報告摘要
2020年,我們重新定義國防軍工:世界百年未有之大變局,新國防將是大國博弈、中國破局主戰場。我們認爲,中美貿易戰後期這一輪行情的主線即是大國博弈下的科技産業的國産化路線,落在硬件領域是半導體,落在軟件領域是安可;落在新能源汽車是特斯拉産業鏈;落在空天競爭是衛星互聯網。
新國防的定義:當前,我們已經看到中美在:軍貿、半導體、衛星互聯網、航空發動機、大飛機等國家重大戰略安全領域的競爭加劇。這是軍工産業發展的新的重要陣地,也是國防和社會資本的新重點投入方向,我們可以稱之爲“新國防”。
新國防的意義:國防軍工是所有科技戰的最高陣地;發展新國防是啓動“軍工領域的改革開放”。1)不僅是國防安全的戰略高地,更是經濟發展的重要支柱,背後牽引的也是千億萬億的産業。發展新國防,是新的經濟增長點與保就業的重要手段之一。不同于傳統軍品受到軍費和利潤模式的限制,新國防顛覆傳統軍品商業模式,軍貿、軍民融合式發展獲得巨大成長空間。2)新國防是目前軍工體制內高端技術與人才紅利釋放的窗口,其意義不亞于“軍工領域的改革開放”。
1)新國防模式之軍貿賽道:全球動蕩局勢背景下的受益主線,也將是大國軍事競爭力的表現方式。導彈是最能拉平敵我雙方武力不平衡的利器也是軍貿賽道中的最佳品種。該賽道是中美在地緣政治與外交領域的博弈。
2)新國防領域之空天賽道:衛星互聯網依托低軌衛星星座,關乎國家重大安全。低軌衛星軌道資源有限,國際衛星發射將倒逼中國加速進行衛星互聯網基礎建設。該賽道是中美在空天領域資源的競爭。
3)新國防産品之航空賽道:航空發動機等兩機未來10年預計市場規模達6000億美元,我國CJ-1000A仍尚未研制定型,軍民航空發動機實現自主可控刻不容緩;全球商用大飛機未來20年預計市場規模達6.6萬億美元。C919臨近批産,已獲815架近5500億元訂單,將有效拉動國內航空制造産業發展。該賽道是中美在大飛機、航發等兩機産業的競爭。
4)新國防産品之半導體賽道:我國部分軍用高端芯片如IGBT、FPGA等依賴于進口,急需擺脫受制于人的局面。我們認爲,中國軍用半導體國産化替代進程中不會少了CEC集團這一重要擔當,重點推薦振華科技。
新國防的投資策略:緊抓大國博弈背景下的國防科技創新産業主線,行情已悄然啓動。我們認爲,從軍工基本面、政策面、估值面、資金面等多個維度,也支持新國防行情拉開序幕。總體上可以關注:
1)價值與成長彈性兼顧:宏大爆破(軍貿)、應流股份(全球兩機葉片)、振華科技(軍工半導體);
2)重大新國防領域—衛星互聯網産業鏈龍頭:中國衛星、中國衛通;
3)新産品如航發、大飛機産業鏈標的:如中航高科、光威複材、航發動力、鋼研高納、中航沈飛、中直股份、中航機電、中航光電、火炬電子、中航重機、中航電測等配置價值凸顯。
風險提示:軍貿訂單存在不確定性;各新國防産品技術突破、市場拓展等都不是一蹴而就的,最終業績的兌現時間或不及市場預期。
內容目錄
報告正文
一、世界百年未有之大變局,新國防將是大國博弈主戰場
1.1 新國防的引出:新國防是大國戰略博弈主戰場,目前處在行情啓動期
習總書記在黨的十九大後,著眼國際秩序的深刻重塑,多次指出世界面臨“百年未有之大變局”。我們認爲,這個“大變局”最主要的體現就是——中美大國博弈加劇。1)在經濟領域,表現爲世界經濟重心正在加快“自西向東”位移;2)在産業領域,新一輪科技和産業變革正在重塑世界,此次“新冠疫情”將加劇全球産業鏈競爭力的重塑。
我們認爲這輪行情的主線已充分展現大國博弈這一邏輯,大國博弈落實到産業鏈上就是國産化,這是中國在“百年未有之大變局”大時代背景下進行破局的根基。這一主線落實到硬件就是半導體,落實到軟件就是安可;落實到新能源汽車就是特斯拉産業鏈(表現爲中國化);落實到空天領域就是衛星互聯網。
國防軍工是所有科技戰的最高陣地。我們要強調的是,國防軍工是所有經濟、民生、産業發展的立國之本,大國之根基。我們認爲,中美等大國即使在宏觀經濟下行的趨勢下,仍然會大力發展國防軍工産業,這是大國博弈的首要陣地。我們也看到了中美在空天資源領域的博弈,已經催生出衛星互聯網這一投資主線;中美在航空發動機領域的博弈,也必將加速我國航空發動機燃氣輪機等兩機的國産替代,這一主線也逐步清晰明朗。
未來,我們將看到中美在:軍貿、航空發動機、衛星互聯網、大飛機、半導體等國家重大戰略安全領域的博弈加劇、競爭加劇。這是未來軍工産業發展新的重要陣地,也是國防和社會資本重點投入的新方向,我們可以稱之爲“新國防”。
