分析師 | 邱世梁 王華君
研究助理 | 陳晨 ? ?
無人機較載人機優勢突出,演變為現代戰爭的利器,易消耗屬性不斷加強。
1. 無人機的概念:無人機系統由飛行平臺、動力裝置、航電系統、任務載荷系統、地面系統、綜合保障系統等組成,其中飛行平臺是無人機系統中的主體。
2. 較載人機優點突出:相比傳統的載人飛機,無人機具有體積小質量輕、造價便宜、編組靈活、對作戰環境要求低等優點,在反恐戰爭、納卡戰爭、俄烏沖突等實戰中展現出了巨大的軍事價值,已經成為現代戰爭的重要角色。
3. 無人機用途變化:無人機在戰場上的功能呈現出多樣化趨勢,從最初靶機和自殺式投放炸彈,逐漸拓展出偵察、情報收集、跟蹤、通訊以及自主攻擊用途。
4. 易耗屬性不斷強化:據央視新聞報道,2023年1月14日摩薩德公布俄烏沖突裝備損失報告,俄羅斯累計損失無人機200架、烏克蘭損失無人機2750架。
5. 無人機國內外發展:美軍無人機配置軍種廣,無人機裝備數量破千,以重型無人機、偵察無人機和察打一體無人機為主。我國已研發出多款察打一體的無人機產品,“彩虹”、“翼龍”系列代表的無人機產品性能優異,軍貿市場口碑較好。
無人機作為新域新質裝備,高新技術聚集、產業鏈完整性強。
1. 新域新質裝備:隨著軍事戰場的不斷演繹迭代,武器裝備正朝著信息化、智能化、無人化和集群化方向發展,無人作戰將是未來戰爭首選形式之一。
2. 無人機產業鏈:包括上游原材料和元器件/零部件、中游分系統集成(包括動力系統、航電系統、任務載荷、地面系統和綜合保障系統等)、下游整機集成,產業鏈完整性強。無人機產業鏈央企院所、高等院校和民營企業均有參與。
3. 價值分布:以翼龍系列無人機為對象,我們測算得到各分系統采購金額占采購總額的比例:機載成品57%、機體16%、地面站12%、綜合保障設備2%。
軍用無人機內需和外貿雙驅動,工業級無人機市場空間廣闊。
1. 全球軍用無人機市場:根據蒂爾集團報告,2023-2032年全球軍用無人機市場規模持續保持增長,預計2032年全球軍用無人機市場規模達到164億美元,復合增速為3.44%;2032年研發費用將達到78億美元,復合增速為2.25%。
2. 我國軍用無人機市場:假設我國軍用無人機采購費對標美國占國防預算比例約0.4%,預計2023年我國軍用無人機市場需求約60億元。
3. 我國無人機軍貿市場:根據SIPRI數據,中國2010-2020年全球軍用無人機市場規模占比為17%,排名第三,主要出口機型為“彩虹”和“翼龍”無人機。
4. 我國民用無人機市場:根據Frost&Sullivan數據,中國工業無人機市場規模在2024年將達到3208億元,預計2020-2024年復合增速為56%。
無人機:戰爭角色轉變、現代戰爭的利器
1.1 ?項目歷程:堅定自主創新之路
1.1 無人機的概念,軍民用應用場景不斷拓展
無人機是指沒有駕駛人員、可攜帶任務載荷、可重復使用、以無線電遙控或者自身程序控制為主的新型航空器。相比傳統的載人飛機,無人機具有體積小質量輕、造價便宜、編組靈活、對作戰環境要求低等優點,在反恐戰爭、納卡戰爭、俄烏沖突等實戰中展現出了巨大的軍事價值,已經成為21世紀陸戰、海戰、空戰舞臺的重要角色。根據《無人機系統概論》,無人機系統由飛行平臺、動力裝置、航電系統、任務載荷系統、地面系統、綜合保障系統等組成,其中飛行平臺是無人機系統中的主體。
按照無人機用途劃分,可分為軍用無人機和民用無人機。
(1)軍用無人機按照作戰用途可以分為單用途無人機和多用途無人機,單用途無人機按照任務又可以劃分偵察機、戰斗機、電子干擾機、通信中繼無人機等,多用途無人機主要指察打一體無人機。
(2)民用無人機可分為工業級無人機和消費級無人機,工業級無人機可在氣象、監測、農用、通信、治安管理等多個領域應用,消費無人機主要用于航拍等娛樂消費領域。
世界主要軍事強國高度重視體系化推進新域新質作戰力量建設,并將其作為奪取智能化高端戰爭主導權的重要抓手。世界各國軍隊面臨的作戰場景復雜多樣,單一的偵察機、偵察衛星系統難以滿足偵察需求,并且隨著各國愈發重視人員傷亡、有人飛機的生存環境越來越差,各國軍隊急需有效完成高風險性任務、人員零傷亡、高重復利用率的裝備。
