 57 家企业集团之一和我国早期 六大航空企业之一。自设立以来，南方公司相继研制出我国第一台航空发动机、第 一台空空导弹、第一台重型摩托车发动机、第一台地面燃气轮机、第一台涡桨发动 机等产品，填补了国内 10 多项产品空白。2014 年，南方公司通过资产重组成为航 发动力旗下全资子公司。公司主要从事航空发动机、辅助动力装置、燃气轮机、直 升机传动系统、航空发动机技术衍生产品的设计、研制、生产、维修、营销和售后 服务等业务，累积研制了百余型航空发动机、燃气轮机和直升机传动系统。公司研 制生产的航空发动机型号包括：涡桨发动机（涡桨-6、涡桨-9）、涡轴发动机（涡轴 -8/9/10 等），主要应用于运输机（陕飞运-8/9 及平台改型等）、直升机（哈飞直-9、 武直-19、直-20；昌飞直-10、直-11 等）、教练机（洪都教练-11、歼教 8 等）等机种。

南方公司集中发力中小型航发市场，需求持续放量业绩稳定增长。南方公司营业收 入由 2017 年的 38.45 亿元增长至 2020 年的 71.90 亿元，年均复合增速 23.20%；净 利润由 2016 年的 2.34 亿元增长至 2019 年的 3.77 亿元，净利润率稳定在 5%-6%左 右，盈利水平优于其他三大主机厂，主要受益于：1）自 2016 年起我军所有陆航作 战部队全部列装直-10 武装直升机，中国首款自主研发的涡轴-9 涡轮轴发动机迎来 需求放量；2）航发动力于 2014 年募集 1.20 亿元用于南方公司涡轴航空发动机修理 能力建设项目，2019 年 2 月该项目竣工验收，发动机存量提升打开高附加值的维修 市场空间。预计未来随着如涡轴-10 等多个在研型号系列化发展和涡轴大修产线逐 步达产带来的后端维修市场容量的提升，将会进一步增厚南方公司利润。（报告来源：未来智库）

3. 航空发动机：集高科技水平和强工业基础的综合性工程

3.1. 设计研发：长期艰巨的高难度工作，尖端技术的全方位考验

3.1.1. 代际发展：全球四代装配五代预研，我国实现向自主研制战略的转变

全球航空发动机的历史大致可分为两个时期。活塞发动机时期（1903-1945）：该时 期是从莱特兄弟首次飞行到二战结束，航空发动机主要以活塞式发动机为主。活塞 式航空发动机主要原理为把燃料的热能转化为带动螺旋桨转动的机械能，通过螺旋 桨转动产生推力，属于间接反作用力发动机。其主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、 气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成，活塞在气缸内依次完成进气冲程、压缩冲 程、膨胀冲程和排气冲程；燃气涡轮发动机的喷气时代（1945 至今）：第二次世界 大战结束后，随着飞行速度的提高，螺旋桨效率在接近声速时的急剧下降，使得活 塞式发动机已经无法再满足进一步提高飞行速度尤其是达到或者超过声速的需求。 而空气喷气发动机以反作用推进装置直接获得动力，使得单位时间流入发动机的空 气流量比显著提升，从而具备了功率高、推重比大、支持高速飞行等特点，进而逐 步取代了活塞式发动机。目前在战斗机和运输机的主要动力装置中，涡扇发动机已 经取代涡喷发动机。

目前，空气喷气式发动机又衍生出很多类别。1）无压气机式：无压气机式发动机发 明专利由法国工程师雷恩罗兰于 1913 年获得，具备结构简单、推力大，适合高速 飞行等特点。无压气机式喷气发动机主要分为冲压式发动机和脉动式发动机。2）有 压气机式：有压气机式空气喷气发动机是由英国人弗莱克惠特尔和德国人汉 斯冯奥海因在同一时期分别发明的。压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成了燃 气涡轮发动机的核心机，按照核心机出口燃气可用能量的利用方式不同，燃气涡轮 发动机可分为：①涡轮喷气发动机，主要应用于轰炸机、运输机、旅客机和侦察机 等；②涡轮风扇发动机，首先用于民用飞机，随后扩展到军用飞机，相较于涡喷具 有耗油率低的特点，主要装备在第三代、第四代战斗机；③涡轮螺旋桨发动机，与 前两者相比具有耗油率更低、经济性好、起飞推力大等特点，主要应用于中小型运 输机和通用飞机等用途；④涡轮轴发动机，主要应用于直升机；⑤桨扇发动机，20 世纪 80 年代后期兴起，性能上介于涡桨发动机和涡扇发动机之间。

纵观整个发展历程，航空涡轮发动机的发展可以划分为四代。第 1 代发动机（J47、 J57、J75、AL-7F、AM-5F、RD-9B 等）：20 世纪 40-50 年代研制、50-60 年代广泛 应用，现均已退役。采用 9 级以上的轴流压气机、盘式转子、环形燃烧室、收敛喷 管或收敛扩散式喷管和机械-液压式控制系统。性能特点：推重比在 3.0-4.0 之间， 压比通常小于 10，涡轮进口温度在 1200-1300K 之间；第 2 代发动机（J79、J85、 M53-P2、P29-30 等）：与第 1 代的基本相同，为增大推重比企业信息和提高涡轮进口温度， 较多采用了加力燃烧室、空心导流叶片、轻质钛合金材料和薄壁结构。性能特点： 推重比为 5.0-6.0，压气机平均级压比为 1.20-1.25，涡轮进口温度为 1400-1550K。目 前仅少量发展中国家仍在使用；第 3 代发动机（F100、F110、F404、F414、RB199、 M88、AL-31F、RD33 等）：主要是 20 世纪 70 年代以后投入使用的加力式涡轮风扇 发动机，此代发动机的推重比在 7.5-8.0 之间，压气机采用高负荷叶片，平均级增压 比为 1.3-1.4，总增压比达到 25；燃烧室为发烟度低的短环形，长度较第 2 代发动机 的缩短了 1/2，温升为 1123-1173K；涡轮采用高温高负荷、复合气冷空心结构、定 向凝固和单晶材料的叶片，高压涡轮单级落压比可达 3.5-4.0，涡轮前温度达到 1600- 1700K；加力燃烧室采用分区供油，长度较第 2 代发动机的长度缩短了 1/3，加力温 度达到 2000-2100K；喷管多数采用收敛扩散喷管；控制系统采用数字式发动机电子 控制器（DEEC）系统。第四代发动机（F119、AL-41F、YF120 等）：主要是从 20 世纪 80 年代初开始筹备研制新一代发动机，此代发动机的推重比在 9.0-12 之间， 涵道比选在 0.2-0.5 之间，总增压比选在 26-35，3 级风扇的增压比达到 4.0 左右，涡 轮工作温度选为 1850-2000K，耗油率要比上一代发动机降低 8%-10%，可靠性改进 1 倍，耐久性提高 2 倍；风扇选为 2-3 级，高压压气机选为 5-6 级，燃烧室多为短环 形燃烧室，高压涡轮也全改为单级，低压涡轮选为 1-2 级、加力燃烧室多为整体式 加力燃烧室，尾喷管各不相同（二维推力矢量喷管、轴对称收敛扩散喷管、二维收 敛扩散喷管等）。采用整体叶盘、空心叶片、浮动壁燃烧室、多孔冷却燃烧室、对转 涡轮、“铸冷”（castcool）涡轮叶片、推力矢量喷管、刷式密封、复合材料等先进技 术，提高了总增压比和风扇增压比，提高了涡轮前温度和跨声速压气机与涡轮的效 率，降低了涵道比，减轻发动机重量，进而大幅提高发动机性能、可靠性和耐久性。

21 世纪初，美国配装 F119-PW-100 发动机的第 4 代重型战斗机 F-22 于 2002 年投入 部队使用，2005 年形成初步作战能力，并已经停止生产；配装 F135-PW-100 发动机 的第 4 代轻型战斗机 F-35 已经进入小批量生产阶段，至此第 4 代战斗机及其发动机 的研制已经基本完成。

