大国重器:战斗机行业深度解析

转自公号未来智库 2019-08-28

 

一、战斗机:夺取制空权的核心装备

(一)战斗机代表着航空科技发展的前沿

战斗机也称歼击机,是用于在空中消灭敌机和其他飞航式空袭兵器的军用飞机。战斗机的主要任务是与敌方战斗机进行空战,夺取空中优势(制空权);其次是拦截敌方轰炸机、攻击机和巡航导弹,还可携带一定数量的对地攻击武器,执行对地攻击任务。

战斗机代表着航空科技发展的前沿,其发展情况反映了一国军用航空工业水平。自军用飞机问世以来,战斗机一直是最受重视、发展最快的机种,其竞争性、对抗性最强,更新换代速度最快,是各国航空兵的必备机种和作战主力。回顾世界航空发展史,最先进的航空技术一般都首先用于战斗机,同时各国对先进战斗机的需求对世界航空技术的整体进步也起着重要的牵引作用。可以说,战斗机的技术代表着航空科技发展的前沿,战斗机的发展情况一定程度上反映了一国航空兵的实力和军用航空工业的发展水平。

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(二)战斗机命名规则:主要以任务和用途命名

世界军用飞机类别、型号多样,名称纷繁。从命名规则来看,美国采用“任务(Mission)+设计(Design)+系列(Series)”的MDS 命名规则;苏联/俄罗斯使用“设计局名称+序号”的命名规则;欧洲各国除英国外无明确的命名规则,英国采用“绰号+用途代号+改型序号”的命名方式;日本则基本仿照美国的命名方式;中国的战斗机命名规则经历了三个发展阶段,现阶段采用“用途+型号”的命名方式。

……

(三)战斗机由机体、发动机和机载设备组成

战斗机由机体、发动机和机载设备三部分组成。机体包括机身、机翼、尾翼、起落架等部分;发动机包括高低压压气机、高低压涡轮、燃烧室等;机载设备包括航电系统和机电系统。发动机为战斗机的飞行提供动力,被誉为飞机的“心脏”。机载设备中,航电系统是所有电子设备的综合,是飞机平台实现信息获取、传输、处理和应用的核心系统,通常被誉为飞机的“大脑”和“中枢神经”;机电系统是执行飞机保障功能的所有系统的总称,通常被誉为飞机的“肌体”。

机体的外型、材料和发动机决定飞行性能,机载设备提升作战能力。气动外型、材料和发动机决定了战斗机在速度、动力和机动性等方面的飞行性能。而现代战斗机的航电系统和机电系统使战斗机的作战能力有了明显的提升,提高了战斗机的全天候作战能力和先敌发现能力,同时战机的自动化程度大为提升,飞行员可从显示装置上获取全部所需信息,按显示信息进行飞行。

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二、战斗机发展历程:从一战开始出现,至今已发展至喷气式第四代

(一)战斗机发展历程:一战萌芽,二战进入喷气式时代,至今已发展出四代喷气式战机

战斗机在一战中萌芽,二战时期进入喷气式战斗机时代,喷气式战斗机以世代划分。一战中,战斗机萌芽并形成雏形,依靠活塞发动机带动螺旋桨产生动力,依靠双翼、三翼产生升力。两次世界大战之间,发动机功率增大,战斗机从双翼、三翼向单翼发展。二战末期,以空气动力学为代表的航空科学技术取得革命性进展,涡轮喷气发动机出现,推动了喷气式战斗机的诞生。此后美国、苏联两强争霸、军备竞赛推动战斗机的快速发展。进入喷气式时代后,战斗机开始以世代划分。

喷气式战斗机的世代划分主要是从技术特征和作战效能上进行划分,至今已发展出四代喷气式战斗机。喷气式战斗机的划代不仅是从年代上划分,更主要的是从技术特征和作战效能上进行划分,而美俄对喷气式战斗机世代的划分存在差异。美国认为喷气式战斗机自从20 世纪50 年代以来到今天已经发展到第四代,而俄罗斯认为已经发展到第五代,除了对变后掠翼战斗机是否要列为单独的一代有分歧外,对于其他代的划分,双方的观点大同小异。而自2005 年底F-22 战斗机正式服役以来,美国军方和工业界、媒体开始对原有的战斗机划代标准进行调整,把刚服役的F-22 和仍在研的F-35 战斗机由以前的“第四代战斗机”改称为“第五代战斗机”,而将当前大量服役的F-15、F-16 等主力战斗机重新划归为“第四代战斗机”。本报告中均采用美“四代”的划分方法。