軍用無人機相比載人機在隱蔽性、造價成本、平臺適應性、飛行環境適應性、人員傷亡、續航時間等方面具備較大優勢。軍用無人機由于不需要考慮飛行員影響因素,在設計上可以完全為任務導向,速度、高度、航程、機動性、續航時間均可以突破人的生理極限。自從早在越南戰爭首次應用到戰爭后,在阿富汗戰爭、海灣戰爭、俄烏沖突均表現出色,受到軍方青睞。
1.2 無人機的演變,從靶機成為新型軍事作戰裝備
無人機最初用途是靶機。無人機概念于1914年一戰時期由英國人卡德爾和皮切爾提出,1917年首次研發獲得成功,但直至20世紀50年代初才獲得了真正的應用。當時無人機主要作為靶機使用。(靶機是一種作為射擊訓練目標的軍用飛行器。這種飛行器利用遙控或者是預先設定好的飛行路徑與模式,于軍事演習或武器試射時模擬敵軍之航空器或來襲導彈,為各類型火炮或是導彈系統提供假想的目標與射擊的機會。)
無人機逐步拓展軍事用途。二戰以后,美國使無人機從訓練擴展到了實際作戰中,并不斷在戰場上嶄露頭角;以色列在中東戰場成功應用無人機完成軍事任務,讓世界對無人機戰爭地位的認識發生改變。隨著電子信息技術和動力裝置技術的進步,無人機在戰場上的功能呈現出多樣化的趨勢,從最初的靶機和自殺式投放炸彈,逐漸拓展出偵察、情報收集、跟蹤、通訊以及自主攻擊等軍事功能。
無人機戰場角色逐漸豐富。無人機衍生出包括靶機、偵察無人機、攻擊無人機、通信中繼無人機、察打一體無人機等多類。無人機的種類增加,具有專業化、多功能、智能化、高可靠性、使用簡便等特性機型相繼投入戰場,滿足更多的作戰需求,無人機的戰場角色逐漸豐富。
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無人機易耗屬性不斷強化。根據央視新聞報道,2023年1月14日以色列情報機構摩薩德公布的俄烏沖突裝備損失報告,俄羅斯累計損失無人機200架、烏克蘭損失無人機2750架。另根據烏克蘭新聞報道,2022年2月24日-2023年8月7日,期間俄羅斯損失無人機4154架,單日損失新增28架。以俄烏沖突為代表的現代戰爭下,無人機成為主要裝備力量,同時消耗遠遠大于固定翼飛機和直升機,易耗屬性突出。
1.3 國外無人機發展:美軍裝備數量多,歐洲產業體系先進
美軍無人機配置軍種廣,無人機裝備數量破千。根據英國國際戰略研究所《The Military Balance 2023》報告披露,美軍裝備無人機超過1000架,其中陸軍裝備416架、空軍教練與訓練部裝備237架,空軍裝備114架、海軍陸戰隊裝備100架。
美軍無人機以重型無人機、偵察無人機和察打一體無人機為主。1)按重量維度統計,無人機可分為重型(大于600kg)、中型(150-600kg)和輕型(20-150kg)三類,美軍重型無人機比例達57%,中型無人機26%,小型無人機17%;2)按作戰功能維度統計,美軍裝備偵察(ISR)無人機546架,察打一體(CISR)無人機490架,運輸(TPT)無人機28架。
美軍裝備無人機型號達20余款,MQ-9A無人機裝備最多。按機型統計,美軍主要無人機裝備有MQ-9A重型察打一體無人機286架,RQ-7B中型偵察無人機236架,MQ-1C重型察打一體無人機204架,BQM-147輕型偵察無人機100架。
MQ-9無人機由美國通用原子公司研發,系長航時中高空大型“察打一體”無人機,可以執行攻擊、情報搜集、監視與偵察任務。
美國是世界上最早研制并使用ISR(Intelligence, Surveillance & Reconnaissance)無人機系統的國家,現有無人機已構建覆蓋高、中、低空,遠、中、近程,大、中、小型,戰略、戰術,攻擊、對抗等多層面、多種類的無人機裝備技術體系,擁有超過200個型號的軍用無人機,其研發和采購經費超過了世界無人機領域經費總支出的三分之二。
