航空零部件产业： 航空制造中流砥柱、“价值提升+下游放量”共驱成长.pdf

请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 Table_Rank 评级： 看好 Table_Authors 邹序元 分析师 SAC 执证编号： S0110520090002 电话： 86-10-5651 1867 Table_Chart 市场指数走势（最近 1 年） 资料来源： 聚源数据 相关研究 Table_OtherReport 国防军工周报： “十四五 ”纲要推动军备 制造业景气提升 全面加强练兵备战，军费稳增助力装 备发展 国防军工周报感受航空制造产业链高 景气发展 核心观点 Table_Summary 航空零部件制造， 种类繁多、 工序复杂 、 专业性强。 航空零部件制造行 业主要是指航空飞机各种零配件的制造，依据各分系统结构、需求、用 途、性能等要求有所区别，种类繁多平均在 2-4 万件类，且航空器由于 高稳定性、高速、高安全性及多次使用的特殊要求，对各个环节零部件 设计、制造、加工和装配有着极高的工艺要求与技术壁垒。 航空零部件制造是航空制造业的基础性产业。 飞机制造业通常采取“整 机制造商 -多级供应商”的制造模式。航空零部件企业众多，大多集 中在三级供货商环节，是航空制造业的基础性产业，奠定了航空产业的 产品质量与技术标准。 产业模式：转包生产合作模式，位于整机制造产业链中游。 产业链上游 包括各种金属非金属等原材料，下游由整机制造、航空发动机制造和航 空维修三大部分构成。航空“转包”生产是全球航空飞机及发动机制造 商普遍采用的一种基于“主制造商 -供应商”的供应链合作模式。 转包 业务有助于降低企业成本，增强研发能力 ，近些年 国内转包市场规模稳 步提升， 已 逐步成为世界航空产业重要组成部分。 航空零部件制造流程及工艺：环节最多，体量最大 。 飞机的机体制造是 整机制造中价值量最高、体量最大、涉及环节及配套单位产品最多的环 节，生产主要由机翼、机身、尾翼等部件构成飞机的主体结构，各个分 系统的设计与制造工艺，依据飞机型号的要求涉及材料与技术要求均不 同 ， 制造工艺 未来将 向高精度 、 自动化 、 低损耗发展 。 市场规模：军品随主战型号爆发增长，民品国内外市场齐发力。 受益于 军机主战型号大幅放量，同时随着军工集团“大产业链 +小总部 ”模式 的不断建设，军工产业集群将以军工集团为核心，以关键加工装配工厂 为辅助形成区域性航空制造产 业园 ， 我国军用飞机零部件制造产业未来 10 年规模预计超 3000 亿元。 民用飞机受到国际分包比例提升 +自产大 飞机国产化替代， 预计未来 10 年国内需求 +国际分包将超 1800 亿市场 规模。 相关 公司： 利君股份、爱乐达、西菱动力、华伍股份、铂 力 特、光韵达、 豪能股份 -0.5 0 0.5 1 30 -Mar 10 -Jun 21 -Aug 1- Nov 12 -Jan 25 -Mar 国防军工 沪深 300 Table_Title 航空零部件产业： 航空制造中流砥柱、“价值提升 +下 游放量”共驱成长 Table_ReportDate 国防军工 | 行业深度报告 | 2021.03.29 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 目录 1 航空零部件产业：航空制造业中流砥柱 . 1 1.1 航空零部件制造：航空基础性产业，工序复杂种类繁多 . 1 1.2 机体制造由机翼、机身及尾翼构成，军民飞机价值量不同 . 2 1.2.1 机翼：飞机重要组成部件，内外皆可装载功能设备 . 3 1.2.2 机身：连接飞机整体部件，依飞机型号区别设计 . 7 1.1.3 尾翼：让飞机具有操纵性及稳定性 . 8 2 产业模式：转包生产合作模式，位于整机制造产业链中游 . 8 2.1 位于航空整机制造产业链中游 . 8 2.2 转包生产为主要供应链合作 模式 . 9 3 航空零部件制造流程及工艺：环节最多，体量最大 . 11 3.1 制造流程：多工序配合装置，装配占制造比重最大 . 11 3.2 制造工艺：向高精度自动化低损耗发展 . 14 4 市场规模：军品随主战 型号爆发增长，民品国内外市场齐发力 . 16 4.1 军机航空零部件市场：随下游主战型号放量及集团外包比例提升爆发增长 . 16 4.2 民用航空市场：国际分包业务扩量 +国产大飞机需求放量共促发展 . 17 5 重点公司 . 19 5.1 利君股份：子公司稀缺行业龙头，布局完善受益下游 放量及集团外包提升 . 