1、 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 國防軍工行業 行業研究 | 深度報告 核心觀點核心觀點 科技是軍工的第一屬性,軍工投資著眼當下,也應放眼未來??萍际擒姽さ牡谝粚傩?,軍工投資著眼當下,也應放眼未來。本輪國防建設的大浪潮下,讓許多優質的國防配套企業脫穎而出,但我們認為在關注財務數據、跟蹤訂單產能的同時,也應適當跳出景氣度投資的框架,尋找一些在核心技術上有雄厚底蘊,致力于新技術、新材料、新產品的應用推廣,有望從供給端推動迭代,在未來整個中國高端制造業的某一領域成為中流砥柱的優質企業。前沿技
2、術產業化帶來的高性能產品、生產效率提升乃至顛覆性的創新,是未來大國博弈的制高點。而軍事工業的特殊性讓其天然成為眾多前沿技術第一輪產業化的陣地,美國就在其國防戰略中提到,要“以高新技術應用實現軍隊建設質變,從而取得與對手之間的代際優勢” 。因此前沿技術領域投資雖然天然具備軍工屬性,但其未來的成長空間卻決不局限于單一的軍工領域。 加強前沿技術研究并推動相應公司的重定價是軍工投資放眼未來的重要脈絡。加強前沿技術研究并推動相應公司的重定價是軍工投資放眼未來的重要脈絡??紤]到裝備研發的長周期和尖端技術高度集成化特性,我國的軍事工業發展到這一階段,往后看要實現緊跟先進技術的迭代方向,甚至實現反超,應將資源
3、更多的往前沿技術領域傾斜。落實到投資,具備這一稟賦的公司或業務所對應的產值往往不會太大,但較小的基數,一旦需求釋放迎來批量,相應會具備極為可觀的成長空間。同時,這一類硬科技天然具有較高的進入壁壘,因此在產業趨勢明朗的狀態下,很可能具備較大的估值拔升空間。 海外宇航制造巨頭近年來明確加大了股權投資的力度。海外宇航制造巨頭近年來明確加大了股權投資的力度。波音于 2017 年 4 月成立了風投公司 HorizonX,負責波音公司對新技術和新產業的探索,HorizonX 成立三年內共向 30 余家公司投資了近 10 億美元??湛图瘓F于 2015 年 5 月成立了空客風投 Airbus Ventures
4、,初始投資規模為 1.5 億美元,負責在全球范圍內投資于“顛覆性創新”的技術。洛馬公司早在 2007 年就設立了風投基金,2018 年進一步將基金規模由 1 億美元增至 2 億美元。2016 年至今,洛馬風險投資基金已經向 8 家公司投資 4000 萬美元。這些公司的主要投資領域包括高超聲速、先進材料、增材制造、增強/虛擬現實、人工智能、自主系統、空間技術、新能源、無人機等。此外,GE、RR、CFM等海外航發巨頭近年來也在明顯加速對陶瓷基復材的應用推進。 建議關注在商業航天、無人機、高超聲速、電磁技術、3D 打印、陶瓷基復材、超導材料、先進涂料、數字孿生等領域具備核心技術且軍民融合成長空間廣闊
5、的公司,如:鋼研高納(300034,買入)、光威復材(300699,買入)、火炬電子(603678,未評級)、新光光電(688011,買入)、楚江新材(002171,買入)、菲利華(300395,買入)、鉑力特(688333,未評級)、航天彩虹(002389,未評級)、縱橫股份(688070,未評級)、西部超導(688122,未評級)、湘電股份(600416,未評級)、聯創光電(600363,未評級)、能科科技(603859,未評級)、東土科技(300353,未評級)、華秦科技(688281,未評級)等。 風險提示風險提示 產業化不及預期;需求不及預期;技術發展不達預期 投資建議與投資標的 核
6、心觀點 國家/地區 中國 行業 國防軍工行業 報告發布日期 2022 年 04 月 11 日 王天一 021-63325888*6126 執業證書編號:S0860510120021 羅楠 021-63325888*4036 執業證書編號:S0860518100001 馮函 021-63325888*2900 執業證書編號:S0860520070002 丁昊 全球地緣安全新范式,中國國防建設新周期:統籌發展和安全專題研究 2022-04-07 軍費增速三年來首次破七,行業成長確定性高 2022-03-07 軍工央企集團梳理系列之一:中國電科:科技國家隊,軍工主戰場 2021-12-15 著眼當下
