【行业新闻】国产大飞机和航空发动机产业深度研究与投资逻辑
导读：国产大飞机和航空发动机产业深度研究与投资逻辑。
一、前言
（一）事件起源
美国计划阻止 GE 公司向中国 C919 型飞机提供 LEAP 发动机。据《华尔街日报》、《纽约时报》 2月15日的报道，美国政府因担心中国对发动机技术的逆向研发，正考虑阻止通用电气（GE） 向中国 C919 客机交付 LEAP-1C 发动机。美国政府将在 2 月 28 日召开一次内阁会议，重点讨 论是否需要限制美国公司对中国公司出口发动机以及飞行控制系统的问题。
尽管 2 月 18 日特朗普表态不会阻止 LEAP 发动机出口。但这一个多月以来，伴随新冠疫情 的迅速发展，美国对中国的态度不断改变，针对中国不友好的言论和措施不断出现。由于 C919 采取“主承包商-供应商”的商业模式，美国航空航天巨头在 C919 的供应链中占据举足轻重的 地位。美国关键供应商是否能够遵守商业信誉，为 C919 项目提供服务和产品，是 C919 项目能 否按计划实现商业交付的最关键因素。
凡是“预则立、不预则废”，因此，我们希望通过这篇深度报告推演美国威胁断供 LEAP 发 动机后续可能的三种情景，以及背后的逻辑，并通过介绍 C919 项目和中国航空发动机产业的历 史现状，帮助投资者理解在不同情景下，C919 产业链和航空发动机产业链的投资机会和风险。
（二）核心观点点
1、 我们认为 LEAP 发动机断供后续有乐观（颁发许可、无附加条件）、中观（颁发许可、 有附加条件）、悲观（不颁发许可）三种情景。三种情景发生的概率从高到低的排序为：中观>乐观>悲观。
2、 对于 C919 产业链的投资逻辑：
在乐观和中观情景假设下：C919 按计划 2021 年实现商业交付的概率较大，那么 投资逻辑主要是：巨大的市场空间→飞机交付增加→相关标的收入增加→相关标的
业绩增加，估值提升。中航工业旗下核心资产直接受益，产业链上传统航空工业体 系外的上市公司弹性更高。
在悲观情景假设下：C919 短期内无法获得替代发动机，商业交付一定会大幅推迟。中航工业旗下核心资产会受益军用领域的增长，而其他标的投资逻辑可能会变成进 口替代导致的估值提升。
3、 对于航空发动机产业链的投资逻辑：
在乐观和中观情景假设下：尽管 C919 能够在 2021 年实现商业交付，但 CJ1000 发动机乐观估计也要到 2025 年才可以投入使用，航空发动机产业链的驱动因素主 要还是军用产品进入成熟期，带来的订单增长，导致业绩提升。
在悲观情景假设下：C919 短期内无法获得替代发动机，商业交付一定会大幅推迟。更为严重的是，LEAP 发动机断供表明美国哪怕牺牲商业利益，也要遏制中国高技 术产业的发展。航空发动机产业链军用产品新型号和新订单带来的业绩提升，叠加 自主可控概念带来的估值提升，
整体而言，乐观和中观情景下，C919 顺利商业化，产业链享受业绩和估值双重催化效应， 悲观情景将对航空发动机产业链标的产生更强的催化效应。有趣的是，仅从二级市场短期角度观 察，在悲观情景下，航空发动机产业链标的将获得更强的催化效应。
相关产业链上的核心资产有：C919 产业链上的中航飞机（000768）、洪都航空（600316） 、 中航沈飞（600760）、中直股份（600038）、中航机电（002013）、中航电子（600372） 、光威 复材（300699）宝胜股份（600973）；航空发动机产业链上的航发动力（600893）、航发科技 （600391）、航发控制（000738）、钢研高纳（300034）。
二、美国威胁限制 LEAP 发动机出口后续情景推演
美国威胁断供 LEAP 发动机事件已经暂时告一段落，但是我们需要思考的是：为什么在中美 达成第一阶段贸易协定的背景下，美国突然出现阻止中国 C919 获得 LEAP 发动机的传闻，而特 朗普总统在随后为什么又发表观点相反的推特。尽管现在没有更新的信息出现，但疫情期间，美 国针对中国的负面行动依然不断。
美国航空航天公司，特别是提供 LEAP 发动机的 GE 公司能否按原计划履行合同，对 C919 的研制和商业化有重大影响，并影响 A 股市场上 C919 产业链和航空发动机产业链的投资逻辑和 机会。
为了更好应对 LEAP 发动机断供，有必要对事件的后续发展进行情景推演。我们认为事件后 续演变主要有三种可能的情景：
1、 乐观情景：颁发许可，无苛刻附加条件
2、 中观情景：颁发许可，附加苛刻条件
3、 悲观情景：不颁发许可
（一）乐观情景：颁发许可、无附加条件
事件后续发展的乐观情景是：美国政府允许中国商飞的 C919 客机使用 GE 公司的 LEAP 发 动机，并且不附加特别苛刻的条件。能够发生乐观情景的主要原因如下：
1、美国在中美航空航天贸易领域有优势
在中美贸易关系中，航空航天产品一直是十分重要的组成部分。根据海关 2018 年的数据可 以看出，在进口领域，中国从美国进口航空航天产品 167.9 亿美元。在出口领域，中国出口美国 航空航天产品 11.8 亿美元。
根据表 1 可以看出，中美两国在航空航天领域的双边贸易中，一直进口大于出口。其中：
中国对美国出口：民用飞机零部件、民用航空发动机零部件。
美国对中国出口：民用航空飞行器（包含：民用大型客机、直升机、通用飞机）、民用航空 发动机、民用航空电子设备、高端民用航空材料等。
不仅是波音公司，生产 LEAP 发动机的 GE 公司、机载系统的霍尼韦尔等美国航天航空制造 企业都在中国有巨大的商业利益。目前，中国在商用飞机领域（无论整机、发动机、还是机载系 统）与美国制造商有相当大的差距，在 10-20 年内还无法与美国制造商形成有效的竞争。
2、GE 面临经营困境、需要中国巨大的市场
GE 公司在最近几年面临巨大经营压力。GE（通用电气公司）是美国商业史上最伟大的公 司之一。在巅峰时市值近 6000 亿美元。但最近几年 GE 公司正在经历多事之秋。2017 年 8 月， 执掌 GE 公司 16 年的伊梅尔特被撤换。2018 年 6 月，GE 公司被移出了道琼斯指数。GE 公司 面临巨大的经营压力。
GE 民用航空发动机业务已经成为公司的生命线。尽管 GE 公司麻烦缠身，但 GE 公司在航 空发动机领域依然是当之无愧的巨头。2018 年，GE 公司实现销售收入 1216.15 亿美元，经营 利润 102.85 亿。GE 航空的表现超过了 GE 公司其他所有部门，实现销售收入 305.66 亿美元， 同比增长 13%；利润达到 64.66 亿美元，同比增长 20%；利润率达到 21.2%。其中民用航空发动机及服务实现销售收入 227 亿美元，占 GE 航空收入的 74%。航空发动机业务特别是民用航 空发动机业务已经成为 GE 公司的生命线。
LEAP 发动机成为 GE 民用航空发动机业务主要利润增长点。2018 年，GE 公司交付民用发 动机 2,825 台，军用发动机 674 台。其中交付 LEAP 发动机 1118 台，而 2017 年的 GE 交付 459 台 LEAP 发动机，同比增长了 144%。LEAP 发动机是新一代双发单通道客机的主要选装发动机。GE 民用航空发动机业务势头持续强劲，主要原因就是 LEAP 发动机项目的蓬勃发展。
中国是 GE 公司 LEAP 发动机非常重要的客户。目前在中国有装备 LEAP 发动机的机队包 括：波音 737MAX 交付 90 架，A320neo195 架，6 架在试飞中的 C919。目前，中国已经有大 量的 LEAP 发动机在使用，美国政府借口中国想逆向仿制 LEAP 发动机而阻止 C919 使用 LEAP 发动机实在是“欲加之罪、何患无辞”！
中国巨大的民用航空市场是困境中的 GE 公司不能丢掉的市场。波音、空客和中国商飞都对 中国未来 20 年航空市场发展非常乐观。波音公司预测未来 20 年中国将需要 8,090 架新增飞机， 共价值 1.3 万亿美元。空客公司预计未来 20 年中国将需要 7,400 架新增民用飞机，共价值 1.06 万亿美元。中国商飞公司预计中国未来 20 年将接受客机 9,205 架，市场价值约 1.4 万亿美元。
综合上面的分析，我们认为事件后续发展乐观情景是：在现实商业利益的驱使下，美国航 空航天巨头有可能大力游说美国政府，颁发 LEAP 发动机和飞控系统的使用许可，并且不附加 苛刻的条件。
（二）中观情景：颁发许可、附加条件
事件后续发展的中观情景是美国政府允许中国商飞的C919客机使用GE 公司的 LEAP发动 机，但会附加一些苛刻的条件。能够发生中观情景的主要原因如下：
