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1.1、對民用大飛機製造的探索由來已久
我國對大飛機研製的探索很早,但早期對其發展思路沒有形成深刻的共識。大型航空器的製造技術是衡量一個國家科技水平、製造業水平及綜合國力的重要標誌,中國民用大飛機項目研發走過了一條坎坷曲折的道路,從我國最早的運-10立項到C919成功首飛,這期間經歷了四次國家重大決策,國內大飛機的研製才最終開花結果。在大飛機研製路徑上,一直有支線和幹線、民用和軍用、國際合作和自力更生的分歧。國家從對國民經濟的長期性和戰略性高度考慮,最終決定要自主研製民用大飛機。
我國航空產業發展提出過三步走戰略,想通過與國外合作生產再逐步國產化,但在國際壟斷競爭的環境下,最終未能實現。三步走戰略是,首先是裝配和部分製造支幹線飛機,當時主要是裝配MD80/90系列飛機,由麥道提供技術;然後與國外合作,聯合設計研製100座級飛機;最後是在2010年實現自行設計、製造180座級幹線飛機。後來因為1997年8月麥道公司被波音收購,並撤銷MD80/90飛機生產線,中國被迫停止了和麥道的合作;1998年因空客無意合作,以巨額技術轉讓費相挾,聯合研製項目也最終終止。
1.2、大飛機的定義及主要結構
大飛機是相對的概念,各國航空工業發展水平不同,在我國大飛機是指最大起飛重量超過100噸的運輸類飛機,包括軍用大型運輸機和民用大型運輸機,也包括一次航程達到3000公里的軍用飛機或乘坐達到100座以上的民用客機。在我國將150座以上的客機被稱作「大型客機」,100座以下的叫做「支線飛機」,狹義的民用大飛機專指150座以上的客機。我國目前有兩款大飛機C919和C929在研。
C919是我國首款窄體單通道飛機,座級158-168座,航程4075-5555公里,C919設計之初對標的是美國波音737和歐洲空客A320系列飛機。C919未來將面對這些主要對手:歐洲空客A320系列最先進的neo系列,波音737MAX系列,俄羅斯MC-21客機,加拿大龐巴迪CS300等。
C929飛機是中俄聯合研製的寬體大飛機,其航程約為12000公里,載客數為280座級,該機型的全球競爭對手有波音787飛機和空客A350系列飛機。
大飛機機體、發動機和機載系統是飛機三大組成部分,三者價值占比大約相同。大飛機可分為飛機機身、起落架、發動機、機電系統、航電系統、內飾等。機身包括前機身、中機身、後機身、機翼、尾翼,約占大飛機整體造價的30%;發動機及動力系統約占25%;機電系統包括電源、燃油、液壓、第二動力、機輪剎車、環境控制和生命保障系統,約占15%-20%;航電系統包括通信系統、導航系統、飛行管理系統、綜合顯示系統、核心處理系統、機載維護系統等,約占飛機15%-20%,此外還有約5%的起落架和4%內飾。
C919大飛機研製的定位是「自主研製、國際合作、國際標準」。C919整機的產權屬於中國商飛所有,飛機的設計、總裝、試飛、銷售等關鍵環節都掌握在中國商飛手裡。在大飛機製造領域充分體現了國際合作,飛機機身主要由國內企業承擔,發動機採用的法國賽峰的CFMLEAP-1C發動機,而航電系統和機電系統則主要由合資企業提供。
大飛機製造產業呈金字塔狀,層級越低供應商越多。大飛機產業鏈複雜而龐大,大飛機產業金字塔最上面是商飛負責總裝,金字塔第二級是大飛機的分系統供應商,而底部則是各種機械、電子零部件企業。每一個系統都由成百上千的分系統、子系統組成,因此越到金字塔下層供應商數量越多。
目前我國民用航空製造業還處於成長初期,尚依附於軍機製造體系。航空產業的組織結構和研製能力主要服務于軍用飛機,航空工業集團和航發集團承擔著飛機和航空發動機的研製,科研和產能也完全向軍用飛機傾斜。但很多軍用飛機的先進技術可以完全移植到民用飛機上面,以軍機製造能力為基礎,能很快消化吸收國外的先進民機製造技術。
有在原材料領域,C919大飛機主要用到鋁合金(機體結構重量占比約62%)、鋼鐵(15%)和少量的鈦合金(9%)和復合材料(12%)。對於我國大飛機而言,碳纖維復材的應用比例有很大提升空間。目前我國航空碳纖維復材的產量規模在16億左右,基本都在集中在軍用航空領域。國內航空碳纖維復材領域的上市公司主要有中航高科、光威復材、恆神股份以及中簡科技。