19 5.2 爱乐达：专注航空制造领域，下游放量与业务结构调整助力业绩提升 . 20 5.3 西菱动力：布局航空航天零部件制造，多元化发展延伸产业链 . 21 5.4 华伍股份：航空制造产能有序扩大，主战装备上量配套产品需求旺盛 . 22 5.5 铂力特：金属增材制造领域龙头，深入参与航空零部件制造 . 23 5.6 光韵达：子公司专注航空零部件，自主研发 3D 打印技术有望崛起 . 24 5.7 豪能股份：开拓航空领域新主业，产业协同有望实现收入增长 . 25 插图目录 图 1 飞机内部结构及组成一览 . 1 图 2 部分飞机机身结构件产品 . 1 图 3 以军用飞机为例，航空制造产业供应商关系图 . 2 图 4 机体零部件分类 . 2 图 5 军机各组成部分价价值占比 . 3 图 6 民机各组成部分价值占比 . 3 图 7 机翼介绍 . 3 图 8 波音 787 客机机翼 . 3 图 9 机翼结构 . 4 图 10 机翼锻件示意图 . 4 图 11 机翼的基本受力构件 . 4 图 12 翼粱结构拆分 . 5 图 13 双翼梁在机翼中的位置 . 5 图 14 桁条应用示意图 . 5 图 15 双翼梁在机翼中的位置 . 5 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 图 16 翼肋结构示意图 . 6 图 17 腹板式翼肋结构组成 . 6 图 18 纵墙结构件 . 6 图 19 蒙皮结构件及位置 . 6 图 20 机身介绍 . 7 图 21 新舟 700 机身 . 7 图 22 机身装配部件一览 . 7 图 23 歼 7 机身装配各设备位置示意图 . 7 图 24 尾翼介绍 . 8 图 25 飞机尾翼 . 8 图 26 飞机零部件相关产业链 . 8 图 27 全球航空转包比例逐渐提升 . 9 图 28 我国分包市场较日韩还有一定差距（ 2014 年） . 9 图 29 国际航空零部件制造转包市场规模逐年扩大 . 9 图 30 我国航空分包市场占全球市场份额逐步提升 . 9 图 31 飞机结构层次 . 11 图 32 飞机制造方案流程图 . 11 图 33 飞机制造零件加工分类 . 12 图 34 飞机总装部件一览 . 13 图 35 强 5 攻击机总装车间 . 13 图 36 飞机装配顺序 . 13 图 37 装配工作量占比最大 . 13 图 38 飞机钣金制造详解 . 14 图 39 钣金部件样例 . 15 图 40 钣金工艺占全机零部件制造重要比例 . 15 图 41 数控加工五轴机床 . 15 图 42 数控加工和钣金的区别 . 15 图 43 军用飞机增速预测（单位：架） . 16 图 44 军用飞机增量预测图（单位：架） . 16 图 45 ARJ21 订单情况统计 . 18 图 46 我国国际航空制造分包市场规模预测（单位：亿美元） . 19 图 47 利君股份营业总收入走势（单位：万元， %） . 20 图 48 利君股份归母净利润走势（单位：万元， %） . 20 图 49 爱乐达液压件类产品 . 20 图 50 爱乐达发动机类产品 . 20 图 51 爱乐达营业总收入走势（单位：万元， %） . 21 图 52 爱乐达归母净利润走势（单位：万元， %） . 21 图 53 西菱动力 B03 皮带轮 . 22 图 54 西菱动力 A13 凸轮轴 . 22 图 55 西菱动力营业总收入走势（单位：万元， %） . 22 图 56 西菱动力归母净利润走势（单位：万元， %） . 22 图 57 华伍股份营业总收入走势（单位：万元， %） . 23 图 58 华伍股份归母净利润走势（单位：万元， %） . 23 图 59 铂力特镍基高温合金航空发动机机匣 . 24 图 60 铂力特航空发动机扇叶片 . 24 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 图 61 铂力特营业总收入走势（单位：万元， %） . 24 图 62 铂力特归母净利润走势（单位：万元， %） . 24 图 63 光韵达营业总收入走势（单位：万元， %） . 25 图 64 光韵达归母净利润走势（单位：万元， %） . 25 图 65 豪能股份营业总收入走势（单位：万元， %） . 26 图 66 豪能股份归母净利润走势（单位：万元， %） . 26 表格目录 表 1 部分国资企业承担转包业务一览 . 10 表 2 军用飞机未来 10 年市场需求规模预测（单位：亿元 /架） . 16 表 3 ARJ21 与 C919 航空零部件与维修市场规模 . 