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深耕航空环形锻件领域航宇科技:全面参与国内外航发供应链

发布日期:2021-11-28 08:22   来源:未知   阅读:

  航宇科技是我国航空领域环形锻件重要供应商,主要从事航空发动机机匣及环形锻件的研发、生产和销售,产品广泛应用于航空、航天、航海、核工业、风力发电等领域。

  在国内市场,公司为现役及在研多型号军用航空发动机提供配套,并参与国产长江系列商用航空发动机的环锻件研制;同时公司积极开拓境外市场,与GE航空、霍尼韦尔、普惠、赛峰、MTU、罗罗等国际航空发动机制造商签订长期协议,全方位融入国际商用航空发动机供应链体系,实现境内外航空市场“两翼齐飞”。

  公司董事长张华先生持有百倍投资54.55%股权,并直接持有公司0.71%股权,合计控制公 司23.93%表决权,为公司实际控制人;公司董事兼总经理卢漫宇先生持有百倍投资18.54%股权,并直接持有公司1.79%股权。

  二人皆为技术人员出身,锻造经验积累丰富。公司全资子公司德兰航宇主要从事特种合金精密锻件的研发、生产和销售,为航宇科技的募投项目所在地。

  公司计划投资 6 亿元建设航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件精密制造产业园项目,扩充锻造主业产能。

  项目依托公司现有核心技术和技术工艺优势,打造智能化的特种合金环轧锻件生产线,主要用于生产航空发动机、燃气轮机用中小型特种合金环轧锻件。通过本项目的实施可以助力公司实现航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件产业化、规模化、自动化生产,提升公司中小型环轧锻件的生产能力。

  本项目建设期 2 年,运营 2 年后完全达产,达产后预计每年增加销售收入11.62亿元,结合公司目前收入体量,募投项目达产后产能翻番。

  募投项目还通过数字化管理、智能化流程、信息化驱动等方式,提高智能化生产水平,增强公司在航空领域的核心竞争力。

  航空锻造过程中的智能化、数字化全过程控制技术,有助于保障航空发动机锻件的性能以及产品质量一致性、稳定性、可追溯性。

  锻件性能优越,航空核心承重件多为锻件。锻造是利用锻压机械,使得金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得具有一定机械性能、一定几何尺寸和形状零件的加工方法。通过锻造加工的材料可获得致密金属组织,性能优于同等材料的铸件,因而被广泛应用于装备制造业中的关键及核心零部件中。

  1)自由锻是以简单的通用性工具或直接对坯料施力使其变形的加工方式,多以批量不大的锻件为主。

  2)模锻是将使坯料在一定形状的锻模膛内受压变形的加工工艺,一般用于生产重量不大、批量较大的零件。

  3)辗环又称为环形轧制,是借助辗环机使环件产生连续局部塑性变形,进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺,具有所需设备吨位小、节能节材、生产效率高等优点。

  环形锻件是航空发动机的关键锻件,其组织性能直接关系到发动机的使用性能和可靠性。

  采用辗轧技术成形的环件具有组织致密、强度高、韧性好等优点,是铸造或其他制造技术所不能替代的。

  环形锻件的性能和质量在相当大的程度上决定着航空关键构件的使用性能和服役行为,环形锻件是否整体、优质、精密化,对飞机、航空发动机的经济可承受性影响同样十分显著。

  因此,近似于零件外廓的异形环件的生产质量和制造技术对于降低发动机研制成本和提高发动机研制生产能力都具有十分重要的影响。

  由于航空发动机工作条件恶劣,因此相比于普通锻件,航发环形锻件需要具备耐高温、耐高压、耐高腐蚀的特点,所以多用高温合金、钛合金、高强度钢等难变形材料为主。

  而此类材料变形抗力大、变形温度窄,组织性能不易控制,这对锻造设备和技术提出了很高要求。

  此外,航空发动机零部件工作时间通常在 3000 小时以上,因而环形锻件需要在整个寿命周期内保持足够的强度、刚度和稳定性。

  环形锻件生产流程较为复杂,包括下料、加热、锻造辗环、热处理、机加工、性能检测等环节。

  其中锻造辗环工序最为关键,是指通过辗环机对坯料进行扩孔、辗环,使截面轮廓逐渐成形。锻造辗环能力直接决定公司总体产能。

  此外,公司产品多为定制化产品,具有小批量、多批次、产品种类多等特点,根据客户对产品交付形态、尺寸、性能指标等的不同要求,不同产品所需生产流程存在一定差异,比如部分锻件产品需要经过多道加热、锻压、热处理等工序。