1.2 新國防的意義:發展新國防不亞于“軍工的改革開放”,牽引千億萬億規模産業
國防科技技術不僅是很多先進技術的源頭,也是大國博弈的戰略高地和提升國家科技創新能力的重要方向。
1)新國防是大國博弈的硬賽道:不僅是國防安全的戰略高地,更是經濟發展的重要支柱。正如習總書記提到的:核心技術尤其是國防科技技術是花錢買不來的,只有把核心技術掌握在自己手中,才能真正掌握競爭和發展的主動權,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。在涉及重大國防安全的領域,要解決卡脖子的核心國防科技技術。這也是舉國家政策、資金、人才之合力要解決的技術瓶頸,一旦技術突破,隨之牽引的是上千億、萬億的産業。
2)新國防技術是很多先進技術的源泉,發展新國防不僅是提高國家科技創新能力的重要方式,軍轉民更是將高端軍工技術與工程師紅利釋放的重要途徑。習總書記曾在多個場合提到科技創新,例如在2014年6月9日在中國科學院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會上提到,“多年來,我國一直存在著科技成果向現實生産力轉化不力、不順、不暢的痼疾,其中一個重要症結就在于科技創新鏈條上存在著諸多體制機制關卡,創新和轉化各個環節銜接不夠緊密”。我們認爲,目前軍工體制的高端技術、人才的紅利遠遠到市場進行釋放,發展新國防即是在“軍、民兩用領域”給了這些紅利大的釋放空間,這個實質意義不亞于“軍工領域的改革開放”。
1.3 新國防的投入:受宏觀經濟下滑擾動較小,將獲得國家級配套政策、資金的持續支持
我們認爲,新國防的投入絲毫不會亞于國家在集成電路領域給予的政策、資金等支持力度,而且只會更高。
1)國防軍費層面:國防軍費受宏觀經濟下滑擾動較小,在中美大國博弈背景下仍會持續增長。我們認爲隨著地緣政治緊張將呈常態,疊加大國之間的政治博弈加劇,我國或將持續加大國防預算以應對潛在的威脅和沖突。即使新冠疫情帶來的全球經濟滑坡,但主要軍事強國仍不會放松在國防領域的投入。
2)軍工行業層面:越來越多的社會資金會投入到新國防領域,比如在國家戰略推動下,地方政府、軍工集團、上市公司等紛紛成立軍民融合基金。我們下面列舉了部分軍民融合基金,其規模已達5000億元以上。
我們再以兩機領域爲例,與國家在半導體領域設立國家級産業基金類似,2017年3月,我國兩機專項計劃啓動,我們預計直接投入在1000億元量級,加上帶動的地方、企業和社會其他投入,專項投入總金額約3000億元。未來資金規模有望持續提升。
3)配套政策層面:以航空發動機等兩機領域爲例,2017年已經啓動了國家級兩機專項計劃。兩機專項的推出必定會給兩機行業帶來巨大的政策紅利,將從根本上解決長期困擾我國航空發動機與燃氣輪機産業的投入不足問題,在政策和資金的有利支持下,將推動我國航空發動機與燃氣輪機技術趕超世界先進水平,實現曆史性飛躍。我國航空發動機和燃氣輪機産業將加速發展,並有望在未來打破巨頭壟斷進入國際市場。
二、新國防模式之軍貿賽道:全球局勢動蕩背景下的受益主線,宏大爆破或是軍工改革開放領路人
全球局勢並不太平,宏觀經濟下滑或加劇地緣局勢的沖突。當前,國際政治與安全局勢複雜多變,不確定因素顯著增加。特朗普當選美國總統以來美國內政、外交發生重大轉折,英國脫歐帶來新變數,法國、敘利亞、土耳其等多地恐怖主義與暴力犯罪頻發,難民危機、宗教沖突等加速蔓延,國際安全形勢面臨新挑戰,全球軍貿市場必將得到進一步持續和鞏固。
海外地緣局勢緊張對軍工真正受益的是軍貿方向。就單獨局勢事件而言,我們認爲局勢緊張或呈常態,但國內發生戰爭概率小。局勢事件對軍工板塊影響短暫(不會對國內軍備發展形成明顯刺激),帶來的更多的是市場資金對軍工板塊的關注度。我們認爲,海外地緣局勢緊張能真正給國內軍工企業帶來EPS增長方向的是軍貿賽道。
擁有強大的軍貿産業不僅可以獲取巨大的經濟利益,也是擴大自身政治和軍事影響力的重要途徑。軍貿産品所含價值通常不僅僅是武備本身,它還包含了後續的技術、原件等跟進式的保障要素,甚至一些戰術、戰法等軍事思想也都會以武備爲中介進行流動,軍售方通過輸出武備來對目標區域施加影響也就不足爲奇。我們認爲,軍貿也將成爲中美大國博弈的一個方面,這是在世界之林中大國軍事競爭力的重要表現方式。
我們認爲,軍貿賽道,這是一條改變傳統軍品研制、銷售、利潤等商業模式的高成長發展路徑。不同于國內軍工産品的商業模式,軍貿賽道至少有以下優勢:
1)市場空間方面:軍貿面向全球客戶采購,市場空間更大。相對于國內軍品要受到國防軍費增速的限制,軍貿賽道的成長沒有天花板,向上的成長彈性很大,但是最大的問題是訂單不穩定。
2)軍品利潤方面:國內軍品的保軍屬性強于商品屬性。但是,軍貿産品純粹作爲商品以獲取利潤爲首要原則,這是擁有高利潤模式的産業。
3)研制周期方面:軍貿産品省去國內繁瑣的研制路徑,研制周期大大縮短。
軍貿各方向中,導彈是最能拉平敵我雙方武力不平衡的利器,是軍貿賽道中的最佳品種。這是因爲,隨著武器裝備技術升級加速,越來越多的國家會失去高端武器總體研制的資金與技術實力,因此購買導彈進行防禦對于中小型國家而言是較好的國防策略;也是因爲,現代戰爭已經不是二戰時代的火力覆蓋方式,精確打擊已成爲重要手段,導彈在未來戰爭中的需求更爲迫切;更是因爲,無論外貿飛機還是艦船,都需要配置導彈作爲火力單元。
根據預測國際公司發布的導彈市場分析報告,2018~2022年全球各類導彈産量198221枚,其中打擊導彈占比11.5%,反艦導彈占比3.6%;全球各類導彈産值491.44億美元,其中打擊導彈77.74億美元,反艦導彈67.20億美元,分別占比15.8%、13.7%。
無人機也是軍貿出口的另一個重要方向。軍用無人機具有成本低、維護少、無傷亡等優點,在現代戰爭裏起到至關重要的作用。隨著彩虹系列、翼龍、翔龍無人機的研發成功,我國無人機技術已接近國際先進水平,部分企業如航天彩虹已實現批量出口。根據美智庫IISS數據,2008年至2017年中國出口88架軍用無人機,相比之下美國和以色列分別出口351架和186架,我國軍用無人機出口還有提升空間。我們預測到2024年左右我國軍用無人機産銷量有望達到全球無人機市場25%左右的份額,我國無人機規模預計將達到170億元人民幣,未來十年預計我國軍用無人機産值合計或超1100億元人民幣。
可以關注彩虹無人機出口的公司航天彩虹。航天彩虹從經濟收入、産品和技術水平以及影響力多方面綜合實力處于國內領先,全球前十,掌握完全自主知識産權的核心技術。無人機産品已出口至多個國家,獲得大量國際、國內市場訂單,是我國首家實現無人機批量出口且出口量最大的單位,一直在國際舞台上與美國、以色列、歐洲等國的大型企業同台競技,近十年銷售額累計數已處于全球軍貿市場前三位。
三、新國防領域之空天賽道:衛星互聯網,搶占空天軌道資源戰略高地
衛星互聯網是繼有限互聯、無線互聯之後的第三代互聯網基礎設施革命,依托的是低軌衛星星座項目,直接影響國家戰略安全。具體體現在:1)國防領域,在軍事通信、導彈預警等領域舉重若輕;2)民用領域,實現全球無死角覆蓋,不受地形和地域限制,旨在完成傳統地面通信難以實現的廣域無縫覆蓋和用戶滲透,啓動的商業市場空間在十萬億美元級別。
低軌衛星軌道資源有限,國際衛星發射加速將倒逼中國加快進行衛星互聯網建設。由于高軌衛星傳輸時延大,一般爲500ms左右;而低軌衛星可以實現50ms以內的時延,這相當于地面光纖網絡,基本上實現實時或者近實時數據傳輸。空天資源包括衛星頻率和軌道,對于人類進行空間活動重要性非比尋常。然而實際可用的軌道和頻段有限,而各國空間活動常態化正在加快對該資源的獲取,供不應求的局面正在加劇。當前國際規則中對軌道和頻率的主要分配形式爲“先申報就可優先使用”,各國亦借衛星互聯網建設的契機對空天資源的高地進行搶占。
衛星互聯網發展潛力巨大,應用場景廣闊。依據美國衛星工業協會(SIA)的統計,2018年全球衛星産業總收入爲2774億美元,其中衛星制造爲195億美元,增速已升至28%。全球通信衛星産業總收入約1200億美元,若我們簡單地類比衛星制造所占份額,則2018年衛星制造市場空間爲84億美元,審慎按年增速20%計算,則2025年將達到300億美元。衛星互聯網産業可以分爲組網、應用兩個階段。組網市場包括:衛星制造、發射、聯網、維護等相關業務,是衛星互聯網重要的前端市場,也將在未來若幹年硬件快速投入的情形下將率先迎來快速成長階段。
2018年我國衛星通信市場規模僅爲600億元,占據世界份額爲7.1%。目前我國首張國産衛星移動通信終端入網牌照已發放,完整産業鏈已被打通,未來大規模組網將受到需求刺激呈現爆發增長。目前我國已披露的衛星發射計劃達到656顆,按小衛星均價1200萬美元/顆計算,衛星制造的市場空間將達到550億元。
