航空发动机产业链研究报告

1航空产业链价值量分布情况

航空发动机的产业链可以划分为：材料——零部件——整机——服务，价值量分布呈现出 “服务主导、制造支撑、材料与零部件技术密集” 的显著特征，按照航空发动机全生命周期环节进行划分，各个环节（研发 - 制造 - 维护）的价值量比例约为 10%:40%:50%，其中：

l 研发环节（10%）：

涵盖基础研究、核心机验证、整机设计等，单型号研发成本可达数十亿美元（如 F135 发动机研发投入超 100 亿美元）。

l 制造环节（40%）：

包括材料采购、零部件加工、整机总装，是技术密集度最高的环节。

l 服务环节（50%）：

以维护、维修、大修（MRO）和备件供应为主，是产业链利润最丰厚的部分（利润率可达 35% 以上）。

1.1制造环节细分

制造环节的 40% 价值量中，材料与零部件合计占比超 80%，整机总装仅占 20%：

1.1.1材料环节（20%-30%）

高温合金、钛合金等关键材料占制造环节成本的 50%-60%，其中：

l 高温合金：

占发动机总重量的 40%-60%，用于涡轮叶片、燃烧室等热端部件，价值占比约 15%-20%。

l 钛合金：

占发动机总重量的 25%-40%，用于压气机、风扇等冷端部件，价值占比约 10%-15%。

l 复合材料：

陶瓷基复合材料（CMC）、树脂基复合材料（PMC）等新兴材料占比逐步提升，预计 2030 年将达材料总价值的 15%。

1.1.2零部件环节（50%-60%）

核心部件价值高度集中，呈现 “涡轮为王” 的格局：

l 涡轮部分：

占零部件总价值的 30%-40%，其中单晶涡轮叶片因制造工艺复杂（如定向凝固技术），单价可达数百万美元。

l 压气机：

占 20%-30%，高压压气机叶片精密铸造合格率是技术突破的关键指标（国内 CJ1000A 叶片合格率已达 85%）。

l 控制系统：

占 15%-20%，全权数字式发动机控制系统（FADEC）是技术壁垒最高的子系统之一。

l 其他部件：

加力燃烧室（战斗机发动机占比 26%）、风扇（民用发动机占比 35%）等因机型差异呈现结构性分布。

1.1.3整机环节（20%）

总装集成占制造环节价值的 20%，主要包括试车调试、适航认证等流程。国际龙头企业通过 “主制造商 + 供应商” 模式控制产业链（如 CFM 国际主导 LEAP 发动机总装）。

1.2服务环节

服务环节的 50% 价值量中，备件销售与大修服务是两大支柱：

l 备件航材：

占服务环节价值的 51%，寿命限制部件（LLP）更换是主要收入来源（如涡轮叶片更换成本占大修费用的 40%）。

l 大修与维修：

占 22%，军用发动机大修周期约 500 小时（F135），民用发动机可达 2 万小时（LEAP），维修单价随技术复杂度提升（GE9X 单次大修费用超 1000 万美元）。

l 数字化服务：

预测性维护（PHM）、健康管理系统（EHM）等新兴服务占比快速提升，罗罗公司 TotalCare 模式将服务收入与飞行小时绑定，2022 年服务收入占比达 53%。

2航空发动机产业全球竞争格局

航空发动机制造环节的竞争格局呈现出 “国际寡头垄断、国内加速追赶” 的显著特征，其市场分布与技术壁垒深度绑定，而国内上市公司则依托产业链分工形成差异化布局。以下从国内外竞争格局、市场份额分布及国内上市公司图谱三个维度展开分析：

2.1国际竞争格局：技术垄断与市场分割

2.1.1 寡头垄断的市场格局

全球航空发动机制造环节由美英欧企业绝对主导，形成 “民用三分天下、军用双雄对峙” 的局面：

l 民用领域：

CFM 国际（GE 与赛峰合资）、普惠、罗罗三家占据全球 84% 的市场份额。2023 年 CFM LEAP 系列交付 1356 台，占窄体机市场 57.1%；普惠 PW1000G 交付 638 台，占 26.9%。罗罗 Trent XWB 在宽体机市场市占率超 60%，适配空客 A350 等高端机型。

l 军用领域：

GE 与普惠几乎垄断美国军机动力（如 F135、F119 发动机），俄罗斯土星科研联合体（NPO Saturn）在苏 - 57 等机型上形成区域优势，但技术代差显著（如 AL-41F 推力仅为 F119 的 80%）。

