航空鑄鍛行業(yè)專題研究1航空鍛造與鑄造（一）鑄鍛：航空產(chǎn)業(yè)鏈中游關(guān)鍵工序鑄造和鍛造作為航空制造產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵工序，位于產(chǎn)業(yè)鏈中游。主要是將鈦合金、高溫合金和高強鋼等金屬材料粗加工成毛坯件。產(chǎn)品的力學(xué)性能（強度、剛度、疲勞性能等

）在這一工序中基本得以固化。（二）航空鍛造：成品力學(xué)性能優(yōu)異，行業(yè)具備顯著的規(guī)模效應(yīng)鍛造是在加壓設(shè)備及工（模）具的作用下，使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件（或毛坯）并改善其組織和性能的加工方法。金屬材料經(jīng)過鍛造加工后，形狀、尺寸穩(wěn)定性好，組織均勻，纖維組織合理，具有較高的綜合力學(xué)性能。鍛造行業(yè)上游主要為各類金屬材料冶煉企業(yè)，如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、高溫合金、鈦合金、鋁合金等，上游原材料的供應(yīng)能力和技術(shù)水平直接影響鍛造行業(yè)的發(fā)展水平。鍛造產(chǎn)品定價一般采用“原材料成本+加工費”的定價模式。鍛造行業(yè)具有顯著的規(guī)模效應(yīng)，業(yè)務(wù)規(guī)模擴張帶來原材料成本占比提升，攤薄其余成本。（三）熔模鑄造廣泛應(yīng)用于航空制造領(lǐng)域鑄造是將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應(yīng)的鑄造空腔中，待其冷卻凝固后，獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型方法。鑄造按造型方法不同，分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類。鑄造工藝有不受零件尺寸限制、適宜加工復(fù)雜零件、后續(xù)切削加工量少、成本低和工藝靈活等優(yōu)點。熔模鑄造鑄件有高的尺寸精度和表面光潔度，是航空發(fā)動機和燃氣輪機葉片制造常用的精鑄工藝。熔模鑄造指用易熔材料制成的模樣，在模樣表面包覆若干層耐火涂料制成型殼，再將模樣熔化排出型殼，從而獲得無分型面的鑄型，經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方法，是一種最常用的精密鑄造工藝。工藝過程分為蠟?zāi)Ｖ圃臁⑿蜌ぶ圃臁⒈簾凉沧⑷齻€階段。熔模鑄造是一種原料利用率高的近凈成形技術(shù)，適合難加工類零件和復(fù)雜薄壁件的精密成形，是航空航天、先進制造等領(lǐng)域高附加值精密部件的重要生產(chǎn)技術(shù)。（四）高端鑄鍛的前沿技術(shù)航空鑄鍛是典型的高附加值金屬加工工藝。鍛鑄造，特別是難變形金屬大型鍛件及耐高溫復(fù)雜精密鑄件的生產(chǎn)難度大且專用化和定制化屬性突出。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)升級和鍛鑄技術(shù)的提高，中國開始從“鍛鑄大國”向“鍛鑄強國”邁進。業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型升級、專業(yè)化整合、產(chǎn)業(yè)鏈延伸是鍛鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，參考海外經(jīng)驗，中國鍛鑄產(chǎn)業(yè)高端轉(zhuǎn)型的契機在于精密鑄造、大型鍛造和高性能材料的使用，而這些升級方向的核心應(yīng)用場景又以航空航天市場為主，因此以航空及兩機為主的高附加值領(lǐng)域?qū)⑹侵袊戣T業(yè)高端轉(zhuǎn)型的重要突破口。主機廠對零部件“近凈成型”和“一站式解決”要求的提高，對鑄鍛企業(yè)的技術(shù)能力和配套層級提出了更高的要求。2航空行業(yè)發(fā)展與鑄鍛市場需求（一）需求端國防投入有望持續(xù)增長當前中國國防投入占GDP的比例較小，與部分發(fā)達國家的差距較為明顯，在實現(xiàn)百年強軍夢的前提下，中國國防投入有望迎來高速增長。假設(shè)到2030年每年中國GDP增速為4%，若到2030年中國國防開支占GDP的比重達到國際平均的2.5%，則未來中國十年國防開支復(fù)合增速達10.41%。