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(二)喷气式战斗机的发展:按照痛点/作战理念、科学技术、战机性能和作战方式的顺序螺旋上升

喷气式战斗机按照痛点出现或作战理念变革、科学技术进步、战机性能提升、作战方式变革的顺序,呈螺旋上升式发展,体现了作战思想和武器装备发展的相互牵引。从上世纪四十年代起的第一代发展到上世纪九十年代至今的第四代,喷气式战斗机的发展是由作战的需要和科学技术推动的,而新式战斗机催生新的作战方式、产生新的痛点,衍生出新的作战需求和理念,在科学技术进一步发展的前提下,推动下一代战斗机的发展。整体来看,呈现出作战思想和武器装备发展相互牵引、螺旋上升的发展状态。

历代喷气式战斗机发展的关键点有所不同,充分体现了当时的痛点或作战理念。第一代喷气式战斗机的出现,使得作战规模扩大、空战高度更高、速度更快,但没有从根本上改变空战原则。此后军事专家认为飞行速度和高度是空战优势的主因,第二代战斗机开始追求高空高速,最大速度达到2 马赫、甚至3 马赫。但第二代战斗机并没有达到军事专家预想的战斗力,过高的飞行高度也使战机在地面雷达的探测下无处遁形,从某种意义上讲二代战斗机在发展方向上走了一段“弯路”。第三代战斗机开始降低飞行高度以躲避地面雷达,性能方面侧重于战机中低空飞行的机动性,机载电子设备完备,全天候作战能力和远距发现目标能力明显提高,取得了很好的实战效果。同时由于预警机的使用,超视距空战日显重要,如何在中远距离作战中取得优势,躲避敌方侦察而成功突防成为亟需解决的问题。此后在80 年代隐身技术取得突破性进展,在“先敌发现、先敌开火、先敌摧毁”的空战理念的指引下,第四代战斗机开始强调隐身性、超音速巡航、超机动性敏捷性、战场态势感知能力的“4S 能力”,作战方式也转变为超视距攻击、系统作战为主。

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(三)下一代战斗机展望:将向高超声速、更强隐身性、网络化作战、无人化等方向发展

下一代战斗机可能往高超声速、更强隐身性、网络化作战、无人化等方向发展,多国已提出下一代战斗机技术方案设想和进度。F-22 的诞生宣告了第四代战斗机时代的到来,定义了四代战斗机的“4S 能力”:隐身性、超音速巡航、超机动性敏捷性、战场态势感知能力。未来下一代战斗机如何发展,美国、俄罗斯、日本和欧洲各国相继提出了概念构想。从各国的概念构想和技术方案来看,下一代战斗机的发展方向有:更快的飞行速度,不仅要求超声速巡航能力,还要求超声速作战;更强的隐身性,实现全向、宽频甚至全频隐身;网络化作战,强调集群体系作战,战场感知、指挥控制和火力打击连接成一个整体,作战资源互联互通互操作;无人化,相比于有人员驾驶的战机,无人机的优点包括无人员过载、机动性高、体积小、隐身性好、续航时间长等;新概念武器的使用,例如高超声速武器、激光武器、射频武器等;空天一体,更高的飞行高度范围,在保持航空优势的同时,向控制太空发展。

三、相比美俄,我国战斗机存量升级、总量提升的需求显著

(一)宏观视角:全球军机结构和主要国家战机总量对比

1、纵观全球军机结构:全球战斗机在军用飞机中占比接近30%,中国占比超50%

战斗机是空中作战主要力量,2018年全球战斗机数量占军用飞机数量的27%。根据《World Air Force》数据,2018 年全球军用飞机数量为53953 架,其中战斗机14827 架(《World Air Force》将战斗机与轰炸机合并统计),占比27%,占比位列所有机种第二位,占比最高的机种为武装直升机。中国战斗机占军用飞机总数的比例高于世界平均水平,达到了51%,也高于美国21%和俄罗斯39%的水平。

