1、 “兩機(jī)”葉片行業(yè):2023 年市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 483 億
“兩機(jī)”指航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī),廣泛應(yīng)用于軍民用航空、艦船、坦克、油氣、 電力等領(lǐng)域。
根據(jù)國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭羅羅公司的測(cè)算,2014-2033 年全球航空發(fā)動(dòng)機(jī) 和燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)總規(guī)模 2.68 萬(wàn)億美元。
其中發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)需求 1.54 萬(wàn)億美元,配 套的服務(wù)需求約 1.14 萬(wàn)億美元,且配套服務(wù)需求凈利潤(rùn)是制造業(yè)務(wù)的數(shù)倍。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體機(jī)匣等熱端部件主要依賴熔模鑄造成型,高溫合金零部件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)的重要組成部分,在航空發(fā)動(dòng) 機(jī)中重量占比 40%-60%。
從20世紀(jì)40年代,熔模鑄件在美國(guó)被成功用于制造航空發(fā)動(dòng) 機(jī)渦輪葉片以來(lái),始終伴隨著航空工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,成為航空制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。
除了“兩機(jī)”以外,熔模鑄件也應(yīng)用于醫(yī)療、汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、液壓設(shè)備等 其他領(lǐng)域。
根據(jù)羅蘭貝格的數(shù)據(jù),2018 年全球熔模鑄造市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 142 億美元,其中航空領(lǐng) 域占比最大為 39%,約為 55 億美元,相當(dāng)于 390-400 億人民幣,到 2023 年該市場(chǎng)規(guī)模 將達(dá) 483 億人民幣。
2. 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片:具有高技術(shù)壁壘,政策加碼釋放國(guó)產(chǎn)需求
2.1. 熱端部件價(jià)值量高、技術(shù)難度大,是性能提升的關(guān)鍵
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟,被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”和“工業(yè)之花”,具有高技術(shù)壁壘。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、覆蓋面廣,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展有著很大帶動(dòng)作用,是一個(gè)國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)、科技水平和綜合國(guó)力的集中體現(xiàn),也是國(guó)家安全和大國(guó)地位的重要戰(zhàn)略保障。
作為一種典型技術(shù)密集型產(chǎn)品,航空發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高負(fù)載的特殊環(huán)境中長(zhǎng)期反復(fù)工作,其對(duì)設(shè)計(jì)、加工及制造能力都有極高要求,因此具有研制周期長(zhǎng),技術(shù)難度大,耗費(fèi)資金多等特點(diǎn)。
目前雖然許多國(guó)家都可以自主研制生產(chǎn)飛機(jī),但具備獨(dú)立研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)能力并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的國(guó)家只有美、俄、英、 法、中等少數(shù)幾個(gè)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的高溫合金主要用于燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤四大熱端部件,此外也用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
導(dǎo)向器也可稱為渦輪導(dǎo)向葉片,用來(lái)調(diào)整燃燒室出來(lái)的燃?xì)饬飨?,是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上承受溫度最高、熱沖擊最大的零 部件,材料工作溫度最高可達(dá) 1,100℃以上,但渦輪導(dǎo)向葉片承受的應(yīng)力比較低,一般 低于 70MPa。