1、美国政府或将大力拯救身陷巨大麻烦的波音公司
在中美已经达成第一阶段贸易协定的情况下，美国威胁拒绝销售 LEAP 发动机，不能排除为 了挽救由于 B-737MAX 安全问题而身陷麻烦中的波音公司，而采取的极限施压战术。
波音 737MAX 是波音公司下一代单通道客机主力机型。波音 737MAX 型客机是波音公司研 制的新一代单通道客机，主要竞争对手就是空中客车公司的 A320neo 和中国商飞的 C919。737 系列的单通道飞机是波音公司民用客机产品的重要组成部分，波音公司原计划由将波音 737MAX 作为新的主力交付机型。2017 年交付 529 架波音 737 系列飞机。其中 74 架是波音 737MAX 型 飞机。2018 年交付的 480 架 737 系列中，波音 737MAX 已经上升到 256 架。
波音 737MAX 的质量事故给波音公司带来致命打击。波音 737MAX 型客机于 2018 年 10 月及 2019 年 3 月发生两起致命空难，多个国家的航空适航部门（包括中国民航局和美国 FAA） 先后颁布了针对波音 737MAX 的禁飞令。2019 年波音公司交付的 737 系列飞机下降为 127 架， 波音 737MAX 仅 57 架。从 2019 年 5 月后，波音公司就没有再交付一架 737MAX 飞机。
受此影响，2019 年波音公司实现营业收入 766 亿美元、净利润为-6.4 亿美元，同比大幅下 降 24.3%和 106.2%。这是波音公司 20 多年来首次的出现亏损。
波音公司是美国制造业的核心竞争力之一，美国政府或将尽全力拯救波音。波音是美国航空航天业的代表，是美国制造业的核心竞争力。在民用大飞机领域，波音更是美国唯一的制造商。因此，我们认为，美国政府会全力拯救波音公司。据美联社报道，美国联邦航空管理局局长史蒂 芬·迪克森在 1 月 24 日就确认波音修正 737MAX 系列客机缺陷取得进展，表示可能在年中以前 批准 737MAX 系列客机复飞。在此次美国股市大幅下跌的过程中，尽管波音公司的股价断崖式 下跌，但是，波音公司在提出 600 亿美元救助计划时，还是表现了强硬姿态。
2、施压中国尽快加大采购波音飞机成为可能
中美第一阶段贸易协定要求中国在未来两年从美国制造业新增采购 777 亿美元。在中美第 一阶段贸易协定中，第 6 章《扩大贸易》部分要求中国以 2017 年为基准，在未来两年从美国新 增 2000 亿美元的进口额，其中制造业需要 2020 年新增 329 亿、2021 年新增 448 亿美元的采 购金额。
扩大波音飞机进口可能成为中国履行第一阶段贸易协议的重要行动：根据上表可以看出，在制造业的产品分类中，飞机（特别是民用大飞机）单价高，附加值高，一直是美国最有竞争力的产品。在中美贸易关系中，采购波音公司的飞机一直是维持双方贸易平衡的重要组成部分。根据 海关 2018 年的数据可以看出，中国从美国进口航空航天产品高达 167.9 亿美元。因此，进口波 音飞机可能将成为一个重要的平衡中美贸易逆差的措施。
中国扩大采购波音公司飞机的一个重要前提就是波音 737MAX 能够从新获得适航许可。断 供LEAP发动机或将成为施压中国重新给波音737MAX颁发适航许可，并加大采购的博弈筹码。
综合上面的分析，我们认为事件后续发展中观情景是：美国政府表态阻止 C919 获得 LEAP 发动机是为了挽救身陷麻烦中的波音公司，而对中国实施的极限施压。经过艰苦的博弈后，美 国政府最终会颁发使用许可，但会附加更多对美国有利的条件。
（三）悲观情景：禁止颁发许可
前面我们已经分析了美国阻止中国 C919 客机获得 LEAP 发动机的乐观和中观发展情景，并 分析了为其发生的原因。乐观和中观情景发生还隐含了一个前提假设：美国政府更加看重商业利 益。
我们在 2020 年的策略报告中提到：美国政府的对华战略已经发生了重大变化，已经将中国 崛起作为美国面临的主要战略威胁。如果美国不惜牺牲自己的商业利益，也要阻止中国发展自己的高科技产业，全面遏制中国。那么事件后续发展将会出现大家都不愿意看到悲观的情景：禁止 颁发许可。
1、美国对华战略已经发生重大变化
特朗普政府认为中国崛起是美国的主要战略威胁。伴随中美之间的相对实力继续向有利于中 国的方向变化，到 2017 年特朗普总统上台时，中国经济军事实力已经分别相当于美国的 62%、 35%。因此，特朗普总统在其 2017 年《国家安全战略报告》中，毫不掩饰的将中国和俄国列为 挑战美国的实力、影响和利益，企图侵蚀美国安全和繁荣的主要挑战势力。
为了实现美国的战略目标，应对战略威胁，特朗普政府实施的战略举措上许多都直接针对中国。特朗普政府在科技和贸易关税等领域加大了对中国施压。在香港、台湾、涉疆、人权等一系 列问题上干涉中国的内政，试图影响中国的发展。在军事领域，加大了对中国的围堵。
2、美国对华高科技的遏制依然在实施
尽管中美签订了第一阶段贸易协定后，贸易争端的风险有所下降。但是，美国依然在不断实 施针对中国的遏制措施。我们表 3 列举了近期美国针对中国的一系列遏制行动：
由于美国在国家战略上已经将中国的崛起作为美国国家安全面临的最主要的威胁，我们有理由相信美国有可能在经济、政治、军事、文化、外交等领域采取一切可能的措施，延缓中国的发 展。通过表 3 我们也可以发现，对于遏制中国的行为已经成为美国政府的日常操作。
一旦美国政府采取“杀敌一千、自损八百”的策略，宁愿牺牲商业利益，不惜一切代价也 要阻止中国在 5G、民用大飞机等高科技领域取得突破，那么美国威胁断供 LEAP 发动机的后续 发展就会出现最悲观的情景：禁止颁发 LEAP 发动机的许可证。
三、C919 项目历史、进度及产业链分析
前面我们与投资者讨论了美国威胁阻止中国C919客机获得LEAP发动机的三种后续情景推 演，以及导致这三种不同情景的主要原因。应对未来不确定性是股票市场投资者必须面对的风险。在当前时间点上，尽管我们不能准确判断未来实际发生的情况，却不妨碍我们分析不同的情景对 中国 C919 商业化进度的影响，并梳理 C919 和航空发动机产业链的投资逻辑和投资机会。
在讨论不同情景对中国 C919 商业化进程的影响之前，我们将先向投资者简要介绍一下两方 面的背景知识：
1、 C919 项目的进展和大飞机产业链的情况；
2、 中国航空发动机产业链的现况和与国际水平的差距
（一）C919 历史沿革、项目简介和商业模式
1、C919 是中国大飞机专项的有机组成部分
研制大飞机是中国科技产业发展的国家意志。大型飞机是现代制造业的一颗明珠。大型飞机需要一个国家高新技术产业的系统集成。能够带动新材料、高端制造、动力系统、电子设备、自 动控制、信息技术等领域的关键技术实现集群突破。技术扩散率高达 60%。此外，研制大飞机 能够大幅提高流体力学、固体力学、计算数学、热物理、化学、信息科学等一系列基础科学的研 究水平。因此，早在 2006 年，中国就在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》中明确了：大型飞机项目是中国在未来 15 年内力争突破的 16 项重大专项之一。
运 20（大运）已经翱翔蓝天，C919（大客）正在商业化前夜。2006 年的《大型飞机方案 论证报告》中提出了“大运、大客协同发展”的方案。时光荏苒，14 年弹指一挥间。以运-20 为代表的大型军用运输机已经批量装备解放军空军。2020 年 2 月 13 日运 20 执行武汉抗击疫情 运输任务，首次公开执行大型非战争军事行动，这表明运 20 飞机已经形成了战斗力。而作为当 年大飞机专项的另外一个方向：大型民用客机，C919 计划 2021 年实现商业交付，目前 6 架原 型机正在密集执行适航试飞任务。
2、C919 项目简介：确认订单 815 架，6 架原型机密集适航认证试飞
C919 项目一开始就采取与中国传统军机研制不同的商业模式。大型客机项目的论证过程可 以说是中国在三峡工程、青藏铁路项目后，又一次重大项目的民主讨论。最后确定了与中国传统 军用飞机研制完全不同的商业模式：
1、从 150 座级切入研制。
2、走自主创新为主，争取国际合作的研发途径。
3、建立股份化项目公司的体制创新。
4、实施“主制造商—供应商”的新模式。
根据国务院的批准，2008 年 3 月 13 日中国商业飞机责任公司在上海正式成立，2009 年中 国商飞正式发布了首个单通道常规布局 150 座级别的大型客机-C919
