如果您認為我們的研究成果對您有幫助，請酌情在佣金派點上支持東吳軍工團隊（陳顯帆、周佳瑩），感謝萬分 。
投資評級：增持（維持）
事件
《華爾街日報》2月15日報道，特朗普政府考慮阻止通用電氣公司向中國出口leap-1c航空發動機，理由是擔心該發動機的技術被中國“逆向仿製”。特朗普2月18日晚發佈推特，希望中國購買美國的噴氣發動機。
投資要點
1 國產發動機研製加速已是必然
我們認為此次無論美國是否真的禁運C919發動機，都會促使我國大涵道比航空發動機以及相關零部件、材料國產化的加速。在中美貿易戰博弈還將長期持續的預期下，軍工產業鏈所有對進口依賴的環節，都將加速國產化進程。在此背景下，軍工電子、新材料等產業短板環節將加速技術進步，需求將高度景氣，核心廠商能夠現快速增長。
2 SiC/SiC複合材料是先進發動機最理想的選擇
陶瓷基複合材料（CMC）與高溫合金相比具有重量更輕、更耐高溫等優點，是用於先進航空發動機燃燒室/加力燃燒室、渦輪、尾噴管等熱端部件的理想材料，已經在多款航空發動機上得到應用。CMC中研究最為廣泛的是以碳化硅（SiC）為基體的陶瓷基複合材料，各國在SiC/SiC CMC 製備工藝方面均開展了大量研究，美國、法國等國家已經將SiC/ SiC CMC系列化。
3 SiC/SiC材料在LEAP發動機上實現應用
LEAP發動機是一款由美國航空發動機製造商通用電氣航空（GE Aviation）和其法國合作伙伴斯奈克瑪（Snecma）各出資50%合資的——CFM國際公司所研發大涵道比渦扇發動機。商飛在C919研發之初就為C919選擇了LEAP發動機。2017年，SiC/SiC的CMC已經在LEAP發動機熱端靜子部件上實現了工程化應用，並完成了首飛。LEAP發動機的一級、二級高壓渦輪噴嘴和一級高壓渦輪罩環均使用了CMC，使得LEAP發動機的高壓渦輪的效率和耐久性大幅提高。
4 GE公司建成大規模CMC部件生產設施，推動CMC應用
GE公司在2015年預測，未來10年發動機中CMC的用量將增加10倍。為實現該目標，GE公司除了在紐約設立的全球研發中心以外，還完成了垂直一體化CMC供應鏈的4個生產設施。GE公司研發的用於波音777X寬體客機的GE9X發動機，將含有5個不同類型的SiC/SiC CMC零件：燃燒室內/外襯、一級高壓渦輪罩環、一級噴嘴、二級噴嘴以及低壓渦輪轉子葉片。與LEAP僅在一級高壓渦輪罩環上使用CMC相比，燃燒室和渦輪葉片應用CMC材料是GE9X的一個重大技術突破。
5 國內對SiC/SiC材料早有佈局，CJ1000應用可期
根據國內航空複合材料龍頭公司中航高科公告，2018年公司突破了CJ1000航空發動機複合材料一級風扇葉片製造和無損檢測關鍵技術，2019上半年完成CJ-2000商用航空發動機複合材料風扇大葉片交付，取得了二代SiC纖維/SiC複合材料界面層工藝和緻密化工藝的技術突破。同時火炬電子也在陶瓷新材料領域佈局多年，子公司立亞新材已經實現批量化生產。
投資建議
推薦國內陶瓷新材料產業化領先企業火炬電子，建議關注國內航空複合材料龍頭中航高科。
風險提示
新材料應用進度不及預期，國內航空發動機研製進度不及預期，美國可能採取進一步措施對我國的發動機造成負面影響。
正文
國產發動機研製加速已是必然。我們認為此次無論美國是否真的禁運C919發動機，都會促使我國大涵道比航空發動機以及相關零部件、材料國產化的加速。在中美貿易戰博弈還將長期持續的預期下，軍工產業鏈所有對進口依賴的環節，都將加速國產化進程。在此背景下，軍工電子、新材料等產業短板環節將加速技術進步，需求將高度景氣，核心廠商能夠現快速增長。
1 SiC/SiC複合材料是先進發動機最理想的選擇
高溫材料對航空發動機性能至關重要，目前發動機熱端部件主要採用的是使用溫度約1100℃的鎳、鈷基高溫合金，開發使用溫度高於1100℃的新型高溫材料是業界的努力方向。
陶瓷基複合材料（CMC）重量輕、強度高、耐高溫，是發動機高溫部件的理想材料。CMC與高溫合金相比，CMC具有如下優點：
1）重量更輕，CMC密度低，僅為高溫合金的 1/3~1/4；
