军用航空发动机制造行业产业链构成及市场发展状况
思瀚产业研究院 炼石    2024-04-27

（1）发动机制造行业基本情况与产业链构成

航空发动机是以化石燃料作为能源，将化学能转化为机械能、为飞行器提供动力的机械装置。航空发动机作为飞机的“心脏”，其产业链的复杂和专业化程度远远高于一般的工业制造产业，具有高压、高转速、高温、长期循环往复工作的运行特点，严苛的工作条件和高可靠性要求决定了航空发动机的研制需要综合工程热力学、气体动力学、燃烧学等诸多前沿学科来共同实现，因此航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”。

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产业，其发展水平已经成为衡量一个国家军事装备水平、科技实力和综合国力的重要标志，具有极高的军事价值、经济价值和政治价值。目前世界范围内具备军用航空发动机研制能力并形成产业规模的国家仅有美、俄、英、法、中五大联合国常任理事国，具备商用大涵道比涡轮风扇发动机研制能力并形成产业规模的则仅有美、英两国企业及其合资公司。

航空发动机产业链主要由设计研发、加工制造、试验和运营维修四大环节构成。同时航空发动机加工制造产业链可分为 4 个层次：原材料供应商、零部件供应商、子系统供应商和发动机整机制造商。

涡轮风扇发动机是当前航空发动机的主流。涡扇发动机由于其推力大、推进效率高、耗油率低等特点，广泛应用于战斗机、运输机、客机、无人机，占比在95%以上，是目前最为广泛的航空发动机。航空发动机中涡轮叶片价值量占比较高，占叶片总体成本的 60%左右。相较风扇叶片，涡轮叶片原材料价值更高、制造工艺更为复杂。涡轮叶片作为发动机重要热端部件，需要使用高温合金材料，冶炼技术要求高，且部分金属矿产资源较稀缺。此外，涡轮叶片一般采用熔模铸造，实现薄壁和复杂冷却结构，制造难度较其他叶片提升显著。

（2）我国军用航空发动机市场发展状况

当前世界正经历百年未有之大变局，中美经济、军事、文化等各领域的摩擦逐渐频繁化、常态化，提升国防实力是所有领域竞争的基础和民族发展的必然要求。“十四五”以来为实现强军备战目标，我国军用飞机加速列装，武器装备发展由以往的“研制、定型或小批量生产阶段”发展到批量生产阶段。

2022 年党的二十大报告中多次提及“加强国防和军队建设重大任务战建备统筹”，“实施国防科技和武器装备重大工程，加速科技向战斗力转化”、“优化国防科技工业体系和布局，加强国防科技工业能力建设”，到 2035 年基本实现国防和军队现代化。根据财政部相关统计数据，最近 10 年内，我国国防支出持续稳定增长。

当前，我国航空制造产品以军用飞机为主，“十四五”以来，我国军用飞机、军用无人机加速发展不断列装上量。从运-20 到歼-20，再到直-20，这些年我国航空工业领域“20 家族”不断壮大，各种机型相继研制成功并体系化发展。随着军用飞机型号升级和新机型加速列装对新型航空发动机提出了新需求，军用航发产品线愈发丰富，众多产品将陆续定型批产。

我国现役军机数量和结构与世界军事强国尚有一定差距，升级换装需求强烈。根据浙商证券研究所相关统计数据，目前中国拥有世界第三大空军，但与美国空军力量还有较大的差距。2022 年，美国军用飞机总数 13,300 架，我国军用飞机总数 3,284 架，我国军用飞机总数仅为美国的 24.69%。

在细分机型方面，我国战斗机中二代机存量占比仍然较高，而美国空军二代机已经基本退役，目前已经形成以三代机为主、四代机为辅的格局。“十四五”期间将是我国军机结构性升级换装的关键时期，国防需求迫使我国加快军用飞机的升级换代，未来 3-5 年将迎来军用飞机更新换代的高峰。

在成本占比方面，由于军用飞机用途特殊，其动力系统占整机价值比最高，达 25%，航电系统次之，机体结构占比约为 20%。因此，国防需求对航空发动机这一我国国防军工领域的短板提出了更高的产业发展需求。

目前我国军工企业外部竞争环境变化也正在不断加快，社会分工不断细化，未来随着军工集团 “大产业链+小总部”模式的不断建设，军工企业将非核心的生产制造环节转让给具有合格专业技术的生产厂家将成为主要发展趋势。

军用航空零部件制造企业或将显著受益于行业业务外包比例的增加，军工产业集群将以军工集团为核心，以关键加工装配工厂为辅助形成区域性航空制造产业园。具体到军用航空发动机产业，中国航空发动机集团有限公司仅完全掌控整机集成这一核心环节，上游零组件制造、原材料、控制系统、下游发动机维修等环节近年来逐步转让给系统外供应商、民营企业。