2024年国防军工行业深度中期投资策略报告:固本培新,蓄势待发

  • 来源:中信建投证券
  • 发布时间:2024/07/24
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国防军工行业深度2024年中期投资策略报告:固本培新,蓄势待发.pdf

国防军工行业深度2024年中期投资策略报告:固本培新,蓄势待发。目前军工行业处于板块估值、业绩增速以及资金配置三重底部区间,具备显著投资价值。随着军队人事调整和相关制度改革的逐步落地,“十四五”后期订单有望逐步下发,积压叠加新增需求,行业订单和业绩增速有望企稳回升,或将开启第二轮结构性复苏。配置方面建议围绕三条投资主线,一是传统军工装备,关注有订单修复预期、有业绩支撑的航发产业、船舶产业以及航空航天产业;二是新域新质装备,关注围绕低成本、智能化、体系化三大特点的行业,包括低成本精确制导弹药、无人系统及新一代智能化作战底座;三是新质生产力,关注应用市场空间广阔、行业处于快...

一、行业情况:业绩结构性分化,行情震荡蓄能

1.1 行情回顾:军工板块先抑后扬,二季度进入盘整阶段

截止到 2024 年 7 月 5 日,军工板块呈现先抑后扬走势,受年报以及一季报军工板块业绩较差影响, 板块整体跑输大盘。年初至今,中证军工板块下跌 9.96%,在 29 个行业中位列第 16 名,跑输上证综指 9.8 个百分点。 2024 年 1 月,受到大盘流动性和风险偏好下降影响,军工板块呈现快速下跌趋势,2 月-3 月,随着流 动性的修复,板块跟随大盘反弹,3 月份以来,由于缺乏强劲的业绩支撑,板块整体呈现震荡趋势。

1.2 业绩回顾:年报一季报营收增长利润下降,结构性分化特征显著

国防军工板块营收保持增长,增速较前期有所回落。我们统计了重点跟踪的 149 家军工公司 2023 年 业绩表现(剔除有资产注入的中航机载和中瓷电子),2023 年国防军工板块整体实现营业收入 6630.69 亿 元,同比增长 6.35%。该增速相较 2020-2022 年有所下降,从近五年情况来看,2021 年是军工板块营业收 入增长最快的一年,增速为 14.68%,2022 年回落到 10.96%,2023 年进一步回落到 6.35%。 从产业链各环节来看,除下游营收增速保持稳定外,上游中游产业链增速相较 2021-2022年均有不同 程度的下降。具体来看,下游营收增长为 9.07%,高于军工板块营收整体增速,与 2022 年增速基本相当, 中游加工制造营收增速(9.99%)与下游相当。上游方面,上游材料营收增长为 10.44%,高于军工板块整 体增速,上游中电子元器件芯片受中航光电等营收规模较大公司增长影响,整体营收增速(6.66%)与军 工板块相当,但是相较 2021-2022 年增速大幅回落。中游分系统、中游信息化配套及软件等增速低于国防 军工增速。

分板块来看,营收增速较高的板块分别为船舶(16.38%)、航空(除航发)板块(14.06%)、航发 (11.61%)。受采购计划推迟等影响,航天、信息化板块增速较低,航天弹类以及火箭卫星板块分别增长 为 1.2% 1.18%,地面兵装板块为负增长(-9.8%)。 总体来看,军工板块营业收入增长在产业链上中下游间传导特点明显,且上游增速波动最大,中游 分系统及下游增速相对较为平稳。本轮景气周期于 2020 年开始启动,下游收到大额预收账款后,上游材 料及电子元器件芯片环节率先实现业绩增长,且增长弹性最大,体现在 2021 年上游板块营收增长超过 30%,2022 年开始增速逐步回落。中游加工制造、分系统环节在 2022 年保持较高增长,2023 年增速回落。 下游在 2023 年增速保持平稳。

利润方面,受采购计划延期、部分型号产品价格下调等影响,国防军工板块归母净利润有所下滑。 2023年国防军工板块归母净利润(剔除非经常性损益较大公司中国船舶)为367.8亿元,同比下降15.21%。 从产业链各环节来看,除中游加工制造环节和下游净利润是正向增长外(增速分别为 14.95%及 12.14%), 其他环节净利润均为负增长。分板块来看,航空及航发板块维持正增长,板块归母净利润增长分别为2.92% 及 11.71%,船舶板块实现利润转正,航天中的弹及火箭卫星、地面兵装、国防信息化板块归母净利润均 出现不同程度下降。

从费用率情况来看,2023 年四费费率提升 0.63 个百分点,主要是因为研发投入增加。军工板块四费 费率均有不同程度提升,提升较大的依次是研发费用率(提高 0.36 个百分点)、销售费用率(提高 0.13 个 百分点)、财务费用率(提高 0.10 个百分点)、管理费用率(提高 0.05 个百分点)。销售费用率提升主要是 2023 年疫情影响消除,各公司加大国内外客户拓展;财务费用率增加主要是因为应收账款占比增加,压 占现金流。分产业链环节来看,除了下游外,中上游四费费率均有所提升,主要是研发投入增加,反映 当前军工行业正处在下一轮景气周期的开始,研发投入的增强为新产品放量奠定基础。 2024Q1 国防军工板块营收保持增长,增速相较去年同期出现回升。2024 年一季度国防军工板块整体 实现营业收入 1361.08 亿元,同比增长 7.95%。该增速较 2023 年一季度有所提升,从近五年情况来看, 2021 年是军工板块营业收入增长最快的一年,增速为 34.56%,2022 年-2023 年增速持续回落,2023 年一 季度回落到 6.67%,2024 年一季度有所提升。 从产业链各环节来看,增速回升主要是下游增长较快拉动,大部分中上游环节增速相较 2023Q1呈现 不同程度下降。具体来看,2024 年一季度下游营收增长为 18.01%,高于军工板块营收整体增速,较 2023Q1 增速提高了 17.6 个百分点。2024 年一季度上游材料增速为 4.73%,相较 2023Q1 回落 2.45 个百分 点;上游电子元器件及芯片增速为-18.33%,相较 2023Q1 回落 34.07 个百分点;中游加工制造增速为 4.08%,相较 2023Q1 回落 17.8 个百分点;中游信息化配套及软件增速为-9.56%,相较 2023Q1 提高 1.16 个百分点;中游分系统增速为 6%,相较 2023Q1 下降 13.89 个百分点。

分板块来看,营收增速较高的板块分别为船舶(42.07%)、航空(除航发)板块(6.62%)、航发 (4.20%)。航天、信息化、地面兵装板块为负增长,航天弹类以及火箭卫星板块分别下降为 15.62%以及 12.86%,地面兵装板块下降 8.31%,国防信息化板块下降 13.11%。

利润方面,受下游需求、部分型号产品价格下调等影响,国防军工板块归母净利润有所下滑。2024 年一季度国防军工板块归母净利润为 76.74 亿元,同比下降 18.71%。从产业链各环节来看,除下游净利润 (同比增长 6.66%)是正向增长外,其他环节净利润均为负增长,下降较多的是上游的电子元器件(- 38.61%)及中游的分系统板块(-21.32%)。分板块来看,船舶和航发板块正增长,板块归母净利润增长 分别为 175.48%及 11.19%,航天中的弹及火箭卫星、地面兵装、国防信息化板块归母净利润均出现不同 程度下降。

毛利率方面,2024 年一季度军工板块整体毛利率下降 3.15 个百分点。分产业链环节来看,上游电子 元器件毛利率下降幅度较高,为 4.8 个百分点,下游毛利率下降幅度最小为 0.91 个百分点。中游制造中加 工制造、信息化配套及分系统分别下降2.83、2.22和1.32个百分点,上游材料毛利率下降1.96个百分点。

总体来看,2023 年年报以及 2024 年一季报国防军工公司仍然呈现结构性特点,船舶、航发板块成为 拉动营收增长的主要动力,也是利润增长的主要板块。伴随各主机厂合同负债持续的下降,第一轮行业 景气订单逐步消化,中上游产业链也在加速探底过程中,静待订单修复带动行业复苏。

1.3 宏观层面:国际局势驱动,国防预算稳增

1.3.1 中美关系:先抑后扬,短期边际回暖趋势明显,中长期战略竞争态势不变

美国将综合实力不断提升的中国视为其现实威胁。特朗普执政以来,美国政府相继出台了《国家安 全战略报告》《核态势评估报告》《国防战略报告》《印太战略报告》《对华战略方针报告》和《国防太空 战略报告》等涉及对华战略竞争的官方文件,展示出与中国进行全方位战略竞争的决心和政策思路,使 中美战略关系的竞争性更加突出。 美国总统拜登上台后,中美战略竞争态势不仅没有改变,反而有继续强化的趋势。一再强调“中国威胁 论”,从阿富汗撤军意在加强对亚太的军事投入,挟太平洋威胁倡议提出印太战略,并加强对韩、日等军 事盟友的控制,剑锋直指中国,预计未来我国周边形势将持续紧张。在复杂和严峻的国际军事政治环境 下,我国将继续坚持走中国特色强军之路。

重返巴厘岛,通往旧金山,中美元首会晤短期趋势回暖。巴厘岛会晤明确了一 个方向,防止中美关系脱轨失控,找到两个大国正确相处之道;确定了一个框架,共同探讨确立中美关 系指导原则或战略性框架;启动了一个进程,将两国元首重要共识落到实处,管控和稳定中美关系。 2023 年 11 月,中美两国元首再次利用亚太经合组织(APEC)领导人非正式会晤的机会,在旧金山进 行双边互动,延续并推进“巴厘岛共识”。中美两国元首时隔一年再次面对面会晤,对推动中美关系真正 稳下来、好起来具有重要意义,对携手应对全球性挑战、推动世界和平发展亦具有重要意义。两国元首 认可双方团队自巴厘岛会晤以来讨论确立中美关系指导原则所作努力,强调要相互尊重,和平共处、保 持沟通、防止冲突、恪守《联合国宪章》,在有共同利益的领域开展合作,负责任地管控双边关系中的竞 争因素。 2024 年 4 月,中美两国元首通话,回顾了此前会晤的进展,并讨论了双边、地区和全球问题,强调 了台湾海峡和平与稳定的重要性;同月,美国国务卿布林肯访问中国。近一段时间,中美双方落实两国 元首巴厘岛会晤共识,增加高层互动,启动一系列对话机制,激活地方、民间、人文等多个领域交流合 作,双边关系出现止跌企稳的势头。

中美长期战略竞争态势不变。在与中国开展全面战略竞争的长期态势下,美国政府出台了一系列政 策,要求产业和金融跨国公司减少对中国的投资,甚至将部分产业撤回国内。自特朗普时期开始,美国 就倡导产业链回归,发起企业召回行动。进入拜登时代,这种对华全面战略竞争的政策不仅得到延续, 还在美资对中国,尤其是高科技投资方面的限制上进一步加强。例如,美国政府阻止了英特尔等芯片制 造商在中国的扩产计划,并不断限制华尔街对中国高科技企业的融资。

拜登政府将科技竞争作为对华战略的核心,特别强调所谓的人权和民主价值观,并以此为由限制中 国科技企业,如将其列入“实体清单”。此外,美国还与盟友共同加强对中国高科技的封锁,包括在 2021 年成立的美日澳印“四边机制”和同年成立的美欧贸易与技术委员会框架下,确保关键技术标准的掌控, 以及推动数字经济的监管。拜登政府试图限制中国科技的发展,推动供应链的重组和技术限制措施,以 及建立“技术民主联盟”,旨在限制中国科技的进步和影响力。这些措施体现了美国在科技竞争、规则制 定和主权争夺方面对华压制策略不动摇。

