「北京华道众合|TEL:4006-010-725」9年专业军工资质认证辅导机构
您现在的位置:网站首页 > GJB9001国军标体系认证GJB9001国军标体系认证

军工产业深度报告:军机+军工电子+碳纤维景气度持续向上

一、基金重仓持股显著提升,军工春季躁动超额收益显著

(一)2020 年国防军工板块涨幅较好,呈现阶段上行行情

国防军工指数相对收益显著,中信 30 个一级行业中排名第四。截至 2020 年 12 月 25 日,国防军工指数累计上涨 63.43%,同期上证指数和沪深 300 分别上涨 11.36%和 23.08%,军工指数分别跑赢 52.07%和 40.35%。2020 年,中信指数 30 个行业中 22 个板块上涨,另有 8 个板块下跌,其中电力设备、食品饮料、消费者服务涨幅较大,较年初分别上涨 84.91%、76.56%、72.47%,其中国防军工涨幅为近年来最高,在 30 个中信子行业中排名第 4 位;综合金融、通信和房地产板块跌幅较大,分别较年初下跌 19.39%、10.30%和 9.90%。

2020 年军工行业前半年呈现阶段式行情,年中爆发增长后出现高位震荡。年初,军工板块延续去年 12 月底的涨势,指数小幅上涨近 10%。受疫情的影响,2 月 3 日当天市场大幅下跌,随后高β的科技类行业出现快速反转,国防信息化板块受红外测温、北斗三号组网和低轨卫星建设等事件催化,至 2 月底推动军工板块涨幅达到 17.70%。3 月全球疫情加剧,我国市场出现相应回调,军工板块回调幅度较大,但随着国内外疫情得到了基本控制,企业供给能力得以快速恢复,同时国内市场的需求也快速恢复,二季度开始军工板块震荡上行。7 月,市场预计“十四五”期间武器装备采购量将大幅提升,军工板块出现爆发式增长。年末,“十四五”规划出台,部分军工核心资产已开始获得“十四五”订单,三季报中上游元器件、新材料企业业绩率先验证年中市场预期,因此年底军工板块呈现震荡上升的趋势。

(二)材料子板块涨幅最大,上游厂商涨幅靠前

材料、航空子板块涨幅较大,船舶子板块表现较差。子板块方面,材料、航空、航天、国防信息化、船舶和地面兵装分别上涨 99.58%、81.80%、52.25%、38.19%、9.54%和 9.54%。今年材料子板块涨幅最大,由于碳纤维、高温合金产业链相关个股业绩持续高增长,推动股价上涨,板块整体从年中开始快速上涨,并保持在高位震荡,三季报业绩高增长推动反弹。航空子板块自年中开始呈现爆发式增长,主要原因是市场预计军机在“十四五”期间将大幅放量,相关企业弹性最大。航天子板块全年涨幅靠前,主要原因为航天任务不断推进,卫星互联网纳入“新基建”范畴,航天系导弹有望开始放量。船舶子板块受疫情影响严重,叠加造船去产能进度缓慢,整体板块业绩较差,因此全年板块涨幅最小。

产业链上游整体涨幅较大,中游涨幅最小。产业链方面,上、中、下游分别整体上涨 125.76%、85.00%和 42.00%。产业链上游主要包括军工电子元器件和材料领域,由于“十四五”武器装备采购量大幅提升较为确定,军工上游作为武器装备的基础,业绩释放节奏靠前,前三季度上游企业大多实现快速增长,因此产业链上游整体涨幅较大。另外,下游企业作为主机厂,是最早获得军方订单的企业,虽然业绩释放较晚,但在“十四五”预期推动下仍然取得较大的涨幅。中游企业今年涨幅较小,主要原因是整体业绩并没有实现明显增长,并且在产业链的位置决定其业绩释放较晚。

上游企业涨幅靠前,连续亏损企业跌幅较大。2020 年,军工上游企业涨幅最大,其中 ST抚钢、新余国科分列军工涨幅榜第一、三位,涨幅分别为 365.55%和 274.57%。抚钢由于管理层变更实现业绩改善,作为我国军用航发高温合金核心供应商“十四五”期间有望快速发展;新余国科股价大幅上涨主要是由于其为创业板低价股,短时间内多次录得 20%涨幅。洪都航空受益于导弹放量预期以及军机需求提升,全年涨幅为 280.64%;高德红外体温监测产品放量以及系统级导弹研制持续推进,全年涨幅为 252.94%;爱乐达受益于新机型大幅放量,全年涨幅达 244.15%,在 126 家军工上市公司中涨幅第五。跌幅排名靠前的公司主要为连续亏损的企业,如*ST 华讯-76.50%、*ST 航通-66.10%和*ST 鹏起-56.98%,另外由于业绩大幅下滑,2020年卫士通和欧比特股价分别下跌 35.60%和 29.66%。

(三)板块估值为 14 年年中水平,估值处于较低水平

板块估值较低,行业投资价值显著。2020 年中证军工指数目前整体估值为 68X,处于历史 43.45%分位点,估值为 2014 年 8 月水平,相较于牛市高点估值已处于较低水平。受疫情影响,一季度军工业绩下滑,但自二季度以来核心资产订单情况显著改善,下半年订单维持高位,特别是在十四五规划出台后,可以预知军工板块企业的订单数量在未来会上升到一个新的高度,我们认为全年业绩将保持稳定增长,板块投资价值显著。

(四)基金重仓持股比例大幅提升,核心资产获基金加仓

Q3 基金重仓持股比例显著提升,国防军工市值占比提升。2020Q3,全基金国防军工重仓持股比例为 2.60%,较 2020Q2 大幅提升 1.22pct,自 2019Q3 以来首次实现增长,表明军工板块市场关注度显著提升。从军工行业重仓持股市值看,Q3 重仓市值总计 581.05 亿元,环比提升 140.76%。从军工行业市值占比看,中信国防军工行业市值占 A 股市值的比例为 2.00%,较Q2 提高 0.38pct,自 2019Q4 以来逐季增加。

核心资产获基金加仓,部分主机厂基金持续减仓。军工板块三季度基金持仓市值前十名仍然以军工核心资产为主,分别为中航光电(54.07 亿元)、航发动力(46.86 亿元)、中航机电(42.05 亿元)、中航沈飞(41.43 亿元)、航天电器(34.54 亿元)、航天发展(32.81 亿元)、高德红外(30.95 亿元)、中航飞机(25.71 亿元)、光威复材(25.34 亿元)和中航高科(24.12亿元)。从基金持股规模变动角度看,Q3 加仓规模前五的公司为鸿远电子、睿创微纳、航发动力、中航机电和洪都航空,以优秀民参军企业和军机产业链厂商为主;Q3 减仓规模前五的公司为光威复材、内蒙一机、中直股份、中国重工和卫士通,以军工主机厂为主。

(五)军工春季躁动期间绝对收益+超额收益显著

近十年春季躁动期间,军工行业涨幅超过 20%的概率为 80%,均跑赢沪深 300 指数。近十年春季躁动期间,中信军工指数绝对收益显著,平均收益为 25.18%,有 80%的概率其绝对收益超过 20%;相对收益方面,我们主要对比沪深 300 指数和创业板指数,其中近十年中信军工指数在春季躁动期间均跑赢沪深 300 指数,另有 5 年跑赢了创业板指数,军工在相对收益角度表现仍然较好。我们认为,叠加“十四五”预期以及部分上游厂商订单的落地,在 2021年春季躁动期间,军工行业涨幅在绝对收益和相对收益上有望延续此前十年的规律,获得较大的涨幅。

二、军费预算稳定增长,“十四五”武器装备采购有望提升

(一)军费保持稳定增长,装备费占比提升

2020 年军费增速为 6.6%,军费占 GDP 的比例仍然较低。近年来,我国经济总量持续稳定增长,国防投入稳步增加。2020 年,我国国防预算增速为 6.6%,规模达到约 1.27 万亿。从增速角度看,2020 年国防预算增速受疫情影响略有下滑,但仍然保持稳定增长。但从军费占GDP 的比重看,相较于发达国家 2%~4%的比重,我国军费占 GDP 的比重仍然较低,常年保持在 1.3%左右,且近年来略微走低。在军费总额前十的国家中,我国军费占 GDP 的比重仅列倒数第三位,是联合国安理会常任理事国中最低的,仍存较大提升空间。从财政支出角度看,2019 年军费占全国财政支出的比例为 5.07%,较 2018 年略有回升。我们认为军费占 GDP 比例和军费占全国财政支出比例均已处于低位,未来有望逐步提升。

