军工行业深度研究:重点关注航空、航天、新材料、信息化板块

  (报告出品方/作者:东亚前海证券/段小虎)

  1.1.行情复盘

  2021 年初至今(12 月 30 日),国防军工指数(申万)涨幅为 20.27%, 排名位列第 11 位,同期沪深 300 指数涨幅为 10.51%,国防军工板块跑赢沪 深 300 指数 9.76 个百分点。同期板块二级子行业表现较为分化,航天装备/ 地 面 兵 装 / 航 空 装 备 / 船 舶 制 造 板 块 涨 幅 分 别 为 23.96%/22.94%/19.37%/16.47%。

  

  从个股表现来看(以我们选取的 78 只股票为样本),年初至今(12 月 30 日),涨幅位于前 10名的分别是新雷能、中兵红箭、景嘉微、振华科技、 中航重机、航宇科技、派克新材、紫光国微、中科星图、抚顺特钢,其中, 中兵红箭涨幅居前,主要得益于公司民品业务——培育钻石表现亮眼;跌 幅位于前 10的分别是国瑞科技、天箭科技、航天发展、盟升电子、新光光电、洪都航空、睿创微纳、亚光科技、江龙船艇、广联航空。

  1.2.机构持仓

  根据公募基金 21Q3 披露的数据,主动型基金持仓总市值中,军工行业的持仓市值占比为 1.17%,相较 21Q2 占比提升 0.18pct。主动型基金军工行 业的前十大重仓股分别是中航光电、中航沈飞、航发动力、中航机电、中 航高科、鸿远电子、火炬电子、中航西飞、航天电器、北摩高科。相较于 军工行业以往的持仓占比,持仓比例仍有较大提升空间。展望未来,在全面加强练兵备战的背景下以及国家 2027年实现“建军百年奋斗目标”的阶段性目标驱动下,行业需求端景气上行确定性较高,我们对未来公募基金 军工行业配置比例持乐观态度。

  1.3.估值

  目前(2021 年 12 月 30 日),申万国防军工行业估值为 71.00 倍,整 体估值处于 68.43%历史百分位。其中航天装备板块 PE 处于 46.88%历史百 分位,航空装备板块 PE 处于 54.97%历史百分位,地面兵装板块 PE 处于 27.60%历史百分位,船舶制造板块 PE 处于 83.65%历史百分位,估值分别 为 70.77/73.49/47.62/127.86 倍。

  

  2.1.利润表:军工行业 2021Q1-Q3 业绩增速较快,盈利 能力提升

  军工行业营收、业绩双增长。我们选取军工行业共计 78 只股票(包含 航空、航天、地面兵装、船舶制造、新材料、信息化六大子板块)作为样本进行分析。2021 年 Q1-Q3,军工行业实现营收 2812.22 亿元,同比+17.73%, 营收增速在 28 个行业中排名第 24 位;实现归母净利润 241.05 亿元,同比 +50.31%,归母净利润增速在 28 个行业中排名第 11 位。横向对比来看,军 工行业 2021 年 Q1-Q3 业绩增速较为亮眼,主要得益于在百年建军目标的定 调下,军队现代化建设加速,行业下游需求旺盛。展望未来,“十四五” 期间将成为实现百年建军目标及基本实现国防和军队现代化的重要窗口期, 行业需求端高景气度确定性较强,供给端产能不断释放,规模效应逐渐凸 显,叠加国企混改加速推进,助力业绩加速释放。

  

  军工行业盈利能力显著提升。2021 年 Q1-Q3,行业毛利率为 21.17%, 同比+1.95pct,创近 5 年 Q1-Q3 新高,主要得益于下游订单需求放量带来的 规模效应。2021 年 Q1-Q3,行业期间费用率为 11.10%,同比-0.10pct,其中, 销售费用率/管理费用率/财务费用率分别为 1.48%/5.68%/-0.60%,分别同比 -0.02pct/-0.05pct/-0.47pct,三项费用率的压缩主要得益于企业提质增效效果 明显;研发费用率为 4.54%,同比+0.45pct。在毛利率提升及期间费用率下 降的双轮驱动下,行业同期净利率为 8.86%,同比+2.05pct。

  2.2.利润表:分板块来看,信息化、新材料板块业绩增 速领先,盈利能力亦保持领先

  2.2.1.航天:业绩稳健增长,盈利能力基本稳定

  航天板块主要包括导弹领域,2021 年 Q1-Q3,航天板块实现营收 91.13 亿元,同比+20.95%,个股层面来看,天箭科技、铂力特、新雷能营收增速 居前,分别同比+89.96%/+80.87%/+80.12%。航天板块实现归母净利润 10.07 亿元,同比+20.93%,个股层面来看,新雷能、天箭科技、上海沪工归母净 利润增速居前,分别同比+184.73%/+129.07%/+66.00%。在全面备战的背景下,随着国内实战化训练不断强化,弹药消耗不断增加,叠加导弹的战略 储备需求增加及导弹型号迭代,航天板块将维持高景气度。

  从盈利能力来看,2021 年 Q1-Q3,航天板块毛利率为 34.80%,同比 +0.24pct,主要得益于订单放量带来的规模效应,叠加部分企业(盟升电子、 新雷能等)盈利能力较好的产品收入占比提升;净利率为 11.62%,同比 -0.04pct。同期,航天板块期间费用率为 22.29%,同比+0.97pct,主要系管 理费用率显著提升,同比+0.83pct。

  2.2.2.航空:业绩增速亮眼,费用管控良好

  航空板块主要包括主机厂及配套设备和系统厂商,2021 年 Q1-Q3,航 空板块实现营收 1244.81 亿元,同比+20.3%,个股层面来看,北摩高科、爱 乐达、三角防务营收增速靠前,分别同比+121.75%/+105.42%/+90.14%。航 空板块实现归母净利润 77.15 亿元,同比+39.51%,个股层面来看,洪都航 空 、 中 航 重 机 、 三 角 防 务 归 母 净 利 润 增 速 靠 前 , 分 别 同 比 +429.50%/+126.72%/+120.38%。我国目前正处于军机更新换代的关键时期,新型战机需求量大增,预计未来几年先进战机将持续放量生产,航空板块 将景气上行。

  从盈利能力来看,2021 年 Q1-Q3,航空板块毛利率为 15.95%,同比 +0.66pct,主要系规模效应显著。同期,航空板块期间费用率为 8.24%,同 比 -0.56pct , 其 中 , 销 售 费 用 率 / 管 理 费 用 率 / 财 务 费 用 率 分 别 为 0.81%/4.69%/0.09%,分别同比-0.09pct/-0.31pct/-0.57pct,三项费用率的压缩 主要得益于航空企业提质增效和经营改革效果显著。在毛利率提升及期间 费用率下降的双轮驱动下,航空板块净利率为 6.51%,同比+1.00pct。个股 层面来看,中航沈飞扣非净利率为 5.52%,盈利能力大幅提升主要得益于规 模效应带来的单位成本下降,叠加公司抓优改革管理,不断增进精益沈飞 建设效能。航发动力扣费净利率为 3.64%,同比+0.21pct,盈利能力提升主 要系交付量增加带来的规模效应以及人才队伍的不断优化,叠加公司持续 开展非核心能力外转,聚焦发展核心业务已取得一定成效。

  

  2.2.3.地面兵装:业绩增速较快,盈利能力提升

  地面兵装板块主要包括坦克、装甲车辆、弹药生产企业等,2021 年 Q1-Q3,地面兵装板块实现营收 203.78 亿元,同比+19.68%,个股层面来看, 北 方 导 航 、 新 余 国 科 、 中 兵 红 箭 营 收 增 速 居 前 , 分 别 同 比 +78.58%/+27.34%/+24.28%。地面兵装板块实现归母净利润 17.51 亿元,同 比+39.79%,个股层面来看,北方导航、新余国科、中兵红箭归母净利润增 速居前,分别同比+1440%/+97.75%/+84.18%。在练兵备战和强军建设的背 景下,坦克、装甲车辆及弹药需求增加,地面兵装板块有望维持高景气度。

  从盈利能力来看,2021 年前三季度,地面兵装板块毛利率为 22.18%, 同比+1.08pct,主要得益于产品结构优化;净利率为 8.86%,同比+1.28pct。 同期期间费用率为 12.46%,同比-0.66pct,主要系管理费用率降低,同比 -0.72pct。

  2.2.4.船舶制造:业绩小幅增长,盈利能力改善

  2021 年 Q1-Q3,船舶制造板块实现营收 667.24 亿元,同比+1.41%,个 股层面来看,中科海讯、江龙船艇、中国海防营收增速居前,分别同比 +158.15%/+12.43%/+6.52%。船舶制造板块实现归母净利润 6.82 亿元,同比 +47.08%,个股层面来看,中国船舶、中科海讯、中国重工归母净利润增速 居前,分别同比+151.96%/+149.44%/+149.30%。

