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新型冠状病毒继续向世界扩展,世界航天产业也受到一定的影响。 招商军工领域的分解师岑晓翔认为,在入门财经演讲时,目前中国第三代军用发动机已经逐渐成熟,新型发动机已经进入难关阶段。 中国民航空发动机拥有世界上最大的民航市场,未来快速发展的潜力巨大。
一、航空发动机产业概况
01
什么是航空空发动机
航空发动机也被称为航空动力装置,为航空器的飞行提供动力,被称为航空器“心脏”。 航空空发动机的开发是航空空产业链的中心环节,在莱特兄弟发明飞机之前,尽管不断出现飞机的设计方案,但没能实现自由飞行。 其主要原因是没有适合飞行的动力联系。
回顾了航空的快速发展历史,所有里程碑式的成果都与航空发动机的技术进步密切相关:涡轮喷气式发动机的出现,使人类的航空活动扩大到了平流层。 加力燃烧室的使用,使飞机突破音响障碍。 ma3的飞机是由于发动机加权比的提高。 通过转动喷口发动机,飞机可以垂直起落。
高涵道比涡扇发动机的诞生成功了大型远程宽客机。 推力矢量喷嘴直接为飞机提供控制力,实现超机动飞行。 如果涡轮前温度大幅上升,则无需对4代机施力就能实现超声波速度的继续巡航。
因此,航空发动机狭义上不仅为航空机提供飞行动力,广义上也是航空工业整体的迅速发展推动力。
燃气轮机发动机是目前应用最广泛的航空空发动机:主要由进气口、压缩机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。 从进气口进入的空气体被压缩机压缩后,进入燃烧室与喷射的燃料混合燃烧,生成高温高压气体。
在气体膨胀的过程中驱动涡轮使其高速旋转,将能量的一部分转变为涡轮工作。 涡轮压缩机可以吸入空气体进行压缩,使发动机连续运转。
由压缩机、燃烧室、驱动压缩机的涡轮三个部件组成的一般被称为核心机器,也称为气体发生器,持续输出具有一定可用能量的气体。
根据气体发生器出口气体可利用能量的利用方法,将燃气涡轮发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇、涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机。 涡轮喷气发动机在20世纪50年代广泛应用于军用飞机和民用飞机,特别是超声波速度机,现在大多被涡轮风扇发动机取代。
涡轮螺旋桨发动机主要用于亚音速运输机、支线飞机和公务飞机。 涡轮轴发动机被用于直升机。 燃气轮机发动机是20世纪50年代以来最主要的航空空动力形式,在可预见的未来,没有任何动力形式可以代替。
制造业皇冠的明珠:高温、高压、高转速、高可靠性、耐久性和维护性是基本优势。 在这些矛盾的高要求下,航空空发动机经过长期快速发展,成为人类历史上最多、最复杂精密的工业产品,每台零件数在万件以上。
因此,航空发动机被称为“制造业王冠上的明珠”,是国家科学技术、工业、国防力量的重要标志。
02
航空发动机领域的迅速发展现状
一)军用航空空发动机迅速发展到第五代,高推进比和高温是第一特征
从40年代末到21世纪初,喷气式战斗机的动力大致经历了四次换代。 战斗机对发动机的第一要求是:
1、比重量比高的飞机轻,机动性好,划分发动机世代的第一指标是重量比。 2、油耗低要求四代机具有不施加作用力的超声波巡航能力。 3、飞机高机动飞行发动机允许抗变形,具有推力矢量喷嘴。 4、躲藏:红外5、可靠性安全性高。 一次的价格很便宜。 维护方便。
提高加权比的第一个措施是:
为了提高每1,1 kg空气体流量的推力,提高涡轮前气体温度( 2000k )和加力燃烧室温度( 2100-2200k )是有效的。 从下表可以看出,涡轮前气体温度是划分世代的另一个主要特征。
2、减重:先进的结构,如使用整体叶盘,使用先进的强度设计技术,实现等强度设计等,先进的材料轻,但受力能力大的铝合金。
近年来,战斗机在多用途、广包线方向上迅速发展,研究者提出了可变循环发动机的概念。 可变循环发动机通过改变发动机部件的几何形状、尺寸或位置来调节热循环参数,使高、低涵道比发动机的特征一致,使发动机具有大推力和低油耗的特征,发动机在各种工作条件下具有最佳的热循环。
