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市值仅为茅台1/12,航空发动机大国重器——航发动力

2021/8/26 9:51:00

【阅读提示:本周本订阅号推出“军工”专题,五篇文章讲透军工行业,欢迎持续关注。下周将推出“ 券商”专题,敬请期待。】

贵州茅台市值1.94万亿元,中国自主军用发动机龙头航发动力市值仅为1679亿元,仅是茅台市值的1/12。不用说航发动力,通用电气、英国罗罗、雷神技术公司(普惠公司母公司)三巨头的市值加起来也没有茅台市值高。

是航空发动机产品附加值不高?

非也,如果按产品单位重量创造的价值为标准,船舶为1,小汽车为9,电脑为300,喷气式飞机为800,航空发动机为1400。航空发动机是人类工业革命以来附加值最高的工业产品之一。

航空发动机的制造成本占整机制造的25%左右。以已经装备全球近30个国家和地区的三代战机F-16为例,发动机占到F-16的成本的24.70%。F-16战机制造成本为4000万美元,一台发动机成本约为1000万美元。

根据美国国防部“同一个核心机发展两种发动机”的决定,F-16战机的发动机型号有两种,F110-GE-129、F-100-PW-229,分别由通用电气公司(GE)和普拉特·惠特尼集团公司(P&W,普惠公司)制造。F110系列发动机是地球上产量最多的发动机。当今世界最先进的军用发动机是美国第五代战机F35的发动机F135,它是由美国普惠公司制造的加力涡扇发动机,推力超过了18吨,耗油率降低了10%。

航空发动机当今采用的主要方式有涡轴、涡喷、涡扇、冲压、浆扇、涡桨几种。

涡轴,使用轴来传输动力,适用于不需要直接提供空气推力的航空器,如直升飞机,使用涡轴发动机技术的比较著名的航空器是美国“鱼鹰”倾转旋翼机和“阿帕奇”武装直升机。

涡喷发动机作为一款单通道发动机,会将所有空气全部汇入燃烧室,主要依赖气流产生推力,因此并不具备太大的推动力,但是涡喷雷达反射面小,可靠性极高,可以在大规模战争期间进行大规模迅速生产。

最为复杂也是含金量最高的当属涡扇发动机,该发动机是将喷管喷射出的燃气与风扇排出的空气共同产生发作用推力,以此为战机提供强大的推动力,而且油耗相比涡喷有显著降低,适合远程飞行,但是结构复杂。涡扇发动机是当今世界先进军机和民用客机的主流。

冲压喷气式发动机(简称冲压发动机)是一种构造非常简单、可以发出很大推力、适用于高空高速飞行的空气喷气发动机,一般适用于洲际、中程和近程导弹。

浆扇和涡桨, 噪音大,推力最大,同等推力下载重最大,且油耗低,一般用于军用大型运输机。

衡量涡扇航空发动机有几个指标,涵道比(BPR)、推力、耗油率(TSFC)等。涵道比,即外涵道进气量与内涵道进气量之比。民航客机一般使用大涵道比涡扇发动机,涵道比可达10甚至15,非常省油,但是体积会比较大,推力也大。战斗机一般使用小涵道比涡扇发动机,通过喷射燃烧产物获得推力,机动性强,但是耗油严重。从下图看到BPR越高的,比如Turbofan(涡扇)的TSFC就越低,就更省油。Turbofan比Turbojet(涡喷)BPR更高,耗油率更低。Turboprops(涡桨)的油耗最低。

世界最大的航空发动机公司的地位已经确立。

美国通用电气公司(GE)、英国罗尔斯-罗伊斯公司(RR,罗罗)、美国普拉特·惠特尼集团公司(P&W)、法国赛峰集团(SAFRAN)、俄罗斯联合航空发动机公司,以及他们之间成立的CFM、IAE公司控制了全球的航空发动机市场。

如今,中国也有了能制造军用航空发动机和商用航空发动机的公司,分别是中国航发动力股份有限公司、中航商用航空发动机有限责任公司。本文重点介绍聚焦军用航空发动机的中国航发动力股份有限公司。

靠发动机和维护服务赚钱

中国航发动力股份有限公司是国内大型航空发动机制造基地企业,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。公司主要业务分为三类:航空发动机及衍生产品、外贸出口转包业务、非航空产品及其他业务。主要产品和服务有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。

航发动力2020年全年实现营业收入286.33亿元,同比增长13.57%;实现归母净利润11.46亿元,同比增长6.37%;实现扣非归母净利润8.72亿元,同比增长11.65%。2020年公司主营业务三大板块中,航空发动机及衍生产品收入实现较快增长,主要受益于军机发动机需求提升带动产品交付及修理业务增加,实现收入262亿元,同比增长18.79%;