3.1.2. 技术推进：预研先行 充分验证，综合能力和经济性的全面突破

航空发动机作为国防武器重要的子系统，是多部件在高温、高压和高转速的复杂环 境下相互配合、需具备高性能、长寿命、高可靠、轻重量和经济性等的高度知识和 技术密集型产品。目前使用最多的航空发动机为有压喷气式发动机，其中涡扇、涡 桨和桨扇发动机都是以涡轮喷气发动机为基础衍变而来。涡轮喷气发动机主要由进 气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管、附件传动装置和附属系统等组成，进气道 即发动机前端进气部件由进气机匣组成的气流通道；压气机即对空气做功以压缩空 气的转动部件，通常又可分为轴流式和离心式压气机，目前主流军民用飞机主要采 用轴流式压气机；燃烧室即航空燃油燃烧的场所，将燃料化学能转化为热能释放出 来；涡轮即接受燃烧室释放的高速热流的部件，其被燃气做功同时获得的功一部风 供给压气机压缩空气；尾喷管作用是使得涡轮导出的热气流得到膨胀加速产生推力， 同时调节发动机工作状态。如在涡喷发动机的涡轮后再加装一套涡轮（一级或多级）， 让燃气在后一涡轮中膨胀，驱动此涡轮高速旋转并发出一定功率以带动一个直径比 压气机大的风扇，就变成了涡轮风扇发动机。

核心机是航空燃气涡轮发动机的重中之重，其研制可缩短发动机的研制周期、降低 成本和提高可靠性，且以更低的风险进行多型号的系列化派生发展。燃气发生器是 航空燃气涡轮发动机中重要部分，包括压气机、燃烧室和带动压气机的涡轮。燃气 涡轮发动机的高压转子部分为核心机，即单转子发动机中，核心机就是燃气发生器； 双转子燃气涡轮发动机的核心机仅包括高压压气机、燃烧室和高压涡轮。用核心机 在真实发动机工作环境下评估部件性能、部件间的匹配、总体技术性能等，能减少 工程发展时的技术风险、缩短工程发展的周期和降低成本等；在核心机的基础上经 必要的修改后，配上从其他研究计划得到的风扇、低压涡轮、加力燃烧室、控制系 统和传动系统等，就可以以低的风险研制出覆盖一定推力（功率）范围，满足不同 用途的一系列发动机。

国外通过实施各项先进技术预研计划提前开展技术验证机的研究，使型号发动机中 应用的新技术能得到充分的前期技术验证。从 20 世纪 70 年代起，美、英、法等国 认识到技术验证核心机具有减少型号研制风险、降低研制费用、企业信息缩短研制周期等特 点，开始重视核心机技术发展途径，以美国四代机发动机 F119 为例，在预研阶段， 以充分的核心机技术验证为基础；进入型号阶段后，核心机上采用同期开展的各项 技术验证计划中经验证的成熟技术；设计定型后，以核心机为验证平台，派生发展 途径从系列化已逐渐跨越到多用途层面。20 世纪 80 年代以来，美英法等国实施了 IHPTET、VAATE、ACME、VITAL 等一系列层次分明的先进技术预研计划，以满足 军用飞机发动机提出的更高要求。

美国在 1987 年开始实施综合高性能涡轮发动机技术（IHPTET）预研计划，主要强 调提高推进系统综合能力。IHPTET 计划由美国空军发起，海军、陆军、国防部先进 技术预研计划局、NASA 和通用电气、惠普公司等 7 家主要发动机制造商联合制定 并实施。其目的是为战斗机/攻击机发动机、直升机发动机、巡航导弹发动机和运输 机发动机等各种航空涡轮发动机的实验验证和工程研制提供技术基础与保障，而非 研制出新型发动机；其目标是到 2003 年前后使美国航空推进系统能力比 1988 年水 平提高 1 倍，即推重比或功率重量比增加 100%-120%，耗油率下降 30%-40%，生产 和维修成本降低 35%-60%；其成果以 1995 财年、2000 财年和 2005 财年 3 个阶段 进行总结，前掠的整体叶盘结构的风扇、三维设计的高负荷整体叶盘结构的高压压 气机、多斜孔冷却燃烧室、“超冷”高压涡轮、整体式旋流加力燃烧室、二维和轴对 称推力矢量喷管以及带光纤的先进 FADEC 系统刷封、先进的复合材料部件等技术 已经应用到 F136、F135、F119、F414、F100、F110、LV100-5 等军用发动机和 XTL187/SEI 验证机与通用发动机计划的发动机上，取得了明显收效；GE90、PW4084、 CFM56-7、AE3007 和 FJ44 等民用发动机也应用了该计划的成果。

多用途和和经济可承受先进涡轮发动机（VAATE）技术预研计划汲取 IHPTET 计 划成熟经验，工作重点调整为提高经济可承受性。在 IHPTET 预研计划取得的部分 重要成果和成功经验的基础上，美国国防部、国家航空航天局（NASA）、能源部和 工业界联合制订了 IHPTET 预研计划的后续计划，即通用的经济可承受的先进涡轮 发动机（VAATE）技术预研计划，该项计划于 1999 年开始筹划、于 2003 年开始部 分实施，于 2006 年开始全面实施，计划分两个阶段到 2017 年结束。其目的是开发、 验证和转移革新的涡轮发动机技术，通过在较低耗油率下提供较高的体重比和降低 涡轮发动机生产和维护费用；其目标是 2003-2017 年使现役、在研和未来的军民两 用推进系统的经济可承受性较基准推进系统的提高 10 倍，大型涡扇/涡喷发动机推 重比增加 200%，耗油率降低 25%，费用降低 60%。不同于 IHPTET 预研计划，VAATE 计划更强调经济可承受性，主要通过通用核心机（多用途通用核心机—军民验证机 发动机—多用途涡轮发动机）、智能发动机（自优化、自诊断和强任务适应性）和耐 久性（提高技术储备等级、降低成本）三大关键领域实现。

随着航空发动机和验证机的发展，战斗机发动机向综合性更高方向发展。推重比： 第 1 代战斗机发动机的推重比为 3.0-4.0，第 2 代的推重比为 5.0-6.0，第 3 代的推重 比为 7.5-8.0，其改进型发动机的推重比已达到 8.0-10.0，第 4 代的推重比在 10.0 左 右。总增压比：上世纪 70 年代研制的第 3 代战斗机发动机总增压比大多在 20-30 水 平范围内，随着压气机出口级材料耐温能力的提高，90 年代末第 4 代战斗机发动机 和第 3 代的最新改型发动机的总增压比有了明显提高。耗油率：最大加力耗油率呈 现增长趋势，最大推力状态耗油率从 1.0-1.2kg（daN.h）下降到第 4 代的 0.6-0.7kg （daN.h）。涡轮进口温度：提高涡轮进口温度可明显增大发动机的单位推力，随着 冷却技术、耐高温材料和先进涂层技术的发展，战斗机发动机的涡轮进口温度持续 提高。

3.1.3. 超高门槛：研究-设计-试验多轮迭代，大量先期经费投入

战斗机发动机全新研制周期长于机体全新研制周期，随着技术要求不断提高，研制 周期有所增长。作为典型的知识和技术密集型产品，航空发动机研制涉及气动力学、 传热学、材料力学、理论力学、流体力学、断裂力学、弹性力学等诸多学科。航空 发动机内部的物理、化学现象非常复杂，目前仍然不能完全从理论上给予详细、准 确的描述，只能依靠实际发动机试验进行验证。其研制需要进行“设计—试验—修 改设计—再试验”的多轮迭代，需要大量部件、组件和整机试验件加工，以及各种 试验设备，需要数十万小时数量级零部件试验、附件试验和近万小时的整机地面与 飞行试验，还需要在使用中不断改进和完善。根据刘永泉《国外战斗机发动机的发 展与研究》，战斗机发动机的全新研制周期（从最初的方案设想到全面生产）一般为 9~15 年，其中，方案研究为 1~5 年，验证与审批为 2.75~3.75 年，全面研制为 5~6 年。战斗机发动机的改型研制周期是全新研制的一半左右，即 5~7 年，但是，改动 量很大的战斗机发动机改型研制可能遇到的困难与全新研制的相同，周期也与全新 研制的相当或更长。

