（报告出品方/作者：国盛证券，余平）
1.航空发动机：动力强军，科技强国
1.1产业地位：工业皇冠上的明珠，高端制造业深水区
发动机强则飞机强，飞机强则航空强，航空强则中国强！航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”，也是中国高端制造业迈向深水区的重要阵地，其产业发展是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现，是强军强国的重要标志。航空发动机具有技术密集度高、军民融合性强、产业带动面广等特点，具有极高的军事价值、经济价值和政治价值。全球范围内仅有联合国5大常任理事国能够独立研制航空发动机并形成产业规模，而商用发动机市场上具有技术和商业优势的只有美、英两国，全球范围内都呈现高度垄断的态势。我国正在加快实现航空发动机自主创新发展，军用航空发动机已形成“一、二代机加速淘汰，三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面”，商用航空发动机CJ、CJ等正在加速研制以解决大飞机心脏“卡脖子”的重大风险。
航空发动机产业是以航空燃气涡轮发动机技术为基础发展的产业集群，主要产品包括军/民用航空发动机、辅助动力装置和航改燃气轮机，还可以得到重型燃气轮机及利用航空发动机技术衍生发展的其他产品。由于航发与燃气轮机技术相通，产业环节相似，我国于年正式启动航空发动机与燃气轮机两机专项，直接投入以及带动地方、企业和社会其他投入预计总金额约亿元，已然将两机产业统筹发展打造产业集群。
1、航空发动机产业：涡扇发动机为主，产量占一半以上；涡喷、涡桨、涡轴、桨扇、活塞发动机为辅。二战后航空发动机向高功率、低重量方向发展，活塞发动机逐步退出历史舞台，喷气式发动机得到广泛应用，其主要分为有、无压气机2种类型。1）无压气机类型：分为冲压式发动机、脉冲喷气发动机。前者应用于高超音速飞机、导弹等飞行器，近年来随着高超音速武器研制也得到快速发展；后者脉冲喷气发动机应用于靶机、导弹、航空模型等，应用较为受限。2）有压气机类型：全球主流，分为涡喷、涡扇、涡桨、涡轴和桨扇发动机。根据《航空发动机产业现状与趋势》，预计~年涡扇、涡桨、涡喷、涡轴产量占比分别达57%、20%、12%、11%。
2、燃气轮机产业：燃气轮机广泛应用于发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防、交通领域，是关系国家安全和国民经济发展的高技术核心装备。燃气轮机是将气体压缩、加热后送入透平中膨胀做功，把一部分热能转变为机械能的旋转原动机。按结构形式可以分为重型、轻型、微型燃气轮机，其中全球重型燃气轮机已形成高度垄断的局面，以GE、西门子、三菱、阿尔斯通等公司为主导；轻型燃气轮机是航空发动机改型，以GE、PW、RR等航空公司为主导；微型燃气轮机参与者较多。
3、两机技术衍生产品：航空发动机与燃气轮机是高端制造业的代表，装备研制需要应用先进的材料、制造工艺、过程控制、定制开发等手段以实现航空装备产品高质量、高可靠性要求，这套高端装备产品研制技术及过程管理体系可以衍生应用到其他领域的产品上。以航发控制为例，核心主营是航空发动机控制系统产品，近年来公司以动力控制系统核心技术为依托，重点向兵器、汽车等动力燃油与控制系统及衍生产品研制、生产、试验、销售、维修保障拓展，年实现营收（3.78亿元，+16.54%）。因此，我们认为航空发动机高端装备制造技术的延伸性突出，可以向众多非航领域延伸，航发配套企业也多按照航发与非航业务两大路线获得发展，以扩大两机产业集群的发展规模。根据美国国会数据，军事技术二次转化为民用，每投入1美元能够产出7美元得效益，而在航空工业项目发展10年后，技术转移比为1：16，就业带动为1：12。
1.2产业特点：高壁垒、长周期、高投入、高风险、高回报