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2、全球主要国家战斗机装备数量:一超两强、头部集中

目前全球各国家战斗机装备数量呈现一超两强、头部集中的格局。美国一直是全球战斗机数量最多的国家,2018年美国拥有2826架战斗机,其次是中国和俄罗斯,分别拥有1624 架和1591 架,美、中、俄战斗机数量稳居全球前三名,并与四、五名的印度、朝鲜拉开较大差距,呈现出“一超两强”的格局。美国战斗机实力雄厚,战斗机数量接近中国和俄罗斯的总和,占全球总量的五分之一。战斗机数量最多的五个国家美、中、俄、印、朝拥有全球一半的战斗机,呈现出“头部集中”的格局。

3、全球十大战斗机:美、俄长期霸榜,中国歼-7突围

全球数量最多的十种型号战斗机以美国和俄罗斯的战斗机为主,军贸出口打开战斗机装备数量空间。在全球数量最多的十种型号战斗机中,美国和俄罗斯的战斗机常常占据9 个甚至10 个席位。2013 年,中国生产的歼-7 战斗机首次进入前十榜单,并且排名逐步提高(F-7 即为歼-7 的出口型号,《World Air Force》将歼-7 与F-7 分开统计,若以合并口径计算,歼-7 排名可达到第6 名左右)。通过对比十大型号战斗机生产国装备数量和全球范围内装备数量可以发现,依靠军贸出口可以打开战斗机装备数量空间。以全球数量最多的战斗机F-16 为例,2018 年全球共有2280 架,占全球战斗机总数的15%,这2280 架F-16 中美国自己仅装备了790 架,其他1490 架均出口到其他国家。而歼-7 战斗机作为中国出口较成功的一款战斗机,2018 年全球数量为801 架(包括歼-7 和F-7),其中中国自己装备418 架,其余383 架均出口到其他国家。

(二)微观视角:美俄中战斗机的数量结构对比

在战斗机方面,美国、俄罗斯和中国可比性较强。美国、俄罗斯和中国三个战斗机数量最多的大国,在战斗机发展层面可比性较强,因此我们着重对美国、俄罗斯和中国的情况进行对比分析。

从代次层面来看,与美国、俄罗斯相比我国存在明显劣势。美国不光战斗机数量位居全球首位,机型也较为先进,目前已没有服役的二代战斗机,全部装备了三代机或四代机,其中四代机占比达到11%。俄罗斯虽然没有已服役的四代战斗机,但是三代战斗机比例达到66%。相比之下,我国二代战斗机占比达到46%,三代战斗机占比53%,先进战机的比例与美国和俄罗斯相比存在明显劣势。

1、美国:谱系全功能多,量级和军种间分配均衡

美国战斗机谱系全、功能多。美国现役战斗机共5 个型号、12 个次级型号,谱系全、功能多,覆盖了空中优势作战、对地攻击、电子对抗等各种功能机型,甚至有专为夜间作战而设计的战斗机。其中,可对地攻击的多用途战机占比超过八成,航母舰载机数量占比超过三成。

美国现役战斗机中型和重型分布较为均衡,兼顾作战能力和性价比因素。美国现役战斗机全部为中型和重型战斗机,中型战斗机占比56%、重型战斗机占比44%,目前已无服役状态的轻型战斗机,美军最后一个型号的轻型战斗机F-5 在2012 年前退役。重型战斗机可以搭载更多武器装置、机载设备,航程相对较远,具备对地对海及电子战能力,是发展全疆域作战能力不可或缺的武器;中型战斗机则在性价比方面具有优势,对扩充战机序列、形成空中作战群发挥重要作用。

美国战斗机在军种间数量分配均衡,军种内形成各类机型搭配。美国战斗机在空军、海军(包括海军陆战队)两军种间分配均衡,其中空军占比64%、海军(包括海军陆战队)占比36%。同时,空军、海军两军种内部均形成了“三代机+四代机”、“中型机+重型机”机型搭配。