2.1.2技术壁垒与专利护城河

l 材料与零部件：

美国 PCC 公司垄断单晶叶片市场，其定向凝固技术使叶片合格率超 90%；德国默克控制高纯度铼提纯技术，纯度达 99.999%，形成 “资源 - 技术 - 设备” 三重壁垒。

l 服务环节：

GE、罗罗等通过长期服务协议（LTSA）锁定全球 70% 的 MRO 市场，售后利润率是制造环节的 2-3 倍。

l 核心部件：

GE 在涡轮冷却领域拥有 2000 余项专利，仅 “蛇形冷却通道” 设计就形成十年技术代差；罗罗的整体叶盘电解加工精度达 5μm，相当于头发丝的 1/15。

2.2国内竞争格局现状：自主突破与产业链重构

2.2.1 国家队主导的产业体系

中国航发集团（AECC）整合全产业链资源，形成 “材料 - 零部件 - 整机 - 服务” 闭环，旗下 5 家上市公司构成核心载体：

l 整机制造：

航发动力（600893）是国内唯一具备全谱系军用发动机研制能力的企业，承担 WS-10、WS-15 等型号生产，军用市场份额超 60%。

l 零部件制造：

航发科技（600391）聚焦压气机叶片、机匣等关键部件，2023 年内贸收入 28 亿元（+8.4%），外贸转包业务覆盖 GE、罗罗供应链。

l 控制系统：

航发控制（000738）自主研发 FADEC 系统，代码自主率超 98%，适配国产大飞机与军机。

2.2.2 材料与核心部件市场格局

l 高温合金：

钢研高纳（300034）、图南股份（300855）实现军用高温合金国产化率 75%，但高端产品（如含铼单晶合金）仍依赖进口。国内企业通过 “钨 - 钼 - 铌基合金” 替代技术降低对铼的依赖，安徽湛岭钼矿（伴生铼储量 237 吨）等资源开发加速推进。

l 单晶叶片：

航发动力、万泽股份（000534）突破 DD6 合金制备技术，军用叶片合格率达 90%，但民用市场仍被赛峰、PCC 垄断（占中国民航市场 85%）。应流股份（603308）通过 GE 认证，量产 LEAP 发动机叶片，出口占比超 50%。

l 增材制造：

铂力特（688333）3D 打印技术使涡轮叶片翻新成本降低 40%，已应用于 WS-10B 发动机维修。

2.2.3 民用市场的战略卡位

l 长江 - 1000A 发动机：

适配 C919 的国产动力预计 2025 年完成适航取证，东航、南航通过入股中国商发（航发商发）深度绑定产业链，首架验证机已完成 1500 小时试飞。

l 技术替代路径：

航发商发绕过 GE 专利开发 “非对称分支孔” 冷却结构，使涡轮前温度提升至 1700℃，接近 LEAP-1C 水平。

2.3国内应对竞争的未来发展趋势：

l 材料替代：

石墨烯涂层、无铼高温合金等技术有望降低对稀缺资源的依赖（国内 “钨 - 钼 - 铌基合金” 已进入中试）。

l 服务升级：

3D 打印修复技术使高压涡轮叶片翻新成本降低 40%，区块链技术推动备件供应链效率提升 30%。

l 由于国外航空发动机有百年历史沉淀，一些高效率的工艺已经被申请成专利，为了在航空发动机上突围并积累自己的优势，国内在同步布局电能、核能等新动力系统的研发。

3航空发动机产业链国内上市公司图谱

3.1 整机与系统集成相关公司

l 航发动力：

市值超 1100 亿元（2025 年 7 月），承担军用发动机 90% 以上产能，民用领域参与长江 - 1000A 研制，2023 年研发投入增长 79.8%。

l 航发控制：

市值 277 亿元，主导 FADEC（全权限数字发动机控制器）系统与机械液压控制系统，军机配套率超 80%，民用市场切入 ARJ21 供应链。

l 航宇科技：

市值超70亿，航空发动机环形锻件及叶片制造龙头，产品覆盖涡扇、涡轴发动机涡轮盘、压气机机匣等，为 WS-10、WS-15 提供配套，2024 年航空锻件业务营收同比增长 28%。

l 炼石航空（st炼石）：

市值超60亿，布局 “铼矿 - 高温合金 - 单晶叶片” 全链条，旗下成都航宇量产单晶涡轮叶片，用于 WS-10C 发动机，2024 年叶片产能达 5 万片，良品率提升至 85%。同时通过英国加德纳公司切入空客供应链，2024 年国际转包业务营收占比达 35%。