1.3.2 地区冲突:俄乌冲突、巴以冲突长期化,其他热点地区风波不断

俄乌冲突拐点难现,冲突长期化趋势愈发清晰。俄乌战争是冷战后由联合国安理会常任理事国发动 的第一场爆发于世界核心地区、交战双方实力比较对称的现代化正规战争,加之几乎整个西方阵营都参 与了支持乌克兰,对俄罗斯实施的全方位经济、政治、文化制裁,是二战以来前所未有,动摇了二战以 来全球多边贸易体系、国际资本市场的基本原则,已经对世界经济产生了重大冲击和影响。俄乌冲突升 级以来,俄经济韧性超出美西方预期,能够支撑俄长期斗争需要。对美国来说,维持中低烈度战争,既 可以满足军工集团胃口,又可拉拢欧洲盟友配合美国遏华战略等。在欧盟内部,“援乌反俄”已成政治正 确,难以在短期内扭转。这些因素都不利于俄乌冲突在短期内根本解决。 海湾战争是机械化向信息化战争演进的转折点,俄乌战争则开启智能化战争时代。俄乌冲突战场就 是一场“四维时空”对“三维时空”的降维作战,掌握“数字战场感知和认知力”的一方可以透过“战 争迷雾”,全面掌控瞬息万变的战场信息,从而形成单向透明的战场并对敌方目标实施精确性的战术打击。 新概念武器层出不穷,多维作战颠覆认知。俄乌战场中大量应用了无人机、巡飞弹等智能化装备, 同时首次引入“星链”作为通信中继、火控引导新平台,网络攻防、认知领域等非传统战场博弈日趋激 烈,“马赛克战争”新理念展现出强大威力。

巴以冲突愈演愈烈,全球热点地区军备竞赛加剧。2023 年 10 月 7 日,哈马斯发起大规模攻击,以色 列随后对加沙进行报复性军事行动,导致加沙地区超过 37,000 名巴勒斯坦人死亡。冲突不断升级,以色 列与黎巴嫩边境的紧张局势加剧,地区不稳定性增加。高烈度的冲突在带来严重人道主义灾难的同时,也严重冲击地区经济,让本就困难重重的中东多国经济“雪上加霜”。除了对中东多国经济产生冲击,热 点地区军备竞赛正在加剧。短期内,中东和解潮几乎戛然而止,在以色列和沙特阿拉伯关系正常化谈判 期间出现如此大规模冲突,使得地区局势更加混乱。冲突可能引发中东地区极端恐怖势力的暴力事件、 人道主义灾难、难民危机等,而新一轮难民危机可能会给邻国造成负担,给整个中东地区带来巨大负面 影响和灾难。同时,国际油价短期内也会有一定的波动。中东地区是重要的能源产地和航运通道,中东 石油供应占全球的三分之一,冲突蔓延范围越大,对全球经济影响越大。此外,美国等大国可能对中东 进行“重新战略定位”。 台海局势紧张将成新常态,长期保持积极备战状态。近年来,中美在台湾问题上的交锋愈来愈激烈。 特朗普政府时期,签署《台湾旅行法》;推动美舰定期穿行台湾海峡;加大对台军售力度;酝酿《台湾防 卫法》;继续实施所谓的南海“航行自由行动”;推动盟友和伙伴国多边合作,严重威胁台海局势稳定。 拜登政府上台后,在执政的第一年即谋求提升在台海的对华威慑。俄乌战争后,美国加大了介入台 湾问题的力度,一是提升对台支持,二是强化对华威慑。华盛顿通过向台北派出高层级代表团传递安抚 信号,同台湾开展“战略对话”讨论美台军事合作,向台湾出售更多的武器装备,为“台军”提供训练 支持,密切美台经济联系,与台湾开展“21 世纪贸易倡议”谈判,推动台湾芯片制造企业台积电赴美建 厂,等等。此外,美国积极加强在西太平洋的军事部署和存在,拉拢盟友介入台湾问题,谋求提升台湾 的“国际空间”,力推台湾问题的国际化。美国对台政策的挑衅性和冒险性大幅上升。

佩洛西窜访台湾加剧台海紧张局势,我国公布 8 项反制措施并于台海举行联合军演。高频的日常巡 逻和军演将加速新旧武器装备的更新换代与军用耗材的消耗,维修保障装备市场有望迎来爆发。从海上 军演统计数据来看,2021年开始,我国海上军演开始“常态化”;2022年开始,海上军演频率达到新的高 峰,预计未来军演频率将继续维持高位。2023 年,中方参与的多国联合军演已多达 16 次。高密度中外联 合军演为历史新高,未来或将持续维持高位。2024 年 5 月,中国人民解放军东部战区组织战区陆军、海 军、空军、火箭军等兵力,位台岛周边开展“联合利剑-2024A”演习。此次演习重点演练联合海空战备 警巡、联合夺取战场综合控制权、联合精打要害目标等科目,舰机抵近台岛周边战巡,岛链内外一体联 动,检验战区部队联合作战实战能力。

其他热点地区风波不断,历史遗留问题或将给全球和平发展带来隐患。2023 年,中东地区的冲突仍 在持续。其中,叙利亚内战已经进入了第 13 个年头,导致数十万人死亡、数百万平民流离失所,人道主 义危机不断加剧。同时,伊朗和以色列之间的紧张关系也持续升级,叙利亚、黎巴嫩等地区局势对抗持 续加剧。在非洲,苏丹内战 4 月爆发,冲突导致至少 4,000 名平民死亡,数百万人流离失所。 在亚洲地区,缅甸、阿富汗等国家也发生了激烈的武装冲突。缅甸政府与少数民族武装组织之间的 冲突导致了大量的人员伤亡和流离失所。在朝鲜半岛,2023 年末韩国和美国举行为期 5 天的大规模空中 演习刺激半岛局势升温。面对美韩联合施压,朝鲜或将继续更加频繁地进行核力量展示。全球均势的弱 化以及区域军备竞赛的升级或将不可避免。

1.3.3 国际局势日益严峻,国内需求持续旺盛,国防军费为保持稳健增长

在世界安全局势严峻的背景下,全球军费持续增长。根据瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所(SIPRI) 发布的球军费开支数据统计报告,以实际购买力计算,2023 年全球军费开支总额达到 2.443 万亿美元的历 史新高,连续第九年增长,且 6.8%的同比增幅为 2009 年以来最高。其中,北约全部 31 个成员国(当时 瑞典尚未加入)的军费开支总计 13410 亿美元,占全球的 55%。据统计,2023 年全球军费开支占全球国 内生产总值(GDP)的比例升至 2.3%;各经济体平均军费开支占到其政府总开支的 6.9%,同比上升 0.4 个百分点;人均军费开支达 306 美元,创下 1990 年以来的最高水平。 根据新华网报道,2024 财年,美国防预算申请再创历史新高,达到 8420 亿美元,同比增长 3.2%。据NHK 新闻报道,日本防卫省宣布已确定 2024 财年的预算申请,预算总额再创新高,达到 7.7 万亿日元 (约合 529 亿美元),聚焦高超声速武器、海军战舰、F-35 战斗机等能力建设。澳大利亚国防部发布 2024 财年国防预算,总计为 525.88 亿澳元,占国内生产总值 2.04%。在充足军费支持下,军事实力相对落后的 国家对先进武器的需求大幅提升,拥有强大军事实力的国家则加大先进武器装备的研发力度,并不断将 先进武器投入使用和对外贸易。 国际局势日益严峻,国内需求持续旺盛,国防军费为保持稳健增长。2024 年 3 月 5 日,在第十四届 全国人民代表大会第二次会议上提交的预算草案显示,2024 年全国财政安排国防支出预算 16655.4 亿 元,增长 7.2%,增幅 2023 年相比持平,高于 2024 年我国 GDP 预计增幅 5%,总额再创新高,显示国家 高度重视国防军队建设投入。我国国防工业正处于快速建设发展期,国防预算将有力支撑我国军队装备 建设。我国国防预算占 GDP 比例仍处于低位,未来或有一定提升空间。近 10 年我国国防预算占 GDP 比 重基本维持在 1.21%-1.32%之间,数值相对稳定,与全球主要国家相比,我国国防预算 GDP 占比处于较 低水平。

我国国防预算占 GDP 比例仍处于低位,未来或有一定提升空间。近 10 年我国国防预算占 GDP 比重 基本维持在 1.21%-1.32%之间,数值相对稳定,与全球主要国家相比,我国国防预算 GDP 占比处于较低水 平。建军百年奋斗目标的提出,为我军未来组织体系、作战理念、武器装备发展指明了方向,有望切实 加速提升我军实战化能力。实战化练兵增加了武器装备消耗,进而推动了武器装备采购和维修保障需 求。当前,我国正处于武器装备更新换代的重要时期,新型武器装备已进入批量生产交付阶段,密集的 订单下发对于国防预算的稳定增长提出了客观要求。预计十四五后期我国国防预算仍将保持 7-7.5%左右 的稳定增长,占 GDP 比重或有一定提升空间。

装备费用占比有望持续提升,有力支撑军队装备扩充以及更新换代。根据 2019 年国务院新闻办公室 发布的《新时代的中国国防》白皮书,中国国防费按用途划分,主要由人员生活费、训练维持费和装备 费构成,其中装备费用于武器装备的研究、试验、采购、维修、运输、储存等;我国装备费从 2010 年的 1,773.59 亿元上升至 2017 年的 4,288.35 亿元,复合增长率达到 13.4%,占整体国防费比例由 33.2%上升至 41.1%。未来装备费用占比有望持续提升,有力支撑军队装备扩充以及更新换代。

1.4 机构持仓:24Q1 公募基金军工持仓环比下滑,后续有望止跌回升

截止到 2024 年第一季度,根据公募基金前十大重仓股持股数据,持股总市值为 27076.63 亿元,相较于 2023Q1 减少 15.03%,相较于 2023Q4 减少 1.39%;其中军工持仓总市值为 1111.64 亿元,军工股持仓占比为 4.11%,相较于 2023Q1(5.18%)减少 1.07 个百分点,相较于 2023Q4(5.95%)降低 1.84 个百分点。整体军工 持仓同比、环比均有所下降,未来随着景气度的切换,比例有望回暖。

分地区看,北京上海广深公募基金持军工股总市值均有所下降。2024Q1 上海地区公募基金前十大重 仓股的军工持仓最多,总市值达 456.36 亿元,相较于 23Q1 下降 32.52%,占三地公募基金持军工股总市 值的 49.90%,同比上升 0.79 个百分点;广深地区公募基金前十大重仓股的军工持股市值为 320.93 亿元, 相较于 23Q1 下降 39.04%,占三地公募基金持军工股总市值的 35.09%,同比下降 1.06 个百分点。分公司 看,其中易方达、华夏、富国、南方基金军工持股总市值较高。

公募基金持仓集中度环比有所回升,优质标的仍备受青睐。2023 年四季度末,公募基金前十大重仓 持股的 20 家公司持股总市值合计 548.47 亿元,占公募基金军工持股总市值的 49.34%,持仓集中度同比 23Q1 回升 3.54 个百分点,环比 23Q4 回升 6.69 个百分点。其中,持有标的如中国船舶、中航光电、中航 沈飞的基金数量较多,分别为 373、140、88 家,基金持股占流通股比例分别约为 6.86%、8.78%和 5.33%。

二、传统军工:第二轮产能扩张起点,关注船舶航发方向

2.1 船舶行业:“十四五”造舰高峰有望持续,民船大周期带动业绩修复

从国际海军发展趋势来看,以美国为代表的各主要军事国家加大对于海军的投入,主要呈现以下几 个特点: 一是美国高度重视海军军费投入。海军建设需要长期持续性的投入,从美国 2024 年军费预算来看, 装备费用中 481 亿美元用于海上力量建设,战备费用中 528 亿美元用于海军战备经费,总投入与空军相 当,高于陆军投入,说明美国高度重视海上力量的发展。 二是加大核潜艇力量部署。在日益复杂的国际政治经济背景下,核潜艇在军事威慑中的重要作用日 益凸显。2020年以来,各主要国家加大核潜艇力量的部署,美国新增6艘“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇, 俄罗斯新增 5 艘核潜艇,新一代弹道导弹核潜艇“北风之神”级已经服役,保持对美国的核力量均衡,与 此同时,英国、法国等也在增加核潜艇力量。从后续发展来看,美国正加速第五代战略核潜艇研发列装 进程,加强其战略威慑和精确打击能力。 三是电磁化、全电化是舰船发展的重要方向。电磁化、全电化仍然是舰船的重要发展方向,除美国 福特号航母已经应用了电磁弹射以及综合电力推进系统外,英国的两艘航母也应用了综合电力推进系统。 未来我们认为在高能武器有望上舰的背景下,先进舰艇全电化的趋势更加明显。

