第一章行业概况
航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。经过百余年的快速发展,航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一,该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展,也表征着一个国家科学技术的先进水平。航空航天与国防技术和现代化的商业创新始终是相辅相成、互为推助的。互联网、无线通信、卫星、空间技术、导航和电气化技术最初都是从AD领域发展而来,然后逐渐普及到民用领域。为了扩大技术应用的疆域,需要把顶尖的知识与睿智的想象力加以结合,从而不断地探索和开拓新机遇。
航空航天及国防企业正在以卓越性能为目标开发前沿的平台和系统。政府针对全新的飞机和技术正大力推进基础设施和安全系统转型。创新是其推动力,而在整个航空航天及国防产品生命周期和价值链中实施同步的协同式项目管理则可以促进创新。
按照GICS行业分类标准,航空航天与国防为三级行业,属一级行业工业、二级行业资本品的子行业,具体包括民用或军用航空航天及国防设备、零部件或产品(包括国防电子设备和航天设备)制造商。
截止年4月29日,航空航天与国防板块(GICS)沪深成分股个数为70,在近几年中呈稳定趋势。企业总市值在近几年呈上升趋势,年4月29日,企业总市值为.亿元,企业员工总数达人。
第二章商业模式和技术发展
2.1产业链价值链商业模式
2.1.1航空产业链
新世纪战争形态发生变化,空中力量起主导作用,航空产业或将优先发展。四代机即将扶正,主力战机迭代加速。在多样化作战需求牵引、颠覆性科学技术推动以及经济投入的支撑下,世界主要军事强国正加快对空军武器装备的探索与发展,加大对现役装备的升级改进,推动以作战飞机、支援保障飞机、无人机、机载武器等为重点的现代化建设,使空军装备发展进入新的阶段。进入21世纪以来,中国航空装备百花齐放,各类自主机型崭露头角,其中最具代表的就是以沈飞为代表的苏系衍生机型和以成飞为代表的自主机型。“十三五”期间是四代机的孕育期,而“十四五”期间将成为国产四代机的茁壮成长期。三代半和四代机“量价齐升”有望带动航空军机产业链景气度整体走高。
大飞机产业链包括设计、制造、总装集成、销售服务和MRO等环节,其中制造环节价值
量最大,涉及领域最广,包括材料、零部件、分系统等。可以说,航空产业的发展将对电子工业、数控机床、锻造、冶金、复合材料、通用部件、仪器仪表等领域带来较大的需求拉动美国兰德公司报告称,首先,航空工业每投入1亿美元,10年后航空及相关产业可产出80亿美元;其次,由飞机技术派生的衍生产品价值量是航空产品本身的15倍;再次,每1美元的研发经费投入将产生34美元的综合收益。由此可见,航空制造业对国民经济的发展具有较大的杠杆效应,意义远超飞机本身。未来随着大飞机逐步成熟并投入商业运营,产业链涉及相关企业将显著受益
中美战机总量及先进战机数量均存在差距,促使中国不断加强新机型研制。中国与美国相比,作战飞机在总量以及先进飞机数量上存在较大差距;其中中国与美国作战飞机总量与歼击机数量差距明显;中国三代、四代战机占总量比例极低,与美国相比存在结构劣势。
军用飞机产业链:上游:航空工业集团下属院所。军机研发机构分总体研究所和关键技术所,主要有第一飞机设计研究院(轰炸机、运输机),沈飞设计研究所(战斗机),成飞设计研究所(四代战斗机),南昌飞机设计研究所(教练机),直升机设计研究所(直升机),特种飞行器研究所(特种机)。中游:航空核心产业链,上市公司集中地。飞机制造产业链中游又可以分为航空材料、航空设备和总装三个板块,辅助相关部件装载装配。下游:飞机运营和维护。
2.1.2航空发动机
