【閱讀提示:本周本訂閱號推出“軍工”專題,五篇文章講透軍工行業(yè),歡迎持續(xù)關注。下周將推出“券商”專題,敬請期待?!?/p>
1.94萬億元,中國自主軍用發(fā)動機龍1679億元,1/12。不用說航發(fā)動力,通用電氣、英國羅羅、雷神技術公司(普惠公司母公司)值高。
是航空發(fā)動機產(chǎn)品附加值不高?
非也,如果按產(chǎn)品單位重量創(chuàng)造的價值為標準,船舶為1,小汽車為9,電腦為300,噴氣式飛機為800,航空發(fā)動機為1400。航空發(fā)動機是人類工業(yè)革命以來附加值最高的工業(yè)產(chǎn)品之一。
航空發(fā)動機的制造成本占整機制造的25%左右。以已經(jīng)裝備全球近30個國家和地區(qū)的三代戰(zhàn)機F-16為例,發(fā)動機占到F-16的成本的24.70%。F-16戰(zhàn)機制造成本為4000萬美元,一臺發(fā)動機成本約為1000萬美元。
根據(jù)美國國防部“同一個核心機發(fā)展兩種發(fā)動機”的決定,F(xiàn)-16戰(zhàn)機的發(fā)動機型號有兩種,F(xiàn)110-GE-129、F-100-PW-229,分別由通用電氣公司(GE)和普拉特·惠特尼集團公司(P&W,普惠公司)制造。F110系列發(fā)動機是地球上產(chǎn)量最多的發(fā)動機。當今世界最先進的軍用發(fā)動機是美國第五代戰(zhàn)機F35的發(fā)動機F135,它是由美國普惠公司制造的加力渦扇發(fā)動機,推力超過了18噸,耗油率降低了10%。
航空發(fā)動機當今采用的主要方式有渦軸、渦噴、渦扇、沖壓、漿扇、渦槳幾種。
渦軸,使用軸來傳輸動力,適用于不需要直接提供空氣推力的航空器,如直升飛機,使用渦軸發(fā)動機技術的比較著名的航空器是美國“魚鷹”傾轉旋翼機和“阿帕奇”武裝直升機。
渦噴發(fā)動機作為一款單通道發(fā)動機,會將所有空氣全部匯入燃燒室,主要依賴氣流產(chǎn)生推力,因此并不具備太大的推動力,但是渦噴雷達反射面小,可靠性極高,可以在大規(guī)模戰(zhàn)爭期間進行大規(guī)模迅速生產(chǎn)。
最為復雜也是含金量最高的當屬渦扇發(fā)動機,該發(fā)動機是將噴管噴射出的燃氣與風扇排出的空氣共同產(chǎn)生發(fā)作用推力,以此為戰(zhàn)機提供強大的推動力,而且油耗相比渦噴有顯著降低,適合遠程飛行,但是結構復雜。渦扇發(fā)動機是當今世界先進軍機和民用客機的主流。
沖壓噴氣式發(fā)動機(簡稱沖壓發(fā)動機)是一種構造非常簡單、可以發(fā)出很大推力、適用于高空高速飛行的空氣噴氣發(fā)動機,一般適用于洲際、中程和近程導彈。
漿扇和渦槳,噪音大,推力最大,同等推力下載重最大,且油耗低,一般用于軍用大型運輸機。
衡量渦扇航空發(fā)動機有幾個指標,涵道比(BPR)、推力、耗油率(TSFC)等。涵道比,即外涵道進氣量與內(nèi)涵道進氣量之比。民航客機一般使用大涵道比渦扇發(fā)動機,涵道比可達10甚至15,非常省油,但是體積會比較大,推力也大。戰(zhàn)斗機一般使用小涵道比渦扇發(fā)動機,通過噴射燃燒產(chǎn)物獲得推力,機動性強,但是耗油嚴重。從下圖看到BPR越高的,比如Turbofan(渦扇)的TSFC就越低,就更省油。Turbofan比Turbojet(渦噴)BPR更高,耗油率更低。Turboprops(渦槳)的油耗最低。
世界最大的航空發(fā)動機公司的地位已經(jīng)確立。
美國通用電氣公司(GE)、英國羅爾斯-羅伊斯公司(RR,羅羅)、美國普拉特·惠特尼集團公司(P&W)、法國賽峰集團(SAFRAN)、俄羅斯聯(lián)合航空發(fā)動機公司,以及他們之間成立的CFM、IAE公司控制了全球的。
如今,中國也有了能制造軍用航空發(fā)動機和商用航空發(fā)動機的公司,分別是中國航發(fā)動力股份有限公司、中航商用航空發(fā)動機有限責任公司。本文重點介紹聚焦軍用航空發(fā)動機的中國航發(fā)動力股份有限公司。