  从盈利能力来看,2021 年 Q1-Q3,船舶制造板块毛利率为 10.41%,同 比+1.17pct,主要得益于提质增效效果显现;净利率为 0.92%,同比+0.64pct。 同期期间费用率为 9.67%,同比+0.43pct。

  

  2.2.5.新材料:业绩增速迅猛,盈利能力大幅提升

  新材料板块主要包括上游原材料—碳纤维、预浸料、石英纤维、钛合 金、高温合金等。2021 年 Q1-Q3,新材料板块实现营收 227.30 亿元,同比 +28.09%,个股层面来看,菲利华(主营石英材料及石英纤维)、宝钛股份(主营钛及钛合金)、博云新材(主营粉末冶金及炭/炭复合材料)营收增 速靠前,分别同比+47.92%/+44.17%/+39.69%。新材料板块实现归母净利润 39.40 亿元,同比+58.16%,个股层面来看,西部材料(主营钛及钛合金)、 博云新材、西部超导(主营高端钛合金)归母净利润增速靠前,分别同比 +183.64%/+122.47%/+97.87%。随着主战机型更新换代及配套发动机放量生 产,叠加军民融合、国产化替代等因素,新材料下游需求景气上行,应用 领域不断扩大且渗透率将不断提升。

  从盈利能力来看,2021 年 Q1-Q3,新材料板块毛利率为 30.38%,同比 +0.52pct,主要得益于规模效应带来的单位成本下降,叠加部分企业如图南 股份等高盈利产品占比提升。同期期间费用率为 10.74%,同比-2.45pct。在 毛利率提升及期间费用率下降的双轮驱动下,新材料板块净利率为 17.75%, 同比+3.28pct。

  2.2.6.信息化:业绩高速增长,盈利能力向好

  信息化板块主要包括雷达、红外、卫星导航、军工半导体等,2021 年 Q1-Q3,信息化板块实现营收 377.96 亿元,同比+38.54%,个股层面来看, 雷电微力(主营精确制导产品)、中科星图(主营数字地球软件)、景嘉 微(主营国产图形处理器)增速靠前,分别同比+170.04%/+83.90%/+74.50%。 信息化板块实现归母净利润 90.11 亿元,同比+64.82%,个股层面来看,振 华科技(主营业务为高新电子、集成电路与关键元器件、专用整机与核心 零部件、现代电子商贸与园区服务等)、振芯科技(主营北斗卫星导航“元 器件—整机—系统应用”全链条产品)、雷电微力归母净利润增速靠前, 分别同比+166.56%/+144.62%/+136.21%。信息化是国防军工发展的重要方 向,随着国防和军队现代化建设进程加速,叠加贸易摩擦及疫情影响加速 国产化替代进程等因素,信息化子板块有望维持高景气度。

  从盈利能力来看,2021 年 Q1-Q3,信息化板块毛利率为 48.00%,同比 +2.11pct,主要得益于规模效应显现,叠加部分企业如振华科技、鸿远电子、 火炬电子、紫光国微等产品结构优化,部分企业如中航光电等盈利能力较 好的军品业务占比提升。同期期间费用率为 19.85%,同比+0.12pct。在毛利 率提升及期间费用率下降的双轮驱动下,信息化板块净利率为 24.59%,同 比+3.93pct。

  

  2.3.资产负债表:预收账款+合同负债及存货增速较快, 兑现行业高景气

  2.3.1.预收账款+合同负债增速较快,预示订单数量增加

  2021 年 Q1-Q3,军工行业预收账款+合同负债为 1727.66 亿元,同比 +129.56%,预收款项和合同负债的大额增加意味着订单数量增加,兑现了 行业高景气度。分板块来看,航天、航空、地面兵装、船舶制造、新材料、 信息化板块预收账款+合同负债分别同比+6.63%、+592.24%、+68.46%、 +49.65%、+88.9%、+104.85%,航空板块增速迅猛,主要得益于中航沈飞、 航发动力、洪都航空到账下游客户支付的大额预付款,标志着大额订单落 地,航空板块景气度上行。

  2.3.2.存货增加显著,预期未来收入增长

  2021 年 Q1-Q3,军工行业存货为 2180.31 亿元,同比+38.72%,存货的 增加意味着企业正在积极地备货,未来可以确认更多收入。分板块来看, 航天、航空、地面兵装、船舶制造、新材料、信息化板块存货分别同比+21.56%、 +14.15%、+9.82%、+116.27%、+33.52%、+51.53%,船舶制造板块存货增 速亮眼,主要原因系随着疫情影响边际的减弱,船运市场需求复苏。

  

  2.3.3.应付票据+应付账款稳健增长,侧面反应订单增加

  2021 年 Q1-Q3,军工行业应付票据+应付账款为 2304.40 亿元,同比 +17.84%,意味着企业向上游厂家采购原材料和零部件增加,侧面反应了订 单的增加。分板块来看,航天、航空、地面兵装、船舶制造、新材料、信 息化板块应付票据+应付账款分别同比+27.14%、+18.21%、+25.15%、+5.97%、 +39.17%、+49.05%。

  2.4.现金流量表:现金流情况明显改善

  2021 年 Q1-Q3,军工行业经营活动产生的现金流量净额为-20.35 亿元, 相较去年同期有明显改善,主要原因系航空板块企业收到下游客户支付的 大额预付款。2021 年 Q1-Q3,行业总体净现比为-1.08,现金流表现有所改 善。

  3.1.上层建筑:国家军队中长期建设目标为行业发展提供政策支持

  2017 年 10 月,党的十九大报告中指出军队建设、作战指挥建设、作战 体系建设的主要任务是建设强大的现代化陆军、海军、空军、火箭军和战 略支援部队,打造坚强高效的战区联合作战指挥机构,构建中国特色现代 作战体系。同时,报告中确立了新时代国防和军队建设的三个发展阶段和 总体目标:第一阶段到 2020 年,基本实现机械化,信息化建设取得重大进 展,战略能力有大的提升;第二阶段力争到 2035 年,基本实现国防和军队 现代化;第三阶段到本世纪中叶,把人民军队建成世界一流军队。

  

  3.2.需求端:发展战略+资金保障+我国国防实力上升空 间大驱动需求景气上行

  军工行业需求端景气度上行具有较高确定性,主要系 1)中短期来看, 在全面加强练兵备战的背景下,在国家 2027 年实现“建军百年奋斗目标” 的阶段性目标驱动下,我国武器装备有望加速放量,升级迭代速度有望加 快;2)长期来看,我国国防实力与经济实力尚不匹配,军费支出虽呈逐年 上升趋势,与世界军事强国相比仍有较大差距,有较大上升空间。

  我国军费支出呈稳健增长趋势,占比 GDP 稳定在 1.8%左右。我国军 费支出呈逐年增长趋势,由 2010 年的 7834 亿元增长至 2019 年的 18036 亿 元,占比 GDP 稳定在 1.8%左右。根据十三届全国人大四次会议审议的预算 草案显示,2021 年中国国防支出为 13553.43 亿元(约 2090 亿美元),比 2020 年增长 6.8%,保持适度稳定增长。

  

  3.3.供给端:产能释放+国企混改加速推进驱动供给侧向 好

  3.3.1.产能释放,规模效应凸显

  生产模式由十三五期间“多品种、小批量”过渡到大规模生产。在全 面加强练兵备战的背景下,行业需求景气上行,驱动产业链中的企业加速 扩产进程。以我们选取的 78 只股票为样本,在建工程整体呈现增加趋势, 截至 2021 年 Q3 期末,在建工程合计达到 209.44 亿元,同比+14.61%。从 企业融资扩产情况来看,2020 年以来,多家上市公司陆续公布融资扩产公 告,如航发控制定向增发 43.98 亿,用于航空发动机控制系统科研生产平台能力建设等项目;中航光电定向增发 34 亿,用于建设中航光电(广东)有 限公司华南产业基地等项目;西部超导定向增发 20.13 亿,用于航空航天用 高性能金属材料产业化等项目,侧面验证了行业高景气度。

  

  产能释放是增加订单交付量的保障,是企业盈利能力提升的重要助力。 一方面,产能爬坡带来的持续放量将为订单交付量增加提供有力保障;另 一方面,产能释放将从以下两条路径助力企业效率提升:1)产能爬坡凸显 规模效应,有效降低边际成本,改善企业盈利能力;2)新型号产品加速放 量将逐渐替换旧型号产品,实现产品结构全面升级,提升产能利用率。

  3.3.2.国企混改加速推进,助力企业业绩释放

  2022 年为国企改革的最后一年,混改进程加速推进。2016 年以来,国 家发改委、国资委分 4 批甄选 9/10/31/160 家企业开展混合所有制改革试点 示范项目。前 3 批实现包含军工在内的 7 大重要领域全覆盖,并延伸到国 有经济较为集中的一些重要行业;第 4 批则既包括传统制造业领域的国有 企业,又包括 IT 与互联网、新能源、新材料和节能环保等战略性新兴产业 的国有企业。2020 年 10 月,国资委下发《国企改革三年行动方案(2020-2022 年)》,作为未来落实国企改革顶层设计的具体施工图,同样对军工领域 国企改革推进有望展现较强指导意义。

