2026年交通运输行业深度研究报告：技术壁垒到估值高地，全球视角看商用航空发动机产业链——华创交运航空强国系列研究（二）

商用航空发动机解析：结构、价值与维修

（一）商用航空发动机主机结构分析

1、大涵道比涡扇发动机是商用客机主流选择

大涵道比涡扇发动机是目前商用航空主流选择，发动机的推力机制呈现“双源特征”：根 据 Shannon Ackert《Engine Maintenance Concepts for Financiers：Elements of Turbofan Shop Maintenance Costs》，风扇加速的大部分进气（外涵道气流）直接绕开核心机，通过类螺 旋桨效应产生推力；小部分进气（内涵道气流）进入核心机，经压缩后与燃油在燃烧室 混合燃烧，产生的高温气体驱动涡轮旋转，既带动压气机与风扇运转，也通过喷流贡献 部分推力。 涵道比是决定涡扇发动机推力表现与燃油经济性的核心调控参数。该指标定义为外涵道 与内涵道的空气流量比值，提升涵道比可直接增加风扇驱动的空气流量，进而实现总推 力的显著放大。如罗罗供波音 787 使用的发动机 trent-1000（遄达 1000）实现 10:1 的涵 道比，为波音 787 带来了卓越的燃油效率和低噪音特性。

2、风扇和压气机是发动机的前端

从主机结构及工作系统看，涡扇发动机包括风扇、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管等主 机部分，以及保证正常工作所必需的控制系统、燃油系统、滑油系统、点火系统、起动系 统、冷却系统等工作系统。

风扇是发动机的首个部件，风扇模块的关键组件包括风扇叶片、风扇盘。 压气机模块由一系列转子和静子组件构成，其主要功能是提高输送到燃烧室的空气压力。 压气机叶片与轮盘通常采用高强度铝合金（低压段）或钛合金（高压段）制造，以承受高 离心应力与气动载荷；部分高功负荷压气机的高压段叶片会采用镍基合金。

3、热端是发动机的核心，工况环境最严苛

据 Shannon Ackert《Engine Maintenance Concepts for Financiers:Elements of Turbofan Shop Maintenance Costs》，发动机的核心段（又称热端，Hot Section）由高压压气机（HPC）、 燃烧室（Combustor）和高压涡轮（HPT）组成。在运行过程中，热端直接承受高温、高 压、高载荷的极端工况，其材料性能、制造工艺与设计水平较大程度影响发动机的推力、 效率、寿命等核心指标。比如涡轮叶片需耐受 1500℃以上的燃气温度，同时还要承受高 速旋转的离心力。热端是发动机中老化速度较快的组件，也是维修维护的重点，价值占 比较大。

燃烧室是燃油进入循环以产生热能的场所，是发动机主机最关键的部件之一，组件包括 扩压器、内机匣、外机匣、燃油喷嘴。 据赵明、邓明、刘长福《航空发动机结构分析（第 2 版）》，燃烧室工作环境恶劣，内部 零件处于高温、高负荷状态，同时承受气动力、振动、热应力及热腐蚀作用。材料选用按 工况分为低温件（扩压器、壳体采用碳钢、结构钢或不锈钢）与高温件（火焰筒等采用 GH30、GH39 等镍基高温合金，未来将逐步应用陶瓷基/金属基复合材料），同时配套高 温珐琅涂层、Cr/Al 热扩散涂层、等离子热喷涂涂层及烘烤涂层等防护体系，以提升部件 抗氧化、抗腐蚀能力及高温持久强度。

涡轮为航空燃气涡轮发动机核心动力传递单元，也是发动机最关键的部件之一。据赵明、 邓明、刘长福《航空发动机结构分析（第 2 版）》，核心部件及材料选型： 涡轮盘：高速旋转承受离心应力与热应力，需高抗拉强度、抗疲劳，普遍采用镍基合金， 高端机型用粉末冶金镍基合金。 涡轮叶片：需同时耐受高温、高速旋转离心应力及燃气弯曲载荷，材料需兼具高强度、 抗蠕变、抗热冲击与抗腐蚀特性。主流材料为铸造镍基合金（定向凝固/单晶工艺），高端 机型用单晶叶片，部分场景尝试增强陶瓷基。从航空发动机整机设计与工况特性来看， 涡轮叶片是对材料要求最高的核心热端部件之一，且属于典型的高损耗易损件，寿命相 对较短，需在发动机大修周期内定期检测更换。

4、控制系统是“中枢神经”，FADEC 为最高技术水平

航空发动机控制系统是发动机的“中枢神经”。核心工作为实时监测运行参数、精准调控 执行部件、保障全工况安全高效运转。其通过传感器采集转速、温度等数据，匹配飞行 需求调整燃油供给、叶片角度等指标，并内置防喘振、超温超转限制等安全机制，是决 定发动机推力性能、提高燃油效率、降低维护成本与提高可靠性的关键保障。 全权限数字式发动机控制系统（FADEC）是当前航发控制系统的最高技术水平，为现代 先进发动机标配，主要研发制造厂商集中为 GE 航空、罗罗、普惠等几家。据赵明、邓 明、刘长福《航空发动机结构分析（第 2 版）》，FADEC 是“智能感知-精准决策-自动执 行”的闭环数字控制系统，核心由 ECU、高精度传感器、液压机械执行机构构成。工作 时，ECU 接收指令与参数，通过算法输出最优控制策略，驱动燃油阀、VSV、VBV 等执 行机构；其双通道冗余与故障自诊断设计保障运行稳定性，相较传统液压机械控制系统， 实现多参数协同调控，大幅提升控制精度、响应速度与燃油经济性，是航空动力技术升 级的核心标志。