17 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 1 1 航空零部件产业：航空制造业中流砥柱 1.1 航空零部件制造 ： 航空基础性产业 ，工序复杂种类繁多 航空零部件，种类繁多技术精湛。 广义的航空零部件是 飞机各种零组件的总称，而 狭义的航空零部件专指飞机机体零部件。飞机机体是指构成飞机外部性质和主要受力的 部分，包括机身、机翼、尾翼、起落架等主要部件，并广泛涉及大梁、桁条、翼粱、翼 肋、框类等主要零部件。本报告主要讨论飞机机体零部件相关企业。 航空 零部件制造， 工序复杂专业性强 。 航空零部件制造行业主要是指航空飞机各种 零配件的制造。包括飞机机体零构件制造、航空发动机零部件制造、仪表、机载设备、 液压系统和附件等的制造，不包括零部件装配、航空发动机总装和整机总装等 。飞机零 部件依据各分系统结构、需求、用途、性能等要求有所区 别，种类繁多平 均在 2-4 万件 类，且航空器由于高稳定性、高速、高安全性及多次使用的特殊要求，对各个环节零部 件设计、制造、加工和装配有着极高的工艺要求与技术壁垒。 图 1 飞机内部结构及组成一览 图 2 部分飞机机身结构件产品 资料来源： 亚东军事 ，首创证券 资料来源： 爱乐达官网 ，首创证券 航空零部件制造是航空制造业的基础性产业。 根据中国飞机制造业行业市场需求 预测与投资战略规划分析报告显示，飞机制造业通常采取“整机制造商 -多级供应 商”的制造模式。产业链第一级为整机制造商，第二级为大型关键航空分系统制造商， 其提供的分系统包括机体、发动机、航空电子系统等机载设备；第三极包括众多提供结 构件、零部件、电子产品、舱内配套设施 等供应商，其部件产品供货给二级供货商进行 集成；第四级为产业链上游的电子元器件、复合材料、金属原材料等企业。航空零部件 企业众多，大多集中在三级供货商环节，是航空制造业的基础性产业，奠定了航空产业 的产品质量与技术标准 。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2 图 3 以军用飞机为例，航空制造产业供应商关系图 资料来源： Wind，首创证券 1.2 机体制造由机翼、机身及尾翼构成 ，军民飞机价值量不同 按飞机用途可分为军用航空零部件及民用航空零部件。 依据使用功能不同，军用飞 机更注重于产品的可靠性高、材料坚硬 质地轻 、一致性强等特点， 民用航空零部件 注重 安全性强、多次使用质量保证等特点， 任何用于民用航空产品或者拟在民用航空产品上 使用和安装的材料、仪表、机械、设备、零件、部件、组件、附件、通信器材等 均依据 飞机机体结构设计进行定制化生产制作。 图 4 机体零部件分类 资料来源： 前瞻产业研究院 ， 首创证券 军民飞机因用途的显著不同，各组成部分价值占比差别较大。 对于军用飞机，动力 系统占整机价值比最高， 达 25%，航电系统次之，机体结构占比约为 20%；对于民机， 机体结构占整机比超过 1/3，达到 36%，动力系统次之，航电和机电系统合计占 30%。 其中机体 部件数量庞大， 以民机 波音 737 飞机，至少需要 3 万个大小各异的 结构 零件 及 数控零件 组成。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 3 图 5 军机各组成部分价价值占比 图 6 民机各组成部分价值占比 资料来源： 中国知网 ，首创证券 资料来源： 中国知网 ，首创证券 1.2.1 机翼：飞机重要组成部件，内外 皆可 装载功能设备 机翼：飞机重要组成部件 。 机翼 主要作用是产生升力，与尾翼一起形成良好的稳定 性与操纵性。另外可以在机翼内部装载弹药、设备和油箱，在机翼上可以安装起落架、 发动机、悬挂导弹、副油箱以及其他外挂设备。 图 7 机翼介绍 图 8 波音 787 客机机翼 资料来源： 高端制造与智能装配 ，首创证券 资料来源： 百度百科 ，首创证券 机翼通常是由翼梁、纵墙、桁条、翼肋和蒙皮等构件组成。 机翼按照的基本受力构 件包括纵向（沿翼展方向）骨架、横向 (沿气流方向垂直于翼梁方向 )骨架和蒙皮。纵向 骨架有翼粱、纵墙和桁条，横向骨架有普通翼肋和加强翼肋。 