渦輪葉片是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中工作條件最惡劣也是最關(guān)鍵的部件,由于其處于 溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位而被列為第一關(guān)鍵件。
渦輪葉片又稱工作葉片,渦輪葉片在承受高溫的同時(shí)要承受很大的離心應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力、熱應(yīng)力等。
其所承 受溫度低于相應(yīng)導(dǎo)向葉片 50-100℃,但在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于受到氣動(dòng)力和離心力的作用, 葉身部分所受應(yīng)力高達(dá) 140MPa,葉根部分達(dá) 280-560MPa。
渦輪葉片其結(jié)構(gòu)與材料的不 斷改進(jìn)已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升的關(guān)鍵因素之一。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、客機(jī)、無(wú)人機(jī),占比在 95%以上,是目 前最為核心的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)一般分為渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。
目前世界各國(guó)仍在發(fā)展的航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括渦扇、渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),傳統(tǒng)的活塞和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)退出主流研發(fā)市場(chǎng),渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)除了一些運(yùn)輸機(jī)和教練機(jī)繼續(xù) 使用以外基本沒(méi)有其他用途。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片約占航空發(fā)動(dòng)機(jī)成本的 30%,葉片包含風(fēng)扇葉片、壓氣機(jī)葉片、 渦輪葉片。
其中,渦輪葉片為熱端部件,采用精鑄工藝,占葉片總價(jià)值超過(guò) 60%。風(fēng) 扇、壓氣機(jī)葉片屬于冷端部件,采用精鍛工藝,占葉片總價(jià)值為 30%-40%。
渦輪技術(shù)研發(fā)周期慢、技術(shù)更新速度慢。
渦輪是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件,渦輪進(jìn)口 溫度每提高 100℃,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比能夠提高 10%左右。
渦輪葉片材料歷經(jīng)了鍛造 合金、等軸合金、定向合金、一代單晶合金、二代單晶合金、三代單晶合金,使用溫度 從 600℃上升至 1800℃,單晶合金技術(shù)從 20 世紀(jì) 70 年代延續(xù)至今,技術(shù)進(jìn)度速度較慢。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期很長(zhǎng),通常新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)研工作往往在型號(hào)研制之前大約 10-15 年已經(jīng)開(kāi)始。
已經(jīng)擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的廠商難被超越,能夠形成較高的技術(shù)壁壘。
2.2. 國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提速,打開(kāi)葉片千億市場(chǎng)空間
15年起出臺(tái)“兩機(jī)”專項(xiàng),利好國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2015 年, 《政府工作報(bào)告》首次將“兩機(jī)”產(chǎn)業(yè)列入國(guó)家七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),并在“十三五”期間全面啟動(dòng)實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng),突破兩機(jī)關(guān)鍵技術(shù),初步建立航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究、技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系。
隨著“兩機(jī)”專項(xiàng)政策不斷加碼,國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展階段。
軍用市場(chǎng):
