无人机行业深度报告:无人机:现代战场利器内需外贸双驱动.pdf
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1、证券研究报告|行业深度|航空装备 http:/ 1/34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 航空装备 报告日期:2023 年 08 月 29 日 无人机:现代战场利器,内需外贸双驱动无人机:现代战场利器,内需外贸双驱动 无人机行业深度报告无人机行业深度报告 投资要点投资要点 无人机较载人机优势突出,演变为现代战争的利器,易消耗属性不断加强无人机较载人机优势突出,演变为现代战争的利器,易消耗属性不断加强 1)无人机的概念:无人机的概念:无人机系统由飞行平台、动力装置、航电系统、任务载荷系统、地面系统、综合保障系统等组成,其中飞行平台是无人机系统中的主体。2)较载人机优点突出:较载人机优点突出:相
2、比传统的载人飞机,无人机具有体积小质量轻、造价便宜、编组灵活、对作战环境要求低等优点,在反恐战争、纳卡战争、俄乌冲突等实战中展现出了巨大的军事价值,已经成为现代战争的重要角色。3)无人机用途变化:无人机用途变化:无人机在战场上的功能呈现出多样化趋势,从最初靶机和自杀式投放炸弹,逐渐拓展出侦察、情报收集、跟踪、通讯以及自主攻击用途。4)易耗属性不断强化:易耗属性不断强化:据央视新闻报道,2023 年 1 月 14 日摩萨德公布俄乌冲突装备损失报告,俄罗斯累计损失无人机 200 架、乌克兰损失无人机 2750 架。5)无人机国内外发展:无人机国内外发展:美军无人机配置军种广,无人机装备数量破千,以
3、重型无人机、侦察无人机和察打一体无人机为主。我国已研发出多款察打一体的无人机产品,“彩虹”、“翼龙”系列代表的无人机产品性能优异,军贸市场口碑较好。无人机作为新域新质装备,高新技术聚集、产业链完整性强无人机作为新域新质装备,高新技术聚集、产业链完整性强 1)新域新质装备:新域新质装备:随着军事战场的不断演绎迭代,武器装备正朝着信息化、智能化、无人化和集群化方向发展,无人作战将是未来战争首选形式之一。2)无人机产业链:无人机产业链:包括上游原材料和元器件/零部件、中游分系统集成(包括动力系统、航电系统、任务载荷、地面系统和综合保障系统等)、下游整机集成,产业链完整性强。无人机产业链央企院所、高等
4、院校和民营企业均有参与。3)价值分布:价值分布:以翼龙系列无人机为对象,我们测算得到各分系统采购金额占采购总额的比例:机载成品 57%、机体 16%、地面站 12%、综合保障设备 2%。军用无人机内需和外贸双驱动,工业级无人机市场空间广阔军用无人机内需和外贸双驱动,工业级无人机市场空间广阔 1)全球军用无人机市场:全球军用无人机市场:根据蒂尔集团报告,2023-2032 年全球军用无人机市场规模持续保持增长,预计 2032 年全球军用无人机市场规模达到 164 亿美元,复合增速为 3.44;2032 年研发费用将达到 78 亿美元,复合增速为 2.25。2)我国军用无人机市场:我国军用无人机市
5、场:假设我国军用无人机采购费对标美国占国防预算比例约 0.4%,预计 2023 年我国军用无人机市场需求约 60 亿元。3)我国无人机军贸市场:我国无人机军贸市场:根据 SIPRI 数据,中国 2010-2020 年全球军用无人机市场规模占比为 17%,排名第三,主要出口机型为“彩虹”和“翼龙”无人机。4)我国民用无人机市场:我国民用无人机市场:根据 Frost&Sullivan 数据,中国工业无人机市场规模在 2024 年将达到 3208 亿元,预计 2020-2024 年复合增速为 56%。投资建议:看好无人机行业中长期发展,关注头部公司投资建议:看好无人机行业中长期发展,关注头部公司 1
6、)重点推荐:航天彩虹重点推荐:航天彩虹(彩虹系列无人机+射手系列导弹双驱动)、中无人机中无人机(翼龙系列无人机,2010-2020 年无人机军贸出口订单数量位列国内第一)。2)重点关注:航天电子重点关注:航天电子(无人系统装备填补高速无人系统领域空白)、宗申动宗申动力力(填补我国无人机装备国产航空活塞发动机空白)。风险提示:风险提示:1)军品内销需求不及预期;2)军贸出口订单不及预期;3)工业级无人机需求不及预期。行业评级行业评级:看好看好(维持维持)分析师:邱世梁分析师:邱世梁 执业证书号:S1230520050001 分析师:王华君分析师:王华君 执业证书号:S1230520080005