因此,可变循环发动机受到各航空强国的重视,是目前航空发动机的重要研究方向。
2 )民航空发动机迅速发展到第四代,安全性和经济性优势突出 。
民用飞机对发动机的要求与军机大不相同,各项指标的相对重要性如下: 1、安全性、可靠性2、经济容错排放、噪音要求不断提高。 近年来成为绿色、低碳甚至第一需求,是安全可靠的前提。
提高经济性,降低污染排放量,降低噪音,延长寿命,实现性能的更优化,控制的更智能化,环保。 比涡扇发动机大的涵道可以满足上述要求,因此现代民用飞机以此作为动力装置。
为了提高运转经济性,降低油耗,基本的技术手段是提高发动机的含道比,提高总压比,听冷热技术。
研究表明,对于民用飞机主要参数的快速发展情况,民用航空空发动机的含道比和总加压比明显增加,温度相应增加,油耗逐渐下降。 大含道比的民航发动机在价格上和小含道比的发动机相差近一位数。
二、民间空之间广泛,我国有望实现突破
01
市场空之间接近1400亿美元 。
据日本航空空快速发展企业介绍,2019年至2038年间销售的发动机总数为87,685台,其中80,764台是提供给客机和货机的喷气发动机,6,921台是使用涡轮螺旋桨飞机的涡轮
其中,喷气发动机占1.35万亿美元,涡轮螺旋桨发动机占剩下的150亿美元。 考虑到发动机维修后的市场,民航空发动机市场预计年均接近1400亿美元。
按推力分类,市场份额最大的是737和a320系列等窄体飞机所需的12,000~35,000磅的中推力发动机,达到了占总诉求台数61%的48,929台。 其次,宽客机(例如777/787和a330/a350/a380 )采用的具有65,000到115,000磅推力的大型发动机,诉求台数为18608台,占诉求数的23%。
考虑到价格,推力为65,000~115,000磅的大型发动机将占据最大的市场份额,达到6,283亿美元,占总销售额的47%。 其次是12,000英镑到35,000英镑之间的中推力发动机,价值5,581亿美元,占总销售额的41%。
从不同地区来看,亚太地区是对飞机诉求最高的市场,该地区发动机的诉求数为35,343台,占发动机销量的40%,销售额为5,789亿美元,占销售额的41%。 其次是欧洲的18,005辆( 21% )和2,797亿美元( 20% ),北美的17,147辆( 20% )和2,562亿美元( 18% )。
02
民航空发动机市场寡头垄断
航空由于发动机的高新技术、高投入、长周期、高风险等优势,领域进入门槛高,全球航空发动机经过多年的快速发展,呈现出典型、明显的寡头垄断结构。
以大推力商用航空空发动机为例,现在美国、英国、法国等国的公司占有垄断地位,军用航空空发动机也集中在美国、英、法、俄罗斯、中等国家。 其中ge通用电气、pw平台惠
托尼、rr劳斯莱斯、cfm国际企业、iae国际航空空发动机企业、ea发动机联盟企业是民航空发动机市场最主要的参与者。
从市场份额来看,cfm国际企业凭借leap系列发动机的优良油耗,牢牢掌握了窄体飞机70%以上的市场份额,成为了波音和空客户交货和订单数量最多的供应商。 在宽体飞机的大型民用发动机行业中,基本上是ge和劳斯莱斯两个强大的霸权结构,ge占了接近市场的一半。
03
中国商蓬勃崛起
中国航发商用航空发动机有限责任企业(简称“中国航发商发”,aecccae )成立于2009年1月18日,中国航空工业集团企业和上海烟草集团有限责任企业,上海电气( 601727,股票吧) 商发企业设有研发中心、总装试车中心、大修中心、顾客服务中心。
企业研的“cj-1000a”发动机是我国第一个商用航空空发动机产品,是组装国产大型飞机的唯一国产动力。 据中国航发的官网报道,现在验证机的所有设计事业都完成了,零件的试制和试验事业正在展开。 这台发动机将于2025年服务。
该发动机是1型双轴大涵道比直驱涡扇发动机,由1级风扇、3级增压级、10级高压压缩机、单环状燃烧室、2级高压涡轮及7级低压涡轮构成,具备全三维空气设计、贫油预混合燃烧、主动间隙控制等先进技术