第 4 代战斗机发动机的研制周期相比第 3 代明显延长。20 世纪 60-70 年代，由于当 时对发动机研制的长期性和复杂性缺乏认知，研制工作中对可靠性、耐久性工作进 行明显不足，研制周期普遍较短，如全新研制的 F100-PW-100 研制周期为 6 年。20 世纪 80 年代以来，由于技术领域又取得了重大扩展和技术要求的不断提高，国内外 全新研制战斗机发动机的研制周期又略有增长，从型号验证机到设计定型 17~19 年， 从正式研制到设计定型也在 10 年以上。总之，无论是全新研制还是改进改型，第 4 代战斗机发动机的研制周期都比第 3 代战斗机发动机的研制周期明显延长。以典型 的全新研制的第 4 代战斗机发动机 119 的研制周期为例，从 70 年代中期部件技术 预研开始到 2005 年具备初始作战能力长达 30 年，比计划的时间拖后了 7 年零 1 个 月；从型号地面验证机设计开始到 2005 年具备初始作战能力也有 22 年，比计划的 时间拖后了 7 年零 1 个月；从 1991 年签订工程和制造研制合同开始到 2002 年完成 最初使用交付试验为 11 年，实际上推迟了 4 年。

航空发动机的研制需要大量的持续的经费投入。发动机的研制过程是一个“研究— 设计—制造—试验—修改设计—再制造—再试验”的多轮迭代过程，需要大量的持 续的经费投入。20 世纪 60-70 年代，由于时间和经费的限制造成研制工作进行不充 分，发动机投入使用后需要花费更多经费开展部件改进，如 F10-PW-100、TF30、 TF34 研制费用为 4.57、0.21 和 0.15 亿美元，其部件改进计划费用则高达 6.65、2.89 和 2.1 亿美元。20 世纪 80 年代以来，战斗机发动机的研制国和研制商都不惜投入 巨额资金，进行充分的设计和试验验证工作。F119 发动机的研制费用，从 X 型发动 机验证机到 1991 年进入工程研制阶段为 18.32 亿美元，在工程研制阶段为 24.65 亿 美元。由 F119 发动机改型研制的 F135 发动机的研制费用，在进入工程研制阶段前 为 9 亿美元，在工程研制阶段为 57.68 亿美元；由 YF120 发动机改型研制的 F136 发 动机的研制费用，在进入工程研制阶段前为 5.58 亿美元，在工程研制阶段为 24 亿 美元。总体来看，第 4 代战斗机发动机的研制费用明显高于第 3 代战斗机发动机的 研制费用。

3.2. 装配试车：多流程的复杂工艺，新型号反复排故拉低毛利率水平

航空发动机装配系统一般分为零件—部/组件—单元体—总体。组成发动机的组件和 部件按照装配工艺分为下列几大类：1）机械组合件：由若干个零件组成，这些零件 必须一起进行加工。例如压气机转子、压气机机匣、涡轮转子、导向器等；2）焊接 组合件：由若干个零件用焊接接合的方法组成,如：火焰筒、加力燃烧室简体、扩散 器壳体、稳定器、点火器等；3）胶接组合件：由若干个零件用特种胶接结合组成， 例如整流罩；4）装配组合件：由零件、机加组合件、焊接组合件、胶接组合件,直接 由装配工作过程组成具有独立性质的装配单元，如扩散器；5）装配部件：两个或更 多的零件直接由装配工作过程组成的装配单元，如附件机匣等；6）单元体：完全互 换的结构与工艺统一的单元。在发动机独立完成一个使命，不需要特殊调整试验就 能更换，更换时一般只用通用工具不用专用工具,完成同一使命在结构上组合成一体 的一套协同工作的零件，如压气机、涡轮等。

航空发动机装配工艺流程是零件、部件、组件、单元体、成件和附件组成发动机的 周转流动程序。装配过程中的基础件、基础组件都安装在装配车、装配架和装配夹 具上，保持足够刚度，依次完成安装零、组件的装配工序，最终完成总体装配。零 件存储或放置在装配车或装配架上，随着组装工序不断向前，发动机体积越来越大， 还需要在某些站位配备升降平台，或采用地坑设计，以保证装配工人生产效率，降 低工作强度。

航空发动机工艺流程周期一般经历 2 次总装配和 2 次试车（两装两试）或一装一试， 新型号或需经过反复排故和返修工作，以致较高成本和较低毛利率。发动机工艺流 程周期是指从零件制造至发动机油封包装、装箱的全过程时间，一般要经历 2 次总 装配和 2 次试车。发动机第一次装配后进行工厂试车，初步录取性能，磨合发动机 零件；第二次装配是组装经工厂试车、磨合后经故随检验，有装机结论的零件，经 检验试车，调整性能直至合格为止。第一次装配试车合格后每台发动机都要经过分 解，故障检验后进行第二次装配。随着发动机零件制造质量和装配质量的稳定和提 高，允许按一定台次比例分解发动机，允许第一次装配试车合格后不分解发动机；允许局部分解发动机上质量不稳定的部、组件和附件，第一次装配前已在试验器上 试验合格经过分解检查的部、组件，发动机试车合格后不再分解这些附件和组、部 件；分解的发动机都要进行二次装配。由于新型号发动机初期技术不成熟和装配过 程中的不可控因素影响导致故障率较高，需要通过多次装配—试车—分解—故障检 查和排除—装配流程保证出厂时性能达标，因此新型号发动机装配的更长周期和更 高排故费用将拉高单机成本、拉低毛利率水平，随着型号的技术成熟度和组装熟练 度不断提升，毛利率会迎来向上拐点。

3.3. 返厂大修：军方和主机厂承担，具备高技术难度和高附加值属性

航空发动机需定期或不定期进行返厂大修。发动机的每一次升空都要经受严峻考验， 短时间内发动机要承受从常温到上千摄氏度的温度变化，再加上高速、高压、振动， 战机发动机性能可能发生偏差，从而使零件因疲劳、磨损、腐蚀、烧蚀、裂纹产生 损坏、断裂和漏油等故障。因此战机发动机达到一定的工作时间后，必须从飞机上 拆下，送往工厂大修。一台发动机送到大修厂的第一步是进行分解，分解到最小修 理单元（数万个拆解零件），之后按规定更换寿命到期或者是出现问题的零组件，对 零件进行清洗、故检探伤、检测修理、装配组装、试验试车和油封交付等维修步骤， 将发动机恢复到新机的技术状态再整机交付部队重新使用。

返厂大修具备高技术难度及高附加值属性，一般由军方和主机厂共同承担。尽管发 动机不是独立的武器装备，但无论是保障还是维修，在国内外都作为独立的装备考 虑，由于发动机结构复杂，对检测标准、维修技术、维修设备要求高。从成本构成 看，根据《Engine Maintenance Conceptsfor Financiers》，民用航空的返厂维修成本主 要由材料费用（占比 60%-70%）、人力费用（占比 20%-30%）和维修费用（10%-20%） 组成，根据《美国空军装备维修保障管理体制研究》，目前美国航空武器系统、飞行 安全设备的维修部件中，86%的军用备件和近 100%的燃料都是资源由美国国防部维修保 障机构中的国防后勤局（DLA）负责为航空武器系统、飞行安全设备等提供维修部 件。对于主机厂而言，同一型号的大修伴随着维修技术改进、换件数量改变和修理 能力的增强，对成本可控性总体较高，因此主机厂大修业务的毛利率较高。

3.4. 全球格局：寡头垄断特征明显，我国向自主可控迈进

全球航空发动机产业呈现出典型、明显的寡头垄断格局。由于航空发动机的高技术、 高投入，经过百年的发展，世界上能够独立研制生产先进军用航空发动机并大规模 装备主战飞机的国家只有美、俄、英、法、中五个联合国常任理事国，而能够独立 研制生产商用航空发动机的则主要为美国通用电气（GE）、普拉特惠特尼（PWC）、 英国罗尔斯罗伊斯（RR）和法国赛峰集团（SAFRAN）等，占据着全世界航空发 动机市场 90%以上的份额，而我国在民航发动机领域所占据的市场份额目前还不到 1%。