对比美国,我国军费在规模和 GDP 占比上仍然较少。2019 年 6 月,美国众议院通过总额达 7500 亿美元的 2020 财政年度国防授权法案,军费预算同比增长 4.6%。其中国防部预算 7180亿美元,美国能源部核武器维护及其他开支预算 320 亿美元。国防部预算中又包括 5450 亿美元基础国防预算、1640 亿美元海外应急行动预算和 90 亿美元紧急资金预算。2020 年美国国防预算为我国 2020 年国防预算的 4.2 倍,我国与美国军费的差距仍较为明显。目前国际地缘局势不断紧张,全球性防务支出快速增长趋势明显,预计我国军费将保持稳定增长。

我国军费中装备费占比逐年提升,装备采购力度加大。我国军费按用途划分,主要由人员生活费、训练维持费和装备费构成。人员生活费用于军官、文职干部、士兵和聘用的非现役人员,以及军队供养的离退休干部工资、津贴、伙食、被装、保险、福利、抚恤等。训练维持费用于部队训练、院校教育、工程设施建设维护以及其他日常消耗性支出。装备费用于武器装备的研究、试验、采购、维修、运输、储存等。根据 2019 年 7 月国防部发布的《新时代的中国国防》白皮书披露,我国军费中装备费的占比持续提升,自 2010 年的 33.2%提升至 2017 年的 41.1%。装备费增速在 15-17 年呈现下滑趋势,我们认为主要是受军改的影响,待军改结束后增速有望回升。随着我国军费稳定增长以及装备费支出比例的提升,装备采购力度有望持续加大。

加快新型主战武器装备列装速度,构建现代化武器装备体系。《新时代的中国国防》白皮书提出,要完善优化武器装备体系结构,统筹推进各军兵种武器装备发展,统筹主战装备、信息系统、保障装备发展,全面提升标准化、系列化、通用化水平。加大淘汰老旧装备力度,逐步形成以高新技术装备为骨干的武器装备体系。加快 15 式坦克、052D 驱逐舰、歼-20 战斗机、东风-26 中远程弹道导弹等主战装备列装部队的进程。

(二)十四五展望:“局部摩擦+实战军演”提升武器装备需求(略)

(三)Q3 业绩大幅提升,军工基本面向好(略)

三、产业链发掘:军机+军工电子+碳纤维领域景气度持续向上

(一)军机:总体数量不足,新机型值得期待

总体数量上,我国军机数量仅为美国的 25%。《世界空军力量 2021》显示:2020 年,中国军机数量为 3260 架,占世界军机总量的 6%;美国军机数量 13232 架,占世界军机总量的25%。美国军机数量相当于俄罗斯、中国、印度、韩国、日本及法国的战机数量总和,是中国军机数量的 4.1 倍。2020 年美国的军机数量继续保持下降趋势,而我国军机数量持续增加。

战斗机方面,解放军战斗机占我国军机总量的 48%,战斗机数量为美军战斗机总量的 58%。美国的战斗机主要以 F-15、F-16 和 F-18 为代表的三代机为主,约占 65%,部分空军和海军已经使用以 F-22 和 F-35 为代表的四代机,约占美国战斗机总数的14%;而解放军战斗机主要以歼-7、歼-8 代表的二代机占比 36%,以歼-10、歼-11 和歼-15为代表的三代机占比39%。歼-20和歼-31为代表的四代机尚未大规模投入使用,目前歼-20 仅列装 19 架,我国战斗机与美国存在代差。

直升机方面,美军直升机总量 5434 架,占全球 27%,我军直升机总量 902 架。解放军以武直 10 和武直 19 为主,俄产米 17、米 171 也有较多配备,10 吨以上的通用直升机匮乏;美国自身国土面积大,国境线较长,因而军机中直升机的比重最大。主要为 S-70/SH/UH-60 对应的“黑鹰”系列,以及 AH-64 对应的“阿帕奇”系列。

教练机方面,解放军共有 405 架,美国教练机共 2766 架,总数约为解放军的 6.8 倍。解放军初教机 JL-8 占比接近 45%,高教机 JL-9 和 JJ-7 只有 9%;美国主要采用以 T6为主的初教机、以 T38 为主的中教机、以 T45 为主的高教机,其中以 T6 为主的初教机占比仅为 27%。从占比情况可知,美国教练机中初教机比重小,逐步向中高教机转移,而我国初教机却占了半壁江山,说明我国急需增加中高教机数量。

运输机方面,解放军运输机 264 架,美军运输机 941 架。解放军运输机以运-7、运-8、

运-9 等中轻型为主,我国的大型运输机以运-20 为代表,2020 年已服役 17 架。美军

运输机主要采用 C-17 和 C-130 等中型及大型运输机。

加油机方面,美国加油机625架,稳居世界第一。美军加油机主要采用 KC-135、KC-767、MC-130、KC-130 等型号,多架加油机同时具备硬式和软式加油能力;我国的加油机数量匮乏,目前仅有 3架II-78 型加油机,未来预计采用运-20 等大型运输机改装完善。

特种飞机方面,解放军特种飞机 115 架,美国特种飞机 749 架,约是解放军的 6.5 倍。美军特种飞机以 EA-18、E-2、P-3 为主,多集中在海军和空军。解放军特种飞机以运-8 的改型机为主。

结构占比上,解放军和美军军机构成结构差异明显。美军直升机占比最大,约为 41%;教练机和战斗机分列二、三位,占比分别为 20.9%、20.5%;运输机、特种飞机和加油机的比重较为接近,约为 7%、6%和 5%。解放军战斗机的占比最高,已经达到了军机总数的 48%;直升机和教练机分列二、三位,占比分别为 28%和 12%;运输机和特种飞机的比重分别为 8%和 4%;加油机的数量仅为 3 架,隶属于我国空军部队。

中美军机结构差异的原因是多方面。①空军定位存在差距。解放军空军定位为战术空军,空军执行任务空域和国土空域基本一致,本土防御作战是空军主要任务,因此战斗机是主要发展方向。美军事力量全球布局,空军更注重远程打击,运输机和加油机占比明显较多。②对地攻击思路不同。解放军空军沿用俄空军发展思路,对地攻击采用强击机,目前拥有大量强 5、强 6;美军对地攻击一直使用武装直升机,因此直升机占比尤其高。③发展阶段不同。解放军战机主要集中在二三代,美国主要使用三四代战机,因此需要更多中、高级教练机。

1、战斗机:四代机进入批产阶段,年产量有望翻倍

我国唯一列装四代机,部分技术指标存在优势。歼-20 是我国目前唯一的四代机,2011年 1 月 11 日首飞,于 2017 年正式列装我国空军。根据《世界空军力量 2021》,我国目前歼-20 已列装 19 架,相比美国拥有 177架F-22 和 196架F-35,并且手握超过 2000架F-35 订单,我国四代机数量显著不足。歼-20 对标美国 F-22 均为重型四代歼击机,相比之下,其长度比更大并采用鸭翼式布局,将有效提升超机动性,由于歼-20 体积更大,因此在航程和载荷方面存在优势,但在火控系统、隐身性能和发动机性能上仍有明显的差距。

我国周边国家批量采购四代机,歼-20 数量亟需扩充。美国是 F-35 项目的主要购买国和资金提供者,但其部分同盟国由于提供了资金支持也获得了购买权,另外,日本和韩国也签订了购买合同。其中,澳大利亚作为“三级”合伙人订购 100架F-35A,日本先后订购了 42 架和 105 架各型 F-35,根据《世界空军力量 2021》,澳大利亚和日本目前已分别接收 19 架和17 架;韩国总计订购了 80架F-35,根据新闻报道目前已有 24 架交付。相比之下,目前我国歼-20 的数量在东亚地区四代机竞争中优势并不明显,因此我国四代机数量亟需提升。根据与美国四代机数量的对比,我们预计未来 10 年我国歼-20 有望新增 400 架。

2、直升机:我国 10 吨级通用型直升机已亮相,未来需求量将达 1000 架

10 吨级通用型直升机直-20 首次公开亮相,配备国产 1600kw 级涡轴发动机。国庆 70 周年阅兵中,直-20 首次公开亮相,它将是中国陆航和海军 2020 年之后的主力直升机机型。直-20采用了一系列先进技术,如旋翼和机身都采用了碳纤维复合材料,飞控系统采用电传操纵系统,使用了基于光纤数据总线的综合航空电子系统和玻璃化座舱。直-20 最大亮点在于它配备了国产最新型 1600kw 涡轴发动机,起飞功率相较黑鹰直升机的 T700 涡轴发动机要大 20%以上,可以与英国最新 RMT322 涡轴发动机相媲美。

