航空发动机是大国博弈核心战略赛道，也是军工行业“长坡厚雪”优质细分领域。航空发动机除了为航空器提供动力，更深层次地来看航空发动机是推动整个航空工业进步的关键引擎。当前我国四代发动机关键技术能力大幅提升，五代机预研技术持续突破瓶颈，在研型号正加速转入批生产阶段。随着当前国产大飞机和低空经济产业加速发展，进一步推动航发国产化进程加速。
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航空发动机行业概览
航空发动机是航空产业链的核心环节，其价值量约占飞机总价值的20-30%，单位重量创造的相对价值是船舶的1400倍。
航空发动机研制周期长达数十年，一款成熟发动机型号产品通常能够延续30至50年，具有较高的经济附加值。航空发动机应用于军民领域，每年产生的经济价值高达数千亿元。军用航空发动机和民用航空发动机在技术上有一定差异。军用发动机强调高推重比和卓越的机动性，以满足战时的快速响应和高效作战需求。民用发动机更注重安全性、可靠性以及经济性同时控制运营成本。民用航空在全球航空发动机市场中占据重要份额，并且预计仍将保持领先地位。商用客机的动力系统包括发动机本体、燃油系统、防火及灭火系统，辅助动力装置等。燃气涡轮发动机是当前航空领域最常用的发动机类型，其主要构造包括进气口、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等。
资料来源：中国产业信息网
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航空发动机产业链拆分及梳理
受益于国家“两机”重大专项的落地，以及军民融合的深入推进，航空发动机产业链形成了“小核心、大协作、专业化、开放式”的科研生产体系。航空发动机主要分为研发设计、加工制造、运营维修三大环节，产业链包括从原材料供应、零部件制造、分系统组装、整机总装到后端维修服务全流程。
资料来源：中国银河证券
研发设计
航空领域研究和发展经费一般分为基础研究、应用研究和型号发展三大类，不同国家会根据实际情况进行调整或者细分。根据《中国航空工业技术政策》对航发研发阶段的方案分配，50%的研发费用应为型号研制费用，预研费用26％，技术基础4％，预先发展10％，后续工程发展10％。
预研阶段（技术基础、预先发展、预研）的费用占比为40%，而多数费用投入在型号阶段（型号研制、后续工程发展）中，占研发阶段的60%。研发设计环节主要参与主体为中国航发系统内单位、航空类高校及相关科研院所。在基础科学研究方面，以北航、南航为代表的众多高校和科研机构具备强大的科研能力。
航空发动机的加工制造环节包括原材料、零部件生产和整机集成等多个子环节。制造成本占全生命周期成本的40%，其中原材料价值占比40-60%。
航空材料性能水平决定了发动机的性能水平，即“一代材料、一代装备”。
航空发动机材料体系图示：
材料与工艺技术的更新升级推动了发动机的迭代升级，为了适应更高的工作温度和更大的负荷，后期航空发动机开始广泛使用钛合金、高温合金和复合材料。
资料来源：宝鸡力航钛业高温合金母合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，发动机性能水平很大程度上取决于高温合金材料的性能水平。在尖端航空发动机中，高温合金的使用量超过了整机材料的50%，主要应用于四大核心热端部件：燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘，此外也被广泛应用于机匣、环形部件、加力燃烧室和尾喷管等关键部分。国内高温合金环节参与者主要有钢研高纳、抚顺特钢、图南股份以及万泽股份、航材院、中航高科等。先进航空发动机中关键的热端承力部件（图中红色部分）全部为高温合金：钛合金在发动机上主要应用于风扇、压气机、叶片、鼓筒、机匣、轴等，宝钛股份、西部超导、西部材料和航材股份主要厂商；碳纤维等复合材料相关代表厂商包括光威复材、中复神鹰、吉林化纤、宝旌、新创碳谷、恒神股份等。
随着航发性能要求超越耐温极限，未来大推重比发动机涡轮进口温度远超高温合金耐温极限，军用航发材料迭代需求迫切，陶瓷基复合材料有望成为下一代航发重点材料。目前，国内陶瓷基复合材料的研制单位主要有国防科技大学、西北工业大学、北京航空材料研究院、中国商发、北京航空航天大学、厦门大学等机构，代表厂商有火炬电子、华秦科技等。从零部件角度来看，对原材料加工的下一步即为零部件环节。新一代航空发动机总共有3万多个零件，涉及230多种不同标准的材料。航空发动机制造阶段，零部件成本主要集中在盘轴件、叶片、框架/油箱/油池三大类。