從中國國防開支的結(jié)構(gòu)來看，裝備費和訓(xùn)練維持費占比有望持續(xù)提升，用于列裝先進軍事裝備以及提升實戰(zhàn)化演練水平。中國先進航空武器裝備數(shù)量少國防實力與軍事實力不匹配。2020年11月26日國防部例行記者會上就“如何確保2027年實現(xiàn)建軍百年奮斗目標”的問題，國防部新聞發(fā)言人任國強答道“中國經(jīng)濟實力、科技實力、綜合國力在“十三五”時期躍上了新的臺階，已成為世界第二大經(jīng)濟體，但國防實力與之相比還不匹配，與中國國際地位和安全戰(zhàn)略需求還不相適應(yīng)。這就需要同國家現(xiàn)代化發(fā)展相協(xié)調(diào)，充分利用全社會優(yōu)質(zhì)資源，加快國防和軍隊現(xiàn)代化，確保強軍征程行穩(wěn)致遠。”2020年，中國GDP為14.72萬億美元，約為第一大經(jīng)濟體美國的70.30%。截至2020年底中國空軍軍用飛機數(shù)量位居世界第三位，僅次于美國和俄羅斯。但是美國軍用飛機總數(shù)是中國的4.1倍，從戰(zhàn)斗機總量來看中國也僅為美國的60%。中國空軍軍用飛機與美國等發(fā)達國家比起來起步晚、底子薄、代際差異大，運輸機、轟炸機、直升機等短板明顯。從代際結(jié)構(gòu)來看，中國四代機只有19架，對比美國的近500架四代機機隊規(guī)模，仍有很大的提升空間。（二）供給端：先進航空裝備成熟度大幅提升近年來，以殲-20為代表的“20系列”國產(chǎn)先進軍機陸續(xù)亮相，標志著中國空中軍事力量日漸成熟。航空發(fā)動機方面，2002年，渦噴-14被國家軍工產(chǎn)品定型委員會正式批準設(shè)計定型，中國正式成為全球第五個擁有獨立研制航空發(fā)動機能力的國家，主要搭載于殲-7、殲-8等二代戰(zhàn)斗機上。2006年，中國推重比8的太行渦扇10發(fā)動機正式定型，目前已經(jīng)批量列裝于殲-11B、殲-11、殲-15、殲-16等三代戰(zhàn)機。進入21世紀以來，中國航空發(fā)動機發(fā)展已經(jīng)進入快車道，一系列新型發(fā)動機項目正在進入關(guān)鍵攻關(guān)階段。第三代航空發(fā)動機技術(shù)趨于成熟，中國先進航空武器裝備供給側(cè)迎來重大改善，全面國產(chǎn)化為中國先進軍機大幅放量奠定了堅實基礎(chǔ)。（三）軍用市場軍機放量帶來萬億級市場立足軍用航空提升配套能力，布局民用航空打開行業(yè)長期成長空間。這一輪航空鑄鍛行業(yè)的高增長主要是受益于中國先進軍機的大幅放量，長期來看，中國的航空鍛造企業(yè)已逐步具備與國際巨頭在技術(shù)和市場上競爭的實力，一方面將顯著受益于國內(nèi)民航飛機的列裝，另一方面將受益于競爭力增強帶來的國際航空轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)的份額提升。關(guān)鍵假設(shè)：以2030年實現(xiàn)中國國防實力與現(xiàn)階段經(jīng)濟實力相匹配的目標，我們首先保守假設(shè)美軍除四代機之外其余機型保有量不變，四代機每年按照FY2022財年85架的采購規(guī)模持續(xù)列裝（10年新增850架，遠小于WorldAirForce2021中F35系列戰(zhàn)機2071的計劃采購總數(shù)）。再保守假設(shè)到2030年中國各類飛機總量達到美軍的80%。軍機市場：未來十年中國新增三代機、四代機分別為1090架和1055架左右，各類直升機3550架，大型運輸機490架，特種飛機1000架左右，合計價值量在2.62萬億。軍用航發(fā)市場：按軍用飛機發(fā)動機價值占比25%，軍用飛機125%的備發(fā)率估算，未來十年中國軍用發(fā)動機的前裝市場合計為8201.41億元。需求大幅釋放，行業(yè)基本面持續(xù)改善主機廠合同負債大增，下游需求大幅釋放。2021年上半年部分主機廠（中航沈飛、航發(fā)動力和洪都航空）合同負債大幅增長，表明有大額合同訂單落地。截止2021年三季度末，中航沈飛合同負債環(huán)比減少了17.49%，航發(fā)動力環(huán)比減少了7.51%，洪都航空環(huán)比減少了6.31%。與此同時，相關(guān)主機廠存貨并沒有大幅增長，表明主機廠產(chǎn)品交付較為順利。主機廠合同負債表明下游需求正大幅釋放，產(chǎn)品順利交付有力地保證行業(yè)景氣度的順暢傳導(dǎo)。