航空发动机是飞机核心部件,约占飞机整机价值量的20%~30%,其设计研发水平、制造工艺直接影响飞机的性能及可靠性。当前航空发动机主要包括涡喷、涡扇、涡桨、涡轴发动机,其中涡扇发动机凭借高效率低油耗,成为当前大多数客机及军机的主要动力类型。航空发动机全生命周期主要经历研发、制造、维护三个阶段,目前我国已具备航空发动机完整的产业链,其中原材料配套主要以大型钢厂、研究院所等传统国企为主;零部件制造主要以航发集团为主,部分民参军企业共同参与;军民用航发整机生产由航发集团主导。
图航空发动机产业链及主要参与者
航空发动机全生命周期主要经历研发、制造、维护三个阶段,三者的价值量比例分别为10%、40%、50%。制造环节中,按部件价值拆分,涡轮部分占比最高,约30%,其次为压气机,约20%-30%;按制造成本拆分,原材料占比最高,约50%,用材主要以高温合金和钛合金为主,人工成本占25%。
图航空发动机研制流程
资料来源:资产信息网千际投行Wind《航空发动机研制全寿命管理研究及建议》
中国已具备完整的航空发动机产业链研发制造能力,包括上游原材料制备、零部件制造、中游分系统组装、下游主机厂总装和后续维修等环节,其中原材料配套商主要以大型钢厂、研究院所等传统国企为主;零部件制造市场主要以航发集团和中航工业为主,部分民参军企业共同参与;航空发动机整机生产制造由航发集团主导,主要集中于集团旗下的四所七厂;军用航发维修以军方维修厂和主机厂为主,民用航发维修以OEM厂家和民航投资企业为主。
图航空发动机分类及用途
从产业链角度看,目前全球军民用无人机产业链相对独立,民用无人机以旋翼和小型居多,而军用无人机则以固定翼和大型为主。民用无人机产业链上游涉及众多高科技领域,包括电池、电机、飞行控制系统、云台等部件制造和系统开发,中游涵盖总体设计与整机组装,下游主要各环节制造商也纷纷涌现,其中大疆创新已经成长为最大的消费级无人机生产制造商。
图中、美、俄战斗机发动机发展对比
资料来源:资产信息网千际投行Wind《航空发动机核心机技术及发动机发展型谱研究》
2.1.3卫星互联网产业链
图卫星互联网产业链及相关厂商全景解构图
卫星互联网是继有限互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命,依托的是低轨卫星星座项目,直接影响国家战略安全。按照卫星轨道高度的不同,通信卫星可以分为低轨通信卫星(LEO)、中轨通信卫星(MEO)和高轨地球同步通信卫星(GEO),其中低轨卫星正在迎来蓬勃发展。低轨卫星迎投资风口,千亿低轨卫星市场空间待挖掘,通信卫星产业链将显著受益,卫星组网领域:通信卫星产业链中,卫星组网包括卫星制造与卫星发射两部分,将是全产业链最先受益的部分。
图当前国际主要卫星互联网计划
图中国卫星产业链
近年来卫星导航与位置服务产业市场规模不断扩大,自从GPS正式向世界开放以来,卫星导航定位行业逐步形成了完整的产业链。
图全球卫星导航系统产业链
根据SIA发布的数据,年全球卫星产业规模为亿美元,同比增长3.1%。从细
分结构来看,卫星服务业和地面设备制造业价值占比最大,约为90.7%,卫星制造和发射合计占比约9.3%。我们预计未来5年国内卫星组网(卫星制造+发射)投入约亿元,可以撬动国内卫星产业增量规模约亿。年4月20日,国家发改委首次明确将卫星互联网纳入新基建范畴,我们认为,随着牵头机构的明确,国内卫星互联网“十四五”期间有望迎来蓬勃发展期。
综上随着年北斗系统服务范围覆盖全球,年建设完善更加泛在、融合、智能的综合时空体系,北斗产业将迎来由技术融合创新和产业融合发展共同带来的升级变革。未来,北斗高精度定位、导航、授时(PNT)技术创新及应用是未来发展热点。北斗与物联网技术、云计算、5G等技术融合成为行业信息化的支撑技术,也是北斗产业发展的推动力。中国的北斗行业也在迅速发展中,有非常大的发展空间。且预估到年,中国卫星导航与位置服务产业总市场规模可达到.80亿元。