3.2 材料与核心部件相关公司

l 高温合金：

钢研高纳（市值 138 亿元）军用材料市占率 40%，图南股份（市值超90亿）突破复杂结构叶片精密铸造技术，良品率达 85%；抚顺特钢（600399）国内高温合金领域龙头企业，主导产品包括 GH3128 镍基合金等，用于航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体等部件，耐温达 950℃。其高温合金棒材、锻件已批量供应航发动力，2024 年高温合金业务营收占比超 60%。

l 钛合金与复合材料：

西部超导（688122）、中航高科（600862）分别主导航空钛合金棒材与碳纤维预浸料，国产化率超 70%。光威复材（300699）国内碳纤维全产业链企业，T300 级碳纤维已列入中国商飞采购目录，用于 C919 客舱结构件；CCF700S 碳纤维通过航天火箭发动机壳体验证，未来将拓展至航空发动机复材结构。2024 年航空领域营收占比提升至 38%。

l 国际转包：

应流股份（市值 177 亿元）通过 GE、赛峰认证，LEAP 发动机叶片出口占比 50%，2023 年外贸收入增长 13%。

l 维修服务：

海特高新（002023）国内领先的航空发动机第三方维修企业，具备 7 个系列 20 余种型号发动机大修能力，2024 年发动机维修业务营收占比达 55%，客户包括南方航空、非洲航空租赁公司等。其自主研发的航空发动机模拟机已通过 CAAC D 级认证，用于飞行员培训。航发动力（600893）构建 “制造 + 维修” 双轮驱动模式，旗下西安、贵阳等维修基地覆盖 WS-10、AL-31F 等型号，2024 年发动机维修业务营收达 80 亿元，占公司总营收的 16%，计划 2026 年建成全球 10 个 MRO 中心。

3.3 设备与工艺突破相关公司

l 五轴机床：

科德数控（688305）自主研发五轴联动加工中心，定位精度达 0.001mm，已应用于单晶叶片加工。

l 3D 打印：

铂力特（市值 160 亿元）实现涡轮叶片选区激光熔化（SLM）成型，生产周期缩短 50%。

l 测试与验证：

航新科技（300424）航空测试设备领域龙头，自主研发的 VATE8000 综合测试系统可检测发动机电子控制器、燃油附件等 1000 + 件号，已配套航发动力、中国商发等企业，2024 年测试设备业务营收同比增长25%。

4国内航空发动机市场空间以及产业链各环节受益情况

国内航空发动机产业链未来市场空间广阔，预计到 2030 年全产业链规模将突破3000 亿元，其中军用市场占比约 40%，民用市场占比约 60%。以下从产业链各环节市场空间、上市公司受益额度及核心驱动因素展开分析：

4.1全产业链市场空间预测（2025-2030 年）

4.1.1核心驱动因素

l 军用：歼 - 20、歼 - 35 等四代机换装 WS-15 发动机，存量发动机维修需求爆发（单台维修费用达新机 60%）。

l 民用：C919 产能 2025 年提升至 50 架 / 年，CR929 宽体客机 2025 年首飞，带动 CJ2000 发动机需求。

l 技术升级：单晶叶片合格率提升至 90%，3D 打印修复技术降低维修成本 40%。

l 两机专项：一期投入超 3000 亿元，二期重点支持高温合金、单晶叶片等 “卡脖子” 技术，钢研高纳、应流股份等获专项资金支持。

l 国产替代：高温合金国产化率从 70% 提升至 90%，钛合金、复合材料进口替代空间显著。

l 技术突破：石墨烯涂层、无铼高温合金降低对稀缺资源依赖，国内 “钨 - 钼 - 铌基合金” 已进入中试。

4.1.2整体规模

l 军用领域：

2025 年市场规模约 680 亿元，2030 年达 1250 亿元，年均复合增长率 12.9%。

l 民用领域：

未来 20 年商用发动机交付量超 1.9 万台，全球价值超 20000亿元，其中中国占全球市场份额超 20%。C919 配套 CJ1000A 发动机预计 2025 年完成适航取证，2030 年国产发动机市场份额达 25%。