  中国十大军工集团资产证券化率较低,资产证券化作为国家政策导向 之一有望提速。从政策层面来看,2017 年 7 月,国防科工局在京组织召 开军工科研院所转制工作推进会,解读了《关于军工科研院所转制为企业 的实施意见》,并宣布启动首批 41 家军工科研院所转制工作。2018 年 5 月,国防科工局等 8 部门联合印发《关于中国兵器装备集团自动化研究所 转制为企业实施方案的批复》,院所改制实质破冰。

  

  2020 年 10 月,《国企改革三年行动方案(2020-2022 年)》发布,国有资产监管形式对“管资本” 的要求提高,资产证券化进程提速。从海内外军工企业资产证券化率来看, 我国军工集团资产证券化率与海外军工企业相比仍处于较低水平,根据美 国防务新闻网,国外军工企业资产证券化率在 70%~80%左右;根据 wind 数据,截至 2020 年底,我国十大军工集团资产证券化率在 40%以上(净资 产口径),仍有较大提升空间。综上,军工企业资产证券化既是政策指引 的方向,又是海外成功军工企业的发展经验。我们认为在“十四五”期间, 之前进展缓慢的院所改制进程或将迎来再次破冰,军工集团科研院所资产 证券化有望掀起新高潮。

  股权激励为应用最广泛的国企混改途径,助力企业业绩加速释放。军 工国企混改措施主要包括:引入战略投资者、员工持股/股权激励等、资产 重组与整体上市等资本运作。2016 年以来,以股权激励以及资产重组为代 表的混改在军工集团中逐步推广。在这三类混改措施中,员工持股/股权激 励推广力度最为广泛,员工持股/股权激励有利于激发员工的积极性、提升 企业内生业绩释放动力。

  4.1.航空板块:受益于总量与世代差距下的补缺补强

  4.1.1.中国军机总量与美国仍有较大差距

  从军机总量来看,根据《World Air Force 2021》,美国现有服役军机共 13232 架,占比全球服役军机总量 25%,位列世界第一;中国现有服役军机 共 3260 架,占比全球服役军机总量 6%,与美国军机总量有较大差距,仅 为美国总量的 25%。细分来看,1)军用战斗机方面,中国目前服役战斗机 共 1571 架,占比全球总量为 11%,相较于美国的 2717 架和 19%的全球占 比仍有较大差距;2)军用运输机方面,目前美国/俄罗斯/中国分别拥有军 用运输机 941/429/264 架,中国总量仅为美国的 28%;3)军用战斗直升机 方面,目前美国/俄罗斯/中国分别拥有战斗直升机 5434/1540/902 架,中国 总量仅为美国的 17%。未来几年随着国际局势的变化以及传统机型的换装 和列装,我国军机市场将迎来强劲扩容。

  

  4.1.2.中国旧机型占比较高,机型迭代日益紧迫

  从军机结构来看,中国旧机型占比高,与世界军事强国世代差距明显, 主要体现在军用战斗机、运输机、战斗直升机及航发技术等方面。

  1)军用 战斗机方面,中国战斗机序列轰炸机/二/三/ 四 代 机 数 量 分 别 为 253/679/620/19 架 , 占 比 依 次 为 16.10%/43.22%/39.47%/1.21%;美国战斗机序列轰炸机(含炮艇)/三/四代 机数量分别为 464/1879/374 架,占比分别为:17.08%/69.16%/13.77%,中美 战斗机世代差距显著。未来 15 年我国新增战斗机需求约为 1079 架(所有 二代机都将替换为三代机和四代机),其中四代机 J20 需求为 400 架,在研 四代机歼 31 需求量或可观,三代机 J15/J16 等需求为 679 架。

  

  2018 年,中国空军副司令员徐安祥中将公布了建设强大的现代化空军 路线图:中国空军现代化建设按照三步走战略设计和展开,与国防和军队 建设的总目标一致。第一步,到 2020 年基本跨入战略空军门槛,初步搭建 起“空天一体、攻防兼备”战略空军架构,构建以四代装备为骨干、三代 装备为主体的武器装备体系,不断增强基于信息系统的体系作战能力。第 二步,进一步构建全新的空军军事力量体系,推进空军战略能力大幅提升; 全面实现空军军事理论、组织形态、军事人员、武器装备现代化,基本完 成空军战略转型,到 2035 年初步建成现代化战略空军,具备更高层次的战 略能力。第三步,到本世纪中叶全面建成世界一流战略空军,成为总体实 力能够支撑大国地位和民族复兴的强大空天力量。

  2)军用运输机即是用于运送军事人员、武器装备和其他军用物资的飞 机,具有较大的载重量和续航能力,能实施空运、空降、空投,保障地面 部队从空中实施快速机动,具有较完善的通信、领航设备,能在昼夜复杂 气象条件下飞行。军用运输机按运输能力分为战术运输机和战略运输机, 其中战略运输机航程远、载重量大,主要用于载运部队和各种重型装备实 施全球快速机动;战术运输机则主要用于战役战术范围内遂行空运任务。

  根据《World Air Force 2021》,中国中小型运输机/战略运输机分别为 223/41 架,占比分别为 84.47%/15.53%;美国中小型运输机/战略运输机分 别为 667/274 架,占比依次为 70.88%/29.12%。空军战略定位由“国土防空 型” 向“攻防兼备型” 转型,运输机总量与结构均与美国差距较大,假 设未来十五年达到美国总量的一半,且考虑到国土面积及中国仅在亚洲执 行任务的需要,未来 10 年运输机需求为 470 架,其中战略运输机 Y20 需求 为 245 架。

  3)军用战斗直升机方面,中国轻/中/ 重型直升机数量分别为 361/541/0 架,分别占比 40.02%/59.98%/0%;美国轻 /中/重型直升机/“鱼鹰”系列数量分别为 415/3607/1074/340 架依次占比 7.63%/66.35%/19.76%/6.25%。中美直升机总量与结构差距显著,我国第 71-85 集团共拥有 13 个陆航旅+2 个空中突击旅,根据詹姆斯敦基金会及央 视新闻数据,两类团旅分别约配备 100 架与 72 架各类战斗直升机,未来十 五年预计直升机需求为 1444 架次。

  4)从航发技术来看,我国航发技术与美国仍有较大差距。当前美国军 用涡扇航空发动机世代领先中国至少 30 年,其为四代战机 F35 配备的推重 比为 10-12 吨的第四代发动机 F135 于 2010 年即被研制成功,且其第六代航 发技术(推重比 15-20 吨)GE VAATE 核心机项目已于 2020 年推出;而中国为四代机 J20 配备的推重比为 10 吨的 WS15 发动机仍在研,距正式装配 为时尚早。

  4.2.航天板块:受益于增量武器平台挂载+新品替代升级 +实弹演练加大消耗+中国产品享誉国际市场

  4.2.1.精确制导武器打击优势显著,在战争中得到广泛应用

  精准制导武器优势显著,在战争中得到广泛应用。精确制导武器是对 直接命中概率大于 50%的导弹及制导弹药的统称。导弹拥有动力装置,由 精确制导系统探测/处理/导引/控制其命中目标,对移动/固定目标均可使用; 精确制导弹药无动力装置,由飞机/火炮投掷或发射,无全程制导装置,仅 有在飞行末段起作用的寻的装置或敏感器。精确制导武器具有命中精度高、 可实施远程精确打击、杀伤威力大、总体效能高等特点,使其在历次现代 战争中得到广泛应用,其在历次战争总投弹量占比迅速提升。

  导弹弹上制导分系统和稳定控制分系统成本占比最大。一枚典型导弹结构主要可以被分割为

  制导系统:导引和控制导弹精准飞向目标的仪器、 装置和设备的总称,具体包括导引系统和控制系统;

  战斗部:摧毁目标 的直接执行者;

  弹体结构:将组成导弹的各部分综合成一个整体,并使 导弹形成良好的气动外形,包括弹身、弹翼和舵面等部分;

  动力系统: 导弹运动的动力来源,二级导弹上包括主发动机和助推发动机(一般采用 固体发动机)。从弹上设备成本分布来看,根据《防空导弹成本与防空武 器装备建设》,无论何类导弹,弹上制导分系统和稳定控制分系统(自动 驾驶仪和舵机系统)都占成本的较大比例,其和将达到导弹成本的 40% ~60%;战斗部占导弹成本的 10%~20%。

  

  导弹可以根据飞行方式、射程、作战运用类型、发射点和目标点位置 等不同维度进行分类。具体来看,

  按飞行方式分为:弹道式导弹(依靠 自身携带的推进剂,按照自由落体运动轨迹飞行)和巡航导弹(依靠空气 喷气发动机推力,依靠弹翼的气动升力进行推进,在大气层内以巡航状态 飞行);