  由于航空环形锻件具有锻造难度大、资金投入多、应用部位关键等特点,行业进入壁垒较高。

  国内仅有少数企业能够进行高性能、高精度环形锻件产品的研制生产,主要为中航重机下属安大锻造、宏远锻造以及航宇科技、派克新材等。

  1)从市占率来看,安大锻造和宏远锻造具有较强先发优势,在批产型号中占比较高;而航宇科技在争取现役型号市场的同时,积极参与在研、预研型号的配套研制工作,取得良好成 效。

  2)从产品应用领域来看,安大锻造和宏远锻造除环形锻件之外还从事航空模锻件业务;派克新材进入航空领域较晚,其民品石化、电力业务占比较高;航宇科技专精于环锻件市场,航空、航天等高端领域业务占比较高

  经过十余年的技术积累和市场开拓,公司是目前国内航空发动机环形锻件的主承制单位之一,全面参与我国军用航空发动机的配套工作。在定型批产型号中,公司积极参与市场份额竞争,为多型号现役军用发动机批量供应环形锻件;此外,公司已全面参与国内军用航空发 动机预研、在研和型号改进工作,产品已应用于国产新一代军用航空发动机。

  根据招股说明书披露,公司直接客户覆盖航发集团下属四个厂(A1、A2、A3、A6),2020 年对应销售金额分别为0.90、0.75、1.22、0.32亿元,并呈现快速增长态势。

  第十三届中国航展上,歼-20 总设计师杨伟、运-20 总设计师唐长红分别表示歼-20、运-20 等国产战机已装配国产发动机。

  至此,除部分教练机小推力发动机、部分民用直升机发动机、商用飞机发动机等外,我国军用飞机发动机均已实现自主保障。

  随着新一代军用飞机升级换代放量,航空发动机需求旺盛。从供应端看,我国第三代大推力 航空发动机已批量化生产,第三代中等推力航空发动机生产线已通过竣工验收,首条大涵道比航空发动机脉动装配生产线也已建成,总体来看,“三代机工艺不断趋于成熟,四代机关键技术能力大幅提升,五代机预研技术持续突破瓶颈”。

  而公司作为参与关键军用航空发动机整机同步研发的环锻件研制核心企业,有望长期充分受益。

  军用航空发动机需求增长的两大核心逻辑:新型军机加速更新列装、存量军机换发周期缩短。

  一方面,我国军用飞机整体处于加速列装新机型、加速换装老机型的更新换代大周期,军机保有量和先进军机占比将显著提升,作为军机核心配套,航空发动机有着确定性的增量需求;

  另一方面,近年来我军实战演习训练、日常巡逻的频次以及参与的军机种类和数量明显增多,存量军机更换发动机的周期缩短,航空发动机半消耗品属性显现。

  我们预计,“十四五”期间我国军用航空发动机市场空间约为 3495 亿元,年均约 699 亿元,按照环形锻件占发动机价值量10%进行测算,市场空间约 70 亿元。

  美国GE公司、英国罗罗公司、美国普惠公司及其主导的合资公司CFM公司(GE与法国赛峰集团合资)、IAE 公司(普惠、德国MTU公司、日本航空发动机公司合资)构成第一梯队,共同占据着全球商用航空发动机约97%的市场,控制着商用飞机发动机的核心技术。

  第二梯度的法国赛峰公司、美国霍尼韦尔公司、德国MTU公司、俄罗斯联合发动机制造集团、中国航空发动机集团公司等在军用航空发动机和小型民用航空发动机研制领域拥有独特优势。

  第三梯队的日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国三星等企业具有优秀的航空发动机零部件加工制造能力,主要为其他下游企业提供发动机零部件。