1.2.1研制特点：高技术壁垒、长研制周期、高投入成本、高研制风险
1、高技术壁垒：航空发动机是世界上公认的总体技术水平最高、核心技术封锁最严、结构最复杂的工业产品之一，挑战着现代工程科学的极限，被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。航空发动机研制涉及几乎所有科学和工程专业，技术壁垒极高，具体如下：
1）工作环境恶劣：高压比、高燃气温度、高负荷、大流量等。高性能压气机叶片既薄又具有弯、扭、掠的构形，高速旋转时要长时间承受自身重量2万倍的离心力；薄薄的机匣要长时间承受50~60个大气压而不能变形和损坏，相当于蓄水米的2.5个长江三峡大坝所承受的水压；涡轮叶片的气流环境温度现已高达~K，远超过其金属材料的熔点，且要求在1万~2万转/分条件下能够长时间可靠工作；主燃烧室中气流速度高于m/s，要求燃烧稳定，出口流场均匀，效率达99%以上。
2）产品结构复杂：整机由上万个零件组成，加工精度达到微米甚至纳米级。由于对推重比和热效率的极致追求，现代航空发动机结构越发精细化、复杂化。以美国GE公司研制生产的大涵道比涡扇发动机GEnx为例，其所包含零部件高达万个，且不同部件所使用的材料、工艺也不相同。此外，航空发动机作为一个复杂系统，对零部件的精密程度要求也达到了现代工业的极致，如航空发动机整体叶盘从毛胚到成品要经过几十道工序、数百次换刀、上千次进退刀，A4纸大小的整体叶盘叶片最厚2mm，最薄处只有0.2~0.3mm，绝不允许有任何瑕疵。
3）高可靠性要求：要求很高的可靠性、很好的环境适应性。高性能、长寿命、高可靠性、很好的环境适应性是航空航天装备制造追求的永恒目标，以满足高温、高压、高转速、交变负载等极端服役条件。现代民用发动机寿命要求达3万小时以上，未来将超过10万小时，而对空中停车率的要求是发动机每10万飞行小时不能大于0.2~2次。航空发动机的外部运行环境极其严苛，发动机要适应从地面高度到万米高空缺氧环境、从地面静止状态到每小时数千米的超音速状态和从沙漠干燥环境到热带潮湿环境。总之，航空发动机需要在高温、高寒、高速、高压、高转速、高负荷、缺氧、振动等极端恶劣环境下保证稳定的工作状态。
2、长研制周期、高投入成本。以航空发动机工业制造水平最高的美国为例，美国典型的航空发动机研制费用普遍超过10亿美元，且随着航发研制朝着更高的综合性能方向发展，其研制难度逐渐增大，研制费用也逐渐提高，如美国四代航空发动机F-的实际研制经费高达24.65亿美元，仅研制周期就长达13年之久。
3、高研制风险。RB是罗罗公司在20世纪60年代研制的推力介于-KN之间高涵道比涡扇发动机，其最初目的是作为洛克希德马丁公司L-客机的动力装置。由于RB采用了独特的三转子涡扇概念，其复杂性使得研制和测试耗时极长，年罗罗公司在RB上的投入已经达到1.亿英镑，几乎是原计划的两倍，导致罗罗公司陷入财务危机并最终破产，于年被收为国有（年英国政府国有资本再次退出，罗罗公司重回私有）。
1.2.2经济特点：高壁垒带来稳定产业格局，一旦研制成功经济效益巨大
航空发动机产业的经济特点体现在：高研制壁垒需要长周期的高研发投入甚至有高风险，那么与之匹配的也是研制成功后可以获得长期确定性的增长，长期看经济效益巨大。
1、航空发动机产业发展特点是“基于核心机衍生发展”路线，衍生机型不断延伸发展延长航发产品应用周期的同时带来倍数的经济效益。“核心机”是燃气涡轮发动机中由高压压气机、燃烧室和驱动压气机的高压涡轮组成的发动机核心部分，其在航空发动机研制中处于承上启下地位，是预先研究即发动机技术储备环节中最重要的组成部分。在新发动机研制过程中发生的许多问题都和核心机部分密切相关，因此提前对核心机进行研究，具备减少型号研制风险、降低研制费用、缩短研制周期等好处。更重要的是，以核心机为基础可以拓展不同推力等级的发动机，进一步保证行业高投入长周期经济回报特性。
