黎明航空发动机是哪个股票中国航空发动机集团股票代码?

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黎明航空发动机是哪个股票中国航空发动机集团股票代码

(报告出品方/作者:浙商证券,邱世梁、王华君)1. 航发动力:军用航空发动机龙头、深耕产业链多个环节1.1. 2008 年重组注入航发业务、2014 年整合航发产业链主机厂资源航发......接下来具体说说

我国航空发动机控制系统垄断性企业,航发控制:长期增长确定性高

(报告出品方/分析师:国盛证券 余平)

1. 我国航空发动机控制系统唯一标的,具备垄断性产业地位

航发控制是国内主要航空发动机控制系统研制生产企业,具备垄断性产业地位。

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公司主要从事:

1、两机(航发及燃气轮机)控制系统产品:

公司在航空发动机控制系统细分领域处于行业领先地位,全方位参与航空发动机控制系统“生产一代、试制一代、预研一代、探索一代”工作,经过多年积累竞争优势显著,与国内各大航空发动机主机单位均保持密切合作。2021 年实现营收(35.40 亿元,+19%,占比 85.17%),毛利率 29.62%,毛利占比 89.31%。

2、国际合作业务:

为国外知名航空企业如 GE、霍尼韦尔、罗罗、赛峰等提供民用航空精密零部件的转包生产,主要产品包括航空发动机摇臂、飞控系统和燃油系统滑阀偶件、发动机泵壳体组件及其他精密零件的制造。2021 年实现营收(2.38 亿元,+10.57%,占比 5.73%),毛利率 14.23%,毛利占比 2.89%。

3、非航产品及其他:

公司以动力控制系统核心技术为依托向其他领域拓展,主要涉及地面战车、弹用动力控制系统、汽车自动变速执行机构等产品。2021 年实现营收(3.78 亿 元,+16.54%,占比 9.1%),毛利率 24.22%,毛利占比 7.8%。

航发控制是典型的控股型平台公司,主要业务由 4 大子公司展开:

1、西控科技: 我国航空发动机控制系统、飞机液压装置及高技术机电产品研制、试验和生产基地,主要产品包括燃油泵、主燃油调节器、加力燃油调节器、主/加力燃油分配器、喷口调节器等。2021 年实现营收(17.55 亿元,+22.45%,占比 42.23%),净利润(2.25 亿元,+35.57%,占比 43.69%)。

2、贵州红林: 主要产品为燃油泵、调节器、分配器、控制器等航空发动机控制系统产品, 主要应用于航空、船舶、车辆等领域。2020 年公司军品收入占比 82.59%,2021 年实现营收(14.24 亿元,+20.15%,占比 34.27%),净利润(2.07 亿元,+43.3%,占比 40.13%)。

3、北京航科: 我国直升机发动机燃油调节器主要供应商,2020年军品收入占比84.13%, 2021 年实现营收(6.08 亿元,+11.02%,占比 14.62%),净利润(0.76 亿元,+28.51%, 占比 14.77%)。

4、长春控制: 过去收入主要来自二代航发,随着装备更新,未来其主要定位于为飞机和发动机配套各类作动器、阀等,同时也参与部分项目的燃油控制类产品研制。2021 年实现营收(3 亿元,+13.43%,占比 7.22%),净利润(0.12 亿元,+43.43%,占比 2.4%)。

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公司近年来营收、业绩保持稳定增长,2022Q1 业绩超市场预期。

2016-2021 年公司营收、归母净利润 CAGR 分别为 8.72%、15.18%。随着下游装备开始放量列装,公司营收端实现稳健增长,2021 年公司实现营收(41.57 亿元,+18.25%)。

利润端伴随规模效应的释放提升更为显著,2021年实现归母净利润(4.88亿元,+30.67%),毛利率(28.24%,-0.8pct),净利率(12.39%,+1.77pct)。

2022Q1 公司实现营收(12.1 亿元,+31.33%),归母净利润(2.14 亿元,+59.99%),超市场预期,我们预计主要是规模效应显现。

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2. 航空发动机长坡厚雪大赛道,为何重视航发控制?

2.1 控制系统:航空发动机核心部件,被称为“发动机”的心脏

航空发动机控制系统要保证发动机工作稳定、安全可靠,达到各种工作状态控制规律的要求,是航空发动机的核心部件,被称为“发动机的心脏”。

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根据《航空发动机控制系统设计技术》,控制系统应在各种大气条件下优化发动机性能和可适用性,精确的控制燃油流量和位置角度,实现由发动机启动、加速、减速、稳态工作和加力程序直到发动机停车。

此外,控制器应提供熄火监测和调整功能,失速和喘振检测及其恢复,自动调整和补偿发动机性能恶化,检测故障和隔离故障,以及自动排除起动悬挂和防止起动过热。

航空发动机控制系统的发展历程大致可分为初始、成长、电子化、综合化 4 个发展阶段。

发动机控制系统由 20 世纪 50 年代简单的液压机械控制,历经电子控制式,再发展到现代的 FADEC 全权限数字电子控制技术,并向智能/分布式控制方向发展。

随着航空发动机控制系统的不断精进与技术迭代,内部设计的也愈加复杂,可调的部件越来越多,发动机输入和输出参数的数量不断增加,控制变量将从 10~12 个增至 20 多个,这也对控制器的计算能力、逻辑功能、控制精度提出了更高的要求。