5、短舱：发动机的“房子”，难度大价值高

短舱是连接发动机和飞机的结构，它由进气道、发动机风扇、整流罩、反推装置和排气 系统组成。 短舱需要在恶劣环境下（如极端温度、尺寸限制等）发挥多种功能，同时还需要尽可能 轻量化。短舱既能引导发动机气流，又能保护发动机。它还通过内置的反推装置帮助飞 机在着陆时刹车，并有助于降低噪音。同时，它还需要为发动机维修提供方便。 据专家王光秋在中国新闻网的采访报道，短舱是航空推进系统最重要的核心部件之一， 所需的技术难度极高，其成本约占全部发动机的 1/4 左右，其中反推装置又占短舱成本 的一半。目前国际上具备短舱制造能力的厂商主要是美国古德里奇、GE 旗下 MRAS 系 统公司与赛峰短舱公司合资的奈赛公司。

据赛峰《赛峰集团热烈祝贺 C919 成功取证！》，目前 C919 国产大飞机推进系统中，发动 机装配的是 CFM 国际的 LEAP-1C 发动机，CFM 国际是国赛峰和美国通用电气 50/50 平 股合资公司；短舱由奈赛（赛峰短舱公司与 MRAS 系统公司的合资公司）提供；发动机 全权限数字控制器（FADEC），由发动机联盟提供，是 FADEC 国际和美国通用电气 50/50 平股合资公司。

（二）推进系统价值拆分：叶片、短舱占比高

据航亚科技招股说明书介绍，典型涡扇发动机（未包含短舱）的价值分布：叶片类（含风 扇、压气机、涡轮叶片）是价值占比最高的部分，达到 35%；控制系统（电子式、液压 式）价值占比 18%；燃烧室相关组件（包括扩压器、燃烧室壳体/机匣、点火装置等）占 比 10%；附件及转动类部件（传动、轴承等）占 9%；而其他（其他部分的机匣、盘件、 环件等）的价值占比则达到 28%。 前文提及短舱成本约占推进系统的 1/4 左右，其中反推装置又占短舱成本的一半。 我们结合在发动机主机系统占比基础上，模拟测算商用航空推进系统价值拆分： 叶片占比最高的部分，达到 26.3%；短舱占比 25%，其中反推装置与其余部分占比相同， 均为 12.5%；其他类零件（其他部分的机匣、盘件、环件等）占 21%；控制系统占 13.5%； 燃烧室占 7.5%；附件及转动系统占比 6.8%。

（三） 发动机维修：主制造商主导，全生命周期价值占比高

发动机的维修（MRO）在其全生命周期中的价值远高于初始销售。 据罗罗 Rolls-Royce《Investor Briefing》，航空发动机服务收入可达原始设备净售价的至少 四倍，是主制造商的重要利润、现金流来源。

性能劣化、寿命限制部件（LLPs）到期、硬件损伤、合规及价值保护等因素驱动发动机 维修需求。 据 Shannon Ackert《Engine Maintenance Concepts for Financiers:Elements of Turbofan Shop Maintenance Costs》，性能劣化是首要诱因，涡轮/压气机叶片间隙增大、积垢腐蚀及短航 段高频运行等导致排气温度裕度（EGT Margin）下降，发动机无法维持设计推力。LLPs （通常包括轮盘、密封件、转子轴和传动轴等）作为涉航安全关键部件，有 15000-30000 次飞行循环寿命限制，到期需强制更换，短途飞机 LLPs 在发动机生命周期内或更换 2-3 次。 据《大飞机》，发动机维修成本占飞机全生命周期成本的 50%以上，一台发动机 5～7 年 需首次大修，费用高达百万至千万美元。Shannon Ackert《Engine Maintenance Concepts for Financiers:Elements of Turbofan Shop Maintenance Costs》指出，材料更换是发动机 维修中最主要的支出项，通常占发动机直接维修成本的 60%-70%，而发动机热端零部件 和材料是重点更换对象。

OEM（原始设备制造商，即发动机主机厂）在航空发动机维修领域占主导地位，据 IATA， 其在发动机维修份额中占比超 60%。原因在于： 第一是技术壁垒：作为原始设计者，OEM 凭借发动机核心设计细节、维修技术手册、专 用测试设备等独家知识产权形成天然壁垒，而新材料应用带来的维修复杂度提升，进一 步放大了其技术垄断优势。 第二是商业逻辑：售后市场是 OEM 全生命周期获利的核心板块，如罗罗的 TotalCare、普惠的 EngineWise 等服务模式，契合自身长期收益诉求。 第三是市场需求：航空公司有维修成本可控性、运营风险转嫁的需求，CFM 国际通过 “Rate-per Flight-Hour (RPFH)”等模式实现了 OEM 商业价值与客户诉求的绑定。

（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。）