公司专注环锻件领域，全面参与国内军用航发批产、在研、预研型号市场，同时参与长江系列国产商发同步研发；境外市场与GE、普惠、RR等六大发动机厂商签订长协。2018-2021年公司营收复合增速达42.4%，净利润复合增速达78.5%；22年三季度末，公司在手订单达17.03亿元，较2021年末增长38.95%，在手订单饱满、预期高增长延续。2022年4月和9月公司连续实施两期股权激励，第二期业绩考核要求提高；2022年10月发布1.5亿定增方案，实控人计划全额认购，彰显发展信心。
　　1、航发锻件百亿级市场，专注环锻件深度绑定下游。我们测算未来十年国内军用航发锻件市场需求超900亿元，公司专注环锻件，受益批产型号放量、预研和在研型号逐步转批产；商用发动机市场境外需求恢复、长协数量增加，国产商发研制推进。2022年前三季度航空锻件业务营收7.5亿元，境外收入2.1亿元，均已超过21年全年水平。公司深度绑定下游主机厂，参与新一代军用和商用航发同步研发，占据有利竞争格局，预计22-24年航空锻件收入增速52.2%/50.0%/47.8%。
　　2、下游多领域发展，阴极辊业务带来能源板块新看点。公司以环锻件为基，产品同时包括航天锻件、燃气轮机锻件、能源锻件。
　　电解铜箔所需阴极辊国产替代背景下，公司配套钛环产品需求增加，预计22-24年能源锻件收入增速110%/45%/35%。
　　3、德阳项目投产扩充产能，智能化产线提升效率。公司德阳募投项目2023年1月正式投产,产能释放节奏匹配需求端增长，满产后年产值可达15亿元。德阳项目布局先进工艺与设备、提升智能化生产水平，有望提高生产效率与人均产出，带动毛利率水平再上台阶，预计22-24年公司整体毛利率33.8%/34.4%/35.0%。
　　公司短期订单预示增长明朗，长期航发赛道空间大、同步研发格局优；2024年以后股权激励费用影响减弱，利润端回归高增长。
　　预计公司2022-2024年归母净利润为1.71/2.65/4.83亿元，同比增长23.1%/54.8%/82.6%。首次覆盖，给予公司2024年30倍PE，对应目标市值145亿元、目标价101.62元，给予“买入”评级。
　　新型号批产进度不及预期的风险；原材料价格大幅波动的风险；募投项目爬坡进度不及预期的风险。
　　

研究报告全文：2023年01月04日买入首次评级航宇科技688239SH公司深度研究证券研究报告军工组航发环锻件核心供应商产能与需求共分析师杨晨执业S1130522060001振步入新阶段yangchengjzqcomcn联系人黄怡文huangyiwengjzqcomcn公司专注环锻件领域全面参与国内军用航发批产在研预研型号市场同时参与长江系列国产商发同步研发境外市场与GE市价人民币8225元普惠RR等六大发动机厂商签订长协2018-2021年公司营收复目标价人民币10162元合增速达424净利润复合增速达78522年三季度末公司在手订单达1703亿元较2021年末增长3895在手订单饱满预期高增长延续2022年4月和9月公司连续实施两期股权激励第二期业绩考核要求提高2022年10月发布15亿定增方案实控人计划全额认购彰显发展信心1航发锻件百亿级市场专注环锻件深度绑定下游我们测算未来十年国内军用航发锻件市场需求超900亿元公司专注环锻件受益批产型号放量预研和在研型号逐步转批产商用发动机市场境外需求恢复长协数量增加国产商发研制推进2022年前三季度航空锻件业务营收75亿元境外收入21亿元均已超过21年全年水平公司深度绑定下游主机厂参与新一代军用和商用航发同步研发占据有利竞争格局预计22-24年航空锻件收入增速5225004782下游多领域发展阴极辊业务带来能源板块新看点公司以环锻件为基产品同时包括航天锻件燃气轮机锻件能源锻件电解铜箔所需阴极辊国产替代背景下公司配套钛环产品需求增加预计22-24年能源锻件收入增速11045353德阳项目投产扩充产能智能化产线提升效率公司德阳募投项目2023年1月正式投产产能释放节奏匹配需求端增长满产后年产值可达15亿元德阳项目布局先进工艺与设备提升智能化生产水平有望提高生产效率与人均产出带动毛利率水平再上台阶预计22-24年公司整体毛利率338344350公司短期订单预示增长明朗长期航发赛道空间大同步研发格局优2024年以后股权激励费用影响减弱利润端回归高增长预计公司2022-2024年归母净利润为171265483亿元同比增长231548826首次覆盖给予公司2024年30倍PE对应目标市值145亿元目标价10162元给予买入评级新型号批产进度不及预期的风险原材料价格大幅波动的风险募投项目爬坡进度不及预期的风险敬请参阅最后一页特别声明1公司深度研究内容目录1航发环锻件核心供应商军民品业务快速发展511核心人员深耕产业十余年专注环锻件细分市场512研发成果快速实现产业化下游不同领域拓展推进613业绩增长驶入快车道股权激励与实控人增持看好未来72航发锻件百亿级市场专注环锻细分赛道优势突出921军用航发批产提速锻件市场百亿级规模922三足鼎立竞争格局公司专注环锻件细分领域923先进工艺与技术符合航空环锻件发展趋势113航发锻件核心主业增长逻辑下游深度绑定工艺优化提升1531收入端保持高增长规模效应与工艺优化带来盈利能力提升1532航发主机厂深度合作未来预研转批产占据好格局1633GE长协供应商境外收入恢复商发空间广阔174环锻件核心主业全面向下游多行业拓展1941航天火箭和导弹消耗属性锻件需求提升空间大1942军舰动力换装电力需求增加助力燃气轮机锻件业务2043国产阴极辊快速发展钛环业务带来能源板块新增长点215定位清晰产能释放与需求共振成本端保持平稳2351产能利用率处于高位德阳智能化产业基地投产2352高温合金和钛合金采购价格小幅波动毛利率稳中有升246盈利预测与