  全球商用客机主要分为宽体飞机、窄体飞机和支线飞机三类。从数量上来看,在现役客机市场中窄体飞机占比最多,截至2019年底,其配套发动机数量达32373台,需求最为旺盛。

  从竞争格局上来看,三大商用发动机巨头都有覆盖不同推力范围的产品,GE公司的产品主要布局在支线%);罗罗公司的产品在宽体飞机(30%)、支线%)均有布局;普惠公司的产品主要布局在宽体飞机(13%)和窄体飞机(7%);而CFM公司在窄体客机领域几乎处于垄断地位,拥有窄体飞机发动机71%的市场份额。

  凭借高效的燃油效率和可靠性,LEAP 发动机成为波音 737MAX的唯一发动机,也被采用为空客 A320 新系列飞机的备选发动机之一。

  同时,国产大型客机 C919 也选择了 LEAP 作为唯一的外方发动机。作为航空史上销售最快的发动机,2019 年 LEAP 发动机的 交付量达到了 1736 台,较 2017 年的 459 台和 2018 年的 1118 台显著增长。

  截至 2019 年底,CFM 公司累计获得超过 1.9 万台 LEAP 发动机订单,目录价格总计超过 2750 亿美元;而截至 2020 年 4 月,空客公司尚有 6156 架 A320neo 系列客机尚未交付,波音尚有 4246 架 737MAX 订单尚未交付,LEAP 系列发动机未来市场空间巨大。

  根据《中国商飞公司市场预测年报(2021-2040)》预测,未来二十年全球将有超过 41429 架新机交付,价值约 6.1万亿美元(以2020年目录价格为基础)。

  按照发动机占整机价值量 35%、环类锻件占发动机价值量 6%测算,上述商用飞机牵引的商用航空发动机环形锻件的市场空间约 1281 亿美元,年均约 64 亿美元,折合人民币约 409 亿元。

  这些企业进入行业较早,资本实力雄厚,工艺水平和技术实力处于国际领先水平,且基本已形成原材料、熔炼合金、锻造成形、机加、装配等完整的航空零部件产业链条。

  而航宇科技等国内航空锻造企业不具备这种全产业链优势。公司聚焦于航空环锻件领域,目前已成为国际主流航空发动机制造商在亚太地区的主要供应商之一。

  公司凭借先进的技术水平和高可靠性的产品质量持续进行境外市场开拓,目前已进入国际航空产业供应体系并获得国际航空制造巨头的认可,与 GE 航空、普惠、赛峰、罗罗、霍尼韦尔、MTU 等全球主流航空制造商签订长期协议。长期协议规定了具体产品在全球的份额,涉及多个主流航空发动机型号,包括 LEAP、GE9X、PP20、PW1000G 等。

  与国内同行业企业相比,公司在国际航空领域具有一定先入优势,公司是为新一代窄体客机发动机 LEAP 生产高压涡轮机匣锻件的企业之一,也是取得授权制造 LEAP 发动机风扇机匣锻件的企业之一。

  同时,与中国航发商发有长期稳定的合作关系,并且参与长江系列航空发动机研制工作,在国产商用航空发动机环形锻件市场保持较强竞争力。

  根据国际航空运输协会披露,目前全球航空业业绩有所改善,预计 2022 年全球航空业需求将恢复至 2019 年水平的 61%。

  另据波音民用航空市场营销副总裁霍达仁(Darren Hulst)表示,美国、印度和巴西等主要国内航空客运市场将在 2022 年中期或末期恢复到 2019 年水平,区域性国际航空旅行将在 2023 年的某个时候恢复,而长途市场将在 2024 年复苏,其中跨大西洋航线将率先恢复。

  此外,一度停飞的波音 737MAX飞机已于 2020 年 5 月恢复生产,2020年 11 月,美国联邦航空局宣布波音 737MAX 获得复飞许可,随后巴西、加拿大等国也批准 737MAX 复飞。

  近日,中国民航局发布了 737-8 飞机的适航指令征求意见通知,这意味着我国已启动了波音 737MAX 复飞相关工作的程序,我国航空公司迎来了恢复其波音 737MAX 机队运行的希望。