与成熟的西方航空发动机巨头相比,目前中国在民航空涡扇发动机方面还处于空白状态,差异明显,但随着中国航开发商的出现以及cj1000a的出现,中国将成为世界最大航/ [/k0 ]
c919中型客机,全名comacc919是根据中国最新的国际适航标准,拥有自主知识产权的干线民用飞机,由中国商用飞机有限责任企业于2008年开始开发。 据中国商飞官网报道,目前c919已经完成了立项论证、可行性论证、预快速发展阶段的工作,进入了工程快速发展阶段。
年2月16日,据华尔街日报(博客、微博)报道,特朗普政府认为,作为阻止通用电气企业向中国出口leap-1c航空发动机的理由,该发动机的技术向中国 c919是商飞拥有自主知识产权的150个商用单通道,到2019年为止收到了1000架意向订单,手动订购了815架。
原定2021年以后交货,发动机选择了cfm-leap1c。 美国政府认为发动机“限制销售”的可能性将促进我国航空空发动机产业对自主开发的力量。
据提醒者网年9月消息,中国商用航空空发动机有限责任企业社长冯锦璋于年8月26日在无锡,搭载国产c919客机的“长江1000a”发动机于年完成最终装配线,搭载c929的“长江2000”发动机也
随着c919国产大型飞机的交付开始,国产商用航空空发动机cj-1000不断成熟,预计我国民用航空空发动机市场前景广阔。
三、军用空之间广泛,我国有望实现突破
01
市场空之间超过100亿美元
国际市场咨询企业globaldata表示,全年全球用于购买军用航空空发动机的金额达到108亿美元(修理服务费用除外)。 未来十年,世界军用航空空发动机的累计支出将达到1,454亿美元。
地缘政治竞争的增加和发动机的改造和交换计划是军用航空空发动机市场增长的首要驱动因素。 纵观世界,在不断变化的地缘政治格局中,中国和印度等新兴大国对本国军队进行现代化改造,缩小了与美国、英国、俄罗斯等发达国家的技术差距。
恐怖主义和地缘冲突预计在中东地区继续。 北美和西欧等国家经过数年的军费削减后回到军费扩张通道,预计持续增加的国防支出将在今后10年为世界军用航空空发动机制造商提供越来越多的机会。
02
我的国航空装备的差距很明显
1 )我国国航空装备缺口较大,预计长时间投入
从数量和结构上看,中美两国的航空空装备有相当大的差距。 首先从数量上来看,根据“worldairforce”的统计数据,中国在各种飞机数量上不及美国,特别是战斗直升机、运输机、空中加油机、特殊飞机四个类别有多个数量级的差异。
我们只根据“worldairforce”统计的数据,详细整理了各机型的数量状况后,重新调整分类飞机类型,在“worldairforce”统计的数据必然与现实状况有偏差,但通过深入分析,
首先,作为最核心的战斗机歼击机,我军的数量不到美军的一半。 直升机数量差距最大,其次是运输机。 轰炸机的数量几乎和美军一样。
但是,我们进一步整理了装备内部结构的状况,结果发现两军的差距更大了。 我军航空装备在“质量”和“量”上有很大差距,必须赶紧追赶。
从结构上看,中国3代以上的机型只占全部战斗机的40%,大部分战斗机依然是老的2代机型,但美国全面废弃2代机型,全面更换4代机型。 与美军相比,我国在航空空装备的结构上依然存在明显的世代差异,迫切希望将来我军更换新机型。
现在中美空军队实力的最大差距是,除了战斗机的性能外,美国还拥有大量的支援飞机。 美国巨大的运输机、空中加油机、特殊飞机部队是美军“全世界到达、全世界作战、全世界力量”战术实现的重要保障。
优良的运输机、对其进行改造的各种空中加油机、指挥预警机是国家空军队实力的重要支持。
现在中国空军的战术运输能力和美俄差距很大,中国的主要大型军用运输机还是依赖俄罗斯的il-78、tu-154,自主开发的运输-8、运输-9在运输量、航程和航速上有很大限制,我军
在第12届中国国际航空空宇宙博览会上,中国空军副司令官徐安祥介绍了中国空军按照“三步走”计划建设世界一流空军的目标:第一步是,到年为止基本上战术/ [/k0 ] 形成军队能力,力量体系进一步完善,科学合理的第三步是从2035年到本世纪中叶,建设世界级的战术空军队。