7、,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 看好(維持) 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 2 目 錄 一、國防需求催動高新技術實裝,是產業化的基石 . 5 1.1 民用航空產業,誕生于二戰遺產 . 5 1.2 5G 多項核心技術起源于軍用雷達和通信應用 . 6 1.3 風機碳梁及光伏熱場材料,是碳纖維的低成本化應用 . 8 1.4 智能駕駛的毫米波雷達技術廣泛應用于國防領域 . 10 二、海外宇航巨頭積極投資前沿技術領域強化產業
8、鏈 . 11 三、值得重點關注的前沿領域 . 13 3.1 數字孿生及軍工元宇宙 . 14 3.2 商業航天 . 21 3.3 無人機 . 23 3.4 金屬 3D 打印 . 26 3.5 陶瓷基復材 . 27 3.6 艦船綜合電推及電磁能裝備 . 29 投資主線與相關標的 . 32 風險提示 . 33 RZlWqUbYjWtXcVWZcV9P8QbRsQrRsQoMeRnNsOiNnMnP6MqQyRMYoNvMxNrRoQ 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請
9、閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 3 圖表目錄 圖 1:美國國內航空公司客運量(萬) . 6 圖 2:大規模 MIMO 天線陣列 . 6 圖 3:機械雷達 . 7 圖 4:相控陣雷達 . 7 圖 5:2022 年 Vestas 的碳梁專利保護將到期 . 8 圖 6:碳梁葉片 . 8 圖 7:單晶拉制爐中的碳基復合材料熱場部件 . 9 圖 8:多晶鑄錠爐熱場系統中的碳基復合材料熱場部件 . 9 圖 9:2011-2025 全球光伏新增裝機預測(GW) . 9 圖 10:毫米波感知與綜合防撞系統 . 10 圖 11:直升機毫米波有源相控陣雷達 . 10 圖 12:元宇宙與當前技術 . 14
10、圖 13:元宇宙概念發展歷程 . 14 圖 14:美國空軍 2030 年訓練架次需求 . 15 圖 15:軍事仿真的分層 . 15 圖 16:元宇宙戰爭示意圖 . 16 圖 17:基于元宇宙的軍事訓練系統 DEIMOS . 16 圖 18:數字孿生與元宇宙的關系 . 17 圖 19:航空發動機數字孿生概念 . 17 圖 20:航空發動機數字孿生體應用框架 . 18 圖 21:阿波羅項目中數字孿生技術 . 19 圖 22:數字孿生在 F-35 的應用 . 20 圖 23:GE 數字孿生體概念圖 . 20 圖 24:衛星互聯網一般組成 . 21 圖 25:新一代軍機普遍采用 3D 打印技術 . 2
11、7 圖 26:翼龍 11 的 3D 打印零件 . 27 圖 27:電磁彈射系統組成 . 30 圖 28:電磁軌道炮組成示意圖 . 31 圖 29:馬偉明團隊電磁發射系統 . 31 圖 30:中國新型核潛艇采用了無軸泵推系統 . 31 表 1:波音、洛馬與空客風險投資概況 . 11 表 2:波音 HorizonX 公司的主要投資(截至 2020 年 3 月) . 12 表 3:洛馬及空客風險基金的主要投資(截至 2020 年 3 月) . 13 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投
12、資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 4 表 4:能科科技數字孿生業務 . 18 表 5:能科科技數字孿生業務應用方向 . 19 表 6:波音商業航天投資典型案例 . 22 表 7:我國衛星星座計劃 . 23 表 8:航空巨頭無人機領域投資典型案例 . 24 表 9:我國軍用無人機升級迭代速度快 . 24 表 10:電動垂直起降(eVTOL)受到資本市場青睞 . 25 表 11:3D 打印海外投資典型案例 . 26 表 12:陶瓷基復合材料廣泛應用于航空航天等領域 . 27 表 13:艦船綜合電力系統的六大優勢 . 29 表 14:電磁發射技術分類 . 31 表 15:建議關