动力系统 25% 航电系统 23%机体结构 19% 机电系统 14% 其他系统 19% 动力系统 22% 航电系统 17% 机体结构 36% 机电系统 13% 其它系统 12% 4172.6 5340.9 949.8 5508.2 约 957.0 158.0 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 洛克希德 马丁 波音 贝尔德事隆 空客 莱昂纳多 中直股份 434.6 -44.4 56.8 -106.5 约 39.9 5.9 -200 -100 0 100 200 300 400 500 洛克希德 马丁 波音 贝尔德事隆 空客 莱昂纳多 中直股份 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 4 图 9 机翼结构 资料来源： 百度百科 ， 首创证券 图 10 机翼锻件示意图 图 11 机翼 的基本受力构件 资料来源： 大飞机机翼装配工作平台制造技术 ，首创证券 资料来源： 大飞机机翼装配工作平台制造技术 ，首创证券 翼梁 ：纵向受力件。 翼梁由梁的腹板和线条组成。翼梁是单纯的受力件，主要承受 弯矩和剪力，它是机翼主要的纵向受力件，承受机翼的全部或大部分弯矩。翼梁大多在 根部与机身固接。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 5 图 12 翼粱结构拆分 图 13 双翼梁在机翼中的位置 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 桁条是与蒙皮和翼肋相连的元件 ， 由铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表 面， 承受机翼弯矩引起的部分轴向力，是纵向骨架中的重要受力元件之一。除上述承力 作用外，桁条和翼肋一起对蒙皮起一定的支撑作用。 图 14 桁条应用示意图 图 15 双翼梁在机翼中的位置 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 翼肋 ： 机翼的横向骨架 ，包括普通 翼肋 和加强翼肋，横向垂直于 翼展的方向，安装 方向垂直于机翼边缘， 用来支攒蒙皮，维持机翼的剖面形状。 普通翼肋的作用是将纵向 骨架和蒙皮连接成一体，把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼粱，保持翼剖面 的形状。加强翼肋就是承受有集中载荷的翼肋。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 6 图 16 翼肋结构示意图 图 17 腹板式翼肋结构组成 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 纵墙： 纵墙与翼粱十分相像，二者的区别在于其缘条比翼梁的缘条弱（但大多强于 一般长桁），其长度有时仅为翼展的一部分。纵墙通常布置在机翼的前后缘部分，与蒙 皮组成封闭盒以承受机翼的扭矩，同时还有封闭机翼内部容积的作用，靠后缘的纵墙还 可以悬挂襟翼和副翼。 图 18 纵墙结构件 图 19 蒙皮结构件及位置 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 蒙皮 是包围在机翼骨架外的构件用粘接剂或铆钉固定于骨架上形成气动力外形 。 为 了使机翼所受的阻力尽量小，蒙皮应力求光滑。为此应提高蒙皮的横向弯曲刚度，以减 小它在飞行中的凹凸变形。从受力看，气动载荷直接作用在蒙皮上。因此，蒙皮受到垂 直于其表面的局部气动载荷。此外蒙皮还参与机翼的总体受力，它和翼梁或翼墙的腹板 组合在一起，形成封闭的盒式薄壁梁承受机翼的扭短；当蒙皮较厚时它常与长衍一起组 成壁板，承受机翼的弯矩引起的轴向力。壁板有组合式或整体式两种。某些结构形式（如 多腹板式机翼）的蒙皮很厚，可从几毫米到十几基米，常做成整体壁板 形式，此时蒙皮 将成为承受弯矩最主要的，甚至是唯一的受力元件。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 7 1.2.2 机身：连接飞机整体部件，依飞机型号区别设计 机身：机身 由机身、短舱、尾撑等筒形结构组成， 主要功用是装载乘员、旅客、武 器、货物和各种设备，将飞机的其他部件如机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体 ，约 占飞机总造价的 10%-20%。 图 20 机身介绍 图 21 新舟 700 机身 资料来源： 知乎 ，首创证券 资料来源： 新华社 ，首创证券 以歼 -7 飞机机身为例 ，该飞机机身是全金属半硬壳复合结构，圆形横截面。机身结 构由 4 根大梁、 36 个主隔框及长桁和蒙皮等组成。为便于检查和拆装发动机，机身分为 前后两段，对接面用快卸螺栓进行连接。