1、初始阶段:液压机械控制。

早期航空发动机仅有一个燃油流量作为控制变量,控制系统核心部件是液压机械或液压气动式的燃油控制器,主要采用液压机械式开环控制技术,飞行员根据飞行高度和速度,手动操作油门位置,直接驱动燃油计量阀,调节燃油流量。由于系统结构相对简单,机械液压控制系统的精度不高,仅适用于中低空航空发动机。

2、成长阶段:液压机械+电子控制。

随着发动机性能及控制系统功能不断提升,低精度的液压机械式控制已无法适应,迫切需要监视装置来确保发动机时刻处于安全工作状态。电子控制器(EEC)应运而生,用于发动机飞行包线内转速和温度的保护,并时刻监控发动机状态,保证推力控制精确。代表产品如 F100-PW 发动机的数字电子式发动机控制装置、F101-GE 模拟电子式推力增强器风扇温度控制装置、АЛ-31Ф 的综合电子调节器等。

3、电子化:全权限数字电子控制(FADEC 系统)。

FADEC 作为当今航空发动机控制系统主要研究与应用方向,其使得发动机控制技术、精度、范围达到了新高度。FADEC 主要包括发动机电子控制器(EEC)、液压机械装置(HMU)、传感器、作动器、活门等,所有的控制由计算机进行,再通过电液伺服机构输出液压机械装置及各个活门、作动器等。

1)从技术原理层面来看,FADEC 系统一般包括转速、压力、温度等多个控制回路,每个控制回路根据相应的输入闭环计算出控制输出以对发动机进行控制。

电子控制器作为核心部件,根据发动机工作过程的转速、温度、压力等参数及外部条件和控制系统内部参数的变化,通过控制律计算,产生控制信号,经过电子控制器输出处理电路,输出给液压机械装置,将电信号转换为液压信号,驱动相应作动器,以改变燃油流量、导叶角度、放气开度等。

飞机油箱来油经过低压泵增压后,进入主燃滑油散热器进行热交换,再回到燃油泵后通过主燃油滤进入高压泵再次进行增压,高压泵出口油则分为两路,一路经自洗油滤和伺服燃油加热器后进入液压机械装置(HMU)的伺服燃油系统,按照 EEC 指令控制燃油计量系统和作动部件;另一路进入液压机械装置的燃油计量系统,计量后的燃油经过燃油流量传感器和喷嘴油滤后进入喷嘴向燃烧室供油。

2)从实际应用层面来看,20 世纪 90 年代起双通道 FADEC 系统已经成为航空发动机的标准控制系统,FADEC 系统已经成为新研航空发动机的典型特征。

20 世纪 70 年代美国制定了全权限数字电子控制技术研究计划,在 PW-F100 发动机监控用的数字电子式发动机控制装置基础上,用数字电路和软件实现了液压机械装置的全功能控制,并于 1983 年完成了飞行验证计划,验证了 FADEC 技术的优越性。

FADEC 系统可使飞行员无约束的操作并提供自我保护装置,在可控制参数、系统功能性、可靠性、维护性等领域全方位优于液压机械式及电子控制式系统。

4、综合化:智能分布式控制: 20 世纪 90 年代,FADEC 控制系统强大功的能促进了智能分布式控制技术的发展,仿真分析和样件试验表明,相对于集中式控制系统,分布式控制系统具有提高系统可靠性、维修性,减轻系统重量,降低全寿命期内成本等优点。

但智能分布式控制系统投入实际应用同样面临许多难点,如高温电子元器件的开发和大功率伺服电机小型化等技术难题。

2.2 航发控制四大成长逻辑

“航空发动机、燃气轮机”的两机赛道是军工领域长坡厚雪最佳赛道,是典型的拥有长期成长大空间、高壁垒、好格局的大赛道。我们认为两机控制系统作为两机核心组成部分,将获得两机赛道赋予的长期高确定性的高增长。

2.2.1 长期增长需求确定

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 CJ1000 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、目前我国以 WS-10 为代表的三代机批产提速,带动控制系统需求提速。

WS-10 是我国主力战机的主力发动机型号,2021 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。

2021H1 航发动力 248 亿元大额预收款彰显高确定性的高景气度。2021 年末航发动力、航发控制合同负债分别为 217.52、8.7 亿元,相对于 2020 年末分别同比增长 787.99%、948.08%,对应的是对主力机型的大单制采购,大额预收款落地预示未来 3~5 年需求端非常饱满,彰显产业高确定性的高成长。

2、正在研制的航发机型进入密集定型批产阶段后,对应新型航发控制系统不断迭出。

正如航发动力 2021 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,从而带动新型航发控制系统增长。

3、实战化训练加快航空发动机耗损,航发维修后市场逐步打开。

航空维修市场在两大因素驱动下不断扩容:一方面,军机存量与新增规模不断增长,航发维修市场不断扩大;另一方面,实战化训练加剧导致军机训练强度增大,进而导致航发耗损加大。按照军用航发设计体系,发动机全生命周期内控制系统寿命与主机保持一致,维保频次与主机保持一致,达到一定工作时数后需要修理或大修、更换部件。目前维修业务大概占公司营业收入的 10%左右,预计随着航发维修市场的打开将获得快速成长。