美軍制定了中長期無人機發展規劃,維持全球優勢。2018年,美國國防部發布了《無人機系統綜合路線圖》(2017-2042年)。美國國防部的無人機發展愿景可概括為互操作性、自主性、網絡安全和人機協作四大方面。預計到2042年,美國將整合無人機系統,建立新的作戰模式與理念,立足未來體系作戰的支撐能力。
以色列已經形成從長航時無人機、戰術無人機到攻擊無人機的較為完整的無人機體系,代表機型是蒼鷺和搜索者無人機。以色列是無人機技術發達國家。以色列的無人機發展從20世紀80年代起,以色列政府對國內的研發資源進行整合,進一步增強了無人機的研發力量,由此開始,以色列逐步向無人機發展強國邁進。以色列無人機注重實際和實用性,完全根據以色列本國的需求來確定。強調創新性,突出裝備的優勢。
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無人機行業是俄羅斯最重要的活動方向,將投資1萬億盧布。2012年,普京宣布“必須從戰略高度重視無人機的研發和生產”。在政策扶植下,俄羅斯無人機產業啟動了爆發性增長。2009至2015年期間,俄羅斯研制成功了一批微小型偵察無人機;2015年起,中型無人機開始試飛,突破了俄軍無人機有偵察能力而無攻擊能力的被動局面,2021年俄軍首次披露了俄羅斯“獵戶座”無人機在敘利亞實戰的畫面。
2023年4月據俄羅斯衛星社報道,普京表示,無人機領域有發展潛力,應領先競爭對手一步,應該流水線生產具有前景的無人機。無人機行業是俄羅斯最重要的活動方向,非常有前景,未來對該領域的投資額將達到1萬億盧布。俄羅斯計劃到2026年底每年生產1.8萬架無人機,到2030年生產3.2萬架,滿足俄國內約70%需求的水平。
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英國雷神無人機是目前英國無人機的最高水平。雷神無人機采用飛翼布局及低探測性復合材料設計,以降低長距離作戰中遭敵軍雷達偵測的機會。其用途集持續偵測、情報共享、鎖定目標及打擊任務為一身。
法國聯合歐盟國家發展先進無人機。神經元無人機是是由法國領導,瑞典、意大利、西班牙、希臘和瑞士參與的無人戰斗機(UCAV)技術演示驗證項目。該機將具有低可探測性,采用飛翼布局,大量使用復合材料。
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總體上,西方國家的無人機發展早,產業體系成熟。美國的無人機技術領先其他國家,無人機型號眾多、性能位于世界前列。以色列已經形成長航時無人機、戰術無人機、攻擊無人機的完整體系。俄羅斯2012年后大力發展無人機。英國的技術仍然處在世界前列,法國選擇獨立發展與其他歐洲國家聯合研制無人機的產業模式。
1.4 我國無人機發展:察打一體無人機打造中國制造名片
起步階段:建立無人靶機研制生產能力。中國的軍用無人機建設始于上世紀50年代,從蘇聯引進了20架拉-17和10架更新版米格-15無人靶機。60年代中國開始了獨立無人機研發工作,1962年研發出中國第一代無人機B-1,1976年南京航空航天大學研發出長空一號無人靶機,北京航空航天大學于1979年研發出長虹一號無人機。七十年代末我國開始批量使用無人機,主要作為防空系統的靶機和干擾誘餌等。
成長階段:形成無人偵察機研制生產能力。八十年代初,無偵5無人機開始陸續裝備部隊;八十年代末,由以色列進口先鋒無人機,用于炮兵定位和校射偵察。我國逐漸具備了偵察無人機的研發和制造能力,在高等院校研發無人機的同時,成立了一系列由大型軍工企業牽頭的科研院所針對無人機技術開展開發,主要包括航空工業集團、航天科技集團、航天科工集團和中國電子科技集團等。
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全面發展階段:構建察打一體無人機研制生產能力。當前,我國軍用無人機性能已比肩國際先進水平。軍用無人機是高科技系統化、密集型的典型代表,我國已研發出多款察打一體的無人機產品,“彩虹”、“翼龍”系列代表的無人機產品性能優異,受到海外市場的歡迎,成為無人機軍貿的明星產品。