我國(guó)軍用飛機(jī)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距。
我國(guó)軍用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造水平仍落后于美、英、俄、法,我國(guó)正在努力縮小與西方空軍在飛機(jī)性能、電子戰(zhàn)等廣泛能力方面的差距。
目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)役軍用機(jī)中三代機(jī)數(shù)量眾多,正處于從第三代向第四代戰(zhàn)機(jī)、五代機(jī)過(guò)渡的關(guān)鍵過(guò)程中,而美國(guó)的現(xiàn)役主力機(jī)種是第五代飛機(jī),俄、英、法、日等國(guó)則是以第四代為主。
由于航空領(lǐng)域飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期很長(zhǎng),我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)與國(guó)外最先 進(jìn)水平整體落后一代甚至更多,整體技術(shù)差距可達(dá) 20 年,隨著“兩機(jī)”專項(xiàng)不斷推出 利好政策提速航發(fā)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,我國(guó)軍用機(jī)未來(lái)可發(fā)展空間極為廣闊。
軍用航發(fā)老舊替換及新增需求大。
我國(guó)軍用飛機(jī)當(dāng)前正處于由三代向四代過(guò)渡的關(guān) 鍵時(shí)期,未來(lái)十年年現(xiàn)有絕大部分老舊機(jī)型將退役,配備渦扇-10 系列發(fā)動(dòng)機(jī)的殲-10、 殲-16、殲-15 將成為空中裝備主力,運(yùn)-20、直-20、殲-20、殲-31 也將有一定規(guī)模列裝, 轟炸機(jī)、預(yù)警機(jī)及無(wú)人機(jī)等軍機(jī)也會(huì)發(fā)生較大幅度的數(shù)量增長(zhǎng)及更新?lián)Q代,預(yù)計(jì)隨著航 發(fā)等關(guān)鍵部件自主研制進(jìn)程加快,這將為發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)強(qiáng)勁的需求。
軍用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口依賴下降,國(guó)產(chǎn)化能力提升。
從 1949 年建國(guó)開(kāi)始,我國(guó)航空事業(yè) 長(zhǎng)期依賴俄羅斯所提供的發(fā)動(dòng)機(jī),航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造落后嚴(yán)重制約著各種新戰(zhàn)機(jī)裝備,長(zhǎng)期依賴于國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)我國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略安全也形成了威脅。
近年來(lái),我國(guó)在自主航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制方面不斷獲得突破,在三維流體優(yōu)化設(shè)計(jì)、單晶材料、整體渦輪盤、高溫高塑材料、軸承技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命等方面不斷攻克新技術(shù),部分技術(shù)已超越俄羅斯,軍 用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口依賴呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
2015 年以來(lái),我國(guó)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口金額逐年下滑,2018 年進(jìn)口金額僅 2.83 億美元,相較 2014 年峰值 5.01 億美元已下降 43.5%。
民用市場(chǎng):
近十年來(lái)中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)規(guī)??焖贁U(kuò)張,占交通運(yùn)輸業(yè)比重持續(xù)擴(kuò)大。
國(guó)內(nèi)旅客周 轉(zhuǎn)量持續(xù)攀升,2014-2018 年年均增速均在 10%以上。2018 年,國(guó)內(nèi)航線完成旅客運(yùn)輸 量 5.48 億人次,比上年增長(zhǎng) 10.5%,民航客運(yùn)量占交通運(yùn)輸業(yè)總客運(yùn)量比重持續(xù)提升, 2012 年民航客運(yùn)量?jī)H占所有交通工具總客運(yùn)量的 8.4%,至 2018 年這一比例已提升至 3.4%。
為適應(yīng)航空運(yùn)輸業(yè)的快速增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)客機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模不斷擴(kuò)大,2010-2018 年,國(guó) 內(nèi)民航在冊(cè)運(yùn)輸飛機(jī)數(shù)量同比增長(zhǎng)均在 10%以上。