l 服务市场：

维修、备件销售等后市场规模年均增长 21%，2030 年突破有望突破1500亿元。

4.2产业链各环节市场空间与上市公司受益额度

4.2.1材料环节：国产替代加速，价值量占比 20%-30%

（1）市场空间

l 高温合金：

年均市场空间 116 亿元，军用国产化率超 90%，民用进口替代空间大（如 WS-15 叶片用 DD9 合金）。

l 钛合金：

西部超导（688122）主导航空钛合金棒材，国产化率超 70%，2030 年市场规模超 200 亿元。

l 复合材料：

陶瓷基复合材料（CMC）2030 年占材料总价值 15%，铂力特（688333）3D 打印技术推动成本下降。

（2）上市公司受益额度

l 钢研高纳（300034）：

军用高温合金市占率 40%，若国产化率从 70% 提升至 90%，2030 年营收有望达 50 亿元（当前约 20 亿元）。

l 西部超导（688122）：

钛合金业务年增速 15%-20%，2030 年营收超 80 亿元。

4.2.2零部件环节：技术壁垒高，价值量占比 50%-60%

（1）市场空间

l 涡轮叶片：

全球市场规模超 3500亿元，应流股份（603308）通过 GE 认证，出口占比 50%，2024 年 “两机” 订单超 12 亿元。

l 控制系统：

航发控制（000738）市占率超 80%，2023 年营收 53.2 亿元，净利润 7.27 亿元，预计 2030 年营收破百亿。

l 机匣与结构件：

航发科技（600391）承担 C919 发动机机匣生产，2025 年产能达 500 台套。

（2）上市公司受益额度

l 应流股份（603308）：

绑定 GE、赛峰供应链，国际转包业务年增速 13%，2030 年营收超 60 亿元。

l 航发控制（000738）：

控制系统业务年增速 10%-15%，2030 年净利润超 15 亿元。

4.2.3整机制造环节：垄断性高，价值量占比 20%

（1）市场空间

l 军用整机：航发动力（600893）承担 90% 以上产能，2025 年先进发动机年产量达 400 台，2030 年营收超 800 亿元。

l 民用整机：CJ1000A 预计 2027 年量产，单台售价约 1.5 亿元，2030 年交付量超 200 台，对应市场规模 300 亿元。

（2）上市公司受益额度

l 航发动力（600893）：军用订单刚性增长，2030 年净利润超 80 亿元（当前约 30 亿元）。

l 航发商发（未上市）：C919 配套发动机业务 2030 年营收超 200 亿元，带动关联上市公司如航发科技（600391）。

4.2.4服务环节：后市场利润核心，价值量占比 50%

（1）市场空间

l 维修与备件：军用发动机大修周期约 500 小时（F135），民用达 2 万小时（LEAP），2030 年维修市场规模超 500 亿元。

l 数字化服务：作为维修与备件市场的细分领域，预测性维护（PHM）2030 年市场规模 90 亿元，航发控制（000738）、铂力特（688333）技术领先。

（2）上市公司受益额度

l 航发动力（600893）：维修业务毛利率超 40%，2030 年服务收入占比提升至 30%，对应营收超 240 亿元。

l 铂力特（688333）：3D 打印修复技术市占率 10%-15%，2030 年营收超 30 亿元。

5结论

国内航空发动机产业链未来十年将保持 15%-20% 的年均增速，材料 - 零部件 - 整机 - 服务各环节均存在显著增长机遇。航发动力（军用整机）、钢研高纳（高温合金）、应流股份（国际转包）、航发控制（控制系统）、铂力特（3D 打印）等上市公司将深度受益。投资者需重点关注国产替代进度、政策支持力度及技术突破节点，把握长期价值重估机会。

6风险与机遇

6.1卡脖子领域

l 国际竞争壁垒：GE、罗罗垄断全球 70% 的 MRO 市场，国产发动机出口仍处初期阶段（如涡扇 - 10B 随歼 - 10CP 出口巴基斯坦）。

l 材料依赖：高端铼合金依赖进口（中国铼资源对外依存度超 90%），国产替代率不足 70%（如 WS-15 叶片用 TC4-DT 钛合金），单晶叶片用 DD9 合金仍处验证阶段。

l 设备依赖：定向凝固炉、电子束熔炼炉等核心装备被德国 ALD、美国 Consarc 垄断，国产替代率不足 30%。

6.2战略机遇

l 政策驱动：“两机专项”一期 投入3000 亿元，二期持续投入，两期累计投入超 3000 亿元，推动长江 - 1000A、CJ2000 等型号量产，预计 2030 年国产发动机市场份额达 25%。

l 技术迭代：数字孪生、陶瓷基复合材料（CMC）等新技术加速应用，罗罗 UltraFan 验证机已测试氢燃料版本，国内同步布局合成燃料技术。变循环发动机、氢燃料动力等新技术可能颠覆现有格局，需持续投入研发。