例如GE公司在同一核心机的基础上，发展出轰炸机用的F、F16战斗机用F和民用CFM56系列发动机，其第五代“先进涡轮发动机燃气发生器”已成为90年代先进战斗发动机的基础，以F发动机的核心机派生发展出多种军、民用型号的发动机。法国也在20世纪80年代中期开始M88核心机研制，经过不断改进、发展的推重比10一级发动机M88-III，配装阵风战斗机。
2、高壁垒铸就稳固的产业格局，可以获得长期持续、高确定性的增长。虽然航发研制壁垒极高，但一旦研制成功一款成熟产品批产服役时间长达30~50年，由于处于几乎垄断的稳定格局中，产业链相关企业都可以获得巨大的经济效益。典型代表如CFM公司的CFM-56系列，年首台发动机投入运营以来，40年间累计为全球家飞机运营商交付了台CFM-56系列发动机，产品应用周期极长且在配套机型方面持续实现拓展。从经济效益角度看，根据《航空周刊》预测，-年十年间CFM56二代发动机（CFM56-5/-7系列）将实施20次返厂维修，产生近亿美元的维修市场空间。
1.2.3产业特点：倒金字塔与小核心大协作、军民融合的产业格局
我们认为航空发动机产业发展特点主要体现在：形成倒金字塔与小核心大协作产业格局、军民融合式发展等两大特点。
1、航空发动机技术壁垒高造成全球航空发动机供应格局呈现倒金字塔式。
第一梯队，美国GE和PW公司、英国RR公司、CFM国际公司（SNECMA与GE的合资公司）、国际航空发动机公司IAE（RR与PW的合资公司）以及EA公司（GE与PW的合资公司）由于其出色的航空发动机整机研制、总装集成、销售及客户服务能力位于金字塔的顶层；第二梯队，俄罗斯的土星公司和礼炮公司、法国的SNECMA、美国的Honeywell、德国的MTU以及意大利的AVIO公司本身也具有较完整的航空发动机整机研制能力，并在各自的技术领域具有很强实力，但由于缺乏民品或者中大型航空发动机，主要为塔尖位置公司提供大部件及核心机；第三梯队，具有强大的航空发动机零部件加工制造能力，包括日本的三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国的三星科技公司等。
2、航空发动机产业形成小核心大协作的生产组织方式。航空发动机研制难度极大，单一企业完全具备从零部件到子系统到整机的研制与生产既不经济也没有必要。因此，世界主要航空发动机制造商都采取主承包商供应商的发展模式。其优势在于：对于总装单位，将非核心环节如零部件、小部件、分系统等外包给具备规模化生产能力的厂商，自身聚焦航空发动机总体设计、系统集成及少数核心分系统及零部件的研发，最终作为链长对整条产业链进行管控，有效降低自身成本的同时可以带动产业集群的发展。对于外协厂商，航空发动机产业极高的准入门槛决定了一旦成为供应商短时间内不会被替代，而聚焦某一单一领域又能通过规模化生产使得企业在盈利能力方面获得正向提升，同时也能够充分享受航发技术外溢的红利。
1）全球范围的大协作：转包生产已成为航空制造业全球化的标志，目前全球航空发动机零部件产业正在向中国转移的趋势非常明显。全球主要航发制造商如GE、RR等发展思路是企业将更多精力集中于核心技术的研发与创新，通过转包生产的方式将订单分配给合格供应商，降低制造任务以获取更大的利润空间。在全球两机产业协同发展的背景下很多企业如日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工及韩国三星科技等获得全球航发巨头认可，切入供应体系并成为稳定供应商。从国内来看，航空发动机零部件制造向中国转移的趋势明显。由于欧美制造成本高，或是打破如PCC企业的少数垄断格局，全球两机巨头不少在中国培养合格供应商，我国航空发动机很多配套企业如航宇科技、航亚科技、应流股份、中航重机等已经切入了全球两机体系的供应链并成为重要供应商之一。