13、注標的一覽表(已發布首次覆蓋標的,采用東方證券預測數據,其余數據采用wind 一致預期) . 33 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 5 一、一、國防需求催動高新技術實裝,是產業化的基石國防需求催動高新技術實裝,是產業化的基石 國防需求長期以來是牽引重要前沿技術落地的主要推動力量。國防需求長期以來是牽引重要前沿技術落地的主要推動力量。美國在其現行的國防戰略中提到,要在大國競爭的軍事對抗中取得絕對優勢,其追求的是:以高新技術
14、應用實現軍隊建設質變,從而取得與對手之間的代際優勢。憑借先進技術獲取軍事優勢并形成戰略威懾,是美國在大國博弈中主要的軍事手段。通過先進技術應用帶來的代際優勢和生產效率,我們認為是軍備競賽中的上策。 沒有國防需求催動的高新技術實裝,就沒有后續更為廣闊的產業化空間。沒有國防需求催動的高新技術實裝,就沒有后續更為廣闊的產業化空間。無論是民航產業、5G通訊、風電光伏、還是毫米波雷達、紅外技術,其發展的淵源或者是所需要的部分核心技術最初都具有國防軍事化的屬性。隨著生產效率的提升和成本下降,在軍民融合的大背景下,軍用技術及產品更多地向民用領域拓展,形成廣闊的產業化空間。 1.1 民用航空產業,誕生于二戰遺
15、產 民用航空是高科技高附加值產業,具有高資本投入、高風險回報、高技術密集、高安全性等特點,民用航空是高科技高附加值產業,具有高資本投入、高風險回報、高技術密集、高安全性等特點,是先進制造業和現代服務業的高度融合。是先進制造業和現代服務業的高度融合。 民用航空的發展受益于戰后相關產能的剩余。民用航空的發展受益于戰后相關產能的剩余。飛機自誕生以來,便一直被應用于軍事領域,鮮少民用。1914 年,第一次世界大戰爆發,各國傾全力將飛機力量展現在軍事活動中。戰后,隨著軍事需要的大幅減少,大量剩余飛機被歐美各國政府以低價拋售求現,數以千計的飛行或技術人員急需謀求軍事以外的出路,飛機才開始被應用于民間的郵政
16、及交通運輸,造就了第一次“軍轉民”的浪潮。同樣的情況再度發生于第二次世界大戰。 第二次世界大戰極大地刺激了航空產業的發展。第二次世界大戰極大地刺激了航空產業的發展。二戰中,美國工業界爆發出巨大生產力,為反法西斯盟國的軍隊提供了巨量裝備,成為抗擊法西斯的世界“兵工廠”。從 1940 年 7 月到 1945年 8 月累計生產了 262524 架各式飛機,平均每年 52505 架。其中,1944 年為最高年份,當年產量達96300架,創歷史之最。另一超級大國蘇聯的航空產業也在二戰期間取得了巨大的發展。蘇聯在極其困難的情況下,邊東撤、邊恢復、邊生產,維持了巨大而頑強的產業能力。戰爭期間,除了從美國得到
17、的 14000 架飛機外,其他航空裝備均由本國生產;1941-1945 年間,共生產142775 架飛機。后三年年均超過 40000 架。1945 年當年年產 49000 臺發動機。當時極受歡迎、被稱為“像空氣和面包一樣重要”的伊爾-2 強擊機的日產量達 40 架。 二戰后強大的軍用航空產能促使民航大發展二戰后強大的軍用航空產能促使民航大發展。二戰后,強大的軍用航空工業產能與大量軍事飛行人員,直接促成了世界民機研制生產能力的提高和民用航空運輸業的成長,使之成為經濟發展的引擎,成為與人民生活息息相關的主要遠程客貨運輸工具。噴氣技術的誕生帶來了民用航空的新時代,經濟、安全、舒適的噴氣式客機成為民用
18、運輸的主力,改變了現代交通運輸的結構。1945年到 1950 年,美國國內航空公司的客運量從 600 萬增加到 1700 萬,短短 5 年增長了 183%。1945 年,美國民用航空局廢除了泛美航空對國際航線長達 20 年的壟斷經營權,多家航空公司開始提供國際航空服務。 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 6 圖 1:美國國內航空公司客運量(萬) 數據來源:極簡航空產業史,東方證券研究所 19441944 年年,國際民用航空
19、組織在芝加哥成立國際民用航空組織在芝加哥成立。國際民航組織(ICAO)是協調各國有關民航經濟和法律義務,并制定各種民航技術標準和航行規則的國際組織。第二次世界大戰后,為解決戰后民用航空發展中的國際性問題,1944 年 11 月 1 日至 12 月 7 日在美國芝加哥召開了有 52 個國家參加的國際民航會議,簽訂了國際民用航空公約(簡稱芝加哥公約),并按國際民用航空臨時協定設立了“臨時國際民航組織”。1947 年 4 月 4 日公約生效,“國際民航組織”正式成立。同年 5 月成為“聯合國”的一個專門機構。1990 年,已有 161 個締約國。1944 年 12 月 9日,當時的中國政府在芝加哥公