美国海军能力仍然处于世界领先位置。目前美国拥有 11 艘航母以及约 83 艘核潜艇,以及多艘巡洋舰、驱逐舰以及两栖舰船。从舰队规模上仍然处于领先地位。其中,核潜艇包括 14 艘弹道导弹核潜艇以 及 69 艘攻击型核潜艇。航空母舰包括 10 艘尼米兹级核航母以及 1 艘福特级核航母。

“十四五”海军造舰高峰有望持续,呈现大型化、远洋化、智能化、电磁化四大特点

我国加快现代化海军的建设进程。我国海军包括潜艇部队、水面舰艇部队、航空兵、陆战队、岸防 部队等,下辖东部战区海军(东海舰队)、南部战区海军(南海舰队)、北部战区海军(北海舰队),海军 陆战队等。战区海军下辖基地、潜艇支队、水面舰艇支队、航空兵旅等部队。按照近海防御和远海防卫 相结合的战略要求,加快推进近海防御型向远海防卫型转变,提高战略威慑与反击、海上机动作战、海 上联合作战、综合防御作战和综合保障能力,努力建设一支强大的现代化海军。 “十四五”海军造舰高峰有望持续。未来 10 年内解放军海军将大量装备现代化新型舰艇,逐步淘汰 落后舰艇,并迅速建立现代化的海军作战力量,或将组建 4 类针对性的海上作战力量,分别是航母联合攻 击群、两栖登陆攻击群、远洋机动舰队与近海防御舰队。每支舰队由不同类型舰艇搭配组建,各自承担 不同的作战任务。随着国产 003 号航母福建舰的下水,我国已经拥有 3 艘航空母舰,但是与美国航母相比 仍然有较大差距,预计“十四五”期间,航母数量或将持续增长,围绕航母联合攻击群需求,将带来驱 逐舰、护卫舰、潜艇以及补给船舶的需求,预计将有多艘两栖登陆舰下水,以及配套的驱逐舰、护卫舰、 气垫登陆船等形成两栖攻击战斗群。我们预计,未来我国海军建设将持续增长,未来五年总体市场规模 或将达到 600 亿美元。

从海军舰船的发展趋势来看,主要呈现大型化、远洋化、智能化、电磁化四大特点。大型化和远洋 化是我国海军实现远海防卫的必然要求。055 排水量达到万吨,003 航母福建舰满载排水量达到 8 万吨, 均较此前驱逐舰、航母吨位有所提升,显示出我国新型舰船向远洋纵深发展的趋势。智能化、电磁化是 海军装备技术进步的主要方向,人工智能、电磁技术等新技术将极大推动海军装备技术变革,福建舰已 经采用了电磁弹射这一先进技术,未来无人舰艇、电磁武器等有望在海军实现应用。在新材料方面,钛 合金等耐腐蚀性能优异的金属有望在军用舰船上应用比例或将进一步提升。

船舶电力推进系统是我国军船推进系统的主要发展方向,军民两用市场空间广阔。船舶综合电力推 进技术以其空间小、灵活性高等特点是未来军船主要的发展方向,目前美国已经将船舶电力推进系统应 用于福特级航母、朱姆沃尔特驱逐舰、核潜艇等。我国相关技术正逐步走向成熟,正在从潜艇向水面舰 艇拓展。电力推进因为其突出优势,在民船中也有较高的应用价值,特别是对自动化程度要求高的船舶。 随着电力推进效率和功率技术的突破、经济性的提高,未来在民船中应用比例将持续提升。 电磁发射是目前航母舰载机最先进的弹射系统,也可应用于航天发射、轨道交通、海上风能等民用 领域。目前美国福特号航母已经应用电磁弹射系统。电磁发射系统中的电力电子技术除了在军用武器发 射形态领域的转化应用外,也可应用于民用相关领域,可广泛应用于航天发射、轨道交通、大规模智能 海上风机等民用领域,大大拓展其市场空间。 民船已经处于长周期上行阶段,利好船舶建造类企业业绩修复。2023 年以来,民船市场订单持续活 跃,新船价格继续走高。从长周期未来来看,更新需求将成为推动船舶市场新一轮复苏周期的主要动力。 随着上一轮老旧船舶逐渐进入拆解阶段,更新需求将逐步显现,更新的需求将带来船舶的新一轮复苏周 期。此轮周期将带动船舶建造行业进入长达十年的上升周期。军船稳定增长叠加民船周期复苏,船舶制 造企业有望迎来利润修复。

新船价格持续提升,高附加值船型需求旺盛,带动全球订单金额同比上涨。根据克拉克森统计数据,2024 年 1-6 月,新船成交以金额计算累计同比增加。据克拉克森数据统计,1-6 月全球累计成交新船订单 5440 万载重吨,同比下降 11.83%,接单金额为 769 亿美元,同比增长 15.51%。新船价格持续提高,截止 到 2024 年 6 月份,克拉克森新造船价格指数为 187.24,较 2023 年底提高了 4.98%。

中国船舶企业接单份额持续提升,高质量发展效果显现。2023 年中国船厂累计签约新船订单 7344.0 万载重吨,同比上涨 33.1%,全球市场份额为 67.3%,位居首位;韩国船厂累计签约新船订单 1977.6 万载 重吨,同比下降 20.5%,全球市场份额为 18.1%;2024 年 1-6 月份以接单金额计算占比为 62.7%。2024 年 交付船舶多为 2021 年-2022 年订单,由于从 2020 年开始新船价格单边上行,且钢材价格从 2021 年开始下 降,今年或将看到船舶企业业绩持续改善。

2.2 航发行业:产品谱系逐步丰富,产能质量瓶颈双突破

我国航发产业是武器装备中尚未完成升级换代并且供需缺口仍然很大的领域。十四五期间,产业持 续解决供给瓶颈,提升其质量水平,新机配发及旧发更换带来较大需求;下一代航发产品推进研发进程, 新材料新工艺逐渐成熟,或将成为“十五五”期间升级换代、存量更新的主要增量。同时随着列装规模 的逐渐扩大及常态化高强度演训,航空发动机维修需求将持续释放,有效支撑相关产业中上游业务增长。

科研逐渐转批、整机配套跟随下游高增、军方修换发将起量

航空发动机作为飞机的主要耗材,一款战斗机寿命周期内换发约 2-3 次,并且在航空发动机本寿命周 期内需进行与新机价值量大致相等的 3 次维修,因此航发产业链是军工行业主要的长坡厚雪赛道。从航发 动力关联交易额的变化情况可以观察航发产业链下游的交付情况变化,其中:航发动力向中国航发的关 联销售额主要为各主机厂向动力所、涡轮院及商发等研制单位交付的科研型号配套加工任务;航发动力 向中航工业的关联销售额主要为各主机厂向飞机主机厂交付的批产型号配及备发;其余非关联交易主业 则主要为军方直接采购的,用于外场演训消耗所需的换备发及维修业务。 22 年航发动力与中航工业的主机厂等的关联销售额为 172.12 亿,同比大增 22.32%,与下游飞机主机 厂的增速相匹配,成为主机厂最主要的交付部分;22 年航发向非关联方(主要为军方)销售额 154.86 亿元,同比微增 0.43%,在我国目前强调高强度、高频次、实战化演训的背景下,外场飞机开车率及使用强 度提升,航发作为列装飞机的主要耗材,随着机队列装的规模扩大及使用高峰到来,军方直采的航发备 换及维修业务将成为后续航发最主要的成长动力。20-21 年,航发动力营收中非关联交易部分基本维持 0- 10%的慢增速,没有看到爆发性的增长,主要或与军品航发在产能受限情况下的交付优先级、外场飞机的 列装阶段等有关。

产能瓶颈解决正当时,主机核心能力扩产、配套加工格局重塑

目前,我国航空发动机产业链仍存在较大的供需缺口,且随着外场服役环境下的备换修发需求释放, 供需缺口将会更加拉大,因此,航发主机厂在进行新一轮的扩产提效。由于国家对供给侧改革的相关要 求,主机厂目前广泛采取“小核心、大协作”的方式,主机厂专注于扩产总装总试的系统集成交付能力, 原内部的零部件配套加工厂则采取战略合作、外委、外协的方式。 主机厂主辅分离,将有利于主机厂摆脱之前较重的资产负担,专注于核心主业,提升整体规模效应 及经营效率,同时战略供应商稳定配套,易取得低价配套优势,切实降本增效,战略供应商与主机厂深 度绑定,实现主业的下游价值延伸,同时稳定主业配套份额,取得双赢。

质量提升是航发主机厂实现交付规模增长及毛利率提升的重要途径

航空发动机是飞机空中飞行的唯一动力,具有极高的可靠性要求,因此航发的设计制造过程需要较 长的技术成熟期,通过大量的地面及飞行试验,逐渐小批量先锋试用,迭代发现并解决问题后,才具备 设计定型及批量交付条件。

新型或技术成熟度不高的航发单机交付周期长、成本较高,主要由以下原因导致:由于航空发动机特 殊的“两装两试”出厂交付程序,在技术成熟度不足时,试车会频繁地发现各种异常和故障,从而需要分解排故-复装-再试,直接导致较长的单机制造周期及成本费用。因此,中国航发集团 2021 年以党组 1 号文的形式 要求加强型号质量管理,切实解决航空发动机研制中发生的质量问题,提升型号技术成熟度,其主要抓手就是 “一次试车合格率”。一次交检合格率,尤其是整机一次试车成功率的提升,有望缩短航发整机交付周 期,提升整机交付规模,同时减少返工返修带来的成本损耗,主机厂毛利率有望迎来拐点。

2.3 航空航天:十四五需求稳定,静待订单修复

航空主力型号批产进展顺利,新机型保有量进入稳增阶段

近年,我国空军作为战略军种,积极响应“加快建设一支空天一体、攻防兼备的强大人民空军”号 召,以世界一流空军为发展目标,全面提升战略威慑、空中预警、远程打击、信息对抗、战略投送等能 力,加速推进“国土防御”向“空天一体、攻防兼备”转变。与此同时,海军战机研发持续加力,现役 机型批产列装规模加速提升;陆军装备发展持续向陆航方向倾斜,主战型号直升机有一定需求,衍生型 号遵循谱系发展路径,即将对老旧型号逐步进行换代替换。我国先进战机装备当前正处于型号更迭、加 速列装的发力阶段,经过近年的持续发展,各军种相关新型号已经逐渐成熟,订单已实现或即将实现大 批量稳定增长。

平台列装、实战演练、战略储备共同助推导弹需求持续,关注“十四五”后期导弹投资机会

对于我国而言非对称作战仍是我军面对强敌时的现实选择。我国武器平台数量持续增加,需要进一 步投入导弹与先进平台相适配。“十三五”末、“十四五”初期我国多型号武器装备研制定型,进入放量 阶段,歼击机、轰炸机、大中型舰船等武器平台的上量将直接带动与之配套的导弹列装需求爆发。地区地缘形势紧张,使得导弹的实战演练需求和战略储备需求高增。 关注“十四五”后期导弹补偿式增长投资机会。受内外部环境影响,2023 年导弹相关上市公司业绩 下滑。但是宏观层面来看,中美矛盾将长期作为我国周边安全的最主要矛盾,导弹作为目前阶段我国与 美国战力平衡的核心影响因素,将在中长期时间内作为我国国防领域重点发展领域之一,出于对国防安 全的考虑,我国对于导弹的需求中长期内保持刚性。“十四五”前半段受各种因素导致的放量滞后,“十 四五”后期在刚性需求背景下导弹行业有望得到补偿性增长,创造行业增速反弹格局下的投资机会。