? 無人機產業鏈:新域新質裝備領域,產業鏈完整性強
2.1 無人機高新技術聚集,作戰功能不斷升級
2.1.1 無人機匯集眾多高新技術,技術壁壘高
軍用無人機系統融合了眾多高新技術。作為最先進裝備之一,軍用無人機應用了大量應用了最新科技成果,具體體現在以下六個方面。
一、隱身技術。新一代多用途、隱身無人機的研制,已經成為世界各國空軍新的研究和發展之重點?,F代隱身技術和無人機技術結合而形成的新型隱身無人機,在隱身性能、生存能力、作戰主動權方面正在不斷提高。無人機隱形技術主要包括雷達隱身、光電隱身與聲隱身技術。
二、飛控系統技術。飛控系統是無人機的大腦,屬于無人機航電系統的分支。飛控系統是無人機完成起飛、空中飛行、執行任務、返場著陸全過程的核心系統,可以控制無人機的飛行姿態、航向、速度、高度等參數,對無人機的功能和性能起決定性作用,是無人機實現智能化控制的基礎。
三、動力系統。動力系統由發動機和輔助系統構成。動力系統的核心是發動機,被譽為飛機的心臟。軍用無人機常具有高空、長航時等任務特點。為應對無人機的作戰場景不斷拓展,無人機發動機也在逐步升級。無人機目前使用的有活塞發動機、渦輪發動機等。
四、通訊與探測技術。提高無人機通信能力,需要解決天線尺寸與功率等方面存在問題。偵察是無人機最基本的作戰功能之一,多數無人機需要攜帶偵察裝備,如生化探測器、攝像機與紅外探測器等;通訊中繼、應急保障是無人機重要的作戰應用,涉及到的高精度加密通訊與傳感器微型化等技術是通訊和探測技術重要研發方向。
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五,電磁干擾與防護等安全技術。電磁干擾也是電子戰的主要方式,獨立完成電磁干擾任務,或配合其他裝備協同完成復雜作戰任務,這是美軍等西方國家重要的無人機應用方向之一,利用無人機干擾敵人電子設備已在“斬首”軍事行動中得以應用。同時,電磁干擾是無人機失事主要原因之一,加強電磁干擾屏蔽技術,保障控制基站與無人機的通訊不受干擾,將有效保證無人機執行任務安全性。無人機的電磁防護系統包括輕質機載防護機箱、接口和脈沖防護模塊、FSS天線罩、射頻前端防護器、機體防護等。
六,復合材料技術。無人機因其低成本、輕結構、高機動、大過載、長航程、高隱身的鮮明技術特點,有著減輕機體結構重量的迫切需求。為了盡可能減重,無人機大量應用了復材,且用量普遍高于有人戰斗機,一般在60%~80%之間。復合材料在無人機機體上的應用發展經歷了從整流罩,到承載小的部件,到主承力結構,進而到翼面盒段、翼身融合等整體一體化成型的發展歷程。
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2.1.2 無人機作戰功能逐漸完善,向智能化、無人化和集群化轉變
無人作戰是未來戰爭首選形式之一。隨著軍事戰場的不斷演繹迭代,武器裝備正朝著信息化、智能化、無人化和集群化方向發展。高新技術支撐下的新型作戰模式也逐步登上歷史舞臺,采用相對較低成本、裝配綜合類載荷、功能異構的無人飛行器進行集群分布式作戰將是未來戰爭與非戰爭對抗的主要形式。
軍用無人機發展主要沿著“靶機—ISR—察打一體化—無人作戰飛機—空天一體化”的軌跡發展,已形成了如下四個發展軌跡:
(1)從低空偵察向高空長航時發展;
(2)從單一偵察向察打一體、無人作戰飛機發展;
(3)戰飛機從對地攻擊向制空型無人戰斗機發展;
(4)從低空低速向高空高速、臨近空間高超聲速發展。
具體來看,軍用無人機發展趨勢主要體現在作戰功能和作戰方式兩大方面。未來戰爭網絡作戰、體系化作戰程度越來越高,圍繞信息支援和火力打擊兩大功能,無人機在抵近偵察、電子對抗、火力突防等方面將扮演越來越活躍的角色,作戰功能逐漸完善。從作戰方式來看,超視距攻擊、長航時偵察、有人/無人機協同作戰、蜂群作戰等方式出現,豐富了無人機的作戰理念,也對無人機微型化、智能化等功能提出了更高的要求。