机身各隔框、长桁和蒙皮材料主要为硬铝，而 少数承受较大载荷的加强框则用铬锰硅合金钢制成。前机身段内设有驾驶舱、电气无线 电设备、机身机炮、前起落架、燃油箱和液压冷气系统附件等。后机身段安装有一台发 动机及其加力燃烧室、发动机喷口、操纵系统、燃油箱和减速伞舱等。机身前段是由头 部进气道口到机翼翼根末端，共有 28 个主隔框和 4 个辅助隔框。机 身的最前端为采用 整体加工的一个机头罩，形成进气道的进气口，中部隔框两侧装有与机翼相连的接头。 机身前段的 4 根大梁都布置在机身上、下大的舱门开口部位，是此段机身结构中承受弯 矩的主要构件，也是舱门开口处的加强构件。机身前段蒙皮普遍较薄，在机头罩后两侧 进气道的外壁采用厚 3.5 毫米的单层整体壁板，以适应超音速飞机为减小阻力而要求进 气道唇口较尖锐的需要。机身前段后部大开口较少，采用的蒙皮较厚。 图 22 机身装配部件一览 图 23 歼 7 机身装配各设备位置示意图 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 资料来源： 四川科技馆资料 ，首创证券 机身后段由隔框、长桁、蒙皮和机尾罩等组成。 其结构特点是长桁数量多，桁条结 构较强，没有设置大梁，弯矩引起的轴向力由长桁和蒙皮承受。机身后段共有 8 个主隔 4172.6 5340.9 949.8 5508.2 约 957.0 158.0 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 洛克希德 马丁 波音 贝尔德事隆 空客 莱昂纳多 中直股份 434.6 -44.4 56.8 -106.5 约 39.9 5.9 -200 -100 0 100 200 300 400 500 洛克希德 马丁 波音 贝尔德事隆 空客 莱昂纳多 中直股份 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 8 框和 5 个辅助隔框，机身后段开口较少，大多数长桁是连续贯穿整个后机身的。尾喷管 采用了引射式收敛喷管，机尾罩分为两段安装在隔框上，前段由铝合金板材制成，后段 由高温合金钢板材制成，将发动机喷管完全包住形成固定外罩的引射器。 1.1.3 尾翼：让飞机具有操纵性及稳定性 尾翼：保证飞行平衡，分垂直水平两类。 飞机尾翼指的是用于保证飞机的纵向和航 向的平衡与安定性，以及实现对飞机的操纵的结构部件，主要有水平尾翼（水平安定面 和升降舵）和垂直尾翼（垂直安定面和方向舵）组成。尾翼的存在让飞机具有操纵性及 稳定性，是极为重要的存在，其价值约占飞机总造价的 5%-10%。 图 24 尾翼介绍 图 25 飞机尾翼 资料来源： 知乎 ，首创证券 资料来源： 百度百科 ，首创证券 2 产业 模式 ： 转包生产合作模式 ， 位 于整机制造产业链中游 2.1 位于航空整机制造产业链中游 上游金属 /复材，下游分系统制造维修。 航空零部件产业链上游包括制造各种航空 零部件所需的金属非金属等原材料及成型材料，金属材料主要有：结构钢、不锈钢、铝 合金、镁合金、钛合金和高温合金等；非金属材料包括航空陶瓷、特种橡胶和碳纤维等。 下游则由民用航空飞机整机制造、航空发动机制造和航空维修三大部分构成。 图 26 飞机零部件相关产业链 资料来源： wind， 首创证券 4172.6 5340.9 949.8 5508.2 约 957.0 158.0 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 洛克希德 马丁 波音 贝尔德事隆 空客 莱昂纳多 中直股份 434.6 -44.4 56.8 -106.5 约 39.9 5.9 -200 -100 0 100 200 300 400 500 洛克希德 马丁 波音 贝尔德事隆 空客 莱昂纳多 中直股份 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 9 2.2 转包生产为主要供应链合作模式 航空“转包”生产是全球航空飞机及发动机制造商普遍采用的一种基于“主制造商 -供应商”的供应链合作模式。 在全球转包生产形式下，飞机及发动机制造商主要负责 总体设计和细节设计，承担主要结构件和系统间设计和制造工作，并负责最后的总装。 供应商根据主制造商需要参与具体各个部件的生产制造中。主制造商通过合同约定以及 考核的方式对供应商的进度、质量、成本和交付进行严格管理。 