2）更耐高溫，CMC在不使用空氣冷卻和環境障塗層的情況下，工作溫度可達 1200℃以上，潛在使用溫度可達 1600℃。高溫合金的比強度和比模量在高於 1050℃時急劇下降，而 SiC/SiC CMC 比強度和比模量隨溫度升高而增加，在高於 1050℃的使用環境中，與高溫合金相比優勢顯著；
3）更高效，部件可承受更高的溫度意味著需要更少的冷卻氣體，可將更多的空氣用於燃燒室中燃燒從而發動機具有更大的推力；
4）更節能，可使發動機循環溫度更高、燃料燃燒更充分，相應地可減少燃料消耗和氮氧化物排放。
因此CMC 是用於航空發動機燃燒室/加力燃燒室、渦輪、尾噴管等熱端部件的理想材料，已經在多款航空發動機上得到應用。
圖1：CMC對於該圖所示的各種航空發動機零部件都是不錯選擇
表2：應用CMC新材料的航空發動機型號
CMC中研究最為廣泛的是以碳化硅（SiC）為基體的陶瓷基複合材料，主要是因為相較於其他基體材料，碳化硅材料具有更好的性能，保留了碳化硅纖維高強高模、耐高溫、抗蠕變、耐腐蝕、材料熱膨脹係數小等優點，同時克服了碳化硅陶瓷斷裂韌性低和抗衝擊性能差的缺陷。各國在 SiC/SiC CMC 製備工藝方面均開展了大量研究，美國、法國等國家已經將 SiC/ SiC CMC 系列化。
2 SiC/SiC材料在LEAP發動機上實現應用
LEAP發動機是一款由美國航空發動機製造商通用電氣航空（GE Aviation）和其法國合作伙伴斯奈克瑪（Snecma）各出資50%合資的——CFM國際公司所研發大涵道比渦扇發動機。該款發動機油耗指標較上一代同級別發動機有約15%的提升。法國空中客車公司和美國波音公司分別為其新窄體A320neo（LEAP-1A）和737MAX（LEAP-1B）選擇了LEAP發動機。
商飛在C919研發之初就為C919選擇了LEAP發動機。為了能更好的發揮性能，作為C919飛機唯一發動機選型的LEAP-1C，從基礎性能上就與飛機型號的設計指標進行了深度適配，附加機匣、整流罩氣動、油電氣管路等諸多細節都與機體進行了綜合性優化設計。
2017年，SiC/SiC的CMC已經在LEAP發動機熱端靜子部件上實現了工程化應用，並完成了首飛。LEAP發動機的一級、二級高壓渦輪噴嘴和一級高壓渦輪罩環均使用了CMC，使得LEAP發動機的高壓渦輪的效率和耐久性大幅提高，發動機重量減輕了數百千克，節重放大效應遠遠超過3:1。此外，LEAP發動機的低壓渦輪導向器葉片採用SiC/SiC CMC，可耐1200℃以上的高溫，並且不需要冷卻，易於加工。
圖2：商飛為C919選擇的LEAP-1C發動機
3 GE公司建成大規模CMC部件生產設施，推動CMC應用
GE公司在2015年預測，未來10年發動機中CMC的用量將增加10倍。為實現該目標，GE公司除了在紐約設立的全球研發中心以外，還完成了垂直一體化CMC供應鏈的4個生產設施，即GE航空集團總部負責CMC產品設計的CMC實驗室；CMC原材料及部件的小批量生產廠；CMC部件大批量生產廠，生產包括LEAP所使用的SiC/SiC渦輪罩環等部件，其目標是在2020年實現年產能超過36000個罩環；以及CMC大批量原材料生產設施，該設施包括兩間工廠，分別批量生產碳化硅陶瓷纖維和使用碳化硅纖維生產單向預浸料。
碳化硅陶瓷纖維工廠將是美國國內首家規模量產該材料的工廠，此前全球範圍內僅在日本有一家隸屬於NGS先進纖維公司的碳化硅陶瓷纖維量產工廠，正是該工廠一直為GE提供CMC部件所需的碳化硅纖維原材料，其中NGS是日本碳素株式會社（50%股權）、GE（25%股權）和法國賽峰集團（25%股權）於2012年共同出資建立的合資公司。碳化硅纖維工廠竣工投產後，美國國防部、GE航空、賽峰集團將成為其主要客戶。
除了LEAP以外，GE公司研發的用於波音777X寬體客機的GE9X發動機，將含有5個不同類型的SiC/SiC CMC零件：燃燒室內/外襯、一級高壓渦輪罩環、一級噴嘴、二級噴嘴以及低壓渦輪轉子葉片。與LEAP僅在一級高壓渦輪罩環上使用CMC相比，燃燒室和渦輪葉片應用CMC材料是GE9X的一個重大技術突破，GE公司估計GE9X發動機採用陶瓷基複合材料渦輪轉子葉片後總重將降低約455kg，相當於GE90-115發動機淨重的6%。GE9X發動機的推力級別將達到450kN級，燃油效率較目前的GE90-115B將提高10%。