中国航发动力股份有限公司担负着军用发动机的自主梦想,航发动力的发动机产品主要服务于军机,以秦岭、昆仑、太行最为有名。太行发动机(Taihang Engine)是中国第一台涡轮风扇发动机,已经装备上了国产三代机歼11B和四代机歼16机型。基于太行开发的涡扇-20,是大涵道比的涡扇发动机,推力最高达16吨,将主要用于“鲲鹏”,中国运-20大型运输机(4台涡扇-20),未来很有可能用于中国的战略轰炸机轰-20。在生产太行之前,中国从英国罗罗公司引进了斯贝(SPEY)MK202发动机技术,制造了基于斯贝发动机的国产衍生型发动机,就是今天秦岭发动机,也是涡扇-9型发动机,最大推力9吨,曾用于歼轰-7A(代号飞豹)上。昆仑发动机,即涡喷-14,主要用于歼-9H/F/G战机,最新的昆仑3,推力高达8.9吨。

航发动力的业务主要分为三部分,航空发动机及衍生品、外贸出口、非航空产品及其他。2020年,航空发动机及衍生品收入261亿,外贸出口15亿,外贸主要是给国外四大航空发动机制造企业供应近百种零件的业务。航发动力很有钱,根据航发动力《关于使用闲置自有资金进行现金管理的进展公告》,航发动力将进行现金管理117亿,判断这是来自母公司中航工业集团的预付款,因为航空装备一般实行大单制采购和高预付款比例。结合该公司2021年1月8日公告,该公司和中航工业集团之间的关联交易金额共163.28亿元,同比增长58.57%,这是长期订单锁定的积极信号,对于2021年该公司整体业绩很是利好。

单价1200万元的航空发动机

航发动力主要产品来自于三大航空发动机主机厂-黎明公司(沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司)、黎阳公司(中国航发贵州黎阳航空发动机有限公司)、南方公司(中国航发南方工业有限公司)。

航空发动机及衍生品占航发动力总营收比例91.38%,主营产品十分的突出。主打产品价格很昂贵,如旗下的黎明公司的涡扇-10(WS-10),涡扇-10起源于军方的《高兴能推进系统预研计划》,推重比达7.5,单价1200万人民币,已经装备于歼10C、歼11、歼-15。

黎明公司2020年营收159.21亿元,同比增幅为26.72%,营收为近五年最高水平,实现利润4.76亿元。

南方公司主要产品是涡轴8、涡浆6和活塞式发动机及零部件,涡桨6应用于运-8/8C/8Q和黎AG600等型号飞机,涡轴8主要用于直9/11/9C等型号直升机,目前南方公司已经有了涡轴10,最大功率达2000KW,用于未来我国未来通用直升机主力直20。南方公司2020年实现营收71.90亿元,同比增长22.85%,利润3.45亿元。

黎阳动力专门用于生产民用航空发动机,是法国SNECMA在中国最大的供应商,黎阳动力2020年营收22.67亿院,利润0.9亿(同比增幅533.47%),2021年黎阳动力获得了三代中等推力航空发动机的批量生产能力,将有望助力外贸轻型歼击机“枭龙”和四代歼击机FC-31,也将是未来高端无人机(翔龙、云影)、中型舰载机(歼-31)的动力支撑,黎阳动力将成为航发动力的新增长点。

底蕴深厚

航发动力是我国三代主站机型发动机国内唯一供货商,在我国军用发动机整机制造环节处于绝对垄断地位,囊括了我国军用航空动力装置所有型谱。航发动力2021年也将加强对于国产商用大涵道比涡扇发动机、民用涡轴涡桨发动机的研制工作。

根据《航空知识杂志社》数据,2020年中国航空发动机主机公司销售总收入为300亿元,2020年航发动力的市场份额约为87.2%,处于绝对垄断地位。

航发动力旗下的主机厂历史非常悠久,南方公司是中国“一五”器件156个重点建设项目之一,1954年研制出新中国第一台航空发动机M-11活塞航空发动机,并安装到了初教-5试飞成功。后来南方公司又研发除了中国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。

黎明公司前身是1919年的奉天军械厂,是新中国第一家航空涡轮喷气发动机制造企业,目前一年产几百台航空发动机,为歼-8生产到期换装的昆仑发动机,也为第五代战机歼-20专门开发了新型发动机涡扇-15,属于第五代发动机技术,代号峨眉。峨眉的加力推力为18吨,单台重量为1.8吨,推重比达10,和美国F-22的F119以及F-35的F135发动机的推重比10相似,要高于俄罗斯的苏35 AL-41F1A(俄罗斯土星公司生产)发动机的推重比9.1。黎明公司一年也生产交付给发电和船用的燃气轮机大概100台。

航发动力具有先进的制造能力。具有国际先进水平的机匣数控加工中心、表面处理中心,以及亚洲规模领先的喷涂中心、精密铸造、精密锻造、盘环加工等专业生产线;拥有国内最大的叶片生产线,全套弧齿锥齿轮加工机群、自动焊接机器设备、激光切割设备等各类高精设备;在叶轮、盘、轴、机匣加工、整体结构件、精密铸造、精密锻造等关键点上具备了国内一流的制造能力。