C919機載設備以合資公司為主,國內供應商主要是中航機載系統有限公司。該公司由中航機電系統有限公司以及中航航空電子系統有限公司合併而來。中航工業下屬相關機載設備研製生產企業與國際機載設備公司柯林斯、霍尼韋爾、派克等建立合作。航電方面,C919大飛機的飛控系統由霍尼韋爾和中航工業西安飛控研究所兩家承擔,通信與導航系統是柯林斯和中電科航空電子兩家,客艙核心系統、信息系統則是中航工業測控所和中電科航空兩家。機電方面,陝西航空電氣和漢勝公司負責C919的電源系統,燃油系統則是由南京機電和派克公司承擔;除航空工業集團企業外,博雲新材和霍尼韋爾一起配套剎車系統。2018年,我國整個機電系統產業規模在200億元左右,航電系統產業規模在300億元至320億元,其中絕大部分是配套軍機,據此推測的我國軍用飛機製造產業規模在1500億元左右。國內航電和機電系統的上市公司主要有中航電子、中航機電、中航光電、中航電測。
C919機身都是由國內企業完成,主要承擔者是各大主機廠。包括西飛、沈飛、成飛、洪都、哈飛和昌飛在內的國內主要飛機製造企業都有參與大飛機的機體配套,其中西飛的比例最高,涉及到的上市公司有中航飛機、中航沈飛、洪都航空、中直股份。
在民用航空發動機方面主要依靠進口,國內航發正處於研髮狀態中。C919使用的是CFM公司研發的LEAP-1C發動機,發動機的性能總體性能是優於波音737MAX客機所使用的LEAP-1B發動機,和空客A320neo客機使用的LEAP-1C發動機是處於同一水平。中國航發商發公司在為C919研製渦扇發動機CJ-1000A,在航發材料和葉片方面,國內的相關上市公司有鋼研高納、火炬電子和萬澤股份。
大飛機製造從分散走向集中,並且集群效應非常明顯。歐洲空中客車的成立就是一段整合的歷史,初衷也是為同波音和麥道競爭。歐洲空中客車公司創建於1970年,是一家集法國、德國、西班牙與英國公司為一體的歐洲集團,總部設在法國土魯斯。為了應對空客公司日趨激烈的競爭,1997年全球民用航空排名第一的波音公司與第三的麥道公司宣布合併,從此開啟了波音與空客兩大航空巨頭壟斷競爭的歷史。世界上著名的飛機產業集群有法國的土魯斯、美國的西雅圖、加拿大的蒙特婁和巴西的坎普斯。西雅圖在2017年以前一直是波音公司總部所在地,而蒙特婁是龐巴迪公司總部所在地,坎普斯是巴西航空工業公司的總部所在地。
我國的大飛機產業集群未來將主要集中在上海、西安、成都、瀋陽、哈爾濱、南昌。上海是大飛機產業的主要集中地,目前中國商飛公司總部落戶浦東陸家嘴,飛機設計研發中心落戶浦東張江,民用航空配套產業基地落戶浦東臨港新城,中國商飛總裝製造中心落戶浦東。西安已經形成了集飛機研究設計、試驗試飛、生產製造為一體的航空產業體系,包括西飛、中航一飛院、中國飛行試驗研究院,西安航空單位達到307家,國有科研院所16家,航空相關院校19家,民營航空企業251家,涉及航空計算機、航空發動機、飛機起落架、飛行數據採集記錄系統、機載設備、飛機強度試驗等領域研發製造。成都有40餘家航空領域企業,如中電科航空電子公司、成都飛機設計研究所、中航成都發動機公司、成飛民用飛機公司等等,涵蓋從設計、研發到生產製造,從核心構造件到整機總裝的航空與燃機全產業鏈體系。瀋陽則立足沈飛民機,壯大飛機大部件、通航產業集群,哈爾濱則依託哈飛工業有限責任公司,南昌依託洪都航空來打造自身的航空產業集群。
目前國內大飛機產業鏈上,越偏上游競爭越激烈,而產業鏈下游則處於完全壟斷狀態。由於上游的供應商數量多,而且有很多民營企業參與,而中下游由於技術壁壘高、研發投入大,還處於國有企業壟斷環境中。
合格的民用大飛機供應商要滿足適航技術要求。民用飛機的適航管理制度簡單地稱為「三證管理」,即對民機型號設計批准的「型號合格證(TypeCertification,TC)」、對民機型號生產批准的「生產許可證(ProductionCertification,PC)」和飛機投入航線運行之前適航當局還頒發單機「適航證」(AirworthinessCertification,AC)。飛機製造商的新機型在國內飛行需要獲得中國航空管理局(CAAC)頒發的適航證,在全球市場上運營還要獲得EASA(歐洲航空安全局)和FAA(美國聯邦航空管理局)的適航證。對於特殊的機載設備及零部件,需要單獨頒發適航技術要求,並採用特定的適航管理形式,因此民用大飛機供應商具有較高的護城河。