我国直升机相比美军数量较少,直-20 将填补 10 吨级直升机缺口。《世界空军力量 2021》显示:全球现役军用直升机总量为 20268 架,其中美国的数量为 5434 架,占全球现役军用直升机总数的 27%,排名第一。中国军队现役军用直升机数量 902 架,占总数的 4%,排名世界第三。结构上看,美军的黑鹰直升机数量为 2861 架,占其直升机总数的 53%,在直-20 列装之前,我国 10 吨级通用型直升机仍是空白。全新亮相的直-20 凭借其优异的性能,能够在陆军航空兵中得到大量使用,承担运输和对地攻击任务。直-20 在高原地区仍有着出色的作战能力,3000 米高度上直-20 载荷可以接近 2 吨,机降突击、物资运输能力进一步增强,可以更好适应西南高原地区作战环境。直-20 衍生型号还可以应用于海军和空军,在空军中,主要承担搜索救援任务;在海军中,可以承担反潜、反舰、搜救等多种任务,同时能够有效解决长期困扰中国海军的“直-9 太小、直-18 又太大”的矛盾,成为中国海军新一代舰载直升机的主力。我们预计“十四五”期间我国军机数量可达美国军机的 50%,即新增军机超过 3000 架,按照美军直升机在军机中占比超过 1/3 并且新增机型以直-20 为主,预计我军对直-20 的需求量将达1000 架。

3、轰炸机:主战轰炸机需求可观,我国亟需战略隐身轰炸机

我国轰炸机在性能上与美国相比仍有较大差距。根据《世界空军力量 2021》数据,我国共有 253 架轰炸机,其中轰-6 系列在役 150 架,歼轰-7 在役 103 架;美国拥有 152 架轰炸机,其中 B-1B 为 59 架,B-2 为 19 架,B-52 拥有 74 架。我国轰炸机在总体数量上存在优势,但是与美俄相比在起飞重量、航程、载弹量等性能上还存在较大差距。我国在高性能、具有隐身性能方面的战略轰炸机上仍然是空白。

短时间内轰-6 系列仍为主力,隐身战略轰炸机需求急迫。目前我国主力的轰炸机型仍是轰-6 和歼轰-7,但歼轰-7 服役年限较长,逐渐暴露出一些问题,未来可能被歼-16 多用途战斗机取代,因此轰-6 的最新型号轰-6K 在未来一段时间的需求量较为可观。轰-6 是我国参照前苏联图-16 研制的中型轰炸机,轰-6K 是目前轰-6 轰炸机的最新型号,可实施空地远程巡航导弹供给,作战半径将近 3500 公里,在中国边境地区就可威慑第二岛链,极大地增强中国空军的战略打击能力。虽然轰-6 系列是我国目前的主力轰炸机,但是相比美国 B-52、B-2、B-1 和俄罗斯的图-95、图-160 在载弹量、起重、航程方面都有较大的劣势,并且还不具备 B-2 的隐身能力。我国的战略轰炸机仍为空白,“20”系列中也仅剩轰炸机未亮相,我们认为我军对新型隐身战略轰炸机的需求迫切。

(二)航空发动机:工业皇冠上的明珠,“十四五”市场空间接近 2000 亿

1、航空发动机种类

航空发动机主要包括活塞式、涡轮风扇、冲压式和其他,其中燃气涡轮发动机目前应用最为广泛,又包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,它们的共同点是都具有压气机、燃气室和燃气涡轮。1930 年,弗兰克·惠特尔设计了第一款燃气涡轮发动机,尽管低速时油耗大于活塞式发动机,但其优异的高速性能使其迅速成为航空发动机的主流。随后为了提高喷气发动机的效率,基于涡喷的设计,派生出涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。

2、航空发动机需求随着军机、民机的数量提升不断增长

2028 年全球军用航发市场空间可达 167 亿美元,战斗机航空发动机占 60.3%份额。根据Global Data 的数据,2018 年全球军用航空发动机市场规模为 108 亿美元,预计到 2028 年市场空间可达 167 亿美元,2018-2028 年复合增速为 4.47%,累计市场规模可达 1464 亿美元。从军用航发类型上看,战斗机航发的市场份额最大,达到了 60.3%,其次运输机航发和直升机航发的份额分别为 17.4%和 13.9%,战斗机航发的需求量最大。

2018 年我国航空发动机市场规模为 470.9 亿元,2013-2018 年复合增速为 18.24%。根据观研天下数据,2018 年我国航空发动机市场规模为 470.9 亿元,同比增长 3.15%,2013-2018年复合增速为 18.24%。2016 年以后,我国航发市场空间增辐较小,我们认为主要原因是我国航发市场以军品为主,受军改的直接影响,军用航空发动机市场规模增长较小。从需求量上看,2018年我国航发总需求为6038台,较2017年同比增长16.8%,2013-2018年复合增速为23.4%。

全球航发市场份额集中度极高,GE、普惠 2018 年营收增速较快。航发市场呈现寡头垄断形势,2018 年全球商用航发存量前五大公司 CFM、GE、IAE、R·R 和 PW 的份额分别为44%、22.5%、11.7%、11.4%和 6.7%,前五大公司占据了 96.3%的市场份额,商用航发的市场集中度极高。世界航发巨头近年来营收保持稳定增长,其中 GE 和普惠 2018 年航发业务营收增速加快,较 2017 年同比分别增长 15%和 20%。我们认为,未来航发市场将持续呈现高集中度的局势,业内巨头的营业收入有望保持较高增速。

我国军用航空发动机需求随着军机数量扩大而不断提升。截至 2019 年,我国军机总数为3210架,美国军机数量为 13266 架,美国军机数量约为我国军机数量的 4.1 倍,我国军机总数仍然不足。从代际上看,以战斗机为例,我国战斗机以歼-7、歼-8 代表的二代机为主,占比为48%,以歼-10、歼-11 和歼-15 为代表的三代机占比为 41%;而美国方面,F-15、F-16 和 F-18为代表的三代机约占 66%,以 F-22 和 F-35 为代表的四代机约占美国战斗机总数的 12%,因此我国战机更新换代的需求强烈。另外,我国军机结构也与美国有较大区别,我国直升机、教练机占军机总数的比例较低,未来直升机、教练机数量有望快速提升。

我国航发部分依赖进口,国产替代需求强烈。目前,我国军用涡喷、涡轴航空发动机技术水平趋于成熟,而自研军用涡扇航发寿命和可靠性较差,因此长期以来大多依靠进口。民机方面,我国自主研制的新舟系列、ARJ21、C919 等均采用国外引进的航空发动机,如新舟与普惠签订了航发供应合同、ARJ21 采用通用 CF34-10A 发动机、C919 采用 CFM 的 LEAP-1 涡扇发动机。2012 年,党中央国务院批准设立“航空发动机与燃气轮机”国家科技重大专项,并在《2015 年政府工作报告》中首次提出“两机专项”。随着 2016 年中国航发集团成立,我国航空发动机产业发展主体逐步确立。我国在“两机专项”中的投资有望超过千亿,在国产替代强烈的需求下,航空发动机产业有望迅速发展,行业市场规模将逐步扩大。

3、航空发动机产业链梳理

航空发动机制造产业链包含上游原材料、中游零部件生产制造以及下游整体装配制造与维修。根据发动机温度分布,可将发动机分为热端、冷端两大功能区域,其中冷端包括进气口和压气机,热端包括燃烧室、涡轮和排气口。

(1)上游原材料

航空发动机的上游原材料可以从热端和冷端分类,其中热端目前以高温合金为主,陶瓷基复合材料未来有望取代高温合金;冷端以钛合金为主,树脂基复合材料是未来发展的趋势。虽然在发动机热端和冷端均找到了更加先进的材料,但目前航发材料仍以高温合金与钛合金为主。

高温合金为热端主要材料,约占航发一半的用量。根据热力学原理,涡轮燃气温度越高,流过发动机单位体积或重量的空气产生的功就越多。目前推重比达到 15~20 的航空发动机燃烧室的出口温度可达 2100~2200K,然而,大多数金属的熔点是 1500 摄氏度左右,因此,航空发动机对材料的耐热性提出了挑战。目前高温合金仍是航空发动机热端的首选材料,在现代航空发动机中,高温合金材料的用量占发动机总重量的 40%-60%,主要用于四大热端部件:燃烧室、导向器、涡轮叶片、涡轮盘。