C919 是中国根据国际民航规章自行研制、拥有自主知识产权的单通道双发喷气式民用客机。C919 大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机， 座级 158-168 座，航程 4075-5555 公里。单通道双发客机是全球民航运输市场上使用量最多的 机型，典型代表就是波音公司的波音 737 系列和空中客车公司的 A320 系列。中国的 C919 如果顺利实现商业化，将与波音公司和空客公司的新一代单通道客机波音 737MAX 和空客 A320neo 竞争全球单通道客机市场。
C919 确认订单 815 架，目前在密集适航认证试飞阶段。C919 项目已经完成立项论证、可 行性论证、预发展阶段工作，转入工程发展阶段。2015 年 11 月 2 日完成总装下线。2017 年 5 月 5 日成功首飞。由于 ARJ-21 的前期经验积累和铺垫工作，C919 的整体研制试飞周期大幅缩 短。目前， 6 架 C919 原型机正在密集执行适航取证试飞任务。按照原定计划，中国商飞预计 2021 年实现首次商业交付。
3、C919 采取全球通行的“主制造商-供应商”模式
C919 采取目前全球民用大飞机制造业通行的“主制造商-供应商”模式。由于民用航空产品 与军用航空产品相比在安全性、可靠性、经济性、可维修性、舒适性等众多领域有相当大的差别。尽管近 10 年中国航空工业在军用航空领域取得了长足的进步，进口替代也取得了明显的进展， 但在民用航空领域，中国航空工业还存在相当大的差距。由于在民用航空领域的技术积累不足， 为了尽快推出满足市场需求的民用客机，C919 采取了目前通行的“主承包商-供应商”模式。
按照大飞机制造业供应商的规模和作用，可以将其划分为三个层次，整体结构呈现出金字塔 形状：
（1）主承包商：负责飞机的整体设计、综合协调和总装的大型航空产品制造商，一般拥有 庞大的设计工程队伍和先进的设备仪器，垄断并实际上支配着整个航空市场。
（2）子承包商：处于客机制造企业金字塔结构的中间层，主要负责制造各级分系统和部件， 并从事相关项目的研究，进行关键技术的开发和突破。
（3）供货商：位于科技制造业金字塔结构的最底层，是由分布在世界各地的中小型航空工 业企业组成，其主要负责为大飞机分系统制造商提供零部件或原材料。
国际航空航天巨头在 C919 供应链中的作用举足轻重。2009 年 C919 项目正式公布时，西 方发达国家正身陷 2008 年金融危机的泥潭之中。国际航空航天巨头为了摆脱危机，纷纷向 C919 项目抛来橄榄枝，希望继续扩大在中国这个全球最有活力的航空运输市场的市场份额。因此，国 际航空航天巨头大多数通过与中国伙伴成立合资项目公司，成为了 C919 的系统供应商。根据下 表可以发现，C919 的航空发动机、航电设备、机电设备等关键子系统都离不开国际航空航天巨 头的支持。
（二）C919 产业链的分析
C919 作为中国第一个大型民用客机项目已经在商用交付的前夜，如果能够按计划交付，将 开启一个万亿规模的新增市场，A 股市场的相关标将给投资者带来巨大的机会。而 C919 的“主 承包商-供应商”模式，在国际形势发生变化的前提下，也面临非常大的供应链风险。
下面我们将介绍 C919 产业链的现状，并根据：
1、已经进入 C919 供应商体系。
2、正在进行 C919 相关认证。
3、现有业务与 C919 产业链相关，并有可能进入 C919 供应链。
这三个角度梳理了 A 股市场上与 C919 产业链相关的上市公司，帮助投资者理解 C919 产业 链的投资机会和风险。
1、原材料：金属材料基本国产化、复合材料开始进口替代
材料性能是决定飞机性能的最重要因素。现代大飞机原材料的选取是安全性、经济性、技术 水平综合评估的结果。一架飞机的性能改进有 2/3 来自于材料性能的改进，材料的先进性在相当 程度上决定了整架飞机的性能。在讨论飞机制造材料的时候，大多数时间是指机体结构件的制造 材料，其主要包括：铝合金、钢铁、钛合金，以及复合材料。
C919 铝合金占比 70%，轻量化主要依靠铝锂合金，复合材料用量占比 12%，。C919 使用 的材料结构分别是铝合金 70%、复合材料 12%、钛合金 9%、钢铁及其他 9%。由于中国民用客 机研制才刚刚起步，设计师首先考虑的是解决有和无的问题，因此在复合材料使用上比较谨慎。中国第一款自主研制的喷气式客机 ARJ21 的复合材料占比仅约 4%左右。而 C919 复合材料占比 12%左右，在飞机轻量化解决方面主要依靠第三代铝锂合金的使用。
根据 C919 机体结构件的使用主要原材料，我们梳理了在 C919 原材料生产和加工的领域， A 股市场上相关的标的如下表所示。
2，机体结构件制造：国内制造商为主体
机体结构件制造是飞机制造的重要环节。大飞机机身制造处于产业链中游环节，主要工作是 将包括：
1、 根据技术资料，生产各种零部件。
2、 对零部件进行加工组装，形成完整机翼、机身、尾部结构件，再交由主制造商进行总装。
机体结构件的成本在大飞机整体价值当中占比较约 30-35%。
通过航空转包业务，中国航空工业在民机制造领域积累了丰富的经验。早在上世纪80年代， 作为中国进口波音和空客飞机的一种补偿贸易方式，中国航空工业开始转包生产国外航空巨头的 民用飞机零部件及结构件生产。经过 30 多年的发展，中航工业的下属公司积累了丰富的民机机 体结构件的生产经验。与此同时，中国军用飞机制造技术的飞速发展也为中国航空工业制造 C919 机体结构件打下了坚实的基础。与大飞机的其他子系统相比，中国已经能够独立自主的生产 C919 的机体结构件。
由于中航工业在飞机制造领域的丰富经验，中国商飞在选择 C919 机体结构件的供应商时， 主要还是选择了中航工业旗下的各大飞机制造公司，西飞、洪都、成飞、沈飞、哈飞分别承担了 机翼、前、中后机身、机头、后机身、主舱门的制造。
由于 C919 项目还承担了体制探索和带动中国产业升级的任务，中国商飞在传统的航空工业 体系之外还选择了航天系统的航天海鹰和民营企业浙江西子作为C919项目的机体结构件供应商。下表是我们为投资者梳理的 C919 机体结构件供应商以及有相关概念的 A 股上市公司。
A 股上市公司中与 C919 机体结构件相关度比较高的公司有：中航飞机（000768）、 洪都航 空（600316）、 中航沈飞（600760）、 中直股份（600038）。
3、机载设备部分：合资公司是主力
军用机载设备领域中国已经可以实现自给自足，而民用领域才刚刚起步。机载设备是飞机实 现自身功能的重要系统，约占飞机价值体系的 30%左右。航空机载设备可以分为航电系统和机 电系统，每个系统下又可以划分出若干个子系统。航空机载设备技术门槛较高，所需的核心技术 数量繁多。在机载设备领域，军用机载设备已经可以实现自给自足，而民用领域才刚刚起步。
中国军用航电系统已经达到国际一流水平。军用航电领域，以美国为首的西方发达国家一直 对中国采取严格封锁的政策，因此中国的军用航电领域一直以自力更生的战略为主。进入 21 世 纪后，经过长时间的投入，以及中国电子工业整体水平的提高，中国的军用航电已经与国际一流水平不存在明显的代差。近年来，中国先进军用飞机不断进入现役，就是中国军用航电水平进步 的最好体现。
民用机载设备需要严格的适航认证和市场经济性，中国才刚刚起步。与军用机载设备不同的是，民用机载设备在适航认证和经济性方面有更加严格的要求。中国过去在民用领域，特别是大 型民用客机领域，没有型号需求，因此中国民用航电系统产业在 C919 项目立项时基本为零。机 电系统设备集中在客舱、座椅、货运设备，而液压系统、燃油系统、环控系统等高技术含量机电 系统还没有有国内制造商产品通过适航审核。
C919 机载设备供应商主要是中外合资的项目公司。正因为中国在民用机载设备领域的基础 十分薄弱，因此 C919 的机载设备供应商主要还是霍尼韦尔、GE、伊顿、古德里奇这样的国际 航空巨头。为了发挥 C919 的产业带动效应，C919 的机载设备供应商一般采用国内单位和国际 巨头成立合资项目公司的形式。表 12 和表 13 梳理了 C919 航电和机电设备供应商以及 A 股相 关上市公司。
C919 机载设备供应链的潜在风险也不容忽视。中国希望 C919 项目上，通过与国际巨头合 作来提升民用航空机载设备领域的研制能力。但随着国际环境的变化，美国开始认为中国崛起是 美国的主要战略威胁，在中美贸易争端加剧的背景下，C919 机载设备供应链的潜在风险也不容 忽视。