国内航空发动机经历了仿制、改进、改型到自主研制四个阶段，与国外先进水平仍 有较大差距。自上世纪 40 年代航空发动机问世以来，飞机的飞行速度、高度和机动 性大大提高，喷气式战斗机及其发动机大致经历了 4 次更新换代，目前我国发动机 技术正由第三代向第四代跨越。我国航空发动机起步于上世纪 50 年代，1956 年我 国仿制的第一代涡喷-5 通过鉴定，我国成为少数可以批量生产喷气式发动机的国家。 上世纪 60 至 70 年代，我国在苏联提供的仿制资料的基础上，相继改进研制了涡喷 -6 甲和涡喷-6A/B 三种型号。上世纪 70 年代以后，为满足歼-8 飞机动力装置的需 求，我国成功研制了涡喷-7 甲型发动机，成功实现由单纯仿制生产向自行设计改型 的转变。1987 年我国第三代涡扇发动机“昆仑”正式立项，并于 2002 年正式设计 定型，标着这中国具备独立自主研制航空发动机的能力。2005 年我国第一型大推力 涡扇发动机 WS-10 完成定型考核，整体性能接近美国 F100-GE-129IPE。目前正在 研制的 WS-15 发动机整体性能达到第四代发动机的水平，预计在不远将来实现定型 列装。

我国航空发动机产业已走上独立自主的道路，与世界先进水准间的差距正不断缩小。 经过近 30 年的仿制、改进、改型过程的探索，我国航空发动机产业在上世纪 80 年 代走上独立自主的发展道路，成功研制出具有自主知识产权的中推力涡喷发动机 WP-14、大推力涡扇发动机 WS-10 等第二代、第三代航空发动机，将与国外先进水 平的技术差距由 20 年缩短至 15 年左右，WS-10 及其衍生型号已批量列装我国歼10A、歼-11 和歼-16 等战机。目前我国正在研制第四代航空发动机 WS-15 有望在近 几年完成定型，其主要技术指标接近或超过 F119、AL41F 等主流第四代航空发动机 水平。此外，国产涡轴、涡桨航空发动机正越来越多的在国产飞机中应用，商用大 涵道比涡扇发动机也正在研制当中，自主研制的燃气轮机也在逐步在军民市场得到 推广。

4. 批产列装提速 后端维修起量，军品主业步入黄金发展期

4.1. 前装市场：总量和代差增补需求拓宽新/改型列装空间，产能扩张 产效提升助力首轮业绩收获

4.1.1. 美军步入四代发动机稳定采购阶段，公司受益于自主可控战略下总量和代际 的差距追补

美国 2022 财年国防预算中对于第四代战斗机发动机 F135 的采购数量与近几年相 当，维持在 90 台/年左右。以 F-35 为例，F135 推进系统是为洛马公司联合攻击战斗 机（JSF）F-35 研制的低成本、多用途推进系统，F-35A/B/C 三种机型分别配备不同 的推进系统以满足各自的功能要求，为满足常规起落（CLOT）型的 F-35A（空军） 战斗机的使用要求，推进系统采用 F135-PW-100 发动机；为满足短距起飞和垂直降 落的（STOVL）型的 F-35B（海军陆战队）战斗机的使用要求，推进系统采用 P135- PW-400，这是一种“主推进系统 升力系统”的组合动力形式；为满足短距起飞和 垂直降落的（STOVL）型的 F-35C（海军及海军陆战队）战斗机的使用要求，推进 系统采用 F135-PW-600 发动机。

根据美国国防部 2022 财年空军和海军采购预算，计划花费 13.69 亿美元用于采购 85 台 F-35 发动机，其中装配 F-35A 战斗机的 F135-PW-100 发动机 48 台（单机费用 1277.6 万美元），用于空军；装配 F-35B 战斗机的 F135-PW-400 发动机 17 台（单机 费用 2944.6 万美元），用于海军陆战队；装配 F-35C 战斗机的 F135-PW-600 发动机 20 架（单机费用 1277.6 万美元），用于海军（其中 15 台海军和 5 台海军陆战队）。 从 2019 财年到 2022 财年，美军对 F-35 战斗机发动机的采购数量虽有所减少，但总 体稳定在 90 台/年左右。根据 CRSREPORT《F-35 Joint Strike Fighter (JSF) Program》 预测，23FY-25FY 美军对 F135 发动机的采购数量将伴随 F-35 采购数量触底回升， 逐渐攀升至 100 台/年左右。

我国军机在总量和代际与美国尚存在较大差距，增补与跨代发展空间巨大。数量上 看，根据《World Air Forces 2021》，截至 2020 年，美国拥有军用飞机 13232 架，数 量居全球第一；我国拥有军机数量为 3260 架，仅为美国的 60.33%，其中战斗机 1571 架、武装直升机 902 架、运输机 264 架、教练机 405 架、加油机 3 架和特种飞机 111 架，同美国存在较大差距。结构上，我国战斗机中大量存在着歼-7、歼-8 等老旧二 代机型，三代机和四代机数量占比远低于美国、俄罗斯。J-7、J-8 等二代机均为上世 纪 90 年代以前的主流机型，服役时间较长，未来将逐步升级为 J-10、J-16、J-20 等 三代半或四代新机型。对标美国，我国军机尤其是先进战机在数量上存在很大增补 空间，以“20 系列”为代表的国产先进军机已进入批产列装阶段，催生其装配发动 机大量的列装和换装需求。

我国航空发动机产业已经基本扭转跟踪仿制的被动局面，向实现自主研制战略转变， 但与国际领先发动机仍存在跨越代际的差距。我国目前主要列装的第 3 代航空发动 机中推涡扇发动机涡扇-10（推重比 8.1）于 2010 年完成生产定型试验；第 4 代自主研制的大推涡扇发动机涡扇-15 仍在研制。而美国已经于 2005 年具备第 4 代航空发 动机 F119（推重比大于 10）的初始使用能力；F135 推进系统（推重比 10.5）已于 2012 年在 F-35A/B/C 战斗机上投入使用；第 5 代航空发动机 XA100 验证机已完成 地面试验；并在 VAATE 技术预研计划推进下，发动机向更高性能大步前进。航空 发动机国产替代催化结构性升级，打开增量成长空间，“十四五”期间以歼-15、歼16 和歼-20 等为代表的主力战斗机新机列装需求放量，驱动航空发动机新机市场进 入高景气度和高确定性阶段。

国产三代机动力系统长期从俄罗斯进口，涡扇-10 实现对进口发动机的替代。航空 发动机是国内航分类空工业的薄弱环节，长期以来国产三代机、大型运输机的发动机均 需从俄罗斯进口，包括歼-11/歼-15 的 AL-31F、歼-10 的 AL-31FN、FC-1 的 RD-93 以及运-20 和轰-6K 使用的 D-30 发动机。在近 20 年里，进口歼-11、歼-10 等三代机 使用的 AL-31F 系列发动机的数量接近 1000 台，造成大量外汇流出的同时，也制约 了国内航空工业的独立自主发展。上世纪八十年代中期，我国决定发展新一代大推 力涡扇发动机，1987 年 10 月涡扇-10 正式立项进入验证机研制阶段，在 2001 年 7 月实现型号装机首飞。2003 年 12 月装两台涡扇-10A 的歼 11A 成功首飞，2003-2004 年间国产涡扇-10A 开始试装歼 10 战斗机，最终于 2005 年 11 月通过长久初始寿命 试车，当年 12 月 28 日完成定型审查考核。

目前涡扇-10 系列为代表的国产涡扇发动机已成为第三代战斗机主力发动机，在研 型号进展顺利，市场需求旺盛、组装熟练度提升正向带动产品良率和公司盈利能力。 涡扇-10 是我国首型自主研制的大推力涡扇发动机，目前已发展出 涡扇10A/B/B2/C/H/矢量等多个衍生型号，在歼-10/11/15/16/20 等多个系列战斗机的主力 发动机，第十三届中国航展上，四代机歼-20 正式配装国产航发亮相。除此以外，我 国主要轰炸机及运输机配发正在实现国产逐步替代，相关型号在研制及试飞中，运 -20 总设计师唐长红也透露运-20 已配装两型国产航发进行试飞，性能优越。涡扇-13 配装机型 FC-1 枭龙战机实现出口交付。拟配装歼-20 战机的国产四代航发涡扇-15 发动机研制进展顺利。根据公司 2021 年半年报，公司目前三代机工艺不断趋于成 熟；四代机关键技术能力大幅提升；五代机预研技术持续突破瓶颈。未来随着大量 先进军机的列装将会释放大量的大推力涡扇、中小推力涡扇、大涵道比涡扇等各类 涡扇航空发动机列装需求，且伴随放量型号工艺趋于成熟，公司产品良率和盈利能 力有望持续改善。

