军工贸易专题报告:中国战斗机出口逐步跻身军贸主流市场
(报告出品方/作者:中邮证券,鲍学博、马强、王煜童)
1 战斗机为主要军贸产品,美、欧、俄占据主要市场份额
1.1 战斗机是军贸市场主要产品
在全球军贸交易中,军机为主要产品。根据 SIPRI 数据,2018-2022 年,全 球军贸交易中,军机占比 47.5%,交易量较 2013-2017 年增长 7.0%,市场份额提 升 5.4pcts。
根据 SIPRI 数据,2018-2022 年,全球前十的军贸飞机进口国包括沙特阿拉 伯(占比 11.7%)、印度(占比 11.0%)、卡塔尔(占比 7.6%)、澳大利亚(占比 6.6%)、日本(占比 5.3%)、韩国(占比 4.2%)、埃及(占比 4.0%)、英国(占比 3.9%)、挪威(占比 3.6%)、荷兰(占比 3.4%)合计进口飞机价值量 401.84 亿 TIV, 占全球军贸飞机进口量的 61.2%。 根据 World Air Forces 2023,当前全球共有战斗机 14659 架。其中,美国、 中国和俄罗斯分别以 2757 架、1570 架和 1517 架的战斗机数量位居前三,合计 拥有战斗机占比达 40%。印度、韩国、巴基斯坦、沙特阿拉伯和埃及等国,其自 身的战斗机研制生产能力较弱,但目前战斗机保有量居世界前列,为主要的战斗 机进口国。
1.2 美、欧、俄具有先发优势,占据主要战机军贸市场
全新战机军贸出口以美国、俄罗斯、法国、中国为主。2018-2022 年,美国、 俄罗斯、法国和中国战斗机军贸交付数量分别为 323 架、142 架、105 架和 70 架, 合计占全球战斗机出口数量的 95%。此外,英国和意大利以“台风”等战机的交 付,合计占全球战斗机出口 4%;瑞典向巴西出口“鹰狮”战机 5 架;巴基斯坦向 尼日利亚出口“枭龙”战机 3 架。
从国际格局来看,军贸战斗机厂商主要包括美国的洛克希德∙马丁公司和波 音公司,俄罗斯的苏霍伊公司和米格公司,法国的达索公司以及欧洲英国、德国、 意大利和西班牙 4 国合作的欧洲战斗机公司。
(1)美国洛·马公司
国际军工巨头洛∙马设计制造的战斗机主要包括隐形战斗机 F-35、F-22 和多 用途战斗机 F-16。目前,F-35 战机是洛∙马公司收入占比最大的项目。2022 年, 洛∙马公司收入 659.84 亿美元,其中,航空部门实现营收 269.87 亿美元,同比增 长 1%,F-35 战机销售收入占洛∙马公司航空业务收入的 66%,国际贸易收入占航 空部门总销售额的 33%。近几年,洛∙马公司航空部门国际贸易收入占比维持在 30% 以上。
洛∙马公司航空部门的营业利润率基本保持稳定,虽然 F-35 战机分批次价格 持续降低,但生产效率提升和规模效应起到良好对冲,2022 年,洛∙马公司航空 部门营业利润率为 10.6%。
(2)美国波音公司
波音公司的国防、空间和安全部门主要研究、开发、生产和改装军用有人/ 无人飞机,包括战斗机、教练机及其武器系统,其中,战斗机主要包括 F/A-18 和 F-15;垂直升力飞机,包括旋翼机和倾转旋翼机;军机商业衍生型,包括反潜和 加油机;战略防御和情报系统,包括战略导弹和防御系统、C4ISR 系统、网络和 信息解决方案及情报系统等。2022 年,波音公司收入 666.08 亿美元,同比增长 7%,其中,国防、空间和安全部门实现收入 231.62 亿美元,同比下滑 13%,占公 司总收入的 35%。近几年,波音公司国防、空间和安全部门业务的国际销售收入 占比在 25%左右。
波音公司的国防、空间和安全业务营业利润率从 2021 年的 5.8%降至 2022 年 的-15.3%,盈利能力受到挑战。《华尔街日报》2 月 23 日消息,波音公司表示计 划在 2025 年停产 F/A-18 战斗机,但将继续生产 F-15EX 战斗机,并表示公司将 把资源集中在支援飞机和潜在的新一代载人和无人喷气式飞机上。
(3)法国达索公司