投资建议2561盈利预测2562投资建议及估值267风险提示27图表目录图表1公司发展历程5图表2公司股权结构5图表3公司四大研发平台十大核心技术6图表4公司核心技术产品在高端装备领域应用6图表5公司各下游收入情况亿元6图表622年前三季度航空锻件业务收入占比达786图表7公司收入端增长稳健7敬请参阅最后一页特别声明2公司深度研究图表8公司22年三季度末在手订单达17亿7图表9公司利润端保持高增长7图表10公司利润率水平稳步提升7图表11公司各项费用率压降明显8图表1221年以来公司研发投入增长加速8图表13公司连续实施两期股权激励8图表14公司股权激励预计摊销费用万元8图表15我国军机数量结构与美俄存在差距9图表16成熟型号批产带来黎明公司收入高增9图表17预计未来十年国内军用航空发动机锻件市场空间超900亿元9图表18国内主要从事航空发动机锻造的企业10图表19主要企业航空航天锻造业务收入亿元10图表20主要企业航空航天锻造业务收入增速10图表21主要企业航空航天锻造业务毛利率10图表22主要企业净利率10图表23航空发动机环形锻件的特点11图表24航空发动机环形锻件产品排布图11图表25环锻件生产流程和设备11图表26锻件胀形试验结果12图表27热处理前后GH2036疲劳寿命的对比12图表28航空难变形金属材料环形锻件的简要发展历程12图表29新型航空发动机机匣要求更严格12图表30公司能够锻造各类先进航空难变形材料13图表31公司主要核心技术顺应行业发展趋势13图表32用于LEAP发动机的高压涡轮机匣和风扇机匣13图表33用于国内型号的低压涡轮机匣和燃烧室外机匣13图表34数值模拟求解器参数设置图14图表35锻件的应力和应变分布14图表36公司独特的工艺设计制造技术14图表37公司航空锻件业务境内外收入亿元及毛利率情况15图表38航空锻件业务各项成本占收入比重逐年下降15图表39公司材料利用率不断提升15图表40主机厂合作预研在研到批产长周期16图表41公司对航发集团下属单位销售稳定增长万元16图表42国产三代中等推力发动机可能搭配机型16敬请参阅最后一页特别声明3公司深度研究图表43公司境外长协业务的销售模式和认证时间17图表44公司境外锻件市场多种类件号获得较高份额17图表45全球航空客运市场需求回升18图表46LEAP系列发动机需求恢复18图表47国产大飞机C919发展历程18图表48国产商用发动机研发及生产进展18图表49公司航天锻件产品19图表50导弹上的环锻件分布19图表51公司航天锻件业务营收和毛利率19图表52公司燃气轮机锻件产品及客户20图表53公司燃气轮机锻件产品排布图20图表54公司燃气轮机锻件业务营收和毛利率20图表55公司能源锻件产品21图表56公司能源锻件业务营收和毛利率21图表57电解铜箔制造主要包括四大工序22图表58阴极辊示意图22图表59西安航天动力机械公司大直径阴极辊22图表60公司产能利用率已超过10023图表61公司IPO募投项目及经济效益23图表62公司募投项目打造航空锻造数字化智慧工厂24图表63公司钛合金采购价格波动大于海绵钛价格波动24图表64公司高温合金采购价格波动小于镍价波动24图表65公司高温合金钛合金采购价格对毛利率的影响25图表66公司收入拆分与预测26图表67可比公司估值27敬请参阅最后一页特别声明4公司深度研究11核心人员深耕产业十余年专注环锻件细分市场航宇科技自2006年成立起专注发展环锻件不断加大研发投入并进行科技创新成长为国内航空发动机环锻件主研制单位之一全面参与国内现役在研预研的航空发动机环锻件研制与生产任务同时与全球六大商用航空发动机公司GE普惠罗罗赛峰MTU霍尼韦尔签订长协配套全系金属材料的锻件制造2021年公司于科创板上市公司2013年某型系列环形锻件长试成功获得首个军工环锻件批产订单2014年攻克8级晶粒度GH4169盘件一次锻造成形的技术难题2015年在美国GE航空锻件供应商竞标会中获得Leap发动机的多项图号锻件供货资格2018年公司参加GE总部GE9X环锻件竞标赢得总额第二大的锻件包正式为世界最大商用航空发动机提供环锻件2019年718Plus合金的环形锻件成形方法获得美国发明专利授权公司取得首件国际发明专利根据官方公众号消息公司民用航空发动机机匣产品近日被认定为国家第七批制造业单项冠军产品该认定要求单项产品市占率位居全球前三名彰显公司产品竞争力图表1公司发展历程来源公司官网公司公告国金证券研究所董事长张华直接持有公司070的股权同时持有百倍投资5455的股权百倍投资持有公司2278的股权张华通过直接持有及间接控制的方式合计控制公司2348的股权为公司实际控制人下设全资子公司四川德兰航宇科技发展有限责任公司为公司IPO募投项目实施主体图表2公司股权结构来源Wind公司公告国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明5公司深度研究作为专业从事环锻件生产的企业公司董事长和总经理拥有三十余年产业工作经历主要管理人员和核心技术人员也均拥有十年以上产业工作经验高管层和核心技术人员拥有丰富产业经验有助于公司把握行业发展方向不断推动核心技术突破为推进公司研发产品生产提供稳定的护航能力为进一步强化在先进金属材料及精密热加工领域的生产能力和技术能力公司于2020年8月投资重庆三航新材料并持股165同时围绕产业链向上游延伸与相关企业开展钛及钛合金制品领域合作公司于2022年10月公告共同出资设立河南中源钛业公司总投资5000万元并持股1012研发成果快速实现产业化下游不同领域拓展推进公司主要产品为航空发动机环形锻件产品亦应用于航天火箭发动机导弹舰载燃机工业燃气轮机核电装备等高端领域经过不断的核心技术突破产业链深度融合截至2021年6月公司核心技术产品应用于70个航空发动机