高温合金市场进入壁垒高,我国需求量远超产量。高温合金材料领域技术含量很高,目前具有完整高温合金体系的国家只有美、英、俄、中四国,能够生产航空航天用高温合金的企业也不超过 50 家,整个行业具有较为明显的寡头特征。特别是对于航空航天用高温合金材料及制品领域,对于质量可靠性、性能稳定性、产品外观尺寸精确性等方面都有着非常苛刻的要求。没有一定的技术储备和研发实力,一般企业很难进入高温合金生产领域。2018 年我国高温合金材料年生产量约 3.52 万吨,消费量却达到 5.93 万吨,主要是由于我国高温合金生产企业较少,在高端产品上只能依靠进口。

高端高温合金产量不足,未来 10-15 年航发高温合金需求超过 2 万吨。年产量上看,抚顺特钢为 5000 吨/年、钢研高纳为 3000 吨/年、西部超导为 2500 吨/年(2021 年开始小批量),其中航空发动机用高温合金主要来自钢研高纳和中国航发北京航材院,高端高温合金的产能不足。我国的高温合金生产研制单位主要分两类,一类是以抚顺特钢、钢研高纳为代表的企业,另一类是以北京航材院、中科院金属所为代表的科研院所。按照单台航发需要约 2 吨高温合金以及超过 10000 台军用航发需求测算,未来 10-15 年我国航发对于高温合金的需求量将超过 2 万吨,但目前我国生产厂商的高性能高温合金生产能力还有待提高。

“空间金属”钛合金为冷端重要材料,全球 75%的钛用于航空航天。为了实现航空发动机的大推重比,除了热端材料性能提升,冷端风扇等核心部件的轻质、高强度同样重要。钛具有三大优势:①强度大,按单位重量的强度(称比强度)测定,钛合金是铝合金的 1.3 倍,镁合金的 1.6 倍,不锈钢的 3.5 倍;②热强度高,使用温度比铝合金高几百度,可在 450~500℃的温度下长期工作;③抗蚀性好,耐酸、耐碱、耐大气腐蚀,对点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。因此钛材料成为了航发冷端的首选,主要用于发动机中的风扇、压气机盘和叶片、发动机罩、排气装置等。目前全世界生产的钛及钛合金,大约四分之三都是用于航空航天工业制造。

现代航发 30%材料用量为钛合金,新型航发其应用比例提升。现代涡轮发动机结构重量的 30%左右都采用钛合金材料制造,如 F-22 使用的 F119 航发中 40%为钛合金、A320的 V2500 发动机钛用量为 31%、我国涡扇-10“太行”发动机使用了 25%的钛合金。与国际先进航发相比,我国自主研发的航空发动机目前钛合金使用量还比较低,随着我国钛合金生产技术提升,未来新型航发钛合金使用比例将逐渐提升。

我国钛加工产业低端产能过剩、高端产能不足,预计未来 20 年军用航发钛合金需求约 2 万吨。近年来,钛加工行业整体下行,海外航空业由于金融危机影响,高端钛材需求萎缩。高端钛材需求不足,进入门槛高、投资额大,供应高端钛材的企业产量与产能在较低水平徘徊。而低端钛材产能过剩,供大于求,钛材料价格不断下行,低端钛材企业生存较为艰难。军用高端钛材的研制技术属于军事机密,在国际上存在严格的进出口限制。我国军用高端钛材市场完全来自国内企业的自主研发,目前军用航发上采用的钛材几乎全部来自宝钛股份、西部超导、西部材料。根据对比国外多种军用航发中钛合金的用量,我们按照我国国产航发 1.5 吨/台的钛合金用量测算,未来我国军用航发对钛合金的需求量为 2万吨。

(2)中游零部件

航空发动机从结构上依次为进气道-风扇-压气机-燃烧室-涡轮-尾喷管,每一部分都由众多零部件组成。其中核心的部件有热端的涡轮盘、涡轮叶片、涡轮导向叶片,冷端的风扇叶片及压气机叶片,还有起支撑传动作用的轴承。叶片是涡扇航发中最关键的部件,我国目前涡扇航空发动机技术水平逐渐提高,叶片的制造水平是决定其整体性能的瓶颈。各类航发叶片制造的工作量占据了整个航空发动机制造的 30%以上,因此叶片至关重要。航空发动机中的叶片主要包括风扇叶片、涡轮叶片和压气机叶片,其中涡轮叶片价值量占叶片总体的 60%左右。

风扇叶片外形复杂,航空发动机冷端关键。作为关键性构件,冷端的风扇叶片及压气机叶片至关重要,目前多采用具有减振效果的宽弦叶片。目前,叶片主要以数控加工、精密锻造、超塑成形/扩散连接方法为主,辅以表面处理技术提升叶片品质。R·R 公司在钛合金风扇叶片上不断创新,从第一代窄弦实心风扇叶片、第二代蜂窝夹芯结构宽弦风扇叶片再到第三代桁条芯钛合金风扇叶片。中航工业北京航空制造工程研究所在钛合金宽弦空心风扇叶片、可调叶片方面进行了大量研究。目前发展风扇叶片较为先进的主要是美国 GE 的 GE90、GEnX 的第三代掠形复合材料风扇转子叶片,美法 CFM 的 LEAP-X 的第四代掠形 3D 编织经 RTM 成形风扇转子叶片。

涡轮叶片需要满足耐高温、大应力、受载复杂等要求,我国单晶叶片成品率不断提升。涡轮叶片由于处于温度最高、应用最复杂、环境最恶劣的部位,因此被列为航发内第一关键零部件。涡轮叶片的承温能力从上世纪 40 年代的 750℃到 90 年代的 1500℃再到目前的 2000℃,每提高 25℃就相当于提高叶片工作寿命 3 倍之多。复杂单晶空心涡轮叶片已经成为当前高推重比发动机的核心技术,其是目前航空发动机所有零件中制造工序最多、周期最长、合格率最低、国外封锁和垄断最为严格的发动机零件。我国于 2016 年实现第三代单晶叶片的生产,采用单晶高温合金、双层壁冷技术,工作性能得到大大提升。目前,美国 GE、Howmet、PCC、Allison、英国 R·R、法国 SNECMA 等公司生产的单晶叶片在世界范围内位于前列,而我国的单晶叶片成品率也在不断提高,现已达到 50%左右。目前涡轮叶片用材仍未出现新的技术迭代,先进单晶合金仍然是高性能航空燃气涡轮发动机涡轮叶片的主导材料。

涡轮叶片价值量占航发叶片的 60%,其数量和单价均为航发叶片中最大。相较风扇叶片,涡轮叶片原材料价值更高、加工难度更大。涡轮叶片作为发动机热端重要部件,需要使用高温合金材料,其冶炼技术要求高,并且部分金属矿产资源较稀缺。在制造工艺上,涡轮叶片一般采用精密铸造,目前以单晶方式实现具有薄壁和复杂冷却结构的叶片为主,制造难度较其他叶片提升显著。根据资料,CFM56 航空发动机中,涡轮叶片数量超过千个,且单个成本均超过万元,某些部位的涡轮叶片单价甚至超过 10 万元,因此涡轮叶片在数量和成本上均为航空发动机叶片中最大。

铸造叶片仍以国外巨头为主,我国多家厂商已实现部分产业化。由于涡轮精铸叶片的制造技术难度大,各航发巨头均有下属涡轮叶片生产工厂。随着我国精铸技术提升,部分厂商已成功制造涡轮叶片,其中万泽股份、应流股份均实现 20 万片的年产能,高端涡轮叶片产业化逐步实现。根据调研信息,目前航空发动机叶片招标中应流股份、万泽股份、中科院金属所的参与程度较高,侧面反映了其技术水平处于国内领先。在军用、民用航发需求大幅提升的情况下,航发叶片未来市场空间广阔。

(3)整机制造与维修

发动机由小到大组成可以分为单元体—部件—总机。航空发动机由众多零部件组成,且各零部件之间精度配合要求极高,因此装配是发动机制造过程中重要的环节,直接影响到最终航发得性能品质。同样,作为装配逆过程的维修也是至关重要。

航空发动机装配工艺主要分为单元体装配、部件组装、总装三个步骤。首先,将各零件、组件装配为维修单元体,随后把维修单元体组装为主单元体,主要分为附件、管路和零件装配,最后将三大主单元体和剩余附件、零件装配成整机。其中将主单元体精确安装的主机总装是总装工艺的核心内容,同时也是工艺难点和薄弱点,当前主要是手工借助吊车完成主单元体调姿和定位,很容易造成磕碰和卡滞,装配效率较低。发动机装配具有显著的技术密集型、资金密集型、高素质劳动密集型等特征,其平均工作量约占发动机制造工作量的 30%,一般来说民用发动机零件级装配所需的专用工装夹具在 500~1000 件套之间,工艺设备种类大约在 30~50种之间。