2.1.4新材料产业链
装备数量和材料用量双提升,行业有望快速发展。飞机设计领域有“一代飞机,一代材料”的说法,先进材料的应用水平和应用量已成为衡量飞机项进行的重要指标,对飞机重量的改善和性能的提高有极其重要的影响。作为轻质结构材料,我们看好复合材料和钛合金的发展潜力。
图复合材料用量
碳纤维作为复合材料中的增强纤维,用于制造各类终端产品中的结构件,下游市场包括航空航天、风电、体育休闲、交通等领域。碳纤维复合材料属于技术密集型产品,生产过程对工艺和装备的要求极高,在从原丝-碳纤维-中间产品-复合材料—终端产品的各个环节中,每经过一次加工其价值量都会成倍的增长。
图碳纤维复合材料产业链
图碳纤维全球公司价值链
风电、航空航天是主要应用领域。航空航天市场销售额占半壁江山。国内碳纤维市场需求强劲,国产替代空间巨大。国内碳纤维产能利用率不高,未来提升空间较大。年中国碳纤维制造企业已经拥有1.5万吨的产能,年提升到了1.8万吨,但实际产量却还不到产能的三分之一。究其原因,一方面是由于缺少技术积累,国产碳纤维技术含量较低、质量较差,成为了中国碳纤维销路的一大阻碍;另一方面,居高不下的生产成本也成为国内企业与国外企业竞争中的一大劣势。我们认为未来随着碳纤维技术的逐步成熟以及规模化生产对成本的稀释,国内碳纤维产能利用率有望逐步走高,生产企业的盈利能力也将大幅跃升。
碳纤维市场预测:军工领域有望放量增长,国产大飞机带动民用发展。年中国碳纤维总需求量吨,同比增长22%,远超全球平均水平(12%左右),市场整体呈现快速向上,供不应求的局面。其中进口碳纤维吨,占总需求68%,同比增长17.5%;国产碳纤维吨,占总需求31.7%,同比增长33%,国产化替代呈现加速扩张趋势。未来随着核心技术的突破及关键设备的自产,我们有信心期待国产碳纤维迎来爆发式增长,对标国际先进水平,在军用航空领域实现高质量突破,在民用航空领域实现高性价比配装。
2.2技术发展
对国内航空航天与国防行业的各个专利申请人的专利数量进行统计,排名前十的航空航天与国防公司依次为:航发动力、四创电子、航天科技、天奥电子、航发科技、振芯科技、天和防务、景嘉微、中航沈飞、江航装备等。
在新一轮科技革命和产业变革推动下,人工智能、量子信息、大数据、云计算、物联网等前沿科技加速应用于国防航空领域。卫星通讯中,中国地面设备包括卫星地面接收站、移动卫星终端等,预计在低轨卫星通信建设初期,将类似3GPP提出的框架结构,即大部分移动终端设备利用地面网络,通过卫星信号地面接收站实现全球通信服务,小部分海上、偏远地区使用移动卫星终端直接与卫星实现通信,这部分用户采用类似目前天通卫星、天通手机的直连模式,华力创通、中兴通讯都已经开发了天通手机,具有前期优势,后期随着这部分市场的逐步壮大,其他厂商也将加入移动卫星终端的竞争中。
同时电容器是三大电子被动元器件之一,是电子线路中不可缺少的基础元件,约占全部电子元件用量的40%,产值的66%。电容器可分为陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、薄膜电容器等。军用以陶瓷电容和钽电容为主,其中,MLCC占据陶瓷电容市场的绝大多数份额,主要面向低容量市场。在高容量电容方面,钽电容优势更加明显。
IGBT芯片:中国军用市场被国外企业完全垄断,发展国产化IGBT芯片,打破国际技术封锁,是保障国家基础战略产业发展的需要。
FPGA芯片:5G基础建设和AI持续发展将迅速提升全球FPGA市场容量,国内厂商还将受益于国产替代进程。