三、新域新质:低成本无人化智能化大势所趋,新质生产力民用空间 蓄势待发

3.1 新式战争形式:智能战争引发产业革命,低成本无人化智能化大势所趋

3.1.1 智能化战争已来,战争样式迎来颠覆性革命

二十大报告明确指出,打造强大战略威慑力量体系,增加新域新质作战力量比重,加快无人智能作 战力量发展,统筹网络信息体系建设运用。我们认为,上述四个方面指明了未来我国军事领域建设的重 要方向。其中,打造强大战略威慑力量体系是捍卫国家主权、安全、发展利益的战略性军事能力的最终 依靠。增加新域新质作战力量比重是提升现代战场战斗力的必然要求。而无人智能作战力量和网络智能 信息体系是整个新域新质作战力量中的重要关键作战节点和基础设施。新域新质作战系统呈现由分离向 融合、由节点向网络、由单装向集群、由有控向自主、由单域向多域、由实物为主向虚实结合发展的趋 势。

现代战争中除了核威慑外,新型常规威慑成为未来战争的重要组成部分,作战空间的领域和维度大 大拓展,战略前沿技术的应用将深刻改变战争形态。新型常规威慑包括赛博威慑、空间威慑、高超威慑、 自主集群威慑、全球快反威慑和军工基础威慑,在现代战争的威慑体系中发挥越来越重要的作用。此外, 美国还通过政治、经济和军事领域的互相渗透构建“一体化威慑”体系。现代战争已经演变到智能战争 阶段,机械化信息化智能化融合是未来武器装备的发展方向。智能化战争基于能量和信息网络,以数据 计算和模型算法为核心,通过人工智能、大数据、云计算、无人装备、物联感知等技术重塑战场认知空 间、信息空间与物理空间,形成多域融合、跨域攻防、无人为主、集群对抗、虚实一体的全新作战形态。 机械化、信息化和智能化发展是层层递进的关系,机械化完成各作战节点的建设和储备,如先进战机、 先进舰船等;信息化是将这些武器平台连接到一起,形成信息网络,主导力量是信息力;智能化则是通 过模型和算法提升作战能力,主导力量是算力智力。人工智能主要生成近实时、精确、优化的对策,网 络化信息技术主要支持群体反应,机械化技术群主要支持作战行动的时空自由度,三者共同支撑着智能 化战争的普适制胜机理,其系统融合的质量几乎就是智能化战争的制胜条件。

具体来看,我们认为未来新域新质作战力量的发展主要呈现以下四个方面的特点: 一是人工智能将成为重要的牵引技术和主导技术。人工智能在移动互联网、大数据、超级计算、脑 科学等新技术新理论的驱动下,呈现深度学习、跨界融合、人机协同、群智开发、自主操控等新特征, 引发军事领域链式突破,使人、武器,以及人与武器、武器与武器的结合方式都发生了重大变化。在这 其中,人工智能将成为重要的牵引技术和主导技术,基于 AI 模型和算法的 AI 系统将贯穿到各个方面、各 个环节,起到倍增、超越和能动的作用,平台有 AI 控制、集群有 AI 引导,体系有 AI 决策,传统以人为主 的战法运用被 AI 的模型和算法所替代。除了在真实空间外,未来战争基本上都要先经过虚拟空间作战仿 真、实验、建模及必要的物理验证。AI 指导下的虚拟仿真与试验训练技术将得到快速发展。各主要国家 均发布政策或研究报告,探讨、规划人工智能在军事领域的应用。

二是作战空间向全域化发展,基于网络信息体系实现多域联合,新一代信息化智能化底座成为制胜 关键。“全域”主要指作战空间从“陆地、海洋、空天”物理向“信息域、认知域、社会域、生物域”等 领域发展。作战地域从本土、周边向全球海外利益维护拓展。作战目的从物理摧毁、资源争夺、占领夺 控向认知对抗、意识干预、共建共赢等多样化使命任务拓展。基于网络信息体系的多维战场智能感知、 多源信息关联融合、多域联合指挥控制、跨域火力打击、跨域机动突防、跨域综合保障等多域跨域作战 行动成为可能。连接这些构成要素的是以新一代信息化智能化底座为代表的作战体系,体系是战场决定 胜负的核心底座,未来作战体系的建设将显得更为重要。智能化作战时代,不仅要重视飞机、军舰、导 弹等有形“钢铁”,更要重视这些有形“钢铁”的赋能基础——先进通信网络、电磁频谱、程序界面、算 法逻辑、接口标准、数据格式等软性要素,它们是未来作战体系架构的灵魂中枢。

三是有人无人协同,集群化作战将成为未来战争的基本形态,无人机、无人船、无人车、无人潜航 器等平台将有较大增长空间。无人化是人类智慧在作战体系中的充分前置,是智能化、信息化、机械化 融合发展的集中体现,随着人工智能技术的发展,无人平台可以充分发挥其优势,可帮助海陆空装备实 现无人化指挥控制、自决策数据处理和自适应效能发挥。自主集群技术的发展使得无人平台具备更快的 战场势态感知、更强的任务执行能力,也是无人系统发展的重要方向。

四是打击武器向两个方向发展,一是低成本精确制导武器,如海马斯火箭炮、弹簧刀巡飞弹等。二 是高效能的新型武器。在定向能武器、电磁武器快速发展背景下,高效、精准毁伤能力增强。定向能武 器包括激光、微波、粒子束等武器,电磁武器包括电磁轨道炮、线圈炮等。相关技术若能够形成作战能 力,将极大地丰富进攻与防御手段。打击手段与智能技术的有效结合,也将成为智能化战争的主要作战 样式。 无人系统、低成本精确制导弹药、新一代信息化智能化底座是智能战争的重要发展方向。

3.1.2 无人系统:无人装备智能化水平快速提高,应用场景全面性价比凸显

无人机将深刻改变未来战争的作战模式。无人机在军事用途上将从非对称作战向对称对抗转变,从对付弱敌向战胜强敌转变,发展趋势上向高空长航时化、隐形无人机化、空中格斗化、无人机集群化、 多用化合模块化等方向发展,改变无人机作战模式。我们推测未来无人机的作战模式主要有四种模式: 一是具有一定自主性的无人机,独立承担包括侦察、攻击、制空等方面的作战任务。二是无人机群式作 战,充分发挥无人机低成本、可损耗的优势,拓宽特定应用的范围,飞行持续时间和最大有效载荷。三 是作为伴飞僚机等,辅助有人机进行工作。四是战略支援。 城市战的特点决定了无人装备将具备广阔的市场空间。目前正在进行的俄乌冲突、巴以冲突均主要 以城市战为主要作战样式。城市战需要高度智能化、精准化的技术装备,如陆军察打一体无人机、军用 机器人、无人车等。这些技术装备可以提高作战效率,减少误伤和误杀的可能性,并且可以加强情报收 集和交流,提高作战效率。 无人机从重量分类,可分为微型、轻型、小型、中型、大型无人机。

中大型无人机以察打一体无人侦察机为主,配备打击武器,实现侦察和打击的一体化,可以及时地 向其所探测到的目标发动攻击,大大提高了侦察信息的时效性和攻击的准确性。目前美国察打一体无人 机主要包括通用原子公司“捕食者 MQ-1”、“死神 MQ-9”,诺斯罗普格鲁曼公司“猎人 MQ-5B”、“火力侦 察兵 MQ-8”,克雷托斯公司“女武神 XQ-58A”等。我国察打一体无人机主要包括航天彩虹的“彩虹”系列无 人机、中无人机的“翼龙”系列无人机、腾盾科创的“双尾蝎”系列无人机等。

代表性的中小型无人机为末敏弹、巡飞弹等。巡飞弹等中小型无人机是导弹的一种,主要由有效载 荷、制导装置、动力推进装置、控制装置、稳定装置等部分组成。以沙特制造的 ZD 系列巡飞弹为例,其 前方为光电有效载荷,还包括卫星导航与惯性导航单元,后面是弹头、电池、飞行控制和测试和控制单 元,电动机在后直接驱动带折叠叶片的双叶螺旋桨。

巡飞弹集情报侦察、目标指示、信息中继、区域封控、精确打击等多功能应用与一身,是现代战场 中重要的新型武器系统。巡飞弹将无人机技术和炮弹、导弹技术相结合,能够在目标区域进行巡弋飞行 的新型武器弹药。与精确制导弹药和巡航导弹相比,巡飞弹凸显出飞行能力等方面的优势,可在指定作 战空域长时间停留,找到目标后再发动攻击。

军用地面机器人应用范围广泛,将会成为未来信息化战场的基本智能单元。军用机器人以完成预定 的战术或战略任务为目标,能够自主或人机协同条件下完成战场侦察、监视、目标捕获与指示、通信中 继、扫雷、输送物资、直接攻击敌方目标、战场救护等多种战术任务。自上世纪 60 年代以来,军用机 器人日益受到各国军界的重视,其巨大的军事潜力,较高的作战效能,预示着机器人在未来的战争舞台 上或是一支不可忽视的力量。

陆战是最为传统的作战领域,也是作战程度最为激烈、参战人员最多的领域,对机器人装备需求尤 为迫切,各军事强国均在该领域加速布局。地面机器人一般采用轮式或履带式移动平台,通过搭载先进 侦察探测、指挥控制、定位导航、信息处理、火力打击等多种载荷,能够代替士兵在高危环境下执行侦 察、引导、打击、排雷排爆、核化检测、救援保障等多种作战任务,是现代陆军装备信息化、智能化持 续发展的重要方向。目前国外已有大量地面机器人列装部队并应用于实战,以美国为例,其列装的地面 机器人包括 PackBot 系列、TALON 系列等。

目前全球军用机器人领域发展较快且布局较早的国家为美、俄、法三国,战略规划较为清晰,且在 国防军费领域中无人装备投入力度较大。美国国防部分别在 2007 年、2009 年、2011 年和 2013 年发布 了四版《无人系统综合路线图》,并在 2018 年发布了最新的《无人系统综合路线图 2017-2042》,详细阐 述了未来发展规划。俄罗斯近年来一直注重军用机器人的发展,通过《2025 年前研制未来战斗机器人》 等专项计划引领机器人装备发展。

除此之外,新世纪以来,美国海军逐渐重视海上有人/无人协同作战能力建设,加快推进大中型无人 水下潜航器设计、研发和列装工作。2020 年 3 月,由美国国防部高级研究计划局主导、诺斯罗普·格鲁 曼公司负责研发的 “蝠鲼”项目正式获批。该项目体现了美国海军在水下无人潜航器领域的发展趋势, 包括长航时、大航程和远距离作业等。去年年底,美国海军接受了第一艘“虎鲸”(Orca)自主式超大型无 人水下航行器(XLUUV)的交付。利用其深海隐蔽活动优势,预计主要遂行攻势布雷任务,兼顾情报、侦察 和监视(ISR)、水下对抗、及反水面舰艇作战等功能。目前,美国海军研制或已投入使用的各种水下无人 潜航器大概有 30 多种,从小型无人水下航行器(SUUV)到超大型无人水下航行器(XLUUV),平台类型多、功 能齐备,且呈现族群化、模块化发展,但目前均属辅助作战装备。

与无人机(UAV)类似,UUV 是比载人潜艇更具成本效益且更容易实现的选择,越来越多地被较小的国 家和团体用于战斗。它们在 2023 年的两场重大武装冲突——俄罗斯-乌克兰冲突和以色列-哈马斯冲突中 的使用,展示了 UUV 技术的全球扩散和作为战斗武器的价值。2024 年起,胡塞武装在红海对涉英、美、 以色列等国家运输船只进行的袭击,以及英美海军的反击对峙,为 UUV 作战创造了环境。正在进行的胡 塞武装袭击主要采用武装无人机和导弹。 预计 UUV 将继续在海上战略中发挥更加重要的作用。随着技术的不断进步,UUV 将更加智能化、自 主化,能够执行更加复杂的任务,如深海侦察、水下通信网络构建和多平台协同作战。