2.2 無人機產業鏈:產業鏈完整性強,我國已打通無人機產業鏈
無人機產業鏈環節從原材料到總裝集成,產業鏈完整性強。產業鏈上游主要由原材料、元器件、零部件供應商構成;中游為無人機分系統集成供應商,包括動力系統、航電系統、任務載荷、地面系統和綜合保障系統等;下游主要為整機集成,央企院所、高等院校和民企共同參與。
2.2.1 復合材料:對結構輕質化、小型化和高性能化起關鍵作用
復合材料是由兩種或兩種以上不同性能、形態的材料,通過復合工藝組合而成的新型材料。復合材料在繼承原有材料的主要特征的基礎上,也能夠通過復合效應克服單一材料缺陷,提升整體性能。
目前無人機上使用以碳纖維為主的復合材料,約占結構總質量的60%~80%,對無人機結構輕質化、小型化和高性能化起到了至關重要的作用。無人機主要應用的復合材料包括碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料和樹脂復合材料。采用碳纖維復合材料開發的吸波涂層,以及對采用碳纖維復合材料的機身外形進行減少電磁波反射的優化設計。
國內從事復合材料研制生產的上市公司主要包括中航高科、光威復材、中簡科技、中復神鷹等,其復合材料產品增強材料均以碳纖維為主。
2.2.2 動力系統:無人機的心臟,軍工央企和民營企業共發展
動力系統指的是發動機和輔助裝置,此處對發動機展開論述。無人機發動機可分為渦扇發動機、渦噴發動機、活塞發動機、渦軸發動機及電動機幾大類。目前,我國無人機推進裝置主要以活塞和燃氣渦輪發動機為主,低油耗大推力的渦扇發動機可適應長航時高過載的需求,是未來無人機發動機的主要發展趨勢。
國內無人機推進裝置的供應商包括航發動力、宗申動力、北京動力機械研究所等。
航發動力是我國軍用發動機領軍上市公司,下屬公司生產的AEF50E渦扇發動機用于國產雙發云影無人機和彩虹-6無人機,AEF50E渦扇發動機、AEP50E渦槳發動機、AEF20E渦噴發動機可應用于三款出口型無人機。
宗申動力是國內專業熱動力機械龍頭企業,子公司宗申航發為旋翼、固定翼的通航飛機和無人機提供動力裝備,產品C115發動機、C145發動機、航空變距螺旋槳等產品已在翼龍-1、翼龍-1D、彩虹3等15款無人機和多款自旋翼有人機上試飛使用,填補了國產航空活塞發動機空白。
北京動力機械研究所是我國最大的沖壓發動機及彈用渦輪發動機研制生產單位,研制的多款渦扇和渦噴發動機,應用于小型飛航導彈及無人機。
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2.2.3 航電系統:無人機的大腦,由飛控系統、導航系統等系統組成
航電系統由飛控系統、導航系統等系統組成。
飛控系統是無人機完成作戰任務的基礎,包含硬件和軟件兩方面。
(1)硬件方面,一般包括控制計算機、傳感器、導航設備、執行機構等設備構成。功能包括發動機控制、高精度飛行姿態控制、地面操控平臺、數據鏈通信及導航、載荷控制等。
(2)軟件方面,可以分為程序控制(時間程序控制)、遙控(通過地面站遙控指令控制)和自主飛行控制(二維、三維或四維)。前二種控制方式常用作靶機、觀測等類型無人機的飛行控制,遙控方式下,地面操作手控制無人機;第三種常用于偵察機、攻擊機等類型無人機的飛行控制,飛行控制系統可自動控制無人機。
導航系統是無人機的“眼睛”,多技術結合是未來發展的方向。無人機載導航系統主要分非自主(衛星制導)和自主(慣性制導)兩種,但分別有易受干擾和誤差積累增大的缺點,而無人機需要高精度、高可靠性、高抗干擾等導航能力,多種導航技術結合的導航系統將是未來發展的方向。
從事無人機航電系統業務的上市公司主要有中航電子、星網宇達、晨曦航空等。其中中航電子經營業務涵蓋機載航空電子系統、飛行控制系統、機電系統及設備,是我國航空機載領域的龍頭企業。
2.2.4 任務載荷:無人機作戰裝備的重要一環