  按射程分为:洲际导弹(射程在 8000 公里以上)、远程导弹 (射程在 5000-8000 公里)、中程导弹(程在 1000-5000 公里)、近程导弹 (射程在 1000 公里以内);

  按作战运用类型分为:战略导弹(射程在 3000 公里以上,携带核弹头,主要打击敌政治经济中心、军事战略及战争 潜力目标)和战役战术导弹(射程通常在 3000 公里以内,携带普通或者是 特种战斗部,主要担负战场支援任务,重点打击敌战场指挥机构、重兵集 团及枢纽目标);

  按发射点和目标点位置分为:地地导弹、地舰和地空 导弹、空空导弹、空地和空舰导弹、潜地导弹、舰舰导弹、岸舰导弹、反 弹道导弹、反坦克导弹、反雷达导弹。

  4.2.2.全球精确制导武器行业近二十年每五年 CGR 达 23%,未 来将持续维持高景气

  根据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所数据,近二十年全球精确制导武 器行业采购维持高景气度。每五年精确制导武器占所有军品采购份额由

  15.5%提升至 19%,每五年 CGR 达 23%。其中导弹采购份额从 12.2%提升 至 13.3%,复合增速达 18.2%;防空系统采购份额从 3.3%提升至 5.7%,复 合增速达 38.3%。防空系统增速更快,体现出导弹在全球范围内的广泛应用 与全球各国对导弹精确杀伤力及防范重要性的高度重视。展望未来,根据 Market Research Future 预计,2020-2026 年,全球导弹市场价值预计为 796 亿美元,CAGR 为 4.2%。

  

  美国精确制导武器采购 CAGR 达 11.42%,呈现高度景气特征。根据 OUSD,2015-2021 年,美国装备预算从 1539 亿美元增长到 2434 亿美元, CAGR 达 7.94%,国防预算占比从 26.77%提升至 34.51%,装备采购呈现高 增速与比重加大的特征与趋势。美国装备采购九大品种中,反导与防御系 统、导弹与弹药主要涉及精确制导武器。2015-2021 年,两者合计预算从 172 亿美元增长到 329 亿美元,CAGR 达 11.42%,装备预算占比从 11.18%提升 至 13.52%。美国精确制导武器采购呈现出高速增长与装备预算占比持续提 升的特征与趋势。

  4.2.3.增量武器平台挂载+制导武器新品替代升级+实弹演练加大 消耗+享誉国际市场驱动中国精确制导武器生产持续放量

  我国精确制导武器需求有望维持高景气度,主要得益于:

  武器平台 挂载引致的精确制导武器需求。我国新型战斗机、战斗直升机以及航母编 队将持续放量与扩张。其中,战斗机可挂载 10-20 枚左右导弹,武装直升机 一般可挂载 10 枚左右导弹,驱逐舰与护卫舰有数十到上百个垂直发射单元, 潜艇垂发系统可携带 10 枚以上导弹,武器平台挂载需求引致的精确制导武 器需求将持续放量;

  新型精确制导武器替代升级需求。我国近年来涌现出一大批新型精 确制导武器,范围涵盖高超音速导弹、反舰/反坦克导弹、潜射弹道导弹、 洲际战略导弹、防空导弹等,例如东风 17、鹰击 18、红箭 10、巨浪 2、东 风 41 以及红旗 9B 等,这表明我国在精确制导武器领域将持续产生替代升 级需求;

  中国精确制导武器凭借高性价比享誉国际军品市场。中国精确制导 武器性价比极高,SIPRI 数据显示 2010-2019 年中国导弹出口总额位列全球 第四位。未来中国精确制导武器将长期受益国际军贸需求。2020 年,中国国防预算为 1.268 万亿元,假设未来中国精确制导武器采购比重向美国导弹 与弹药采购比重 8.75%看齐,我国在精确制导武器采购或 可达 1109.5 亿元/年。

  

  4.3.新材料:受益于航空航天领域放量增长+载体用量占 比提升

  军用新材料均是指人造复合材料,复合材料由两种或两种以上化学、 物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成。复合 材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联 可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。军用新材料主要包括碳纤 维、高温合金、钛及钛合金。

  4.3.1.碳纤维:受益于航空航天领域放量增长+载体用量占比提升 +国产化替代加速

  4.3.1.1. 碳纤维性能出众,替代应用带来的经济效益显著

  碳纤维物理化学性能出众,广泛应用于国防与民用各领域。碳纤维是 一种含碳量在 90%以上的无机高分子纤维,由聚丙烯腈(PAN)或沥青、 粘胶等有机纤维在 1000 摄氏度以上高温的惰性气体下碳化制成。因其具有 其他材料无法相比的高比强度和高比模量,并具有耐腐蚀、耐高温、耐摩 擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热导性高、热及湿膨胀系数低等优良特 点、广泛应用于国防工业及高性能民用领域,下游应用涉及航空航天、轨 道交通、汽车、风力发电等行业。

  

  碳纤维可以按照原丝类型、力学性能、丝束大小、制造方法、形态等 不同维度进行分类。具体来看:

  按照原丝类型分为:聚丙烯腈(PAN) 基、沥青基、粘胶基。其中,聚丙烯腈(PAN)基碳纤维为目前碳纤维主 流产品,占市场份额 90%以上,粘胶基碳纤维占比不足 1%。

  按照力学性能分为:通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为 100GPa 左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度 2000MPa 以上)和高模型(模量 300GPa 以上)。强度大于 4000MPa 的又 称为超高强型;模量大于 450GPa 的称为超高模型。

  按照丝束大小分为:小丝束和大丝束。小丝束碳纤维初期以 1K、 3K、6K 为主,逐渐发展为 12K 和 24K ,主要应用于国防军工等高科技 领域,以及体育休闲用品。48K 以上碳纤维称为大丝束碳纤维,包括 48K、 60K、80K 等,主要应用于纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和 能源等民用工业领域。小丝束碳纤维生产企业主要集中在日本,而大丝束 碳纤维生产企业主要集中在美国。国际上,拉伸强度及模量是碳纤维分类 的主要标准,业内一般采用日本东丽分类法,2011 年光威复材主持起草的 《聚丙烯腈基碳纤维》国家标准的正式发布实施,自此,我国的碳纤维行 业有了自己的分类方法与标准。

  凭借其优良特性,碳纤维替代应用带来显著的经济效益。碳纤维复合 材料对其他材料进行替代带来的一种重要直接效果即是减重(结构轻量化), 例如飞行器减重后可提高航程和燃油经济性,具备显著的经济效益,根据 《碳纤维及石墨纤维》,轻型民航机/直升机/航空发动机/战斗机/干线飞机/ 超音速民航机/近地轨道卫星/同步轨道卫星/航天飞机每公斤减重所带来的 经济效益分别为:60/100/450/450/450/1000/2000/20000/30000 美元,是国家 亟需的战略性新材料。

  4.3.1.2. 碳纤维生产流程复杂,技术要求高

  碳纤维生产流程较为复杂,技术要求高。以目前产量最大、应用最广 的聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺流程为例,主要步骤包括:

  通过原油炼 制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯腈;

  将丙烯腈等原料按比例进行配料, 在一定温度下进行溶液聚合反应后进行脱单脱泡,然后通过湿法或干湿法 喷丝凝固成型,再经过热水牵伸、致密化、蒸汽牵伸等流程,生产出原丝;

  原丝经氧化炉空气气氛下反应得到预氧丝,预氧丝在氮气保护下,分别 经过低温碳化、高温碳化得到碳丝,之后经表面处理后进行上浆,最后经 烘干得到碳纤维产品。其中,原丝制备技术是 PAN 基碳纤维的核心技术。 原丝质量的好坏是成品碳纤维的关键因素,决定了碳纤维最终性能,而且 原丝影响碳纤维的生产成本及产量,主要原因系原丝生产成本占碳纤维总 生产成本的 51%左右。

  4.3.1.3. 碳纤维行业技术、资金壁垒较高,竞争格局较为集中

  碳纤维行业属于技术密集型及资本密集型产业。技术方面,其生产工 艺涉及精馏纯化、高分子合成、化纤纺制、高温处理、表面处理及界面科 学等多学科交叉,产业链长,产品系列多,生产技术复杂,产业发展涉及 产、学、研、用各个环节。特别是在航空航天领域,由于应用的特殊性, 碳纤维产品的质量标准高,且对稳定性有非常苛刻的要求。资本方面,因 产品研发周期长,需经历关键技术突破、试验线和中试线生产、应用验证、 规模化生产等过程,故前期资金具有长期耗资的属性。此外,碳纤维生产 成本较高,因其生产过程复杂,从原丝制备到预氧化碳化,再到上浆干燥 封装成品,每一步都需要高精度控制,故设备投入及维护成本高,且碳纤 维生产是高能耗过程,耗能也是导致生产成本过高的原因之一。