中国北斗导航技术不断发展,北斗三号采用了导航卫星专用平台,具有功率密度大、载荷承载比重高、设备产品布局灵活、功能拓展适应能力强等技术特点。同时北斗三号采用了新型导航信号体制,进一步改善了卫星信号的性能。
高温合金是先进航空发动机的基石,决定发动机性能的关键材料
图高温合金按工艺分类
2.3政策和监管
行业主管部门为中共中央、国务院、中央军委。
第三章行业估值、定价机制和全球龙头企业
3.1行业综合财务分析和估值方法
图行业综合财务分析
图行业表现和行业估值
图指数PE/PB
资料来源:资产信息网千际投行Wind数据整理
图指数市场表现
图指数趋势比较
航空航天与国防行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。
表以波音为例分析主营结构
表境外航空航天与国防公司估值对比
表中国上市航空航天与国防公司估值对比
表交易总价值前二十并购事件
3.2发展和价格驱动机制
3.2.1产业发展及特点和相关壁垒
行业进入壁垒高、央企绝对垄断。技术研发周期长,前期投入成本巨大。投资回报利润高,一旦形成长期垄断。主要壁垒为技术壁垒、资质壁垒、客户认可壁垒、资金壁垒。
有利因素:(1)国家产业政策的支持;(2)国防建设的需求拉动;(3)“军民融合”上升为国家战略;(4)行业竞争程度较低。
不利因素:(1)国防高端装备的设计制造与发达国家仍有差距,技术水平有待提高;(2)军事航空领域产能不足,民用航空发展较慢。
表中国军用航空发动机发展历程
资料来源:资产信息网千际投行《中国航空工业60年大事记》
驱动因子
航空航天与国防企业要顺应国家武器投入方向,如以下图所示。
图:军费投入项目分解
图十三五军改基本完成
图十四五备战
图北斗导航完成
图装备费增速高于军费及国民生产总值增速
图央企改革四大维度的内涵
图央企资产证券化率
随着自主可控的推进,海外向国内转移、聚焦主业;国企向民营转移、军队停止有偿服务。
事件驱动
图新闻指数
3.2.3行业风险分析和风险管理
表常见行业风险因子
资料来源:资产信息网千际投行
其中本行业常见的风险如下:
(1)质量控制风险
航空航天与国防产品生产工艺复杂、质量要求严格,质量控制涵盖研发、生产、检测、交付及使用全过程。
应对措施:按相关产品质量标准建立了质量管理体系,并将持续加强业务管理,确保质量管理体系有效运行,但仍存在影响产品质量的因素,可能导致产品不符合质量要求,进而对生产经营带来潜在质量风险。
(2)技术创新风险
航空航天与国防产品型号研发涉及较多的新技术、新产品、新工艺,基于技术难度、技术壁垒及成熟度等原因,存在达不到预定任务目标、预期性能指标以及研制费用超支、研制周期拖延等风险。
(3)客户订单风险
航空航天与国防产品主要为满足我国国防战略的需要,受国家国防政策及军事装备采购投入的影响较大。若未来我国在国防装备方面的预算减少导致需求下降,可能对行业的经营业绩产生不利影响。
(4)人才队伍建设方面
随着行业科研生产任务的转型升级,非核心业务转移等工作的深入推进,需进一步优化人力资源配置,提升人才队伍整体能力水平。
应对措施:逐步完善人才培养机制,人才引进方式多元化,建立满足科研生产任务需要的人才队伍。
3.3竞争分析
图航空发动机产业格局
资料来源:资产信息网千际投行Wind《世界航空发动机发展趋势及经验》
据《装备工业研究》统计,美国、英国和法国的航空发动机产业研究经费分别占其国内生产总值的0.05%,0.08%和0.06%。这也促成了航空发动机产业行业形成了金字塔形的发展格局。
当今世界能够独立研制航空发动机并形成产业规模的也仅仅有中美俄英法等国家,军用航空发动机被美俄英主导。我国由于航空发动机研制起步较晚,目前军用航空发动机进展较民用航空发动机更快,但仍落后于美英法等国家,而俄罗斯航空工业发展长期以军用为主,民用航空发展失衡,故在民用航空发动机方面也相对落后。