靠發(fā)動機和維護服務賺錢
中國航發(fā)動力股份有限公司是國內(nèi)大型航空發(fā)動機制造基地企業(yè),國內(nèi)唯一的生產(chǎn)制造渦噴、渦扇、渦軸、渦槳、活塞全種類軍用航空發(fā)動機的企業(yè)。公司主要業(yè)務分為三類:航空發(fā)動機及衍生產(chǎn)品、外貿(mào)出口轉包業(yè)務、非航空產(chǎn)品及其他業(yè)務。主要產(chǎn)品和服務有軍民用航空發(fā)動機整機及部件、民用航空發(fā)動機零部件出口、軍民用燃氣輪機、軍民用航空發(fā)動機維修保障服務。
航發(fā)動力2020年全年實現(xiàn)營業(yè)收入286.33億元,同比增長13.57%;實現(xiàn)歸母凈利潤11.46億元,同比增長6.37%;實現(xiàn)扣非歸母凈利潤8.72億元,同比增長11.65%。2020年公司主營業(yè)務三大板塊中,航空發(fā)動機及衍生產(chǎn)品收入實現(xiàn)較快增長,主要受益于軍機發(fā)動機需求提升帶動產(chǎn)品交付及修理業(yè)務增加,實現(xiàn)收入262億元,同比增長18.79%;
中國航發(fā)動力股份有限公司擔負著軍用發(fā)動機的自主夢想,航發(fā)動力的發(fā)動機產(chǎn)品主要服務于軍機,以秦嶺、昆侖、太行最為有名。太行發(fā)動機(TaihangEngine)是中國第一臺渦輪風扇發(fā)動機,已經(jīng)裝備上了國產(chǎn)三代機殲11B和四代機殲16機型。基于太行開發(fā)的渦扇-20,是大涵道比的渦扇發(fā)動機,推力最高達16噸,將主要用于“鯤鵬”,中國運-20大型運輸機(4臺渦扇-20),未來很有可能用于中國的戰(zhàn)略轟炸機轟-20。在生產(chǎn)太行之前,中國從英國羅羅公司引進了斯貝(SPEY)MK202發(fā)動機技術,制造了基于斯貝發(fā)動機的國產(chǎn)衍生型發(fā)動機,就是今天秦嶺發(fā)動機,也是渦扇-9型發(fā)動機,最大推力9噸,曾用于殲轟-7A(代號飛豹)上。昆侖發(fā)動機,即渦噴-14,主要用于殲-9H/F/G戰(zhàn)機,最新的昆侖3,推力高達8.9噸。
航發(fā)動力的業(yè)務主要分為三部分,航空發(fā)動機及衍生品、外貿(mào)出口、非航空產(chǎn)品及其他。2020年,航空發(fā)動機及衍生品收入261億,外貿(mào)出口15億,外貿(mào)主要是給國外四大航空發(fā)動機制造企業(yè)供應近百種零件的業(yè)務。航發(fā)動力很有錢,根據(jù)航發(fā)動力《關于使用閑置自有資金進行現(xiàn)金管理的進展公告》,航發(fā)動力將進行現(xiàn)金管理117億,判斷這是來自母公司中航工業(yè)集團的預付款,因為航空裝備一般實行大單制采購和高預付款比例。結合該公司2021年1月8,該公司和中航工業(yè)集團之間的關聯(lián)交易金額共163.28億元,同比增長58.57%,這是長期訂單鎖定的積極信號,對于2021年該公司整體業(yè)績很是利好。
單價1200萬元的航空發(fā)動機
航發(fā)動力主要產(chǎn)品來自于三大航空發(fā)動機主機廠-黎明公司(沈陽黎明航空發(fā)動機集團有限責任公司)、黎陽公司(中國航發(fā)貴州黎陽航空發(fā)動機有限公司)、南方公司(中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司)。
航空發(fā)動機及衍生品占航發(fā)動力總營收比例91.38%,主營產(chǎn)品十分的突出。主打產(chǎn)品價格很昂貴,如旗下的黎明公司的渦扇-10(WS-10),渦扇-10起源于軍方的《高興能推進系統(tǒng)預研計劃》,推重比達7.5,單價1200萬人民幣,已經(jīng)裝備于殲10C、殲11、殲-15。
黎明公司2020年營收159.21億元,同比增幅為26.72%,營收為近五年最高水平,實現(xiàn)利潤4.76億元。
