我国航空发动机发展分析报告( 55 页)

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目录

一、航空发动机：飞机心脏，工业之花 ...... 7

1. 航空发动机分类 ........ 7

2. 航空发动机发展历程 ........ 8

2.1. 活塞式发动机：低速、通用飞机仍在应用 .......... 8

2.2. 涡喷发动机：已逐步被涡扇发动机取代 ...... 8

2.3. 涡扇发动机：军民用飞机主要动力 ...... 9

2.4. 涡桨发动机：应用于中小型运输机和通用飞机........ 10

2.5. 涡轴发动机：直升机唯一动力 .....11

2.6. 桨扇发动机：目前仅有一款成功机型 ........ 12

3. 航空发动机产业特点 ...... 12

3.1. 基于核心机衍生发展 ........... 12

3.2. 高温高压高转速，考验现代工业技术极限 ........ 14

3.3. 高投入长周期，伴随巨大经营风险 ........... 14

3.4. 壁垒门槛高，经济回报高 ........... 15

3.5. 军民通用性强 ........ 15

二、产业格局：美俄英寡头垄断，中国从测仿到自研 ........... 17

1. 航空发动机产业格局 ...... 17

1.1. 全球寡头垄断 ........ 17

1.2. 军民协调发展 ........ 17

1.3. 主承包商-供应商发展模式 .......... 18

2. 军用航空发动机市场寡头垄断，美俄占比超八成 ...... 18

2.1. 军用航空发动机：美俄英占九成 ........ 18

2.2. 美国：以引进起家，通过”调控”式竞争推动发展 ..... 22

2.3. 俄罗斯：整合重组发动机企业形成竞争力 ........ 22

3. 国产军用航空发动机的自主之路.......... 24

3.1. 国产军用航空发动机发展历程 ........... 24

3.2. 航发集团：军用航空发动机制造国家队 ........... 26

3.3. 民营企业：积极投身航空发动机领域，以零部件配套为主 ........... 27

3.4. 中国航空发动机与燃气轮机两机专项 ........ 27

三、军用航空发动机产业链 ....... 29

1. 整机.......... 31

2. 原材料 ...... 31

2.1. 高温合金：先进发动机的基石 ........... 32

2.2. 钛合金：低密度、高强度 ........... 33

2.3. 陶瓷基复合材料：制造高推重比航空发动机的理想材料........ 34

3. 零部件 ...... 36

4. 叶片.......... 37

4.1. 民用涡扇发动机风扇叶片 ........... 38

4.2. 军用涡扇发动机风扇叶片和压气机低压级叶片........ 38

4.3. 压气机高压级叶片 ........ 38

4.4. 涡轮叶片 ........ 39

5. 动力控制系统.......... 40

四、军用航空发动机价值拆分和市场空间 ....... 41

1. 军用航空发动机价值拆分 ...... 41

1.1. 按生命周期拆分 ........... 41

1.2. 按部件价值拆分 ........... 43

2. 军用航空发动机价值拆分和市场空间测算.......... 44

2.1. 全球军用航空发动机市场 ........... 44

2.2. 中国军用航空发动机市场 ........... 44

五、投资机会分析 ....... 47

1. 主机厂：国产化进程加速，受益于自研型号放量 ...... 47

2. 民营企业：材料、叶片等领域寻求突破 ...... 47

六、风险提示 ....... 48

七、重点企业 ....... 49

1. 航发动力：我国发动机制造龙头企业.......... 49

2. 航发控制：国内军用发动机控制系统主要配套企业.......... 50

3. 航发科技：外贸业务稳步增长，内贸需求逐步增强.......... 51

4. 炼石航空：收购Gardner，战略布局航空制造全产业链 ......... 52

5. 火炬电子：军用MLCC 龙头，布局特种陶瓷材料开启新成长 ........ 53

6. 应流股份：“两机”叶片有望量产，铸造龙头终成航空核电精兵 ...... 54

7. 海特高新：航空产业加速布局，业绩增长符合预期.......... 55

图表目录

图1：航空发动机分类及用途....... 7

图2：活塞发动机工作原理 .......... 8

图3：PW “巨黄蜂”星型气缸活塞发动机..... 8

图4：涡喷发动机工作原理 .......... 9

图5：R&R/SNECMA Olympus 593 涡喷发动机图 .......... 9

图6：涡扇发动机工作原理 .......... 9

图7：PW F119 军用涡扇发动机试车图 ..... 9

图8：涡桨发动机工作原理 .........11

图9：PWC PT6A 涡桨发动机 ...........11

图10：涡轴发动机工作原理 .......11

图11：PWC T700 涡轴发动机 ..........11

图12：航空发动机研制流程 ...... 12

图13：典型核心机系列化派生发展.......... 13

图14：IHPIET 计划的组织结构 ........ 14

图15：美国GE VAATE 计划中的ADVENT 发动机验证机 .......... 14

图16：典型发动机研制经费（亿美元）.......... 15

图17：典型发动机研制周期（月）.......... 15

图18：单位重量创造的价值对比 ...... 15

图19：配装CF6-80C2 的波音767 民用客机......... 16

图20：配装CF6-80C2 的C-5 大型军用运输机 ..... 16