2、俄罗斯:各功能战斗机占比均匀,量级分布以重型为主,军种以空军为主

俄罗斯各类战斗机占比均匀,量级以重型战斗机为主。俄罗斯现役战斗机共10 个型号,从类型来看空优作战为主、对地攻击为主和多用途战斗机的占比分别为30%、40%和30%,分布相对均匀,对地攻击为主的重型战斗轰炸机占比略高。从量级的角度来看,俄罗斯战斗机中67%为重型战斗机,中型和轻型合计仅占33%。

俄罗斯战斗机配备以空军为主,舰载机数量较少。俄罗斯的战斗机在军种间的分配较偏向于空军,空军战斗机数量占比94%,海军仅占6%。同时,由于俄罗斯目前仅有一艘航母“库兹涅佐夫号”,装备的舰载机数量较少,可作为舰载机的Su-30 和Su-33 合计数量42 架,与美军400 架左右的舰载机规模差距较大。

3、中国:多用途战斗机占比低,轻型战机主导,海军装备中二代机占比高

多用途战机占比低,轻型战机主导。中国现役战斗机共7 个主型号,但谱系不全,具备对地攻击能力的多用途战机占比约45%,与美军81%的比例存在较大差距,舰载机占比仅为4%,同样远低于美军36%的水平。从量级上看,轻型战斗机歼-7 和歼-8 占比较大,达到46%,中型战斗机仅歼-10 一个型号,数量占比为21%,重型战斗机占比33%,整体数量上以轻型战斗机主导。

中国战斗机军种间分布相较俄罗斯更均衡,但海军配备战斗机的比例与美国有差距。中国空军装备的战斗机占比87%,海军占比13%,相比于俄罗斯空军占96%、海军占4%更为均衡,但是与美军的空军海军六四开的分配比例相比,中国海军的空中力量仍偏薄弱。同时,中国海军战斗机整体代次较老,二代机占比达到52%,舰载机数量较少,仅歼-15 一个型号,目前共装备了45 架。

(三)中国战斗机现状是总量大、代次差、功能欠缺,存在存量升级、总量提升的需求

中国战斗机的发展现状是总量大、代次差、功能欠缺。2018年中国战斗机总量达到1624 架,位居全球第二位,但与美国仍有较大差距,美国战机总量为中国的1.7 倍。我国现役战斗机中二代战机占比46%,美国全部列装了三代机和四代机,对我国存在降维打击优势,同时中国战斗机序列中可对地对海攻击的多功能战斗机、航母舰载机等机型占比较低。

展望未来,我国战斗机既存在存量机型升级换代的需求,也存在总量提升的需求。存量升级来自于二代战机批量退役、替换为三代战机或四代战机,总量提升主要来自于对地攻击多用途战机、航母舰载机数量提升。

1、存量升级:二代战机批量退役,替换为三代战机或四代战机

近年空军重大演习释放二代战机可能退役的信号。根据媒体报道,2017 年空军“金头盔”对抗训练中,没有出现第二代战斗机歼-7 和歼-8,参与对抗训练的全部为第三代战斗机;2017 年空军“红箭”对抗演习中,同样没有二代战斗机参与。2017 年的两次空军重大演习中均没有出现二代战斗机的身影,一定程度上可以看作二代战斗机即将退役的信号,同时军事专家王志明大校在对2017 年空军“金头盔”的点评中指出空军已经实现了从二代机向三代机转型,正在形成以三代机为主体、四代机为骨干的装备体系结构。

二代战斗机的装备使用年限也已临近。歼-6 作为中国历史上唯一一个完全退役的战斗机型号,在2009 年之前开始逐步退役,2010 完全退役,从停产到完全退役大概经历了27 年时间。歼-7、歼-8 在上世纪70-80 年代大量交付,最新一批也服役10 年左右。考虑到美国已没有服役状态的第二代机,中国二代机更新换代需求迫切,若按照装备年限20 年来测算,未来十年歼-7 和歼-8 将全部退役。

中国二代战机占比接近一半,未来更新换代空间较大。我国现役第二代战机歼-7 和歼-8 共561 架,占我国战斗机总数的比例超过40%。从历史规律来看,某一型号战斗机的批量退役,会伴随着另一个型号战斗机列装数量的增加。例如2010 年海军装备的歼-8 开始退役,同年海军装备的歼-10 数量开始增长。未来十年,如果二代战机批量退役,空缺被第三代或第四代战斗机替换,将催生巨大换装空间。