由于航发整机装配难度大,我国整机装配企业主要以中国航发集团下属沈阳黎明、贵州黎明、成都航空发动机、中国航发西航、中国航发商发为主。我国航发制造早期始终靠仿制苏联的产品,如涡喷-5、涡喷-6、涡喷-7 和涡喷-8。随后,我国开始部分自主设计,在涡喷-7 的基础上研制了涡喷-13 等。直到 2002 年,我国第一款完全自主研制涡喷-14“昆仑”发动机定型,使我国成为继美国、英国、俄罗斯、法国之后第五个可以完全自主研制航空发动机的国家。2005年,涡扇-10“太行”发动机是我国第一款自主研制的高性能大推力涡扇发动机。目前,我国在直升机涡轴发动机、运输机涡桨发动机和战斗机涡喷发动机上基本实现国产化,但大涵道比涡扇发动机仍缺乏成熟型号。

4、我国军用航空发动机市场空间测算

未来 20 年我国军用航发市场空间广阔,据测算达 3465 亿元。随着我国未来军机数量不断提升,并且国产航发需求强烈,我们认为我国军用航发市场规模广阔。“十四五”期间,根据我国各型军机未来需求量测算,并考虑存量军机航空发动机的更换,得出未来五年各型航空发动机的总需求量为 8800 台。由于不同机型所装配的发动机型号不同,单价也有差别,我们根据现有同类型的航发单价为参考,“十四五”期间我国军用航空发动机市场空间为1965 亿元

(三)电子元器件:在手订单充沛,业绩提前兑现

电子元器件在手订单充沛,业绩提前兑现。军工电子元器件属于军工行业的上游,主机厂获得军方订单后,将同步向上游元器件厂商下订单,上游元器件厂先生产、备货、交付、确认收入,因此元器件厂商业绩兑现较早。从前三季度业绩看,军工电子元器件厂商均获得较快的增速,通过深度调研,各家元器件公司三、四季度订单同比大幅增长,部分订单将在 21 年上半年确认收入,叠加 20 年上半年低基数效应,相关公司有望获得较大的业绩弹性。

1、电容器:军品+民品发展迅速,MLCC 市场需求显著提升

电容器市场中陶瓷电容器份额最大,钽电容市场份额较为稳定。根据中国产业信息网资料,我国各类电容器中陶瓷电容器的市场份额最大,达到了 49%,其次铝电解电容器、钽电容器和薄膜电容器的市场份额分别为 39%、9%和 3%。其中,由于电容量较大且稳定,钽电容在军用市场中的应用较广,整体市场份额近年来保持稳定。而在陶瓷电容器中,多层陶瓷电容器(MLCC)占比达到 93%。MLCC 具有等效电阻低、体积小、耐高压/高温、大容量范围宽的特点,在各种新兴领域应用广泛,因此占据了较大的市场份额。

我国 MLCC 产量超过进口量,国内 MLCC 市场规模不断提升。2017 年中国 MLCC 需求量达到 3.058 万亿只,同期全球 MLCC 需求量约为 4.47 万亿只,中国 MLCC 需求量占全球需求量的 68.4%。2015 年以前,我国 MLCC 主要依靠进口,但自 2015 年起,我国 MLCC 产量首次超越进口量。随着中国日益成为全球主要的电子信息产品制造地,国内电子元器件市场需求总量呈现快速增长态势,其中 MLCC 行业规模持续扩张,2018 年受益于 MLCC 价格大幅上涨,行业规模达到 434.2 亿元,同比增长 39.93%。2019 年由于上年基数较高,并且手机、汽车等下游需求不振,规模维持 2018 年水平。2020 年受疫情影响,全球下游需求显著下滑,但我国光伏、新能源汽车等领域需求大幅提升,预计全年市场规模将稳定提升,至 2023 年复合增速为 5%左右。

(1)国防信息化建设推动军用MLCC增长,市场呈现三足鼎立格局

国防信息化建设推动军用 MLCC 需求增长,我国军品 MLCC 市场规模复合增速达 12.7%。十三五规划中提出,要大力推进国防信息化建设,特别是装备电子化、信息化、智能化、国产化,因此高性能、高可靠的 MLCC 作为基础元件需求量增长明显。根据中国电子元件行业协会电容器分会的数据显示,中国军用陶瓷电容电容器市场规模常年保持 10%以上的增长,其预测中国军用领域陶瓷电容器市场规模将由 2013 年的 14.4 亿元增长到 2019 年的 29.5 亿元,年均复合增速达到 12.7%。

MLCC 国内军品市场竞争格局相对稳定,呈现三足鼎立局势。目前,国内军用 MLCC 生产厂商主要包括北京鸿远电子、成都宏明电子和福建火炬电子等。军用 MLCC 产品对于质量控制要求高,军品市场的准入门槛较高,因此市场竞争格局稳定。根据公司招股说明书,目前在国产军用高可靠 MLCC 领域,三家核心供应商市场份额相近,合计占我国军用 MLCC 的 70%。随着国防信息化发展和诸多主战装备的逐渐列装,未来高可靠 MLCC 的市场容量仍将持续快速增长。

(2)民用MLCC市场受下游需求带动,市场竞争日益激烈

消费电子、汽车电子等行业发展迅速,民用 MLCC 市场持续扩张。MLCC 产品广泛应用于工业和消费类等民用领域,包括消费电子、汽车电子、医疗电子设备、工业控制设备、精密仪表仪器和轨道交通。当前数字化、信息化、智能化及互联网化的发展迅速,下游产品不断更新换代,对 MLCC 产品的性能和产量需求不断提高,民用 MLCC 市场发展前景广阔。

5G 时代手机 MLCC 用量增长,单部手机用量将达 1500 颗。2019 年被称为 5G 元年,5G商用快速推进。预计 2020 年将出货 2 亿部 5G 手机,到 2025 年将暴增至 15 亿部,其中 MLCC需求规模将显著提升。4G 智能手机平均每部 MLCC 用量约 1200 颗,预估 sub-6GHz 的 5G 手机其 MLCC 用量约较 4G 手机多出 10%,MMWave 毫米波的 5G 手机 MLCC 用量大约会增加20-30%,达到 1500 颗/部。根据日系厂商预测,全球智能手机 MLCC 需求量在 2016 年约 3763亿颗,预计到 2020 年需求量可达 6325 亿颗,年复合增长率约 13.9%。智能型手机是 MLCC最大应用市场,随着 MLCC 单机使用量和智能手机数量的增长,其需求量将大幅提升。

新能源汽车 MLCC 用量显著提升,需求量随新能源汽车共同增长。MLCC 常用于汽车的动力电机、转向电机、怠速停止、再生制动等部位。随着汽车电子化程度提升,MLCC 用量也大幅提升,纯电动汽车所需的 MLCC 数量大约是传统内燃车的 6 倍。根据能源经济学家的预测,全球电动汽车数量将继续增长,目前纯电动车的普及率仍较低,预计到 2030 年,全球电动汽车销量将占新车的 15%至 30%。根据我们对于未来车用 MLCC 用量的预测,预计 2024年车用 MLCC 需求为 4405 亿只,2019-2024 年复合增速为 7.3%。

日韩企业占据 MLCC 第一梯队,我国厂商以中低端产品为主。目前,世界 MLCC 市场可划分为三个梯队,其中以高端产品为主的日韩厂商占据第一梯队,随后是台湾的部分厂商,而我国的厂商主要聚焦中低端市场,属于第三梯队。根据中国电子元器件行业协会数据,2017年全球 MLCC 市场中,前三名日本村田、韩国三星电机和台湾国巨分别占据了 25.8%、21%和 12.2%的市场份额。我国的厂商中,仅有宇阳电子和风华高科进入世界前十名,市场份额分别为 4.1%和 2.7%。

(3)射频MLCC及单层SLCC实现国产化,未来国产替代需求强烈

我国高端电容器产品仍依靠进口,市场规模超过 30 亿元。根据市场调研,我国高端瓷介电容器,包括射频 MLCC、单层 SLCC 等,无论军民用产品仍然依靠国外进口,但进口产品仅为工业级标准,尤其在军用领域亟需满足对于进口产品的替代。2019 年我国 SLCC 市场规模为 26.9 亿元,同比增长 7.6%。我国国产高端瓷介电容器渗透率仍然较低,未来国产替代带来的销售额增长有望快速释放。