型号20个燃气轮机型号多个航天火箭及导弹型号图表3公司四大研发平台十大核心技术图表4公司核心技术产品在高端装备领域应用来源公司招股说明书国金证券研究所来源公司招股说明书国金证券研究所从下游来看航空领域一直是公司最大业务板块2018到2022年前三季度航空锻件收入占比均超过70航天作为公司第二大业务收入占比从2018年的84增长至2021年159今年以来公司航天锻件受下游订单减少影响22年前三季度收入占比降低至75燃气轮机锻件能源锻件业务根据订单需求每年有一定波动整体呈现上涨趋势公司能源板块由于阴极辊下游需求放量收入呈现快速增长趋势22年前三季度能源板块收入占比达99图表5公司各下游收入情况亿元图表622年前三季度航空锻件业务收入占比达781201100406101080040315077600302030805034067750204512003467823-2018年2019年2020年2021年2022Q1-3航空航天燃气轮机能源其他航空航天燃气轮机能源其他来源Wind公司公告国金证券研究所来源公司公告国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明6公司深度研究13业绩增长驶入快车道股权激励与实控人增持看好未来2018至2021年公司营业收入从33亿元增长至96亿元CAGR为4242022年前三季度实现营业收入99亿元同比增长578截至2022年9月末公司在手订单含税金额达到1703亿元较2021年末增长3895在手订单保持高增速表明公司下游需求持续旺盛对收入端增长形成有力支撑图表7公司收入端增长稳健图表8公司22年三季度末在手订单达17亿170120901801801601609699801001401231407012012080676010010059506080668040604560403330234040201820202010-0-0营业收入亿元同比在手订单亿元增长率来源Wind国金证券研究所来源公司公告国金证券研究所注2022年9月末为较2021年末的增长率2018至2021年公司归母净利润从024亿元增长至139亿元CAGR为7852022年前三季度实现归母净利润134亿元同比增长477高增长趋势延续伴随收入规模快速扩张公司盈利能力不断提升2018至2021年公司整体毛利率从225提升至326净利率由73提升至14522年前三季度毛利率为339同比125pct净利率为136同比-053pct主要系股权激励计提费用影响及研发支出增加图表9公司利润端保持高增长图表10公司利润率水平稳步提升1625040141314351220030100725081500520061504021001002-505-020-04-020-52017年2018年2019年2020年2021年2022Q1-3-10归母净利润亿元同比销售毛利率销售净利率期间费用率来源Wind国金证券研究所来源Wind国金证券研究所公司各项期间费用率压降明显同时持续加大研发投入2018至2021年公司销售费用率由27下降至18管理费用率由72下降至612022年前三季度管理费用率为62同比014pct销售费用率18同比-027pct2018-2020年公司研发费用基本保持稳定收入快速扩张下研发费用率下降2021年公司加大研发投入研发费用率由40提升至512022年前三季度研发费用率为55同比056pct主要系公司研发项目数量增加同时积极推进科研项目进度增加研发人员配置研发过程材料及能源消耗增加敬请参阅最后一页特别声明7公司深度研究图表11公司各项费用率压降明显图表1221年以来公司研发投入增长加速120610010058080460603404022020100--202017年2018年2019年2020年2021年2022Q1-32017年2018年2019年2020年2021年2022Q1-3销售费用率管理费用率研发费用率研发费用亿元同比来源Wind国金证券研究所来源Wind国金证券研究所公司2022年实施了两期股权激励彰显对于未来业绩增长的信心2022年4月公司公告实施第一期股权激励首次授予以25元股授予141名激励对象160万股限制性股票其后公告以25元股授予14名激励对象371万股预留部分限制性股票100归属的业绩目标值是22-24年扣非净利润为162025亿元22-24年扣非净利润复合增长率为2602022年9月公司公告实施第二期股权激励首次授予以35元股授予142名激励对象27138万股限制性股票100归属的业绩目标值是22-24年扣非净利润为162227亿元22-24年扣非净利润复合增长率为296较第一次股权激励考核要求有所提高图表13公司连续实施两期股权激励第一期股权激励第二期股权激励归属期解除限售期考核年度扣非净利润万元扣非净利润万元目标值Am触发值An目标值Am触发值An第一个2022年16112142951611214295第二个2023年20140175232200019142第三个2024年24772212292700023138来源公司公告国金证券研究所目前公司已经完成第一期股权激励首次授予和预留授予以及第二期股权激励首次授予2022到2025年两期股权激励预计摊销费用合计为4567万元7732万元3008万元和921万元图表14公司股权激励预计摊销费用万元期数授予批次授予数量万股预计摊销的总费用2022年2023年2024年2025年第一期首次授予160403217411546610136预留授予3785737032913029第二期首次授予27111338245758582268756合计456777323008921来源公司公告国金证券研究所2022年10月公司发布公告以4325元股的价格向特定对象发行股票不超过3468万股募集