图 27 全球航空转包比例逐渐提升 图 28 我国分包市场较日韩还有一定差距（ 2014 年） 资料来源： 2017-2022 年中国民航客运市场规模现状分析及 产业投资评估十三五报告 ，首创证券 资料来源： 2017-2022 年中国民航客运市场规模现状分析及 产业投资评估十三五报告 ，首创证券 转包业务有助于降低企业成本，增强研发能力。 按照国际航空发展规律，航空飞机 及发动机产品的输出方 (如波音、 GE 等 )至少得向输入市场转包生产不低于 20%的零部 件转包生产份额，即 “补偿贸易额度 ”。鉴于此，主制造商通过转包生产模式充分调动了 全球产业链分工降低了自身产品制造成本，使得其可以将主要精力投入于下一代产品的 研发，加强其在国际市场的竞争力。航空零部件转包是国际巨头普遍做法，国际航空巨 头往往将众多零部件业务进行转包生产 ，且该比例随着技术发展和市场竞争加剧进一步 提升。以波音为例， 20 世纪 90 年代，波音 777 项目外包份额约为 30%左右， 21 世纪 的 787 等项目外包比例已高达 70%左右。 国际转包市场总体规模也在逐渐增长，根据 普拉迪相关行业报告显示，国际航空转包市场年均复合增长率达 9.71%。根 据工信部中 国民用航空工业年鉴的数据， 2019 年中国航空零部件转包规模上升到 123 亿元，约占 国际航空零部件市场总规模的 8%。 图 29 国际航空零部件制造转包市场规模逐年扩大 图 30 我国航空分包市场 占全球市场份额逐步提升 30% 70% 70% 30% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 90年代波音 777 21世纪波音 787 转包 自产 日本 13%-17% 韩国 8.3% 中国 6.5% 其他 1164 1277 1401 1538 1687 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 2016 2017 2018 2019 2020E 6.50% 6.78% 7.06% 7.36% 7.67% 8.00% 8.34% 6.00% 6.50% 7.00% 7.50% 8.00% 8.50% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 10 资料来源： 2020 年全球与中国航空零部件制造行业市场现状 及竞争格局 ，首创证券 资料来源： 2017-2022 年中国民航客运市场规模现状分析及 产业投资评估十三五报告 ，首创证券 国内转包市场规模稳步提升，逐步成为世界航空产业重要组成部分。 近些年来，中 国航空企业一直通过国际航空转包生产以及大量合资企业建设的方式，不断提升国际主 力机型结构部件、金属型材、金属零部件等方面的生产能力和产品质量，逐步成为世界 航空产业重要的组成部分，提升了国际化发展能力。中国民用航空零部件转包交付金额 不断扩大，波音、空客等零部件转包需求持续增长，中国企业获得的民航转包生产金额 呈稳步上升趋势，国内民营航空企业获得的国际航空转包份额也有所提升 。目前国内企 业承接的航空国际转包业务主要还是由中航工业和中国航发两大军工集团的旗下个主 机厂或成立的合资公司承担。据统计，目前中航工业整体承担了 约 80%的航空发动机转 包业务。 表 1 部分国资企业承担 转包业务 一览 企业名称 股票代码 营收 转包业务 2019 2020Q1-Q3 中航西飞 000768 342.98 233.52 主要是西飞民机、成飞民机（波音 787 垂直尾翼前缘唯一供应商）、沈飞民机、西飞国际承担国际转包业务。 沈飞民机 产品涉及波音系列型号飞机、空客系列型号飞机和庞巴迪 Q 系列飞机等。已建 成包括 Q400 大部件装配、钣金成型、机械加工、氧化处理、喷漆喷胶在内的 多条现代化生产线。 中直股份 600038 157.95 121.87 空客 A350XWB 及空客 A320 系列复合材料飞机零部件。 A320 系列飞机总装线。 洪都航空 600316 44.20 30.16 与美国沃特公司签订波音 B747-8 飞机 48 段零部件转包生产项目， 2011 年开始交付首件。 航发动力 600893 252.10 154.68 航空发动机整机上市，外贸出口收入超过 20 亿元。 航发科技 600391 33.84 15.47 承接国际知名航空发动机公司的委托加工业务。 航发控制 000738 30.92 24.31 为国外知名航空企业提供民用航空精密零部件的转包生产，如航空发动机摇臂、 飞控系统和燃油系统滑阀偶件及其他精密零件的制造。 