2019 年底,我國(guó)民航在冊(cè)運(yùn)輸飛機(jī) 數(shù)量為達(dá) 3,818 架,同比增長(zhǎng) 4.9%,增速略有放緩,但近年來(lái)航空公司開(kāi)始傾向于選擇 大座級(jí)的支線客機(jī),50 座級(jí)的支線客機(jī)大量退役,轉(zhuǎn)由 90 座級(jí)渦扇支線客機(jī)填補(bǔ)市場(chǎng) 需求,商用飛機(jī)轉(zhuǎn)換需求依然高企。
并且,隨著未來(lái)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī) C919 批量生產(chǎn),我國(guó)商用飛機(jī)空間將進(jìn)一步拓寬。
未來(lái)十年民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片需求可達(dá)近 2,000 億元。
假設(shè)未來(lái) 10 年中國(guó)商用飛 機(jī)年均增長(zhǎng)率為 5.4%,預(yù)計(jì)新增商用飛機(jī) 2,640 架。
其中單通道飛機(jī)占據(jù)近 2/3 的比例, 將新增 1,800 架,雙通道飛機(jī)新增約 600 架,支線客機(jī) 150 架,大型飛機(jī) 90 架,以小型 飛機(jī)配備 2 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、大型飛機(jī)配備 4 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)算,未來(lái)十年民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)需 求約為 6,900 億元。
以葉片 30%左右的價(jià)值量測(cè)算,國(guó)內(nèi)民用航發(fā)葉片市場(chǎng)空間約在 2,000 億元左右。
3. 燃?xì)廨啓C(jī):應(yīng)用于眾多重點(diǎn)工程,葉片新增+更新需求旺盛
燃?xì)廨啓C(jī)與航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造上存在 80%的相似度。
燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣為介質(zhì), 內(nèi)部連續(xù)回轉(zhuǎn)燃燒、依靠高溫燃?xì)馔苿?dòng)渦輪機(jī)械連續(xù)做工的大功率、高性能熱機(jī)。
其與航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)類似,因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)約 80%的部件可以通用于大型燃?xì)鈾C(jī)組,如世界 最先進(jìn)的艦用燃?xì)廨啓C(jī) MT30 是由 Trent800 系列航空發(fā)動(dòng)機(jī)派生而來(lái)。國(guó)內(nèi)外航發(fā)產(chǎn)業(yè) 龍頭企業(yè)往往也是燃?xì)廨啓C(jī)龍頭企業(yè),航發(fā)熱端部件技術(shù)突破同時(shí)也會(huì)帶來(lái)燃?xì)廨啓C(jī)的性能提升。
燃?xì)廨啓C(jī)主要用于地面發(fā)電機(jī)組和船舶動(dòng)力領(lǐng)域,工作環(huán)境需要承受高硫燃 氣和海水鹽分的腐蝕,工作壽命要求達(dá)到 50,000-100,000 小時(shí)。
渦輪盤在工作時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)接 近 10,000 轉(zhuǎn)/分鐘,要求材料耐用溫度達(dá)到 600℃ 以上,因此設(shè)備部件材料也必須使用 具有耐高溫、較高蠕變強(qiáng)度的高溫合金材料。
燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用于眾多重點(diǎn)工程,但國(guó)產(chǎn)機(jī)組僅占 7%。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用的燃?xì)廨啓C(jī) 主要用于發(fā)電,少部分用于油氣田的注水、進(jìn)氣、增壓以及艦船和坦克動(dòng)力。
重點(diǎn)分布在分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供、天然氣管道運(yùn)輸、船舶推進(jìn)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等方面,我國(guó)“西氣東輸”、“西電東送”、“南水北調(diào)”等大型工程中均使用了大量工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)。
這些燃?xì)廨啓C(jī)絕大多數(shù)為進(jìn)口機(jī)組,在國(guó)內(nèi)現(xiàn)在裝機(jī)發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)總裝機(jī)容量中,國(guó)產(chǎn)部分 只占約 7%。
政策推進(jìn)技術(shù)攻關(guān)。