现在,中国的国航空装备在数量和质量上都与世界一流有明显的差距,预计中国将长期保持航空空装备行业的中高速投入,随着航空装备的诉求的增加,中国的军用航空发动机
2 )将来中国军用航空空发动机市场年均超过700亿人民币
2019年3月5日,根据国务院的报告,2019年中国国防支出预算为11899亿元,年国防支出比11070亿元增加了约7.5%。
2019年7月24日,发表了《新时代的中国国防》白皮书。 报告显示,我国军费预算通常包括三个方面的投入,分别是人员生活费、装备费和训练维持费。 纵向上,装备费在国防费中所占的比例继续上升,从去年的1773.59亿元上升到去年的4288.35亿元,年均复合增长率达到13.44%。
综合推算,未来10年,中国军用航空空发动机市场空间约为1067.6亿美元,年均726亿元人民币。
年,中国主要航空空发动机供应商的航空动力( 600893,应该是股票吧)实现了收入231亿,例如除去对外贸易分包等业务,其核心航空空发动机产品收入为197亿。
相对于我国军用发动机的总市场空之间,目前我国国航空发动机的国产化率预计仍有很大提高。 另外,虽然无法获得其他航空空发动机维修工厂的数据,但仅从航空发电电力的情况来看,现在我国航空空发动机的维修能力也不足。
将来,随着新型航空空发动机的成熟和生产能力的提高,中国军用航空空发动机总量的增加、国产替代和修理市场,三者为中国航空空发动机产业提供了巨大的市场空之间
03
我国军用航空空发动机加速追击 。
1 )我国军用发动机的现状:长期受制于人,国产发动机逐渐成为主力
以仿造为主,严重制约了航空空工业的快速发展:军用航空空在发动机方面,长期以来,俄罗斯战斗机和发动机是我们唯一的进口源和学习对象,我国历史上的一系列发动机都走仿造式路线
现在这种状况依然存在,在过去10年里我国从俄罗斯分割进口了约400台al-31f发动机,装备了歼灭-11和歼灭-10。
这种情况对我国先进战斗机装备的进度和对外军事销售造成了很大的制约。 多年来,我们首先走的是仿造路线,由于缺乏必要的技术积累,发动机技术的迅速发展明显滞后,多年来一直是我的国航空工业迅速发展的短板。
2 )现在的模型逐渐成熟,将来系统化迅速发展,进入收获期
经过苦难,经过近70年的快速发展,中国已经建立了比较完善的航空发动机研发生产系统,具备了涡旋、涡喷、涡扇、涡轴等类发动机系列的研发生产能力。
目前,我国战斗机、攻击机、轰炸机、歼击机等主战机大量采用国产涡扇发动机,只有部分三代战斗机依然搭载了进口发动机。
另一方面,运输机为-7、运输-8等运输机所采用的涡旋发动机全部国产化,运输-20现在也配备了进口发动机。
在直升机上,随着直-9、直-8、直-10等整体技术的成熟,我国已经在引进基础上迅速发展涡旋-8、涡旋-6、涡旋-16发动机的系列化。 现在我国现在的发动机谱系已经成熟。
随着现在模式的成熟,中国航空空发动机已经进入了新的快速发展阶段,以ws-10为代表的三代发动机逐渐成熟,成为中国航空空动力的中坚力量,系列化迅速发展,并且一系列 审视领域的迅速发展前景。
四、中国国航空发动机产业链快速发展情况 。
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产业链结构稳定
航空空发动机在门槛非常高的领域,呈现出世界上典型的寡头垄断结构。 现在,能够独立开发大推力航空空发动机产品的是美国、欧洲的英国和法国。 另外俄罗斯也是自成系统,特别是军用航空空发动机有比较强的实力,但在商用市场上没有竞争力,整体呈现3极结构。
在领域巨头地位稳定的情况下,航空空发动机领域形成了主承包商-供应商的快速发展模式,任何主要发动机企业都指向前台,他们后面都有很长的供应商名单。
从政治和商业的角度来看,任何主要的引擎企业都分包大量的生产事业,甚至零部件/子系统的研发事业,提高合作关系,分担技术和商业风险。