軍用無人機的任務載荷系統通過與地面控制站信息交互,可實現目標信息獲取、協同指揮/控制,完成偵察、空空作戰、精確打擊等作戰任務。任務載荷系統包括偵察監視類載荷、通信類載荷、電子對抗類載荷、靶標設備類載荷、武器彈藥類載荷等,呈現出復雜化、多任務、智能化等發展趨勢。
經營無人機任務載荷系統業務的上市公司主要有大立科技、廣東宏大、航天彩虹等。
大立科技是國內少數擁有完全自主知識產權,能夠獨立研發、生產熱成像技術相關核心器件、機芯組件到整機系統全產業鏈完整的高新技術企業。公司已有多款吊艙熱像儀系列產品配套用于工業無人機、察打一體無人機和直升機等裝備平臺,是無人機和導彈紅外熱像儀的重要供應商。
廣東宏大是國內礦山民爆一體化服務商,產品包含傳統彈藥產品、智能彈藥產品、單兵智能裝備等,在無人機領域,廣東宏大開展了機載導彈的研制。2021年1月,公司JK系列某產品在某靶場順利完成無人機掛飛試驗。
航天彩虹在無人機整機研發的基礎上同步研制出以射手-1、射手-2等為代表的小型空地導彈,發揮出無人機和彈藥的最大協同效能,無人機可為智能彈藥研制提供飛行驗證平臺,彈藥的大量應用亦可快速提升無人機的改進研制和性能提升。
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2.2.5 總裝集成:軍工央企為無人機產業鏈鏈長
無人機總裝集成組裝環節主要由軍工央企下屬的科研院所、高等院校、民營企業多方參與。軍工企業和科研院所已形成各具特色的系列產品,成為我國軍用無人機總體設計和集成組裝的主導單位,承擔軍用無人機產業鏈鏈長職責。高校依托科研優勢和專業特色,成立專業開展無人機業務的公司,實現了產學研融合發展。民營企業從系統供應商加入無人機產業鏈,系統業務成熟后延拓至整機業務。央企上市公司有中無人機、航天彩虹、航天電子,民企上市公司有縱橫股份、星網宇達、觀典防務等。
中無人機是國內大型固定翼長航時無人機領域的領軍企業。公司的翼龍系列無人機系統已成為“中國制造”的一張名片,公司主要產品翼龍系列無人機系統產品及其相關技術曾獲得第五屆中國工業大獎表彰獎、國防科技進步獎一等獎、二等獎、三等獎等獎項。
航天彩虹是國內中大型無人機領域的領軍企業。公司以智能無人體系化作戰為牽引,發展以隱身、高速、高空、超長航時為特征的中高端無人裝備,自主研發彩虹系列無人機、射手系列空地導彈等20余種產品,性能指標達到國際一流水平。
航天電子是中國航天科技集團有限公司關于航天技術應用產業重點領域打造的現代產業鏈鏈長單位,是全軍無人機型譜項目研制總體單位及無人機系統集中采購合格供應商名錄單位;“飛騰”系列精確制導產品是航天科技集團唯一總體單位。
騰盾科創主要從事以無人飛行器為代表的智能裝備研發、制造,銷售和運營服務業務,其產品主要為“雙尾蝎”、“撲天雕”等系列無人機。
海鷹航空系中國航天科工飛航技術研究院控股子公司,是中國航天科工集團有限公司唯一的無人機總體單位和無人機產業平臺,重點負責無人機預研創新以及無人機產品研制、生產、試驗和服務等業務。海鷹航空主營業務為軍用無人機、靶機、民用無人機以及無人機商業運營服務,專注于高空高速、察打一體、飛翼布局等高端無人機研制與應用方面。
其中中無人機、航天彩虹和航天電子是我國軍用無人機主要央企上市公司。依托央企優質平臺,分別研制出了“翼龍”、“彩虹”、“飛鴻”系列無人機。2022年無人機業務營業收入分別為27.7、26.1、4.9億元。
2.2.6 價值分布:無人機機載成品、機體采購金額占比高
無人機生產模式與載人機類似。無人機整機廠一般負責無人機系統的設計研發、生產制造,不開展機體、配件成品等原材料的生產活動,因此需向供應商采購機載成品、機體、地面站、綜合保障設備等無人機系統總裝集成所需的各類原材料。
機載成品包括發動機、合成孔徑雷達、掛架、飛機管理計算機、衛通天線組合、光電監視/瞄準裝置等。機體包括機身、機翼、尾翼、起落架等結構件。地面站包括指揮控制站、視距鏈路地面站、衛通鏈路地面站及相關產品等。綜合保障設備包括機體包裝箱、光軸地面檢校儀、綜合檢測設備等。