4、国产商用航空发动机产业化进程加速。

目前我国 C919 面临批产,但国产商用航空发动机 CJ1000 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 8725 架干线和支线客机,我国商用航发 CJ1000/CJ2000 等型号一旦具备批产条件,将获得巨大成长空间。更为重要的是,商发的产业化意味着我国航发产业迎来二次加速发展,时间维度上将跨越“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。

我们从研发投入、质量结构、价值占比三个维度对我国航空发动机控制系统市场空间进行测算,预计控制系统占航空发动机整机价值量的 16%左右,未来 10 年我国航空发动机控制系统市场规模约 2363 亿元。

1)研发投入价值占比角度: 航空发动机控制系统因配套发动机型号不同,其功能结构、制造难度并不相同,致使价值占比也不同。如涡轴、涡桨发动机中使用硬件较多,控制系统价值占比相对较高,大型军用发动机如涡扇因整机价值量高,控制系统价值占比则略低。按照国际惯例,航空发动机控制系统的研发投入约占发动机研发投入的 15%左右。

2)质量结构拆分角度: 根据《航空发动机燃油与控制系统的研究与展望》,伴随 FADEC 系统的全面应用,传感器数量的不断增加带来发动机电缆和配线质量的不断增加,使得发动机控制系统内硬件占比较高,其中液压机械执行机构和电缆系统质量占比*高,分别达到 32%、16%。

3)整机价值量占比角度: 根据《航空发动机结构设计分析》,控制系统在整机中价值占比约 18%,在此基础上我们进一步探究我国军用航空发动机控制系统在整机中的价值占比。根据投资者调研纪要,军用航发控制系统参与单位主要包括航发控制(硬件)与 614 所(软件),硬件在军用航发控制系统中价值约占 2/3,软件约占 1/3。

我国军用航发整机生产单位主要包括航发动力和航发科技母公司成发公司,其产品几乎涵盖我国所有军用航发机型。

近年航发控制发动机业务营收约占航发动力及航发科技发动机业务营收 11% 左右,预计航发控制产品在整机中价值占比约为 11%,614 所产品在整机中价值占比约约为 5.5%~6%,则军用航空发动机控制系统在整机中价值占比约 15.5%~17%左右。

我们此前测算出未来 10 年我国航空发动机市场规模约 14769 亿元,其中军用航空发动机新机市场空间约 2897 亿元,军用航发后端维修市场空间 2496 亿元,商用航空发动机市场规模 9376 亿元,控制系统价值占比按 16%进行测算,则未来 10 年我国航空发动机控制系统市场规模约 2363 亿元。具体测算详见《航空发动机:军工长坡厚雪万亿超级赛道,开启 10 年以上黄金成长期》。

2.2.2 供给唯一

技术壁垒高、研制周期长等特点导致航空发动机产业切入难度大,已经切入航发供应体系的企业面临的竞争威胁很小。

航发控制拥有支撑全谱系的两机产品设计、制造、试验和服务保障的核心技术,全方位参与航空发动机控制系统“探索一代、预研一代、研制一代、生产一代、保障一代”工作,在控制系统关键子系统以燃油控制等机械液压执行机构方面处于垄断地位,因此可以获得航发产业链非常高确定性的成长。

航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”,需要在高温、高压、高转速和高负载的特殊环境中长期反复工作,其对设计、加工及制造能力都有极高要求,因此具有研制周期长,技术难度大,耗费资金多、资质认证难等特点。

目前全球具备*研制航空发动机能力并形成产业规模的国家却只有美、俄、英、法、中等少数几个。航空发动机的超高研发、制造难度,集中考验了一国工业技术所能达到的极限。

航空发动机控制系统工作环境随航空发动机而变化,因此其技术壁垒与发动机有着高度一致性。航空发动机应用的环境特点要求其具备高可靠性、高抗干扰能力、适应严酷使用环境、良好的维修性和体积小、重量轻等特点。

但是,航空发动机个体之间乃至同一台发动机在不同时间段表现出的性能都有所差异,这对于控制系统的设计提出了巨大的挑战。以航空发动机核心部件的电子控制产品为例,其至少要具备自我校正、使用现场调整以及兼容能力。

因此,航空发动机电子控制系统被认为是一个国家航空电子产业理论研究水平、科技应用水平、加工制造水平等技术的综合体现。

航发集团旗下控制系统研产单位均具备浓厚的历史底蕴与技术累积,几乎垄断我国军用航发控制系统市场份额且有望长期保持。

我国军用航发控制系统市场份额主要由航发集团旗下航发控制及其兄弟单位中航动控 614 所占据。航发控制子公司西控科技创建于 1955 年,是我国靠前家航空发动机控制系统产品研制生产单位;子公司贵州红林始建于 1966 年,是我国航空发动机燃油控制产品主要生产单位;614 所始建于 1974 年,是军用航发控制系统总体单位,也是国家唯一为航空动力装置提供控制系统产品与完整解决方案的研究中心。

除航发集团外,部分民营企业如晨曦航空、海特高新等也试图进入抢占市场份额。如海特高新 2020 年已有 4 个型号航空发动机电子控制器产品列装,晨曦航空参与个别型号的直升机发动机控制系统配套业务等。

但整体来看其产品型号及营收规模在国内整个航空发动机控制系统行业份额占比较小,难以撼动航发控制的龙头地位。

2.2.3 盈利规模、能力有望继续提升

定增扩产带来规模提升,驱动盈利规模扩张。2021 年公司定增 42.98 亿元用于航空发动机控制系统科研生产平台能力建设等 5 个建设类募投项目等,彻底解决产能不足的问题。