中小功率涡桨和涡轴发动机技术成熟，已广泛应用在国产运输机和直升机上。公司 中小功率涡轴和涡桨发动机谱系相对完整，涡轴发动机功率覆盖 600-2000KW，涡 桨发动机功率覆盖 550-38124KW，基本可以满足中小型直升机、运输机的使用需求。 目前南方公司生产的涡-6、涡桨-9 等系列涡桨发动机在国产陕飞运-8/9、空警 500、 AG600 等平台改型以及哈飞运-12 等运输机上广泛运用，中功率涡桨-10 在研；涡轴 -8、涡轴-9、涡轴-10 等涡轴发动机也应用于国产哈飞直-9、武直-19、直-20 以及昌 飞直-10 和直-11 等系列直升机。其中，直-20 作为我国首款中型通用直升机，填补 了我军在对 10 吨级运力的空缺，其基本型及后续衍生型号有望在陆航、海军、空军 等各兵种广泛应用，承担运输、反潜、搜救等作战任务。预计国内军用市场对直-20 系列直升机需求量将超过 1000 架，这将大幅带动对相应涡轴发动机的列装需求。

4.1.2. 通用核心机 改进改型向用途多元化发展，或降低研制成本增厚同系列利润

利用多用途核心机进行系列化发展，具备缩短发动机的研制周期、提高可靠性、降 低成本等优势。在同一核心机上配上不同的“风扇、低压涡轮、加力燃烧室等低压 部件及相关系统”，就可以以较低的风险研制出覆盖一定推力（功率）范围的一系列 发动机。满足不同用途飞机对动力的需要，从而实现核心机的多用途目标。其优势 在于：1）缓减发动机研制周期长于飞机研制的矛盾。通常发动机的研制周期要比飞 机的研制周期长。核心机可以在不针对具体型号的前提下提前研制，有足够的时间 进行调试、修改和结构完整性的考验，根据周人治《航空发动机核心机技术及发动 机发展型谱研究》，在一台成熟的核心机上派生新机周期只要 3-5 年；2）可增加几 型发动机的通用零件数，改善互换性。由于从核心机派生出一系列的新发动机，因 而增加了其零件的通用性，不仅节约了研制成本，而且由于通用零件产量的增多， 降低了单件生产的成本，同时也减少了备件的费用，可使维护程序标准化，改善了 互换性，简化了维修保障，从而降低使用费用。3）可大大缩短发动机的研制周期， 降低成本，提高可靠性。如果型号发动机的技术要求不大大超过经验证的技术水平， 那么由于采用成熟的核心机技术而使进入工程发展的风险减小，结果可大大缩短研 制周期和节省研制费用。根据周人治《航空发动机核心机技术及发动机发展型谱研 究》，经过性能验证后的研制时间约为 6 年，经过性能和耐久性验证后的研制时间约 为 5 年，而采用常规途径的研制时间约为 9 年，费用系数为经过性能验证的 1.9 倍， 是经过性能和耐久性验证的 3.2 倍。

改进改型实现用途多元化，先进技术传承的同时降低研制成本，长期或受益于改进 改型带来的系列研制成本降低和相近价格下的利润增厚。以第 3 代战斗机发动机为 例，采用多项技术进行了多种改进改型，如 F100-100/200 发动机，经 F100-220、 F100-229，发展到 F100-229A 和 F100-232 发动机；F110-100 发动机，经 F110-129、 F110-129IPE 发动机发展到 F110-132 发动机；F404-400 发动机，经 F414-400，发展 到了 F414 增推型发动机:AL-31F 发动机，经 AL-33K、AL-31FN、AL-35F、AL-31FD 发动机，通过增大风扇直径和增加铰接的推力矢量喷管，改进发展到 AL-37FU 发动 机；RD33 发动机，经 RD33K、RD33N、RD93，发展到 RD133 发动机。到 20 世纪 90 年代末，F100-232、F110-132、F414 增推型和 AL-37FU 等最新改型发动机的 3 级风扇增压比达到 4.0 左右，总增压比已达到 30~40，涡轮进口温度提高到 1850K 左右，推重比已达到 8.7-10.0，可靠性和耐久性等也得到提高并传承。根据CRSREPORT《F-35 Joint Strike Fighter (JSF) Program》，以截至 2019 年 12 月 31 日 的 F-35 计划中 2456 架生产型飞机来计算单机发动机和机体成本，其中 F-35A 和 F35C 的 F135-PW-100 和 F135-PW-600 发动机单机价格在 1080 万美元左右，装配在 F-35B 的 F135-PW-400 发动机由于其加配升力风扇、滚转控制喷管和 3 轴承偏转喷 管，单机价格较高，为 2630 万美元。我国目前也从涡扇-10 原型版发展出涡扇10A/B/B2/C/H/矢量，以及以涡扇-10A 为基础的涡扇-20 在研型号等多个改进型号， 公司作为国内几乎全谱系军用航空发动机制造商，长期或受益于改进改型带来的系 列研制成本降低和相近价格下的利润增厚。

4.1.3. 产能扩张提速叠加产效持续提升，现金流视角印证新型号批产加速

公司四大主机厂自 2019 年起陆续通过国拨及自筹等方式进行密集的新一轮产能扩 充，产能扩充是业绩释放的前瞻指标。军工行业具备计划性和以销定产属性，无故 扩产和产品滞销的情况鲜有发生。公司自 2018 年起扩产行为提速明显，截至 2021H1， 公司 24 个重点在建工程中，8 个项目或将于 2021 年全部投产，2022 年开始释放产 能并于未来 1-2 年达产；6 个项目或将于 2022 年全部投产并集中释放产能。分别从 公司四大主机厂来看：1）西航集团：截至 2021H1，其 XX 项目、航空发动机修理 能力建设项目和 XX 项目（其他高新三期等）工程进度过半，预计将于 2021-2023 年陆续全部投产；2）黎明公司：重点 9 个在建工程中，7 个或将于 2021-2022 年陆 续全部投产，其中 5 个项目工程进展已达 90%以上；3）黎阳动力：截至 2021H1， 其 XX 专项一期、园区建安工程和 XX 扩批生产能力工程进度超过 70%，预计将于 2021-2022 年陆续全部投产；4）南方公司：重点在建工程中的航空动力产业园和 9302 号厂房项目或有望于 2022 年全部投产。

除此以外，公司于 2014 年定增募集 9.61 亿元用于黎阳动力三代中等推力航空发动 机生产线建设项目和 1.20 亿元用于南方公司涡轴航空发动机修理能力建设项目，两 项目分别于 2019 年 2 月和 2021 年 2 月竣工验收，公司目前已具备第三代航空发动 机的批量生产能力。受益于“十四五”以三代半和四代为代表的先进军机放量所带 来的航空发动机需求大幅释放，公司作为基本覆盖三四代主战机型发动机国内唯一供应商，将享受高确定性和高景气度下产能释放带来的规模经济以及盈利能力的持 续改善。

公司处在新型号由小批量生产进入全面批产阶段，表现为 2019 年实现产能投入增 速超越研发支出增速以及 2021Q3 经营性现金流实现高速增长。根据英国 RR 公告， 一款新型号军用航空发动机项目生命周期一般在 50 年以上，期间内现金流周期分 布呈现以下特点：1）研发和测试阶段，表现为不断地资金投入下现金流的持续流出； 2）产品开发和小批量生产阶段，现金流回升但仍为负；3）由小批量生产转入全面 批产阶段，大额预付款到位和生产创收带来的现金盈亏平衡（2 年或更短时间内实现），现金流回正且高速增长；4）后端维修市场主要贡献阶段，现金流达到顶峰并 随着安装基数下降，现金流随着时间推移减少。从公司 2014 年重组后的产能投入 和研发支出的增速来看，2019 年产能投入增速（同比 40.62%）首次超越研发支出 增速（同比 34.86%），印证上文提到的自 2019 年起的新一轮大幅扩产行为，公司处 在新型号由小批量生产进入全面批产的阶段；从公司经营性现金流来看，截至 2021Q3 公司经营活动现金流净额（87.60 亿元）较上年同期（-91.67 亿元）增加 179.27 亿元，大额预付款增加带来的充足现金流将保障公司产品研制和产业化项目建设稳 健运行。