  凭借较高技术壁垒及资金壁垒,行业竞争格局较为集中。全球来看, 世界碳纤维技术主要掌握在日本公司手中,日本东丽、东邦、三菱丽阳占 据了全球 PAN 基碳纤维一半以上的市场份额,其中东丽是世界上高性能碳 纤维研究与生产的“领头羊”,是全球碳纤维领域的绝对龙头,2020 年市 占率为 32%。美国是继日本之后少数掌握碳纤维技术的国家,主要厂商包 括赫克塞尔和氰特,2020 年市占率分别为 6%和 4%。国内来看,大多数碳 纤维企业所提供的产品以中低端为主,且国外龙头公司依靠规模化及低成 本化优势对国内倾销式销售低端碳纤维,导致国内低端碳纤维领域产能严 重过剩,故国内生产中低端碳纤维的企业竞争激烈。

  

  4.3.1.4. 全球市场维持高景气,中国市场供不应求

  需求端:全球市场呈逐年增长趋势,中国市场增速高于全球。全球碳纤维需求呈现逐年增长趋势, 从 2010 年的 4.27 万吨增加至 2020 年的 10.69 万吨,CAGR 为 9.64%。2015 年,受益于风电领域景气上行叠加 B787、A350 飞机订单数量大幅增加,碳 纤维需求增速较快,同比+27.85%。根据赛奥碳纤维预计,2025 年全球碳纤 维需求将达到 20 万吨,2030 年将达到 40 万吨。从需求分布来看,风电叶 片(29%)、航空航天(15%)、体育休闲(14%)是需求占比最大的三大 细分领域;从下游需求交易金额来看,航空航天占比 38%,位居第一,意 味着航空航天领域对碳纤维制备技术要求较高,产品附加值最高。

  中国碳纤维需求大致分为两个阶段:2012 年前,需求量呈波动状态, 主要原因系在全球碳纤维供应不足的情况下,美国、日本等国家对中国实 行出口限制,导致中国碳纤维需求被抑制;2012 年后,需求量快速增长, 主要得益于国产碳纤维体系逐步完善且下游需求爆发,2012-2020 年 CAGR

  高达 25.12%,超全球水平。2020 年我国碳纤维总需求量为 4.89 万吨,同比 +29%,占全球需求量的 46%,我国已成为最大的碳纤维消费国。根据赛奥 碳纤维预计,2025 年我国碳纤维需求将达到 14.95 万吨左右,占全球需求 比例或达 75%。从需求分布来看,风电叶片(41%)、体育休闲(30%)、 碳碳复材(6%)为主要细分应用领域,我国碳纤维在航空航天领域需求占 比仅 4%,较全球水平有显著差距,未来提升空间大。

  

  4.3.1.5. 航空航天领域放量增长+载体用量提升+国产替代化 共同驱动碳纤维行业景气上行

  碳纤维作为航空航天的核心新材料,将受益于航空航天领域放量增长, 叠加单机载体用量提升。中国军机总量及机型结构均与世界军事强国有较 大差距,在全面加强练兵备战的背景下以及国家 2027 年实现“建军百年奋 斗目标”的阶段性目标驱动下,军机放量增长及机型迭代需求日益紧迫。 碳纤维作为符合飞机轻量化趋势的核心材料,有望受益于军机数量显著增 加。此外,根据中简科技招股说明书,目前发达国家在军机上的复合材料 使用比例高达 20%-50%,比如以美国 F-22 和 F35 为代表的第四代战斗机上 碳纤维复合材料用量达到 24%和 36%,在美国 B-2 隐身战略轰炸机上,碳 纤维复合材料占比更是超过了 50%。而我国应用比例相对较低,最先进的 五代机 J-20 复合材料用量仅在 20%左右,主要原因系国内复合材料制备技 术相对较落后。对标军事强国,我国复合材料在军机上的载体用量有较大 提升空间。

  

  产能+产品方面均体现国产替代化进程不断加速。从产能方面来看,随 着中国在碳纤维领域投入的不断增大,中国碳纤维运行产能占世界份额也

  不断提高,2020 年中国运行产能占比全球运行产能 21%,同比+4pct,位居 世界第二。从产品方面来看,目前国内已有 4-5 家碳纤维企业生产的 T300 级碳纤维应用到航空航天领域,T300 的工程产业化技术已基本过关。中简 科技更是通过多年技术积累,突破了高于 T700 级碳纤维技术,生产的 ZT7 系列高性能碳纤维已批量应用到航空航天领域,打破了国外对航空航天领 域高端碳纤维的封锁。随着中高端产能的继续扩张,叠加碳纤维生产技术 不断提升,我国中高端、高端碳纤维国产替代化空间大。

  4.3.2.高温合金:受益于下游航空航天放量增长+国产替代加速

  4.3.2.1. 高温合金是性能优良的耐高温材料,航空航天领域需 求占比最大

  高温合金具备优良物理化学性能,航空航天领域需求占比最大。高温 合金是指能在 600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类复合金 属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲 劳性能、断裂韧性等综合性能。下游应用领域中,航空航天需求占比最大, 达 55%。高温合金是制造航空航天发动机、船舶燃气轮机等高端装备热端 部件的关键材料,主要用于高压压气机、环形燃烧室、导向器、涡轮叶片 和涡轮盘五大热端部件以及机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件,用 量占发动机总重量的 40%~60%。根据中国产业信息网,航空发动机中原材 料成本占比约为 50%,高温合金为原材料主要构成,约占原材料成本的 36%。

  

  高温合金可以按照基体元素、成型工艺等不同维度进行分类。1)按基 体元素分类,高温合金可分为铁基(14.3%)/镍基(80%)/钴基(5.7%) 高温合金:铁基高温合金使用温度在 750~780℃之间,主要用于航空航天发 动机温度较低部位;镍基高温合金使用温度在 650~1000℃之间,用于发动机涡轮部分工作叶片、导向叶片、涡轮盘和燃烧室等(最热段部件);钴 基高温合金使用温度在 730~1100℃之间,可用于导向叶片材料,但成本较 高。

  2)按成型工艺分类,高温合金可分为变形(70%)/铸造(20%)/粉末 (10%)高温合金:变形高温合金可以进行热、冷变形加工,使用温度在 -253~1320℃之间,用于燃烧室、机匣、涡轮盘及叶片等结构件;铸造高温 合金指采用铸造方法直接制备零部件的合金材料,使用温度在 1300~1500℃ 之间,用于涡轮叶片(成材率较低的单晶叶片)、导向叶片、整铸涡轮、 增压器、机匣、尾喷管调节器等;粉末高温合金晶粒细小、成分和组织均 匀、基本消除了偏析,显著改善了热加工性能、能把难于变形的铸造高温 合金通过粉末法改善热塑性而成为变形高温合金,用于涡轮盘、压气机盘、 导流盘、涡轮工作叶片前后挡板、弹性环、鼓筒轴和承力环等部件。

  4.3.2.2. 航空航天用高温合金技术壁垒较高,竞争格局集中

  高温合金行业具有较高的技术壁垒、资金壁垒、市场先入壁垒和行业 准入壁垒。

  技术壁垒:高温合金产品技术含量高,分工序来看,铸造加 工的工艺较为复杂,特种冶炼、精密铸造、锻造、焊接等工序则需要技术 积淀和不断的技术创新。材料开发和生产工艺技术研发是行业内企业发展 的根本,新产品从开始研发至最终实现销售需要经过论证、研制、定型等 系列过程;

  资金壁垒:先进设备投入需要大量资金,叠加先进金属材料 产品研发也需要持续的资金投入,且新产品的认证周期相对较长,要求企 业有足够的资金保障;3)

  市场先入壁垒:高温合金多应用于航空发动机、 燃气轮机、核电装备等高温高压或易腐蚀等极端恶劣条件下,对产品的性 能和质量要求较高,用户在选定合格供应商后通常不会轻易更换;

  行业 准入壁垒:国家对武器装备科研生产活动实行许可管理,未取得许可不得 从事相应生产活动,从事军品相关生产活动必须通过严格审查并取得军工 资质。

  全球竞争格局较集中,美国处于领先地位。全球范围内能够生产航空 航天用高温合金的国家主要有美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本和 中国。20 世纪初,欧美等发达国家开始研究高温合金,已建立完善的高温 合金工艺、性能体系、过程控制及选材标准,高温合金材料的成本低、质 量高且稳定性较好。

  美国在高温合金行业中处于领先地位,拥有能够生产 航空发动机所需高温合金的通用电气公司和普拉特-惠特尼公司。英国是世 界上最早研究和开发高温合金的国家之一,其高温合金铸造技术世界领先, 代表公司有国际镍公司和航空发动机制造商罗罗控股公司。日本在镍基高 温合金、新型耐高温合金方面取得较大成功,主要生产企业有 JFE 钢铁株 式会社、新日铁住金株式会社、神户制钢等。中国企业目前仍难以做到高 良率、规模化、低成本化、稳定化生产,与发达国家相比,技术差距显著。