资金总额不超过人民币15亿元扣除发行费用后净额全部用于补充流动资金公司实控人张华全额认购本次向特定对象发行的股票发行完成后张华所支配表决权将占2530实控人认购充分展示了对公司未来发展的坚定信心敬请参阅最后一页特别声明8公司深度研究21军用航发批产提速锻件市场百亿级规模公司下游面向发动机主机厂需求处于高速增长趋势十四五期间军队加快现代化建设全面加强练兵备战我国国防预算开支呈现稳定增长趋势航空装备将直接受益于国防开支的总量增长和装备支出的结构性增长军机弥补数量和代际差距的迫切性要求带来发动机配套市场需求确定性增长航空发动机从预研在研到批产的各个阶段需要全产业链的深度合作发动机的代际升级需要从材料工艺设计全方位的提升航发动力作为我国航空发动机唯一总装上市单位旗下西航公司黎明公司南方公司黎阳公司四大主机单位收入增长与型号生产节奏同步三代成熟型号批产加速带来黎明公司收入高增公司作为环锻件核心供应商与主机厂全面合作充分受益航发需求增长图表15我国军机数量结构与美俄存在差距图表16成熟型号批产带来黎明公司收入高增120100806040200-20-40西航公司黎明公司南方公司黎阳公司来源WorldAirForces2022国金证券研究所来源航发动力公告国金证券研究所我们假设未来十年参照美国将各类军机扩编等比例换代以及更新换代至美国的约60水平其中对于不同类型飞机的扩编比例参考我国现状技术实力和与美军不同需求有不同程度修正参考国外对应型号军机和发动机采购价格在此基础上分别测算军机列装备发换发和发动机维修三方面的市场需求预计未来十年国内军用航发市场空间超6000亿元假设对于发动机新机锻件价值占比为20锻件是静态构件维修需求少假设发动机维修中锻件价值占比为1测算得到未来十年国内军用航发锻件市场空间超900亿元平均每年市场需求近百亿图表17预计未来十年国内军用航空发动机锻件市场空间超900亿元新机装备发军用航发锻预测军机增新机装备锻换发市场空换发锻件市发动机维修维修锻件市单位亿元动机市场空件合计市场量件市场空间间场空间市场空间场空间间空间战斗机轰炸机16271361272763153113711436运输机加油机特种作8291470294474956296395战飞机教练机92921743651390157直升机20672655311623137178合计545333136631418284199220966来源WorldAirForces2022美国国防部国金证券研究所22三足鼎立竞争格局公司专注环锻件细分领域国内航空发动机锻造领域公司的主要竞争对手为中航重机下属安大锻造宏远锻造以及派克新材安大锻造宏远锻造作为航空工业体系内企业从事航空锻造业务50多年在境内军品市场具备更强的先发优势安大锻造是目前国内最大的航空环形锻件生产企业宏远锻造以飞机模锻件和航空发动机盘轴类锻件为主派克新材进入航空领域较晚敬请参阅最后一页特别声明9公司深度研究在国外客户方面公司境外客户全面覆盖GE普惠罗罗赛峰霍尼韦尔MTU并签订了为目前国际主流窄体宽体商用干线客机新一代发动机配套环形锻件的长期协议较中航重机和派克新材公司境外航空锻件业务客户合作更为广泛图表18国内主要从事航空发动机锻造的企业锻造业务领域公司名称成立时间海外客户机身锻造发动机锻造盘轴类机匣等环类中航重机安大锻造1966年罗罗赛峰ITP等飞机结构件空客波音赛峰中航重机宏远锻造1965年航空发动机霍尼韦尔派克新材2006年模锻拓展中GE罗罗GE普惠赛峰罗罗MTU霍尼韦航宇科技2006年尔柯林斯航空美捷特来源公司招股说明书中航重机公告派克新材公告国金证券研究所从航空航天锻造业务的收入对比来看宏远锻造和安大锻造深耕行业全面参与各型号配套同时供应机身和发动机锻件收入体量明显高于派克新材和公司派克新材2013年进入航空航天领域受益批产型号近年来快速放量2019年以来收入端保持高增长公司航空航天锻造业务收入占比高随着未来参研型号批产放量有望维持高增长趋势图表19主要企业航空航天锻造业务收入亿元图表20主要企业航空航天锻造业务收入增速302714024251202019100201717171814158015601087565640323521120-02017年2018年2019年2020年2021年1H22-202017年2018年2019年2020年2021年1H22中航重机宏远锻造中航重机安大锻造中航重机宏远锻造中航重机安大锻造航宇科技航空航天派克新材航空航天航宇科技航空航天派克新材航空航天来源Wind中航重机公告国金证券研究所来源Wind中航重机公告国金证券研究所从盈利能力对比来看派克新材或因批产先进型号份额较高航空航天业务毛利率领先公司与中航重机锻造业务毛利率接近并呈现稳中有升趋势派克新材由于民品比重较高民品业务成本端承压对整体净利率有所拖累中航重机近年来净利率改善明显公司净利率在2018年由负转正后逐年改善盈利能力不断提升图表21主要企业航空航天锻造业务毛利率图表22主要企业净利率6020501540103020510002017年2018年2019年2020年2021年2022Q1-32017年2018年2019年2020年2021年1H22-5-10中航重机锻造业务航宇科技航空航天派克新材航空航天中航重机航宇科技派克新材来源Wind国金证券研究所来源Wind国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明10公司深度研究23先进工艺与技术符合航空环锻件发展趋势航空锻件主要分为机体锻件起落架锻件发动机锻件其中发动机锻件包括环形锻件和盘轴类锻件航空发动机环形锻件一般使用钛合金和高温合金等难变形金属材料相应的产品技术难度大工艺复杂质量要求高应用于风扇压气机涡轮和燃烧室等四大部件中按照安装位置和功能可以分为机匣安装边封严环各类支承