图21：航空发动机产业格局 ...... 17

图22：GE 和R&R 航空发动机业务营收（亿美元） ..... 18

图23：GE、R&R 和PW 军用航空发动机营收（亿美元） .......... 18

图24：R&R 公司外购与自行生产选择矩阵 ..... 18

图25：全球军用飞机装备量前十名发动机产地 ...... 21

图26：战斗机装备数量前十名发动机厂商 ...... 21

图27：运输机装备数量前十名发动机厂商 ...... 21

图28：直升机装备数量前十名发动机厂商 ...... 21

图29：战斗机、运输机、直升机装备数量前十名发动机厂商 ........... 22

图30：军用航空发动机数量机型占比 ...... 22

图31：中、美、俄战斗机发动机发展对比 ...... 24

图32：中国军用航空发动机发展历程 ...... 25

图33：航发集团股权结构.......... 26

图34：军用航空发动机产业链.......... 29

图35：航空发动机材料构成 ...... 32

图36：航空发动机中高温合金应用部位（红色部分代表高温合金） ......... 32

图37：GE 公司F110 发动机结构..... 37

图38：GE90 涡扇发动机树脂基复合材料风扇叶片....... 38

图39：R&R RB211 涡扇发动机钛合金空心叶片 ........... 38

图40：涡轮叶片气膜冷却结构发展历程.......... 39

图41：涡轮叶片表面喷覆陶瓷涂层.......... 39

图42：典型民用飞机成本构成.......... 41

图43：典型战斗机成本构成 ...... 41

图44：航空发动机研制阶段费用按成本构成拆分.......... 42

图45：航空发动机研发阶段费用按研制流程拆分.......... 42

图46：航空发动机制造成本拆分 ...... 42

图47：航空发动机维护成本构成 ...... 43

图48：航空发动机大修和零部件修理价值拆分_1 ......... 43

图49：航空发动机大修和零部件修理价值拆分_2 ......... 43

图50：2017 年全球军用航空发动机价值机型占比 ........ 44

图51：2017 年全球军用航空发动机数量机型占比 ........ 44

图52：世界主要国家军用飞机数量及占比 ...... 45

图53：中美军机数量及比例 ...... 45

图54：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 49

图55：三家子公司2012-2017 年净利润情况（亿元）......... 49

图56：公司2012-2017 年营收及增速 ..... 50

图57：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 50

图58：公司2012-2017 年营收及增速 ..... 51

图59：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 51

图60：公司2012-2017 年营收及增速 ..... 52

图61：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 52

图62：公司2012-2017 年营收及增速 ..... 53

图63：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 53

图64：公司2012-2017 年营收及增速 ..... 54

图65：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 54

图66：公司2012-2017 年营收及增速 ..... 55

图67：公司2012-2017 年归母净利润及增速......... 55

表1：航空发动机性能特点及应用....... 7

表2：战斗机用航空发动机发展历程 ........ 10

表3：大涵道比涡扇发动机的四个发展阶段..... 10

表4：涡轴发动机分代 .........11

表5：美国预研计划以及GE、PW 各代核心机和验证机 ...... 14

表6：全球主要航空发动机制造商及其代表型号..... 19

表7：全球主要军用飞机及其发动机统计 ........ 20

表8：美国军用航空发动机发展历程 ........ 22

表9：俄罗斯军用航空发动机发展历程..... 23

表10：中国军用航空发动机发展历程 ...... 24

表11：中国军用发动机参数及装备军机一览 .......... 25

表12：我国军机发动机发展情况 ...... 26

表13：航空发动机领域民营企业 ...... 27

表14：两机专项历史.......... 28

表15：军用航空发动机全产业链供应商.......... 29

表16：高温合金细分领域竞争格局.......... 33

表17：国内高温合金生产厂商.......... 33

表18：国内钛合金生产厂商 ...... 34

表19：国内SiC 纤维供应商及其产业化项目 ......... 35

表20：国内CMC 制造商及其产品研制情况 .......... 35

表21：航空发动机零部件生产企业.......... 36

表22：航空发动机叶片分类 ...... 37

表23：国内航空发动机叶片锻造企业 ...... 39

表24：国内航空发动机叶片铸造生产企业 ...... 40

表25：国内航空发动机动力控制系统生产企业 ...... 40

表26：三代战斗机发动机全寿命周期部件价值拆分 ...... 43

表27：2017-2027 军用航空发动机市场预测 ......... 44

表28：我国军机现状与看点 ...... 45

表29：中国军用航空发动机未来十年市场测算 ...... 46

表30：未来十年我国军用航空发动机各部分市场测算.......... 46