达索公司是世界主要军用飞机制造商之一,具有独立研制军用和民用飞机的 能力,其研制生产的战斗机型号包括“幻影”系列和“阵风”系列。2022 年,达 索公司国防业务营收 48.25 亿欧元,同比下降 9%。这主要是由于 2022 年公司仅 向国外客户交付 13 架阵风战机,与 2021 年 25 架阵风战机的交付量相比明显下 滑,公司国防业务外销收入从 45.49 亿欧元下降至 36.16 亿欧元。 达索公司国防业务外销收入占比自 2012 年以后呈上升态势,2021 年,外销 收入占公司国防业务收入的 86%。2022 年,因阵风战斗机交付数量下降,外销收 入占比小幅回缩。
盈利能力方面,2022 年达索公司实现净利润 8.3 亿欧元,同比增长 20%,主 要是由于营收整体增长以及联营子公司泰雷兹的净利润增加。公司净利率从 2021 年的 9.6%提升至 2022 年的 12.0%。
(4)欧洲战斗机公司
欧洲战斗机公司是欧洲“台风”战斗机的制造商,由英国、德国、意大利和 西班牙,及其航空航天公司——空中客车公司、BAE 系统公司和莱昂纳多公司合 作成立。股权方面,英国和德国分别持有 33%的股权、西班牙和意大利分别持有 13%和 24%的股权。 根据公司官网数据,“台风”战斗机目前已接到订单 680 架,实际交付 586 架。目前,该飞机在五个欧洲国家和阿拉伯海湾的四个国家服役。
(5)俄罗斯苏霍伊公司和米格公司
苏霍伊公司和米格公司是俄罗斯历史悠久的飞机研发与制造商,两家企业都 起源于二战前苏联的飞机设计局。2022 年,俄罗斯联合航空制造集团(UAC)宣 布旗下米格公司和苏霍伊公司正式合并为一家公司。改革后,苏霍伊和米格两个 公司的独立品牌仍会保留,UAC 将直接管理航空产品的设计和生产。 苏霍伊设计局成立于 1939 年,创始人帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊在担任 总设计师的 30 年间,主导和参与设计了 50 多型飞机。苏联解体后,苏霍伊设计 局与位于新西伯利亚的航空产品联合体、位于阿穆尔河畔共青城的航空产品联合 体,以及位于伊尔库茨克的航空公司合并组成苏霍伊航空集团。2006 年 2 月,苏 霍伊集团与俄罗斯其他主要航空、航天设计或者制造公司合并成立联合航空制造 公司。
米格设计局是由飞机设计师米高扬和格列维奇所共同创立的,全名叫做“米 高扬-古列维奇设计局”。米格系列战斗机从初代到米格-35 从未断代,但从米格 -29 开始,由于其产品定位的失误加上苏联解体影响,米格系列开始走“下坡路”。 虽然后来拿出了改进方案,推出了升级的米格-35,但在与苏霍伊的竞争中依然 略逊一筹。
2 军贸市场以多型三代机和美国 F-35 四代机为主流机型
2.1 美、俄、法、中为主要军机出口国
战斗机有多种划代方法,飞机速度、雷达系统和隐身能力是飞机代际换分的 重要指标。以旧西方标准的四代战机或新美标准的五代战机为例,其划分依据是 战机需具有 4S 性能,即超机动、超隐身、超音速巡航和超视距作战,以美国 F22、F-35 为代表机型。按旧西方标准,目前,我国四代战机有歼-20 和 FC-31, 俄罗斯四代战机有苏-57。根据国内将歼-20 称为四代机的习惯,本文中采用旧西 方标准的战斗机代际划分。
战斗机军贸既包括全新战机,也包括二手战机,涉及众多机型。根据 SIPRI 数据,2018-2022 年,全球军贸交付战机 885 架。剔除二手战机,2018-2022 年, 全球军贸全新战机交付量为 674 架,占战机交付量的 77%。战斗机军贸以美国的 F-35A、F-15“先进鹰”,法国的“阵风”,中国和巴基斯坦的“枭龙”,以及俄罗 斯的苏-30MK 等全新战机为主。 需要说明的是,“枭龙”是中国和巴基斯坦联合研制的轻型战斗机,在 SIPRI 的统计中,将巴基斯坦被授权在本国生产的“枭龙”战机也计入中国出口。
2.2 发动机、雷达和隐身性能为战机竞争力的关键体现
(1)航空发动机:战斗机超声速巡航、超机动性能的关键