整体而言，我们认为 A 股上市公司中与 C919 机载设备相关度比较高的公司有：中航电子 （600372）、中航机电（002013）、四川九州（000801）、宝胜股份（600973）、博云新材（002297）。
四、中国航空发动机产业现状和产业链分析
通过前面的介绍投资者可以发现，尽管 C919 选择了 LEAP 发动机，但无论是 GE 公司或者 CFM 公司都没有与中国设立合资的航空发动机项目公司。这正说明，中国的航空发动机产业， 特别是民用航空发动机产业，与国际水平有着巨大的差距。我们需要认清的一个现实是：在航空 发动机领域，仅从技术和产业的角度来看，中国还没有与国际巨头谈判的能力和筹码。
在美国准备利用 LEAP 发动机干扰中国民用大飞机产业发展的风险急剧上升的背景下，了解 中国航空发动机产业的发展历史和现实水平，深刻认识航空发动机发展的行业规律和技术壁垒， 能够帮助投资者及时把握行业的投资机会，规避可能的风险。
由于 LEAP 发动机属于大涵道比涡扇发动机，与军用涡扇发动机有千丝万缕的技术渊源。所 以，在介绍中国航空发动机产业时，我们主要以介绍中国喷气式发动机，特别是喷气式涡扇发动 机的历史、技术和产业链。
（一）中国航发成立开启中国航空发动机产业新局面
在大飞机的产业链中，航空发动机的技术难度最高、资金投入最大、研制周期最长。当今世 界上能够独立研制有人飞机的国家有 15 个，但是能够独立研制先进航空发动机、建立完整产业 链的国家只有美国、英国、法国、俄罗斯和中国。
中国航空发动机产业从维修和仿制前苏联的军用发动机起步，逐步到自行研制，现在进入体 系化研制的阶段。经过 70 年的发展，中国航空发动机产业建立了相对完整的产业体系，锻炼了 一支专业的人才队伍。中国航空发动产业累计生产了约 60000 多台航空发动机，保障了解放军 空军在装备建设和作战训练上独立自主的发展需求。
尽管取得了显著的成绩，但是过去中国航空发动机产业的发展也存在明显的不足，最核心的问题是：中国航空发动机产业在相当长的时间内，都是定位为飞机的分系统。在研制体制上采取跟着飞机型号走的模式。飞机型号下马后，配套的发动机也随之下马，不符合发动机产业自身发展规律。航空发动机产业自主创新不足、研发体系不健全、试验设备基础设施建设滞后、投入不 足等问题都是体制问题带来的相关后果。
为了加快中国航空发动机产业发展，2016 年，中国决定实施“两机”专项，下决心突破航 空发动机和燃气轮机核心技术。同时中国成立了中国航空发动机集团公司（简称“中国航发”）， 作为“两机”重大专项航发动机部分的实施主体和责任单位。
中国航发成立解决航空发动机产业发展的体制问题。中国航发的大股东是国资委，持有 70% 股权，北京国资持有中国航发 20%股权、中国商飞持有 4%，中航工业仅持有 6%的中国航发股 权。中国航发的成立以及股权结构的变化从体制上解决了航空发动机长期作为飞机分系统，研发 跟着飞机型号走的问题。
中国航发延续了原来中航工业下的航空发动机制造资产。图 25 梳理了中国航发下的制造板 块和研究院所的资产。可以看出 A 股上市公司航发动力（600896）、航发科技（600391）、航发 控制（000738）基本覆盖了中国航空发动机的制造资产。此外，中国航发旗下的中国商发是我 国大型客机发动机的总承包商，中国航发持有其 70%的股权。
2016 年中国航发成立后，确立了“小核心、大协作、专业化、开放式”的发展模式。计划 到 2020 年初步建立航空发动机自主创新研发体系；2025 年基本建成自主创新研发体系；2030 年基本实现自主创新的战略转型；2050 年建成国际一流的航空发动机集团。根据中国航发的发 展规划，投资者既能够看到航空发动机产业良好的投资前景，同时也应该对航空发动机产业的困 难和长期性有清醒的认识。
（二）先进军用发动机进口替代不断加速
1、中国军用航空发动机从仿制走向自主研发
中国的第一款军用喷气式发动机是 1956 年沈阳航空发动机厂根据苏联 BK-1φ发动机的技 术资料仿制成功的涡喷-5 型发动机。主要用于米格-15 和国产的歼 5 系列战斗机。涡喷-5 型发动 机的仿制成功开创中国制造喷气式发动机的历史，也标志中国航空发动机产业在此后的 40 多年 中走上了仿制研发的技术道路。
中国军用航空发动机长期采取仿制路径先解决有无问题。中国航空发动机产业作为飞机的分系统，相当长的时间没有自己的中长期发展规划，型号的上马和下马都是围绕与之配套的飞机型号服务。在六、七十年代，当时中国军机也多仿制苏联的相关型号，在动力系统方面，仿制与原 型飞机配套的发动机也是技术难度最小的选择。涡喷-6、涡喷-7、涡喷-8 等型号的陆续仿制成功， 解决了中国空军动力来源的有无问题。
中国军用飞机先进型号的进口替代已经完成。中国军用飞机的大规模升级主要发生在海湾战 争和李登辉上台之后。中国从前苏联（后来是俄罗斯）进口了苏-27 系列歼击机（含苏-30）和生 产技术，并引进了伊尔 76 运输机等军用飞机。从数据上看，中国军用飞机进口金额在 90 年后 基本保持较高的增速。一直到 2004 年后，最后一批苏-30 飞机陆续交付完毕，同时国产的歼 10、 歼 11B 系列歼击机开始大规模服役，我国军用飞机的进口金额快速下降。
目前，歼 20、运 20、直 20 为代表的军用飞机已经跟上了世界先进水平。中国不再像 90 年 代和 21 世纪初那样，无法制造满足现代战争需要的军用飞机，而大量依赖进口。这些型号的动 力系统也逐渐从进口发展到自主可控。
2014 年后中国先进航空发动机的进口替代逐步加速。根据图 28 可知，中国在航空发动机 领域没有真正经济规模意义上的出口。相反，航空发动机进口金额一直快速增长。在 90 年代， 航空发动机进口主要是为了配套当时引进的苏-27、伊尔-76 等飞机。2004 年后，虽然中国自主 研发的新型军用飞机陆续装备部队，但与之配套的航空发动机（AF-31、D-30K、AI-222K 等） 长期依赖从前苏联国家（俄罗斯、乌克兰等）进口。一直到 2014 年，伴随涡扇-10（太行发动 机）的逐步成熟，我国航空发动机进口额才开始下降，进口替代开始加速。
中国军用涡扇发动机正处在完善第三代，突破第四代的历史阶段。军用飞机进入喷气时代以来，主要制空作战飞机的动力系统经历了四代的发展阶段。从技术层面来说，总的发展趋势是：
1、 总压比不断提高：20<总压比<30
2、 涡轮前温度不断提高：1700°C
3、 推力不断提升：最大推力接近 200KN
4、 推重比不断提升：推重比 10
5、 使用寿命大幅提升：4000 小时
6、 油耗不断下降：小于 0.07kg（N.h）
7、 可靠性不断提高
最新的第四代军用航空发动机对发动机的综合性能提出了更高的需求。要求在满足隐身性、超声速巡航、推力矢量、健康管理、以及热管理等新要求的情况下，推重比等技战术指标保持与 三代机动力相当的水平。
中国自主研制的涡扇-10 属于第三代发动机，已经日趋成熟，是中国歼-10、歼-16、歼-15、 歼-11 系列战斗机的动力系统，在涡扇-15 成熟前，也是歼-20 的动力系统。在大涵道比涡扇发动 机领域，中国仿制的涡扇 18 也逐渐量产，保证了运 20 和轰 K\N 的动力需求。
中国目前正处于向第四代军用航空发动机突破的阶段。主要在研型号为涡扇-15 和涡扇-19。涡扇-15是中国研制的大推力小涵道比涡扇发动机，涡扇-19属于中等推力小涵道比涡扇发动机， 未来分别是歼-20 和海军四代机的动力系统。大涵道比的涡扇-20 也在加紧研制过程中，装备涡 扇-20 的运-20 飞机才真正达到完全状态。
2、新型号将保证航空发动机上市公司的业绩成长
A股市场上最主要的航空发动机相关上市公司还是中国航发集团旗下的航发动力（600893）、 航发科技（600391）、航发控制（000738） 。
涡扇-10 保证航发动力（600893）业绩稳定增长，快速增长需等新型号突破。航发动力 （600893）的产品几乎覆盖了涡扇、涡轴、涡桨等全部航空发动机类型。从发动机的价格和数 量来看，对公司业绩影响最大的发动机类型还是军用涡扇发动机。目前，公司业绩主要看点就是 涡扇-10 发动机的订单增量。在 2018 年珠海航展上，装备矢量推力涡扇 10 的歼 10B 表演了落叶飘等飞行特技动作，表明中国已经基本掌握了飞发一体化控制技术和矢量推力技术。歼-10 作 为一种单发战斗机，选择涡扇-10 作为动力，也表明了涡扇-10 发动机已经进入技术稳定状态。