南方公司主要產(chǎn)品是渦軸8、渦漿6和活塞式發(fā)動機及零部件,渦槳6應用于運-8/8C/8Q和黎AG600等型號飛機,渦軸8主要用于直9/11/9C等型號直升機,目前南方公司已經(jīng)有了渦軸10,最大功率達2000KW,用于未來我國未來通用直升機主力直20。南方公司2020年實現(xiàn)營收71.90億元,同比增長22.85%,利潤3.45億元。
黎陽動力專門用于生產(chǎn)民用航空發(fā)動機,是法國SNECMA在中國最大的供應商,黎陽動力2020年營收22.67億院,利潤0.9億(同比增幅533.47%),2021年黎陽動力獲得了三代中等推力航空發(fā)動機的批量生產(chǎn)能力,將有望助力外貿(mào)輕型殲擊機“梟龍”和四代殲擊機FC-31,也將是未來高端無人機(翔龍、云影)、中型艦載機(殲-31)的動力支撐,黎陽動力將成為航發(fā)動力的新增長點。
底蘊深厚
航發(fā)動力是我國三代主站機型發(fā)動機國內(nèi)唯一供貨商,在我國軍用發(fā)動機整機制造環(huán)節(jié)處于絕對壟斷地位,囊括了我國軍用航空動力裝置所有型譜。航發(fā)動力2021年也將加強對于國產(chǎn)商用大涵道比渦扇發(fā)動機、民用渦軸渦槳發(fā)動機的研制工作。
根據(jù)《航空知識雜志社》數(shù)據(jù),2020年中國航空發(fā)動機主機公司銷售總收入為300億元,2020年87.2%,處于絕對壟斷地位。
航發(fā)動力旗下的主機廠歷史非常悠久,南方公司是中國“一五”器件156個重點建設項目之一,1954年研制出新中國第一臺航空發(fā)動機M-11活塞航空發(fā)動機,并安裝到了初教-5試飛成功。后來南方公司又研發(fā)除了中國第一臺重型摩托車發(fā)動機,第一臺地面燃氣輪機,第一臺渦槳發(fā)動機等。
黎明公司前身是1919年的奉天軍械廠,是新中國第一家航空渦輪噴氣發(fā)動機制造企業(yè),目前一年產(chǎn)幾百臺航空發(fā)動機,為殲-8生產(chǎn)到期換裝的昆侖發(fā)動機,也為第五代戰(zhàn)機殲-20專門開發(fā)了新型發(fā)動機渦扇-15,屬于第五代發(fā)動機技術,代號峨眉。峨眉的加力推力為18噸,單臺重量為1.8噸,推重比達10,和美國F-22的F119以及F-35的F135發(fā)動機的推重比10相似,要高于俄羅斯的蘇35AL-41F1A(俄羅斯土星公司生產(chǎn))發(fā)動機的推重比9.1。黎明公司一年也生產(chǎn)交付給發(fā)電和船用的燃氣輪機大概100臺。
航發(fā)動力具有先進的制造能力。具有國際先進水平的機匣數(shù)控加工中心、表面處理中心,以及亞洲規(guī)模領先的噴涂中心、精密鑄造、精密鍛造、盤環(huán)加工等專業(yè)生產(chǎn)線;擁有國內(nèi)最大的葉片生產(chǎn)線,全套弧齒錐齒輪加工機群、自動焊接機器設備、激光切割設備等各類高精設備;在葉輪、盤、軸、機匣加工、整體結構件、精密鑄造、精密鍛造等關鍵點上具備了國內(nèi)一流的制造能力。
葉片占據(jù)航空發(fā)動機制造30%以上工作量,在中國航空發(fā)、煉石航空、萬澤股份和應流股份主導。航發(fā)動力旗下的中航工業(yè)黎陽貴陽精鑄公司作為國內(nèi)唯一一家葉片專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),承擔了國內(nèi)軍用航空發(fā)動機葉片大部分的生產(chǎn)任務,貴陽競逐公司公司1985年建立以來為我國80%以上的戰(zhàn)機配裝渦輪葉片。貴陽精鑄公司已經(jīng)掌握了無余量葉片精鑄、定向結晶葉片精鑄、復雜性腔空心葉片制造、微型加工、葉片熱表處理和防護涂層等關鍵技術,形成了從等軸晶、定向結晶到單晶及雙層壁等較為完整的葉片制造工藝體系和關鍵制造技術
營業(yè)利潤率僅為4.85%