“十三五”以來(lái),我國(guó)積極推進(jìn)“兩機(jī)”專項(xiàng)落實(shí),針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)提出我國(guó)未來(lái)將重點(diǎn)突破發(fā)電用重型燃?xì)廨啓C(jī)、工業(yè)驅(qū)動(dòng)用中型燃?xì)廨啓C(jī)、分布式 能源用中小型燃?xì)廨啓C(jī)以及燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)維服務(wù)技術(shù),逐步進(jìn)入國(guó)產(chǎn)化替代階段。
2017 年 6 月,國(guó)家發(fā)改委與國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《依托能源工程推進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)新發(fā)展的若 干意見(jiàn)》,要求至 2020 年我國(guó)將基本形成完整的重型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)體系,就燃?xì)廨啓C(jī) 國(guó)產(chǎn)化提出了具體要求。
天然氣發(fā)電及分布式能源工程提振燃?xì)廨啓C(jī)需求。
同時(shí),在緊抓“兩機(jī)”專項(xiàng)的同時(shí),《天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出要抓好天然氣發(fā)電及分布式能源工程等四大利 用工程,天然氣占一次能源消費(fèi)比重力爭(zhēng)提高到 10%左右,至 2020 年天然氣發(fā)電裝機(jī) 規(guī)模上升至 1.1 億千瓦以上,占發(fā)電總裝機(jī)比例超過(guò) 5%。
天然氣長(zhǎng)輸管線每隔 100 至 200 公里設(shè)有一個(gè)由多臺(tái)壓縮機(jī)組構(gòu)成裝機(jī)量的壓氣站,燃?xì)廨啓C(jī)為壓氣站核心設(shè)備之 一。
2015-2020 年期間,新增燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)量總計(jì)超 4,000 萬(wàn)千瓦,以 3,000 元/千瓦測(cè) 算,五年內(nèi)天然氣管道輸送燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)規(guī)模超 1,200 億元。
燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)于渦輪葉片的需求包括新增與更新兩部分。
新增需求方面, 一臺(tái)燃?xì)?輪機(jī)渦輪工作葉片共分為 3 級(jí),每級(jí)擁有渦輪工作葉片數(shù)量約 92 片,合計(jì) 276 片。導(dǎo) 向葉片同樣分為 3 級(jí),合計(jì) 108 片。
以重型燃?xì)廨啓C(jī)的Ⅰ級(jí)渦輪為例,海外供應(yīng)商渦輪 工作葉片的單片成本(單晶)約為 40 萬(wàn)元,售價(jià)達(dá)到 100 萬(wàn)元/片左右。若該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn) 國(guó)產(chǎn)化,預(yù)計(jì)單片葉片制造成本下降至 10 萬(wàn)元左右。
更新需求方面,一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)中,各級(jí)葉片的平均使用時(shí)間為 1.5 萬(wàn)小時(shí)~2.4 萬(wàn)小時(shí),一般情況下正常使用 2 年后進(jìn)入替 換周期。
平均來(lái)說(shuō),一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)每年需要的渦輪工作葉片備件約 110 片、導(dǎo)向葉片備 件約 60 片。通常情況下,每千瓦燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的投資額約為 3,000 元。
燃?xì)廨啓C(jī)擁有廣闊的市場(chǎng)前景。
據(jù)羅羅公司 2013 年對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)的預(yù)測(cè),未來(lái) 二十年,作為艦船動(dòng)力的燃?xì)廨啓C(jī)的市場(chǎng)需求將達(dá)到 2,700 億美元,相應(yīng)的服務(wù)需求達(dá) 1,250 億美元。
4. 行業(yè)集中度高,下游巨頭 GE 有意拓展供應(yīng)商
4.1. 高溫合金零部件行業(yè)具有高壁壘,可選供應(yīng)商較少
由于高溫合金零部件的加工技術(shù)難度大,供應(yīng)商的資質(zhì)認(rèn)證耗時(shí)長(zhǎng),因此熔模鑄造 行業(yè)壁壘高,主流供應(yīng)商數(shù)量少,市場(chǎng)集中度較高,PCC、Arconic 等公司占據(jù)主要市 場(chǎng)份額。
PCC 公司 2015 年收入達(dá) 100 億美元,歸母凈利潤(rùn) 15.3 億美元,收入按產(chǎn)品分 25.3% 來(lái)自于鑄件,按下游領(lǐng)域分 69.6%來(lái)自航空航天。