涡扇-10 是中国现役主力战斗机的动力装置，伴随中国新型战斗机订单的增加，航发动力 （600893）的业绩将保持稳定增长。在新型号方面，配套歼-20 的涡扇-15 和配套运-20 的涡扇 -20 一旦获得突破，航发动力的业绩增速将进入快车道。
在大涵道比涡扇发动机领域，还有另外一个型号是中国航发旗下的成发集团自行仿制的涡扇 -18。此前中国运-20 战略运输机和轰-6K、N 轰炸机使用的发动机是从俄罗斯进口的 D-30K。在 涡扇-20 成熟前，涡扇-18 将替代 D-30K 成为运-20 和轰-6K、轰-6N 的新动力。2020 年，新浪 军事等媒体报道了涡扇-18 将实现量产的消息。
涡扇-18 如批量生产将提升航发科技（600391）的投资价值。航发科技（600391）是中国 航发成发集团下的上市公司。航发科技目前主要业务是航空发动机零部件外贸转包和为成发集团加工航空发动机零部件生产，产品包括发动机的叶片、环、机匣等，在过去几年业绩一直不理想。2019 年前 3 季度，航发科技（600391）的营业收入保持了 20%左右的较快增速，我们认为这可 以从一个侧面印证涡扇-18 成熟的标志。
整体而言，中国军用航空发动机的产业链完整，型号经验丰富，进口替代已经加速。主要 上市公司业绩能够稳定增长，一旦在研的新型号实现突破，将带动相关标的业绩快速增长。
（三）民用航空发动机任重道远
与军用航空发动机不同，中国民用航空发动机的型号一直是空白。在民用大飞机和“两机”专项的带动下，中国航发成立了中国商发，这才正式开启了中国民用航空发动机型号的研制进程。投资者需要对中国民用航空发动机的产业现状有清醒的认识。
1、中国商发从零起步、供应链风险需重视
外贸转包帮助中国航空发动机行业开始接触民用航空发动机产业。从严格意义上来说，相当 长的历史时期内，中国航空发动机产业没有民用航空发动机产品。直到上世纪 80 年代，原来航 空工业体制内的航空发动机制造厂开始通过外贸转包业务为国际航空发动机巨头：GE、RR、普 惠生产对方民用发动机型号的零部件。可以被视为中国民用航空发动机产业的初始发展阶段。
目前中国自主研制的民用飞机大都选择国外发动机型号。中国民用飞机产业起步本身就比较晚，并且民用领域与军用领域不同，产品对安全性、可靠性、可维修性、经济性提出更高的要求。在没有现成型号可以选择的情况下，中国民机的设计师优先选择国际巨头的货架产品。因此，中 国第一种喷气支线客机 ARJ21 选择了 GE 公司的 CF34-10A 发动机，C919 选择了 GE 公司的 LEAP 发动机。
中国商发成立后，才正式开启中国民用航空发动机型号研制。中国航发商用发动机公司成立 后，为中国民用航空发动机规划了详细的谱系。其中最重要的就是计划作为 C919 动力系统的长 江-1000 大涵道比涡扇发动机。中国商发一开始就确立了系列化发展的计划：即以长江-1000AX为发动机核心机，分别发展适合C919客机的长江-1000；适合CR929远程宽体客机的长江-2000；适合新支线客机的长江-500。
中国商发同样采取“主承包商-供应商”模式，供应链风险依然不能忽视。由于中国商发重 点发展民用航空发动机，因此也采用了中国商飞的“主承包-供应商”模式。中国商发的国内主 要合作伙伴大多是中国航发旗下的各个单位以及航空航天产业链的公司和研究部门。国际合作伙 伴方面，尽管国际三大航空发动机巨头：GE、RR、普惠并不是中国商发的合作伙伴，但是像霍 尼韦尔、派克公司这样提供二、三级子系统的美国航空航天巨头同样是中国商发的重要合作伙伴。如果 LEAP 发动机断供，意味着美国强力打压中国的航空航天产业，中国商发的美国合作伙伴同 样也面临无法获得销售许可的风险。
CFM 是强强联合，中国商发从零起步面临更大困难。生产 LEAP 发动机的 CFM 公司和研 制 CJ-1000 的中国商发同为 C919 的动力系统供应商。CFM 公司是美国通用电气公司与赛峰集 团各出 50%股权的强强联合。尽管是通用电气公司提供 F101 的核心机，但赛峰集团旗下的斯奈 克玛公司本身在航空发动机领域就用非常强的技术实力。
分析中国商发的股权结构可以发现，股权占比为 40%的中国航发集团是主要的技术和研制 单位，但此前在民用航空发动机研制领域的经验也不多。而其他几个股东中国烟草（30%）、上海电气（15%）、国盛集团（15%）更多是以财务投资者的身份进入中国商发公司，在航空发动 机领域无法提供更多的技术支持。这与 CFM 公司的情况完全不同。中国商发从零起步面临更大 困难。
2、民用航空发动机的发展路径：以 GE 公司为例
由于中国商发成立的主要目标就是发展中国民用航空发动机产业。在国际三大航空发动机巨 头中，GE 公司的民用航空发动机业务发展最好，同时也是此次 LEAP 发动机断供的主角。研究 GE 公司民用航空发动机的发展战略，对投资者认识民用航空发动机产业有现实的意义。
GE 公司从上世纪 50 年代开始研制航空喷气发动机，目前已经成长为全球航空发动机三巨 头之一。回顾 GE 公司成长的历程，我们认为下面 5 方面是 GE 公司成功的关键：
政府的产业政策和预研计划在航空发动机产业发展中占据重要的地位。在 GE 公司的发展过 程中，深度参与政府级别的预研计划。在 1956 年美国空军“先进涡轮燃气发生器”计划的支持 下，GE 公司研制著名的 GE1 核心机，开启了 GE 公司在喷气发动机时代的传奇。在 1979-1984 年 NASA 组织实施的 E3计划核心机基础上，GE 研发了著名的 GE90 发动机。QCSEE、UEET、 IHPTET、VAATE 等政府级别的预研计划开发和验证的创新技术，帮助 GE 公司不断提高发动机 的总体性能和经济性，形成一系列的先进产品，提高民用发动机市场占有率。
重视预研，不断开发和验证新技术，并积极将新技术应用到型号中。民用航空发动机日益追 求更低的油耗、噪声、污染和成本等目标。为了保持技术领先，GE 公司从 20 世纪 70 年代开始 就积极参与和实施民用发动机相关的预先研究计划。通过预研提升新技术的成熟度，形成降低风 险，节约成本的良性循环。以 LEAP 发动机为例，GE 在自身组织的 TECH56 和 LEAP 民用涡扇 发动机专项研究计划的成果上，基于 eCore 核心机研发的先进大涵道比涡扇发动机。
GE 重视核心机系列的发展，依托核心机成熟技术衍生系列产品。GE 公司在产品研发过程 中，非常重视核心机的技术开发和验证。GE 按照模块化（单元体）的设计理念，通过灵活组合 不同模块设计出不同用途的高性能核心机与验证机。在 GE1、GE1/6、GE1/10、GE9 等核心机 的基础上研制了 TF39、F101、F110 等著名的军用发动机型号。民用领域也在各细分领域形成 了相应的系列产品 CF34 系列（适合支线客机、公务机）、CFM56 系列和 LEAP 系列（窄体客机）、 CF6 系列和 GE90 系列（宽体客机）。
军民技术相互融合，根据市场需求进行产品布局。在 GE 的历史上，多次出现同一型号核心 机衍生出不同的军用和民用型号。从最开始的 GE1 核心机分别衍生出 TF34（军用）和 CF34（民 用），GE1/6 核心机衍生出 TF39（军用）和 CF6（民用）、LM2500 燃气轮机。GE 公司根据市 场需求，将军用技术转向民用市场最典型的案例就是 CFM56 项目。GE 公司在 1970 年代敏锐 的把握了全球航空运输业对单通道客机的市场需求，在 F101 军用小涵道比涡扇发动机核心机 GE9 的基础上研制大涵道比涡扇发动机 CFM56，取得了极大的市场成功。
坚持长期投入，根据客户需求完善产品。航空发动机的技术门槛高，投资大，风险高，GE 在发展的历史上也不是一帆风顺。GE 最大的挫折就是在上世纪 60 年代末，以 GE1/10 核心机为基础研发的 F100-GE 在竞争美国空军 F-15 项目上失利，导致在整个 70 年代，GE 公司没有 发动机装备当时美国空军的新型号。
尽管如此，GE 公司依然坚持对型号的入，在军用领域将产品升级到 F101 发动机，中标了 B-1 战略轰炸机项目，并 B-1 在 1977 年下马后，依然在 1977 年-1981 年间，累计进行了 40000 小时以上的地面试验，整机飞行试验累积 7600 小时，严格根据美国军方（客户）的“发动机结 构完整性大纲” （ENSIP）完成试验项目，使得 F101 核心机成为第一个按 ENSIP 设计的发动机。到 1980 年代，GE 公司 F101 发动机凭借良好的可靠性，从新获得美国海军和空军的青睐，分 别以 F110-GE-400 和 F110-G-100 的正式型号成为海军 F-14 和空军 F-15、F-16 的新动力。