承力环壳体等部件起包容连接支撑密封等作用是航空发动机中的重要部件图表23航空发动机环形锻件的特点图表24航空发动机环形锻件产品排布图项目环形航空锻件材料高温合金钛合金高强度钢等难变形材料材料变形抗力大变形温度窄锻造塑性差技术难度组织均匀性和力学性能指标高零件有效厚度小机加变形难控制锻造加热温度范围窄锻造火次多变形量小制造工艺终锻温度高火次与变形量控制严格质量稳定性一致性可靠性和可追溯性要求产品质量要求较高金相组织和力学性能均匀性要求高来源公司招股说明书国金证券研究所来源公司招股说明书国金证券研究所胀形与热处理是生产工艺的关键环节航空环锻件的主要生产工序包括下料按照原材料棒材大小及工艺要求进行下料加热锻造主要包括采用液压机进行制坯采用辗环机对坯料进行扩孔辗环工序胀形采用胀形机使锻件毛坯厚度减薄内外径扩大热处理机械加工理化检测成品检验公司采购原材料进行热加工成合格锻件交付机加工单位或主机厂从加热到锻造和热处理是航空环形锻件技术集中领域图表25环锻件生产流程和设备来源公司官网派克新材官网国金证券研究所根据航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析不同的合金成分制备工艺微观组织类型等都会对航空锻件硬度性能与疲劳性能产生影响在制备工艺上锻造和辗环工艺主要由相应锻压机和辗环机完成而后续胀形工艺上环形锻件胀形后可提高材料利用率根据公司发表的GH4169合金低压涡轮机匣异形环锻件胀形工艺轧制后采用胀形工艺得到的低压涡轮机匣异形环锻件的尺寸精度更高力学性能和组织均匀性有所提升在保证低压涡轮机匣异形环锻件形状尺寸满足粗加工要求的前提下使锻件质量减少135kg材料利用率提高17从而可显著降低生产成本在热处理环节不同的热处理对锻件性能优劣产生较大影响根据不同热处理工艺对敬请参阅最后一页特别声明11公司深度研究GH4169合金组织及性能的影响不同的热处理工艺可以对合金的晶粒度强化相的沉淀或溶解析出数量和颗粒尺寸甚至晶界状态产生影响根据航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析铁基高温合金GH2036其性能的优劣主要依赖于不同的热处理方式如再结晶退火处理可获得粗大的柱状晶组织使合金获得优良的高温持久性能热处理过程中析出强化相的数量分布对合金疲劳性能有着较大的影响而硬度性能和疲劳性能是衡量金属材料性能的重要指标是航空锻件检验评价的标准热处理工艺是增强锻件的强度和疲劳寿命提高锻件使用性能的关键图表26锻件胀形试验结果图表27热处理前后GH2036疲劳寿命的对比来源GH4169合金低压涡轮机匣异形环锻件胀形工艺国金证券研究所来源航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析国金证券研究所公司具备国内外先进航空难变形材料锻造能力随着航空发动机的代际升级需要使用高硬度高寿命高使用温度的锻件而优质锻件除了热加工工艺的优化外还需要不断研发和使用性能更优良的材料冶炼环节难变形材料在三代发动机的环形件上得到越来越广泛的应用特别是GH4169材料已经占到发动机材料的30并在各发动机型号环形件得到大量应用随着四代和五代现代战机越来越高的要求对热膨胀系数高温蠕变持久疲劳等性能提出了更高要求更多新型难变形材料在环形锻件上得到应用如GH909GH4738GH4783等使用更加先进的材料可以提高相应锻件在发动机上的使用温度以及组织稳定性等以某新型航空发动机为例其机匣采用更为先进的材料GH4738相比GH4169其在使用温度组织稳定性等性能指标方面要求更为严格图表28航空难变形金属材料环形锻件的简要发展历程图表29新型航空发动机机匣要求更严格来源公司招股说明书国金证券研究所来源公司招股说明书国金证券研究所材料锻造优势助力公司获得较高市占率截至2021年6月公司已掌握43种牌号的高温合金17种牌号钛合金20种牌号的铝合金及各类高强度钢材料的塑性成形技术在国内同行市场比较公司研制的某新型制坯工艺的新型钛合金材料Ti2AlNb轧制技术新型航空材料GH4780及相关轧制工艺某铝基复合材料轧制技术具有一定优势在拓展境外业务的同时公司发展了多种先进航空材料的环轧锻造能力对Inconel718Rene41Waspaloy718Plus等主流航空材料具有丰富的应用经验此外积累了Inconel783Haynes242Haynes244GTD222Ti2AlNb等新型航空材料的塑性成形技术敬请参阅最后一页特别声明12公司深度研究图表30公司能够锻造各类先进航空难变形材料下游材料先进性种类主要牌号材料牌号应用发动机高温合金GH4169GH536GH3128GH2150GH4648GH4698等一般材料境内军钛合金TC4TC11TA15TA7TC1TC2TC6等全部全部品航空高温合金GH738GH141GH907GH4133BGH3230等先进材料钛合金TC25TA12ATC17等高温合金GH4169GH3536一般材料钛合金TC4TC2民品锻AB牌号为独家技B牌号C牌号GH4169DGH4141Rene41IN783C牌号锻件为独家产品件高温合金术先进材料IN909HS188铝基复材A牌号高温合金IN718IN625Rene41IN750C263LEAPGTFGE9XXWB一般材料GE赛峰罗罗钛合金TI64T10007000PP20境外民普惠等公开招标的IN718PlusWaspaloyHS188Haynes242IN909GTD222RB3043等型号发动机部品锻件高温合金所有锻件对应材料先进材料Haynes244分锻件未取得全部锻件的锻造技术钛合金TI-6242订单来源公司招股说明书国金证券研究所公司核心技术顺应大型精密智能化锻造发展公司经过多年研发以及和客户深度合作不断突破核心技术可进