2、总量提升:主要体现为对地攻击多用途战机、航母舰载机数量提升

空军战略转变指明战斗机发展方向、推动战斗机列装需求。过去中国的空军战略强调“国土防空”,《2002 年中国的国防》白皮书中指出解放军空军的主要任务是组织国土防空。但是在《2006 年中国的国防》白皮书中指出空军加快由“国土防空型”向“攻防兼备型”转变。此后多版的国防白皮书中,均给出了“攻防兼备”的空军战略。战斗机作为执行空军战略、贯彻战术部署的重要武器装备,将按照“攻防兼备”的战略方向发展。

多用途战机和舰载机是执行“攻防兼备”战略的重要装备。“攻防兼备”战略的“攻”要依靠可对地攻击的多用途战斗机和舰载机,摧毁敌军地面或海面的有生力量。中国过去空军战略以“国土防空”为主,可对地攻击的多用途战斗机和舰载机占比与美国相比较低,未来可对地攻击多用途战斗机和舰载机存在补短板的增量空间。2018 年2 月中国空军发布宣传片《歼-16 飞来了,歼-20 的好搭档!》,并给出官方解读称,歼-16 为国产新型多用途战斗机,与歼-20 等空优战斗机搭档使用,歼-20 凭借空战夺取制空权,歼-16 凭借对地攻击能力清理战场,进一步增强空军进攻和防空作战能力。

外部局势凸显发展航母舰载机的必要性。时任美国国防部长卡特在2016年9 月发表讲话称,在2020 年前将美国60% 的驻外海军和空军集中部署在亚太地区。目前美军共有11 搜服役状态的航母,届时约3 艘以上可持续作战的航母战斗群在中国周边的日本横须贺基地、关岛基地、新加坡基地等处,按照每艘航母可搭载44 架战斗机测算,预计共搭载130 架战斗机。外部局势的压力凸显了中国发展航母舰载机的必要性。

四、战斗机市场空间测算:十年更新壮大,市场空间约为8000 亿-10000亿

(一)基于战机需求自下而上的测算:市场空间超过8000 亿

1、未来十年,中国战斗机的新增和替换需求预计共1000 架左右

未来十年,中国战斗机的新增和替换需求预计共1000 架左右。我们预计未来十年我国战斗机规模将由现在的1600 架左右上升到2000 架左右,达到美国的2/3 水平,其中二代机预计将全部替换为三代战斗机,替换需求在500-600 架,另外空海军建设预计新增约400-500 架三代机或四代机,总体需求数量在1000 架左右。

2、战斗机采购和售后维修价值占比接近1:1

前段采购成本中机载设备占比最高超四成,售后维修成本中发动机维修占比最高超四成,前端采购和售后维修比例接近1:1。根据《新航空概论》中的论述,一般来说战斗机整机采购成本中机身、发动机、航电系统和机电系统分别占30%、25%、30%和15%,机载设备(航电系统和机电系统)占比最高,达到45%左右。根据《航空维修与工程》,战斗机售后维修成本中,发动机维修占比最高达到45%,机载设备维修、机体维修和航线维修分别占20%、17%和18%。同时,整机采购成本和生命周期内维修成本的比例接近1:1。

3、产出效率提高使得战斗机价格前高后低

产出效率提升使成本呈现前高后低的规律,战斗机单位成本十年下降50%左右。随着生产的推进,生产效率逐渐提升,战斗机产量呈现前低后高的规律,成本则呈现前高后低的规律,单架战斗机的生产成本会有显著下降。以F-22 为例,1999 年尚在研制阶段的F-22 单架成本约为4 亿美元左右,2001 年定型时单位成本约为2.5 亿美元,2009 年成本下降至约1-1.5亿美元。F-22战斗机的成本在稳定进行生产之后,十年下降了50%左右;以F-35 为例,根据洛克希德马丁公司披露的信息,F-35 从第一批次到第五批次,大约八年间成本下降55%,相应的,采购价格也是前高后低,从美军采购费用来看,F-35的采购单价十年下降超过40%。