我們認爲,中國衛星互聯網建設將由航天科技集團、航天科工集團旗下公司占主導地位。目前可比肩Starlink、One Web等星座計劃的是由我國中國航天科技和航天科工兩大集團建設的低軌通信互聯網“鴻雁星座”和“虹雲工程”。兩大集團是我國從事航天工程和軍備導彈的中堅力量,雄厚的衛星制造、火箭發射技術在衛星互聯網組網中可發揮重大作用。鑒于海外企業已進入小衛星密集部署階段,國內企業尚存在一定差距,唯有采用國家頂層設計、企業分工協作的方式,方可在中期內實現對海外企業的加速趕超。
建議關注我國衛星互聯網組網市場最主要受益標的——中國衛星、中國衛通。
1)中國衛星:公司是國內衛星互聯網建設主體航天科技集團旗下公司,爲目前唯一專注衛星研制和應用業務的上市平台和行業龍頭。公司尤其在小/微小衛星研制方面占據國內主導地位,具有雄厚的通信衛星研制實力,有望成爲衛星互聯網組網關鍵硬件的核心供應商。
目前國內衛星互聯網即將進入加速組網的階段,核心硬件衛星制造業務有望迎來爆發。集團所屬航天五院(公司控股股東)和航天八院在衛星研制的市占率合計達到80%,假定航天五院和航天八院市占率相同,審慎預計中國衛星有望承接高達200億元的組網衛星制造訂單(40%*550=200億元),將充分受益此輪産業趨勢。
2)中國衛通:公司是國內唯一商用衛星電信運營企業,平台地位突出,主營衛星空間段運營及相關服務,涵蓋衛星通信與應急保障、衛星廣播電視。伴隨衛星互聯網的加快布局,用戶滲透的增加催生衛星應用端市場的快速擴張,預計空間將超過百億。衛星互聯網的覆蓋優勢有望對萬物互聯等應用提供更好支撐,啓動的新興需求市場規模超萬億。公司背靠國內衛星互聯網建設主體航天科技集團,將充分受益産業升級擴張帶來的巨大後端市場。
四、新國防産品之航空賽道:航空發動機與大飛機,國産化刻不容緩
4.1 航空發動機:國産化刻不容緩,全球6000億美金市場當有中國制造
在軍用航空發動機領域:經過60多年的發展,我國已建立了相對完整的發動機研制生産體系,具備了渦槳、渦噴、渦扇、渦軸等類發動機的系列研制生産能力。國産發動機主要裝配在殲擊機、強擊機、轟炸機、殲擊轟炸機等主戰飛機上,只有少量三代戰機裝的是進口發動機。運輸機方面,運-7、運-8等運輸機使用的渦槳發動機全部國産化。直升機方面,隨著直-9、直-8、直-10等整體技術的成熟,在引進的基礎上實現渦軸-8、渦軸-6、渦軸-16發動機的系列化發展,爲我國快速擴大的國産直升機群提供了可靠的動力來源。
在民用航空發動機領域:我國C919面臨批産,但國産商業航空發動機CJ-1000A尚未研制定型,我國商業航空發動機産業實現國産化刻不容緩。據中國商發官網介紹,國産C919發動機已完成驗證機全部設計工作,並計劃于2025年服役。但是,我國第一款商用航空發動機CJ-1000A目前尚未研制定型。
我們認爲,兩機(航空發動機、燃氣輪機)完全可以對標半導體産業發展。商用航空發動機與半導體存在:國家安全戰略重要保障、産業鏈條足夠長、市場空間足夠大、國家級基金戰略扶持等類似特點。或者說現在的兩機發展就是幾年前的半導體,我國兩機將迎來重大戰略發展機遇,核心技術國産化刻不容緩。
1)産業地位高,是國家安全戰略重要保障:電子領域的半導體,機械領域的兩機,都是工業的皇冠,也都是大國地位的重要戰略保障。
2)産業鏈條足夠長、市場空間足夠大:航空發動機産業鏈自原材料到整機産業鏈很長,市場空間方面我們預計未來10年全球兩機市場規模將達到6000億美元,産業鏈各環節企業發展空間巨大。
3)國家級基金戰略扶持:根據工信部的計劃和地方配套資金,預計國家級兩機專項計劃投入規模在3000億以上。
兩機産業鏈投資邏輯:全球維度看切入兩機供應體系,國內維度看自主可控加速技術與産品落地。
1)全球維度:全球兩機萬億美金賽道足夠寬、護城河足夠深,這給兩機配套相關企業提供巨大的發展空間。一旦相關企業切入全球商用兩機供應體系,我們認爲其可以獲得長足地、穩定向上的發展空間。代表企業如:應流股份。
2)國內維度:在突破兩機“卡脖子”技術瓶頸,國內兩機核心技術加速實現自主可控的背景下,兩機配套與主機企業通過在研制階段參與新型號、新産品的研制開發從而獲得科研項目收入,在下遊航空發動機機型批産階段可通過批量産品獲得收入增長。代表企業如:鋼研高納,火炬電子,主機廠-航發動力。
4.2 大飛機:國産C919大飛機臨近批産,搶占萬億市場迫在眉睫