其中实际控制人中国航发以北京航科、贵州红林、航空苑股权作价 9.28 亿元参与定增,关联方航发资产现金认购 9 亿元,大股东及关联方合计认购比例高达 42.53%。

此次非公开发行定价基准日为 2021 年 9 月 23 日,发行价格为 25.35 元/股,较发行底价 20.48 元/股溢价 23.78%,较定价基准日收盘价 26.89 元折价 6.07%。

规模效应下无需担心降价风险,盈利能力有望持续上行。

航空发动机是典型的制造业,规模效应将带动盈利规模、能力持续上行,规模效应的体现源自于:1)交付量的增加带动;2)航发集团“小核心、大协作、专业化、开放型”的思路下推进非核心业务转移使得核心业务更为聚焦。

1、价格端: 军用航空发动机控制系统产品属于多品种、小批量,采用成本加成定价机制, 目前军方在个别批产型号方面试行了阶梯降价,但对航发控制而言,阶梯降价意味着采购批量增加,对于公司降低单位运营成本、提升管理效益是更有利的,规模效应下盈利能力无需担心,如公司 2019-2021 年净利率得到显著提升,分别为 8.49%、10.62%、12.39%。

2、成本端: 公司直接采购原材料占营业成本不到10%,外购配件采购约占营业成本18%, 并且配件采购按合同执行,原材料价格波动不会对公司生产经营产生重大影响。

此外,公司在供应链管控方面设置科学采购批量及库存批量,并将持续加大非核心环节外包外协力度,外协外委业务量占比已超过 30%,后续占比有望进一步提高,这都将有效应对 冲对上游材料或配件涨价带来的风险。

3、费用端: 公司着力推进“AEOS 体系(运营管理体系)、成本工程、瘦身健体、核心能力和铸心工程”五大工程,提升公司规范治理水平,治理结构持续改善。

公司 2019-2021 年销售期间费用率分别为 15.89%、16.07%、12.91%,除 2020 年因一次性计提离退休人员统筹外费用 7055 万元导致管理费提高外整体呈现出下降趋势。

2.2.4 资产注入预期

国内军用航发控制系统主要由航发集团旗下航发控制与中航动控研究所(614 所)共同研制生产,614 所或有资产注入预期。

从股权层面来看,上市公司与 614 所都是中国航发集团直属单位,两个单位各自*无产权隶属关系;从业务构成来看,两者同处于航空发动机控制系统行业,614 所作为控制系统总体所主要从事控制系统中的软件、电子控制器等研制生产工作,其产品作用主要是发出控制指令信号。

航发控制主要从事航空发动机控制系统中关键机械液压执行机构的研制生产,是执行指令信号的关键硬件,软硬件相辅相成密不可分,共同构成一个完整的控制系统。根据投资者调研纪要,目前 614 所正在按照国家相关要求进行改制相关准备工作。

我们认为,航空发动机属于国家重点支持的战略性产业,从资产完整性的角度来看未来控制系统软硬件结合或是大势所趋。

3. 估值与盈利预测

1、两机(航发及燃气轮机)控制系统产品:2022 年航发产业链交付有望再提速。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 2022 年航发产业链将迎来全面加速,业绩有望持续兑现。

1)关联交易: 航发控制预计 2022 年向航发集团系统内销售商品、提供劳务值达 43.3 亿 元,较 2021 年预计值 33.27 亿元同比提高 30.15%,较 2021 年实际发生额 31.05 亿元同比提高 39.46%。

2)经营目标: 航发控制 2022 年营业收入预算为 51 亿元,较 2021 年收入预算同比提高 33.16%,较 2021 年实际营收同比提高 22.69%。

3)应付账款:主要包括军工企业为满足订单生产向其上游厂家购买原材料和零部件而发生的应付款项,亦能体现订单的增长情况。2022Q1 航发动力应付账款 152.1 亿元,同比 2021Q1 提高 33.48%,较 2021 年末提高 44.78%,主要是生产任务量增加,采购原材料和配套产品增加所致。

4)经营业绩: 2021、2022Q1 航发产业链上企业业绩加速,高景气度持续兑现。

伴随 2021H1 大额预收款的落地,航发产业链迎来加速发展、业绩兑现的阶段,大部分企业 2021、2022Q1 营收、归母净利润均实现高增长。

值得说明的是,由于产业链各环节的产品生产交付周期不同,如原材料环节交付周期较短约 3 个月,交付验收后便可确认收入。

而下游整机需等到所有零部件、分系统企业完成交付,进行整机装配后再进行交付,周期约 10 个月,因此航发产业链中上游企业的收入增长情况也能够反映出下游的需求。

5)存货:预示短中期收入增长潜力大。

存货主要由原材料、在产品、产成品等构成,反映了企业对已有或意向订单所做的投产情况,其中原材料对未来更长一段时间的交付,对考察中长期增长更有意义。由于军工产业以销定产的特点,因此其存货可以理解为收入的前瞻性指标。

2021、2022Q1 大部分航发产业链上企业存货同比实现大幅增长,表明下游需求旺盛,产业链正在加紧备货。短期角度可关注在产品指标的变化情况,其是指企业正在制造尚未完工的产品,一旦交付短中期收入端将迎来增长。