4、未来十年中国战斗机行业空间约8000 亿

未来十年战斗机行业空间约8000 亿,市场广阔。我们按照之前推算的未来十年中国战斗机需求数量,以及各类型战斗机的价格数据对未来十年中国战斗机行业空间进行测算。在战斗机价格方面,我们主要采用一些媒体上关于美国战斗机价格的数据进行类比,并按照十年价格下降50%进行测算。行业空间可以分为采购和售后维修两部分,按照采购和售后价值占比为1:1 的说法进行计算。预计未来十年我国战斗机市场采购空间约4000 亿,加上售后维修市场空间4000 亿,我们认为未来十年中国战斗机整体市场空间约8000 亿左右。

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(二)基于军费支出自上而下的测算:市场空间预期可达10000 亿

以上的行业空间预测是自下而上从机型拆分、价格推算进行的,现在我们自上而下的从军费支出来进行测算。

2019 年中国国防预算为1.19 万亿元,过去近20 年来中国国防预算的增速保持在6.9%-23.6%之间,我们保守假设认为未来十年每年国防预算只增长6.5%,则未来十年国防预算合计16 万亿。根据最新发布的《新时代的中国国防》白皮书中的数据,中国军费中用于装备的占比已达到41%,我们同样保守假设未来每年国防预算中用于装备采购的比例保持为41%。装备采购的支出比例中,考虑到我国空海军相比美俄的差距,以及空海军在未来战争体系中的地位不断升高,我们认为相关航空装备的占比将超过40%,我们按40%估算。考虑到战斗机在航空装备中的重要地位,海军和空军两个重要兵种均对各式战斗机的强烈需求,我们预计战斗机的支出在航空装备支出的比例超过40%,则整体战斗机的市场空间超过10000亿。

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五、战斗机研制周期长,产业链上游逐步开放,下游双寡头垄断

(一)研制特点:研制周期十年以上,主要有站位装配和脉动装配两种生产方式

1、先进战斗机的研发周期在十年以上

先进战斗机的研发难度大,研发周期在十年以上。战斗机的研发过程大致包括概念设计、联合定义、详细设计、全面试制、试飞取证、交付培训、生产优化、后续改进几个阶段,制造过程大致包括材料准备、基础配套、组合装配、试验测试、维护保养几个阶段。战斗机代表着航空科技发展的前沿,其发展情况反映了一国军用航空工业水平,研发难度大、研发周期一般在十年以上。目前全球具备研发制造第四代战斗机的国家只有美国、俄罗斯和中国,而进展顺利的仅有美国和中国,均有已经服役的四代战斗机。美国两个型号四代机研制时长均在十年以上,F-35 从JSF 预研到首飞历经14 年,F-22 从美国空军发布ATF 请求到首飞历经17 年;中国自主研制的四代机歼-20 从开始研制到首飞花费15 年,自主研制的三代机歼-10 则花费18 年。俄罗斯在四代战斗机研制方面遭遇重重困难,Su-57(T-50) 在2010 年首飞之后,多架原型机经历了长时间的维修,根据俄罗斯媒体报道2019 年俄罗斯空军将接受第一架量产型号的Su-57 战斗机。

2、战斗机主要有站位装配和脉动装配两种生产方式

战斗机型号多、产量小,采用站位装配或脉动装配。战斗机的零部件数目多、型号多,相同结构件的产量少,具有“多种类、小批量”的特点;同时战斗机衍生型号也较多,同一型号的战斗机也难以大批量生产。因此战斗机的生产装配并不采用一般工业品的流水线装配方式,而采用站位装备的生产方式。站位装配方式是指总装或者大型部段装配时,飞机或者部段停放在固定的位置,各工种的工人依次入场,完成相应的工作,直到装配完成,产品才会被移动出厂房进行测试。除站位装配外,战斗机还可采用脉动装配的方式,脉动装配是介于站位装配和流水线装配之间的一种装配生产线形式,是把总装分为几个工位,在不同工位组装不同部件和零配件,装配完成后,将飞机移动到下一个工位,完成后续装配工作,直至完成飞机下线,也意味着整条生产线脉动一次。与站位装配相比,脉动装配的装配效率有明显提升,对于战斗机快速生产起到很大作用。目前,位于美国得克萨斯州的洛克希德马丁公司F-35 生产车间已经开始运用脉动装配的作业方式进行战斗机装配生产。