機載成品采購金額比例最高。根據中無人機招股說明書數據,經測算可得2019-2021年翼龍系列無人機各分系統采購金額占采購總額的比例:機載成品57%、機體16%、地面站12%、綜合保障設備2%。
無人機市場空間:軍用市場穩定增長,工業級無人機需求旺盛
3.1 無人機作為新域新質裝備,持續受到政策促進
無人機為裝備智能化、無人化、遠程化的重要一環,持續受到政策促進。近年來,國家相關部門發布文件中,多次提到無人機發展。我們認為在政策促進下,我國無人機行業將步入快速發展期。
(1)2016年中央軍委發布《軍隊建設發展“十三五”規劃綱要》,提出要在2020年信息化建設取得重大建設;
(2)2017年國務院發布《新一代人工智能發展規劃》,提出支撐無人系統應用和產業發展,并將無人機列入規劃中;
(3)2018年航空工業發布《無人機系統發展白皮書(2018)》,到2025年將高端突破、體系完備、能力要素健全的無人機系統裝備體系;
(4)2019年國務院發布《新時代中國國防白皮書》,提出推動軍事化信息化高速發展,打造智能化國防軍隊;
(5)2022年10月國務院發布《二十大報告》,將加快無人智能作戰力量發展。政策頻繁提出實現武器的遠程化、智能化、無人化,為國防裝備未來發展方向做出指引,將有效促進無人機相關技術的突破和軍用無人機產業的快速發展。
(6)2023年7月商務部、海關總署、國家國防科工局、中央軍委裝備發展部發布關于對部分無人機實施臨時出口管制的公告,決定對特定無人駕駛航空飛行器實施臨時出口管制,自2023年9月1日起正式實施,臨時管制的實施期限不超過二年。
3.2 軍用市場規模持續增長,預計2032年全球市場達164億美元
全球軍用無人機市場規模不斷上升,我國無人機軍貿出口勢頭向好。
(1)全球軍用無人機市場:根據蒂爾集團報告預測數據,2023-2032年全球軍用無人機市場規模持續保持增長,2032年全球軍用無人機市場規模達到164億美元,復合增速為3.44%;研發費用方面,預計全球軍用無人機研發費用從2023年64億美元增長至2032年78億美元,復合增速為2.25%。
(2)軍貿市場份額占比:根據斯德哥爾摩國際和平研究所SIPRI數據,2010~2020年中國無人機軍貿市場份額合計占比約17%,位居全球第三,其中主要出口機型為“彩虹”和“翼龍”型號無人機。預計未來我國無人機軍貿市場份額有望進一步上升。目前世界范圍內具有無人機完整產業鏈的國家僅有以色列、美國、中國。
(3)全球無人機市場增速排名:根據Drone Industry Insights數據,2022年全球無人機市場增速前三的地區分別為亞洲、北美、歐洲,增速分別為11.9%、8.1%和6.8%,亞洲無人機市場持續保持高景氣。
中國國防預算穩步上升,有望推動中國軍用無人機市場快速增長。
根據美國國防部數據,近年來美國軍用無人機系統采購費用在經歷21、22年低谷后,穩定在30億美元左右,約占美國國防預算的0.3%-0.4%。中國國防預算持續保持穩定增長,在2022年增速再次突破7%,2023年中國國防預算約15537億元。我們假設中國無人機采購費用占國防預算比例對標美國按0.4%測算,預計2023年我國軍用無人機采購費用約62億元。
3.3 民用市場應用逐步挖掘,工業級無人機市場需求旺盛
民用無人機應用場景逐步挖掘,工業級無人機市場有望快速增長。隨著技術逐漸成熟,疊加政府政策支持,民用無人機下游應用區域逐漸打開。目前工業級無人機主要應用場景有農業植保、電力巡檢、航拍測繪、警用安防、環境監測、鐵路建設、災害救援等,通過與大數據、云計算等技術結合,工業無人機已經從“垂直進步”走向“水平進步”。
根據中商情報網數據,2020年中國工業無人機應用最廣泛的領域是地理測繪,占比29%,接下來是農林植保、巡邏巡檢等領域。中國國土面積廣袤,作為農業大國,伴隨著城鎮化的提高,工業無人機的需要也逐步拉高。此外中國正在大力發展智慧城市,工業無人機有望憑借其平臺化、無人化、智能化特點提升城市管理水平。根據Frost&Sullivan數據,中國工業無人機市場規模在2024年將達到3208億元,預計2020-2024年復合增速為56%。