脉动装配生产线改善生产效率，带动人均产效提升。根据公司 2020 年年报披露，国 内首条大涵道比涡扇发动机脉动装配生产线已经完成，西航集团涡扇-20 的新总装 线参照法国施奈克玛的 CFM56 总装线，采用悬挂式设计，不仅生产效率和质量控 制水平提高，而且工人的疲劳度大大降低，且建立了完善的意外风险预防机制，任 何一个工作点出现异常情况都能第一时间给出解决预案。除此以外，根据两机动力控制，2017 年南方公司着手启动脉动装配线建设，并组建了脉动项目团队。装配中 心在脉动装配线的建设与运行上，构建了全套 AEOS 建设的自运行机制：优化分层 例会和管理者标准作业；设置生产瓶颈卡、技术质量卡等三色卡推进问题逐级分层 解决。脉动拉动了前端物料供给和配套的效率，在部装精益单元 总装脉动的产线模 式下，全新的工艺路线提高了产品装配的一致性和可靠性。2019 年上半年，南方公 司配齐按时装配完成率达到 90%。黎阳公司基于数字孪生技术构建的作动筒数字化 “双胞胎”生产线并且探索推动发动机脉动装配线建设。

国内传统的发动机总装线存在灵活性低、装配精度较差、生产效率低等问题。脉动 装配线的工位上层采用可视化的工具挂壁设计，便于操作员方便快捷拿取；下层一 对一定制的专用工装俯首即拾，打破了以往工具工装与工作台分离而设的传统模式， 大大提升生产效率。2014-2020 年，公司人均创收由 64.41 万元提升至 81.86 万元， 人均创利从 2.26 亿元增加至 3.28 亿元，公司有望持续受益于先进装配生产线带来 的组装熟练度和效率的提高，进一步提升产品良率和盈利水平。

4.1.4. 预计未来 10 年我国军用航发新机市场规模 4876.8 亿元

基于我国军机在数量和代际商与美国存在一定差距，测算我国存量军机未来 10 年 换发市场空间以及基于增补与美国军机差距所对应的增量航空发动机市场空间。核 心假设如下：

1）军机增量、单机航发数目和单价：未来十年我国各类军机保有量追赶至美国目前 军机保有量的60%左右，单机航发数目和发动机单价参考美国对应代际发动机情况；

2）换发次数：未来 10 年存量飞机中 60%的军机换发 1 次，40%军机换发 2 次，换 发次数为 60% 40%X2=1.4；增量飞机中换发 0 次和 1 次的军机各占 50%，换发次数 为 0.5；

3）装备系数：考虑到航发备件的采购，假设未来 10 年采购备件比例占装机需求比 例的 15%，装备系数为 1.15。

据此测算，我国存量军机未来 10 年换发市场空间达 1890.7 亿元,增量军用航空发动 机市场空间可达 2986.1 亿元，总计 4876.8 亿元。受益于航空装备更新迭代、军机 航发的加速放量，航空装备的发展成为当前驱动航空发动机市场增长的主要驱动力， 公司作为航空发动机整机核心供应商将迎来高质高速增长期。

4.2. 后端市场：实战化训练带动耗损增加，高附加值维修业务迎来发展 机遇期

4.2.1. 维修业务在发动机全寿命周期具备现金流优势，创新 协作实现费用管控

从航空发动机全寿命周期费用看，维修费用占比约为 40%。从飞机各部分维修价值 量来看，根据 Q-Tech Synergy，发动机维修费用占比约为 39%；从航空发动机全寿 命周期费用来看，根据《An Approach to the Life-cycle Analysis of Aircraft Turbine Engines》，通过统计 1935 个上世纪 50-70 年代的 J79、TF30 和 F100 战斗机发动机 可以发现，其全寿命周期费用中维修费用（基础维护和返厂维修）占比约为 40%， 其他分别为：研发试验占比约 10%、装配占比约 30%、备件占比约 6%、部件改进 占比约 9%、其它约 5%。尽管 20 世纪 60-70 年代研制的 2 代战斗机发动机和早期 3 代发动机以较少的时间和经费完成了设计定型，如 TF30 发动机研制周期仅 2.4 年 且研制费用仅 0.21 亿美元，但现代战斗机发动机的维修费用在全寿命周期费用中仍 为比重最高的一项。

决定发动机全寿命大修费用的两个主要因素为平均大修间隔时间（ATBO，average time between overhaul）和单次大修费用。根据《Estimating Aircraft Depot Maintenance Costs》，平均大修间隔时间和单次大修费用两个因素随着发动机“年龄”发生变化， 1）返厂大修频率随着发动机年龄增长而趋于稳定。在发动机装配初期，发动机会面 临较多的故障从而返厂大修的频率较高，随着技术成熟度伴随发动机年龄的增长而 增长，发动机步入成熟期后，返厂大修频率稳定在某一固定值上下。2）单次大修费 用呈现先增长后降低最终稳定的趋势。在发动机进入成熟期前将面临逐次复杂维修 问题的暴露和解决，单次费用将呈现先升后降的趋势。

全球航空发动机的修理正从故障后维修、定时维修转变为视情维修等先进维修模式。 它的实质是根据发动机的实际状态确定其维修策略，目前正被联合攻击机 F135 和 F136 等发动机型号所采用。根据公司公告，目前全球每年飞机维修费用大致为 310 亿美元，而其中 60%用于发动机的维修上。国外发动机制造厂家正逐步将其业务延 伸到发动机性能监控和维护维修领域。从提供“发动机”到提供“发动机 服务”甚至只提供“服务”已经成为发动机制造企业延长价值链，提高竞争力的重要手段和 发展趋势。普惠公司、RR 公司和 GE 公司全球三大航空发动机制造企业都纷纷改变 原有单一出售发动机的经营模式，致力于扩展发动机维护、发动机租赁、发动机数 含义据管理分析等服务，通过服务合同绑定用户，扩大利润空间。

从我国空军某维修工厂的返厂维修费用构成来看，维修费用可分为修理成本（约占 65%-73%）、期间费用（约占 20%-28%）和企业利润（约占 3%-5%），通过技术创 新、管理创新和内部激励等方法可实现费用控制以及盈利提升。根据《军用航空发 动机基地级维修费用分析与控制》，以某厂所修理的 400 余台 A 型系列航空发动机 作为研究数据样本，维修费用可分为修理成本、期间费用、企业利润三类，各自大 约占整个维修费用的 65%-73%、20%-28%、3%-5%。1）修理成本可进一步分解为直 接材料、试车油料、动力成本、直接人工、军品专项费用和制造费用六子类，A 型 系列产品直接材料成本中 40%属于必换件成本，60%属于易损件成本；2）期间费用 包含管理费用和财务费用，管理费用包括维持基地正常运转的各项消耗性开支、行 政性开支、员工培训开支、党政工团及群众工作开支、保密工作开支和技术研发费 用等。财务费用主要包括银行资金利息及日常交易手续费用等财务成本，存在明显 的个体差异，不是维修费用的关键构成部分；3）企业利润为现行审价机制确认的维 修保障企业产品利润。

某厂通过技术创新、管理创新、内部激励和军民融合等方式降低产品消耗作业数量、 降低作业资源消耗数量以及选择低成本作业或转移非增值作业以实现控制费用提升 利润的目的。以管理创新为例，某厂以流程再造的方式降低或消除非增值作业耗费， 实现维修费用控制的目标，流程再造后 5 年内累计完成工业总产值、营业收入、利 润，分别比流程再造前 5 年累计数增长了 127%、125%、82%；全员劳动生产率比 再造前提高 115%；万元产值综合能耗比实施流程再造前下降 50%。流程再造后企 业产能提高 120%，A 型系列产品修理流程效率提高 3.5 倍。

4.2.2. 三代涡扇步入翻修增长期，公司布局修理条线应对实战化训练体系下维修业务放量

罗罗公司的国防和民航业务中，国防业务营业收入稳定增长，两者售后服务的营业 收入贡献比例均超过 50%。从国防和民航两部分营业收入来看，2020 年 RR 公司国 防业务营收 33.66 亿英镑，同比增长 4%，其中售后服务业务收入增速为 8%，尽管 受到新冠病毒影响，所有国防建设设备保持全年开发并且对员工和供应链采取了积 极保护和维护措施，在此基础上项目交付和货款收取得以加速；2020 年 RR 公司民 航业务营收 50.89 亿英镑，同比下降 37%，受制于空中交通限制，RR 公司大型发动 机交付量下降 48%、飞行小时数下降至 2019 年的 43%。从两部分营业收入构成来 看，2010-2020 年，RR 公司国防售后服务业务占国防营业收入的比重由 51.95%（11.03 亿英镑）增长至 57.34%（19.30 亿英镑），最高时达到 60.56%（2015 年的 12.34 亿 英镑）；民航售后服务业务占民航营业收入比例由 61.54%（30.27 亿英镑）下降至 54.84%（27.91 亿英镑），总体来说两部分的售后服务营收比例较为接近，均在 55% 上下。