行精密环扎大型复杂构件整体精密锻造环轧锻件制造过程精确控制等契合行业发展趋势图表31公司主要核心技术顺应行业发展趋势核心技术符合行业发展趋势授权专利数产品应用航空难变形金属材料组织均匀性控制技术大型化精密化19项航空锻件等低塑性材料成形表面控制技术精密化绿色锻造16项航空锻件等全流程的工艺智能数值仿真设计与优化关键技术数字化智能化绿色锻造11项航空锻件等复杂异形环轧锻件轧制中间坯设计与制造关键技术精密化数字化智能化17项航空发动机机匣等大型复杂异型环件成形成性一体化轧制关键技术大型化精密化数字化智能化19项航空发动机机匣等复杂薄壁异型环轧锻件精确稳定轧制成形关键技术精密化数字化智能化24项航空发动机机匣等难变形材料环件轧制全流程低应力控制关键技术精密化20项航空锻件等环轧锻件制造过程精确控制技术精密化数字化智能化绿色锻造50项航空锻件等来源公司公告国金证券研究所环形锻件特别是机匣类锻件需要轻质化复杂化设计公司核心技术应用可实现大型复杂薄壁异型环锻件的生产并配套至国内军民用发动机以及国际主流窄体和宽体客机发动机例如公司生产的Waspaloy高温合金燃气轮机机匣锻件重25吨高压涡轮机匣应用于LEAP-1A1B发动机生产LEAP-1C风扇机匣生产低压涡轮机匣用于长江系列发动机图表32用于LEAP发动机的高压涡轮机匣和风扇机匣图表33用于国内型号的低压涡轮机匣和燃烧室外机匣敬请参阅最后一页特别声明13公司深度研究来源公司官网国金证券研究所来源公司官网国金证券研究所公司通过数值模拟技术可获得锻件生产适宜数据有效减少材料浪费和提高生产效率锻造过程数值模拟技术是对锻造过程进行模型建立运用数值计算模拟实际的锻造过程显现变形过程中工件内温度场和应力场的变化情况以及各工艺参数对锻造变形的影响规律以此获得优化的模拟工艺方案根据航空钛合金锻造技术的研究进展数值模拟被公认为20世纪塑性加工领域最重要的成就之一以钛合金为例通过建立符合实际的钛合金锻造过程微观组织模型并对其进行模拟预测揭示锻造过程中不同工艺条件下的微观组织分布规律可以正确制定和优化钛合金锻造工艺提高钛合金锻件质量和性能根据TA15钛合金锻造过程的三维有限元模拟数值模拟分析了成形过程坯料外形金属流动规律温度场应变应力分布等得到了理想的坯料尺寸和较为合理的锻造参数图表34数值模拟求解器参数设置图图表35锻件的应力和应变分布来源基于Simufact的GH3044异形截面环件轧制过程数值模拟国金证券研来源TA15钛合金锻造过程的三维有限元模拟国金证券研究所究所公司应用数值模拟可稳定提高生产效率公司基于多项拥有自主知识产权的核心技术通过可视化管理全流程仿真数字化精轧一套独特的工艺制造技术成功实现了GH4169GH4141718plus等主流航空材料的稳定轧制成形是公司能够配套参与国内航空发动机关键型号同步研发的重要基石也是公司全面参与境外市场竞争的基础图表36公司独特的工艺设计制造技术来源公司招股说明书国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明14公司深度研究31收入端保持高增长规模效应与工艺优化带来盈利能力提升航空锻件作为作为公司收入占比最大的业务主要产品包括风扇机匣燃烧室机匣高压涡轮机匣低压涡轮机匣以及支承封闭环等发动机环形锻件2017-2021年公司航空锻件收入从12亿元增长至67亿元CAGR达5242022年前三季度公司航空锻件业务实现收入752亿元保持高速增长态势2017-2021年公司境内航空锻件业务收入从10亿元增长至47亿元CAGR达468境外业务在2018和2019年快速增长与境内收入接近2020年受疫情影响境外业务出现下滑同期国内航发收入快速增长2021年以来境外业务快速恢复境内业务增长稳定2022年前三季度公司境内航空锻件业务实现收入54亿元占航空锻件业务比重为714境外业务实现收入21亿元图表37公司航空锻件业务境内外收入亿元及毛利率情况60400543505047403004025030200242221201502013101011100105002-002017年2018年2019年2020年2021年2022Q1-3境内航空收入境外航空收入境内毛利率境外毛利率来源Wind公司公告国金证券研究所注2021年及之后公司没有拆分境内外航空锻件收入由于境外收入绝大部分来自航空锻件业务用境外收入代替境外航空收入随着产量增加带来规模效应单位制造费用下降生产工艺优化单位直接材料成本下降公司航空锻件业务毛利率近年来稳中有升2022年前三季度毛利率为35较2021年提升24pct同时境内业务毛利率显著高于境外业务根据公司公告对于航空难变形材料复杂结构环件如高温合金和钛合金发动机机匣环件材料利用率低大量贵重合金材料被切削严重制约了此类环件批量生产效率成本和质量稳定性公司通过模拟仿真技术和近净成形技术有效降低了材料的加工余量材料利用率得到提升图表38航空锻件业务各项成本占收入比重逐年下降图表39公司材料利用率不断提升120800400100700350350963269188600304300858227180500250762346840020060300150402001001005020000002018年2019年2020年2021年2022Q1-3高温合金钛合金结构钢铝合金不锈钢其他合计材料费用收入人工费用收入2017年2018年2019年2020年制造费用收入毛利率右轴来源公司公告国金证券研究所来源公司招股说明书国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明15公司深度研究32航发主机厂深度合作未来预研转批产占据好格局航空锻件企业在取得境内客户的供应商相关资质后进行产品试制产品试制分为预研和在研阶段客户对某型号的产品进行预研或在