2）从国内范围来看：航发集团也建立了“小核心、大协作、专业化、开放型”的科研生产体系。在军用航发领域，航发集团持续完善专业化布局，对内促进资源向核心环节聚焦，主业集中度持续提升；对外积极引入社会资源，建立社会化专业配套体系，提升供应链的质量与能力。我们认为，航发集团小核心大协作的模式下主机厂将充分利用社会资源提高生产能力和技术水平，以实现快速扩产，而配套业务的外溢也会快速提升配套厂所的经营质量与规模。
3、军民融合特点：航空发动机作为典型的军民两用产品，其产业发展呈现出显著的军民融合特征。由于航空发动机研制难度极大，出于科研技术成果最大化的考量，将成熟的核心技术在军民用领域双向转移并实现产业化已成为世界各国发展航发产业的重要路径。美国GE公司F军用航发的核心机技术被转移应用到CFM56民用发动机上，在民航市场获得巨大成功；英国罗罗公司的AE型发动机原用于支线客机和大型公务机，后续也成功转移应用到美空军的RQ-4B“全球鹰”无人机和RQ-4C“人鱼海神”上。
1）从全球维度来看，航空发动机军民融合式发展已培养出一批世界级航空发动机巨头。由于航发技术及产品的军民通用性，大多数航空发动机制造企业不仅向军方出售航空发动机，更是在民航市场获得了巨大的成功。代表企业如罗罗公司，其军用航发RB应用于Tornado狂风战斗机，民用航发Trent系列装配于A-、B-、A-等多种主流民航机型。-年间罗罗公司每年军用航发收入均超过30亿英镑，民用航发营收占总营收比例更是超过40%。
2）从国内维度来看，我国航发产业链相关企业不仅向军用航空发动机配套，也参与了国产商发的配套研制工作，未来随着商发研制定型的落地有望获得长期成长。
1.3产业格局：全球呈现寡头垄断特征，中国军用航发三代机批量稳定交付
1.3.1全球：全球仅5大常任理事国具备独立研制航发能力，商用仅美英2国
1、全球军用航发格局：具备独立研制航空发动机能力并形成产业规模的国家只有美、俄、英、法、中等少数几个。全球航空发动机市场经过近百年的发展，仅仅只有5大常任理事国中的少数企业具备研发生产能力，其中又以美国发展最为领先，诞生了如GE、PW等世界航发巨头。从全球军用航发型号发展情况来看，根据中国航发研究院发布的《年军用航空动力发展综述》，目前全球战斗机用发动机处于三代机作为主力、四代机作为先锋、五代机研发稳步推进的局面。具体来看，F-等三代发动机凭借成熟的技术、充沛的产能、稳定的后勤保障，仍是战斗机动力的中流砥柱。美国以F-为典型代表的四代发动机现已基本成熟，进入大批量生产、维护保障、改进升级阶段；俄罗斯四代发动机“产品30”大量技术细节公布，正在开展二阶段试验。
2、全球商用发动机格局：具有技术和商业优势的只有美、英两国，主导公司是GE、PW、RR等。根据《CommercialEngines》统计，年全球总共交付台民用航空发动机，美国GE、PW、英国RR、CFM（美国GE/法国SAFRAN合资公司）四家公司占据%的市场份额，呈现出高度寡头垄断特征。在手订单方面，CFM公司凭借CFM56系列及LEAP系列发动机在民用客机领域占据主导地位，其市场份额长期处于市场首位。
3、全球燃气轮机领域，西门子和GE、三菱日立三足鼎立。根据麦考伊电力报告年的燃气轮机报告，在订单方面，GE燃气轮机的订单数量居全球第一，三菱日立和西门子分列第二、第三位。在超过MW的燃机方面，三菱的订单占比超过41%，远超GE的28%和西门子的25%；在新一代“post-F”级燃机方面，三菱拿到超过49%的订单，GE为34%，西门子为16%；在传统的F级燃机方面，GE订单占比为33%，三菱为31%，西门子为26%。整体来看，燃气轮机市场呈现三足鼎立的态势。
1.3.2中国：军用航发三代机批量稳定交付，商用航发CJ/加速研制