若 PCC 的鑄件收入中也有 69.6%來(lái)自 航空航天,則為 17.6 億美元,對(duì)應(yīng)羅蘭貝格測(cè)算的 2015 年航空領(lǐng)域熔模鑄造市場(chǎng) 371 億人民幣,市場(chǎng)占有率約為 33%。
Arconic 公司 2018 年收入達(dá) 140 億美元,歸母凈利潤(rùn) 6.51 億美元,收入按產(chǎn)品分 13%來(lái)自于鑄件,按下游領(lǐng)域分 16%來(lái)自航空航天,在熔模鑄件領(lǐng)域的市場(chǎng)地位僅次于 PCC。
4.2. 兩機(jī)巨頭 GE 利潤(rùn)率下滑,拓展上游供應(yīng)商打破壟斷
國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要被美、英、法、俄高度壟斷,航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)行業(yè)形成了金字 塔形的發(fā)展格局:
第一梯隊(duì)包含美國(guó)的 GE 和 PW 公司、英國(guó)的 R&R 公司、CFM 國(guó)際 公司(SNECMA 與 GE 的合資公司)、國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司(IAE、R&R 與 PW 的合資 公司)以及 EA 公司(GE 與 PW 的合資公司),由于其出色的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制、總 裝集成、銷售及客戶服務(wù)能力位于金字塔的頂層;
第二梯隊(duì)包含俄羅斯的土星公司和禮 炮公司、法國(guó)的 SNECMA、美國(guó)的 Honeywell、德國(guó)的 MTU 以及意大利的 AVIO 公司 本身也具有較完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制能力,并在各自的技術(shù)領(lǐng)域具有很強(qiáng)實(shí)力,但由于缺乏民品或者中大型航空發(fā)動(dòng)機(jī),主要為塔尖位置公司提供大部件及核心機(jī);
第三梯隊(duì)具有強(qiáng)大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工制造能力,包括日本的三菱重工、川崎重工、石 川島播磨重工和韓國(guó)的三星科技公司等。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期長(zhǎng)達(dá) 54-156 個(gè)月,發(fā) 動(dòng)機(jī)研制進(jìn)度的拖延也可能造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,因此發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)、起步較早、有能力持續(xù)投入巨額研發(fā)資金的企業(yè)才能夠在全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)中牢牢占據(jù)領(lǐng)先地位。
GE 在兩機(jī)制造下游市場(chǎng)牢牢掌握行業(yè)話語(yǔ)權(quán)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,GE 及其合資公 司CFM國(guó)際公司銷量占據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要市場(chǎng)份額。
截至2016年,GE與法國(guó)SNECMA 公司合資成立的 CFM 國(guó)際公司市占率約為 40.2%,UTC 公司市占率達(dá) 27.2%。GE、 羅羅全球的市占率分別為 18.8%、10.6%。
燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)同樣高度壟斷,呈現(xiàn)三足鼎立 的局面, GE、西門子、三菱占據(jù)八成以上的市場(chǎng)份額。
2019 年上半年,GE 燃?xì)廨啓C(jī) 訂單量占全球總訂單量的 49.66%,占據(jù)近一半的市場(chǎng)份額;西門子位列第二,市占率 約為 26%;三零 shi 戰(zhàn)屢約 12%,位居第三。
隨著市場(chǎng)全球化和供應(yīng)鏈的延伸發(fā)展,航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)逐步形成了主承包商-供應(yīng) 商發(fā)展模式。
以 R&R 公司為例,從 2004 年開(kāi)始就只生產(chǎn)其最終產(chǎn)品所有零部件中附加 值最高的 30%,而將余下的 70%轉(zhuǎn)包出去,從而在風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下,盡可能地降低發(fā) 動(dòng)機(jī)全部零件的制造與采購(gòu)成本,這也給上游零部件制造市場(chǎng)帶來(lái)了機(jī)會(huì)。
從全球兩機(jī) 制造市場(chǎng)高度壟斷的市場(chǎng)格局來(lái)看,GE 等兩機(jī)龍頭掌握了下游巨量的市場(chǎng)空間,一旦 上游零部件企業(yè)能夠獲得頭部企業(yè)認(rèn)可、成功切入 GE 等大廠供應(yīng)鏈,便可以獲得巨量 發(fā)展空間。