20、約上簽字,并于 1946 年 2 月 20 日批準該公約。1971 年 11月 19 日國際民航組織第 74 屆理事會通過決議,承認中華人民共和國政府為中國唯一合法的政府。中國從 1974 年起連續當選為理事國。1974 年 2 月我國承認國際民用航空公約。 19491949 年年 1111 月月 2 2 日,中國民用航空局成立,揭開了我國民航事業發展的新篇章。日,中國民用航空局成立,揭開了我國民航事業發展的新篇章。1951 年 4 月 17日,中央人民政府革命軍事委員會和政務院頒發關于航空工業建設的決定,就此新中國航空工業開始建設和發展,開啟了一個嶄新的歷史階段。 1.2 5G 多項核心技術
21、起源于軍用雷達和通信應用 5 5GG 技術早期主要應用于軍用通信。技術早期主要應用于軍用通信。在以計算機化和網絡集中為核心的現代戰爭中,軍事通信技術高效、穩定、可靠地分配、共享和指揮信息,同時,把戰場的不同平臺連接到一個戰網系統中,進而保證其正常運行。軍事通信作為一種融合技術,是當前 5G 通信中多項核心技術的早期應用起源,比如相控陣技術、大規模 MIMO 天線陣列,超高密度網絡,高頻帶通信和非正交多址(NOMA)技術,來為戰場士兵通信和人機交流提供技術支持。 圖 2:大規模 MIMO 天線陣列 數據來源:中興文檔,東方證券研究所 相控陣技術最早被應用于軍用雷達領域。相控陣技術最早被應用于軍用
22、雷達領域。二十一世紀初,我國雷達行業主要以機械雷達為主,機60017000200400600800100012001400160018001945年1950年 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 7 械雷達集中一個位置發射信號波,通過機械轉臺旋轉,讓信號波發射到不同的方向,探測不同目標,但其機械轉動效率低,探測區域和探測目標有限,不再適應日趨復雜的電磁場發展方向。而相控陣雷達通過饋電控制電磁波束電子掃描,實現多波束快速掃描探
23、測,還可以根據實際環境靈活的控制波束形狀,在反應速度、目標更新速率、多目標追蹤能力、電子對抗能力等方面都遠優于機械雷達,因此目前高性能軍用雷達已全面使用相控陣技術。 圖 3:機械雷達 圖 4:相控陣雷達 數據來源:霍萊沃招股書,東方證券研究所 數據來源:霍萊沃招股書,東方證券研究所 相控陣技術已開始逐步應用于民用相控陣技術已開始逐步應用于民用 5G5G 通信。通信。隨著相控陣雷達在國防科技工業領域的技術發展和應用成熟,相控陣技術已在 5G、低軌衛星、智能駕駛等眾多領域也逐步得到推廣應用,5G 基站、低軌衛星和汽車毫米波雷達均通過采用相控陣天線體制提升其性能。相控陣天線是由許多陣列單元通過一定的
24、排列規律所形成的一種特有陣列天線,通過每個陣列單元背后的饋源設備提供特定的電流幅度和相位。其有如下特點: 實現波束快速空間掃描實現波束快速空間掃描。傳統陣列天線無法對波束指向進行快速控制,要實現波束的轉變需要用過機械旋轉來實現。相控陣天線的波束轉變是通過電流中的相位差控制,只需幾微秒時間即可實現這一過程,大大提高了反應速度。 提高天線增益。提高天線增益。單個天線的增益是有限的,單個標準對稱偶極子天線的增益為 2.15dBi左右,通過多個陣列天線單元按規律組合,可以實現更高的增益。 精確定向和良好的抗干擾特性精確定向和良好的抗干擾特性。5G 天線采用相控陣的設計思路,為滿足大信道容量,信號的頻率
25、會比 4G 網絡更高,相比于一般的陣列天線,相控陣天線的波束特性是由計算機控制,能夠精確定向,這使得天線具有良好的功耗。通過能量的集中釋放,讓天線形成的波束能夠輻射更遠距離。通過特定的加權方法,讓波束形狀得到快速反應,讓相控陣天線波束具有捷變能力,使得相控陣天線能夠在不同的工作環境中達到自適應。如在惡劣的電磁環境下,快速改變其工作狀態,提高抗干擾能力。 共形特性共形特性。今后的通信基站設計會越來越考慮到美觀的需求,并且某些基站的設計也會要求具有隱蔽性,偽裝能力等一些特殊需求。相控陣天線具有共形特性,可以將整個天線陣放置在曲面的條件下設置,與基站整體的外表相吻合,以形成共形陣列天線。 多波束形成