中国商发需要借鉴 GE 公司的经验，重视预研和技术创新，重视核心机的发展和产品系列化， 重视军民技术的融合。不能急于求成，特别是在面对困难的情况下，不能轻易放弃，坚持长期 投入，反复试验，不断提升产品性能。最终研制出能够满足客户的需求产品。
（四）A 股航空发动机产业链梳理
中国航空发动机产业的发展也为 A 股市场上的航空发动机相关标的带来了投资机会。在 A 股市场上航空发动机产业相关标的如表 15 所示：
发动机整机制造领域最核心的投资标的是整机制造公司航发动力（600893）。公司的产品涵 盖了涡扇、涡轴、涡桨、活塞所有航空发动机类型。涡扇-10 作为现在中国战斗机的主要动力系 统，日趋成熟，订单正在稳步增加。新型号涡扇-15、涡扇-20、涡扇-19 是中国未来 20 年军用 航空发动机的主力。公司作为中国航发旗下的主要航空发动机生产部门，也承接了大量中国商发 的民用航空发动机研制和生产任务，也将受益未来中国民用航空发动机产业链的发展。
航发科技（600391）将受益涡扇-18 发动机的批量生产。尽管航发科技（600391）只生产 航空发动机的零部件，但是其大股东中国航发成都发动机有限公司研制的涡扇-18 将进入批量生 产阶段，来自大股东的零部件订单将提升公司的投资价值。
在分系统和零部件领域，航发控制（000738）是目前 A 股市场上唯一的与航空发动机控制 系统相关的上市公司。零部件领域原本多是航发动力这样传统军工体制内的公司，在“两机”专项制定后，体制外的供应商、特别是民营公司，看到了航空发动机领域的投资机会，开始加大在该领域的投资。目前民营航空发动机产业链的上市公司，大多都在进入这个市场的过程中，选择 的路径既有与原来体系内的公司合作，也有参与国际航空发动机转包业务的竞争。
原材料领域是一个值得投资者关注的细分领域。“一代材料、一代发动机”，材料是航空发动 机性能、耐久性、可维修性和成本的决定性因素。航空发动机性能改进的 50-70%依靠材料性能 的提高。当今航空发动机使用的高性能材料日益广泛，包括：粉末合金、单晶镍基高温合金、钛合金、隔热涂层、复合材料等。A股市场上与航空发动机材料相关的公司包括：钢研高纳（300034）、 宝钛股份（600456）、中航高科（600862） 。
五、理性认识中国航空发动机产业的差距
最初美国威胁断供 LEAP 发动机的消息被市场获知后，2020 年 2 月 17 日 A 股军工板块开 盘高开，以中国航发集团旗下的航发动力（600893）、航发控制（000738）、航发科技（600391） 率先涨停，钢研高纳（300034）等航空发动机和 C919 产业链相关标的纷纷涨停。
市场对民用航空发动机自主可控给予厚望。我们需要提醒投资者应该充分认知中国航空发动机产业，特别是民用航空发动机产业与国际巨头之间的差距，不能低估实现自主可控需要的 时间。在把握航空发动机产业链投资机会的同时，避免过渡承担风险。
（一）航空发动机产业有自身特有规律
航空发动机是作为飞机的动力系统，是典型的技术密集型、资本密集型产业，投资附加值高。但是航空发动机也有其自身的产业规律。有业内专家将航空发动机行业的特点总结为“三高一长”。
对于发动机整机性能要求高飞行包线、高推重比、高可靠性以及使用寿命长。航空发动机工作速度和飞行高度覆盖范围大，需要在雨雪、风暴、雷电、沙尘等恶劣工作条件下稳定工作。美 军的 F135 发动机的推重比已经达到 10。航空发动机需要高可靠性，保证在全飞行包线和不同飞 行任务下长期、反复使用。由于民用航空发动机对经济性提出更高要求，因此在使用寿命上更优 于军用发动机，当今民用发动机的最长机上寿命已经超过 40000 小时，其中热端零件寿命达到 40000 小时，冷端零件寿命达到 70000 小时。空中停车率达到每 1000 飞行小时 0.002-0.02 次。
航空发动机零部件需要满足在高压、高转速、高温条件下长时间循环往复工作。现役民用航 空发动机的总增压比最高已经达到 50 左右（RR 公司的瑞达 1000）， GE 公司在研的 GE9X 达到了 60。大中型涡扇发动机的涡轮转速最高达 15000 转/分钟。涡轮进口温度已经到 1700°C。复 杂的工作环境对航空发动机零部件的材料和加工工艺都提出的非常苛刻的要求。典型的航空发动 机材料研制周期为 10-20 年，利用新材料研制航空发动机新零件则需要 20-30 年。许多发动机零 部件是三维薄壁复杂曲面，对尺寸精度、形位公差、间隙配合要求极高。这些加大了航空发动机 的研制难度。
航空发动机研制具有典型的高投入、高门槛、长周期的特点。以美国为例， 1950-2000 年间， 美国在航空涡轮发动机研究和开发领域投入的金额就超过 1000 亿美元，1988-2017 年间实施的 综合高性能涡轮发动机技术（IHPTET）和通用经济可承受涡轮发动机技术（VATTE）投入的金 额也有 87 亿美元。虽然平均每年的投入金额在 2 亿美元左右，但这些仅仅是美国政府部门组织 实施的预研计划。美国航空发动机产业更大的投资方是各大航空发动机巨头。
近年来 GE 公司等发动机巨头在航空发动机领域的科研投入每年都要达到 10 亿美元之巨。普惠公司研制第一种四代军用涡扇发动机 F119（F-22 战斗机的动力系统）时，总共投入了 31 亿美元。而 F119 后续型号-F135（F-35 战斗机的动力系统）的研发经费更是高达 90 亿美元。
航空发动机的研制周期一般都需要 10-20 年。由于航空发动机的试验难度大，项目多，因此 航空发动机的研发周期一般都很长。从航空发动机的试验项目涵盖材料级、模型级、零件级、部 件级、子系统级、核心机、整机级。其中部件试验验证大约需要 10 万小时，子系统级试验验证 大约需要 4 万小时，整机级别的试验一般需要 1 万小时的地面试验和高空台模拟试验，最后还需 要 2000 小时的飞行试验。
表 19 列举了当今著名涡扇发动机型号的试验小时数，通过分析可以发现，这些成功的航空 发动机都经过了相当长时间的试验。所以不能仅仅通过设计就可以获得一款优秀的发动机，好的 航空发动机是通过长时期的工程试验验证出来的，通过长时间的飞行试验和使用飞出来的。
航空发动机研发成功，可以获得巨大的经济价值。尽管航空发动机投入高、周期长、难度大，但一旦研制成功，可以带来巨大的经济价值。日本通产省曾经有过测算，按照产品单位质量创造 的价值计算如果轮船为 1、则汽车为 9、计算机为 300、飞机为 800，航空发动机高达 1400。以 CFM56 发动机为例，单台价格在 410-700 万美元之间，交付数量已经超过 19000 台，市场价值 空间在 1000 亿美元之上
根据上面的分析，投资者对航空发动机行业的产业特征有了一定的了解。那么中国航空发动机产业与美国等航空发动机强国的差距有多大，决定了航空发动机产业处在产业生命周期的哪个 阶段，也决定了 A 股市场上航空发动机产业链的投资逻辑和风险。
（二）从具体案例看中国差距
航空发动机产业是关系国家安全、经济建设和科技发展的战略性产业，以美国为首的西方发达国家对中国的航空发动机产业实施严密封锁的政策。不仅在军用领域，在民用航空发动机领域 也在具体的研制、生产技术和工艺上严格保密。
出于众所周知的原因，中国自身航空发动机产业的具体技术指标也严格保密。所以我们无法通过比较具体型号的具体参数，来展示中国航空发动机产业与国际先进水平的差距。但是我们可 以通过一些案例，从其他角度帮助投资者把握中国与国际水平之间的差距。
1、案例一：涡扇发动机相关专利数量差距大
由于专利信息对于衡量技术创新和技术发展有重要的战略价值，通过比较分析中美两国航空发动机相关的专利信息，可以观察中国两国在航空发动机领域的创新活跃程度和差距。因此我们 选择的第一个案例是比较中美两国的航空发动机专利信息。
美国涡扇发动机专利申请数量远高于中国的申请数量。根据 Innograpy 的专利申请数据， 2002 年-2019 年间，中国和美国在涡扇航空发动机领域的专利申请数量都出现了上升的趋势。但美国申请涡扇发动机相关专利数远远高于中国申请的专利，以 2019 年例，美国相关专利数量 为 1447 件，中国相关数量为 724 件。