研时公司即参与对订单进行生产经试验件试制工艺优化且客户整机定型后进入产品定型批产阶段客户对定型的产品进行批量下单公司进行批量生产航空发动机从研制到批产经历的时间长前期参研指定供应商后续批产阶段基本由参研供应商进行产品供应格局稳定公司航空锻件下游最大客户为航发集团根据公司招股说明书公司直接客户包括航发集团下属单位A1A2A3A6等2018-2020年公司向四家单位合计销售额从11亿元增长至32亿元2020年A3单位销售额达12亿元A1单位销售额达09亿元图表40主机厂合作预研在研到批产长周期图表41公司对航发集团下属单位销售稳定增长万元1400012000100008000600040002000-2018年2019年2020年来源公司招股说明书国金证券研究所来源公司招股说明书国金证券研究所公司在2017年公告与贵州黎阳签署3年战略协议协议涵盖产品范围包括贵州黎阳各型号发动机所需的锻件毛坯贵州黎阳承诺在同类产品同等价格水平条件下优先向航宇科技订货并确保较大的市场份额优先选择航宇科技作为新型号研制的供应商优先向航宇科技支付货款公司承诺不断加强生产质量体系能力建设并为贵州黎阳建立相应的战略物质储备以确保贵州黎阳的需求及时得到满足战略协议的签署彰显公司与主机单位深度良好合作关系在预研新型号中格局较优贵州黎阳是我国中小推力航空发动机研发生产基地和先进航空发动机关键零部件重要供应商承制有WP-7以及WP-13两大重点型号航空涡轮喷气发动机设计生产的WS-13中等推力军用涡扇发动机技术较为先进2021年航发动力公告贵州黎阳三代中等推力航空发动机生产线建设项目已通过竣工验收三代中推发动机可搭载轻型多用途战斗机如枭龙高端无人作战飞机如攻击-11以及中型舰载机如FC-31及其他改型等重要机型对于完善国产航空发动机谱系和型号至关重要未来随着黎阳储备型号项目转批产公司与主机厂深度合作有望充分受益型号批产放量带来的锻件需求增长图表42国产三代中等推力发动机可能搭配机型来源新浪军事国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明16公司深度研究33GE长协供应商境外收入恢复商发空间广阔国际航空零部件主要采用转包生产模式主要航空发动机生产商出于降低成本提高盈利能力的考虑国际转包业务逐渐向中国及亚太地区转移为相关企业带来了发展机遇在国际商用航空发动机市场首先需要取得NADCAP等航空航天工业系统质量管理体系认证之后主机厂对锻造热处理等特种生产工艺审核以获得供应商资质这一阶段需要3-5年通过资格认证后以单件首件包审核等方式逐步考察供应商的持续供货能力和质量保证能力才会与供应商就部分航空发动机型号签订长协这一阶段需要2-3年长协签订后一般1-2年实现长协项目产品的批量交付全过程周期较长图表43公司境外长协业务的销售模式和认证时间来源公司招股说明书国金证券研究所2013年公司通过GE锻造和热处理工艺的审核2015年9月通过首件包交付审核2017年2月与GE签订五年长协成为其亚太地区唯一本土供应商以GE航空独创合金GTD222为例公司是国内少数完成其工艺认证并实现批产的锻造企业成为全球两家为新一代窄体客机发动机LEAP生产高压涡轮机匣锻件的企业之一也是亚太地区少数取得授权制造LEAP发动机风扇机匣锻件的企业同时配套供应世界推力最大的商用航空发动机GE9X以获得GE5年长协为契机公司又陆续获得罗罗普惠霍尼韦尔赛峰MTU等的供应商资质签订多项长期协议全面参与境内外航空发动机锻件配套市场竞争根据公司公告在GE宽体机发动机GE普惠赛峰窄体机发动机中公司供应锻件种类数量达154件其中35种锻件公司份额达到1002018-2020年形成销售收入36亿元其中GE窄体机发动机锻件贡献收入27亿元图表44公司境外锻件市场多种类件号获得较高份额公司锻件种公司锻2018-2020年项目最终客户材料牌号类数量件份额收入万元宽体机GE32100Haynes244IN750Rene41等3929285-303320-50IN718HS188Rene4115-5PHGE274081350-90IN909等2100窄体机普惠4250IN718TI64IN625等2832325赛峰TI64M152等12151100总计15435383来源公司招股说明书国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明17公司深度研究受疫情冲击影响2020年以来全球航空客运市场需求量显著下降航司缩减机队规模民用客机交付量出现下滑相应发动机需求下降随着全球民用航空市场景气度回升新机交付带动民用航空发动机市场需求公司境外市场需求显著恢复增长趋势强劲根据商飞公司预测未来20年全球客机预计交付42428架其中单通道窄体客机预计交付30367架占比超七成窄体客机发动机市场GE具有垄断地位LEAP系列发动机成为空客A320neo首选发动机和波音737max唯一发动机选型根据GE最新年报预测LEAP发动机交付量在2023年将接近2000台恢复至疫情前水平公司作为GE亚太地区重要供应商配套LEAP发动机高压涡轮机匣和风扇机匣等产品境外市场天花板较高图表45全球航空客运市场需求回升图表46LEAP系列发动机需求恢复来源空客全球市场预测2022国金证券研究所来源GE年报国金证券研究所国内商用航空市场国产大飞机发动机国产化推进带来配套市场巨大空间根据商飞公司预测到2041年我国民用客机机队规模预计达10007架未来20年交付新机9284架其中支线客机958架单通道客机6398架双通道客机2038架国产民机体系发展进入新阶段2022年末支线客机ARJ21交付第100架窄体干线客机C919顺利完成首架交付目前ARJ21搭载发动机为CF34-10A发动机C919搭载发动机为LEAP-1C发动机均为GE公司生