美军无人潜航器(UUV)主要发展趋势, 以“蝠鲼”号为例: 模块化设计。“蝠鲼”号无人潜航器能够快速拆卸,由 5 个标准化集装箱装载后进行远距离运输,抵 达目的地后再进行组装,减少了对海军基地、港口的依赖,提高了部署能力。 水下生存能力。“蝠鲼”号无人潜航器外形与海洋生物蝠鲼相似,采用先进的水下能量管理技术,在 低功率状态下能够长时间在海底潜伏作业,在高功率状态下能够快速机动,抵达预定位置。另外,“蝠鲼” 号无人潜航器的机体采用新型材料打造,具备更强的隐蔽性和耐用性,提高了水下生存能力。 较高的载荷水平。“蝠鲼”号无人潜航器的机体宽度可能超过 15 米,工作水深约 300 米,有效载荷约 8 至 10 吨,可根据任务需求搭载不同载荷。 多任务处理能力。诺斯罗普·格鲁曼公司介绍,“蝠鲼”号无人潜航器上安装了先进的指挥、控制和 通信装置,能够自主识别、采集水下信息,遂行多样化水下任务。水下作业期间,其无需伴随保障和后 勤支持,可节约资金、时间和人力成本。 大量使用新型技术。基于人工智能、大数据和新的导航技术等,“蝠鲼”号无人潜航器还能依托“蜂 群式”集群作战模式,在全球争议海域、关键航道对其他国家的潜艇、海底资源进行识别、监测及跟踪, 提高单体海底态势感知能力。此外,它还能够与美海军其他作战平台实现互联互通。

3.1.3 低成本精确制导弹药:低成本弹药实战消耗大,向技术集成、模块化、多用途发展

制导炸弹是在普通炸弹上加装精确制导装置(如导引头、惯导与卫星导航等)及空气动力控制装置, 与普通炸弹相比, 制导炸弹具有精度高、成本低、投放距离远等特点。 火箭弹相比弹道导弹造价低廉,在制导系统加持下精度大大提高,极具性价比。一枚美军战斧式巡 航导弹造价高达 190 万美元,而一枚火箭弹价格只需 100 万人民币左右。搭载制导系统后火箭弹价格也远低于战术导弹。而目前火箭弹开始越来越多的搭载卫星+惯性制导系统,射击精度越来越高,甚至不输于 一些近程导弹。

以弹簧刀巡飞弹为代表的低成本无人系统能够快速闭合杀伤链,满足了高机动、敏捷作战的需求。 作为无人机与巡航导弹相融合的产物,巡飞弹具有合战场态势感知和精确制导打击为一体的复合能力, 从而能够高效便捷地完成杀伤链的闭合。美国的“弹簧刀”系列巡飞弹就在俄乌战场上发挥了较大的作 用。巡飞弹具备低成本、协同性的特点。低成本方面,据该公司介绍,归功于设计简单的串列折叠双翼 型气动布局,一套“弹簧刀 300”价格仅为 6000 美元。协同性方面,据美方称,“弹簧刀”可与“美洲狮” 无人机进行协同作战,由“美洲狮”发现目标并向“弹簧刀”传递目标位置进行导引。

以海马斯火箭炮为代表的高机动、通用化的精确制导武器对于打击目标阵地发挥了重要作用。在俄 乌战争中,乌军利用“海马斯”打击了俄军后方阵地,对俄指挥所、补给站等造成了极大的威胁,造成 了俄军人力、物力的极大损失,也使“海马斯”在实战中得到了检验。“海马斯”火箭弹的主要特点主要 包括高机动、精确制导以及通用化。 高机动性:“海马斯”从 M270 的履带式改为轮式,在增强机动性的同时减轻了系统重量,同时也降低了生产、使用、维护的费用。通过将履带式改为轮式,并且减少储运/发射箱的数量,“海马斯”实现了 系统重量的降低,在战场上使用更加灵活。“海马斯”具备弹箭共架发射的能力,通过采用具有“储运发” 功能的模块化发射箱可实现多类型弹药的发射,模块化的设计使得“海马斯”在战场上的使用更加灵活。 精确制导:美陆军从 2006 年起,已经将所有的“海马斯”火箭弹转产为 GPS 制导型的 GMLRS 火箭弹, 不再生产无制导火箭弹,升级后的火控、电子和通信设备的成果与同期发展的新版 M270A1 多管火箭炮系 统实现了通用。采用更快速的中央处理器、用激光陀螺代替机械陀螺、加装了 GPS 接收器、加装激光多 普勒雷达测风仪。采用升级后的火控系统,以最大射程发射标准型 M26 火箭弹时,精度可提高 30%~40%。 后续还在不断研发新的制导弹药,如 GMLRS+火箭弹,进一步增加射程、毁伤效应以及可打击目标的种类。 通用化:“海马斯”的火控系统实现了通用化设计,可兼容多型火箭炮和导弹系统。“海马斯”火箭 炮系统可选择 2 种模式:一种可装配有 6 枚最大射程 70 公里的 GMLRS 制导火箭弹,采用 GPS/惯导组件, 装有末端用于稳定飞行弹道的小翼,具备精确打击的能力;另一种为装配 1 枚 MGM-140 型陆军战术导弹 (ATACMS),其最大射程达 300 公里,可用于打击火炮、火箭炮射程以外的装甲集群、机场、运输队和地 空导弹发射基地等大型目标。由 ATACMS 改进而来的远程精确火力导弹(LRPF),采用单发射箱 2 枚导弹 的设计,最大射程可达 500 公里。

根据美国国防部 2024 财年国防预算披露,美军弹药的通用化程度不断加深,更能满足多军种联合作 战的要求,整体作战效能和联合打击能力也相应提高。部分型号弹药的使用呈现通用化趋势,AMRAAM 空空导弹由美空军、海军联合研制,可满足美国空军和海军今后一段时期内的作战需求;Hellfire 地狱火 导弹是陆军 AH-64 Apache、陆军 MQ-1C Gray Eagle 无人机系统、特种作战飞机、海军陆战队 AH-1 Super Cobra、空军 Predator and Reaper 无人机系统的主要空对地武器;THAAD 末端高空区域防御系统可搭载陆 军/海军便携式监视与控制模式 2 雷达;LRASMH远程反舰导弹是一项海军领导的联合利益(海军/空军) 计划;PrSM 同时支持旅、师、团、陆军、战区、联合/联军和海军陆战队空地特遣部队进行全面、有限或 远征作战;JDAM、SDBⅡ、AIM-9X 都是海军和空军的联合项目。 美国导弹与弹药投资显著回升,精确制导投入不断加大。导弹与弹药年度预算申请从 2015 财年的 90 亿美元,上升到 2024 财年的 306 亿美元,较 2023 财年上升 23.89%。

GMLRS(制导远程火箭炮)在美国陆军采购制导武器的占比快速提高,从 2003 年的 29%提高到 2021 年的 72%。GMLRS 是美军可以制导的 227mm 远程火箭炮,因其精度高,价格便宜,供应充足,可 装备的弹头类型丰富,早已占据美国陆军制导武器的半壁江山,成为美国陆军最为重要的制导武器。美 国国防部计划在 2020-2024 年间,投入 55 亿美元采购约 38900 枚 GMLRS 远程火箭炮,4 年的采购金额超 过了 1998-2019 年 21 年采购金额总额,反映出美军对未来战争中 GMLRS 远程火箭炮需求量的判断。

导弹在实战中消耗量较大,降本需求较为迫切。精确制导武器是现代战争中打击军事目标的首选武 器,在实战中消耗量巨大。现代战争中,导弹已成为消耗量最大的高技术武器,大量的防空反导力量保 护下,精确制导武器需要达到较大的作战规模才能达到既定的作战目标。俄乌冲突爆发以来,俄军主要 运用战术弹道导弹、巡航导弹、空地导弹、岸防导弹,并首次实战运用高超声速导弹,对乌指挥所、通 信枢纽、机场、基地、军事仓库、防空系统、军事基础设施、国防工业设施等重要军事目标进行中远程 精确打击。 导弹巨大的消耗量使得降本需求迫切。美军在伊拉克战争中投放的 3103 枚导弹,总采购费约 13.65 亿美元。俄乌冲突中双方消耗的导弹已高达数千枚,并还在不断增长过程中,这些导弹单价从数万美元 (如“毒刺”)到数百万美元(如 S-400)不等,为国家财政带来沉重的负担,因此降低导弹成本对于实 战来讲具有实际意义。

论证阶段对导弹总成本起决定性作用,采用模块化设计、智能制造等方法有望降低成本

导弹的采购成本和使用成本各占 50%,但论证阶段对总成本起决定性作用。导弹的论证阶段、研制 阶段和生产阶段所需的费用分别为导弹全生命周期总费用的 3%、12%和 35%,三者构成了导弹的采购费 用,合计占比为 50%,与后续的使用和保障费用相当。但项目的早期活动决定了导弹绝大部分的全寿命 周期费用,经过主要指标及可行性论证、方案论证,确定了技术路径以后,导弹总成本的 70%就已经被 决定,研制阶段对总成本的影响占 18%,但仍可以通过采用先进制造工艺、选择成本较低的技术和零部 件等手段降低成本,生产和使用保障阶段不对总成本构成较大影响。

采用模块化总体设计、优化功能设计、低成本生产制造和低成本试验等方式可有效降低导弹成本: (1)模块化总体设计可缩短研制周期,实现多平台的适装性和可移植性,同时增加可维修性,并且 升级换代成本更低。改变导弹总体设计架构,构建舱段模块化能力,以通用弹体平台为基础,构建通用 底架+传感器/执行器+综合电子舱为核心的总体架构,实现以弹上综合电子舱为信息中心,改变现有弹上 信息处理分散、成本高等问题;舱段间采用通用的标准化数据接口和协议,实现各功能舱段的模块化研制 与组合化装配,降低后续装备维修、能力升级成本。

(2)优化功能设计需要在产品性能与经济性之间进行衡量。对于电子设备,可在保证性能的前提下 引入汽车级器件、工业级器件,显著降低成本;对于结构件,可合理布局金属骨架与非金属复合材料, 优化结构形式,减少舱段对接和结构材料堆积,以降低原材料成本和制造成本。 (3)应用智能制造等先进制造方法可降低导弹制造成本。按照导弹武器模块化组装和智能制造模式 的需求,对弹上产品、部件、组件等进行重新定义,按照自动化制造过程对导弹开展工艺性设计,采用 数字化手段打通设计、制造、维护、保障、升级过程,提升导弹的制造效率、维护效率和升级改造效率, 进而降低导弹武器制造和使用维护成本、提高生产效率。 (4)合理优化试验顺序和试验次数可有效降低试验成本。导弹在研制生产过程中,要进行一系列的 元器件试验、单板试验、单机试验、系统级试验等,来对产品的功能设计、工艺设计进行检验和考核。 在保证实现对产品检验、考核目标的前提下,尽可能优化试验项目、缩减试验数量。

3.1.4 新一代智能化底座: 打造数字现代化战略体系,智能化新体系建设有望加速

战场决策方面,人工智能技术能够帮助进行分析战场情报,创建战场模型,提供决策支持。乌克兰 在美国、北约(NATO)其他合作伙伴以及众多技术公司的支援下,正在利用人工智能不断更新对战场的 了解,支持决策,并在情报和行动方面获得优势。《华盛顿邮报》报道称,乌克兰部队和北约顾问正在境 外使用Palantir的 MetaConstellation 工具,该工具可以汇总来自商业卫星的数据,创建战场数字模型,帮 助指挥官看穿 "战争迷雾"。使用人工智能分析和融合来自不同类型来源的数据,可以直接提高精确度、速度和杀伤力。 与以往战争和从冲突相比,俄乌冲突体现出更智能的大脑、更灵敏的神经、更精准的拳头在智能化 战争中的地位。更为核心的是其背后作为支撑的新一代智能化一体化信息系统,智能化作战体系的建设 愈发重要。俄乌战争为我们展现了一幅智能化战争的初级图景,智能化战争的基本构成应当包括:更智 能的大脑、更灵敏的神经、更精准的拳头,这几个部分缺一不可,互相配合。正如美国《华盛顿邮报》 刊文所称,如没有美国方面提供的精准坐标,乌军几乎从不使用“海马斯”。而连接这些构成要素的是以 新一代智能化一体化信息系统为代表的作战体系,体系是战场决定胜负的核心底座,未来作战体系的建 设将显得更为重要。连接这些构成要素的是以新一代智能化一体化信息系统为代表的作战体系,体系是 战场决定胜负的核心底座,未来作战体系的建设将显得更为重要。智能化作战时代,不仅要重视飞机、 军舰、导弹等有形“钢铁”,更要重视这些有形“钢铁”的赋能基础——先进通信网络、电磁频谱、程序 界面、算法逻辑、接口标准、数据格式等软性要素,它们是未来作战体系架构的灵魂中枢。