航空发动机是战斗机的“心脏”,是体现战斗机性能的核心。目前,军用航空 发动机已经发展了 4 代,预研第 5 代。 第 3 代航发趋于完善和成熟。自 20 世纪 70 年代以后,各国相继研制了推重 比为 8 一级的 3 代军用航空发动机,如 F100、F404、F110、RB199、M88、EJ200、 AL-31F 等,成为 F-15、F-16、F/A-18、“狂风”、“幻影”、米格-29 和苏-27 等战 机动力装置。自 70 年代投入使用以来,第 3 代战斗机发动机不断地进行改进和 改型,提高了可靠性、耐久性和维修性,普惠公司的 F100-PW-200 发动机发展到 F100-PW-229A 和 F100-PW-232 发动机;通用电气公司的 F110-GE-100 发动机发 展到 F110-GE-132 发动机,F404-GE-400 发动机发展到 F414 增推型发动机;俄 罗斯的 AL-31F 发动机通过增大风扇直径和增加铰接的推力矢量喷管改进发展为 AL-37FU 发动机。第 3 代战斗机最新衍生型发动机推重比已达到 8.7-10.0。
第 4 代航发研制壁垒高,满足第 4 代战斗机的超声速巡航、过失速机动、隐 身性能和高可靠性等能力要求。第 4 代战斗机是从 20 世纪 80 年代初开始筹备研 制的空中对抗战斗机,要求具有隐身(在作战中逃避地面和飞机探测)、高燃油 效率下超声速(缩短响应时间和有效打击敌机)、超声速机动等能力,还要求具 有高的适应性、可靠性、维修性、耐久性等。第 4 代航空发动机具有高推重比、 低耗油率、无约束操纵能力、高可靠性、较长寿命等特点,典型代表为美国的 F119 发动机、F135 发动机和俄罗斯的 AL-41F 发动机。
美国装配 F119-PW-100 发动机的第 4 代重型战斗机 F-22 于 2002 年投入部队 使用,2005 年形成初步作战能力,并已经停止生产。第 4 代战机 F-35 装配 F135 发动机,其主推进系统以 F119 发动机核心机为基础。
(2)雷达:超视距作战的关键
机载雷达诞生于第二次世界大战期间,是航空器获取环境信息、航行信息以 及对抗敌方反信息获取的主要探测设备。机载火控雷达发展历程大体分为三代, 第一代是测距机、脉冲雷达;第二代是脉冲多普勒雷达;第三代是无源/有源相 控阵雷达。当前的四代机、三代改战机雷达普遍采用自适应有源相控阵架构。 21 世纪初,有源相控阵机载火控雷达 AN/APG-77 的研制成功标志着机载火 控雷达进入新阶段。相控阵雷达利用相位扫描,将雷达天线做成一个规则排列许 多个辐射单元和接收单元(阵元)的平面,通过控制输往各阵元电流相位的变化 完成波束方向的改变。有源相控阵雷达在探测威力、探测精度、多目标跟踪、侦 察成像、抗干扰、可靠性等方面,较第二代机械扫描脉冲多普勒雷达取得了较大 进步。美国 F-22、F/A-18 和 F-35 等众多战机已普遍配装有源相控阵雷达。
(3)隐身性能:四代战机的典型要求
提高武器装备的隐身性能从而降低发现概率是提高战场生存能力和作战效 能非常有效的方法,也是世界各国都在极力发展的技术。美国继续研制了 F-22、 F-35、B-21 等新型隐身飞机,并对 F-15、F/A-18 等一些旧型号进行了隐身性能 的更新改造。 隐身性能是四代机性能的典型体现。在四代机所拥有的隐身、超声速巡航、 超机动性和高度综合的航电系统等性能特征中,后三项均可通过改进在三代机上 得到不同程度的实现。但是,隐身性能与飞机气动外形密切相关(军用飞机雷达 隐身能力的 80%左右是由外形设计所决定),三代机囿于其机体原始设计,靠局部 修形、外覆吸波涂层、座舱盖金属镀膜等手段仅能在一定程度上提升隐身能力, 但很难实现与四代机接近的隐身。
2.3 当前战斗机军贸市场以三代机和四代机为主
当前,国际军贸市场上,全新战斗机出口以四代机和三代机为主,而具有出 口能力的国家仅有美国、欧洲(英国、德国、意大利和西班牙 4 国合作)、法国、 俄罗斯和中国等部分国家。 三代机型号众多,是当前世界大多数国家空军中坚力量。三代机从 20 世纪 70 年代初开始服役,不再片面追求高空高速性能,而重点突出中/低空、亚/跨声 速机动性,主要包括美国 F-14、F-15、F-16 和 F/A-18,欧洲的“台风”、“阵风” 和“鹰狮”,以及俄罗斯的米格-29、米格-35 和苏-27、苏-30、苏-35 等。虽然, 欧洲“台风”、“阵风”、“鹰狮”、美国 F/A-18E/F“超级大黄蜂”、俄罗斯苏-35、 米格-35 等部分 20 世纪 90 年代后入役的战斗机与美国 F-22 同期研制,作战能 力也较早期三代机明显提高,但与 F-22 为代表的四代机仍有着很大差距,尤其 是不具备隐身这一核心性能特征。