生产阶段和装配方式决定了战斗机的产量呈现出前低后高的规律。根据美军对武器装备分阶段管理的办法,战斗机这类重要武器装备的生产可以划分为初试低速生产阶段(LRIP)和全速生产阶段(FRP)。在初始低速生产阶段,一般要求生产最低限度数量的产品,以验证生产能力、开展初始作战实验与评价。在通过初始使用与评审,被认定形成初始作战能力之后,可以进入全速生产阶段。从生产阶段来看,初始低速生产阶段的产量会远低于全速生产阶段。同时,由于战斗机采用站位装配或脉动装配的装配方式,在前期改型、升级改造之后,组装工序逐渐成熟,工人操作流程逐渐熟悉,战斗机的装配效率会出现提升。因此,战斗机的产量呈现出前低后高的规律。根据洛克希德马丁公司公布的F-35战斗机产量和未来生产计划,初始低速生产阶段的2012 年共生产30 架F-35、2014 年生产36 架、2017 和2018 年提升至66 架和91 架,而预计进入全速生产阶段的2019 年可生产130 架,未来到2035 年预计一年可以生产200 架,接近一个工作日生产一架F-35的速度。

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(二)产业链及格局:下游往上游逐渐开放,下游整机厂为双寡头垄断格局

1、战斗机产业链:上游逐渐放开,下游仍由央企集团垄断

战斗机产业链上游逐渐放开、下游仍被军工集团垄断。战斗机的产业链包括原材料(钛合金、高温合金、特钢、碳纤维复合材料)、基础配套(材料加工、结构件、电子零部件)、分系统(发动机、机电系统、航电系统)、整机和维修等环节。从产业链各个环节分布的上市公司来看,中上游的原材料和基础配套逐渐放开,下游分系统和整机因为技术壁垒、保密等原因,仍被央企集团垄断。

2、军用飞机整机厂格局:中航工业把控,中航沈飞为战斗机唯一上市平台

中航工业旗下“八大飞”分工明确,覆盖军用飞机各个细分领域。军用飞机整机生产的技术壁垒、涉密级别较高,我国整机厂均由中航工业集团管理,中航工业旗下八家集团——成飞集团、沈飞集团、陕飞集团、西飞集团、哈飞集团、昌飞集团、中航洪都、贵航集团分工明确,覆盖了军用飞机各个细分领域,其中成飞和沈飞主要生产战斗机;陕飞和西飞生产轰炸机、运输机、加油机等大型军用飞机;中航洪都和贵航集团生产教练机;哈飞集团和昌飞集团生产军用直升机。此外,军用无人机的研制有多家单位在进行。沈飞集团已注入中航沈飞公司,中航沈飞是我国战斗机行业唯一上市平台。

3、战斗机整机厂格局:美国和中国均是双寡头格局

从战斗机整机厂行业格局来看,美国和中国均是双寡头格局。美国目前的战斗机市场由洛克希德马丁公司和波音公司两家垄断,中国的战斗机产业则由成飞集团和沈飞集团控制。美国和中国的战斗机行业均呈现出双寡头垄断的格局,但形成过程差异较大:美国的双寡头格局是市场竞争、行业洗牌的结果,中国的双寡头格局是实际控制人中航工业,根据不同的研究任务方向,统筹进行规划,给予成飞和沈飞不同的发展定位,使其各自形成了较为稳定的业务格局。

美国四代战斗机的竞争直接促成了美国战斗机市场的双寡头格局。在自由竞争、没有国家兜底的市场中,战斗机此 类高端武器装备的研制伴随着巨大的风险,研发方前期高额的研发投入如果不能最终转化成订单收入,即使是规模 庞大、底蕴深厚的企业也很有可能面临破产的危险。除现在的洛克希德马丁公司和波音公司外,美国历史上有多家 制造战斗机及其他军机的大型军工企业,例如麦克唐纳道格拉斯公司、诺斯罗普公司等。美国军工企业对于四代战 斗机的竞争,直接促成了如今的双寡头格局。上世纪 80 年代,洛克希德马丁公司在竞标中胜出,落败的诺斯罗普和 麦克唐纳道格拉斯元气大伤,诺斯罗普只得与格鲁曼合并为诺斯罗普格鲁曼,而成功研制了 F-15、F/A-18 等著名战机的麦克唐纳道格拉斯则被波音公司收购,这使得本已把重心转向民机业务的波音公司一举成为美国第二大的战斗机生产商。可以看出,战斗机研制的巨大风险使得积淀深厚的军工企业也招架不住,残酷的竞争、行业的洗牌最终推动美国战斗机市场走向双寡头格局。

