【深度】航空装备产业链解析

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航空装备产业链主要由上、中、下游三部分组成。上游环节包括航空原材料及元器件、零部件等,中游环节包括锻造、铸造和机械加工等航空制造环节和机载系统等次要分系统,下游包括飞机整机及航空发动机等重要子系统。

图:军用飞机典型产业链

数据来源:长江证券

一、上游:航空材料制造及元器件、零部件

航空材料供应商分别为机体、发动机和机载系统提供材料,主要航空材料包括高温合金、钛合金等金属和碳纤维、陶瓷材料等复合材料。除材料外,航空电子元器件和零部件生产也属于航空装备产业链的上游,主要为军机生产提供各类电子器件、连接器、机电组件等。

1) 航空金属材料制造

航空零部件为军机的机身结构、发动机的结构件的零件和部件,制造产业链分为上、中、下游。上游主要为钛合金、高温合金等难变形金属供应商,中游主要为锻造、铸造等金属成形工艺提供商,下游为机械精加工提供商。

图:国产新型军机的原材料、锻件、零部件产业链

数据来源:长江证券

2) 航空复材制造

航空碳纤维复材产业链上游主要为碳纤维丝束制造商,提供军用标准化碳纤维原材料,产业链中游是独占性预浸料加工企业,将碳纤维原材料与树脂结合加工为航空碳纤维预浸料等产品,之后出售给各大主机厂和科研院所。

图:国内航空复合材料产业链划分

数据来源:长江证券

3) 其他航空新材料

近年来,随着各国军机对于隐身性的追求不断提高,隐身材料、涂层的研发、生产与制造蓬勃发展,部分企业专精于发动机喷口隐身涂层材料的研发生产与涂覆。

4) 航空元器件制造

航空元器件制造企业主要为军机生产提供电子器件、各类连接器和机电组件产品。

二、中游:航空零部件制造(锻造、铸造、机加工等)与分系统

军机生产中的一个重要环节是将原材料/粗胚通过铸造、锻造、机加工等一系列工艺手段,对工件的外形尺寸或性能进行改变,从而得到所希望得到的零部件。一般锻造和铸造成型后,再通过机加工对工件外形尺寸做最后的处理,进一步提升零部件的精细程度。

1) 航空锻造

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,根据成形机理,可分为自由锻、模锻、辗环。锻件是军机机身结构和航空发动机转子的主要组成部分,按照产品类型可分为锻造叶片、环形锻件和盘轴类锻件等三大类。其中,锻造叶片主要为风扇/压气机叶片,环形锻件主要为各部位机匣,盘轴类锻件主要为涡轮/压气机盘。

2) 航空铸造

铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金,具有合金化程度高、成分范围高、应用领域广阔等特点。航空高温合金主要采用精密铸造工艺制造,领域内公司与高温合金公司高度重合,航空精密铸造的产品主要是发动机的涡轮叶片、机匣等热端部件。

3) 航空机加工

机加工指通过机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变,从而得到所希望得到的零部件的过程。机加工是航空发动机中如叶片、叶轮、机匣、盘轴类等高附加零部件加工成型前的最后一道工序,其作用是进一步提升零部件的精细程度。

4) 航空分系统

航空分系统提供商主要负责为军机和发动机主机厂提供分系统集成服务,主要包括航电系统、飞控系统、发动机数控集成系统等。

三、下游:飞机整机及航空发动机等重要子系统

军机产业链的下游主要是飞机整机和发动机等重要核心部件的总装总测,主要负责将供应商提供的零部件按照总体设计院所设计的装配工艺,装配成整机交付军方(飞机)或飞机主机厂(发动机)。军用飞机整机和发动机的生产的技术壁垒、涉密级别较高,我国整机厂和发动机总装厂均分别由中航工业集团和航发集团管理。

总体上看,军用飞机制造属于保密性高、生产工艺复杂、产业链繁杂且难以跟踪进度的板块,但军用飞机的生产和升级非常重要,具备很大的增长空间。考虑到普通投资人对于军工企业并非非常熟悉,个股投资难度较大,可以通过投资对应指数产品来参与行情:

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图:中证军工指数行业分布(申万二级行业)

数据来源:Wind 注:数据截至2024年3月15日

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