资料来源：航亚科技目前国内从事压气机叶片、压气机及涡轮盘轴等航空发动机锻件外协加工制造的主要厂商有：中航重机、三角防务、航亚科技、派克新材、航宇科技等。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得零件或毛坯的方法。
航空发动机涡轮叶片和涡轮后机匣等采用铸造工艺。目前国内从事涡轮叶片、涡轮后机匣等铸件外协加工制造的主要公司有钢研高纳、图南股份、万泽股份、应流股份、航发科技等。航空发动机控制系统是航空发动机的大脑，决定航空发动机多个功能的实现。航空发动机控制技术的发展已经走过了好几代，总的趋势是从机械液压式向着数字电子式发展。航空发动机控制技术发展历程：全权限数字式控制系统是当前主流。
资料来源：《航空发动机控制系统发展概述》我国从事航空发动机控制系统研制生产的企业主要有航发控制、晨曦航空、海特高新、航新科技、中航机电等。其中航发控制背靠我国航空发动机控制领域唯一的军工科研院所中国航发控制系统研究所，实力雄厚、产品型号齐全，掌握了全谱系的航空发动机控制系统核心关键技术，配套地位稳固且市场布局优越，是航发控制领域的龙头企业。
资料来源数据来源：各公司官网、中国航空学会运营维修
随着航空发动机使用年限的延长和维护成本的增加，老旧发动机的维修变得越来越不经济，会逐渐从运营机队中退出。航空发动机的后市场维修业务具有巨大的潜力，特别是液压机械装置的维修需求十分频繁。
海外成熟的航空企业在维修业务中占有较高比例。以美国的霍尼韦尔公司为例，其商用航空维修的营业收入在近年来一直占据公司航空板块营收的三成以上。我国军用、商用航空发动机的运营方分别为军队和航空公司。航发下属的维修企业负责发动机的维护和修理工作，航发动力是国内大型航空发动机制造基地企业，也是国内唯一生产制造涡喷、涡轴、涡浆等全种类军用航空发动机的企业。此外，中航新科技、海特高新也涉足有航空发动机维修市场。
国内航空发动机主要维修厂商：
资料来源：wind、中国银河证券主机厂
主机厂稀缺性较强，行业地位不可替代。目前我国军工行业包括核、航天、航空、船舶、兵器、军用电子六大行业，集团之间存在较为明显的分工，竞争不是很激烈。航空工业集团上市主机厂相对较多，主机厂平台有中航沈飞、中航西飞、中直股份、洪都航空、中无人机。当前我国已建立了完备的航空发动机研发和制造体系，国内航空发动机加工制造主要参与主体为中国航发系统内单位、系统外企业、科研院所，其中航发集团在国产航空发动机的研制中占据主导地位。我国航空发动机整机集成交付领域主机厂全部为中国航发集团下属。
03
航空发动机市场竞争格局
航空发动机行业技术门槛和研发壁垒极高，巨额的投资需求加上研发周期漫长，同时伴随高经营风险。新市场进入者很难对现有企业构成实质性威胁，因此行业竞争格局相对稳定，全球航空发动机制造行业已形成典型的寡头垄断格局。全球仅有美国、俄罗斯、英国、法国和中国等少数国家具备独立研发先进航空发动机的能力。商用航空发动机市场中，全球巨头厂商美国通用电气（GE）、普拉特·惠特尼（普惠）、英国罗尔斯·罗伊斯（罗罗）、GE与法国赛峰合资的CFM国际公司，以及普惠、MTU航空发动机和日本航空发动机协会共同投资的国际航空发动机公司（IAE）等占据了绝大部分市场份额，并掌控着商用飞机发动机的核心技术。
资料来源：《CommercialEngines》
目前我国已构建了完善的航空发动机研发和生产架构，并具备了涡桨、涡轴、涡喷、涡扇等多类别发动机的系列化研发和生产能力。
航发商发公司研制的CJ-1000A航空发动机是C919国产大飞机项目的核心部件之一。CJ-1000A采用了多项先进技术，如三维气动设计、复合材料叶片和陶瓷基复合材料涡轮部件，可以高效提升燃油效率和降低废气排放。此外，我国已研制以“玉龙”、AES100、AEF100、AEP100为代表的一系列先进中小型航空发动机。
《“十四五”民航发展规划》强调，在制造强国的战略目标下，实现完全自主化是我国民航装备产业的必然发展路径。当前我国已经构建了一个相对完备的航空发动机科研与生产体系。随着国产大飞机、商业航天和低空经济等领域加速爆发，将带动航空全产业链协同发展，航空发动机作为产业链中的关键环节有望迎高速机遇。 