  中国竞争格局较集中,企业属于竞合关系。由于该行业存在较高的技 术壁垒,国内高温合金产品的生产集中在少数几家企业,主要包括特钢企 业:抚顺特钢、宝钢股份、攀钢集团等,以及科研院所及其下属企业:北 京航空材料研究院、钢研高纳、西部超导等。我国高温合金行业从业企业 数量少,整体技术开发水平与国际先进水平有较大差距,整体产能、实际 有效产量较小,尤其是高端航空用高温合金的有效产能远不能满足日益增 长的市场需求。目前国内从业企业间属于竞合关系,直接竞争较少,基本 上以努力实现技术创新、扩大产能、满足市场需求为目标共同发展。

  4.3.2.3. 中国高温合金市场规模增速快,存在显著供需缺口

  中国高温合金市场规模增速较快,美国在行业中处于领先地位。从市 场规模来看,2015-2020 年,全球高温合金市场规模呈现逐年增加的趋势, CAGR 为 5.0%。同期,中国高温合金市场规模增速较快,CAGR 高达 25.1%, 远超全球增速。由于工艺复杂、技术壁垒等限制因素,全球范围内高温合 金生产厂家主要集中在美国、俄罗斯、英法德、日本和中国。美国在高温 合金行业中处于领先地位,拥有能够生产航空发动机所需高温合金的通用 电气公司和普拉特-惠特尼公司,以及其他生产特钢和高温合金等佳能-穆斯 克贡公司、汉因斯·司泰特公司、国际因科合金公司等。此外,英国是世 界上最早研究和开发高温合金的国家之一,铸造合金技术世界领先,代表 性公司有国际镍公司。日本在镍基高温合金、新型耐高温合金方面取得了 较大的成功,主要生产企业有 JFE 钢铁株式会社、新日铁住金株式会社、 神户制钢等。

  中国高温合金市场供需两旺,存在显著的供需缺口。从供需格局来看, 供给端:中国高温合金产量呈逐年上升趋势,由 2012 年的 0.92 万吨增加至 2019 年的 2.76 万吨;需求端:中国高温合金需求量由 2012 年的 1.62 万吨 上升至 2019 年的 4.82 万吨,中国高温合金市场长期存在显著的供需缺口。 展望未来,由于高温合金行业具有较高技术壁垒,供给增长主要依靠现有 企业扩张产能,而下游需求受益于航空航天放量增长叠加国产化替代加速, 有望维持高增长,供需缺口或将长期存在。

  

  4.3.2.4. 航空航天领域放量增长+国产替代化加速共同驱动高 温合金行业景气上行

  高温合金是制造军用航空发动机关键热端部件的核心材料,将受益于 航空航天领域放量增长叠加国产替代化加速。我国军机总量与世代均与世 界军事强国有较大差距,在航空航天领域补缺补强的逻辑下,高温合金作 为制造军机发动机关键热端部件材料,将受益于军机放量。此外,国家对 航空发动机自主研发力度不断加大,“十三五”期间,我国全面启动实施 航空发动机和燃气轮机重大专项(“两机专项”),突破“两机”关键技 术,推动大型客机发动机、先进直升机发动机、重型燃气轮机等产品研制, 初步建立航空发动机和燃气轮机自主创新的基础研究、技术与产品研发和 产业体系。再者,我国高温合金企业目前仍难以做到高良率、规模化、低 成本化、稳定化生产,与发达国家相比,技术差距仍较为显著,故高端高 温合金仍需依赖进口,行业未来将受益于国产化替代加速。

  4.3.3.高端钛合金:受益于航空航天领域放量增长+载体用量占比 提升

  4.3.3.1. 钛合金具备优良性能,钛工业发展水平是国家综合实 力重要标志

  钛及钛合金具备优良性能,对国家国防发展具有重要战略意义。钛合 金是以钛为基加入适量其他元素,调整基体相组成和综合物理化学性能而 形成的合金,凭借其质量轻、比强度高、耐疲劳性、耐高温/低温、耐腐蚀 等优良性能,在航空航天、化工、电力、制药等领域实现广泛应用。钛及 钛合金对一个国家的国防、经济及科技的发展具有战略意义,钛工业发展 水平是一个国家综合实力的重要标志。在军用高端钛合金产业链中,钛合 金加工生产企业是产业链核心环节,通过采购原材料与设备以及委托外协 加工进行钛合金的生产,并将钛合金成品销售给下游航空锻造厂,后者承 接下游航空战机及发动机厂商的订单。

  钛材可以按照形态、用途、牌号(组织结构和合金成分)、是否添加 合金元素等不同维度进行分类。

  

  按形态分为:板材、棒材、管材、丝材、 锻件、铸件等,其中板材、棒材、管材为最主要形态,占比国内钛材产量 约 85%;

  按用途分为:航空、航天、船舰、兵器、化工用钛材等;

  按牌号分为:TA/TB/TC+阿拉伯数字;

  按是否添加合金元素分为:纯钛 材和钛合金。

  4.3.3.2. 钛合金行业技术壁垒较高,高端市场呈现寡头垄断格 局

  应用于航空航天领域的高端钛合金技术门槛高。航空航天等军工领域 对装备服役安全性、寿命等要求较高,因此相比于普通的民用钛合金,军 用钛合金对工艺技术和过程控制技术的要求非常高。其中,主要技术门槛 包括钛合金原材料的技术标准内控体系,工艺与工艺装备的匹配性,高纯 净钛合金熔炼控制技术,高熔点元素均匀化熔炼控制技术,高密度元素均 匀化熔炼控制技术,超大规格铸锭成分均匀化熔炼技术,均匀性控制熔炼 技术,高灵敏度探伤水平棒材及锻坯的锻造技术,超大规格棒材及锻坯的 锻造技术,航空紧固件叶片用小规格棒丝材的组织均匀化、细化制备控制 技术及钛合金产品的质量批次稳定性控制技术等。以上技术不仅需要较长 的研发周期,且需要长期的生产数据统计分析持续跟踪及改进,技术体系 较为复杂。

  行业集中度较高,高端钛合金市场呈现寡头垄断格局。根据中国有色 金属工业协会钛锆铪分会,中国钛合金行业企业数量近千家,但 CR10 市占 率接近 80%,其中宝钛股份、金天科技、西部材料、西部超导等头部企业 占据 50%以上市场份额,而高端军用钛合金规模化生产能力更是掌握在宝 钛股份、西部超导等企业手中。随着产业结构持续调整,行业集中度将进 一步提高。中国企业逐步增强高端钛合金供应能力,龙头企业宝钛股份和 西部材料均在公司年报提出着力产品业务转型升级,提升钛合金在航空航 天、海洋工程、生物医药等高端领域的应用比例。

  4.3.3.3. 行业结构性产能过剩,高端钛材供不应求

  需求端:中国钛材需求长期向好,航空航天领域钛材需求上升空间大。 根据中国有色金属工业协会数据,自 2015 年起,中国钛材消费量呈逐年上 升趋势,由 2015 年的 4.37 万吨增加至 2020 年的 9.36 万吨,CAGR 为 16%。 2020 年,受疫情负面影响,钛材需求最大的波音、空客等国际航空企业大 幅受挫,订单大幅减少,致使国际钛工业需求量下降,而我国钛工业受疫 情影响较小,实现高增速,我国钛材销量同比+36%,其中进出口量同比-29%, 国内销量同比+51%。

  从需求分布来看,化工(51%)、航空航天(18%)、船舶(3%)为 主要细分应用领域。从需求结构来看,航空航天、海洋工程、医药等高端 领域消费占比上升趋势,由 2011 年占比 13%提升至 2020 年占比 29%,国 内钛材消费向高端转型的趋势较显著。其中,航空航天领域增速较快,由 2011 年占比 8%提升至 2020 年的 18%。从全球范围来看,航天航空和军用 钛材消费量占全球钛材消费量在 50%左右,我国航天航空领域消费量占比 仍与全球平均水平有较大差距,未来成长空间大。

  

  供给端:中国中低端钛材供给过剩,已成为世界钛材生产大国。根据 中国有色金属工业协会统计,2000-2011 年,受化工、冶金等主力下游需求 刺激,中国钛合金产量由 2000 年初的 2500 吨以下增至 2011 年的 5 万吨以 上,以中低端钛合金为主。2011 年起,传统工业领域消费量大幅下滑致产 能过剩愈加严重,而航空航天等领域对高端钛合金需求持续增加,高端产 品供不应求。2015 年起,中国钛材产量呈逐年增加趋势。2020 年,全球钛 材供给端受疫情影响,产量大幅下降,以俄罗斯为例,全年钛材产量仅 2.6 万吨,同比-24%。但我国钛工业受影响较小,年产量达近 10 万吨,占全球 钛材产量的 50%以上。