26、能力多波束形成能力。5G 通信的天線設計中往往需要 5G 天線具有空分復用,增大通信容量,要在一定的時間內形成多個不同指向的波束,可在一定范圍內劃分不同區域。而相控陣天線通過轉換波控信號,可以實現這一需求。 5G 基站天線采用相控陣體制,利用相控陣天線的波束賦形、空間復用和空間分集等技術,從而顯著提升頻譜效率、系統容量、覆蓋效果和抗干擾能力,以滿足萬物互聯的巨量用戶需求,從而 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 8 實現高速
27、率、大容量等特性。 1.3 風機碳梁及光伏熱場材料,是碳纖維的低成本化應用 軍事及航空應用使碳纖維真正從實驗室走向產業化。軍事及航空應用使碳纖維真正從實驗室走向產業化。碳纖維是由聚丙烯腈(PAN)(或瀝青、粘膠)等有機母體纖維采用高溫分解法在 1,000 攝氏度以上高溫的惰性氣體下碳化(其結果是去除除碳以外絕大多數元素)制成的,是一種含碳量在 90%以上的無機高分子纖維。碳纖維具有出色的力學性能和化學穩定性,密度比鋁低,強度比鋼高,是目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維。碳纖維雖然紙面數據亮眼,但由于其高昂的生產成本,在誕生之初僅僅停留于實驗室及少量奢侈品和競技體育
28、領域,直到上世紀 70 年代,洛馬和波音將其應用于航空裝備領域才真正帶來了其規?;纳a。根據2020 全球碳纖維復合材料市場報告,航空航天依然是全球碳纖維應用價值量占比(37.7%)最高的領域。 隨著低成本生產技術的打通,碳纖維開始被應用于風電葉片。隨著低成本生產技術的打通,碳纖維開始被應用于風電葉片。風力作為一種清潔能源,先于光伏發電受到全球各國的青睞,近十幾年以來經歷了全球化的高速增長。當前,隨著風力發電機率增大,特別是在海上風機的需求刺激下,全球風機大型化的趨勢日益明顯。當風機變大后,全玻璃鋼葉片已無法滿足葉片大型化、輕量化的要求,而密度、剛性方面更出色的碳纖維材料則成為了更理想的選擇
29、。在滿足剛度和強度的前提下,碳纖維比玻璃鋼葉片質量輕 30%以上。當前風輪直徑已突破 120m,葉片重量達 18 噸。采用碳纖維的 120m 風輪葉片可以有效減少總體自重達38%,成本下降 14%。2015 年 Vestas 首次將碳纖維應用于整條風電梁,并取得了極為優秀的商業回報,此后僅僅 3 年,風電領域的碳纖維用量一舉超過航空航天,成為全球碳纖維消耗量最大的單一領域。 圖 5:2022 年 Vestas 的碳梁專利保護將到期 圖 6:碳梁葉片 數據來源:百度學術,東方證券研究所 數據來源:Multibriefs,東方證券研究所 風電行業的快速發展帶動了碳纖維需求量的不斷增加。風電行業的快
30、速發展帶動了碳纖維需求量的不斷增加。根據 2021 年 3 月全球風能理事會發布的全球風能報告 2021,2020 年全球新增風電裝機容量 93GW,較 2019 年增長了 53%,中國新增風電裝機容量 52GW,占同期全球新增裝機容量超一半的比例,是全球風電增長引擎。在風機大型化以及碳纖維成本的降低和葉片復合材料工業創新的刺激下,2020 年風電葉片碳纖維需求量激增,2019年全球風電葉片碳纖維需求量為2.55萬噸,2020年需求量達到3.06萬噸,同比增長 20.00%;風電葉片碳纖維需求量占全球需求總量的比例由 2019 年的 24.59%增長至2020 年的 28.64%。 以碳纖維為
31、增強體的先進碳基復合材料開始廣泛應用于單晶拉制爐、多晶鑄錠爐熱場系統。以碳纖維為增強體的先進碳基復合材料開始廣泛應用于單晶拉制爐、多晶鑄錠爐熱場系統。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術,其產業鏈上游主要由光伏電池相關原材料組成,由硅料經單晶拉制爐、多晶鑄錠爐熱場系統處理形成硅棒和硅錠進而形成硅片。在這個過程中,單晶拉制爐、多晶鑄錠爐熱場系統是非常關鍵的設備。先進碳基復 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一