2、国际合作业务:受益于疫情改善带动需求回暖。

据波音公司预测,2020-2039 年全球将新增 43110 架商用飞机,年复合增长率达到 3.2%,同时此次新冠疫情对于航空业的影响有望在 2024 年左右完全清除,再叠加新兴市场的人均消费力提升,民航中长期需求仍然有望保持强劲。

从历史数据来看,2001-2003 年,航司核心指标乘客每公里收入(RPKs)在 2004 年重回长期增长趋势;2008 年全球金融危机后 RPKs 在 2011 年重回增长趋势。

航发控制国际合作业务 2020、2021 年营收增速分别为-42.6%、10.57%,2021 年营收规模已恢复到 2019 年的 63.47%,预计随着海外疫情影响减弱将持续迎来改善。

3、非航产品及其他:定增加大衍生新产业投入,打造第二成长曲线。

“十四五”全面练兵备战的下非航领域同样对于高端控制系统存在强劲需求,具体包括兵器工业坦克、战车用高端液压部件、航天产业的弹用动力控制系统部件等。

2021 年公司定增项目中“航空发动机控制技术衍生新产业生产能力建设项目”是为填补地面战车类技术衍生品的生产能力缺口,丰富产品线的同时实现核心技术的横向拓展。2020、2021 年公司非航业务分别实现营收 3.24、3.78 亿元,同比增速分别为 79.43%、16.54%,其中无级驱动产品 2021 年实现收入约 1.2 亿元,同比增长 40%,我们预计随着募投项目的逐步投产将带动公司营收规模与盈利能力的提升。

4、储备项目:通用航空如涡轴、涡桨、小涡喷发动机动力控制装置“十四五”中后期有望迎来加速发展。

航发控制一直积极参与研制,目前与湖南相关主机厂所合作顺利。据投资者调研纪要,我国通航飞行器市场空间预计达万亿级,目前国内通航飞行器数量大概是美国的 1/100,是巴西的 13/100 左右,即国内当前还是起步阶段,预计“十四五”后期民用航空、通航、中大型无人机动力等需求将会有更大增长。

两机赛道是典型的拥有长期成长大空间、高壁垒、好格局的大赛道。

控制系统作为两机核心组成部件,将获得长期高增长,我们预计未来 5 年净利润有望维持年增长 30%以上。预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 6.78、9.34、12.65 亿元,对应的 PE 为 59X、43X、31X。基于公司近 10 年的 PE 中枢 69X,

4. 风险提示

1)军品订单不及预期: 每种控制系统配套独特发动机型,航空发动机研制周期长,可能导致公司订单不及预期。

2)扩产进度不及预期: 目前航发产业链需求是非常旺盛的,核心是供给问题,而军品扩 产、产能释放不是一蹴而就的,产业链各环节出现扩产瓶颈都会限制最终军品交付;最终导致业绩的兑现时间或不及市场预期。

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近日,美国GE公司宣称,新型涡桨发动机Catalyst的型号认证测试已完成近50%。(两机动力控制)

国产涡喷航空发动机 —— 新中国航空发动机简史10

(1964年6月,邓**、李富春、**在黎明航空发动机厂参观涡喷6发动机)

航发动力专题研究报告:航空发动机龙头,持续高增长可期

(报告出品方/作者:浙商证券,邱世梁、王华君)

1. 航发动力:军用航空发动机龙头、深耕产业链多个环节

1.1. 2008 年重组注入航发业务、2014 年整合航发产业链主机厂资源

航发动力 2014 年进行重大资产重组,注入中航工业旗下黎明公司、黎阳公司、南方 公司三大航空发动机主机厂、及航发动力母公司西航公司所保留的发动机总装及试验资 产及负债。 从而成为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 发动机的企业及航空动力整机上市唯一平台。

2017 年,公司向中国航发、陕西航空产业集团等非公开发行股票,募集资金约 96 亿, 用于母公司及下属子公司偿还金融机构借款本息并补充流动资金。

2019 年,以中国航发、国发基金等机构向黎明、黎阳、南方增资 65 亿元,同时航发 集团以国有独享资本公积对三家公司增资 19.8 亿元,增资完成后公司再分别向上述机构 发行股份购买黎明、黎阳、南方三家公司股权。通过本次市场化债转股,大规模减少了三 家子公司有息负债,优化了资本结构、降低了财务费用,为公司航空发动机业务的发展注 入新的力量。

当前,公司控股股东为西航集团,实际控制人为中国航发集团。公司直接控股含黎明 公司、南方公司、黎阳公司三大主机厂在内的 9 家子公司。

1.2. 公司近年来聚焦主业、航发相关业务占据核心主体地位

公司产品面向军用、民用两大市场。主要业务包含三类: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。

公司航空发动机及衍生产品覆盖全产业链, 包括研制、生产、试验、销售、维修保障 五大环节;外贸出口转包业务处于产业链中游,以部分零部件的生产制造为主,参与国际 部分新型民用航空发动机零部件试制工作。

当前为应对国际航空业衰退风险,公司及下属子公司也在同步拓展国内民用飞机动 力市场。

非航空业务主要包括下属西安西航集团机电设备安装有限公司所从事的工业、民用 建筑设备安装等业务。

目前,公司航发相关业务(国内航发产品及衍生品、国际航发零部件外贸转包)占据 核心主体地位,专业从事非航空产品业务的子公司仅剩机电设备公司一家。历史上曾从事 过的风电业务、工业民用金属材料业务等均已先后退出。2020 年航发四大主机厂营收占 比 96%、利润总额占比 98%。