航發(fā)動力的ROE一直很低,在“航天航空與國防”的版塊的10家公司中,排名第8,2020年ROE僅為3.72%。航發(fā)動力的2020年營業(yè)成本達242.45億元,同比2019年增長達15.91%。ROE低,和利潤率低,營業(yè)成本高都有關系,當然也和中國軍方的歷來慣例“軍品利潤是成本加5個點”是有關系的,但是更重要的是由于自身的技術積累。
航發(fā)動力公司的發(fā)動機先后是在前蘇聯(lián)指導、仿制英國斯貝發(fā)動機、仿制俄羅斯AL-31發(fā)動機,自主技術積累和GE、羅羅、普惠等巨頭相比還是不足的。
航發(fā)動力營業(yè)利潤率為4.85%,而GE的航空發(fā)動機部門的營業(yè)利潤率達21.2%。航空發(fā)動機其實不是一個低利潤率的生意,但是如果你的分系統(tǒng)或者零件都要采購,制造技術也要采購,那么發(fā)動機研制成本的管控是非常困難的。尤其在上游材料和大宗商品價格上漲的情況下,對于航發(fā)動力影響還是很大的。
研制新一代發(fā)動機成本很高。要燒很多很多錢,尤其是新一代的航空發(fā)動機。在航空發(fā)動機年度研發(fā)費用方面,英國羅羅研發(fā)費用約為70億人民幣,通用電氣約為80億人民幣,普惠公司約為70億人民幣。而航發(fā)動力2020年的研發(fā)費用僅4.4億人民幣,研發(fā)費用率為2%左右,這個比例作為引領中國航空發(fā)動機原創(chuàng)創(chuàng)新的主體來說,是非常低的。
另外航發(fā)動力目前主要是做軍用發(fā)動機,規(guī)模大。根據(jù)中國商飛的《2019-2038》報告,中國民航到2038年,機隊規(guī)模將達到10344架。未來二十年,我國預計將交付9205架,未來我國民用2100億美元-4200億美元的規(guī)模。目前航發(fā)動力在民用客機發(fā)動機領域還沒有發(fā)力,這是業(yè)務的增長點。國外的航空發(fā)動機廠商,都是軍用、民用產(chǎn)品兼有之,以民品養(yǎng)軍品,以軍品拉動民品技術競爭力。
航發(fā)動力發(fā)展空間巨大
在海灣戰(zhàn)爭中,美軍以空軍為主進行第一波次的攻擊,用一天晚上就讓整個伊拉克的防空系統(tǒng)癱瘓。美軍用U-2偵察機、E-3空中預警機、MH-53低空鋪路者、E-8A聯(lián)合星指揮機對伊拉克領空進行信息化覆蓋,然后在信息化指揮之下,出動A-10、F-111和B-52對伊拉克軍隊全方位轟炸,出動F-15E打擊伊拉克的裝甲車輛。42天空襲之下,伊軍損失了坦克3800輛、裝甲車1400輛、火炮超過2900門。因為有空軍的壓倒性降維打擊能力,伊軍在海灣戰(zhàn)爭中傷亡了10萬人,美軍僅傷亡606人。世界各國都震撼于空軍在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要作用。
自從川普上臺之后,中美經(jīng)濟、軍事、文化的摩擦越來越多,我國面臨的戰(zhàn)略風險增大,環(huán)境中的不確定性增強。,軍事裝備實力的發(fā)展越來越緊迫。
中美在空軍方面差異巨大,美國空軍軍機數(shù)量約1.3萬家,我國3000余架,另外我國戰(zhàn)斗機以二代機為主,美國戰(zhàn)斗機以三四代為主,差異十分巨大。但是這也蘊含著先進戰(zhàn)機,以及自主發(fā)動機列裝的空間。根據(jù)中國空軍建設強大的現(xiàn)代化空軍路線圖,2020年,中國空軍將構建以四代裝備為骨干、三代裝備為主體的武器裝備體系。航發(fā)動力作為我國國內(nèi)唯一三代機的軍用航空發(fā)動機廠商,有著較大的發(fā)展空間。
從2020年財務數(shù)據(jù)來看,航發(fā)動力營收不是軍工板塊最高的,但是凈利潤為11.46億元排名第二,僅次于中航沈飛的14億元,,PB處于軍工板塊的中位段,相對來說,航發(fā)動力是壁壘足夠高、、具有很強競爭力的非常優(yōu)質(zhì)的標的。
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