我国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来的，从最初的修理、仿制、改进改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机，走了一条艰辛的发展道路。
1、仿制和改进。上世纪50年代，航空发动机工业从零起步；年，中国第一台涡喷-5发动机根据苏联BK-1φ发动机的技术资料在沈阳仿制成功，此后很长一段时间，中国航空发动机都以仿制和改进为主，例如涡喷-6、涡喷7和涡喷8。
2、部分自主设计。进入70年代，我国开始进行部分自主设计，如基于涡喷-7研制的涡喷-13系列和基于英国斯贝MK的涡扇-9系列发动机。其中，涡喷-13于年开始装机试飞，满足了歼-8Ⅱ飞机研制进度的要求。
3、拥有自主知识产权。直至年，国产涡喷-14“昆仑”定型，中国才首次走完自行研制全过程，也一跃成为继美、俄、英、法之后的第五个航发生产国。年12月，涡扇-10发动机研发成功，成为我国首个具有自主知识产权的高性能大推力涡扇发动机。
我国军用航发格局：航发动力作为航发集团旗下航空动力装置唯一上市平台，是国内唯一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空发动机的企业。我国军用航空发动机经历了“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的过程，当前已建立起了相对完整的发动机研制生产体系，国产发动机已装配歼击机、运输机、轰炸机等多种机型。未来，我国军用航空发动机产业将形成一、二代机加速淘汰，三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面。
我国商用航发格局：国产商发加速研制，未来一旦定型批产将填补我国商用航发空白。据工信部发文，年中国商发被正式确立为C大飞机国产发动机供应商，年12月CJ-AX研制工作首台整机装配完成，年3月在上海临港总装试车台完成了全部调试工作，同年5月点火成功，核心机转速最高达到rpm，年进入地面台架测试阶段，预计有望在7年正式进入定型批产阶段。此外，中俄联合联合研制CR远程宽体客机配套国产发动机CJ-也正处于紧锣密鼓的研制阶段。（报告来源：未来智库）
2.成长逻辑：军工长坡厚雪最佳赛道，万亿市场纷至沓来
2.1五大成长逻辑，铸就航发长坡厚雪大赛道
我们认为目前中国发展航空发动机到了多重拐点阶段：从军用航发角度来看，主力型号在批产提速的同时众多新型号也将进入密集定型批产阶段，此外随着实战化训练强度的加大航发维修市场也在不断打开；从商用航发角度来看，国产商用发动机CJ处于定型加速过程中，“十五五”批产后有望带来更大的成长空间。此外，再叠加燃气轮机产业的发展，未来10年这些产业逻辑交相辉映依次兑现，铸就军工中最为长坡厚雪的超级产业赛道，万亿市场纷至沓来。
1、以WS-10为代表的三代机批产提速，工艺不断趋于成熟有利于提升产业链盈利能力。WS-10是我国主力战机的主力发动机型号，年航发动力航发及衍生产品实现营收.85亿元，同比提高21.87%，是近10年最好水平，这足以说明其在年中央提出全面聚焦备战能力建设以来进入批产提速阶段。也如航发动力H1半年报所述，三代机工艺不断趋于成熟，未来产品良率的提升将有效拉动公司盈利能力。
2、众多新型号进入密集定型批产阶段。正如航发动力H1半年报所述，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。我们预计航发新机型在我国飞发分离体制与两机专项政策等支持下，研制定型或再提速，众多新型号如中推、四代机等将持续进入定型批产阶段，一个新型号诞生带来几十年的收益周期，更长维度看会持续有先进型号迭代。