中国战斗机市场上,沈飞和成飞的研制工作各有侧重。中国所有型号的战斗机均由沈飞和成飞生产,两个集团在战斗机生产方面分工明确。20 世纪50 年代,沈飞集团前身沈阳国营112 厂参照前苏联的Mig-17F制造了中国第一个型号的喷气式战斗机——歼-5。此后为满足我国战斗机的迫切需求,沈飞进行了较多苏联战斗机的仿制工作,并将研制成功的歼-7 交由起步阶段的成飞集团生产。沈飞集团的仿制工作研发周期短,出产的型号较多,可以较好满足我国对战斗机的数量需求。成飞集团主要致力于自主研制并取得了杰出的成果,其研制成功的歼-10 和歼-20 均是中国具有划时代意义的武器装备。根据《ST 黑豹对上交所问询函之回复报告的公告-2016-12-13》中的论述,沈飞和成飞接受来自实际控制人中航工业集团不同研究方向任务,被给予不同的发展定位,两者均具有不可替代性,已经各自形成较为稳定的业务格局,明确了不同的研究方向和发展定位。

六、重点公司介绍

(一)中航沈飞

公司是国内战斗机唯一上市平台,2017年通过重大资产重组,置出原有资产和负债,置入沈飞集团100%股权,重组完成后公司主要从事航空产品制造业务,核心产品为航空防务装备。沈飞集团自建国以来始终承担着我国战斗机的研制任务,是我国最核心的军品资产之一,被誉为“中国重型歼击机摇篮”。

公司2018 年合并报表营业收入增长3.56%,归母净利润增速5.16%,2019 年一季度收入大增191%,归母净利润大增989%。未来随着歼-15 和歼-16 的陆续列装以及四代战斗机的研制推进,预计公司业绩有望继续保持快速增长。长期来看,公司作为我国战斗机研制基地,整体持续盈利能力强,有望受益于我国国防工业和航空产业的持续繁荣,成长空间较大。此外,公司2018年11 月实施了股权激励计划,成为首家实施股权激励的核心军品总装企业,此举或将激发员工的积极性和创造性,提高公司的经营水平和盈利能力。

(二)航发动力

公司是国内唯一的生产制造涡喷、涡扇、涡轴、涡浆和活塞全种类军用航空发动机的企业,是国际上能够自主研制航空发动机产品的少数企业之一,是我国航空发动机产业的龙头,几乎覆盖我国航空发动机全部型谱,是多个机型发动机国内唯一供应商。

公司未来的业务发展趋势较好,一方面来自航空装备的加速列装,另一方面随着技术积累,产品可靠性提高,国产化替代有望加速推进,另外随着航空发动机保有量的加大和训练任务的增多,公司维修业务预计增速较快,而随着维修能力的逐步建设,维修经验不断积累,成本会有所下降,盈利能力会逐渐提高。

航发集团的成立和重大专项的落地实施,将为公司在体制机制改革和资金保障方面提供强有力支持,通过型号研制、关键技术攻关以及基础技术研究等,加强创新能力、孵化新产品从而提升企业价值。另外,充足的资金投入或将减轻公司贷款压力,减少财务费用、改善公司业绩。

(三)中航机电

公司是航空工业旗下航空机电系统的专业化整合和产业化发展平台,承担航空机电产品的市场开拓、设计研发、生产制造、售后服务、维修保障的全价值链管理,为航空装备提供大专业配套系统产品,在国内航空机电领域处于主导地位。主要经营航空机电产业和基于航空核心技术发展的相关系统,目前产品谱系覆盖液压系统、燃油系统、航空电力系统、高升力系统、武器与悬挂发射产品与系统、汽车座椅系统、空调压缩机、高压氧舱、等静压机等航空机电相关领域。