我国航空发动机制造厂家对发动机维修业务还没有整体的解决方案，随着近年来各 机型发动机的先后服役，修理量和任务历年来呈现逐渐递增的趋势，涡喷逐步退出 市场，三代涡扇处于翻修增长期，四代有望未来实现接力。国内军用航空发动机大 修参与方主要包括军方修理厂（如解放军 5731 工厂、5702 厂和空军 5719 工厂等）、 公司旗下主机厂以及其全资子公司山西维修等。目前大部分企业的航空发动机维修 业务在企业内部属于批产的附属部分，未能形成独立的维修能力。特别是航空发动 机零部件的深度修理还处于起步阶段，需要大力发展。目前国内在役航空发动机趋 势为：一代航空发动机数量逐步萎缩，新机交付数量少且逐年下降、二代航空发动 机为主流，新机交付数量基本稳定，三代航空发动机为新生力量，新机交付数量逐 年上升。随着航空发动机服役时间的增长，我国航空发动机维修需求总体呈逐步增 加的趋势，1）其中涡喷发动机数量逐年减少，预计 10 年后基本退出市场；2）涡扇 发动机维修数量快速增加，随着三代涡扇发动机首翻期到达，在 2015 年有一个数量 飞跃式增加，涡扇发动机部件维修总体呈快速增长趋势，并在十年后逐步稳定。可 以遇见随着在研的四代航空发动机实现批产，涡扇发动机零部件维修数量将在十几 年后再次迎来飞跃增长期。

军机规模增加叠加实战化训练频率提升，打开后端维修业务空间。1）随着先进武器 装备需求上量带来的存量和增量飞机数量提升，航空发动机维修市场空间将不断扩 容；2）“十四五”期间将由过去的“强军目标稳步推进”转变为“备战能力建设”， 加强实战化训练是“十四五”时期国防和军队建设的重要内容，强调通过实战化训 练不断提升军队战斗素养，实战化训练体系的巩固将大幅提升训练强度以致航空发 动机的耗损增大，从而增加航发维修保障需求，预计伴随“十四五”练兵备战背景 下的高频率演习任务的航空发动机耗损加大，后端维修市场将逐步起量，公司将持 续受益于具备高附加值属性的维修业务占比增加带来的盈利水平提升。

公司近年积极提升航空发动机修理能力以应对广阔的维修市场。根据公司 2018 年 1 月公告，公司对本部西航集团航空发动机修理能力建设项目进行调整，通过整合 航发动力现有航空发动机修理能力，调整现有生产布局，补充部分关键设备，新建 总装修理厂房、试车厂房形成相对独立、完整的涡扇发动机大修分厂。新增/改造工 艺设备总计 73 台（套），其中大修分厂新增/改造工艺设备 49 台（套）；表面处理中 心新增表面处理生产线 24 套。截至 2021H1，该项目工程进度 61%，我们预计 23 年 全部投产，本项目建成后将有效提升航发动力航空发动机修理手段与能力，提升公 司表面处理生产及排放水平，可实现维修航空发动机部件 1450 套/年，产值 74250 万元/年。除此以外，黎明公司的发动机大修线及易必件制造能力建设项目于 2021 年中报披露是工程进度达 90.65%，预计于 2021 年全部投产。预计伴随后端发动机 维修需求逐步起量，高附加值维修业务有望为公司带来进一步的利润贡献。

5. 商用航发及燃气轮机业务注入长期业绩弹性

5.1. 商用航发：国内配套研制 国外转包生产双循环，长期市场空间广阔

民用大客机对发动机的要求与军机差别主要体现在耗油率的要求上。衡量民用航空 发动机的指标有安全性、可靠性；经济可承受性；和排放和噪音要求等。目前降低 耗油率的普遍方式是通过提高涡扇发动机的涵道比以及问冷回热技术。耗油率的降 低往往意味着成本的增加：对比民机主要参数的发展情况可以发现，耗油率越低的 民用航空发动机，涵道比和总增压比趋向于逐步增长、温度相应增加，而大涵道比 的民航发动机是在价格上与小涵道比的发动机相差了近一个量级。

民用飞机的市场份额目前集中在美、英两国。民用航空飞机可以分为支线喷气式飞 机、宽体客机和窄体客机。从市场份额来看，CFM 国际公司凭借其 LEAP 系列发动 机优异的燃油经济性，牢牢把握住窄体飞机 70%以上的市场份额，成为波音及空客 交付和订单数量最多的供应商。而在宽体飞机的大型民用发动机领域，基本是 GE 与 RR 两强争霸的格局，其中 GE 占到了宽体客机近一半的市场存量。

未来二十年我国民航飞机需求大增，累计市场空间 1.3 万亿美元。根据最大乘员量、 空间布局、用途可以将民用客机分为支线客机和干线客机（单通道喷气客机、双通 道喷气客机）。根据《中国商飞公司市场预测年报（2020-2039）》，预计到 2039 年， 全球客机规模将达到 44400 架，是现有客机规模的 1.9 倍，年均增长率 3.2%；我国 客机数量将达到 9641 架，占全球客机数量比例由 2020 年的 16.2%增长至 21.7%， 年均增长率 4.7%。2020-2039 年，预计国内民航飞机交付量将达到 8725 架，二十年 累计市场空间逾 1.3 万亿美元。

国产民航飞机研制取得重大突破，商用航空发展前景广阔。C919 大型客机是我国自 行研制、具有自主知识产权的大型喷气式客机，2008 年完成项目可研论证，2015 年 11 月总装下线，2017 年 5 月完成首架机首飞。2020 年 11 月，中国民航上海航空器 适航审定中心签发 C919 项目首个型号检查核准书（TIA），标志着 C919 飞机构型 基本到位，飞机结构基本得到验证，各系统的需求确认和验证的成熟度能够确保审 定试飞安全有效，正式进入局方审定试飞阶段。2021 年 3 月，中国东方航空作为国 产大飞机 C919 全球首家启动用户，与中国商飞公司在上海正式签署 C919 大型客机 购机合同，首批引进 5 架，东航将成为全球首家运营 C919 大型客机的航空公司。 除此以外，ARJ21、C929 国产民机已分别处于运营和研发阶段，目前我国已经搭建 起由支线客机 ARJ21、单通道喷气客机 C919 及双通道喷气客机 C929 组成的国产民 机谱系，伴随未来民用大涵道比涡扇发动机逐步实现国产化，公司作为核心配套企 业将持续受益。

我国在研的 CJ-1000A 发动机是我国首型民用大涵道比商用航空发动机，公司参与 多项专业配套研制工作。由中国航发商用航空发动机有限责任公司（简称“中国航 发商发”，AECC）设计制造。据中国航发商发官网介绍，目前已完成验证机全部设 计工作，正在开展零部件试制和试验工作。该发动机是一型双轴大涵道比直驱涡扇 发动机，具有高效率、低燃油消耗，低排放、低噪音，高可靠性、长使用寿命，低 维护成本、良好的维修性等产品特性。研发完成后的 CJ-1000A 将用于国产 C919 大 型客机，对标 GE 和 SNECMA 合作生产的 Leap 系列发动机。预计将在 2025 年投 入航线运营，以打破进口发动机对 C919 客机动力系统垄断。此外，在 CJ1000 核心 机基础上研发的更大推力的 AEF3500 发动机正在进行部件试验，未来将作为 CR929 远程宽体客机的发动机。随着公司商用航空发动机配套产品交付运营，商用航 空发动机业务有望打开局面。

海外航空零部件产能向国内转移带来机会，国内外贸转包业务主要国资背景航空企 业承担。航空“转包”生产是全球航空飞机及发动机制造商普遍采用的一种基于“主 制造商-供应商”的供应链合作模式，国际转包在中国具备相当大的规模，主要原因 由：①兼顾成本控制因素考虑，欧美发达国家的航空制造业出现转移趋势，波音、 空客等航空巨头近年开始在国内建立机身系统总装生产线；②近年国内部分航空企 业产品技术水平及质量获得国际市场认可，部分零部件已达到国际公司相应标准， 逐步接轨全球航空零部件制造产业链同台竞技。国内企业承接航空国际转包业务， 主要由中航工业和中国航发两大军工集团的旗下个主机厂或成立的合资公司承担。