3、航发维修后市场逐步打开。近年来实战化训练强度的加大，正在加速航空发动机的损耗，不止于是进口的AL31F，还有我国主力机型WS10等都在快速打开维修后市场。从发动机全寿命周期来看，维修价值量占比高达50%左右。此外，因航发耗材属性叠加地面备件配置，航发与军机的量级比是10:1，规模倍数级扩大，进一步拉长航发赛道。
4、国产商用航空发动机产业化进程加速。目前我国C面临批产，但国产商业航空发动机CJ又尚未研制定型，我国商用航空发动机产业与半导体产业类似实现自主可控刻不容缓，两机产业有望迎来重大战略发展机遇。中国商飞预测未来20年中国航空运输市场将接收架干线和支线客机，我国商用航空发动机CJ/CJ等型号一旦具备批产条件，将获得巨大成长空间，而整个航发产业加速发展将跨越“十四五、十五五”整整10年甚至更长周期。
5、燃气轮机—两机专项布局的另一大赛道。燃气轮机又称“动力的心脏”，广泛应用于发电、船舰和机车动力、管道增压等能源、国防、交通领域。目前全球具备燃气轮机研制生产能力并形成产业化规模的仅20多家企业，其中全球重型燃气轮机已形成高度垄断的局面，GE、西门子、三菱、阿尔斯通等外国企业占据主导地位。由于燃气轮机事关国家能源安全与国防安全，其关键技术长期被国外封锁，两机专项的目的就是通过重点型号自主研制，建立我国“两机”动力行业的自主创新能力体系。重要的是，由于航发与燃气轮机技术相通，产业环节相似，因此燃气轮机产业化与国产化的进程也会促进航空发动机产业链上企业的快速发展。
我们预计未来10年国内军用航空发动机新机市场规模亿元，国内军用航发后端维修市场空间亿元，国内商用航空发动机市场规模亿元，全球燃气轮机市场规模亿元，合计9亿元，由此可见航空发动机是一个万亿市场的大赛道。
2.2军用航发：主力型号批产提速，新型号带动产品线不断丰富
军用航空发动机：一看主力型号的批产提速，二看航发产品线的不断丰富。成熟航发机型受益于“十四五”军机放量建设，WS-10等主力型号需求大幅增长；新机型在我国飞发分离体制与两机专项政策等支持下，研制定型或再提速，后续新型号在丰富我国军用航发产品线的同时也会带来长足的发展动力。
目前我国以WS-10为代表的三代机批产提速，且工艺不断趋于成熟有利于提升产品良率和盈利能力。WS-10是我国主力战机的主力发动机型号，年航发动力旗下两大主机厂沈阳黎明、西航公司营收增速分别为17.05%、42.29%，足以说明三代航空发动机交付量已经大幅增长。也如航发动力H1半年报所述，三代机工艺不断趋于成熟，未来产品良率的提升将有效拉动公司盈利能力。
未来在我国军机补质提量快速发展背景下，军用航空发动机的列装空间巨大。目前我国军机数量、代际均和美国差距较大，“十四五”军机将迎来补质提量的快速发展期。数量端，根据《WorldAirForce2》，美国军机总数相当于我国的4.03倍；代际端，我国现役战斗机架，其中二代机占比50.22%，五代机J-20仅19架，占比1.21%。而美军四代机和五代机占比分别为81.06%和16.31%。总体上看，当前我国军机数量、代际和美国相比均有较大差距，军机放量列装带动批产航发型号列装提速。
正在研制的航发机型，在我国飞发分离体制与两机专项政策等支持下，研制定型或再提速，目前众多航发新型号已经进入密集定型批产阶段。正如航发动力半年报所述，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。此外如歼击机、舰载机、无人机、运输机等随着型号升级都对新型航空发动机提出新需求，军用航发产品管线愈发丰富，众多产品线将陆续进入定型批产节奏。
对于航发产业链景气度的判断：我们此前建立过跟踪、判断军工的高景气度的脉络线及指标以利于长期投资。其中重点指标包括：合同负债/预收账款、应付账款、关联交易、经营性现金流、经营业绩、存货等。根据我们建立的研判体系，众多财务指标预示航空发动机产业链生产任务链饱满、在手订单充足，我们预计2年航发产业链将迎来全面加速，业绩有望持续兑现。
1、在手订单：中期看合同负债，短期