图世界主要国家军用飞机数量
资料来源:资产信息网千际投行WindWorldAirForces
中美军事力量对比悬殊,美国处于绝对优势地位。总体数量上,中国军机总数量为美国的24.2%;年,美国军机数量架,世界占比25%,总价值超9万亿美元;中国军机虽近五年均保持近2%的增速,但截至年底数量仅世界占比5.9%,总价值近千亿美元。
图中国军机增长趋势
图全球军用飞机装备量前十名发动机产地及战斗机装备数量前五名发动机厂商
资料来源:资产信息网千际投行WindWORLDAIRFORCE
军机类型:战斗机、直升机最多,总体增量空间大,中美军机配比不同,中国战斗机过半,美国直升机最多。
图美国和中国各类军用飞机占比
战斗机:空军王牌,总体存在代差。战斗机包括歼击机、轰炸机、强击机和侦察机,美军战斗机总量架,占美军飞机总量的20%;我军战斗机占总量的50%,战斗机数量为美军战斗机数量的60%。美军四代机代表为F22和F35,我军四代机J-20于年服役,同属于四代战斗机,但在总体数量、设备水平、实战经验上,与F22还有着显著的区别。
图中美战斗机数量及性能对比
图中美特种飞机数目对比及型号
综上,我军总装备少,各机型发展不均;美军机型齐数量多,与我军存在代差。我军战斗机数量占比最大,符合国防火力基本需求;美军由于国土地形特点及海外军事和基地需求,直升机数目最多。目前我军总体水平还与美军有着明显代差,随着技术进一步发展及国家大力支持投入,未来军用飞机将成为军工产业增长的领头羊。
3.4中国企业排名
中国主要企业有航发动力[.SH]、中国重工[.SH]、中航沈飞[.SH]、中航西飞[.SZ]、光启技术[.SZ]、中航机电[.SZ]、中国卫星[.SH]、中航高科[.SH]、中直股份[.SH]、航天发展[.SZ]、中航科工[.HK]、航天控股[.HK]、光启科学[.HK]、中国航空工业国际[.HK]、摩诘创新[.NQ]、司南导航[.NQ]、晟楠科技[.NQ]、通易航天[.NQ]、宏远电器[.NQ]等。
表航空航天与国防指数成分股排名
(1)航发动力[.SH]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。目前已具备涵盖航空发动机全寿命周期的设计、制造、总装、试车、维修整套技术和发动机综合服务保障能力,综合技术水平国内领先。
(2)中国重工[.SH]是国内研发生产体系最完整、产品门类最齐全的船舶配套设备制造企业,业务贯穿整个船舶配套业的价值链,可生产从铸钢件、锻钢件等基础船舶配套材料到船用柴油机、甲板机械等复杂船舶配套设备等。公司是国内海军舰船装备的主要研制和供应商,核心产品中、低速船用柴油机、船用螺旋桨、甲板机械等凭借其合理的价格、可靠的品质和完善的售后服务在国内市场上享有良好的信誉,拥有广泛的客户基础和较高的市场份额。拥有强大的研发力量和较高的技术水平,专注于船用柴油机及部件、船用电子设备、卫星通信导航设备等船舶配套设备的技术研究。公司作为国内海军舰船装备的主要研制和供应商,长期以来坚持军民结合的方针,推进军民深度融合发展。公司充分利用军工技术、设施和人才优势开发军民两用技术,培育和发展高技术产业,充分利用设备设施的通用性以及较强的加工制造能力,实现科技成果的工程化应用,不断拓展民品市场领域。
(3)中航沈飞[.SH]原是原国家机械局定点生产低速货车的骨干企业,主营“黑豹”牌四轮低速货车、微型汽车、轻型载货汽车、轿卡车、电动车、工程自卸车、矿泉水等系列产品.年通过重大资产重组,公司置出原有资产和负债,并置入沈飞集团%股权。沈飞集团主要从事航空产品制造业务,重组完成后上市公司将主要从事航空产品制造业务,核心产品为航空防务装备。航空防务装备是维护国家主权领土完整和政治安全的重要保障,在国防信息化建设进程、国防装备升级换代过程中市场空间广阔。