1.3. 以旗下四大主机厂为牵引,深度参与航发产业链多个环节

公司旗下航空发动机及衍生产品、外贸出口转包两大业务以四大航发主机厂为牵引。 公司在航空发动机加工制造及运营维修两大环节中基本覆盖了除原材料、控制系统以外 的其余各个环节。

四大主机厂中,公司本部、黎明公司定位为中大型涡轮、涡喷发动机研制生产维保基 地,南方公司定位为涡浆、涡轴发动机研制生产维保基地,黎阳公司定位为中小推力航 空发动机研制生产维保基地。四大主机厂技术能力强、加工制造检测维保等各类型能力 完备,深度参与发动机研制生产多个环节。 除加工制造、运营维修外,还参与设计研发环 节中零部件加工制造、发动机装配等工序的工艺方案设计。

同时,以四大主机厂为牵引,安泰公司、莱特公司、西罗公司定位于具体个别类型零 部件的加工配套。晋航公司、吉发公司、贵动公司定位于军用成熟航空发动机的售后维修。

2. 公司近年来坚持聚焦主业、航发营收加速向上

2.1. 公司航发业务营收占比持续提升、近两年航发业务营收加速增长

近年来,公司总营业收入增速逐年稳步上涨, 近三年复合增速为 8.3%,2020 年达到 13.6%。归母净利润近三年复合增速为 6.1%,不及营收增速 8.3%,与公司产品转型、新 产品占比增大,利润率下降等有关,未来随着航空装备的放量、发动机型号产量的提升、 工艺的成熟稳定,利润增速有望随之修复。

从营收构成来看,公司近年来不断聚焦主业,航空发动机相关业务在总营收中的占 比逐年提升,在 2020 年达到 91%; 航空零部件外贸转包业务的规模稳中略降,近两年波 音 737Max 停飞事件、新冠疫情对全球航运业的打击是导致了公司外贸订单大幅减少的重 要原因;非航空业务领域占比快速下降,公司近年来对非航空产品的子公司及低附加值产 品采取收缩战略。

单独观察航发相关业务营收,近五年复合增速约 10%,最近两年营收增长率更是“直 线式”提升,2018 年为 4%、2019 年为 11.7%、2020 年达到 18.8%。显示了航空发动机 下游客户需求的显著增长。

公司盈利能力总体保持稳定,得益于期间费用率持续下降。 公司近几年来毛利率呈 下降趋势,2020 年综合毛利率为 15.0%。但同期净利率大体保持稳定,2020 年为 4.1%, 主要系近四年来公司期间费用率不断下降,显示公司运营效率持续提升。

分业务板块来看,航发业务毛利率与综合毛利率在近五年来具有高一致性,是综合毛利率下降的主要原因。 航发业务毛利率下降主要是公司产品结构调整、部分产品制 造成熟度不高、材料工艺成本偏高等导致,随着产量的增大将会有所改善。外贸转包 业务主要集中于零部件制造、毛利率相对偏低,需要向部件、单元体制造、修理等高附 加值领域转型。

2.2. 四大主机厂中南方业绩稳健,黎明、黎阳提升空间大

从分公司营收角度来看,2014~2020 年,黎明公司营收在公司下属各大主机厂及子公 司、分支机构中均占据明显优势,公司本部、南方公司占据第二梯队,黎阳公司营收相对 偏低。利润总额上,公司本部、黎明公司同属靠前梯度,南方公司其次,黎阳公司相对偏 低。利润率上,公司本部*高,南方公司其次,黎明、黎阳相对偏低。

黎明公司营收较高,显示其业务量饱满、产品订单较多, 随着近些年来应用于我国各 型号先进歼击机的先进发动机型号产量的增加,材料工艺等会越发趋于成熟,其毛利率的 下降有望趋稳反弹,后续对公司业绩的贡献能力将会增强。

南方公司营收、利润均较为稳健,或受益于国产直-20 配套发动机。 直-20 是一款 10 吨级战术型双发多用途直升机,于 2019 年国庆阅兵正式亮相,目前已批量装备部队,对 标美国享誉全球的 S-70 黑鹰直升机,直-20 的市场空间及其广阔,同时也将带动相配套 涡轴直升机产量的快速增长。

黎阳公司三代中等推力发动机生产线于 2021 年 2 月竣工, 三代中推或可应用于我国 外贸轻型歼击机枭龙及四代歼击机 FC-31,将会成为公司中期业绩增长的重要动力之一。

2.3. 公司近两年平均超额 10%完成营业目标

从 2016~2020 年,公司历年营收目标的完成率均在 100%以上。近两年,公司总营 收、航发业务营收实际完成值相较于目标值均超出 10%左右。 若近似以 10%为修正量, 对公司 2021 年营业目标中的总营收、航发业务营收分别进行修正,可以得到 2021 年总 营收、航发业务营收分别的预测值,相较于 2020 年或分别增长 22.4%、25.6%。

2.4. 公司关联交易大幅预增显示下游强劲需求

公司销售及购买商品及劳务的关联交易方主要为中国航空工业集团及中国航发集团。 销售商品及服务主要是提供航空发动机整机及零部件等相关衍生产品。用于航空工业集 团的产品主要为军机装备、用于航发集团的产品主要为新型发动机研制的试生产。购买商 品及服务主要是购买原材料、及部分加工制造业务的外包。