国际航空发动机巨头是中美两国专利申请的主体。从专利申请人的角度来看，无论中国还是 美国，国际航空发动机巨头是涡扇发动机专利的主要申请人。在美国排在前 3 的是联合技术公司 （普惠公司是其子公司）、通用动力公司、罗罗公司，在中国排在前三位的是 GE、赛峰公司、 联合技术公司。
中国本土研究部门申请的专利占比较低，并且以高校为主。在中国的涡扇发动机专利申请数 量中，中国自己的研究部门排在最前面的是南京航空航天大学、中国商发分别排在第 5、6 位， 北京航空航天大学、西北工业大学分别排在第 9、10 位。我们观察到 2002-2019 年间，中国本 土研究部门申请的专利数量也在不断上升，但依然只占中国整个涡扇发动机专利申请量的 10% 左右。以 2019 年为例，中国涡扇发动机专利申请总量是 724 件，其中中国本部研究部门 70 件， 占比约 10%。
根据上面的分析，我们认为：
1、 中国航空发动机在创新领域的强度还远落后于美国。
2、 中国本土研究部门专利以高校为主的原因可能有两个：一、相关技术在预研阶段，还不 能进入工程实用阶段；二、中国当前航空发动机产业主要以突破军用航空发动机为主， 实施了严格的保密规定，工业部门的突破无法以专利的形式体现出来。
2、案例二：以外贸转包看技术封锁
外贸转包会带来一定的技术外溢，因此我们选择的第二个观察角度是航空外贸转包业务。在航空制造领域，转包业务一般都带有一定的贸易补偿性质，也会带来技术外溢效应。中国航空发动机民用领域就是改革开放后，通过国际的外贸转包起步的。原来中航工业体系下的航空发动机 生产企业开始为 GE、RR、普惠这样的国际巨头生产民用发动机的零部件：叶片、环、机匣。通 过转包贸易，中国航空发动机产业的管理水平、技术能力都得到一定提升。
航空转包生产一般分为三个层次：
1、一般性转包：项目成功运作的补充因素，非决定性因素；
2、重要性转包：有一定技术挑战性，对项目成功很重要；
3、关键性转包：技术含量高，关系到项目的成败。
中航工业与空中客车公司联合在天津建设了 A320 的总装厂，中航飞机是 A320 天津总装厂 机翼的独家供应商。波音公司也在舟山规划了 B737MAX 的交付中心。中国航空制造业在飞机转 包领域开始从一般性转包逐渐进入重要性转包和关键性转包领域。
航空发动机领域国际巨头对中国封锁更加严密。而在航空发动机领域，中国航空发动机制造企业大都还是从事低压压气机叶片、环、盘这样的零部件制造。很少承接单元体、关键系统的转 包业务。国际巨头与中国航空发动机产业在高端项目上的合作就更少。C919 的重要分系统中， 只有发动机没有成立合资的项目公司。
对比中国航空发动机和飞机零部件 2005-2016 年转包交付情况可以发现：飞机零部件转包 交付额伴随中国进口飞机的数量增加持续上升，但航空发动机转包在 2013 年后的基本停止增长。我们认为航空发动机转包业务增速整体低于飞机零部件转包增速的主要原因是：
当到达一定临界点时，国际航空发动机巨头不再向中国转包高技术附加值的产品。航空发 动机领域的技术封锁比飞机制造领域更加严格。
3、案例三：风扇叶片自适应加工技术-鸡蛋上雕刻
风扇叶片作为涡扇发动机进气道一级叶片，提供全部的外涵推力。对于现代涡扇发动机，尤其是大涵道比涡扇发动机，风扇叶片的结构形式和气动特性对发动机性能参数有重要影响。因此 我们选取涡扇发动机风扇叶片结构形势和制造技术作为第三个观察角度
涡轮风扇发动机的风扇叶片最早的结构形式是大尺寸窄弦实心叶片，为了防止颤振和共振， 叶片的中部带有减震凸台。为了提高气动效率、降低工作噪声和提高抗损能力，在 1980’s 年代， 以罗罗公司为代表的西方航空发动机巨头开发了宽弦无凸台风扇叶片，此后为了减重，又研制了 采用蜂窝夹心结构的钛合金面板。
为了进一步减重，三角形桁架空心结构取代蜂窝芯结构，风扇叶片的尺寸越大，空心率越高。在上世纪 90 年代末，为了增强气动性能、降低工作噪声，在采用三角形桁架空心结构形式不变 的前提下，第三代风扇叶片采用后掠式外形。拥有后掠叶型和三角形桁架空心结构的钛合金风扇 叶片是当前涡扇发动机采用的主要风扇叶片形式。
随着复合材料技术的高速发展，复合材料叶身包裹钛合金边形式的风扇叶片也逐渐问世，具 有代表性的是 GE 公司的 GE90、GE9X、GEnx 和罗·罗公司的 Advance、UltraFan 发动机。复合材料风扇叶片有重量轻、叶片少、噪音低、油耗低等优势。在是民用航空发动机上有着很好 的发展前景。
但是复合材料风扇叶片的研制周期长、制造和维护成本高、工艺稳定性差、适航经验少较大的应用前景，特别是军用领域，复合材料风扇叶片更难取代钛合金风扇叶片。在相当长的时间内 钛合金宽弦空心风扇叶片在先进涡扇发动机中仍将占据着绝对主导地位。
当前我国现役涡扇发动机仍然采用实心钛合金风扇叶片系统，比国际主流的后掠叶型和三 角形桁架空心结构的钛合金风扇叶片落后 2-3 代。
中国在钛合金风扇叶片领域落后，一个重要原因是钛合金空心风扇叶片结构复杂、加工困难。钛合金空心风扇叶片结构特征主要包括叶尖、叶身、前后缘、圆弧榫齿叶根和三角形桁架空 心结构。相比于零件 CAD 模型，钛合金空心风扇叶片毛坯的叶身同为复杂样条曲面，留有 0.10~0.15mm 的抛修量。国际上在加工这样复杂零件的一种常用方法是自适应加工技术。
自适应加工是一项综合性加工方法，集成了在机测量、模型配准、模型重构等多项关键技术。如果加工对象是薄壁弱刚性零件，还应集成加工变形预测及误差补偿技术。德国、英国等在自适应加工的技术研发和商业化处于领先地位。具有代表性的是德国 BCT 公司、英国 Delcam 公司、TTL 公司，通过和 Hamuel、STARRAG 等先进机床厂合作，向罗·罗、普惠和 GE 提供 完整的自适应加工软硬件系统，用于航空发动机零件的制造和修复。
在自适应加工技术领域，国际巨头在上世纪 90 年代已经进入商业应用阶段，而中国在自适 应加工技术方面的研究仍处于突破关键技术阶段。
4、案例四：全权限数字控制系统才获突破
发动机控制系统是航空发动机的重要组成部分，我们选取的第 4 个观察角度是航空发动机控 制系统。现代航空发动机基本都采用全权限数字电子控制（FADEC） 。中国部分发动机的控制系 统也实现了全权限数字电子控制。
航空发动机控制系统经过液压机械控制、液压控制+电子调节器，发展到全权限数字控制系 统。中国大量进口的 AL-31F 就是采用的液压机械+电子调节器的控制系统。AL-31F 使用的上世 纪 70 年代的技术，而中国自行研制的主力军用涡扇发动机涡扇-10 经过逐步改进已经采用了 FADEC（国际上 1990’s 的技术）。
中国正在研制的涡扇-15 是为歼-20 准备的动力系统，对标 F22 使用的 F119 发动机。F119 采取的是第三代全权限数字电子控制系统：双通道全权限数字控制+飞发一体化控制+主动热管 理+主动模型控制+燃油系统重构+健康管理。我们认为涡扇-15 的航空发动机控制系统应该可以 达到 F119 的水平。但需要指出的是 F119 发动机是 20 世纪初的产品，而 F35 采用的 F135 发动 机已经开始采用下一代 FADEC 技术。
根据上面分析，我们认为在航空发动机控制领域中国与世界先进水平的差距还有 15-20年。
六、LEAP 断供后续三种情景演变下的行业投资逻辑
影响美国是否继续为C919提供LEAP发动机的因素涉及经济、商业、政治等多领域的博弈。不同的后续发展情景会导致 C919 和航空发动机产业链不同的投资逻辑。我们梳理了在乐观、中 观、悲观情景下，C919、航空发动机产业链分别由业绩和估值驱动的投资逻辑，并为投资者做 进一步分析。
（一）乐观和中观情景：C919 顺利商业化、产业链在爆发前夜
1、C919 按计划实现商业化营业，巨大市场空间将打开
ARJ-21 量产意味着中国民用大飞机产业基本具备了批量生产的能力。目前，ARJ21-700 型飞机已经累计交付了 22 架。除了启动客户成都航空以外，中国民航三巨头：国航、南航、东 航也在 2019 年分别引进 35 架 ARJ21-700 飞机，共计 105 架。中国商飞已经将 ARJ-21 的年交 付量提升至 2019 年的 12 架。预计 2020 年交付 30 架左右，预计到 2021 年可以累积交付 100 架左右。目前中国民用大飞机产业已经基本做好了批量生产的准备。