  种种迹象可以表明,全球商业航空运输市场复苏可期,作为商用飞机的核心配套,商用航空发动机的订单需求有望先于商用飞机反映出来,商用航空发动机零部件转包生产的形势也趋于明朗。

  随国际航空逐渐复苏,公司境外航空业务稳步恢复,有望延续疫情前快速发展的良好态势。

  首架 C919 国产大飞机即将交付,CR929研制进展顺利,公司长期发展有所保障。

  近日,经中国航空监管机构证实,中国首架窄体客机 C919 目前正进入总装阶段,预计将于今年年内实现交付。

  同时,据中国商飞披露,目前 6 架 C919 大型客机正在有序开展试验试飞工作,有望于年底获得适航证;而 CR929 远程宽体客机在中俄双方团队的密切合作下,研制工作进展顺利。

  作为配套的长江系列国产发动机研制进度加快:CJ-1000进入原型机阶段;CJ-2000进入验证机阶段,且整体研制速度远快于CJ-1000。

  公司同步参与长江系列发动机研制工作,随该系列进入批量生产阶段,公司业绩将迎来新增长点,长期发展有所保障。

  2016-2020年公司营收由1.56亿元增至6.71亿元,年化复合增长率44.01%;归母净利润由-0.50亿元增至0.73亿元,主要受益于航空产业持续增长,公司产品需求显著提升,产能利用率大幅提高,生产效率不断增强。

  2020年受疫情影响,境外收入较2019年下降,但境内军品收入明显提升,综合各影响后2020年营收同比增长13.91%。

  2021年前三季度公司实现营收6.28亿元,同比增长39.05%;归母净利润0.91亿元,同比增长86.26%,主要原因是下游航空航天、燃气轮机、能源装备等领域需求增加及公司已参与的客户产品型号产业化不断推进。

  2017-2021Q3综合毛利率由20.23%稳步提升至32.62%,主要原因为航空业务收入大幅增长且毛利率水平较高,产品结构持续优化。

  从收入占比来看,航空业务一直为公司规模最大业务,占总收入比例从2017年的55.37%增长至2019年的79.44%。

  2020年受疫情影响,部分境外客户推迟订单,航空业务占比轻微下滑至78.56%,但由于境内重量较大、单价较高产品数量上升,航空业务毛利率上升至30.4%。

  随着主营业务规模迅速扩大,公司销售费用、管理费用、研发费用、财务费用均不断上升,但由于期间费用增长幅度远低于营收增长幅度,其占营业收入比重持续下降,2016-2021Q3 期间费用率由49.26%下降至14.71%。

  综合各影响后,2016-2021Q3公司净利率由-31.83%提升至14.48%,盈利能力明显提升。

  公司是我国航空发动机环形锻件核心供应商,主要从事国内军用航空发动机及全球商用航空发动机机匣及环形锻件的研发、生产和销售,受益于下游军用航空发动机高景气需求,以及国际航空运输市场逐步复苏,公司业务发展前景良好。

  受益于军用航空发动机放量及商用航空发动机市场复苏,2021-2023年航空领域收入增速分别为35%、35%、35%;考虑到导弹需求激增及商业航天发展势头良好,2021-2023年航天领域收入增速分别为80%、50%、50%;此外,能源领域收入增速分别为40%、30%、30%,燃气轮机领域收入增速分别为100%、30%、30%,其他领域收入维持30%增速。

  受益于下游航空航天装备高景气需求,航空航天领域收入快速增长,规模效应显现,2021-2023年航空领域产品毛利率分别为31%、32%、33%,航天领域产品毛利率分别为28%、29%、30%,此外,能源领域、燃气轮机领域、其他领域产品毛利率分别维持25%、27%、10%。

  考虑到公司境内、境外双轮驱动的业务布局以及下游军用、商用航空发动机的良好发展形势。

  外贸业务恢复进度不及预期的风险,全球航空运输业呈现复苏迹象,但新冠疫情的不确定性仍可能会对公司外贸业务产生不利影响;公司股权相对分散的风险,实控人控制的表决权比例为23.93%,存在决策效率降低的风险,可能会对公司业务开展产生不利影响。

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