射频 MLCC 军民应用广泛,鸿远已实现批量生产。射频微波多层瓷介电容器主要用于射频类产品中,起阻抗匹配、调谐、耦合、隔直、滤波、旁路等作用,具有可靠性高、品质因数(Q 值)高、等效串联电阻(ESR)低、性能指标稳定、使用频率范围宽、在射频微波频率下能通过较大的射频电流等技术特点,在通信、医疗、轨交、半导体制造、军用领域应用广泛。目前,我国射频 MLCC 主要依靠进口美国 ATC 等公司的工业级产品,国内企业中大连达利凯普具有一定的先发优势,但其主要聚焦民用客户。鸿远电子在 2020 年半年报中首次披露实现射频 MLCC 量产和销售,我们认为公司在军品领域客户基础雄厚,有望占据较大的军用射频MLCC 市场份额。

SLCC 符合小型化、高频化发展方向,国产替代需求强烈。单层陶瓷电容器(SLCC)适用频率 100MHz-100GHz,该产品具有尺寸小、厚度薄、等效串联电阻低、介质损耗小(高 Q值)等优点,能够满足高频率电子线路的苛刻要求,多用于微波通讯线路以及抗电磁干扰器件等,在高频、微波、小型、微型化的场合有广阔的应用前景。我国对单层电容器技术的开发研究略晚于美、日等国家,并且此前国内 SLCC 产品仅有个别固定的容量值,并不能形成系列,因此国外进口仍然是主要的途径。随着近年来我国部分企业在 SLCC 领域持续不断的研发投入,目前火炬电子、鸿远电子、宏达电子等企业已经实现了单层瓷介电容器的批量生产和销售,由于当前国产渗透率极低,未来国产替代空间广阔。

2、连接器:军民品需求提升,连接器产业景气上行

连接器是系统或整机电路单元之间电气连接或信号传输必不可少的关键元器件。连接器是一种借助电信号或光信号和机械力量的作用使电路或光通道接通、断开或转换的功能元件,用作器件、组件、设备、系统之间的电信号或光信号连接,传输信号或电磁能量,并且保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失的变化。凡需光电信号连接的地方都要使用光电连接器,作为构成电路系统电气连接必需的基础元件之一,已广泛应用于航空、航天、军事装备、通讯、计算机、汽车、工业、家用电器等领域,现已成为电子信息基础产品的支柱产业之一。我国已成为最大的连接器市场,欧洲地区销售增速最快。根据 Bishop&Associate,2018年中国地区连接器市场规模为 209 亿美元,较上年同比增长 9.42%,占据了全球 31.4%的市场份额,是全球最大的连接器市场。另外,2018 年连接器销售增长最快的是欧洲地区,销售额增加了 18 亿美元,同比增长为 14.7%。

信息化建设带动连接器市场规模持续扩大,国内连接器市场增速远高于全球水平。近年来,随着信息化浪潮的不断推进,我国信息化建设发展迅速且规模已跃居世界前列,在质量和技术上也取得了极大的进步,其中智能手机、通信设备、无人机等新兴产业影响力较大。连接器作为实现信息化的基础元器件,受益于信息化建设投入不断扩大,2010 年到 2018 年,我国连接器市场规模由 108.33 亿美元增长到 209 亿美元,年复合增长率 8.56%,显著高于全球同期 4.8%的增速。

(1)武器装备信息化程度提高,军用连接器需求量提升

国防信息化开支大幅提升,国内军用连接器市场复合增长率达 10.8%。军用连接器是侦察机、导弹、智能炸弹等新式高性能武器装备的必备元器件,主要应用于航空、航天、兵器、船舶、电子等高技术领域。根据中国产业信息网数据,预计 2025 年中国国防信息化开支将增长至 2513 亿元,占当年国防装备费用的比例超过 4 成,国防信息化支出显著提升。2010 年我国军用连接器市场规模仅 40.16 亿元,预计到 2020 年国内军用连接器的市场规模将达 124 亿元,自 2010 年以来年复合增长率为 10.8%。随着军队信息化程度的不断提高和军队现代化建设的加快,必将带来大量新式装备需求的增长,军用连接器市场规模有望持续扩大。

军品市场集中度相对较高,龙头企业外延并购不断。根据 2019 年中国电子元件百强企业排名,军用连接器前四强中航光电、航天电器、陕西华达、四川华丰的连接器收入达到 110亿元,其中军用连接器的收入约为 80 亿元,约占总体军用连接器市场的 71%,军用领域市场集中度高。由于军用产品国产替代的需要,相关企业研发投入的力度不断加大,并且不断通过并购相关企业提升公司市场竞争力,如中航光电自 2013 年起先后收购西安富士达、深圳翔通光电等企业;航天电器先后并购了苏州华游、林泉电机。龙头企业在不断提升研发投入的同时,积极的外延并购也为公司持续提供增长动力。

(2)5G发展的重要组成,未来市场可超千亿

连接器重要应用领域,市场价值占比较高。根据 Bishop&Associates 2019 年公布的数据显示,通信和数据传输领域所用连接器价值占整个连接器市场的 22%,略低于汽车行业,排在所有下游应用中的第二位。连接器是通信设备的重要组成部分,在一般通信设备中的价值占比约为 3~5%,而在一些大型设备中的价值占比则超过了 10%。移动通信基站、基站控制器、移动交换网络、关节支持节点都要用到大量不同规格和作用的连接器,如射频连接器、电源连接器、背板连接器、输入/输出连接器、印制电路板连接器等。

5G 建设周期已至,通信连接器市场空间可观。工信部已经正式发布了 5G 商用牌照,2019年三大运营商 5G 建设预计投入 322-342 亿元。根据赛迪顾问的预测,5G 建设中宏站预计将达 475 万个、小站将达到 950 万个,合计总数量将是 4G 基站的 3-4 倍,由此预计我国 5G 产业总体市场规模将达到 1.15 万亿元,比 4G 产业总体市场规模增长接近 50%。按照 5G 整体规模的 5%-10%预测,5G 通信连接器的市场空间达 575 亿元至 1150 亿元。

(3)享受新能源汽车发展红利,2020年市场规模可达超过60亿元

汽车领域为连接器最大细分市场,汽车智能化、新能源化将增加单车、配套充电桩连接器用量。2018 年汽车连接器市场占整个连接器市场的 23.6%,在所有细分市场中占比最高。2013 年汽车领域仅占连接器市场的 16.27%,近年来该领域发展速度显著。传统汽车单车连接器种类约有一百多种,数量约为 500 个,而随着人们对汽车安全性、环保型、舒适性、智能型等方面要求的提高,汽车也使用了更多品种和数量的连接器。数据显示,新能源汽车单车使用连接器数量在 800 到 1000 个,远高于传统汽车的平均水平。配套充电桩中同样大量使用了连接器产品,根据资料,单台新能源汽车充电桩的均价为 2 万元,而其中连接器的造价大约为

3500 元,充电桩连接器价值占比较大。

新能源汽车高速发展,到 2025 年渗透率有望达到 20%。2016 年,四部委发布《关于2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,随后新能源汽车进入快速发展阶段。根据中汽协的数据,2019 年我国新能源汽车销量为 120.6 万辆、保有量为 417 万辆,分别同比增长-4%和 41%,连续多年成为全球最大的新能源汽车产销市场。2020 年 11 月 2 日,国务院办公厅正式发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》,预计 2025 年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的 20%左右。

受益于新能源汽车发展趋势,配套充电桩市场有望迎来爆发式增长。随着新能源汽车的快速发展,目前与之配套的充电桩数量仍较少。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据,截至 2019 年公共类充电桩共计 51.6 万台、私人类充电桩 121.9 万台,新能源汽车数量与充电桩的数量比为 3.4:1。国家能源局《电动汽车充电基础设施规划》中披露,预计到 2020 年国内充电桩数量达到 450 万个。届时,新能源汽车与充电桩数量的比例将达到 1.4:1,充电桩数量的增速显著提高,并有望实现爆发式增长。

享受新能源汽车高速发展红利,国内新能源汽车连接器 2020 年市场或达 35 亿元。由于用户对新能源车充电时间的高要求使得长续航、大功率充电成为发展的方向,高电压连接器必将得到更大范围的应用。相对于传统燃油车的低压连接器,高压连接器对材料和性能要求更高,因此其成本更高。我们分别从纯电、混动角度测算,2020 年连接器在新能源汽车领域的市场总规模或超过 35.1 亿元。

配套充电桩连接器有望迎来快速增长,2021 年市场规模为 8.4 亿元。根据智研咨询数据,2016 年我国私人充电桩连接器约 1200 元/套,公用充电桩连接器约为 3500 元/套,假设自 2020年单价分别下降至 1000 元/套和 3000 元/套,由于疫情影响,2020 年新能源汽车总体销量略微下滑,充电桩市场规模相应下滑至 8.4 亿元,到 2022 年,我国充电桩连接器市场将恢复增长至 19.5 亿元,20-22 年复合增长率 52.4%。