(4)中航西飞[.SZ]是科研、生产一体化的特大型航空工业企业,是我国大中型军民用飞机的研制生产基地,国家一级企业。公司拥有国内大中型军民用飞机、全系列飞机起落架及机轮刹车系统的核心资源,主要承担各种大中型军民用飞机、起落架和机轮刹车系统的研发、制造、销售、维修与服务。公司业务清晰、资源集中、实力雄厚,是国内航空产业的骨干力量,是美国波音公司、欧洲空客公司等世界知名飞机制造商的重要合作伙伴。公司以建设治理规范高效、业绩卓越常青的优秀上市公司为己任,致力于成为国际化大中型飞机产业引领者。
3.5全球重要竞争者
全球非中国主要企业有霍尼韦尔国际[HON.N]、波音(BOEING)[BA.N]、雷神技术[RTX.N]、洛克希德马丁[LMT.N]、通用动力[GD.N]、TRANSDIGM[TDG.N]、海科航空-A[HEI_A.N]、TELEDYNETECHNOLOGIES[TDY.N]、OHB[OHB.DF]、MYNARIC[M0Y.DF]、FREQUENTIS[FQT.DF]、BAESYSTEMS[BSP.DF]、COHORT[CHRT.L]、霍尼韦尔[HON.L]、MEGGITT[MGGT.L]、MSINTERNATIONAL[MSI.L]、PENNANTINTERNATIONAL[PEN.L]、CAE[CAE.TO]、空中客车[AIR.PA]、赛峰公司[SAF.PA]、芬梅卡尼卡[LDO.BSI]、KOREAAEROSPACE[.KS]等。
(1)霍尼韦尔国际[HON.N]由美国联信公司及霍尼韦尔公司合并而成,在多元化技术和制造业方面占世界领导地位的跨国公司。在全球,其业务涉及航空产品及服务;住宅及楼宇控制和工业控制技术;自动化产品;特种化学、纤维、塑料、电子和先进材料、以及交通和动力系统及产品等领域。
(2)波音公司(NYSE:BA,BoeingCompany)是全球航空航天业的领袖公司,也是世界上最大的民用和军用飞机制造商之一。也长居全球军工百强企业排行榜世界第二武器生产商的地位。波音公司设计并制造旋翼飞机、电子和防御系统、导弹、卫星、发射装置、以及先进的信息和通讯系统。波美国的“阿帕奇”直升机、“支奴干”直升机、“鱼鹰”直升机、B-52轰炸机以及F-15,F-18战斗机皆由波音生产制造。
(3)雷神公司(RaytheonCompany),是美国的大型国防合约商,雷神在世界各地的雇员有73,名,营业额超过90%来自国防合约。它的核心业务包含三个领域:国防、商务电子以及商用和特殊使命的飞机以及工程与建筑。雷神公司生产的导弹与雷达性能优异,其生产的“爱国者”导弹是第一种在实战中拦截弹道导弹的制造武器。此外,雷神公司还生产的AIM-9“响尾蛇”导弹、AIM-空对空导弹、BGM-“战斧”导弹。在雷达领域,F-22战机的APG-77、F-35战机的AN/APG-81以及B-2轰炸机的雷达皆由雷神公司生产。
(4)空中客车[AIR.PA]AIRBUS,原AirbusGroupNV,是一家总部位于荷兰的公司,活跃在航空航天和国防工业。本公司通过空中客车,空中客车直升机和空中客车防空及空间三个方面运作。空中客车部门专注于商业喷气飞机和飞机部件的开发,制造,营销和销售,以及飞机转换及相关服务。空中客车直升机部门专门从事民用和军用直升机的开发,制造,销售和销售,以及提供直升机相关服务。空中客车防空和空间部门生产军用作战飞机和训练飞机,提供防御电子和全球安全市场解决方案,制造和销售导弹。
第四章未来行业展望
航空航天与国防发展受数字化、地缘政治和经济发展影响较大。据相关专业机构预测将有如下趋势:
1.股权激励+配套领域市场化改革
股权激励:提升国企经营活力,二级市场给予更高的