以罗罗企业为例,企业从2004年开始只生产最终产品,因此分包零部件中附加值最高的30%,剩下的70%置于风险管理之下,尽量降低发动机全部零部件的制造和购买价格。
罗罗认为有竞争力的核心部件必须自己生产的核心以外的部件如果也有足够的竞争力自己生产的竞争力弱的核心部件的生产需要在合作公司或合资公司生产。 不是核心部件,竞争性不高的部件完全可以外部采购。
02
航空发集团是我国航空空发动机开发的核心
1 )航空发集团产品频谱联系完善,下属上市企业分工确定
中国航空发动机集团有限企业(简称中国航发,aecc )是中央直接管理的军事公司,由国资委、北京国有资本经营管理中心、中国航空工业集团有限企业、中国商用飞机有限责任企业共同出资组建
辖下27家直属企业事业单位,拥有3家主板上市企业,目前员工8万多人,拥有包括7名院士、200多名国家级专家学者在内的多种高素质、创新型科技人才。
许多国防科学技术要点实验室、创新中心建成,具有较强的科研生产能力,具有比较完善的军民用航空发动机、燃气轮机的研究开发制造系统和试验检测能力。 主要从事航空空发动机、辅助动力、燃气轮机、飞机和直升机传动系统的开发、生产、修理和服务。
我从事航空空材料和其他先进材料的开发和制造。 中国航发设计生产的涡喷、涡扇、涡轴、涡旋、活塞发动机和燃气轮机等产品广泛装备在各种军民用飞机、直升机和大型舰艇、中小型发电机组上,客户为航空、宇宙、船舶、能源
2 )与海外巨头相比,依然有很大的急速发展空间 。
航空发集团下属3家上市企业,其中航空动力拥有4家核心主机厂,是中国航空空发动机事业的主体,综合了中国航空空动力装置主机业务的几乎所有型号光谱,国内的主战机型 但是,与海外航空发动机巨头相比,航发动力的差异依然显着,必须在较大的空之间追赶。
从经营情况来看,ge近年来在多变量快速发展中的金融业务部门出现了巨大损失,带动了整体业务,但ge的航空发动机业务依然居世界第一,凭借企业的技术力量,广泛客机和单通道客机的
utc子企业pratt whitney在f35战斗机上接受了巨额军品订单,收入规模从17年开始上升,近年来势头良好。 rr因其trent1000的设计技术问题,在民航市场的份额萎缩,消耗了大量的修理、研发经费,带动了整体的经营状况。
相对于海外巨头,航空发动机动力首先在规模上有明显差异,只要比较各航空发动机业务数据,我国的航空发动机动力在收入规模上就与海外相差5-10倍。 利润规模有3-35倍的差距。资产规模有3-5倍的差距。
我国国航空发动机产业的迅速发展必然得不到上游原材料行业技术的支持,现代航空工业对航空发动机的性能要求越来越高,对高端新材料的诉求也越来越高 作为领域上游行业,领域景气度在航空空发动机用相关材料行业的先行反应。
五、投资建议
我认为国家迅速发展国产航空空发动机的决心是肯定的。 年航发集团正式成立,年中国两机专家正式实施,以航发资产、惠华基金为代表的国家资本积极投资产业链,比较有效地促进了航空发动机的研发进程。
目前,中国第三代军用发动机逐渐成熟,新型发动机进入了难关阶段。 中国民航空发动机拥有世界上最大的民航市场,未来快速发展的潜力巨大。
建议:
1 )具有垄断地位的航空发集团下属上市企业,如航空发动力、航空发控( 000738,是股票吧)、航空发科技( 600391,是股票吧)
2 )随着军民融合推进,成长速度快的零部件供应商及具有高壁垒的材料供应商,重点关注:三角防卫( 300775,股票吧)、钢研高纳( 300034,股票吧)、宝钛( 600456,股票吧)、西部超导( 600456,股票吧)
3 )引擎后,市场服务将来与库存一起开放,重点是航空新技术( 300424,股票吧)、白金力特( 688333,股票吧)。
第一文案是招商证券( 600999,股票吧)军工领域分解师岑晓翔在入门财路径上扮演核心观点
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来源:搜狐微门户
标题:“中国航发无可替代,砥砺多年终迎腾飞”
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