大飛機産業是國家意志驅動、極具戰略意義的新興産業,主要表現在:市場規模大、對國民經濟發展與工業技術創新拉動效應明顯。1)國産大飛機搶占萬億市場迫在眉睫。據商飛發布的《全球民用飛機市場預測報告》,未來20年全球、中國客機中市場規模分別達到6.6、1.4萬億美元。2)航空産業附加值極高,技術擴散效應顯著。大飛機交叉關聯著新材料、現代制造、電子信息、自動控制、計算機等衆多學科領域,是現代尖端科技的高度集成。根據波音公司,民機銷售額每增長1%,對國民經濟增長的拉動爲0.714%;大飛機研制及其核心技術輻射到相關産業,可以達到1:15的帶動效應。
國産大飛機産業正待起航:國産C919已獲得1015架訂單,市場規模高達近7000億元;CR929遠程寬體客機正在與俄羅斯進行聯合研制。據中國商飛官網,目前C919已經累計獲得28家客戶的815架訂單。參照A320和B737的單價9701萬美元,目前這1015家C919已經産生了近5500億元的市場規模。根據中國商飛的規劃,力爭在2020年底讓C919取得中國民用航空適航證,並在2021年向用戶交付首架C919。同時,C919正在申請歐洲適航證,預計3-4年內完成。
C919大飛機制造采用全球産業鏈配套合作的方式,將有力帶動國內航空制造業發展。中國商飛公司著力構建“以中國商飛公司爲核心,聯合中航工業,輻射全國,面向全球”的我國民用飛機産業體系。我國C919客機産業的發展指導思想是“中國設計並完成飛機級系統集成、面向全球招標,逐步提高國産化”,目前全球供應商124家。航空工業集團下屬單位是中國商飛公司供貨商的核心力量,在一類、二類、三類及協作單位之中分別有16家、3家、1家和1家,下屬主機廠(西飛、沈飛、成飛、洪都、哈飛、昌飛)承擔著C919大型客機雷達罩、機頭、機身、機翼、垂尾等絕大部分機體結構件的研制和制造業務,占機體研制95%以上工作份額。
大飛機産業鏈標的上,是軍工核心資産發展的又一高地。我們認爲,大飛機、航空發動機是我國加速新國防産品國産化的重要方向。我們可以分爲以下幾個方向:1)航空發動機相關公司,具體邏輯上述已有詳述。2)新材料相關公司,關注碳纖維産業鏈上的中航高科、光威複材;特種陶瓷纖維的火炬電子;高溫合金産業鏈上的鋼研高納、應流股份。3)大飛機/航空發動機制造多涉及軍工核心資産,如中航沈飛、中直股份、航發動機、中航機電等,我們認爲估值優勢與確定性穩健增長優勢明顯,具有顯著的配置價值。
4.3 新材料是航空發動機、大飛機國産化率先受益的品種
4.3.1 高溫合金:先進航空發動機的基石,決定發動機性能的關鍵材料
高溫合金是制造航空航天發動機熱端部件的關鍵材料,先進航空發動機高溫合金用量達到50%以上,被譽爲“先進航空發動機的基石”。高溫合金既是航空發動機熱端部件、航天火箭發動機各種高溫部件的關鍵材料,又是工業燃氣輪機、能源、化工等工業部門所需的高溫耐蝕部件材料,是國民經濟不可缺少的一類重要材料。
高溫合金按元素構成分爲鎳基、鐵基、钴基,應用最爲廣泛的是鎳基高溫合金,占比爲80%,其次是鎳-鐵基,占比爲14.3%,钴基占比最少,爲5.7%;按工藝可以分爲變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末高溫合金。變形高溫合金應用範圍最廣,占比達到70%,鑄造高溫合金占比爲20%。
高溫合金從誕生起就用于航空發動機,主要用于四大熱端部件:燃燒室、導向葉片、渦輪葉片和渦輪盤,此外還用于機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。航空發動機的渦輪進口溫度每提高100℃,推重比就能夠提高10%左右,因此高溫合金材料的性能和選擇是決定航空發動機性能的關鍵因素。未來隨著航空裝備的不斷升級,對航空發動機推重比的要求不斷提高,發動機對高性能高溫合金材料的依賴越來越大。導向葉片、工作葉片關鍵熱端部件則主要采用熔模精密鑄造進行生産。
從重量角度看,在現代航空發動機中,高溫合金材料的用量占發動機總重量的40%~60%,以美國第三代戰鬥機F110發動機總重1.8t爲例,高溫合金用量大概在0.9t左右;從價值量角度看,高溫合金結構件價值量占航空發動機整機價值的30%左右。
我們預計國內高溫合金年市場規模約爲80億元。航發動力旗下囊括四大航發主機廠:沈陽黎明、西航公司、南方公司、貴州黎陽,尚在體外的還有成發公司、蘭翔機械廠,但主要的發動機型號(如WS-10等)均在體內。我們按照2019年航發動力航空發動機及衍生産品業務實現營收210億元計算,我們按照航發動力營收占國內全部航發市場80%測算,國內航空發動機市場規模爲263億元。再按照高溫合金結構件價值量占航空發動機整機價值的30%左右測算,預計國內高溫合金年市場規模約爲80億元。我國高溫合金産業鏈上市公司如下:
4.3.2 碳纖維:新飛機型號結構材料首選,應用占比和價值量不斷提升
碳纖維複合材料已成爲新型飛機結構的首選材料,其用量也成爲軍民機性能和先進性的重要標志。由于碳纖維複合材料在結構輕量化中無可替代的材料性能,是大型整體化結構的理想材料,已然成爲國防裝備的關鍵材料。
1)軍機領域:從1969年起,美國F14A戰機碳纖維複合材料用量僅有1%,到美國F-22和F35爲代表的第四代戰鬥機上碳纖維複合材料用量達到24%和36%;在先進無人機上複合材料應用占比提升到了90%。
2)民機領域:以空客A380和波音787的研制成功,標志著複合材料在飛機結構的低成本技術(包括材料、制造工藝和設計與維護)已達到了可以實際應用的新紀元,複合材料結構占飛機結構質量比向50%提升已是不可逆轉的潮流。空客A380上僅碳纖維複合材料的用量就達32t左右,占結構總重的15%,再加上其他種類的複合材料,估計其總用量可達23%左右;波音787上估計複合材料用量可達50%,遠遠超過了A380。
隨著碳纖維複合材料在航空航天上應用比例的增加、裝備列裝數量增加以及裝備換代更新的需要,後期軍民機對碳纖維的需求將逐年增加。
大飛機是碳纖維大規模應用的先驅,C919的碳纖維複合材料應用占比將達23%~25%;CR929將達到50%。C919大型客機在雷達罩、機翼前後緣、活動翼面等主承力和次承力結構上使用了複合材料,這也是我國商用飛機制造領域第一次在主承力結構、高溫區、增壓區使用複合材料。據商飛規劃,C919采取分步走策略,安全穩妥的提高複合材料使用比例,碳纖維複合材料將逐步從10%-15%提升到23%-25%;與俄合作CR929預計將達到50%。C919發動機也應用了碳纖維複合材料。C919客機所選用的發動機LEAP-1C也應用了碳纖維複合材料,以增加推力、降低油耗。
2018年全球碳纖維市場需求達到(25.71億美元,+9.7%),預計仍將以10%以上增速持續擴容。不止于航空航天領域,碳纖維在軌道交通、風力發電、新能源汽車、建築補強等領域也有較大的發展空間。從需求端來看,2018年全球航空航天碳纖維需求達到(12.6億美元,占比49.0%),仍是碳纖維的主要需求源。
一個新興工業應用會給碳纖維産業帶來翻天覆地的變化。我們以中國爲例,2018年中國碳纖維總需求爲(31000噸,+32%),是全球範圍主要高速增長的地區。實現中國市場總需求32%增長的主要貢獻者:風電葉片用碳纖維也呈現高增長,同比增長161%。去除該品種的貢獻率,中國市場32%的增長率回落到12.3%的增長。試想,如果將這7000噸碳纖維全部國産化,那麽萬噸級生産企業隨即誕生,與此同時,現有碳纖維企業將面臨重大洗牌。
目前,碳纖維在風電葉片、壓力容器等新興領域的需求正在迅猛增長。1)風電葉片,低風速風場和海上風電共同推進了葉片的大型化發展,進一步推動碳纖維在風電領域持續高速增長;2)壓力容器,主要是燃料電池所需的氫氣瓶,是 2018年及未來的熱點。氫氣瓶的外層纏繞,可能會對碳纖維及其複合材料産生一個革命性的影響。從用量上來看,一款50萬台的燃料汽車就需要大約30000噸碳纖維,3款汽車就能消耗掉2018年全球的碳纖維需求。
碳纖維産業鏈標的上,可以重點關注:碳纖維全産業鏈覆蓋的龍頭——光威複材;以及國內預浸料的寡頭——中航高科。目前,中航高科生産的C919國産預浸料已完成首批交付,實現了此領域國産材料零的突破;目前中國商飛也向其發放了CRR929的前機身工作包RFP。光威複材生産的碳纖維目前在與下遊複合材料制造商一起參與C919的PCD適航認證工作。
4.3.3 特種陶瓷纖維:特別適用于制備的CMC是航空發動機升級換代材料之首選
陶瓷基複合材料(CMC):具有密度低、耐高溫、高溫抗氧化等突出性能。陶瓷基複合材料(CMC)是以陶瓷爲基體與各種纖維複合的一類複合材料,具有:密度低、耐高溫、優異的高溫抗氧化性能等顯著優勢。具體可應用于:1)航空發動機,燃燒室-噴管、整體導向器、整體渦輪、導向葉片、渦輪間過渡機匣、尾噴管等表面溫度高、氣動載荷大的區域;2)導彈,發動機部件等;3)大型運載火箭,擴張段等;4)航天飛機,頭部和機翼前緣等。因此,CMC在航空航天、兵器、核工業等高技術領域應用前景非常廣闊。