行業(yè)現(xiàn)金流改善明顯，企業(yè)經(jīng)營狀況大幅改善。目前主要企業(yè)特別是中下游企業(yè)現(xiàn)金流改善明顯，未來整個行業(yè)現(xiàn)金流狀況有望隨著產(chǎn)品不斷交付而大幅改善。2021年上半年，下游主機廠的業(yè)績先行指標開始顯現(xiàn)，2021年6月9日，航發(fā)動力公告開展117億元的現(xiàn)金管理，2021一季報則只有44.38億元的貨幣資金。另外，各大航空主機廠紛紛上調(diào)與各自集團財務(wù)公司的存款限額，其中航發(fā)動力將存款限額從40億調(diào)整至100億；中航沈飛預(yù)計2021年的存款額將達到500億元，是2020年的5倍左右；中航西飛將存款限額從80億調(diào)整至140億；中直股份將存款限額從38億元調(diào)整至60億元。表明下游主機廠現(xiàn)金流改善明顯，這將極大地提升產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的經(jīng)營質(zhì)量。（四）民用市場：民機和民用航發(fā)市場空間廣闊民航和通飛市場：根據(jù)中航工業(yè)集團發(fā)布的民用飛機和通用飛機市場預(yù)測，預(yù)計2021-2040年間，中國需要補充民用客機7646架，其中寬體客機1561架，窄體客機5276架，支線客機809架。預(yù)計總價值量為64702億元。預(yù)計到2040年，中國通用飛機市場固定翼飛機機隊占比將增長至74.3%。預(yù)計新增通用飛機的價值量為17785億元。民用航發(fā)市場：若按發(fā)動機價值占比20%和備發(fā)率110%估算，中國2021-2040年的新增發(fā)動機市場需求達到14234.6億元。通用航空發(fā)動機市場需求達到3912.6億元。（五）國際轉(zhuǎn)包市場每年約150億元左右航空“轉(zhuǎn)包”生產(chǎn)是全球航空飛機及發(fā)動機制造商普遍采用的一種基于“主制造商-供應(yīng)商”的供應(yīng)鏈合作模式。按照國際航空發(fā)展規(guī)律，航空飛機及發(fā)動機產(chǎn)品的輸出方(如波音、GE等)至少得向輸入市場轉(zhuǎn)包生產(chǎn)不低于20%的零部件轉(zhuǎn)包生產(chǎn)份額，即“補償貿(mào)易額度”。近年來，國際與國內(nèi)航空轉(zhuǎn)包市場不斷發(fā)展，2019年，國際航空轉(zhuǎn)包市場規(guī)模達235億美元，國內(nèi)民用航空零部件轉(zhuǎn)包市場規(guī)模達19億美元(以人民幣匯率1:6.46計算)，占比達8%以上。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計，2020年受疫情影響，空客公司的飛機交付數(shù)量由2019年的863架減少到566架，同比下降34%；而波音年總交付量僅為157架，進一步大幅下降58%，創(chuàng)下了自1977年以來年度交付量的最低紀錄。訂單層面，2020年波音新增訂單184架，取消訂單655架，凈訂單為-471架，同比下降295%；2020年空客新增訂單383架，取消115架，凈訂單268架，同比下降65%。這也同樣使得航空零部件轉(zhuǎn)包受到影響。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院測算，到2026年，中國民航零部件轉(zhuǎn)包市場規(guī)模將達到167億元。3航空鑄鍛行業(yè)主要企業(yè)分析（一）國際鑄鍛巨頭PCC的成長啟示PCC（精密鑄件公司）是全球化的航空材料及零部件供應(yīng)商。公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空和電力，主要有三大業(yè)務(wù)板塊：航空精鑄業(yè)務(wù)（包括燃機葉片）、鍛造業(yè)務(wù)（包括合金材料業(yè)務(wù)）、航空結(jié)構(gòu)件業(yè)務(wù)（包括緊固件業(yè)務(wù)）。內(nèi)生外延，業(yè)務(wù)快速擴張。PCC由鑄造業(yè)務(wù)起家，潛心鉆研大型零件精鑄技術(shù)，高端鑄造產(chǎn)品進入主流航發(fā)配套。上市后借助資本市場，不斷通過并購和內(nèi)部整合沿產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸，布局了鍛件、高端材料、零部件加工和標準件制造等業(yè)務(wù)，公司發(fā)展迅速。