中国的航空公司已经开始认真打造国产民用客机商业化营运环境。目前运营国产客机的航空 公司逐渐增多。成都航空早在 2015 年开始运营 ARJ-21。2019 年 2 月内蒙古天骄航空接收了首 架 ARJ-21，2020 年 1 月江西航空也接收了首架 ARJ-21。2020 年 2 月 26 日，东方航空成立“一 二三航空”,主要运营 ARJ-21、C919 等国产飞机。南航与国航后续也将成立子公司专门运营国 产飞机。目前，中国民航业已经开始认真为国产民用客机商业化营运做准备。
C919 在制造和运营两方面都做好了准备，一旦商业运营，将打开 1 万亿的市场空间。为了 对 C919 的市场空间有更加全面的认识，我们分别在悲观、中性、乐观三种情景假设下讨论 C919 和产业链各个环节的市场空间：
（1）悲观情况：C919 仅能占到国内市场份额 20%左右。全球市场占比 0%。
（2）中性情况：C919 在国内市场占到 30%左右。全球市场占到 5%。
（3）乐观情况：C919 在国内市场占到 40%左右。全球市场占到 10%。
市场空间假设：根据波音、空客、中国商飞三家公司的预测来看，假设未来 20 年中国新增 民机需求当中平均约 4,000 架左右为 C919 级别的单通道客机，全球市场同级别总需求约 24,000 架左右（除去中国市场）。
价格和利润假设：参考目前 A320 与 B737 目录价格 0.9 亿-1 亿美元，假设 C919 量产后价 格为 0.8 亿美元（5.6 亿人民币）左右。一般商用客机飞机制造商的利润是飞机均价的 9-15%， 假设前期 C919 的制造成本是价格的 90%。
各分系统价值占整机制造成本的比例如下图所示：
根据以上假设，C919 在悲观、中观、乐观情况下的市场空间如图 58 所示。在中观情景下， C919 商业化可以带来 1.3 万亿以上的市场空间。各分系统的空间价值估算如下表所示。
2、在乐观和中观情景下：对 C919 产业链催化效应更强
如果后续出现乐观和中观情景，C919 大概率能够顺利商业运营，中国民用大飞机产业将进 入快速增长期。C919 交付量的增加会增厚产业链相关公司的业绩，C919 的巨大市场空间也会 提升相关公司的估值。
在 C919 产业链上，有军品业务的公司投资驱动因素将包括：军品业绩增长+民品业绩增长 +C919 商业运营带来的估值提升。没有军品业务的公司投资驱动因素为：民品业绩增长+C919 商业运营带来的估值提升。
我们建议投资者关注：
机体结构件：中航飞机（000768）、洪都航空（600316）、中航沈飞（600760）、中直股份 （600038）。
机载系统：中航电子（600372）、中航机电（002013）、四川九州（000801）、宝胜股份（600973）、 博云新材（002297）。
原材料：光威复材（300699）、中航高科（600862）、宝钛股份（600456）。
在航空发动机产业链上，尽管 C919 在 2021 年实现商业交付，但国产 CJ1000 发动机短期 无法装备 C919，LEAP 发动机在国内没有合资项目公司，因此航空发动机产业链有军品业务的公司投资驱动因素主要是军用产品进入成熟期带来的订单增长，导致业绩提升。没有军品业务公 司在乐观和中观情景下，没有明显的驱动因素。
建议投资者关注：
发动机整机和系统：航发动力（600893）、航发科技（600391）、航发控制（000738）。
原材料：钢研高纳（300034）、宝钛股份（600456）。
在乐观和中观情景下，C919 产业链标的将享受业绩提升和巨大市场空间带来的估值提升。
（二）悲观情景：C919 进度大幅延期、国产替代概念提升市场估值
如果出现悲观情景，表明美国不惜一切代价也要阻止中国在民用大飞机和航空发动机领域的产业升级。在美国将中国崛起作为主要国家安全威胁，以及当前疫情蔓延有可能导致全球化大幅 倒退的背景下，中国必须对此要有一定的心理准备，并采取相应的措施。
1、中国应对：寻找备份+加快 CJ1000 研制+加大反制力度
如果美国断供 LEAP 发动机，不仅 C919 进度将大幅延迟，也意味着中美经济、政治关系进 入更加动荡的阶段。中国需要通过“有理、有利、有节”的斗争维护自己的合法利益。中国可能 采取的应对措施包括：
1、通过博弈让美国感觉经济损失超过预期，重新颁发 LEAP 许可。由于中国民航机队的机 龄是全球最年轻的，中国可以通过降低波音客机采购量、在客机采购中偏向空客公司、加大 ARJ-21 采购数量等措施加大对美国的斗争力度，给美国带来切实的经济损失。争取通过博弈让 美国从新提供 LEAP 发动机。
2、加快 CJ-1000 的研制进程，并考虑换发 PD-14 发动机的备选方案。在 LEAP 断供的情 景下，中国当然会加快 CJ-1000 的研制。不过，中国在先进民用航空发动机研制领域才刚刚起 步，技术积累、研发体系、人才队伍都需要时间，CJ-1000 短期内是无法成为 C919 的动力。国 际上适合 C919 级别的航空发动机还有普惠公司的 PW1100G 和俄罗斯的 PD-14。普惠公司也是美国企业，断供 LEAP 后，C919 自然也无法获得 PW1100G。中国在考虑 C919 备份动力系统 时，可以考虑换发俄罗斯 PD-14 发动机。
3、坚持 C919 这个平台的研制，根据客户需求不断完善产品，最终将赢得市场。回顾航空 航天发展历史，项目出现挫折是时常发生的事情。就以 GE 公司为例，F100-GE 在竞争 F-15 战 斗机的动力系统失利后，GE 公司在 1970’s 年代都没有新的型号被美国军方采购。但 GE 公司没 有放弃这个技术平台，而是花了 10 年的时间不断完善，不但此基础上发展出 CFM-56 这样优秀 的民用涡扇发动机，并在 1980’s 年代，以 F110 发动机重新获得美国空军 F-15、F-16，美国海 军 F-14 的大批订单。
依托中国巨大的航空运输市场、日益增长的经济实力、不断发展的科学技术水平，中国 C919 项目只要坚持下去，扎扎实实做好试验验证，不断根据客户需求完善产品，最终将赢得市场。
2、在悲观情景下：对航空发动机产业链催化效应更强
在 C919 产业链上：C919 短期内无法获得替代发动机，商业交付一定会大幅推迟。有军品 业务公司会受益军用领域的增长，军品业绩增长+自主可控提升估值成为主要驱动因素。没有军 品业务公司在悲观情况下，主要价值驱动因素为自主可控导致的估值提升。
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机体结构件：中航飞机（000768）、洪都航空（600316）、中航沈飞（600760）、中直股份 （600038）。
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原材料：光威复材（300699）、中航高科（600862） 。
在航空发动机产业链上：悲观情景下，有军品业务的公司价值主要驱动因素为军品业绩增长 +自主可控带来的估值提升。没有军品业务公司的驱动因素主要是自主可控导致的估值提升。
建议投资者关注：
发动机整机和系统：航发动力（600893）、航发科技（600391）、航发控制（000738）。
原材料：钢研高纳（300034）。
有趣的是，仅从二级市场短期角度看，在悲观情景下，航空发动机产业链标的将获得更强 的催化因素。
（三）投资建议：“领先大市-B”
根据前面的分析，我们认为 LEAP 发动机断供的三种后续情景发生概率从高到低的排序为：
中观>乐观>悲观。
在乐观和中观情景下，投资者可以更加关注 C919 产业链上的标的，而在悲观情景下，投资 者可以更加关注航空发动机产业链的标的。
LEAP 发动机断供事件让我们更加清醒的看到中国民用航空制造业的供应链风险，也提醒投 资者我们正面临中美博弈带来的百年变局。A 股市场或将进入一个过去 30 年的投资经验无法提 供参考答案的新阶段。2020 年开局的全球新冠疫情也将给未来世界格局带来更大的不确定性。
维持行业评级为“领先大市-B”。在大变局时代，面对不确定的世界，投资核心军工资产是 一个理性的选择。我们维持行业评级“领先大市-B”，建议投资者重点关注 C919 产业链的中的：中航飞机（000768）、中航沈飞（600760）、洪都航空（600316）、光威复材（300699） 。
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来源：国金证劵
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