2015~2020 年公司关联交易中销售、购买商品及劳务交易量的复合增速分别为 14% 和 8%。 根据公司预估,2021 年销售、购买商品及劳务的交易量分别增长 41.2%和 36%, 侧面预示公司 2021 年营收或大幅增长。

3. 我国航空发动机产业迎来黄金增长期,航发动力将受益

3.1. 中国的大国崛起将伴随以航空发动机产业的长期、稳健增长

3.1.1. 先进军用航空发动机的放量增长是国防建设的迫切需要

当前,世界正经历百年未有之大变局。中国经济不断发展,国家利益越来越多的走出 国门,国家形象也愈发强势。但中国的崛起也招致了以美国为首的西方国家的压制。中美 之间经济、军事、文化等各领域的摩擦也越来越频繁化、常态化。

在这个战略风险增大、不确定性增强的大环境下,国防实力的竞争是所有领域竞争 的基础和支撑。 但目前,中美在航空装备上的差距依然巨大。总量上看,美国军机数量约 1.3 万架,我国仅 3000 余架。从结构上看,美国战斗机以三、四代机为主,我国战斗机中 二代机尚占据半壁江山,缺乏战略轰炸机及重型直升机。

此前,航空发动机技术的落后是长期制约我国航空装备发展的一个重要原因。 这与 其发展历史中的起步晚、发展道路曲折两个因素有关:

1)起步晚: 中国靠前台活塞式发动机落后世界近 50 年,靠前台涡轮喷气发动机落后 世界约 16 年,靠前台涡轮风扇发动机落后世界 4 年(但靠前款投入量产的涡轮风扇发动 机落后世界 44 年),且早期涡轮喷气和涡轮风扇发动机的研制生产均为国外型号的引进 仿制、缺乏自主研制和*的技术攻关;

2)发展历程曲折: 中国航空发动机产业发展过程中长期存在

(1)依赖于国外型号的 引进仿制;

(2)发动机型号依附于飞机,多个型号发动机特别是后期主流技术方向的涡轮。

风扇发动机因飞机下马而终止研制两个问题,导致中国航空发动机产业在较长时间内发 展相对缓慢。

早期发展的相对缓慢导致进入 21 世纪后,空军装备建设提速对新型先进军用航空发 动机的需求只能通过进口来满足。 我国可以自行研制歼 10、歼 11、歼 15、歼 20、FC-31、 运 20、直 20、教 10 等三代、四代先进军机,但其在研制初期所采用的航空发动机却均要 依赖进口俄、乌发动机。

2005 年,国产靠前型三代大推力军用涡扇发动机涡扇-10 通过了定型审查,并在随后 的使用中不断提高其可靠性和稳定性,直到最终趋于成熟,这一步在中国航空发动机产 业的发展历史中意义巨大。

目前涡扇-10 及其改进型号已可用于歼-10、歼-11、歼-15、歼-16 乃至歼-20 等中国当 代主力三、四代战斗机。长期桎梏我国先进战斗机增长的动力因素基本解除,在中美航空 装备巨大差距的背景下,接下来的一段时间,以歼-20、歼-16、歼-10 等为代表的航空装 备必将迎来一个快速增长的时期。 与之相伴随的涡扇-10 发动机的快速放量也成为拉动我 国航空发动机产业发展的核心力量。

除涡扇-10 外,三代中等推力涡扇发动机生产线也已于 2021 年完成竣工验收。三代 中推或可应用于我国外贸轻型战机枭龙或四代中型隐身战机。此外,还有应用于运输机、 加油机等军用大型飞机的大涵道比涡扇发动机、应用于教练机等的小推力涡扇发动机、用 于直升机的涡轴发动机等。这些先进发动机型号均将对产业发展带来重要拉动。

基于中美军机装备数量的差异,我们估算,从 2021 ~2035 年,中国歼击机、运输机、 轰炸机、特种飞机、直升机、教练机等各类型军机数量增长将超过一万架,对应军用航空 发动机整机市场总规模约 1.5 万亿元人民币、年均近 1000 亿元人民币。其中新增军机初 始采购需求和存量及新增军机换发需求大体各占一半。按飞机种类,歼击机、运输机及加 油机占比相对较大。测算过程中的重要假设如下:

目前存量飞机截止 2035 年平均换发 2 次: 以当前三四代机所装备的三代主流发 动机为例,其寿命约为 2000 小时,考虑到“全面聚焦备战打仗”背景下训练量 有所增加,预估一架飞机一年飞行时间约为 300~400 小时,从而平均约 5-7 年 需换发 1 次,目前存量飞机到 2035 年需至少换发 2 次;

至 2035 年增量飞机平均换发 0.5 次: 以 7 年换发 1 次计算,2028 年及之前列装 的飞机到 2035 年需换发 1 次,2029-2035 年列装的飞机到 2035 年无需换发,假 设新增飞机按匀速增加,则平均换发次数为 1/2*1+1/2*0=0.5 次;

各类型飞机所需发动机单价参考国外同类型、同级别发动机进出口合同订单价 格或公司官网军方采购信息;

发动机采购费和维护保养费按照 1:1 预估;