四代机不仅飞行性能进一步提高,具备超声速巡航、超机动和高敏捷等特性, 更重要的是拥有良好的隐身性能,在作战能力方面与上一代飞机拉开了巨大差距。 目前世界上仅美国、俄罗斯和中国有生产能力,列装型号仅有美国的 F-22、F-35、 俄罗斯的苏-57 和中国的歼-20。
2.3.1 三代机型号众多、性能各异
目前,军贸市场上三代机主要有美国 F-15“先进鹰”、F-16V、F/A-18E,中 国歼-10C、“枭龙”,俄罗斯的苏-30、苏-35、米格-29,法国的“阵风”、幻影2000,欧洲的“台风”,瑞典的“鹰狮”等。
(1)重型战机军贸市场以美国 F-15、俄罗斯苏-30/-35 为主
F-15 战机从 1972 年首飞已在美军服役 50 年,先后生产了 F-15A、F-15C 单 座空优战斗机、F-15B、F-15D 双座教练机以及 F-15E 多用途战斗机等多种型号。 得益于大量且持续的出口,F-15 平台的改进一直在持续。卡塔尔于 2017 年采购 的 F-15QA“先进鹰”战机与早期的 F-15 相比加装了红外搜索和跟踪传感器、电 传操纵系统、电子战套件、AN/APG-82(V)有源相控阵雷达以及新型座舱显示设 备。除美国外,沙特阿拉伯、日本、以色列、韩国等拥有 F-15 战机较多。 苏-30SM 和苏-35S 是俄罗斯现役主力重型战斗机,也是主推的外销机型,一 个是双座,一个是单座,都配备了矢量推力发动机。苏-30 和苏-35 都是在苏-27 基础上改进而成的,苏-30 突出了对空对地双重用途,其出口型苏-30MK 装备了印度航空电子设备,苏-35 则为超机动性多用途战斗机。与美国 F-15 相比,苏30/-35 战机市场更为分散,除俄罗斯本国列装以及出口印度较多外,阿尔及利 亚、越南、哈萨克斯坦、委内瑞拉、马来西亚、印度尼西亚等国均有列装。但需 要说明的是,俄罗斯、越南、哈萨克斯坦和印度尼西亚数据包含了苏-27 战机。
(2)中型战机主要包括美欧 F/A-18、阵风、台风三大机型
F/A-18E/F“超级大黄蜂”由波音公司主要作为航母舰载机设计开发,和早期 的 F/A-18C/D 相比,“超级大黄蜂”形体更大性能也更先进,最大起飞重量 30 吨, 装备两台 GE 公司 F414 涡扇发动机,单台推力 62.3kN,加力推力 97.9kN,最大飞 行速度 1.8 倍音速,作战半径 722km。“超级大黄蜂”机身内装有一门 20 毫米航 炮,可携带各种空对空和空对地武器,具备空中加油能力。由于 F/A-18 最初作为 航母舰载机的定位,主要装备于美国海军和海军陆战队,此外,也出口加拿大、 西班牙、芬兰等国家。 “阵风”由法国达索公司研制开发,采用三角翼加鸭翼设计,装备两台 M88 涡扇发动机,2000 年开始服役,装备法国空军和海军。“阵风”最大速度 2 倍音 速,作战半径 1800km,最大起飞重量 24.5 吨。除法国本国列装外,“阵风”战机 还出口印度、卡塔尔、埃及和希腊等国。
“台风”战机(Eurofighter Typhoon)是意大利、英国、德国和西班牙联合 研制的双发多用途战斗机,采用三角翼加鸭式前翼设计,安装两台 EJ200 涡扇发 动机,每台额定推力 60kN,加力推力 90kN。“台风”最大起飞重量 23.5 吨,最 大飞行速度超 2 倍音速,可进行超音速巡航,作战半径 1400km。“台风”主要武 器是一门毛瑟 BK-27 型 27 毫米航炮,翼下可携带各种中近程空空导弹、反舰导 弹、反辐射导弹以及防区外巡航导弹。“台风”战机以意大利、英国、德国和西班 牙研制 4 国为主要列装国家,此外,沙特阿拉伯有 72 架“台风”战机。