一代材料,一代新型航空發動機。航空發動機是在高溫、高壓、高速旋轉的惡劣環境條件下,要求長期可靠工作的複雜熱力機械,在各類武器裝備中航空發動機對材料和制造技術的依存度最爲突出。材料也促進了航空發動機的更新換代:第1/2代發動機的主要結構件均爲金屬材料;第3代發動機開始應用複合材料及先進的工藝技術;第4代發動機廣泛應用複合材料及先進的工藝技術。充分體現了一代新材料一代新型發動機的特點。
材料是航空發動機研制基礎。從總體上看,航空發動機部件正向著高溫、高壓比、高可靠性發展,航空發動機結構向著輕量化、整體化、複合化的方向發展,發動機性能的改進一半靠材料。據預測,新材料、新工藝和新結構對推重比12~15一級發動機的貢獻率將達到50%以上,未來甚至可占約2/3。因此,先進材料制成的構件可以使發動機質量不斷減輕,發動機的效率、使用壽命、穩定性和可靠性不斷提高。可以說,沒有先進的材料就沒有更先進的航空發動機。
CMC被視爲取代航空發動機高溫合金、實現減重增效“升級換代材料”之首選。
1)對于軍用發動機:提高推重比、降低服役成本是研制焦點。現有推重比10一級的發動機渦輪進口溫度達到1500℃,如F119渦輪進口溫度達到1700℃左右;正在研制的推重比12~15的發動機渦輪進口平均溫度超過1800℃。然而,目前耐熱性能最好的鎳基高溫合金材料工作溫度在1100℃左右,且必須采用隔熱塗層以及設計最先進的冷卻結構。因此,現有的高溫合金材料體系(鎳基等)已發展到接近其使用溫度的極限,難以滿足先進航發的熱結構用材需求,CMC工作溫度高達1650℃,將成爲替代航發高溫合金最具應用潛力的材料。
2)對于民航發動機:降低油耗、提高發動機使用壽命是研制焦點。以Boeing-787爲例,使用超過50%的先進複合材料,油耗下降了20%左右。根據英國宇航專家AndrewWalker教授預測,截至2020年飛機飛行燃油成本還會進一步下降29%~31%,其中17%~19%源于發動機,特別是受益于陶瓷基複合材料的廣泛應用。
CMC在航空發動機的應用:已成功應用于多款發動機型號並實現工程化生産。目前CMC多應用于航發燃燒室、密封片、調節片等位置,並呈現出從低溫向高溫、從冷端向熱端部件、從靜子向轉子的發展趨勢。
隨著我國高推重比航空發動機的定型、空間飛行器技術的迫切需求和快速發展,CMC作爲新一代材料,已經在軍用、民用領域已經展現出巨大的發展潛力。根據MarketsandMarkets預測,2016~2026年10年間,全球陶瓷基複合材料市場將以9.65%的CAGR迅速增長,在2026年前將達到75.1億美元。
根據西安鑫垚陶瓷公司,預計我國未來5年內對陶瓷基複合材料的需求量將達100噸/年,按照增強纖維占CMC重量30%計算,國內陶瓷纖維的需求量爲30噸/年。
五、新國防産品之半導體賽道:我國部分軍用高端芯片如IGBT、FPGA依賴于進口,自主可控刻不容緩
美國出口管制愈加凸顯自主可控重要性。2018年8月1日美國政府發布文件,在原有《出口管理條例》基礎上新增對中國44家軍工企事業實施出口管制,包括航天科工二院等軍工集團科研院所以及海威華芯等部分民營企業,涉及微波射頻等軍民通用性較強的電子領域。2019年4月11日美國聯邦公報發布公告修訂《出口管理條例》,新增對中國37家企業的出口管制,包括三安光電等科技企業以及中科院下屬多家研究機構,在部分技術國內空白的情況下,國産化進程刻不容緩。
雖然國內較早推行自主可控與國産化要求,軍工芯片等基本可以自給自足,但少數高端元器件和材料仍未擺脫部分受制于人的局面。長期來看,中國正有意識的培養扶持國內企業,已實現自主可控和國産化的相關標的,或面臨較好的發展機遇,一方面國外産品禁運或提高國內廠商的市場份額,另一方面將愈加堅定國家繼續發展自主可控的決心,高端産品的自主可控仍有賴于相關企業通過加大投入、産業升級來實現技術、産品不斷的叠代。
IGBT芯片:我國軍用市場被國外企業完全壟斷。發展國産化IGBT芯片,打破國際技術封鎖,是保障國家基礎戰略産業發展的需要。IGBT受益于工控、新能源汽車、變盤加點等應用推動,市場規模將持續增長;國産化加速推進且空間巨大。根據Trendforce預測,國內IGBT行業規模將由2018年的153億元增至2025年的522億元,期間CAGR高達19.1%。全球IGBT市場集中度較高,主要集中在海外企業,根據斯達半導招股書,2017年英飛淩、三菱、富士電機、賽米控和安森美半導體占據全球IGBT市場的64.5%。目前,IGBT國産化已成爲國家關鍵半導體器件的重點方向之一,國內優質的IGBT企業將受益于國産化加速推進和國內巨大的替代空間。