叶片占据航空发动机制造30%以上工作量,在中国航空发动机的叶片市场由航发动力、炼石航空、万泽股份和应流股份主导。航发动力旗下的中航工业黎阳贵阳精铸公司作为国内唯一一家叶片专业化生产企业,承担了国内军用航空发动机叶片大部分的生产任务,贵阳竞逐公司公司1985年建立以来为我国80%以上的战机配装涡轮叶片。贵阳精铸公司已经掌握了无余量叶片精铸、定向结晶叶片精铸、复杂性腔空心叶片制造、微型加工、叶片热表处理和防护涂层等关键技术,形成了从等轴晶、定向结晶到单晶及双层壁等较为完整的叶片制造工艺体系和关键制造技术

营业利润率仅为4.85%

航发动力的ROE一直很低,在“航天航空与国防”的版块的10家公司中,排名第8,2020年ROE仅为3.72%。航发动力的2020年营业成本达242.45亿元,同比2019年增长达15.91%。ROE低,和利润率低,营业成本高都有关系,当然也和中国军方的历来惯例“军品利润是成本加5个点”是有关系的,但是更重要的是由于自身的技术积累。

航发动力公司的发动机先后是在前苏联指导、仿制英国斯贝发动机、仿制俄罗斯AL -31发动机,自主技术积累和GE、罗罗、普惠等巨头相比还是不足的。

航发动力营业利润率为4.85%,而GE的航空发动机部门的营业利润率达21.2%。航空发动机其实不是一个低利润率的生意,但是如果你的分系统或者零件都要采购,制造技术也要采购,那么发动机研制成本的管控是非常困难的。尤其在上游材料和大宗商品价格上涨的情况下,对于航发动力影响还是很大的。

研制新一代发动机成本很高。要烧很多很多钱,尤其是新一代的航空发动机。在航空发动机年度研发费用方面,英国罗罗研发费用约为70亿人民币,通用电气约为80亿人民币,普惠公司约为70亿人民币。而航发动力2020年的研发费用仅4.4亿人民币,研发费用率为2%左右,这个比例作为引领中国航空发动机原创创新的主体来说,是非常低的。

另外航发动力目前主要是做军用发动机,这个市场不如民用发动机市场规模大。根据中国商飞的《2019-2038年民用飞机市场预测》报告,中国民航到2038年,机队规模将达到10344架。未来二十年,我国预计将交付9205架,未来我国民用航空发动机市场将达到2100亿美元-4200亿美元的规模。目前航发动力在民用客机发动机领域还没有发力,这是业务的增长点。国外的航空发动机厂商,都是军用、民用产品兼有之,以民品养军品,以军品拉动民品技术竞争力。

航发动力发展空间巨大

在海湾战争中,美军以空军为主进行第一波次的攻击,用一天晚上就让整个伊拉克的防空系统瘫痪。美军用U-2侦察机、E-3空中预警机、MH-53低空铺路者、E-8A联合星指挥机对伊拉克领空进行信息化覆盖,然后在信息化指挥之下,出动A-10、F-111和B-52对伊拉克军队全方位轰炸,出动F-15 E打击伊拉克的装甲车辆。42天空袭之下,伊军损失了坦克3800辆、装甲车1400辆、火炮超过2900门。因为有空军的压倒性降维打击能力,伊军在海湾战争中伤亡了10万人,美军仅伤亡606人。世界各国都震撼于空军在现代战争中的重要作用。

自从川普上台之后,中美经济、军事、文化的摩擦越来越多,我国面临的战略风险增大,环境中的不确定性增强。这时,军事装备实力的发展越来越紧迫。

中美在空军方面差异巨大,美国空军军机数量约1.3万家,我国3000余架,另外我国战斗机以二代机为主,美国战斗机以三四代为主,差异十分巨大。但是这也蕴含着先进战机,以及自主发动机列装的空间。根据中国空军建设强大的现代化空军路线图,2020年,中国空军将构建以四代装备为骨干、三代装备为主体的武器装备体系。航发动力作为我国国内唯一三代机的军用航空发动机厂商,有着较大的发展空间。

从2020年财务数据来看,航发动力营收不是军工板块最高的,但是净利润为11.46亿元排名第二,仅次于中航沈飞的14亿元,市值排名军工板块第一,PB处于军工板块的中位段,相对来说,航发动力是壁垒足够高、市场空间足够大、具有很强竞争力的非常优质的标的。

【注:市场有风险,投资需谨慎。在任何情况下,本订阅号所载信息或所表述意见仅为观点交流,并不构成对任何人的投资建议。】

本文由“苏宁金融研究院”原创,作者为苏宁金融研究院高级研究员孙扬


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