考虑换发发动机来自于备发,因此不再单独考虑备发数。

3.1.2. 先进商用航空发动机是国家产业结构升级的必然选择

商用航空发动机产业产业链长、附加值高,是西方发达国家高端产业的代表之一,具 有极其广阔的市场空间、经济价值。

基于各年度大陆民航客机队的规模变化情况,及部分上市航空公司披露的飞机发动 机维修保养成本,经计算:2017~2018 年中国商用航空发动机市场规模(含新增采购及维 修保养)已达到了 800 多亿元人民币的水平,2019~2020 年受波音 737Max 停飞及疫情影 响略有下降。

同时,根据中国商飞公司预测,到 2039 年,中国民航客机队的规模将从 2019 年的 3,863 架增长到 9,641 架,在全球市场中的占比从 16.2%增长至 21.7%,届时中国将成为全 球民航靠前大市场和增长速度最快的市场。

根据各类型飞机的预增量,可以预估得到各类型飞机所对应航空发动机的数目及市 场价值。据此测算,2021 年~2039 年中国商用航空发动机整机市场总规模超 2 万亿元人 民币、年均超 1000 亿元人民币。与 2017~2018 年的八百多亿人民币的市场规模基本吻合。

商用航空发动机产业具有如此广阔的市场空间,并且航空发动机产业链长、覆盖面 广,广阔的整机市场还可以沿着产业链向上传播,带动和辐射上游原材料、机械加工、电 子元器件等一大批行业的发展。

但目前,中国尚无属于自己的商用航空发动机成熟型号。中国商用航空发动机整机市 场完全被美国 GE、美国普惠、英国罗罗等国际寡头及其合资公司所垄断,国内航发产业 链仅能通过外贸转包的形式从事少量附加值不高的零部件加工业务。

放眼未来,C919 已经拿下超过 1000 架的订单、价值超 3000 亿元人民币。无论是从 商用航空发动机产业本身年均千亿级别市场的角度、还是从支撑 C919 奠定世界商用大 飞机产业 ABC 格局的角度,发展先进商用发动机均是我国经济发展、产业升级的必然选 择。目前我国在研商用大涵道比涡扇发动机覆盖宽体、窄体、支线三种类型,后续随着型 号研制的技术突破和产品成熟,我国航空发动机产业中长期将迎来更为辉煌的发展。

3.2. 公司在中国航空发动机产业链中占据核心地位

3.2.1. 公司是我国先进军用航空发动机的主要制造商

我国军用、商用航空发动机整机集成交付领域共有八大主机厂,全部为中国航发集团 下属,其中 5 家注入上市公司或作为上市公司母公司。航发动力囊括了其中 4 家,基本 覆盖了我国当前主要在研或已服役的先进军用发动机型号。

其中,用于歼-20、歼-16 等三四代先进军用歼击机的三代大推力涡扇发动机涡扇-10 由航发动力旗下黎明公司生产,预计需求量将在未来一段时间内持续增长;用于枭龙、 FC-31 的三代中等推力发动机由航发动力旗下黎阳公司生产;用于运 20 等大型飞机的大 涵道比大推力涡扇发动机由航发动力本部(西航公司)生产。以上型号的放量增长将成为 公司业绩增长的主要推动力量。

3.2.2. 公司是军用发动机维保业务龙头

航空发动机维修保障市场空间与新机交付相比基本相当。GE、普惠、罗罗三大航发 巨头近三年来维修保障业务在航发业务总营收中的占比约在 40~61%之间。

我国军用航空发动机维修保障业务的参与者,一是解放军某厂等军队下属修理厂,主 要参与成熟型号的维修保障工作;二是航发动力、成发公司等国内军用航空发动机生产 商,其中航发动力除下属四大主机厂外、还分别在贵州、山西、吉林拥有维修公司专业从 事发动机维修保障服务。后续随着三代乃至四代先进航空发动机的批量列装,相应的维修 保障业务也将随之快速增长, 航发动力作为新型发动机的制造商,在维保业务上具备天 然的技术优势,技术优势具备**为业绩增长的预期十分可观。

此外,中央当前强调“全面聚焦备战打仗”背景下的实战化训练,将会带来武器装备 损耗的加剧,给航空发动机维修保障业务的增长带来进一步的推动。

3.3. 公司营收与美、欧巨头相比仍有极大提升空间

除少量个别型号外,航发动力基本包揽我国军用航空发动机领域的所有先进型号,其 中短期内的营收增长主要由军用发动机拉动。

美国军用发动机领域主要制造商为美国 GE、美国普惠(雷神子公司);欧洲军用航空 发动机主要制造商为英国罗罗、法国赛峰、德国 MTU。提取各公司军用发动机营收进行 对比: 航发动力目前军发营收约为美国两家公司军发营收之和的 30%、欧洲三家公司军 发营收之和的 50%。简单对比,航发动力中短期内在军发拉动下营收向上增长的空间依 旧广阔。

中长期来看,商用航空发动机的价值量在整个航空发动机产业中相较于军用发动机 占据绝对优势。美国 GE 近三年来商用航发营收占航发业务总营收的比例平均为 82%, 美国普惠、英国罗罗均为 68%。

我国的大飞机产业方兴未艾,配套大飞机的国产商用大涵道比涡扇发动机 CJ-1000A 的研制如火如荼,航发动力作为我国航空发动机产业链中资产较多、综合实力最强的制造 商,目前深度参与我国商用航空发动机的研制。 中长期来看,商用航空发动机的技术突破 和产业化将成为航发动力在未来更远时期业绩不断增长的有力保障。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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