战争样式持续由信息化向智能化转型,美军提出到 2050 年实现全面智能化。海湾战争成为战场信息 化转折点,俄乌战争则开启作战智能化时代。俄乌冲突中的无人机、卫星等新技术的应用,显示了智能 化战争的初步形态。各国高度重视发展军事智能化,美军计划 2035 年前初步建成智能化作战体系,与主 要对手形成新的军事“代差”,到 2050 年前美军的作战平台、信息系统、指挥控制全面实现智能化。 美国从 20世纪 90年代初开始大力推进军队信息化建设,目前已经发展到数字现代化战略体系。1991 年的海湾战争暴露出各军兵种信息系统相互脱节、不能互连互通的系统缺陷,为此,美军启动了著名的 “武士 C4I”计划,作为其军事一体化信息系统发展的目标。其后,基于“网络中心战”理论,美军先后 开展了国防信息基础设施(DII)、全球信息栅格(GIG)、联合信息环境(JIE),数字现代化战略(DMS),为 “全球警戒、全球到达和全球力量”奠定了坚实的基础。从 GIG 到 JIE,表明了美军国防部 IT 建设的上一 个转型,牵引美军从高度分散和孤立的架构向统一的单一安全架构转变;从 JIE 到 DMS,表明了美国防部 企业信息环境的下一个转型,信息基础设施数字现代化改造将全面升级,新型信息基础设施体系将成为 美军实现数字化转型的新动力。

美军数字现代化战略以作战人员为核心,将优先发展网络安全(Cyber)、云(cloud)、人工智能 (AI)、指挥控制与通信(C3)和数据(data)5 大战略领域。其中,数据是美国防部企业信息环境数字 化转型的基石;网络安全是一切信息活动的前提;云是所有关键重点领域的基础,可帮助作战人员解锁 先进技术;人工智能是美国国防部所有功能转换的中介和倍增器;指挥控制与通信现代化是保障作战任 务的关键环节。围绕 5 大战略,美国防部希望打造一个更加安全、协同、无缝、透明和高效的 IT 体系, 以更好地支撑联合全域作战(JADO)。 在数字现代化军事系统的建设中,人工智能技术或将起到牵引作用。军事智能化的本质,是利用智 能科技为战争建立多样化决策模型与优化算法,这些模型与算法就是人工智能。人工智能以芯片、算法 和软件等形式嵌入战争体系的各个系统、各个层次、各个环节。体现在 2024 年美国国防预算中,人工智 能技术研发经费 18 亿美元,联合全域指挥与控制研发经费 14 亿美元。

我军已经基本完成机械化建设,二十大提出军队向机械化信息化智能化融合发展,预计我国国防信息化建 设将持续加速,未来 10 年市场总规模有望达到 3.30 万亿元。2017 年,中国国防装备领域投入约 3436 亿元, 其中国防信息化开支约 1155 亿元,占比 33.61%。我们预期国防信息化投入占比将持续提升,到 2035 年有望接 近 50%。预计国防信息化增长快于国防军费支出,假设国防信息化年复合增长率 8.66%,2035 年中国国防信息 化开支将增长至 5598 亿元,占 2035 年国防装备费用(11163 亿元)比例达到 48%。未来 10 年国防信息化总规 模有望达到 3.30 万亿元。

2024 年 4 月 19 日中国人民解放军信息支援部队成立大会后,中国人民解放军总体形成中央军委领导 指挥下的陆军、海军、空军、火箭军等军种,军事航天部队、网络空间部队、信息支援部队、联勤保障 部队等兵种的新型军兵种结构布局。体现了我军队网络信息体系建设、网络安全、太空安全的高度重视。 从智能化战场的建设方面,我们认为可以分为基础层、传输层和感知应用层。基础层包括军用云平 台、计算设施、网络设施等基础设施。传输层包括军用通信和数据链作为传输层实现全域信息共享和网 络泛在互联。感知应用层:无人机、卫星、地面雷达、各类航空飞行器等提供战场的数据和执行打击任 务。其中无人机、卫星做为感知层的重要节点,将成为战场数据的重要来源。

从国防信息化产业下游应用来看,主要可以分为态势感知、电子对抗、精确制导和通信指挥。建议 关注相关领域的投资机会。 态势感知:军事信息化产业高速发展,雷达直接受益于舰船、卫星等下游市场的高景气,新型号战 机装备先进有源相控阵雷达。作为作战系统的首要视觉传感器,雷达利用电磁波对目标进行测向定位, 在飞机、战舰、战车、导弹等各类先进作战平台中不可或缺。十四五期间,我国各类武器装备由预研小 批量建设转向大批量生产阶段,军用雷达迎来批量列装的高速放量期。据《WorldAirForces2022》统计,截至 2021 年,我国共有 3285 架军用飞机,占全球比重仅为 6%。当前,随着三、四代机数量增加,机载 雷达的市场规模数量级将达百亿。而信息多样、恶劣复杂的现代战争环境对雷达的性能提出了更高的要 求,有源相控阵雷达具有扫描时间快、抗干扰能力强、可实现多目标跟踪锁定等优点,在存量市场替换 与增量市场中前景广阔。相控阵雷达是由大量相同的天线阵列单元组成的雷达面阵,其中 T/R 组件价值量 占比超过 50%,相关产业发展可期。 电子对抗:现代战争是陆、海、空、天、电的多维立体战,电子对抗贯穿于战争的全过程。电子对 抗是敌对双方为削弱、破坏对方电子设备的使用效能、保障己方电子设备发挥效能而采取的各种电子措 施和行动。在信息化的作战时代,电子对抗已渗透到军事的各个领域,对抗侦察、电子干扰等各类电子 设备成为现代化武器系统的主导和核心部分。与西方军事强国相比,我国电子战部队成立时间较晚,各 类电子对抗装备发展成长空间较大。电子对抗的实质是对电磁频谱控制权的争夺,在电子对抗技术向综 合射频与一体化设计方向发展的趋势下,先进的射频微波、阵列天线、相控阵侦控、多波束低空探测等 上游分系统的需求增量空间广阔。

精确制导:现代战争精确制导化,10 年间制导武器使用占比从 7%提升至 70%。作为现代战争的主战 装备,精确制导武器能够在复杂多变的环境中迅速识别目标并实现定点攻击。在现代战争的智能化时代 开幕之战中,俄军借助精确制导武器率先实现对乌重要军事目标的远程精确打击,从而具备先发优势。 因此,为取得新时代战争的主动权,世界主要军事国家都在积极发展更加先进的精确打击武器。伴随相 控阵等技术的日臻成熟,未来精确制导武器将采用以毫米波制导为核心,辅以惯性制导等三模甚至更多 的制导模式。在多模复合制导的发展趋势下,精确制导武器单机信息化程度的提高将提升连接器、传感 器、电源模块、IMU、FPGA、DSP 等各类产品的需求。区别于平台型装备,导弹武器具有高消耗性的特点, 必须拥有一定的数量作保障才能形成有效战力。伴随战略储备需求的持续增长,叠加练兵备战的实弹化 演进,我国精确制导武器正处于更新换代的加速加量列装期,有望助力上游军工电子行业实现高速增长。 通信指挥:十四五规划中“信息化”是国防建设的重要方向,军事通信是国防信息化的核心领域。 作为 C4ISR 系统的“神经脉络”,通信数据链将陆、海、空、天的战场感知系统、指挥自动化系统、火力 打击系统和信息攻击武器系统等作战要素联结为一个有机整体的信息网络系统。当前,美军占据 C4ISR 超 半数的市场规模,所使用的数据链 LINK16 是目前世界上最先进的数据链,而我国在数据容量、软件丰富 性、传输速度等方面略有逊色,对实战至关重要的可靠性亦未臻完善。伴随现代战争的不断演化,在复 杂地形、恶劣环境以及广阔区域内保持通信的有效性愈发重要,军工通信系统的建设升级将贯穿现代国 防体系始终。在我国国防预算及国防信息化支出占比逐年提升的背景下,军事通信相关产业前景广阔: 军事通信可靠性要求较高,有源相控阵微系统将成为搭建星间通信的必然选择;指挥控制与情报搜集等 各类数据链的发展对信息交互节点的需求不断增多,将带动无线电台、航空终端等市场进一步扩大。

3.2 新质生产力:大飞机产业链蓄势待发,低空经济商业航天带来万亿新空间

3.2.1 商业航天:卫星互联网应用广泛,军民市场空间广阔

卫星通信技术是利用人造通信卫星作为中继站进行无线电波发射和接收的技术,卫星通信系统主要 由空间段、地面段和用户段三部分组成。卫星互联网指的是基于卫星星座实现的全球无缝连接互联网。

相比于地面互联网,卫星互联网具备覆盖范围广、跨洲际通信时延低、支持大规模灵活通信、建设 成本低、可用于应急等特殊场景的优点。但其系统容量较小,无法满足高人口密度区域的并发通信需求, 而且在频谱效率、峰值速率、网络时延方面也不如 5G,尚无法达到 5G 通信的性能要求。经过三次发展 浪潮,卫星互联网“与地面通信系统互补融合”的定位逐渐清晰。

卫星互联网与 5G 融合发展,星地融合网络是未来 6G 网络的关键支柱。国际电信联盟(ITU)已经 提出了中继到站、小区回传、动中通、混合多播 4 种卫星互联网与 5G 融合应用场景,5G 卫星主要面 向eMBB-s(增强移动宽带)、mMTC-s(海量机器类通信)、HRC-s(高可靠通信)。根据IMT-2030(6G) 推进组的《6G 典型场景和关键能力》白皮书,6G 将具备泛在互联、普惠智能、多维感知、全域覆盖、绿 色低碳、内生安全等典型特征,星地融合是实现泛在互联和全域覆盖的关键。

卫星互联网在军民用领域应用广泛,市场空间广阔。不同场景下的宽带服务是卫星互联网主要的应 用方向之一,其还将被广泛应用于物联网。能够避免气候或者地面基础设施被摧毁等因素影响通信的质 量,且自身抗毁伤能力强,在军事领域应用广泛。根据观知海内信息网,预计 2023 年我国卫星互联网市 场规模将达到 356.18 亿元,2025 年达到 446.92 亿元,2021-2025 年 CAGR 达到 11.18%。

卫星频轨资源稀缺,我国建设卫星互联网刻不容缓

低轨卫星的频率和轨道资源日益稀缺,遵循“先登先占”原则,多个航天强国已经向 ITU 申报了巨 大规模的星座计划。美国已占用低轨卫星通信的黄金频段 (Ku 频段),我国申请的频段分布在 Ka 和 V 频段上,虽频率更高、可用频段更大,但雨衰更大,对信号接收器要求更高。地球 GEO 轨道只有一条, 近地轨道共可容纳约 10 万颗卫星,2029 年预计地球近地轨道将部署约 5.7 万颗卫星,同时低轨卫星主 要采用的 Ku 及 Ka 通信频段资源也逐渐趋于饱和状态,空间卫星频率和轨道资源将更加稀缺,轨道和 频谱成为各国加紧布局以期获得先发优势的重要战略资源。

我国低轨卫星通信起步相对较晚,发展卫星互联网面临国际频率轨道资源申报相对落后、业务开展 需要统筹、产业生态有待优化等问题,与国际发达国家存在一定差距,“占频保轨”任务艰巨。2020 年发 改委首次将卫星互联网纳入国家新基建的范畴,国家对于卫星互联网的政策环境持续优化,统筹推进电 信业务向民间资本开放,分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革,卫星互联网产业链投资价 值逐渐凸显。我国集中国家力量,整合与统筹“低轨星座计划”,星网计划、垣信 G60 星链、鸿鹄三号等 巨型星座有序推进,关键技术持续突破,正式组网进入倒计时。