PCC的成長啟示：借鑒國際航空鑄鍛巨頭PCC的成長，國內(nèi)航空鑄鍛企業(yè)可立足現(xiàn)有業(yè)務(wù)，沿產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸，從工序外協(xié)廠商逐步成長為航空零部件成品制造商。從技術(shù)能力和配套層級上形成競爭壁壘。（二）航空鍛造企業(yè)著眼于提升配套層級和增強配套能力鍛造行業(yè)具有較強的規(guī)模經(jīng)濟屬性。近年來航空鍛造市場發(fā)展迅速，相關(guān)企業(yè)營收增速較快，受益于規(guī)模經(jīng)濟它們的利潤率水平也得到逐步提升。橫向拓展+縱向延伸，行業(yè)企業(yè)配套能力和層級逐步提升。國內(nèi)航空鍛造企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸（如機加工等）或橫向拓展提升鍛造能力（大型鍛件、等溫鍛造等）不斷提升自身核心競爭力，使得相關(guān)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的配套能力和配套層級均得到大幅提升。（三）航空鑄造企業(yè)著眼于掌握核心技術(shù)航空鑄造企業(yè)技術(shù)壁壘極高：航空鑄造在原材料冶煉、型殼制造以及澆注工藝控制等方面技術(shù)要求極高，相關(guān)企業(yè)需針對熔模鑄造關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)突破形成核心競爭力，在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)一定的市場份額和產(chǎn)業(yè)地位。產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸，突破高溫母合金冶煉能力：目前航空鑄造企業(yè)主要是從事鈦合金、高溫合金鑄造，大多以高端的高溫合金渦輪盤、葉片等為主。而高溫合金的鑄造企業(yè)大多都自身也都具備高溫合金母合金熔煉的能力，或者向產(chǎn)業(yè)鏈上游延伸突破鑄造高溫母合金的冶煉技術(shù)，進一步鞏固核心技術(shù)壁壘。（四）航空鍛造企業(yè)分析中航重機公司是國內(nèi)航空鍛造的龍頭企業(yè)，利潤率水平提升空間大。公司旗下鍛造業(yè)務(wù)布局為：貴州安大（航空發(fā)動機環(huán)形鍛件）、陜西宏遠（

大型飛機模鍛件和航空發(fā)動機盤件）、江西景航（中小型模鍛件、自由鍛件）、中航卓越（大中型民用環(huán)形及軸類鍛件）。參股公司貴州安吉精鑄是中航工業(yè)集團的熔模精密鑄造專業(yè)化工廠，鑄件覆蓋全品類航空鑄造合金。剝離掉低效資產(chǎn)后，公司持續(xù)聚焦航空鍛造主業(yè)，規(guī)模效應(yīng)凸顯，對比同類企業(yè)，公司毛利率、凈利潤率仍有大幅提升的空間。產(chǎn)能加速提升，擴充大型模鍛件生產(chǎn)能力。2018年，公司定增13.27億，其中10.20億用于宏遠新增精密化、大型化模鍛件以及難變形材料、超塑性成形等溫鍛件的生產(chǎn)能力（建設(shè)期3.5年，達產(chǎn)期3年）。4.45億用于安大新建一條中型環(huán)件生產(chǎn)線及智能管控平臺（建設(shè)期3年，達產(chǎn)期3年）。2021年，公司定增19.1億，其中8.05億用于宏遠提升大型航空精密模鍛件的生產(chǎn)能力（建設(shè)期36個月）。6.40億元用于安大無錫分公司提升高端等溫模鍛件的生產(chǎn)能力（建設(shè)期36個月）。公司正處于新產(chǎn)能不斷建設(shè)投產(chǎn)的過程中，受益于先進軍機大幅放量，公司業(yè)務(wù)有望持續(xù)高速增長。應(yīng)流股份航空鑄造核心供應(yīng)商，產(chǎn)品進入國際龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈體系。是中國工程機械、核電、油氣和航空領(lǐng)域鑄件的核心供應(yīng)商，2020年業(yè)務(wù)營收占比分別為11.06%、15.54%、31.73%、17.5%。公司自2014年上市后，在兩機葉片領(lǐng)域持續(xù)投入研發(fā)，目前公司擁有高溫合金葉片精密鑄造