在巨額投資和先進研制體系帶動下,航空發動機含錸單晶葉片有望率先突破。
    “兩機專項”將在短期內投入巨資:發展航空,動力先行。美國航空發動機的研發費用(包括型號研制和改進、改型)約占整個航空工業研發經費的25%。
    其中不針對特定型號的發動機預研費約占全部研發費用的35%。普惠公司為F-35 戰機研制的F135 發動機共投入了84 億美元。預計即將披露的“兩機專項”(國家航空發動機和燃氣輪機科技重大專項)投資規模有望達到1000 億元,周期可能縮短至10 年以內,投資強度大幅提高。據路透社報道,未來20 年的時間里,中國最終將在發動機領域投入高達3000 億美元。可見,中國已經投入了可同時維持多款先進性能噴氣發動機和大型渦扇發動機研發工作的資金。
    建立新體系,強調核心機獨立研制:美國航空發動機研制“三部曲”:預研工程,核心機計劃,發動機系列化。參照美國的IHPTET 計劃(“綜合高性能渦輪發動機技術計劃”),預計“兩機專項”將重點圍繞核心機獨立研制、加強預研、產品系列化方面提出要求,實現發動機生產方式的重大變革。這樣一來,不同的飛機可以選配標準化系列化的核心機,徹底顛覆以往發動機型號追趕飛機型號的舊模式。這也有利于批量生產廠商節約成本,降低維修難度,提高配套率。
    調動各方力量,渦輪單晶葉片有望率先突破。預計“兩機專項”首先在渦輪葉片材料上加大投資支持力度,而且不拘泥于傳統的軍工體制內企業,可能廣泛支持包括民用科技企業和民營企業在內的各類市場主體,目標是實現單晶葉片的國產化。航空發動機的進步主要取決于其推重比指標,關鍵是葉片材料的承溫能力。渦輪進口溫度每提高100℃,航空發動機的推重比能提高10%左右。1965 年-1985 年,渦輪進口溫度平均每年提高15℃,其中材料的貢獻在7℃左右。美國IHPTET 計劃的實現,70%-80%來自于材料的改進。此外,航空發動機零部件成本的50%也都來自材料本身。當前,國外幾乎所有先進航空發動機都采用了含錸5%的三代鎳基單晶合金作為渦輪葉片的主要材料。航空發動機渦輪葉片平均壽命為10 年,即將到來第二代換第三代單晶葉片的高峰期,單片錸的消耗量將增加一倍。不考慮單臺發動機葉片數量的變化,國際民航發動機市場的錸需求量2017 年將比2011 年增長211%,年復合增長率達到16%。
    建議關注煉石有色,同時推薦鋼研高納、航空動力。利用自身錸資源的優勢,煉石有色正在轉型為含錸高溫合金單晶葉片制造商,公司募投項目將新建一條80 噸/年含錸高溫合金生產線和一條55,000 片/年單晶葉片生產線。明年底項目投產后,預計煉石有色將打破國產含錸高溫合金單晶葉片的空白,并實現出口。鋼研高納是粉末高溫合金龍頭,主要用于航空發動機渦輪盤環件。航空動力則是傳統航空發動機整機制造企業。預計上述三家公司將受益于“兩機專項”的扶持,建議關注煉石有色,同時推薦鋼研高納、航空動力。
    風險提示:航空發動機投資不達預期。