32、頁的免責申明。 9 合材料是指以碳纖維為增強體、以碳或碳化硅等為基體、以化學氣相沉積或浸漬等工藝形成的復合材料,其較傳統石墨材料相比性價比更高、安全性更高、可設計性更強,近年來被廣泛用于光伏、半導體等領域,在光伏領域其主要應用場景為晶硅制造熱場系統,主要包括單晶拉制爐、多晶鑄錠爐熱場系統及部件。 圖 7:單晶拉制爐中的碳基復合材料熱場部件 圖 8:多晶鑄錠爐熱場系統中的碳基復合材料熱場部件 數據來源:金博股份招股書、東方證券研究所 數據來源:新浪軍事,東方證券研究所 20202020 年,全球光伏新增裝機規模達年,全球光伏新增裝機規模達 12127 7GWGW,創歷史新高。,創歷史新高。在光伏
33、發電成本持續下降和新興市場拉動等有利因素的推動下,全球光伏市場仍將保持快速增長。據國際能源署(IEA)預測,到2030 年全球光伏累計裝機量有望達到 1,721GW,到 2050 年將進一步增加至 4,670GW,發展潛力巨大。在光伏發電行業的發展推動下,預計熱場用碳纖維的需求前景可觀。 圖 9:2011-2025 全球光伏新增裝機預測(GW) 數據來源:中國光伏行業協會,東方證券研究所 碳纖維被應用于壓力容器。碳纖維被應用于壓力容器。目前壓力容器主要用于天然氣和氫氣儲罐、高壓儲氣罐、壓縮天然氣燃料罐、火箭發動機等領域。與傳統容器用鋼等金屬材料相比,碳纖維具有高比強度及模量、高疲勞強度、高剛度
34、、高壓承受能力、較低的熱膨脹系數、耐腐蝕性和其他優異特性,在壓力容器領域具有廣闊的應用前景。2020 年全球需求量為 8,800 噸,國內需求量為 2,000 噸,市場整體處于起步階段。目前,壓力容器領域用碳纖維最具發展前景的方向為儲氫氣瓶領域的使用。 氫能應用的儲運環節可能成為后續碳纖維氣瓶大規模應用的方向之一。氫能應用的儲運環節可能成為后續碳纖維氣瓶大規模應用的方向之一。氫能儲運要求安全高效,特別是在各類交通工具上的應用。我國目前儲存氫能主要采用高壓氣態儲運氫技術,其特點在于利用氣瓶作為儲存容器,通過高壓壓縮方式儲存氣態氫。通過幾十年的發展,儲氫氣瓶已經由最初的鋼瓶發展到目前的復合材料氣瓶
35、。復合材料纖維纏繞成型的儲氫氣瓶不僅結構合理、重量輕,而且具有良好的工藝性和可設計性,碳纖維纏繞復合材料儲氫氣瓶具有安全可靠和儲存效率高等優點,被視為氫能儲運的重要技術。 05010015020025030035020112013201520172019202120232025樂觀情況保守情況 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 10 1.4 智能駕駛的毫米波雷達技術廣泛應用于國防領域 毫米波雷達,是工作在毫米波波段探測的雷
36、達。毫米波雷達,是工作在毫米波波段探測的雷達。毫米波是介于微波與光波之間的電磁波,其頻段為 30300GHz,波長為 110mm。與微波相比,毫米波受惡劣氣候條件影響大,但分辨力高,結構輕??;與紅外和可見光比,毫米波系統雖沒有那樣高的分辨力,但通過煙霧灰塵的傳輸特性好。 毫米波雷達被廣泛應用于國防領域。毫米波雷達被廣泛應用于國防領域。毫米波雷達的優點是角分辨率高、頻帶寬、多普勒頻移大和系統的體積小。缺點是作用距離受功率器件限制。目前大多數火控系統和地空導彈制導系統中的跟蹤雷達均已工作在毫米波頻段。當需要大作用距離時所需的發射功率及天線增益都比微波系統高。其典型的應用實例有: (1 1)空間目標
37、識別雷達空間目標識別雷達:其特點是使用大型天線以得到成像所需的角分辨率和足夠高的天線增益,使用大功率發射機以保證作用距離。例如一部工作于 35GHz 的空間目標識別雷達其天線直徑達 36m。用行波管提供 10kW 的發射功率,可以拍攝遠在 16000km 處的衛星的照片。一部工作于 94GHz 的空間目標識別雷達的天線直徑為 13.5m。使用行波管提供 20kW 的發射功率時,可對 14400km 遠處的目標進行高分辨率攝像。 (2 2)直升飛機防撞雷達直升飛機防撞雷達:現代直升飛機的空難事故中,飛機與高壓架空電纜相撞造成的事故占了相當高的比率。因此直升飛機防撞雷達必須能發現線徑較細的高壓架空
38、電纜,需要采用分辨率較高的短波長雷達,實際多用 3mm 雷達。這種雷達技術還可用于車輛防障。 (3 3)精密跟蹤雷達精密跟蹤雷達:實際的精密跟蹤雷達多是雙頻系統,即一部雷達可同時工作于微波頻段(作用距離遠而跟蹤精度較差)和毫米波頻段(跟蹤精度高而作用距離較短),兩者互補取得較好的效果。例如美國海軍研制的雙頻精密跟蹤雷達即有一部 9GHz、300kW 的發射機和一部35GHz、13kW 的發射機及相應的接收系統,共用 2.4m 拋物面天線,已成功地跟蹤了距水面30m 高的目標,作用距離可達 27km。雙頻還帶來了一個附加的好處:毫米波頻率可作為隱蔽頻率使用,提高雷達的抗干擾能力。 (4 4)其他