GE 為高溫合金龍頭 PCC 的第一大客戶,每年向 PCC 采購(gòu)的金額超 20 億美元(即 140 億人民幣),2007-2015 年,GE 貢獻(xiàn) PCC 營(yíng)業(yè)收入占比達(dá)到 13%。
由于熔模鑄件環(huán) 節(jié)的市場(chǎng)集中度高,GE 的議價(jià)能力并不強(qiáng),出于成本控制等多因素考慮,GE 具備較 為強(qiáng)烈的全球化采購(gòu)需求,近年來(lái)致力于培養(yǎng)新的精鑄供應(yīng)商,以打破 PCC 等企業(yè)的 壟斷。
同時(shí),兩機(jī)市場(chǎng)三大巨頭間競(jìng)爭(zhēng)往往十分激烈,甚至存在廠商虧本銷售整機(jī)的、再通過(guò)售后服務(wù)賺錢的行為。因此,兩機(jī)整機(jī)廠商對(duì)于扶持可提供高性價(jià)比零部件的供 應(yīng)商十分積極。
目前,RR、SAFRAN 等企業(yè)都已經(jīng)擴(kuò)大在華采購(gòu)。
GE 電力部門營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率逐年下滑。
GE 的業(yè)務(wù)主要包含電力、可再生能源、石油 天然氣、航空、健康醫(yī)療、運(yùn)輸、能源連接和照明 7 個(gè)主要事業(yè)部,其中燃?xì)廨啓C(jī)業(yè)務(wù) 隸屬于電力事業(yè)部。
近年來(lái),電力部門的營(yíng)業(yè)收入和理論雖然穩(wěn)步增長(zhǎng),但是由于上游 可選供應(yīng)商較少、公司議價(jià)能力下降等因素,電力事業(yè)部營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率逐年下滑,從 2014 年的 20.9%下降至 2018 年的-3.0%。
相比之下,PCC 公司負(fù)責(zé)葉片精鑄的鑄造板塊則表 現(xiàn)良好,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率從 2009 年 30.3%上升至 2015 年的 36.0%(PCC 公司于 2015 年退 市,故無(wú)法獲取 2015 年之后的數(shù)據(jù))。
為此,GE 意圖在中國(guó)拓展新的低成本供應(yīng)商, 從而增加供應(yīng)鏈彈性、提高議價(jià)能力,改善電力部門營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率。
國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)合格精鑄葉片能力的企業(yè)較少。
兩機(jī)制造產(chǎn)業(yè)鏈可以簡(jiǎn)單劃分為“上游原材料→中游零部件→下游整機(jī)制造”三個(gè)部分。
上游原材料主要包括高溫合金、鈦合金、復(fù)合材料、鋁合金等材料的生產(chǎn)制造,國(guó)內(nèi)主要高溫合金制造廠商包括鋼研高納、撫順特鋼等。
中游零部件環(huán)節(jié)再對(duì)材料進(jìn)行鑄造、鍛造或其他工藝操作制成渦輪葉片、機(jī)匣、盤、軸等零部件,其中渦輪葉片和機(jī)匣等零部件通過(guò)鑄造工藝成型,國(guó)內(nèi)主要鑄造件廠商包括應(yīng)流股份、萬(wàn)澤股份等。
再由下游整機(jī)制造企業(yè)對(duì)各零部件進(jìn)行總裝制成兩機(jī),主要廠商包括航發(fā)動(dòng)力、中國(guó)動(dòng)力等。
我國(guó)兩機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈起步較晚,僅有少數(shù)幾 家精鑄葉片企業(yè)具備切入國(guó)際廠商產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力
具有一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模、有國(guó)外銷售經(jīng)驗(yàn)的國(guó)內(nèi)精鑄企業(yè)有望受益。國(guó)內(nèi)精鑄葉片領(lǐng)域?qū)嵙^為強(qiáng)勁的公司主要有應(yīng)流股份、江蘇永瀚、萬(wàn)澤股份、圖南股份。
橫向比較來(lái)看, 目前應(yīng)流股份燃?xì)廨啓C(jī)葉片獲得 GE 驗(yàn)收,從 16 年起向 GE 批量供貨,產(chǎn)品多次獲得通 用電氣(GE)“最佳創(chuàng)新獎(jiǎng)”;航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品列入國(guó)家軍民融合重點(diǎn)項(xiàng)目,部分產(chǎn)品 已交付,在兩機(jī)葉片領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)頂尖水平。
同時(shí),應(yīng)流股份在高端裝備核心零部件已 經(jīng)積累了眾多海外優(yōu)質(zhì)客戶,除去 GE 還包括艾默生、西門子、卡特彼勒、斯倫貝謝等 十余家世界 500 強(qiáng)企業(yè)和行業(yè)龍頭,部門企業(yè)合作年限超過(guò) 10 年,具有豐富的海外銷 售與服務(wù)經(jīng)驗(yàn),享有一定的國(guó)際聲譽(yù)。在兩機(jī)零部件業(yè)務(wù)的海外拓展中,應(yīng)流股份也有 望依靠原先積累的客戶資源從國(guó)內(nèi)廠商中脫穎而出。