中航重机 600765 59.85 52.45 2018 年，宏远公司中标霍尼韦尔项目发动机盘转动锻件，首次获得国际发动机 转动件锻件订单；获得赛峰起落架公司亚洲最佳表现供应商荣誉称号；并且与 波音、中航国际、航发三方成功签订了（ BSCA）最新波音供应链长期协议。 宝钛股份 600456 41.88 32.01 公司是美国波音、法国空客、法国斯奈克玛、美国古德里奇、加拿大庞巴迪、英国罗尔斯 -罗伊斯等公司的战略合作伙伴。 中国商飞上 海飞机制造 有限公司 / / / 中国商飞上海飞机制造有限公司波音项目：波音 737-NG 水平安定商、波音737-700 平尾；空客项目： A320 系列飞机货舱门门框制造转包。 航工业菲舍 尔航空 / / / 航工业菲舍尔航空是波音合格供应商，空客合格供应商，庞巴迪 A 级供应商， 航空工业西飞民机供应商。哈飞工业集团波音 787 翼身整流罩面板全球唯一供 应商。 资料来源： 前瞻产业研究院，首创证券 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 11 3 航空零部件 制造流程及工艺 ：环节最多，体量最大 飞机 的机体制造是整机制造中价值量最高、体量最大、涉及环节及配套单位产品最 多的环节， 生产主要由机翼、机身、尾翼等部件构成飞机的主体结构，各个分系统的设 计与制造工艺，依据飞机型号的要求涉及材料与技术要求均不同。 图 31 飞机结构层次 资料来源： 知乎 ， 首创证券 3.1 制造流程 ：多工序配合装置，装配占制造比重 最大 飞机机体制造要经过工艺准备、工艺装备的制造、毛坯的制备、零件的加工、装配 和检测诸 多 过程。 飞机制造中采用不同于一般机械制造的协调技术 (如模线样板工作法 ) 和大量的工艺装备 (如各种工夹具、模胎和型架等 )，以保证所制造的飞机具有准确的外 形。 图 32 飞机制造方案流程图 资料来源： 中国知网 ，首创证券 毛坯制备： 飞机制造毛坯 主要材料是铝合金、钛合金、镁合金等，多以板材、型材 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 12 和管材的形式由冶金工厂提供。飞机上还有大量锻件和铸件，如机身加强框，机翼翼梁 和加强肋多用高强度铝合金和合金钢锻造毛坯，这些大型锻件要在 300 700 兆牛（ 3 7 万吨力）的巨型水压机上锻压成形。 图 33 飞机制造零件加工分类 资料来源： 中国知网 ，首创证券 零件加工：零件加工主要有钣金零件成形、机械加工和非金属材料加工， 金属零件 在加工中和加工后一般还要热处理和表面处理。 钣金零件 加工： 广泛应用橡皮成形、蒙 皮拉形、拉弯等钣金成形技术，尽量采用塑料制造成形模具。随着现代飞机尺寸增大， 蒙皮厚度增加，以及成形性能较差的钛合金、铍合金、不锈钢板材的应用，对钣金成形 技术提出更高的要求。不断使用各种大尺寸、大功率的型材拉弯机、蒙皮拉型机、强力 旋压机和压力超过 100 兆帕 (约 1000 公斤力 /厘米 2)的橡皮成形压床。同时一些新的加 工方法，如超塑性成形、加热成形、真空蠕变成形、半模或无模成形技术也不断涌现。 机械加工： 现代飞机上广泛应用的大型整 体结构件，如机翼整体壁板、翼梁、加强 框等，它们形状复杂、切削加工量大、自身刚度差，需要在工作台面很大（有的长达数 十米）的、带有多个高速铣削头的现代数控铣床上加工。整体壁板的加工还需带真空吸 盘的大面积工作台（见整体壁板制造）。加工立体形状复杂的大型框架，如座舱风挡骨 架、舱门、窗框等，还需要采用多坐标联动的数控铣床或立体靠模铣床（见数控加工）。 此外，为加工切削性能不好的材料和形状复杂的零件，还广泛采用电加工、化学铣切等 特种加工工艺。 复材加工： 复合材料在飞机结构上的应用日益增多，现已成功地用于制造舱门、舵 面、垂直尾翼和直升机的旋翼。复合材料构件由高强度纤维与树脂复合，在模具中加温、 加压制成。所用设备是自动铺带机、预浸带和预浸布成形机等。复合材料构件制造的关 键问题是要控制构件的变形，要求细致研究铺层工艺、模压技术，并在加工中精确地控 制温度和压力变化。 飞机装配：制造工作量占比最大，主机厂把握装配总装。 飞机装配是按构造特点分 段进行的，首先将零件在型架中装配成翼梁、框、肋和壁板等构件，再将构件组合成部 段（如机翼中段、前缘，机身前段、中段和尾段等）。最 后完成一架飞机的对接。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 13 图 34 飞机 总装 部件一览 图 35 强 5 攻击机总装车间 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 资料来源： 飞机装配工艺学 ，首创证券 飞机 装配占直接制造工作量超 50% 。 