投資建議:看好無人機行業中長期發展,關注頭部公司
無人機“內需+外貿”邏輯不斷加強。無人機在現代戰爭中大放異彩,全球無人機市場規模預期持續增長。我國作為軍用無人機出口大國,通過軍貿無人機實用成果反哺國內裝備建設,“內需+外貿”邏輯不斷加強??春脽o人機行業中長期發展,關注頭部公司。
4.1 航天彩虹:無人機和機載武器齊發力,軍民用市場兩翼齊飛
航天彩虹2010年上市,前身為浙江南洋電子薄膜有限公司,2017年完成重大資產重組,成為中國軍用無人機第一股,形成無人機和新材料雙主業的發展模式。
依托航天氣動院,公司是國內唯一兼具中大型無人機和機載武器研制能力的單位。已經構建起遠中近程、高中低空、高速和低速相結合的無人機應用體系,旗下“彩虹”系列無人機是國內首個實現批量出口的無人機品牌。
2022年公司實現營收38.58億元,同比增長32.4%,其中無人機業務實現營收24.73億元,同比增長121.2%;實現歸母凈利潤3.07億元,同比增34.8%。無人機業務為公司業績增長的主要驅動力。
4.2 中無人機:大型固定翼長航時無人機領軍企業,翼龍打造中國制造名片
中無人機是大型固定翼長航時無人機領軍企業。2022年6月于上交所科創板掛牌上市。公司專注于大型固定翼長航時無人機系統成體系、多場景、全壽命的整體解決方案。
依托成飛集團優質平臺,公司的翼龍系列無人機系統已成為“中國制造”的一張名片,產品及其相關技術多次獲得國家級獎項。翼龍系列無人機系統已出口“一帶一路”沿線多個國家,是我國軍貿無人機出口的主力型號。
受無人機軍貿拉動,公司業績快速增長。2019-2022年公司營業收入由2.5億元增至27.7億元,復合增速為123%;歸母凈利潤由-0.1億元增加至3.7億元。
4.3 航天電子:無人系統裝備填補高速無人系統領域空白
航天電子是從事航天電子測控、航天制導、航天電子組件等專業的高科技上市公司,是中國航天科技集團有限公司關于航天技術應用產業重點領域打造的現代產業鏈鏈長單位,是全軍無人機型譜項目研制總體單位及無人機系統集中采購合格供應商名錄單位;“飛騰”系列精確制導產品是航天科技集團唯一總體單位。
子公司航天飛鴻公司的多個型號無人系統裝備成功中標,并填補了高速無人系統領域的空白;航天飛鴻公司作為無人裝備系統總體單位,與東風越野、重慶308廠、兵器202、兵器207等軍工企業簽訂戰略合作協議,并帶領多家產業鏈企業扎實推進現役裝備能力提升專項建設任務,以滿足復雜戰場需求。
4.4 宗申動力:自主研發的航空活塞發動機已在多型無人機使用
宗申動力是國內專業化小型熱動力機械產品制造基地之一。公司堅持外延式發展戰略,現已基本形成了以“摩托車發動機和通用機械”為核心,覆蓋“航空動力、新能源、高端零部件”等新興業務領域的產業布局。
公司控股子公司宗申航發是國內首批以民營為主體,成功自主研發航空發動機的創新型企業之一。目前C115發動機、C145發動機、航空變距螺旋槳等產品已在多型無人機和多款自旋翼有人機上使用,填補了國產航空活塞發動機空白。宗申航發突破了“槳-飛-發匹配”“航空活塞發動機電控技術”以及“航空電動變距螺旋槳”等核心技術,進一步夯實了在“航空活塞動力及動力集成系統”領域的核心競爭力。
風險提示
(1)軍品內銷需求不及預期
軍品訂單需求與國防支出預算、軍隊采購計劃等因素相關,我國各軍種裝備現代化均處于快速建設階段,可能會因短期采購計劃調整導致的軍品訂單不及預期。
(2)軍貿出口訂單不及預期
軍貿出口受地緣政治、國際安全形勢影響,存在因政策變更、出口國家采購需求調整等因素導致的軍貿出口訂單不及預期。
(3)工業級無人機需求不及預期
工業級無人機應用場景主要為有農業植保、電力巡檢、航拍測繪、警用安防等,存在下游需求不及預期的風險。
編輯:黃飛
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