(3)轻型战斗机,我国“枭龙”和“歼-10C”进入军贸市场
F-16 是目前世界上保有量最多的战斗机。根据 World Air Forces 2023,除 美国外,土耳其、以色列和埃及拥有 F-16 战机均超过 200 架,韩国和希腊拥有F-16 战机均超过 150 架。F-16 的最新升级型号 F-16V(Block 70/72)被洛·马公 司称为最先进的“四代机”(按旧西方标准为三代机)。F-16V 采用 APG-83 有源相 控阵雷达,为 F-16V 提供了四代机的雷达能力。根据 World Air Forces 2023, F-16V 的订单包括摩洛哥、巴林岛、保加利亚、斯洛伐克、菲律宾等。
幻影-2000 是 20 世纪 70 年代达索研制的战斗机,采用三角翼设计,装备一 台 M53 发动机,可以携带各种导弹和炸弹武器,参加过伊拉克战争和科索沃战争。 1996 年在希腊和土耳其冲突中希腊空军的“幻影-2000”曾用空对空导弹击落一 架土耳其空军 F-16C。目前,拥有“幻影-2000”最多的是法国,达 97 架,阿联 酋、印度和希腊分别拥有“幻影-2000”59 架、57 架和 42 架。 米格-29 飞机配装两台 RD-33 发动机,最大起飞重量达 19.7 吨,1984 年以 来发展了包括米格-29S、米格-29SM、米格-29G、米格-29M 等多种型号。当前军 贸市场上米格-29 机型主要是米格-29M 和米格-29SMT。米格-29SMT 多用途战机 是在米格-29S 的其础上发展而来的,采用不同的模压机身骨架,标配空中加油探 头,并支持副油箱,安装了改进的 N019MP 雷达,性能大幅提升。米格-29M 采用 了 Phazotron N-010 Zhuk 脉冲多普勒雷达,可以一次跟踪 10 个目标,并在发射 空空导弹后可引导导弹攻击。根据 World Air Forces 2023,俄罗斯拥有米格29 战机 275 架,印度是俄罗斯之外拥有米格-29 最多的国家,达 120 架。
歼-10C“猛龙”是成飞研制的轻型多用途战斗机,采用三角翼加鸭式前翼布 局,机身采用蜂腰式设计,装备一台大推力涡扇发动机,额定推力 79kN,加力推力 129kN,最大飞行速度 2.2 倍音速,具备良好的跨音速机动性能。“猛龙”的航电 和火控系统达到世界先进水平。2022 年 3 月 11 日,我国首批 6 架歼-10C 战机首 次出口巴基斯坦。 对于最大起飞重量小于 15 吨的轻型战机,军贸市场主要有“枭龙”和“鹰 狮”两型战斗机。“枭龙”战斗机是中国航空工业集团和巴基斯坦空军共同投资、 研制的一款全天候、单发、单座、多用途轻型战斗机,最大起飞重量 13.5 吨。 “枭龙”Block 3 最多能挂载 5 枚最大射程 145 千米的“霹雳”15E 中远程主动 雷达制导空对空导弹,以及 2 枚最大射程 20 千米左右的“霹雳”10E 红外成像近 距格斗导弹,具有较强制空能力。目前,拥有“枭龙”战机最多的国家是巴基斯 坦,达 134 架,此外,“枭龙”战机也出口了缅甸和尼日利亚。
瑞典 JAS-39 Gripen“鹰狮”战斗机是一种轻型多用途战斗机,采用一台沃 尔沃航空公司生产的 RM12 涡扇发动机,额定推力 54kN,加力推力 89kN,最大起飞 重量约 14 吨,最大飞行速度可达 2 倍音速,作战半径 800km。“鹰狮”可携带的 武器较多,但作战半径太短,适合国土面积不太大的国家使用。目前,拥有“鹰狮” 战机数量最多的国家是瑞典,达 94 架,此外,出口了南非、捷克共和国、匈牙 利和泰国。2014 年,巴西空军与瑞典萨博公司签订合同,宣布共同研制并生产 36 架“鹰狮”战斗机,双方在巴西建立生产线,以实现该机的巴西本土化生产。根 据 SIPRI 数据库,巴西“鹰狮”Gripen-E 战机订单达 40 架,并已接收 5 架。
2.3.2 美国 F-35 是当前军贸市场唯一四代机型
四代机在 21 世纪初开始陆续投入使用。目前,国外已经列装服役的四代机 仅有美国 F-22/F-35 和俄罗斯的苏-57 三种机型,国内仅有歼-20 一