39、軍用雷達其他軍用雷達:炮位偵察雷達用于精確測定敵方炮彈的軌跡,從而推算出敵方炮兵陣地的位置。由于雷達體積?。扇吮?、馬馱)、角跟蹤精度高,抗干擾和低截獲,常采用 3mm 波段的雷達,發射機平均輸出功率在 20W 左右。為了有效跟蹤掠海飛行的小型高速導彈(巡航導彈),艦炮火控系統的跟蹤雷達也有使用毫米波段的趨勢,如:美國挑戰者 SA-2 艦載火控跟蹤雷達采用 M(2040GHz)波段,英國 30 型艦載火控跟蹤雷達也使用了毫米波段。 圖 10:毫米波感知與綜合防撞系統 圖 11:直升機毫米波有源相控陣雷達 數據來源:航空工業雷達所、東方證券研究所 數據來源:新浪軍事,東方證券研究所 毫米波雷達是
40、汽車智能駕駛不可或缺的環境傳感器,具有廣闊的應用前景。毫米波雷達是汽車智能駕駛不可或缺的環境傳感器,具有廣闊的應用前景。智能駕駛代表著現代汽車技術與產業發展的大趨勢,而環境感知則是汽車智能駕駛的關鍵核心技術。毫米波雷達具有 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 11 波長短、頻段寬、波束窄,抗天氣干擾能力強等特點,可實現對被測目標的檢測以及距離、速度和方位角等的高精度測量,具有技術成熟、應用廣泛、成本低廉等優勢因此,毫米波雷達
41、已經成為汽車智能駕駛不可或缺的環境傳感器,具有廣闊的應用前景。 科技是軍工的第一屬性,軍工投資應著眼當下,更應放眼未來??萍际擒姽さ牡谝粚傩?,軍工投資應著眼當下,更應放眼未來。本輪國防建設的大浪潮下,讓許多優質的國防配套企業脫穎而出,但我們認為在關注財務數據、跟蹤訂單產能的同時,也應適當跳出景氣度投資的框架,尋找一些在核心技術上有雄厚底蘊,致力于新技術、新材料、新產品的應用推廣,有望從供給端推動迭代,在未來整個中國高端制造業的某一領域成為中流砥柱的優質企業。 二、二、海外宇航巨頭積極投資前沿技術領域海外宇航巨頭積極投資前沿技術領域強化強化產業鏈產業鏈 宇航產業天然具有與新技術、新產業融合發展的
42、本質要求。宇航產業天然具有與新技術、新產業融合發展的本質要求。宇航產業科技含量高,技術難度大,需要集先進科技之大成;產業鏈條長、產業關聯度強,需要集先進工業之大成;投資規模大、回報周期長、投資風險高,需要聚集各類可以利用的優質資源。近年來,通過股權投資或兼并重組方式取得更加強大的綜合競爭力已經成為世界宇航產業的一股重要潮流。一方面,大型宇航集團通過兼并收購補全產業鏈短板,擴大業務范圍,占據更多市場份額,以形成協同效應并提升產業鏈話語權;另一方面,這些宇航巨頭也積極關注新興技術領域的投資與合作,推動高科技產品在航空制造業的應用,從根本上提高生產效率或研發新產品,從而確保技術領先地位避免被顛覆的可
43、能。 空客、波音、洛馬、賽峰等宇航制造巨頭近年來明確加大了股權投資的力度??湛?、波音、洛馬、賽峰等宇航制造巨頭近年來明確加大了股權投資的力度。波音、空客、洛馬等國際宇航巨頭在 2015 年后密集開展對新技術、新產業的探索,力圖打造發展新動力,以繼續保持其在世界航空技術和航空產業發展中的領先地位。 表 1:波音、洛馬與空客風險投資概況 項目項目 波波音公司音公司 空空客公司客公司 洛洛馬公司馬公司 風投主體 HorizonX 風險投資 空客風投基金 洛馬風投基金 成立時間 2017 年 4 月 2015 年 5 月 2007 年 組織形式 風投部門、波音決策 空客成立的基金公司管理的基金,基金公
44、司擁有運營自主權 基金 資金規模 未知 1.5 億美元 2 億美元 資金來源 自有 自有。GP 是空客的獨資公司,空客集團是唯一的 LP 自有 投資期限 無期限 10 年 滾動投資(投資收益繼續用于投資) 投資方向 業務緊密關聯的關鍵領域與新的市場上開發顛覆性前沿技術的外部公司 投資風格 不以財務收益為主要目標,圍繞產業布局投資,注重新技術的獲取 在 2000 萬美元以下,主要投資與種子期與 A輪 每年只投資 4 家,預計后續會增加 68 家/年 業績情況 投資 30 余家企業 投資 39 家企業 投資 33 家、退出 10家,獲得 8 千萬美元回報 跟投情況 94 家機構跟投 15 家機構跟