  我国虽已成为世界钛材生产大国,供给端仍存在多项制约因素,其中包括:1)中国钛矿储量丰富,但多品位低,从而导致提取高品质钛矿精矿 工艺流程长且复杂、提取成本高,进而海绵钛制备纯度也受影响。因此高 端钛合金对海外高品质海绵钛产生需求,此外,受限于高品质海绵钛供应, 中国高端钛合金产能规模扩张受到约束。随着中国高端钛合金需求的上升, 高品质海绵钛及高端钛合金进口需求持续增长。根据中国海关数据,2014 至 2020 年,中国海绵钛进口量由 118 吨增加至 4723 吨,根据华经产业研 究院数据,同期中国钛合金进口量由 4978 吨增加至 6139 吨;2)国内外海 绵钛价格波动较大,影响行业盈利状况。

  4.3.3.4. 航空航天领域放量增长+载体用量占比提升共同驱动 高端钛合金行业景气上行

  钛合金作为飞机和发动机主要结构材料之一,将受益于航空航天领域 放量增长。中国军机总量及机型结构均与世界军事强国有较大差距,在全 面加强练兵备战的背景下以及国家 2027 年实现“建军百年奋斗目标”的阶 段性目标驱动下,军机放量增长及机型迭代需求日益紧迫。钛合金凭借其 强度高密度小、耐高温、高抗腐蚀性、长寿命、与复合材料匹配度好等优 点,广泛应用于飞机和发动机,主要应用于飞机的起落架部件、机身的梁、 框和紧固件等,发动机的风扇、压气机、叶片、鼓筒、机匣、轴等,有望 受益于军机放量。

  钛合金应用水平是影响军机性能重要方面,将受益于单机用钛量提升。 钛合金对于减轻结构重量、提高结构效率、提高机体寿命、满足高温及腐 蚀环境等方面具有其他金属不可替代的作用,其应用水平是衡量飞机结构 选材先进程度的重要指标,也是影响军用飞机战技性能的重要方面。目前 国外主要战斗机钛用量占比基本稳定在 20%以上,其中美国第四代战机 F-22(猛兽)用钛量高达 41%,创造了战斗机钛用量迄今为止的最高世界 纪录;美国 SR-71 高空高速侦察机(黑鸟),用钛量高达 93%,是历史上 钛用量最大的飞机。 我国歼击机的钛用量也呈现出逐渐上升的趋势:歼 8 为 2%,歼 10 为 4%,歼 11 为 15%,歼 20 为 20%,歼 31 为 25%,随着机 型迭代日益紧迫,我国钛用量在单机上的渗透率有较大提升空间。

  

  4.4.信息化:受益于军工现代化进程加速+信息化趋势加 深+多个下游领域放量增长

  军工电子主要分为军用被动元器件和军用集成电路。军用被动元器件 制作工艺相对成熟,主要包括 MLCC(多层陶瓷电容器)、钽电容、新型 电子元器件和连接器;军用集成电路包括红外芯片、FPGA(现场可编程逻 辑门阵列)和毫米波射频芯片。我们主要选取高景气度细分赛道——连接 器和 MLCC 进行分析及推荐。

  4.4.1.连接器:受益于现代化军队建设加速叠加其他下游领域放 量增长

  4.4.1.1. 连接器是构成完整系统不可缺少的基础元件,下游应 用广泛

  连接器是构成完整系统不可缺少的基础元件。连接器是电子系统设备 之间电流信号传输与交换的电子部件,它作为节点,通过独立或与线缆一 起,为器件、组件、设备、子系统之间传输电流或光信号,且保持各系统 之间不发生信号失真和能量损失的变化,是构成整个完整系统连接不可缺 少的基础元件。按照传输的介质不同,连接器可以分为光连接器、电连接 器、微波连接器和流体连接器,每种连接器功能不同,故设计和制造要求 各不相同:光纤连接器对于组件的对准精度要求严,因此对接触部件的加 工精度要求较高,洁净度高,定位准确;电连接器必须满足接触良好、工 作可靠的要求;微波射频连接器除了接触的可靠性要求外,对于阻抗设计 与补偿要求严格,需要符合插损、回损、相位和三阶互调等性能要求。

  连接器处于产业链中游,下游应用领域主要分为防务和民用两大类, 涉及行业较广泛。根据中航光电公司公告,连接器的上游主要包括金属材 料、塑胶材料、化工材料、同轴线缆、电镀服务等原材料及服务供应商, 机械加工设备、电镀加工设备、测试设备、装配设备等设备供应商。其中, 金属材料所占成本比重最大,主要用于制作连接器端子,塑胶材料次之, 电镀材料较小。下游主要分为防务和民用两大类别,防务领域包括军事、 航空航天、防务移动通信等,民用领域包括电信&数据通信、汽车制造、计 算机、工业、交通运输、消费电子等。从下游应用分布来看,根据 Bishop & Associates,2020 年电信&数据通信为应用最广泛的领域,占比 23.1%,其 次为汽车制造领域,占比 22.6%,其中,军工领域占比 6.0%。

  4.4.1.2. 军用连接器具有较高技术壁垒和资质壁垒,竞争格局 较集中

  军用连接器具有较高的技术壁垒和资质壁垒。1)技术壁垒:高端连接 器的技术含量较高,要求生产厂商必须具备较高的生产技术和工艺能力,通过自我开发需经过多年的努力,特别是要在短时间内掌握一些关键的工 艺参数非常困难;2)资质壁垒:由于军用连接器的生产制造具有高精度、 高难度、高可靠性、高性能及高保密性等特点,为确保所生产的产品能够 达到上述要求,我国对军用连接器科研生产任务实行许可证制度,参与军 用连接器科研生产的单位必须具备一定的生产资质条件,此外,科研生产 企业尚需拥有质量管理体系认证证书及保密资格证书。

  全球连接器竞争格局呈集中化趋势,国内军用连接器生产商主要有中 航光电、航天电器、永贵电器等。从全球范围来看,根据 Bishop & Associates 统计,全球前 10 大连接器供应商的市场份额已从 1980 年的 38.0%上升至 2020 年 60.8%,竞争格局呈现集中化趋势。其中,欧美和日本的连接器公 司得益于研发资金充足叠加长年累月的技术沉淀,在产品质和量上均具有 较大优势,在高性能专业型连接器产品领域长期处于领先地位,并通过不 断推出高端产品引领行业的发展方向。从中国市场来看,我国高端连接器 市场仍主要由泰科、莫仕、安费诺等外资龙头占据,本土企业仍以中低端 产品为主。我国军用连接器主要制造商包括中航光电、航天电器、永贵电 器等,其中,中航光电在航空、航天、兵器等多个领域均处于行业领先地 位,占据主要的市场份额。

  

  4.4.1.3. 全球连接器市场稳健增长,中国市场维持较高增速

  全球连接器市场规模整体呈现稳健增长态势,预计未来将持续增长。 全球连接器市场规模从 2010 年的 458 亿美元增长至 2020 年的 627 亿美 元,CAGR 为 3.19%。连接器行业对下游应用领域变化反应敏锐,终端市场 的规模增长与技术迭代将推动未来连接器市场规模持续增长,根据 Bishop & Associates 预测,2023 年全球连接器市场规模将会超过 900 亿美元。从 区域分布来看,全球连接器市场主要分布在北美、欧洲、日本、中国、亚 太(不含日本和中国)五大区域,占全球市场 95%以上份额。

  我国连接器市场维持较高增速,成为全球最主要的连接器市场。根据 中国产业信息网,2010-2020 年,我国连接器市场规模 CAGR 为 8.60%,高 于全球市场同期 3.19%的增速。根据 Bishop & Associates 统计,2020 年我 国连接器市场规模约为 202 亿美元,约占全球市场份额的 32.22%,位列全 球第一,在其他国家受疫情影响,连接器市场规模呈现同比负增长的情况 下,仅中国实现正增长,成为推动连接器市场增长的主要助力。根据中国 产业信息网,预计从2020年到2025年,我国连接器市场规模CAGR为7.70%, 则 2025 年中国市场规模将达到 293 亿美元。

  

  4.4.1.4. 军队现代化进程加速+其他民用领域放量增长共同驱 动连接器行业景气上行

  军用连接器作为航空、航天等系统中不可缺少且用量较大的基础元件, 将充分受益于航空航天放量叠加信息化建设加速带动的渗透率提升。根据 《军用电连接器的应用及发展》,军用电连接器是飞机、导弹、舰艇等武 器系统中用量最多的通用电子元器件之一。例如,一架现代歼击机使用电 缆长达 5km~10km,配套的电连接器约 800~1000 多件;一架大型客机电缆 总长度达 250 km,配套的电连接器约 4500 多件;神舟飞船仅推进舱和电源系统就使用了各类电连接器 500 多套;某型号战术导弹仅地面设备就选用 了各种电连接器 400 多套。

  电连接器及其电缆组件的主要功能是完成主机、 发动机、机载控制系统及机载设备之间的电气连接,是完整武器系统的必 备基础元件。到 2020 年,基本实现机械化,信息 化建设取得重大进展,战略能力有大的提升;到 2035 年,基本实现国防和 军队现代化”,在上层建筑的指引下,军队现代化建设进程不断加速,信 息化趋势不断加深,驱动军用连接器行业景气上行。