我國民機需求呈穩態增長,未來20年民航機隊規模將翻倍。根據民航資源網的數據,2018年國內航空公司共計新引進飛機426架,至2018年底國內民航運輸機隊規模達到3615架。從2012年1941架增長到2018年3615架,我國民航運輸機規模6年內翻了近一倍,年均復合增長10.92%。2017年9月19日,中國商飛發布《中國商飛公司2017-2036年民用飛機市場預測年報》,預計未來20年,我國航空公司將有8575架新機需求,到2035年中國機隊規模將達到8684架,規模將是2018年的2倍多,其中單通道噴氣客機5539架,雙通道噴氣客機2048架,噴氣支線客機1097架。
未來20年我國民用客機市場空間近8萬億。根據商飛民用飛機市場預測年報,到2036年末將有8575架新機需求,其中單通道噴氣客機占64%,共計5475架,其中以160座級的單通道客機為主,達4052架;雙通道噴氣客機占23%,共計2003架,其中以250座級客機占比最高,達1097架;噴氣支線客機占13%,共計1097架,其中以90座級客機為主。按照商飛民用飛機市場預測年報給出的價格參考計算,未來到2036年我國民用客機需求規模將有7.76萬億。
未來機載設備企業將分得大約35%的價值比例,並且機載設備更新速度快,未來機載設備公司將會快速成長。按照民航客機總需求規模7.76萬億估算,未來20年機載設備將有2.72萬億增量空間,均攤到每年約為1400億元,規模遠在軍機配套之上。受制於氣動和性能要求,同型號飛機的機體相對固定,發動機與機身需要配套,同型號飛機的發動機也不會輕易改變,而機載設備則會不停更新,尤其在智能軟體方面。
大飛機產業將會推動新材料的快速發展,主要是能夠提升飛機總體性能、減輕飛機重量的新材料,如碳纖維復材和第三代鋁鋰合金材料。碳纖維復材由於其優越的強度模量特性,被大量應用在民航飛機上。根據相關報道,碳纖維復材主要應用在C919方向舵等次承力結構和飛機平尾等主承力結構,主要包括雷達罩、機翼前後緣、活動翼面、翼梢小翼、翼身整流罩、後機身、尾翼等部件,機體結構重量占比達到12%。鋁鋰合金是一種輕金屬合金材料,用它替代常規鋁合金材料,能夠使飛機構件的密度降低3%,重量減少10%~15%,剛度提高15%~20%,在C919前機身大部段首次採用這種材料。未來新材料在大飛機上比例會越來越高,目前波音787大型飛機上碳纖維復材的應用比例已達到50%。隨著大飛機C919產量的增加,前端新材料必將得到快速發展。
國產大飛機的國產化比例會逐漸提升直至掌握全部核心技術。目前C919大飛機國產化比率不到60%,其中大部分在機體,發動機尚需進口,機載設備領域則是合資公司占據主流。未來大飛機借鑑高鐵消化再創新的路徑,國產化比率目標是100%,完全進口的部分要通過自主研發逐步國產化,這是商飛購買原裝進口產品時設置的「門檻」。
波音公司的研製能力超強,代表著美國工業製造最高水平。波音公司是全球最大的民用和軍用飛機製造商,此外產品還包括旋翼飛機、電子和防禦系統、飛彈、衛星、發射裝置、以及先進的信息和通訊系統。根據波音公司網站宣稱,波音公司華盛頓州倫頓波音737生產線月產量將達到57架,每天都會有超過一架波音737下線,這還只是波音公司一種機型。2018年波音公司共交付了806架飛機,刷新了2017年763架的交付紀錄。2018年波音737機型月產量52架,大部分為波音737-MAX系列,787機型交付了145架,其餘為777、767和747-8機型。我國大飛機產量初步為年產20架,未來將實現年產100架的設計能力,我國大飛機製造水平還有很長的路要走。
空客公司是一家歐洲航空公司的聯合企業,是業界領先的商業飛機製造商。空中客車公司成立於1970年,隸屬於空中客車集團,從事商業飛機業務。2018年公司交付了800家商用飛機,其中有626架A320系列飛機,月產達到52架。空客公司2019年的交付目標是880-890架。空客A320系列飛機的生產設施遍及全球,在歐洲(法國土魯斯和德國漢堡)、中國(天津)和美國(莫比爾)共四條總裝線。德國漢堡總裝線是2018年啟用的,大幅應用數位技術,並且擁有更加靈活的工業流程設置,是公司A320機型實現月產60架的關鍵推動因素。
C919試飛進度加快,商用運營預計在2021年。2018年共有三架機進入試飛狀態,今年C919預計又有三架機開展試飛,分別為104/105/106。民航局副在去年兩會期間就曾透露,中國商飛力爭在2020年底讓C919取得中國民用航空適航證,今年兩會期間,大飛機總設計師吳光輝表示,C919正在進行最後的上市進程,將按部就班的完成生產、試飛的各項進程,力爭2021年上市。根據公開資料,目前104架機已進入總裝階段,105架機在處於部裝階段,106架機正按計劃進行各個大部段製造,預計到今年底將全部投入試飛工作。目前,C919客機目前已經獲得來自28家公司的815架訂單。