45、投 69 家機構跟投 數據來源:波音、洛馬與空客風險投資機構對新技術新產業的探索,東方證券研究所 國防軍工行業深度報告 著眼當下,放眼未來:重視前沿領域的投資機會 有關分析師的申明,見本報告最后部分。其他重要信息披露見分析師申明之后部分,或請與您的投資代表聯系。并請閱讀本證券研究報告最后一頁的免責申明。 12 波音于波音于 20172017 年年 4 4 月成立了風險投資公司月成立了風險投資公司 HorizonXHorizonX,負責波音公司對新技術和新產業的探索。,負責波音公司對新技術和新產業的探索。HorizonX 有三個部門:風險投資部門、市場開發部門和技術培育部門,分別負責尋找初創企業
46、并提供資金、向現有市場引入新的能力和向新市場引入現有能力、尋找傳統商業之外的機遇。HorizonX 成立三年內共向 30 余家公司投資了近 10 億美元,主要投資領域包括高超聲速、先進材料、增材制造、智能制造、增強/虛擬現實、人工智能、自主系統、空間技術、新能源、貨運無人機等。以 HorizonX 在 3D 打印領域投資的 Digital Alloys 公司為例,其在獲得 HorizonX 等機構 1290 萬美元投資后的一年時間內,將金屬 3D 打印技術的速度提高了 4 倍,達到每小時 510kg,同時還保證了該速度下的能耗小于 1kW h/kg。該項投資以實際應用為牽引,針對 3D打印在批
47、產中效率低和成本高的弊端,進行優化改進,有效推動了航空制造中 3D 打印應用滲透率的提升。 表 2:波音 HorizonX 公司的主要投資(截至 2020 年 3 月) 投資時間投資時間 被被投公司名稱投公司名稱 公公司主營業務司主營業務 投投資額資額/萬美元萬美元 2020.02 Accion Systems 衛星推進系統 1100 2020.02 Immfly 機上連接系統 - 2019.10 Virgin Galactic 商業航天器開發 2000 2019.10 Spark Cognition 人工智能 10000 2019.09 Electric Power Systems 電池儲能
48、 - 2019.06 Robotic Skies 空間技術 - 2019.01 Isotropic Systems Limited 下一代集成衛星終端解決方案 1400 2018.09 BridgeSat 航空航天光通信 1000 2018.09 Digital Alloys, Inc. 多金屬增材制造系統,3D 打印 - 2018.06 Matter net 無人機交付物流平臺 - - Kitty hawk 無人機軟件系統 - Agylstor 航空航天計算存儲一體化系統 - 2019.08 Morf3D 航空航天鈦鋁 3D 打印 - 2018.04 Reaction Engines 超聲速
49、發動機 - 2018.03 Fortem Technologies 無人機小型探測及避障雷達系統 - - Myriota 納米衛星通信 - - Cuberg 高密度的鋰電池 - 2017.11 Gamma Alloys 航空航天金屬基復合材料 - 2017.10 Near Earth Autonomy 自主飛行技術 - - C360 Technologies 視頻和增強/虛擬現實 - 2017.06 Spark Cognition 人工智能和機器學習 - 2017.04 Upskill VR/AR 技術輔助制造 - 2017.04 Zunum Aero 電動輕型飛機 - 數據來源:波音、洛馬與
50、空客風險投資機構對新技術新產業的探索,東方證券研究所 洛馬公司早在洛馬公司早在 20072007 年就設立了風險投資基金,年就設立了風險投資基金,2018 2018 年年 6 6 月受美國政府減稅政策的利好影響,月受美國政府減稅政策的利好影響,洛馬公司將風投基金規模由洛馬公司將風投基金規模由 1 1 億美元增至億美元增至 2 2 億美元。億美元。2016 年至今,洛馬風險投資基金已經向 8家公司投資 4000 萬美元。與 HorizonX 類似,洛馬風險投資基金主要投資在與公司業務緊密關聯的關鍵領域與新市場上,主要包括自主系統與機器人、數據分析、網絡安全、人工智能、空間技術、下一代電子技術、先