圖3：在GE飛行試車臺上的GE9X發動機
4 國內對SiC/SiC材料早有佈局，CJ1000應用可期
根據國內航空複合材料龍頭公司中航高科公告，2018年公司突破了CJ1000航空發動機複合材料一級風扇葉片製造和無損檢測關鍵技術，2019上半年簽訂了CJ-1000發動機葉片、葉柵合同；取得CJ-1000發動機短艙葉柵工作包；簽訂了CR929前機身過渡段機身壁板典型件製造合同；完成CJ-2000商用航空發動機複合材料風扇大葉片交付，取得了熱壓罐成型製造技術突破；取得了二代SiC纖維/SiC複合材料界面層工藝和緻密化工藝的技術突破。
表2：中航復材技術突破情況
同時火炬電子也在陶瓷新材料領域佈局多年，子公司立亞新材已經實現批量化生產。
5 投資建議
推薦國內陶瓷新材料產業化領先企業火炬電子，建議關注國內航空複合材料龍頭中航高科。
6 風險提示
新材料應用進度不及預期。任何一種新材料從研製成功到實現批量應用都需要很長週期，從材料到零部件到裝備任何一個環節不及預期都會影響應用進程，從而影響相關廠商業績釋放節奏。
國內航空發動機研製進度不及預期。航空發動機整體研製難度大，我國自主研發的商用航空發動機CJ系列目前處於較為早期階段，距離批量應用預計還需要較長時間。
美國可能採取進一步措施對我國的發動機造成負面影響。雖然目前美國表示願意對我國出口商用航空發動機，但未來隨著中美在貿易戰中持續博弈，依然存在被禁運的可能，從而對我國大飛機整個產業鏈造成不利影響。
感謝您支持東吳陳顯帆團隊
陳顯帆 東吳研究所副所長，董事總經理，大製造組組長，機械軍工首席分析師 （全行業覆蓋）
機械行業2017年新財富第二名，2016年新財富第四名，2015年新財富第三名，2014年新財富第二名；所在團隊2012-2013年獲得新財富第一名。倫敦大學學院機械工程學士、金融學碩士。4年銀行工作經驗。2011-2015年曾任中國銀河證券機械行業首席分析師。2015年加入東吳證券。
周佳瑩 分析師（航空裝備、軍用元器件、芯片）
四川大學經濟學學士、西南財經大學金融學碩士，2016年起從事軍工行業賣方研究，2017年加入東吳證券。
本公眾訂閱號（微信號：透視先進製造）由東吳證券研究所陳顯帆團隊設立，系本研究團隊研究成果發佈的唯一訂閱號。
本公眾號所載的信息僅面向專業投資機構，僅供在新媒體背景下研究觀點的及時交流。
本訂閱號不是東吳證券研究所陳顯帆團隊研究報告的發佈平臺，所載內容均來自於東吳證券研究所已正式發佈的研究報告或對已發佈報告進行的跟蹤與解讀，如需瞭解詳細的報告內容或研究信息，請具體參見東吳證券研究所已發佈的完整報告。
本訂閱號所載內容不構成對具體證券在具體價位、具體時點、具體市場表現的判斷或投資建議，不能夠等同於指導具體投資的操作性意見。本訂閱號所載內容僅供參考之用，接收人不應單純依靠本資料的信息而取代自身的獨立判斷，應自主做出投資決策並自行承擔風險。東吳證券研究所及本研究團隊不對任何因使用本訂閱號所載任何內容所引致或可能引致的損失承擔任何責任。
本訂閱號對所載內容保留一切法律權利。訂閱人對本訂閱號發佈的所有內容（包括文字、圖片、影像等）未經書面許可，禁止複製、轉載；經授權進行復制、轉載的，需註明出處為“東吳證券研究所”，且不得對本訂閱號所截內容進行任何有悖原意的引用、刪節或修改。
特別聲明：《證券期貨投資者適當性管理辦法》、《證券經營機構投資者適當性管理實施指引（試行）》於2017年7月1日起正式實施。通過新媒體形式製作的本訂閱號推送信息僅面向東吳證券客戶中的專業投資者，請勿在未經授權前進行任何形式的轉發。若您非東吳證券客戶中的專業投資者，為保證服務質量、控制投資風險，請取消關注本訂閱號，請勿訂閱、接收或使用本訂閱號中的任何推送信息。因本訂閱號難以設置訪問權限，若給您造成不便，煩請諒解！感謝您給予的理解和配合。
閱讀更多 東吳機械軍工陳顯帆 的文章