产国产配套发动机尚处于研制阶段其中支线客机配套发动机CJ-500已完成设计单通道客机发动机CJ-1000已开始装机考核双通道客机发动机CJ-2000模型亮相2022航展公司作为长江系列发动机核心配套单位在2017年获得航发商发优秀供应商称号根据公司发表的IN718合金低压涡轮机匣整体精密成形研究目前用于国产商用航空发动机的低压涡轮机匣投料重量为1327kg锻件重量为1122kg交付重量为577kg锻件材料利用率仅为51公司通过整体精密成形试制的低压涡轮机匣锻件重量降低至650kg锻件材料利用率可提升至80仅原材料节约降低成本20多万元大幅降低机匣制造成本参研先发优势与核心技术优势助力公司获得较高份额有望分享未来大飞机市场和长江发动机产业化红利图表47国产大飞机C919发展历程图表48国产商用发动机研发及生产进展来源人民网中国民航网航空知识国金证券研究所来源长江系列发动机取得突破性进展网易军事立鼎产业研究网民用航空网国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明18公司深度研究41航天火箭和导弹消耗属性锻件需求提升空间大公司航天锻件主要运用于运载火箭发动机及导弹系统包括用于连接航天装备各部段的各类筒形壳体公司与航天科技航天科工保持了长期稳定的合作关系同时进入蓝箭航天星际荣耀等国内商业航天企业供应链体系并取得蓝箭航天的突出贡献奖近年来我国航天工业发展迅速具有自主知识产权和较强国际竞争力的长征系列运载火箭已成为我国运载火箭的主力具备发射低中高不同轨道不同类型卫星的能力2021年我国火箭发射次数达到55次2022年有望突破60次未来国家级重大工程任务和商业航天卫星计划都将成为卫星发射的驱动力带来运载火箭锻件市场需求增长在导弹领域我国目前已拥有近程中程远程洲际不同射程地地地空空地空空不同类型的导弹部分导弹技术达到国际领先水平实战演训全面加强练兵备战将带来导弹消耗增加相应的锻件市场具有较大提升空间图表49公司航天锻件产品图表50导弹上的环锻件分布产品简介技术特点典型产品图片主要运用于在航天火箭发射飞行和运输运载火箭发过程中锻件会受到各种作用动机及导弹载荷受力情况复杂对锻件系统包括整体的表面质量整体强度用于连接航刚度组织性能要求较高航天装备各部天用薄壁高筒环件产品高径段的各类筒比大轧制过程锥度控制难度形壳体大机械加工精度要求高来源公司招股说明书国金证券研究所来源派克新材招股说明书国金证券研究所2018-2021年公司航天锻件收入由2750万元增长至15亿元CAGR达759其中2021年增幅达到982022年前三季度公司航天锻件实现销售收入7224万元受下游订单波动影响销售出现下滑从航天锻件盈利水平来看2019年由于产品结构变化单件重量较小的航天锻件销售数量上升毛利率有所下降此后毛利率逐年提升2022年前三季度公司航天锻件毛利率为333较2021年提升18pct图表51公司航天锻件业务营收和毛利率160001495740140003533331512000302852721000024925756580007224206000487515400010275020005-02018年2019年2020年2021年2022Q1-3航天锻件收入万元毛利率来源Wind公司公告国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明19公司深度研究42军舰动力换装电力需求增加助力燃气轮机锻件业务燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工作物质把热能转换为机械功的旋转式动力机械与航空发动机核心技术工作原理基本相似在研发零部件制造整机制造等环节都有很多相似之处轻型燃气轮机多由成熟的航空发动机改型研制可用于舰船及坦克等特种车辆的动力原油与天然气的长距离输送分布式发电以及油气开采等工业驱动领域重型燃气轮机也大量衍生于航空发动机的技术主要用于工业发电大型舰船动力公司燃气轮机锻件产品主要应用于驱逐舰护卫舰等舰载燃气轮机及工业燃气轮机已应用于20多个燃气轮机型号典型终端产品包括NOVALLT系列轻型燃气轮机PGT25LM6000LM9000等先进航改燃气轮机国产重型燃气轮机R0110国产先进舰载燃机图表52公司燃气轮机锻件产品及客户图表53公司燃气轮机锻件产品排布图产品类别产品简介典型产品图片主要用户主要包括轴承座安燃机用环装边篦齿环封严形锻件环等中国航发GE油气主要包括进气机机GE能源燃机用机匣压气机机匣支中船重工匣撑机匣动力涡轮机匣后机匣等来源公司招股说明书国金证券研究所来源公司招股说明书国金证券研究所重型燃气轮机舰载燃机可应用于大型舰艇目前我国军舰动力系统使用燃气轮机多以进口或仿制而来随着国产燃气轮机技术突破国产燃气轮机有望成为我国军舰主要动力装置同时燃气轮机应用于工业发电用电需求增加将带动工业燃气轮机与配套需求增长公司燃气轮机锻件收入体量较小存在一定波动2020年向航发集团销售减少导致短期收入下降2021年有所恢复2022年前三季度燃气轮机锻件实现销售收入3494万元呈现小幅增长趋势2018-2021年之间得益于规模扩大燃气轮机锻件业务毛利率大幅提升从69上升至3432022年以来成本端有所承压前三季度毛利率为235较2021年下降109pct图表54公司燃气轮机锻件业务营收和毛利率40003805403494350034335311930003026925002370252332352000179320150015100010695005-02018年2019年2020年2021年2022Q1-3燃气轮机锻件收入万元毛利率来源Wind公司公告国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明20