国际形势倒逼,我国卫星互联网建设有望全面提速。自 2020 年以来,全球火箭发射次数连续三年创下新 高,全球航天活动显著增加,呈现出前所未有的活跃态势。在通信卫星领域,我国低轨卫星的建设相对滞后于 高轨高通量卫星。天通一号卫星是我国成熟的 GEO 卫星星座,已被各行业广泛应用。我国卫星通信市场规模 2023 年超 800 亿元,或将持续保持高速扩展,预计 2024-2029 年市场规模年均复合增速约为 15%,2029 年我 国卫星通信行业市场规模有望突破 2000 亿元左右。

预计未来,我国卫星制造产业的需求集中在新型卫星互联网星座构建及对传统卫星的更新。卫星互联网产 业上游制造是卫星应用产业的空间基础设施、卫星应用产业拓展市场的关键基础。当前我国卫星互联网产业进 入快速发展期、叠加传统导航、遥感等卫星应用产业的持续发展,对产业链上游卫星制造构成了核心增长力。 从产业链分析,产业链上游(卫星制造端)率先发力,总装“国家队”主力地位,部组件民企深度参与。 产业链上游(火箭发射端)国有民营商业航天齐发力,一箭多星与可回收技术为重点,商业航天发射场建设需 求迫切。产业链中游(卫星测运控)资本化程度较低,国家队领衔开展。产业链中游(地面设备)地面端市场 需求多元化,国有民营各具竞争优势。产业链下游(卫星数据)卫星互联网应用大蓝海,1+N 行业格局。

3.2.2 低空经济:新质生产力增长引擎,万亿产业蓄势待发

“低空”概念根据军委 2010 年出台的《关于深化我国低空空域管理改革的意见》,“低空”空域指真 高 1000 米以下,可根据不同地区特点和实际需要,具体划设低空空域高度范围。2016 年国办出台的《关 于促进通用航空业发展的指导意见》提出实现真高 3000 米以下监视空域和报告空域无缝衔接。由此衍生 的“低空经济”既包括传统通用航空业态,又融合了以无人机为支撑的低空生产服务方式,通过信息化、 数字化管理技术赋能,与更多经济社会活动相融合,形成了一种容纳并推动多领域协调发展的极具活力 和创造力的综合经济形态,具有明显的新质生产力特征,发展空间极为广阔。 “低空经济”的重要性在于提高人与物的连接效率能够有效提升经济活力。人的连接效率代表着促 进效率提升而生产力提高;物的连接效率意味着在物流配送、本地生活等方面可以有效提升效率和经济活力。生产效率和政府治理效率的提升有助于提升生产力和社会进步。商业需求包括农业植保、基础巡 检、测绘、金融、矿产勘探;政府需求则包括政府监管(安防巡逻、缉毒缉私)、应急(航空灭火、航空 救援、公共卫生服务、应急通信/指挥)、环境资源管理(国土、气象、水文)。同时,“低空经济”开创新 型生活模式满足人民对美好生活的愿望(低空旅游、航空运动、摄影、私人飞行、公务航空)。 2024 年有望是低空经济发展元年,未来中国低空经济市场万亿元蓝海。2023 年我国低空经济市场规 模超 5000 亿元,随着下游应用领域的不断扩大,未来有望继续保持增长,按照民航和物流数据,设备价 值量占运营收入的 5-15%,基础建设占运营收入的 20%。根据《通用航空装备创新应用实施方案(2024- 2030 年)》提出到 2030 年形成万亿级市场规模。同文件进一步指出,以 2027 年为节点,我国将致力于通 用航空装备供给能力与产业创新的提升。以增强技术创新,完善产品谱系,加速示范应用等 20 个重点任 务为核心,推动航空制造业新型工业化探索和实践。

低空经济的主要组成部分主要包括三张网,一是空天网:多为卫星,临近空间开发后飞艇可能也是 其组成部分,为低空经济提供卫星通信、导航和遥感技术支持;二是低空网:航空器(无人机、eVTOL、 通航飞机等),发展低空经济时在安全性、智能性、经济性和环保性方面优势显著;三是地面网:为低空 飞行器运行提供空管环境(软硬件)、基础设施、算力等。 低空智能融合基础设施划为“四张网”,包括“设施网”、“空联网”、“航路网”和“服务网”。设施 网指支撑低空飞行业务的各种物理基础设施,如起降站,能源站等;空联网指通信、导航和感知等信息 基础设施,是将低空数字化成可计算空域的关键;航路网指提供空域和飞行数字化管理和服务能力的核 心平台(操作系统);服务网指组合数字化管理和服务能力而构建的赋能各低空经济管理和业务主体(如 政府方、空管方、管理方、运营方、业务方等)的应用。

国内外已出现 eVTOL 产品,蓝海市场呈现差异化竞争趋势。国内 eVTOL 行业起步稍晚、体量小、 潜力大,受益于低空经济热潮、政策支持、上游技术成熟、商业模式创新等因素有望实现高速发展。根 据保时捷管理咨询预测,在中等发展条件下,到 2030 年中国 eVTOL 产业规模将达到 500 亿元。目前,多 个独角兽公司已进入产品研发测试环节并快速进行全球布局;传统行业巨头采用投资与合作研发模式并 行推进;另有部分制造商专注于电动垂直飞行器的商业应用探索。

国家对于低空经济高度重视,2024 年 7 月止,全国多个省份地区陆续颁布扶持政策。政策通过提供 经济补贴与奖励,建立相关体系与平台,协助企业融资等方式激励有关企业发展。

3.2.3 大飞机:国内民航需求旺盛,国产化率提升产业链价值

民机制造业具有极高的战略意义。飞机制造业对于国民经济、就业、技术进步具有重要作用,因此 主要大国均将飞机制造业作为其战略型支柱产业,并推出相应产业政策支持其发展。欧盟认为航空航天 产业具有两个重要的战略意义:1)实现经济持续增长和提供高收入就业岗位;2)保持欧洲在世界的影 响力和实现战略目标的重要手段。在拉动经济增长方面,根据美国波音公司测算,民用飞机销售额每增 长 1%,对国民经济增长拉动 0.714%。带动就业方面,1 名飞机制造工人的背后需要 80 名零部件领域的 工人。技术进步方面,民用飞机制造对于科技发展具有巨大的带动辐射作用,有效的带动新材料、新能 源、高效计算机技术、先进微电子技术等。日本做过一次 500 余项扩散案例分析,有 60%的技术源自于航 空工业。 由于具有研发壁垒高、资金壁垒高、全球化竞争、市场容量低等特点,飞机制造是一个充满风险的 寡头垄断产业,后进企业进入该行业的壁垒极高。自 20 世纪 40 年代起,飞机制造业的竞争格局由最开始 的多家企业并存,通过公司之间的合作和兼并收购,目前形成了波音和空客的双寡头垄断格局。

民用市场空间广阔,单通道客机仍是需求主流。根据中国商飞预测年报(2022-2041),未来 20 年间, 全球航空旅客周转量将以平均每年 3.9%的速度递增,各类型喷气客机的交付量将达到 42428 架(25824 架 新增,15460 架替换),总价值 6.4 万亿美元,平均 3200 亿美元每年。中国航空旅客周转量年均增长率将 为 5.61%,为全球最高。到 2041 年,中国的机队规模将达到 10007 架,占全球客机机队比例 21%,成为 全球最大的单一航空市场。2022~2041 年中国航空市场将补充 50 座级以上客机 9284 架,价值约 1.47 万亿 美元,年均市场735亿美元。其中,单通道喷气客机6288架,价值量为7490亿美元(年均374亿美元), 双通道客机 2038 架,价值量为 6730 亿美元(年均 336 亿美元)。

国内各大航司签署数百架 C919 采购订单。2021 年 3 月 1 日,中国东方航空作为国产大飞机 C919 全 球首家启动用户,与中国商飞公司在上海正式签署 C919 大型客机购机合同,首批引进 5 架,东航将成为 全球首家运营 C919 大型客机的航空公司;2022 年 11 月 8 日,在第十四届中国国际航空航天博览会上, 国银金租、工银金租、建信金租、交银金租、招银金租、浦银租赁和苏银金租七家租赁公司与中国商飞 公司签署 300 架 C919 飞机确认订单和 30 架 ARJ21 飞机确认订单;2023 年 4 月 27 日,海航航空集团与中 国商飞公司在上海签署百架飞机采购协议,其中包括 60 架 C919 飞机确认订单和 40 架 ARJ21 飞机意向订 单;2023 年 9 月 28 日,作为 C919 大型客机全球首发用户,中国东航再次与中国商飞签署 100 架购机协 议;2024 年 2 月 20 日,在新加坡航展开幕当天,西藏航空与中国商飞签署 40 架 C919 高原型飞机订单;2024 年 4 月 26 日,中国国航发布公告,公司与中国商用飞机有限责任公司签订协议,向商飞公司购买 100 架 C919 飞机,计划于 2024 年至 2031 年分批交付至公司;2024 年 4 月 29 日,中国南方航空发布公 告,公司与中国商飞签订协议,向中国商飞购买 100 架 C919 系列飞机。

中国商飞已经进入了批产增速、商用腾飞的新阶段。为了加速推进国产大飞机规模化生产和规模化 运营,作为我国民用航空产业创新发展重要承载区,我国大飞机产业链关键环节核心集聚区的上海临港 新片区大飞机园,将以中国商飞为龙头,建设具有国际一流水平的民用航空产业园区。中国商飞所在的 这片临港新片区大飞机园,规划面积达到 24.7 平方公里,围绕大飞机研发制造所涉及的新材料、航空动 力、航电系统、自动控制、现代制造、计算机等一连串高新技术领域,基本形成了民用航空产业集群。 航空工业规划总院中标 C919 大型客机批生产条件能力(二期)建设项目。项目位于上海市浦东新区,总 建筑面积约为 33 万平方米,主要包括大客总部装厂房、大客零件总库、室外道路、绿化、停机坪等建设 内容。项目建成后将满足 C919 大型客机未来批量化生产需求,为国产大飞机的商业化运营和市场竞争提 供有力保障。

3.3 新技术:新器件新工艺新材料持续迭代,下游需求牵引带来行业变革

3.3.1 新器件:低成本通用化背景下,MEMS 等新器件渗透率提升

MEMS 器件主要分为 MEMS 传感器和 MEMS 执行器,MEMS 传感器是使用最广泛的 MEMS 产 品。MEMS 即微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System),是利用大规模集成电路制造技术和微加工 技术,把微传感器、微执行器、微结构、信号处理与控制电路、电源以及通信接口等集成在一片或者多 片芯片上的微型器件或系统。MEMS 传感器可以感知和测量物体的特定状态和变化,并按一定规律将被 测量的状态和变化转变为电信号或者其它可用信号,MEMS 执行器则将控制信号转变为微小机械运动或 机械操作。 MEMS 传感器由传感器、信息处理单元、执行器和通讯/接口单元等组成。其输入信号通过传感器转换为电信号,经过信号处理(模拟的或/和数字的)后,由执行器与外界产生作用。每一个微系统可以 采用数字或模拟信号(电、光、磁等物理量)与其他的微系统进行通信。

MEMS 传感器具有体积、成本等方面的优势。与传统工艺制造的传感器相比,它具有体积小、重量 轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。MEMS 内部一般在 微米甚至纳米级别,使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。 MEMS 惯性传感器属于 MEMS 传感器的重要分支。MEMS惯性传感器主要包括陀螺仪、加速度计 等,并可通过组合形成惯性组合传感器 IMU。2021 年加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性传感组合产品市 场规模合计 35.09 亿美元,占比 25.81%,是 MEMS 行业中的主要产品类型。

相比两光陀螺,MEMS 陀螺仪具有小型化、低成本、抗高过载的优势,应用范围逐渐扩大。两光陀 螺的精度较高,随着高性能 MEMS 陀螺仪的精度不断提升,并依托成本的优势,可逐步应用于中低精 度两光陀螺的应用领域。同时,由于高性能 MEMS 陀螺仪具有小体积、高集成、抗高过载的优势,可以解决光纤陀螺和激光陀螺由于体积较大、抗冲击能力弱的问题,满足高可靠、无人系统等领域智能化 升级的要求,进一步拓展高性能 MEMS 陀螺仪的增量市场。

