航空发动机（二）：产业链梳理|产业链_新浪财经

一、整机制造

国际寡头垄断，航发动力国内领先行业历史

民用领域寡头垄断，CFM交付占比超过50%。在民用领域，根据《CommercialEngines 2019》的数据，主要由美国通用电气（GE）、普拉特·惠特尼（PW）、英国罗尔斯·罗伊斯（RR），以及上述这三家公司分别或共同创立的合资公司CFM（Safran/GE）、IAE（RR/PW）、EA（GE/PW）六家公司垄断，六家公司占据航发市场份额超过90%。

其中，CFM为GE与赛峰各出资50%成立的合资公司，2018年民用发动机交付量占比达到全世界交付总量的58%，主要是因为CFM公司生产的LEAP系列发动机为波音737Max唯一指定发动机，占据了其100%市场份额，同时还占据空客A320neo 67%的份额。

在军用市场领域，目前世界上仅有美、英、法、俄、中五国独立掌握大推力航空发动机的独立设计制造技术，主要龙头公司有美国的GE和PW、英国的RR、法国的SNECMA、俄罗斯的联合发动机制造集团、中国的航发集团，典型的产品包括GE的F119和F135，分别供应美军的F22、F35等机型。

国内整机制造主要由航发动力承担，其实际控制人为中国航发集团。航发动力是国内最大的大中小型军民用航空发动机制造公司，实现军用航空发动机全种类覆盖。其下属黎明公司、南方公司、黎阳动力是我国最主要的主机厂，承担着我国军用发动机的研制工作，其代表性产品涡扇-10目前装配我国主力战机J-10、J-11、J-20等。

二、原材料

金属合金应用广泛，新型材料应用可期

航空发动机目前主要以高温合金、镍基合金、钛合金为原材料，新型复合材料逐渐发展应用。在航空发动机发展初期，主要原材料是高温合金钢，占比接近80%，其次是镁、铝合金等轻金属材料。随着发动机结构和性能的演进，也对原材料提出了更高的要求，铝合金和钢的占比逐渐降低，目前航空发动机主要原材料是钢、镍基合金和钛合金，分别占比约20%、35%、30%。近年航空发动机也逐渐开始在叶片、燃烧室等部位使用新型复合材料，例如陶瓷基复合材料CMC金属基复合材料等。

图一：航空发动机原材料占比

数据来源：东海基金整理

1.高温合金

主要用于热端部件，重量占比超40%。高温合金通常是指能在600-1200℃的高温下抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变，并能在较高的机械应力作用下长期工作的合金材料。自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功，迄今为止我国高温合金的研究、生产和应用已经历60多年的发展历程。

航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关，高温合金是推动航空发动机发展最为关键的结构材料。新型的先进航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量的40%-60%以上，主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

2.钛合金

热强性和比强度高，广泛应用于风扇和压气机盘。钛合金是指用钛与其它金属制成的合金金属，具有强度高、密度小、耐蚀性好、耐热性高等特性，在450-500℃的环境下仍然可以长时间稳定工作，同时可以减轻结构重量，提高结构效率，有助于发动机拥有更高的推重比。

钛合金是飞机和发动机的主要结构材料，主要用于发动机风扇盘、压气机盘、风扇叶片、起落架、机身的梁等，自20世纪60年代以来飞机的用钛量逐年增长。根据西部超导招股书的披露，当前欧美先进军机中钛合金用量已经超过20%，其中F-22猛禽战机钛用量占比达到41%。

3.新型复合材料

可承受温度高，密度低。陶瓷基复合材料（CMC）与高温合金相比，密度更低，仅为高温合金的1/3-1/4。同时CMC正常工作温度可达到1200℃以上，潜在使用温度可达1600℃。更高的可承受温度使得CMC只需要更少的气体来进行冷却，将更多空气置于燃烧室中燃烧，获得更大的动力，使得CMC已经逐渐成为航空发动机燃烧室、涡轮等热端部件的理想材料。