(四)碳纤维:下游需求推动,高端新材料即将腾飞

碳纤维产业链包括先驱体、碳纤维、中间材料和复合材料。核心碳纤维需要通过先驱体的原丝制备,制备方法主要有湿法纺丝和干湿法纺丝,在制成碳纤维后又可以制备成诸如预浸料、织布的中间材料,最终由中间材料与树脂、金属、陶瓷等基体复合形成复合材料。碳纤维先驱体:目前,碳纤维先驱体主要包括粘胶(纤维素)基碳纤维、沥青纤维和聚丙烯腈(PAN)纤维。粘胶基是最早用于提取碳纤维的原丝,但由于其理论总碳量仅为 44.5%,所以其制备碳纤维成本较高,目前产量已不足世界总产量的 1%,但由于其燃烧时钠光弱而不易被雷达发现,因此在军工领域仍有少量的产量。沥青基是目前碳纤维领域中仅次于 PAN 基的第二大原料路线。PAN 基碳纤维的炭化收率比粘胶纤维高,可达 45%以上,因此制备成本较低。其抗拉强度和抗拉模量均为三种碳纤维中最高,目前应用范围最为广泛,产量超过世界总产量的 90%。

湿法纺丝与干湿法纺丝:在两种技术路线的对比中,干湿法纺丝的纺丝速度快、生产率上有较大提高,生产成本方面干湿法的成本更低。目前的市场中,仅有少数公司的部分产品使用干湿法制备,如日本东丽的 T700、T800 和 T1000,而包括日本东邦在内的其它企业均采用湿法纺丝工艺制备碳纤维原丝。光威复材 IPO 募投项目(高强度碳纤维高效制备技术产业化项目)生产的 T700S、T800S 也采用干湿法纺丝技术。

碳纤维分类:根据强度,分为标准强度(1000GPa~2000Gpa)、高强(2000GPa~4000Gpa)、超高强(超过 4000GPa);根据拉伸模量,分为标准模量碳纤维(230GPa~265GPa)、中等模量碳纤维(270GPa~315GPa)、高模量碳纤维(超过 315GPa);根据丝束大小,分为小丝束或常规丝束(1K-24K 根)和大丝束(超过 24K 根)。小丝束碳纤维一般应用于航空、航天、军工等高科技领域,而大丝束由于其成本较低更多应用在工业领域,相比之下,目前小丝束碳纤维的使用量远超大丝束碳纤维。

1、我国碳纤维国产化率持续提升,市场集中度将进一步提高

全球碳纤维需求不断提升,我国国产碳纤维需求快速增长。2008 年全球碳纤维需求量仅为 36.4 千吨,2018 年全球需求量为 92.6 千吨,近十年复合增速为 9.79%。预计 2020年全球碳纤维需求量将达到 112.1 千吨,18-20 年复合增速为 10.03%,高于近十年需求复合增速。2018 年我国进口碳纤维的需求量为 22000 吨,国产碳纤维的需求量为 9000 吨,整体需求量为 31000 吨。由于国内产能和技术水平原因,国内碳纤维需求仍以进口为主,2018 年的国产化率仅为 29.03%,接近一半的进口碳纤维来自日本和台湾。预计到 2020年,我国碳纤维国产化率将达到 39.11%,国产碳纤维的需求量将大幅提升至 15210 吨,18-20 年复合增速为 30%,而对于进口碳纤维的需求量为 23676 吨,18-20 年复合增速仅为 3.7%,国产碳纤维的需求提升显著。

世界范围内航空航天碳纤维价值量最大,我国碳纤维需求量主要来自体育器材。根据《2019 年全球碳纤维复合材料市场报告》,2019 年全球碳纤维下游应用市场价值量前三位分别为航空航天、体育休闲和风电叶片,价值量分别为 14.1、3.45、3.57 亿美元,市场份额分别为 49.1%、12.0%和 12.4%。航空航天作为碳纤维最大的应用领域,占据了近一半的市场价值。按需求量测算,航空航天为 23.5 千吨,需求量最大的风电叶片为 25.5 千吨。我国碳纤维需求中,体育器材需求量占据了半壁江山,2019 年市场份额为 37%;其次是风电叶片,份额达到36.5%,较 2018 年的市场份额大幅提升。我国风电行业规模庞大,随着碳纤维风电叶片的推广,未来市场份额将大幅提升;航空航天碳纤维需求量在我国仅1100吨,市场份额占比仅2.9%,未来发展空间巨大。

世界范围内航空航天碳纤维价值量最大,我国碳纤维需求量主要来自体育器材。根据《2019 年全球碳纤维复合材料市场报告》,2019 年全球碳纤维下游应用市场价值量前三位分别为航空航天、体育休闲和风电叶片,价值量分别为 14.1、3.45、3.57 亿美元,市场份额分别为 49.1%、12.0%和 12.4%。航空航天作为碳纤维最大的应用领域,占据了近一半的市场价值。按需求量测算,航空航天为 23.5 千吨,需求量最大的风电叶片为 25.5 千吨。我国碳纤维需求中,体育器材需求量占据了半壁江山,2019 年市场份额为 37%;其次是风电叶片,份额达到36.5%,较 2018 年的市场份额大幅提升。我国风电行业规模庞大,随着碳纤维风电叶片的推广,未来市场份额将大幅提升;航空航天碳纤维需求量在我国仅1100吨,市场份额占比仅2.9%,未来发展空间巨大。

我国碳纤维生产厂商销售产能比较低,整体市场集中度仍有待提高。2018 年,全国所有碳纤维厂商的产能总和为 26800 吨,但销售量仅为 9000 吨,销售产能比为 33.58%。全球范围内销售与理论产能的比值为 59.8%,我国厂商的销售产能比显著低于全球,主要原因是部分厂商的部分产线过于老旧而处于持续停产状态,另一方面,部分产线的生产水平较差而无法维持长期生产。我国碳纤维市场集中度与全球市场相比还有差距,前五名的厂商(共计六家)产能合计为 20850 吨,市场集中度为 67%,与全球前五名厂商 90%的集中度相比还有提升空间。前五名厂商的现有产能分别为,中复神鹰 6000 吨、江苏恒神 4650 吨、精功集团 3500 吨、光威复材 3100 吨、中安信 1800 吨和兰州蓝星 1800 吨。近年来,我国核心碳纤维生产厂商不断新建产线,个别企业开始建设万吨级民品产线,全国碳纤维产能有望快速提升。从下游领域看,光威复材和中简科技在军品领域处于领先水平,其余公司均以民品为主,整体来看高端碳纤维的供给量较少。

2、下游应用:我国航空碳纤维市场空间巨大,风电碳梁增长迅速

(1)“十四五”期间我国军机、民机碳纤维年需求量分别为1331吨和1447.5吨

碳纤维复合材料广泛用于军用飞机中,我国军机碳纤维应用比例逐步提升。由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的性能优势,其在军用航空中得到了广泛应用和快速发展。20 世纪 70 年代至今,国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造发展到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等多个部位。以美国军机为例,F-14A 战机碳纤维复合材料用量仅有 1%,到 F-22 和 F-35 为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达分别为 24%和 36%,大型轰炸机方面 B-2 隐身战略轰炸机的碳纤维复合材料占比达到了 38%。目前我国最先进的第四代战斗机歼-20 的碳纤维使用比例为 27%,相比之下第三代战斗机歼-10 和歼-11的碳纤维用量仅为 6%和 10%。随着我国新型战机的换代升级,军机碳纤维使用比例也将不断提升。

我军战机更新换代需求强烈,新机型列装将推动军用航空碳纤维市场规模增长。我国军机与美国相比存在代差,美国的战斗机主要以 F-15、F-16 和 F-18 为代表的三代机为主,约占65%,部分空军和海军已经使用以 F-22 和 F-35 为代表的四代机,约占美国战斗机总数的 14%;军战斗机主要以歼-7、歼-8 代表的二代机占比 36%,以歼-10、歼-11 和歼-15 为代表的三代机占比 39%。歼-20 和歼-31 为代表的四代机尚未大规模投入使用,目前歼-20 仅列装 19架。未来我国军机将进行快速更新换代,新机型开始批量生产。我们按照“十四五”期间我国军机数量实现翻倍测算,新增战斗机、运输机、特种飞机、加油机、教练机和直升机预计达3000 架,各型军机数量与美国对标,按照各型军机空重和碳纤维复合材料占比、碳纤维占比计算(由于航空碳纤维复材的性能和工艺的要求,碳纤维在复材中的占比约为 60%),未来五年我国军机碳纤维需求量将达到 6654.5 吨,年均需求为 1331 吨。随着碳纤维复合材料在军用航空领域上应用比例的增加和军机换代更新带来的军及数量增长,我国军机碳纤维复合材料应用将呈现逐年递增的趋势。