传统的高性能加速度计如传统石英加速度计、机械摆式再平衡加速度计等产品,主要是为系统复杂、 高价值应用平台(如卫星、飞船、飞机、高铁、舰艇、石油开采设备)提供惯性技术服务,但由于其体 积大、价格高、抗机械冲击能力差,大规模量产能力有限,同时也制约上述应用平台小型化,低成本化、 智能化发展。高性能 MEMS 加速度计可替代目前传统石英摆式加速度计和传统机械加速度计,实现低 成本、批量化生产。

美国 MEMS 技术应用广泛,在低成本精确制导武器发展的背景下,MEMS 技术渗透率有望提升。美 军导弹制导系统(如 AGM-114 地狱火导弹和 Patriot 防空导弹)使用 MEMS 陀螺仪和惯性传感器进行精 确制导和姿态控制;无人机(如 MQ-9 死神无人机和 RQ-11 Raven 无人机)采用 MEMS 传感器进行飞行 控制和导航;军事车辆(如 M1 艾布拉姆斯坦克和 Stryker 装甲车)利用 MEMS 传感器进行导航和姿态控 制;士兵系统(如 Land Warrior 系统)集成 MEMS 传感器进行姿态检测和导航辅助,确保设备在各种环 境下的稳定工作。 国外 MEMS 惯性技术经二十多年的理论与实践,技术相对成熟,众多科研单位及公司如 Honeywell、ADI、Sensonor、Silicon Sensing、Colibrys 等公司已经有成熟的商业化应用。国内从事高性能 MEMS 惯 性传感器研发及应用的单位主要为央企集团和科研院所,目前已实现产业化应用的单位主要包括美泰科 技等。

3.3.2 新工艺:3D 打印广泛应用于航空航天领域,在民用领域的渗透率持续提升

3D 打印在制造复杂结构和缩短研制周期上具有优势,是传统制造方式的重要补充。3D 打印又称增 材制造,是与传统的减材制造(如车、铣、刨、磨)和等材制造(如铸、锻、焊)相对的概念,是以三 维模型数据为基础,通过材料堆积的方式制造零件或实物的工艺。3D 打印在复杂结构制造、一体化轻量 化设计、缩短研发周期、提高材料利用率等方面具有巨大优势,但存在加工精度、表面粗糙度较低和可 加工材料较少等问题,是传统精密加工技术的重要补充。

以激光为热源的 L-PBF 技术成熟度最高,已进入大规模产业化应用,其主要包括金属的 SLM 技术和 非金属的 SLS 技术。基于电子束的 E-PBF 技术成熟度也较高,其成本低于 L-PBF。

3D 打印目前已被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域,并逐渐被尝试应用于更多的领域中。根 据 Wohlers Report 2022 报告显示,2021 年增材制造主要应用于航空航天、汽车、消费及电子产品、医 疗/牙科、学术科研等领域。

3D 打印技术完美契合航空航天需求。“轻量化”、“高强度”、“高性能”及“复杂零件集成化”一直 是航空航天零部件制造和研发的主要目标。增材制造技术能够很好的迎合这些要求,而且航空航天行业 对成本相对不敏感,所以航空航天成为增材制造产业化最早、需求量最大的应用终端。 国外已印证了 3D 打印在航空航天领域大规模应用的可行性。GE9X 发动机拥有 304 个通过 3D 打印 的零件,涵盖了六大类型的 3D 打印零部件:燃油喷嘴、T25 传感器外壳、热交换器、导向器、第五、六低压涡轮叶片、燃烧室混合器,3D 打印的应用带来了更低的成本、简化的供应链、更佳的产品性能和 更短的研制周期。美国 GE 公司预计采用金属直接增材制造的零件,未来可占航空发动机零部件的 50%, 使其研发的大型航空发动机每台至少减重 454kg。目前,GE 公司这款燃油喷嘴的生产能力为每年 35000~40000 件,已应用在空客 A320neo、波音 737MAX、商飞 C919 和波音 777-8 等机型上。

我国在复杂整体结构制造和大型金属构件的增材制造都已实现突破。中国航天科工 306 研究所利用 SLM 技术成功地制造出了航空发动机的燃烧室。它成功地将 SLM 技术与复杂结构梯度过渡技术两者结合 起来,有效克服了传统铸造连接整体强度低、连接口易断裂等难题。我国是目前世界上唯一掌握激光成 形钛合金大型主承力构件制造且付诸实用的国家,西北工业大学黄卫东、林鑫教授团队面向中国 C919 中 型客机的需求,利用 LSF 增材制造技术制造了 TC4 合金体系 C919 飞机翼肋缘条,其长为 3100mm,探伤 和力学性能测试结果皆符合中国商飞的设计要求,且高周疲劳性能优于锻件。

3.3.3 新材料:陶瓷基复合材料高温性能优异,产业化应用迎来拐点

陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites,CMC)是指在陶瓷基体中引入增强材料,形成以引入 的增强材料为分散相,以陶瓷基体为连续相的复合材料。CMC 具有耐高温、低密度、高比强、高比模、 抗氧化和抗烧蚀等优异性能,使其具有接替金属作为新一代高温结构材料的潜力,CMC 被美国国防部列 为重点发展的 20 项关键技术之首。

CMC-SiC 按照增强纤维的不同,可进一步分为 Cf/SiC(碳陶)和 SiCf/SiC,后者是近年来研究的热 点。用于增强SiC基体的纤维主要为碳纤维和碳化硅纤维,对应的CMC分别为Cf/SiC(碳陶)和SiCf/SiC, 与碳纤维相比,SiC 纤维在耐氧化、抗蠕变等方面具有显著的优势,同时,SiC 纤维与基体 SiC 具有良好 的相容性,无热膨胀失配等问题。所以自 20 世纪 70 年代末 SiC 纤维实现量产以来,连续碳化硅纤维 增韧的碳化硅基复合材料( SiCf /SiC CMC) 一直是研究热点。

航空发动机是 CMC-SiC 的核心应用场景,CMC-SiC 被各国视为下一代航空发动机战略性热结构材 料。相比于镍基高温合金,CMC 材料有以下显著优势:(1)比高温合金能承受更高的温度(CMC 材料耐 温极限比镍基高温合金提高约 150℃~350℃,潜在使用温度可达 1650℃),可显著减少冷却气消耗量约 15%~25%,从而提高发动机效率,同时还能减少氮氧化物的排放;(2)CMC 材料密度(2.0~2.5g/c m³) 为高温合金的 1/4~1/3,可以显著降低发动机重量(发动机减重 30%~70%)从而大幅提高推重比;(3) 高温下优异的持久强度,使用寿命长;(4)可设计性强,纤维纺织技术的引入使 CMC 可设计性和结构适 应性大幅提高,可根据不同部件的性能需求设计可达到最佳的热/力特性匹配。目前,各航空强国普遍认 为:CMC 是航空发动机高温结构材料的关键核心技术之一,直接体现一个国家先进航空发动机和先进武 器装备的设计和制造能力。

对于 CMC的应用,国外中温中载静止件已进入批产阶段,高温中载件正在进行全寿命验证,高温高 载转动件仍在探索。国外在陶瓷基复合材料构件的研究与应用方面,基于先易后难、先低温后高温、先 静子后转子的层层递进的发展思路,充分利用现有的成熟发动机进行考核验证。首先发展中温(70 0℃ ~1000℃)和中等载荷(低于 120MPa)的静子件,如尾喷口调节片/密封片、内锥体等;再发展高温 (1000℃~1300℃)中等载荷静子件,如火焰筒、火焰稳定器、涡轮导向叶片和涡轮外环等;最后验证高 温高载荷(高于 120MPa)的转子件,如涡轮转子、涡轮叶片。总的来说,喷管调节片/密封片等中温中 等载荷静止件已完成全寿命验证并进入实际应用和批量生产阶段,可以实现减重 50%以上;燃烧室火焰 筒和内外衬、导向叶片等高温中等载荷静止件正进行全寿命验证,有望进入实际应用阶段,涡轮外环已 进入批产阶段;而涡轮转子、涡轮叶片等高温高载荷转动件尚处于探索研究阶段,使用寿命与应用要求 相距甚远。

GE 是目前对于 SiCf/SiC 应用最成功的公司,已将其批量应用于 LEAP、GE9X 和 GE3000。2009 年, 该公司研制的 SiCf/SiC 复合材料低压导向叶片在 F136 发动机上完成验证,并于 2010 年完成首飞。2016 年在 LEAP 发动机的涡轮外环率先使用 SiCf/SiC 复合材料并已批产,显著降低冷气的消耗量并显著改善外 环的服役特性和使用寿命,一台 LEAP 发动机有 18 个 CMC 零件,总重量为 1kg。继而在新型 GE9 X 商用 发动机的燃烧室内衬和外衬、两级导向叶片和一级涡轮外环共五个部件使用了该材料,耗油率比 GE90- 115B 降低 10%,该型号已于 2020 年获得美国 FAA 适航认证,成为目前世界上推力最大的商用喷气发动 机。在燃气轮机方面,H型燃气轮机使用了 SiCf/SiC 复合材料涡轮外环,其燃烧效率创造了世界纪录。新 一代军用涡轴 GE3000 发动机使用了陶瓷基复合材料,比 T700 型发动机耗油率降低 25%、全生命周期成 本降低 35%,寿命延长 20%,功重比提高 65%。

根据西工大成来飞教授,总体来看,我国陶瓷基复合材料与国外几乎处于并跑位置,我国在刹车、 飞行器防热领域领跑,但在航空发动机领域还较为落后。加快发展陶瓷复材这一新材料产业是党中央、 国务院着眼建设制造强国、保障国家安全做出的重要战略部署,“先进结构陶瓷与复合材料”也是“十四 五”国家重点研发计划的 7 个重点专项之一。 碳化硅纤维方面,早期 SiC 纤维是我国 CMC 产业的瓶颈环节,我国自主攻克了 CMC 批量制造技术, 但由于缺少高性能碳化硅纤维,只能用碳纤维替代。目前我国已形成以国防科大、厦门大学和中南大学 为中心的三个碳化硅纤维产业集群,第二代 SiC 纤维已实现产业化,第三代 SiC 纤维已实现技术突破, 我国实验室研发的产品与日本同类型产品水平相近,但是生产水平还尚未达到工业化生产规模,有待进 一步研究。我国第二代碳化硅纤维已发布国家标准,标志着相关产业已经成熟。

从应用来看,Cf/SiC 方面,我国已将其作为热结构和空间相机支撑结构等应用于飞行器和高分辨率 空间遥感卫星,在飞机刹车材料的应用上处于国际领先地位;SiCf/SiC 方面,国内近年来针对先进航空发 动机热端部件开展了大量陶瓷基复合材料的研究工作,研制了各类模拟件和试验件,如尾喷管的密封片/ 调节片、加力燃烧内锥体、主燃烧室火焰筒、高压涡轮外环、涡轮导叶等。燃烧室浮壁瓦片模拟件、全 尺寸喷管调节片等分别进行了试验台短时考核和发动机短期挂片试车考核,构件热态性能良好,已进入 应用验证阶段,尚未实现规模化工程应用。氮化硅纤维增强陶瓷基复材方面,尚未有开展应用的公开报 道。 我国航发产业对陶瓷基复合材料的需求或已出现拐点。根据中国航发公众号2024年1月3日的文章, “新年开工第一天,中国航发航材院表面工程研究所组织各专业组召开工作研讨会,梳理总结前期工作、 部署新一年工作安排。2024 年,面对陶瓷基复合材料迅速增长的研制和交付需求,团队集思广益总结问 题,制定调整措施,形成 2024 年初步工作思路,为任务交付做好全面保障”,表明下游产业对 CMC 的需 求拐点或已出现。 我国 CMC 产业链环节相对完善,在 Cf/SiC 方面,碳纤维、碳陶刹车材料的参与企业较多,但是在 SiCf/SiC 方面,与国外相比,我国企业数量较少、单体规模较小、产业链薄弱,普遍存在产能有限、产品 批次稳定性差、生产成本高等问题。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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