飞机制造中装配工作量占直接制造（即不包 括生产准备、工艺装备制造）工作量的 50% 70%，现代飞机的零件连接方法以铆钉连 接为主，在重要接头处还应用螺栓连接。这种连接方法简便可靠，但是钻孔、铆接多是 手工操作，工作量很大。应用自动压铆机可以提高铆接生产率，改进铆接质量，同时也 可改善装配工人的劳动条件。为了增加使用成组压铆的比例，要在构造上将飞机各部件 分解成许多壁板件。 图 36 飞机装配顺序 图 37 装配工作量占比最大 资料来源：首创证券 研究所整理 资料来源： 维基百科 ，首创证券 总装难度大，主机厂把握核心技术。 装配中各部件外形要靠型架保证，对接好的全 机各部件相对位置，特别是影响飞机气动特性的参数（如机翼安装角、后掠角、上反角 等）和飞机的对称性，要通过水平测量来检测。在各部件上都有一些打上标记的特征点， 在整架飞机对接好后，用水平仪测出它们的相对位置，经过换算即可得到实际参数值。 其余总装工作还包括发动机、起落架的安装调整，各系统电缆、导管的敷设，天线和附 件的安装，各系统的功能试验等。总装完成后，飞机即可推出外场试飞。通过试飞调整， 当飞机各项技术性能指标达到设计要求时即可交付使用。总装是 对飞机整体结构、功能、 对接的整体把握及调配，具有极高的技术含量，目前我国主机厂均自主进行总装工作。 毛坯制备 5%-15% 零部件加工 15%-25% 飞机装配 50%-75% 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 14 3.2 制造工艺 ：向高精度自动化低损耗发展 航空零部件制造技术工艺可包括工装模具、钣金制造、数控加工、复材等 ，其中钣 金制造占全机制造工艺装备额最高 。 工装模具： 是用以磨削、研磨和抛光的工具、大部分的模具是用磨料加上结合剂制 成的人造模具，部分配件为天然矿岩直接加工成的天然模具。目前高速铣削加工技术由 于温升低、热变形小、切削力小等优势成为第三代制模技术，未来将更高的敏捷化、智 能化、集成化方向发展。 钣金： 多种加工方法，零件数额占比最高。 钣金工艺是把板材、型材、管材等毛料， 利用材料的塑性， 通过 冷压 （较多）或热成型 的方法成形各种零件 。具体做法为将金属 薄板（通常在 6mm 以下）进行剪、冲 /切 /复合、铆接、拼接、成型等 综合加工，将钣金 平整区域弯曲至某一角度及弧状来拉伸扭转的成 型过程。钣金零件零件尺寸大小不一， 形状复杂，选材各异，产量不等，品种繁多。国产小型飞机钣金件大约有 6000 项，大 型飞机钣金件大约有 20000 项。按飞机钣金零件结构特征分类，飞机钣金零件可分为蒙 皮、隔框、壁板、翼肋、导管等；按飞机钣金零件材料品种分类，可分为型材零件、板 材零件和管材零件三大类。 图 38 飞机钣金制造 详解 资料来源： 飞机钣金工艺学 ，首创证券 钣金制造 技术是航空航天制造工程的一个重要组成部分，是实现飞机结构特性的重 要制造技术之一。 现代飞机的壳体主要是钣金铆接结构，统计资料表明，钣金零件约占 飞机零件数量的 50%，钣金工艺装备占全机制造工艺装备的 65%，其制造工作量占全机 工作量的 20%。 钣金零件形状复杂，质量控制严格，有一定的使用寿命要求，对成形后 的零件有明确的力学性能和物理性能的要求，与其他行业的钣金零件相比技术要求高， 难度大。 行业 深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 15 图 39 钣金部件样例 图 40 钣金工艺占 全机零部件制造重要比例 资料来源： 网络图片，首创证券 资料来源： 飞机钣金工艺学 ，首创证券 数控加工：是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法 ，与传统机床加工的工 艺规程区别在于其为采用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件 品种多变、批量少、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。 数控机床一开始就选定具有复杂型面的飞机零件作为加工对象，解决普通的加工方法难 以解决的关键，它的最大特点是用穿孔带（或磁带）控制机床进行自动加工。 图 41 数控加工五轴机床 图 42 数控加工和钣金的区别 资料来源： 网络图片，首创证券 资料来源：首创证券 研究所整理 数控加工和钣金的区别 ：钣金是主要用于板材、型材、管材的一种综合冷加工工艺， 而数