公司从 2014 年开始加快推进转包业务，近年公司积极调整对外合作战略，拓展国 际新一代航空发动机市场并且不断提升合作层级。拥有国内最完善的产业链和国际 一流的生产加工技术，与美国 GE、英国 RR、法国 SNECMA、加拿大普惠（PWC） 等世界著名航空发动机制造企业建立长期稳固的战略合作关系，并成为数家外国发 动机制造公司的近百种零件的海外唯一供应商。2020 年公司外贸转包业务营业收入 15.09 亿元，同比下降 41.42%，主要系新冠疫情及中美贸易摩擦影响大量外贸转包 订单撤销或推迟、汇率波动对外贸合同计价及结算产生不确定性影响。公司已积极 调整对外合作战略；2020 年公司外贸转包业务毛利率 9.94%，同比下降 1.32pct，主 要系公司出口转包产品仍主要以零部件制造为主，而部件、单元体制造、修理等高 附加值业务较少，新型发动机关键零部件制造技术能力有待提高，造成利润空间短 期受限。

近年公司积极调整对外合作战略：1）提升核心制造能力，巩固公司民用航空发动机 业务的行业地位，深入了解市场变化，增加“短、平、快”业务承接；2）拓展国际 新一代航空发动机市场，不断提升合作层级，转包生产由零件为主向技术含量高、 利润高、集成度高的零组件及单元体方向发展。

5.2. 燃气轮机：产品谱系完备，民用燃机有望成为新业绩增长点

以航空发动机的燃气发生器为基础发展来的航改燃机可应用于发电、舰船动力、天 然气和石油管道输送、巡航导弹和坦克装甲车辆动力等领域。利用核心机输出的高 温高压燃气驱动一个带动负载设备(如发电机、水泵、油泵)或船用螺旋桨的涡轮，那 么航空发动机就可变为地面或舰船的动力装置。在燃气发生器后用来驱动地面装置 的涡轮称为动力涡轮，燃气发生器加上动力涡轮称为地面或舰船用燃气轮机。航改 燃机具备以下优点：1）投资少、研制周期短和生产成本低：充分利用航发经验，在 现有机组基础商进行改装研制；2）效率高和重量轻：目前先进的简单循环工业型燃 气轮机机组效率为 31%-41%，低于航改燃机机组达到的 34%-38%；3）检修方便、 维护费用低：航改燃机机组广泛采用更换燃气发生器的办法来检修，一般在 10 小时 内即可更换完毕，在制造厂或检修中心检修比在现场解体检修方便，人员节约、费 用低廉；4)利用率高：主要是由于机组的安全可靠性高和大修间隔时间长，其次则 是采用了更换燃气发生器的检修办法，机组的利用率可达 99%以上。

我国燃气轮机与国际先进水平差距较大，目前国内市场基本被外商垄断。燃气轮机 具有功率大、尺寸小、起动迅速、加速性和机动性好等特点，对国防、能源、电力 等领域都有重要的战略意义。国内燃气轮机产业的发展起步于上世纪 50 年代，研制力量分散在航空、航天、机械、船舶等多个工业系统内。目前国际上已经发展了三 代燃气轮机，部分第四代高效燃气轮机已经投入使用。本世纪初，我国采用以市场 换技术的形式，引进 GE、西门子、三菱重工 3 种 F 级燃气轮机，但由于未掌握关 键技术，目前国内在研的机组大多停留在第三代机组的水平，技术上与国外先进水 平存在较大的差距。目前国内燃气轮机市场基本被外商垄断：（1）重型燃气轮机： 主要使用 GE、西门子、三菱重工等公司的产品；（2）中小型燃气轮机：主要使用 GE、罗罗、索拉等公司的产品；（3）舰船用燃气轮机：通过技术引进和自主研制， 国产燃机取得一定进展，但与国外先进水平差距较大；（4）微型燃气轮机：市场几 乎空白。

我国燃气轮机在分布式供能、加压站、工业发电等领域潜在市场巨大，政策扶持行 业快速发展。我国目前“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等大型工程以及我 国船舶制造业的快速发展均使得我国对燃气轮机需求急速上升。以西气东输工程为 例，天然气管线一般每隔 100 至 200 公里设有一个由多台压缩机组构成的压气站， 通过燃气轮机不断加压保证天然气的长距离输送，需要大量采购 30MW 级燃气轮机 驱动压缩机组。2017 年 6 月发改委和能源局联合印发的《依托能源工程推进燃气轮 机创新发展的若干意见》，组织第一批燃气轮机创新发展示范项目，力争在 2022 年 前完成技术装备攻关和项目建设，我国燃气轮机产业长期以来依赖进口的关键核心 技术将逐步实现国产化。

公司拥有完备的燃气轮机产品谱系，民用燃气轮机将成为公司新的业绩增长点。燃 气轮机与航空发动机技术同源，自上世纪 80 年代开始，东安、南航空方、黎明等航空发 动机厂商，陆续推出 WJ6-G 系列、WJ5-G 系列、WZ5-G 系列、WS9-G 系列、WP6- G 工业型及 WZ6-G 工业型等 10 余个型号航改燃气轮机产品，向电力、油田、石化 等部门提供 100 多台套的燃气轮机机组。公司作为国内航空发动机研制的主力军， 依托航空发动机的技术积累和产业链优势，研发了大、中、小型航改和重型燃气轮 机产品，形成了覆盖微、小、中、大功率的完备型号谱系，功率范围覆盖 18kW 至 114kW。截止 2018 年底，公司在国内和海外市场已累计供应 300 台套中型及小型燃 气轮机发电机组，安装、维修了超过 500 台套燃气轮机发电机组及 300 余台套余热、 余压回收利用机组。在国内产业政策和宏观环境的支持下，公司产品有望在分布式 供能、工业发电、海洋装备发电等领域打破外商的垄断，成为公司新的业绩增长点。

6. 盈利预测及投资分析

预计公司 2021-2023 年实现营业收入 346.49/424.84/518.87 亿元，实现归母净利 14.98/18.86/22.68 亿元， EPS 分 别 为 0.56/0.71/0.85 元 ， 对 应 PE 分别为 89.05/70.73/58.81 倍，公司作为国内唯一生产制造全品类军用航空发动机的企业，基 本覆盖三代主战机型发动机国内唯一供应商，在发动机整机制造行业几乎处于垄断 地位，且受益于军用航发列装加速以及维修业务起量的现状，我们判断公司经营情 况有望实现快速增长。

1）航空发动机制造及衍生产品：考虑“十四五”期间军用航空发动机在总量和代际 的差距追补和国产化率提升局面下，以涡扇-10 系列为代表的国产涡扇发动机列装 加速，预计公司主业规模保持快速增长；公司有望持续受益于先进装配生产线带来 的组装熟练度和人均产效的持续提高，进一步提升产品良率，以及高附加值维修业 务起量带来盈利水平改善。预计航空发动机制造及衍生产品业务 2021-2023 年收入 增速为 22.6%/23.7%/22.9%，营收为 320.76/396.78/487.65 亿元，毛利率分别为 14.60%/14.80%/15.00%；

2）外贸转包生产：公司作为国际领先发动机制造公司的近百种零件的海外唯一供应 商，外贸转包业务将在新冠疫情逐渐控制和全球经济复苏背景下逐步步入正轨。预 计 外贸转包 生产业 务 2021-2023 年收入 增速为 2.0%/10.0%/12.0% ，营 收为 15.40/16.94/18.97 亿元，毛利率分别为 9.80%/10.00%/10.20%；

3）非航空产品及其他：预计公司非航空产品及其他业务规模保持稳定增长，预计非 航空产品及其他业务2021-2023年收入增速为5.0%/6.0%/7.0%，营收为6.23/6.60/7.06 亿元，毛利率分别为 12.50%/12.80%/13.20%；

4）其他业务：预计公司其他业务规模保持平稳，预计 2021-2023 年收入增速为 12.0%/10的.0%/15.0% ， 营 收 为 4.11/4.52/5.20 亿元，毛利率分别为 41.34%/47.30%/47.01%。