FPGA芯片:5G基礎建設和AI持續發展將迅速提升全球FPGA市場容量,國內廠商如成都華微還將受益于國産替代進程。據Garttner預計,2019年全球FPGA市場爲69億美元,未來隨著5G和AI的應用展開未來5年複合增長將達到10%以上。中國FPGA市場規模約16億美元,預計中國FPGA市場增速高于全球市場,未來3年增速均在20%以上。從供應廠商角度看,全球主要被美國Xilinx、Altera兩家企業壟斷,市占率分別爲56%和31%,其在中國市場占比也高達52%和28%;國內FPGA市場國産率低于1%,主要是紫光國微、成都華微等少數企業供應,隨著技術突破國産FPGA廠商騰飛在即。
六、新國防下的投資策略:緊抓大國博弈背景下的國防科技創新産業主線
我們對此輪行情的主線判斷爲:中美大國博弈背景下對科技、産業等的爭奪戰,落實到各細分領域分別成就了:安可、半導體、新能源汽車、衛星互聯網等主線行情。
我們認爲國防軍工是所有科技戰的最高陣地,這是因爲他不僅是國防安全的戰略高地,是經濟發展的重要支柱,尤其衍生的軍轉民更是科技創新的重要方式,是將高端軍工技術與工程師紅利釋放的重要途徑;我們認爲新國防引領的高端軍工技術與人才紅利的釋放不亞于“軍工領域的改革開放”。
我們認爲新國防將圍繞以下幾個重要産業方向進行展開:軍貿、衛星互聯網、航空發動機、大飛機、軍工半導體等,目前新國防處于行情啓動期。
我們認爲,從軍工行業基本面、政策面、估值面、資金面等多個維度,也支持新國防行情拉開序幕。
1)軍工基本面:新國防是逆周期投資的新基建。中長期看,我國武器裝備發展數量與質量與美國相比仍有很大差距,軍工行業發展空間巨大:從2019年國防預算即可看出差距:我國國防預算(1732億美元)只有美國的1/4。按照十九大提出的目標,力爭到2035年基本實現國防和軍隊現代化,到本世紀中葉把人民軍隊全面建成世界一流軍隊。短期看:2020年是十三五的最後一年,按照軍費前緊後松的花費規律,疊加十三五期間的軍改負面影響逐步削除,短期看軍品訂單補償效應明顯並有望延伸到十四五。我們預計軍工行業2020~2021年營收增速都將達到20%左右,在宏觀經濟下行背景下與其他行業相比優勢明顯。而新國防作爲重要國防投資領域,增速將更爲明顯。
2)軍工政策面:新國防是大國博弈的硬賽道,不僅是國防安全的戰略高地,更是經濟發展的重要支柱。我們可以展望到,在衛星互聯網、航空發動機、大飛機等新國防領域將配套政策叠出,國家級配套政策與資金的大力支持是新國防落實的有效保障基礎。
3)軍工估值面與資金面:軍工板塊從2015年下半年曆經5年下跌至今,軍工板塊動態估值水平只有55倍,已是曆史估值低點。從機構持倉情況來看,基金軍工持倉持續下降,也爲新國防行情的啓動減少了很大阻力。
新國防的投資策略:緊抓大國博弈背景下的國防科技創新産業主線,行情已悄然啓動。總體上可以關注:
1)價值與成長彈性兼顧:宏大爆破(軍貿)、應流股份(全球兩機葉片)、振華科技(軍工半導體);
2)重大新國防領域—衛星互聯網産業鏈龍頭:中國衛星、中國衛通;
3)新産品如航發、大飛機産業鏈標的:如中航高科、光威複材、航發動力、鋼研高納、中航沈飛、中直股份、中航機電、中航光電、火炬電子、中航重機、中航電測等估值已是曆史低點且業績增長確定性較強,配置價值凸顯。
七、風險提示
1)軍貿領域:海外訂單存在不穩定性和不確定性;
2)空天領域:衛星互聯網的建設過程不是一蹴而就的,最終落實到公司業績上有一定周期;
3)航空領域:航空發動機和大飛機等産品的國産化也不是一蹴而就的;
4)半導體領域:新産品如IGBT、FPGA芯片的國産替代國産有一定周期。
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作者介紹
■ 余平,國盛證券軍工首席分析師,2017-2019年軍工行業新財富第一團隊核心成員。
具體分析詳見2020年03月07日發布的《新國防:世界百年未有之大變局,中國國防軍工之新突破》報告
分析師:余平
分析師執業編號:S0680520010003
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