  5G 建设有序推进+新能源车渗透率提升驱动民用连接器领域。1)通信 领域:根据 Bishop & Associates 统计,2020 年,全球通信领域连接器市场 规模为 145 亿美元,为一大应用领域。展望未来,随着 4G 深度覆盖和 5G 建设推进,新型信息基础设施能力不断提升,原有基站将升级为 4G、5G 基站,带动民用连接器存量升级和替换需求,通信领域连接器将迎接新一 轮增长周期。根据 Bishop & Associates 预测,至 2025 年全球通信连接器市 场规模将达到 215 亿美元;

  2)汽车领域:根据 Bishop & Associates 统计, 2020 年,全球汽车制造领域连接器市场规模为 141 亿美元,为第二大应用 领域。目前,普通单一车型所使用的连接器达到 600~1000 个,新能源汽车 渗透率提升驱动连接器市场景气上行,主要原因系新能源汽车较传统汽车 增加了电驱动系统且电气设备数量大幅增加,意味着新能源汽车对连接器 产品需求量及质量要求都将大幅提高。展望未来,根据 Bishop & Associates 预测,至 2025 年全球汽车连接器市场规模将达到 195 亿美元。

  4.4.2.MLCC:受益于军工信息化趋势加深与多个下游领域放量 增长

  4.4.2.1. MLCC 作为性能优异的电容器,下游应用广泛

  电子元器件分为主动元件和被动元件,其中电容器是最为常用的被动 元件。电子元器件可被分为主动元件和被动元件:主动元件需要外接电源, 属于有源器件,能够对电信号特征进行更动、甚至执行数据运算、处理, 如各种晶体管、集成电路、影像管和显示器等;被动元件无需外接电源, 属于无源器件,只需输入电信号即可工作,但不会更动电信号基本特征, 仅“被动接受”电信号通过及对电信号的输出产生调节或改善作用。

  被动 元件主要包含电阻、电容和电感,其中,电容器是电子线路中必不可少的 基础电子元件,通过静电的形式储存和释放电能,在两极导电物质间以介 质隔离,并将电能储存其间,主要作用为电荷储存、交流滤波或旁路、切 断或阻止直流、提供调谐及振荡等。几乎所有的电子设备中都需要规模化 的配置,故电容器在被动元件中最为常用。根据全球电子元件行业协会 ECIA,2019 年全球被动元件市场销售额约 277 亿美元,其中电容占比最 大,约占 73.2%,电感约占 16.7%,电阻约占 10.0%。

  MLCC 凭借其优良特性,广泛应用于多个下游领域。根据介质不同, 电容器产品可分为陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器和薄膜电容器等,不同产品具有不同性能和应用领域(详见图表 121)。根据鸿远电子 招股说明书,陶瓷电容器可分为单层陶瓷电容器(SLCC)和多层瓷介电容 器(MLCC):SLCC 是在陶瓷基片两面印涂金属层,然后经低温烧成薄膜 作极板制作而成,其外形以圆片形居多;MLCC 则采用多层堆叠的工艺, 将若干对金属电极嵌入陶瓷介质中,然后再经高温烧结而形成。

  MLCC 较 其他电容器,具有以下优点:1)容量范围宽;2)频率特性好;3)工作电 压和工作温度范围宽;4)超小体积;5)无极性。凭借上述优点,MLCC 成为噪声旁路、电源滤波、储能、微分、积分、振荡电路等的基本元件, 被广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、医疗设备、轨道交通、汽车电子 等军事和工业领域。根据鸿远电子招股说明书披露,MLCC 的市场规模占 整个陶瓷电容器的 90%以上,占整个电容器市场规模约 50%

  4.4.2.2. MLCC 市场呈现寡头垄断格局,中国企业处于第三梯 队

  全球市场主要分为三个梯队,呈现寡头垄断格局。根据工艺水平和产 能规模可以分成三个梯队:日企在 MLCC 制造工艺、陶瓷粉料及产能规模 上占据绝对优势,在全球范围内处于第一梯队,代表企业有村田、太阳诱 电、TDK 等;美国、韩国、中国台湾地区企业总体处于第二梯队,代表企 业有三星、国巨、AVX 等;中国大陆地区企业则处于第三梯队,代表企业 有火炬电子、鸿远电子等。2020 年,排名前 6 的 MLCC 企业市场份额占整个市场规模的 85%,市场呈现寡头垄断格局。具体来看,全球 MLCC 市场 占有率前三的企业分别是村田(日本)、三星电机(韩国)和国巨(中国 台湾),市占率分别为 32%、19%和 15%。

  中国军用 MLCC 市场竞争格局较集中,龙头为鸿远电子和火炬电子。 由于军品市场准入门槛高,具有较高的资质壁垒,且产品质量要求严格, 目前国内军用 MLCC 市场竞争格局相对稳定,行业集中度明显。根据鸿远 电子招股说明书,国内军用高可靠 MLCC 生产企业中,宏科电子、鸿远电 子、火炬电子份额相近,高于业内其他企业。

  

  4.4.2.3. 全球连接器市场稳健增长,中国市场维持较高增速

  全球 MLCC 市场规模呈现明显周期特征,手机和计算机为最主要应用 领域。2018 年 MLCC 价格与市场规模在 2017 年已经高速上涨的情况下继续大幅上扬,全球 MLCC 市场实现了多年来罕见的高速增长,增速 分别达 25.5%与 33.8%。2019 年全球 MLCC 市场量价齐降,全球市场规模 同比下降 12.6%,主要系上年基数过大,以及手机、汽车等下游需求不振所 致。预计 2020 年,由于全球新冠疫情的影响,MLCC 市场规模将继续下滑, 同比下降 7.5%。全球市场将从 2021 年起逐渐恢复,到 2024 年市场规模有 望达 137.9 亿美元,五年 CAGR 为 3.9%,全球 MLCC 市场呈现明确的周期 特征。从需求分布来看,下游应用领域主要包括手机/PC/汽车/音视频与物 联网/工业及其他,市场需求份额分别为 38%/19%/16%/15%/12%。

  中国 MLCC 增速趋势与全球大致相符,军用市场呈现高增速特征。 2017 年与 2018 年,中国市场经历了 MLCC 价格与市场规模的双重上扬, 增速分别达 20.6%与 39.9%。2019 年增速微升达 0.9%,增速较 2018 年同期 大幅下滑主要系上年基数过大,以及手机、汽车等下游需求不振,MLCC 市场量价齐降所致。从 MLCC 军用市场来看,根据中国电子元件行业协会, 2014 年军用 MLCC 市场规模从 16.4 亿元增至 2020 年的 32.5 亿元,CAGR 达 12.1%,中国军工行业 MLCC 需求呈现明确的高增速和高景气度特征。

  

  4.4.2.4. 军工信息化趋势加深+其他民用领域放量增长共同推 动 MLCC 行业发展

  军用 MLCC 作为整体系统的基础单元,将充分受益于军工信息化趋势 加深。从全球范围来看,随着全球军事工业信息化、数字化的发展,武器 等系统装备开始大量装备电子信息系统,而 MLCC 作为组成整体系统必不 可缺的基础元件,在军工电子产业中用量逐渐规模化,需求持续增长。从 中国范围来看,随着我国国防事业高速发展,装备现代化进程加速,特别 是装备信息化、智能化、国产化持续推进,军用 MLCC 作为基础单元,广 泛应用于航空航天、船舶兵器等领域,需求增长趋势确定性较强。

  5G 应用趋势带来的通信基站、消费电子需求爆发以及汽车智能电子化 率与新能源车渗透率提升驱动 MLCC 民用市场。具体来看:1)5G 通信基 站:与 4G 基站相比,5G 基站的建设量更大,单基站 MLCC 用量更多,双 重因素叠加带来基站端需求持续走高。根据太阳诱电预测数据,2023 年全 球通信基站 MLCC 需求规模将为 2019 年的 2.1 倍;2)5G 智能手机:智能手机 MLCC 用量数据大体分层:低端与中端 机型单机 300-600 个,高端机型单机 600-1000 个。

  目前智能手机单机用量 平均为 800 个。根据 Kemet 数据,iPhone 6S 单机 MLCC 用量为 500 只,而 iPhone X 单机用量为 1000 个。随着智能手机不断更新换代,MLCC 需求量 向好;3)汽车智能电子化与新能源汽车:智能电子化率及新能车渗透率提 高带来的控制与娱乐模块需求增多将提升单车 MLCC 用量。例如,特斯拉 Model 3 单车用量为 9200 个,Model S 和 Model X 的单车用量均在 10000 只以上,而目前传统汽车平均用量为 8000 个/车。根据太阳诱电预测数据, 2023 年全球汽车 MLCC 需求规模将为 2019 年的 1.9 倍。

  (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。)

  精选报告来源:【未来智库】。

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