碳纤维复合材料在民用飞机上用量不断提升,新机型波音 787 已达 50%。20 世纪 80 年代开始,碳纤维复合材料开始应用在客机上的非承力构件。早期的 A310、B757 和 B767 上,碳纤维复合材料的占比仅为 5%-6%。随着技术的不断进步,碳纤维复合材料逐渐作为次承力构件和主承力构件应用在客机上,其质量占比也开始逐步提升。空客 A380 中复合材料占比达到 23%,具体应用在客机主承力结构部件如主翼、尾翼、机体、中央翼盒、压力隔壁等,次承力结构部件如辅助翼、方向舵及客机内饰材料等,开创了先进复合材料在大型客机上大规模应用的先河。最新的 B787 和 A350,复合材料的用量接近甚至超过 50%,如机头、尾翼、机翼蒙皮等部位也采用了碳纤维复合材料。

未来 20 年,全球客机需求量为 44040 架,我国客机需求量超过 8000 架。根据波音的预测,2019-2038 年全球将新增 44040 架客机,在交付的新飞机中,44%将用来替换老旧机型,其余则用来满足运力增长需求。我国方面,波音预计未来 20 年我国单通道客机和宽体客机的需求量分别为 6080 架和 2010 架,商飞的预测更加乐观,分别为 7077 架和 2128 架。我们综合波音、空客和商飞的预测,2019-2038 年间我国民航客机的需求量为 8238 架,届时我国将成为全球最大的航空市场。

目前 C919 碳纤维复合材料用量为 12%,未来我国国产客机碳纤维需求达 28950 吨。随着新机型碳纤维复合材料用量的提升,2018 年仅波音 777、787 及空客 A380、A350 这四种机型对碳纤维的需求将达到 9200 吨左右,相比 2016 年增加约 2800 吨。我国自主研发的 C919大型客机是建设创新型国家的标志性工程,其中先进材料为首次在国产民机中大规模应用,第三代铝锂合金材料、先进复合材料在 C919 机体结构用量分别达到 8.8%和 12%,后期碳纤维占比将提升至 25%。碳纤维复材主要用于 C919 的尾翼和中央复合材料壁板以及主起落架舱门工作包、前起落架舱门工作包、翼身整流罩工作包和垂直尾翼工作包等,机轮刹车系统则涉及碳/碳复合材料及高温合金的生产与制造。据商飞介绍,与俄罗斯共同研制的 C929 机型中复合材料的用量将超过 5%。我们预计未来 20 年将生产 2500架C919 和 500架C929,按照 C919空重 42 吨、C929 空重 110 吨测算,我国国产大飞机碳纤维需求量达到 28950 吨,年均需求为1447.5 吨。

(2)风电叶片大型化趋势显著,碳梁需求大幅提升

碳梁叶片可提升风能利用率,风电碳梁需求提升。风力发电中,大尺寸的风电叶片可以提高风能利用小时数,但较大尺寸的叶片对于材料的性能要求苛刻。碳纤维复合材料作为风机叶片的制造材料具有以下优势:提升叶片整体刚度,减轻叶片质量;提高叶片的抗疲劳性能;使风机输出更平稳均衡,提高效率;具有振动阻尼特性等。在风电大型化的驱动下,碳纤维叶片的需求提升,但相应的叶片成本将显著提升,因此目前采用碳纤维和玻璃纤维混合使用的方案,碳纤维主要应用于叶片中的关键部件,如碳梁梁帽。根据 GWEC 的数据,目前直径在111m-130m 的叶片占比最大,达到 57%,取代了直径为 91m-110m 的叶片,叶片大型化不断推进,风电碳纤维需求提升。

2019 年全球风电装机量达到 60.4GW,2020 年将迎来爆发。2019 年,全球风电装机总量为 60.4GW,较上年同期增长 19.13%,风电装机容量重回快速增长期。其中,全球陆上风电装机量达到 54.2GW,同比提高 17.06%;全球海上风电装机量将达到 6.1GW,同比增长 38.63%,海上装机量快速增长。根据全球风能理事会(GWEC)预计,2020 年全球风电装机容量将达76.1GW,较 2019 年增长 26%,实现装机量的爆发式增长;到 2024 年,全球风电装机容量每年至少增加 73.4GW,其中海上风电装机量将超过 15GW。

中国始终是全球第一大风电市场,海上风电快速发展。GWEC 数据显示,2019 年中国占全球风电新增装机量的比重为 39.74%,风电新增装机容量连续十年全球第一。其中陆上风电新增 23760MW,占全球新增容量的 44%;海上风电新增 2395MW,占全球新增容量的 39%。截至 2019 年,中国陆上风电累计装机 229.56GW,海上累计装机 6.84GW,是世界首个陆上风电总装机超过 200GW 的国家,提前完成了风电“十三五”规划目标,并且在海上风电领域发展迅速。

维斯塔斯为全球风电巨头,持续推动风电碳纤维应用。2019 年,维斯塔斯实现营收 121.47亿欧元,同比增长 19.86%。装机量方面,全年新增装机量达 13GW,较上年同期增长 28.84%,并且 2019 年新签订单 17.9GW,较 2018 年 14.2GW 的订单增长 26%,继续刷新着新签订单量。

作为首个装机量超过 100GW 的风电企业,维斯塔斯保持着快速增长势头。作为全球最大的风电企业,维斯塔斯率先开始在叶片中采用碳纤维材料。光威复材和江苏澳盛是维斯塔斯碳梁的主要供应商,两家合计占比 55%,其中光威 2019 年供货 649.27 万米。目前,维斯塔斯拥有风电碳梁的技术专利,2020 年专利到期后各风机制造企业有望快速采用碳纤维碳梁技术,由于风电碳梁技术壁垒较小,专利放开后竞争同样会加剧。

四、投资策略(略)

1、国庆 70 周年阅兵中 15 式主战坦克、轰-6N 新型战略轰炸机、直-20 直升机、东风-17 常规导弹、长剑-100 巡航导弹、东风-41 核导弹等武器装备均为首次亮相,随着全新主战装备 的公开亮相,建议关注受益于主战装备进入批量生产阶段的核心主机厂:中航沈飞、中直股 份、航发动力;

2、电子元器件作为军工上游产业,其自身业绩的好坏直接反映了军工行业的业绩水平,建 议关注保持稳定增长的军工行业上游电子元器件厂商:鸿远电子、宏达电子、振华科技、中 航光电、火炬电子、航天电器;

3、十三五规划中提出,要大力推进国防信息化建设,特别是装备电子化、信息化、智能化、 国产化,随着我国国防信息化建设投入不断增加,建议关注国防信息化核心标的:睿创微纳、 雷科防务;

4、军工材料领域经历了较长时间的业绩低谷,目前板块业绩转好,建议关注业绩实现快速 增长的材料领域厂商:中航高科、光威复材。

返回

相关文档
联系华道

华道众合(北京)技术服务有限公司
地        址:北京市丰台区花乡纪家庙188号
电        话:4006-010-725
手机/微信:136-8120-0268(北京)     
                   137-9194-1216(青岛)      
                   152-2175-9315(上海)
                   130-7782-9315(深圳)

邮 箱:hdzhfw#126.com(#换@)
网 址:www.gjb9001b.com

服务项目

保密资质认证

军工涉密业务咨询服务资质

涉密信息系统集成资质

涉密档案数字化加工资质

国家秘密载体印制资质证书

武器装备科研生产许可证

GJB9001国军标体系认证

武器装备承制资格证书

安全保密产品

笔记本电脑视频信息保护系统SV...

光盘刻录监控与审计系统

保密会议移动通信干扰器

保密文件柜

涉密计算机及移动存储设备保密管...

红黑电源滤波隔离插座

微机视频信息保护系统

计算机终端保密检查系统

新闻中心

GJB9001国军标体系认证

保密资质认证

军工涉密业务咨询服务资质

涉密信息系统集成资质

涉密档案数字化加工资质

国家秘密载体印制资质证书

武器装备科研生产许可证

武器装备承制资格证书

联系华道

华道众合(北京)技术服务有限公司-军工认证事业部
地址: 北京市丰台区花乡纪家庙188号
电话: 4006-010-725
手机/微信: 136-8120-0268(北京)
  137-9194-1216(青岛)
  152-2175-9315(上海)
  130-7782-9315(深圳)
邮箱: hdzhfw#126.com(#换@)
网 址: www.gjb9001b.com
  我要啦免费统计                           京ICP备14022696号-3