國產大飛機註定是波音和空客不可小覷的對手。一方面受益於國內巨大市場,C919目前尚處於試飛階段但已經獲得了815架訂單,包括中國國際航空、中國東方航空和中國南方航空三家國有航空公司在內的7家國內航空公司135架訂單。C919在取得美國和歐洲的適航認證方面經驗不足,並且周期會較長,但國內市場空間巨大,在滿足國內需求後C919便會成長為一型成熟的飛機。另一方面,我國大飛機產業鏈完整,從上游原材料、關鍵零部件到下遊動力、飛控、燃油等大系統,我國都有獨立研製能力和創新能力。
6.1、中航飛機
公司是國內大型軍用運輸機、轟炸機唯一供應商,也是國產大飛機的機體的主要承擔者。在民用航空領域,公司採用整機業務與零部件業務雙管齊下,產品覆蓋民機整機新舟系列和C919、ARJ21核心零部件,承擔C919大飛機6個主要工作包和ARJ21支線客機85%以上零部件製造,是大飛機製造領域最受益一家上市公司。
我們預計公司2019-2021年歸母凈利潤6.45,7.68億元,8.84億元,同比增長16%,19%,15%,對應EPS分別為0.23元,0.28元,0.32元,對應PE為73倍,61倍,53倍,維持「強烈推薦」評級。
6.2、洪都航空
洪都航空隸屬於航空工業集團,產品以教練機生產為主,是唯一可提供初級教練機、中級教練機和高級教練機全系列教練機的研製生產企業。公司軍貿產品主要為教練機,包括CJ-6初級教練機、K-8中級教練機、L-15高級教練機等,並且負責研製大飛機C919前機身和中後機身。
我們預計公司2019-2021營收為32.0億元、44.5億元、59.9億元,歸母凈利潤為1.93億元、2.72億元、3.58億元,同比增長29%、41%、32%,EPS為0.27元、0.38元、0.50元,對應PE為65X/46X/35X,維持「強烈推薦」評級。
6.3、中航沈飛
中航沈飛是被譽為「中國殲擊機的搖籃」,承擔我國殲擊機及防務裝備的研發、生產任務。公司主力機型有殲-15和殲-11,目前已經批量列裝的三代半戰機殲16性能較強,是一種地對地海的高性能殲擊轟炸機,而在研型號殲31則有望成為四代艦載機,需求增長空間也值得期待。公司在C919大飛機項目中承擔了機頭部分。
我們預計公司2019-2021年營業收入分別為230.7億元/288.4億元/369.16億元,歸母凈利潤分別為8.74億元/10.54億元/13.10億元;EPS分別為0.62元/0.75元/0.94元,對應當前股價PE分別為52X/43X/34X,維持「強烈推薦」投資評級。
6.4、中航機電
公司是中國航空工業集團公司旗下航空機電系統業務的專業化整合和產業化發展平台,公司業務包括航空機電產品、非航空產品(主要是汽車座椅調節器和空調壓縮機)、現代服務業及其他三類。公司的航空機電產品主要包括機載飛行控制子系統、機載懸掛與發射控制系統、機載電源分系統(交直流發電及控制、機上一次配電裝置、應急發電子系統、變流/變壓等裝置)、航空機載燃油測量系統、機載液壓作動裝置、發動機點火系統及裝置、無人機發射系統等多個子系統。
公司是航空機電細分領域龍頭,每年航空機電業務增長穩健且確定性好,同時軍民用市場空間廣闊,未來也存在體外優質資產注入預期,是軍工行業里少有的核心資產。我們預測公司2019年~2021年EPS分別為0.27元,0.37元和0.46元,對應當前股價PE分別為26X、19X、16X,維持「強烈推薦」評級。
6.5、中航光電
中航光電是國內規模最大的軍工防務以及高端製造領域互連技術解決方案的供應商,憑藉其在光電連接器領域的技術優勢和市場化的運營管理,占據著中國中高端連接器行業龍頭地位。公司為C919配套了電子設備綜合設備架和整套電纜組件。
我們預測公司2019年~2021年歸母凈利潤為12.16億元、15.89億元、18.87億元,EPS分別為1.54元、2.01元、2.39元,對應PE分別為28X、22X、18X,維持公司「強烈推薦」評級。
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(報告來源:東興證券;分析師:陸洲)