7、研究助理:陈晨研究助理:陈晨 相关报告相关报告 1 C919 开启全球首次商业载客飞行,持续看好大飞机产业链发展航空装备行业点评报告 2023.05.29 2 C919 年订单产能双提升,看好大飞机产业链发展行业点评报告 2023.01.13 3 中国航空工业集团:航空装备铸就中国力量大制造央企专题报告 2023.01.11 行业深度 http:/ 2/34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录正文目录 1 无人机:战争角色转变、现代战争的利器无人机:战争角色转变、现代战争的利器.5 1.1 无人机的概念,军民用应用场景不断拓展.5 1.2 无人机的演变,从靶机成为新型军事作战装备.6
8、1.3 国外无人机发展:美军装备数量多,欧洲产业体系先进.8 1.4 我国无人机发展:察打一体无人机打造中国制造名片.12 2 无人机产业链:新域新质装备领域,产业链完整性强无人机产业链:新域新质装备领域,产业链完整性强.14 2.1 无人机高新技术聚集,作战功能不断升级.14 2.1.1 无人机汇集众多高新技术,技术壁垒高.14 2.1.2 无人机作战功能逐渐完善,向智能化、无人化和集群化转变.16 2.2 无人机产业链:产业链完整性强,我国已打通无人机产业链.17 2.2.1 复合材料:对结构轻质化、小型化和高性能化起关键作用.18 2.2.2 动力系统:无人机的心脏,军工央企和民营企业共
9、发展.19 2.2.3 航电系统:无人机的大脑,由飞控系统、导航系统等系统组成.20 2.2.4 任务载荷:无人机作战装备的重要一环.21 2.2.5 总装集成:军工央企为无人机产业链链长.22 2.2.6 价值分布:无人机机载成品、机体采购金额占比高.23 3 无人机市场空间:军用市场稳定增长,工业级无人机需求旺盛无人机市场空间:军用市场稳定增长,工业级无人机需求旺盛.25 3.1 无人机作为新域新质装备,持续受到政策促进.25 3.2 军用市场规模持续增长,预计 2032 年全球市场达 164 亿美元.26 3.3 民用市场应用逐步挖掘,工业级无人机市场需求旺盛.28 4 投资建议:看好无
10、人投资建议:看好无人机机行业行业中长期发展,关注头部公司中长期发展,关注头部公司.30 4.1 航天彩虹:无人机和机载武器齐发力,军民用市场两翼齐飞.31 4.2 中无人机:大型固定翼长航时无人机领军企业,翼龙打造中国制造名片.31 4.3 航天电子:无人系统装备填补高速无人系统领域空白.32 4.4 宗申动力:自主研发的航空活塞发动机已在多型无人机使用.32 5 风险提示风险提示.33 行业深度 http:/ 3/34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图表目录图表目录 图 1:无人机系统包括飞行平台、动力装置、航电系统、任务载荷系统、航电系统、综合保障系统.5 图 2:无人机按用途可分为军
11、用无人机和民用无人机.5 图 3:哈比无人机可从卡车发射,是一种多用途无人攻击机.7 图 4:死神察打一体无人机可执行空中支援和侦察任务.7 图 5:截至 2023.1.14 俄罗斯、乌克兰各损失无人机 200、2750 架.8 图 6:2022.2.24-2023.8.7 俄罗斯损失无人机 4154 架.8 图 7:美军无人机配置军种广,无人机装备数量破千.8 图 8:美军重型无人机比例达 57%,中型无人机 26%.8 图 9:美军无人机中侦察和察打一体无人机占比达 97%.9 图 10:美军 MQ-9A 无人机装备占比最高达 27%.9 图 11:美国正在建立全方位无人机立体作战体系.9
12、 图 12:2022 年 4 月,德国批准 140 架苍鹭 TP 无人机采购案.11 图 13:搜索者无人机用于实时监控、火炮校正、通信中继等.11 图 14:猎户座无人机在叙利亚等地接受了大量实检验.11 图 15:猎人 B 隐身无人机航程最大可达 6000 公里.11 图 16:雷神无人机具备隐身功能与自动防卫能力.12 图 17:神经元无人机可由机载电脑规划线路,不需人为控制.12 图 18:长空一号无人机承担了多种对空武器系统的靶试任务.12 图 19:无侦 5 无人机由北京航空学院研制的高空侦察机.12 图 20:中无人机公司旗下“翼龙”系列无人机.13 图 21:航天彩虹公司旗下“
13、彩虹”系列无人机.13 图 22:无人机隐身技术主要包括雷达、光电与声隐身技术.14 图 23:飞控系统是无人机的大脑,属于无人机航电系统的分支.14 图 24:无人机动力系统包括发动机与辅助系统.15 图 25:翼龙-2H 可实现空中的通信组网和覆盖,搭载应急通信保障吊舱.15 图 26:无人机系统存在内外部多种电磁防护方案.16 图 27:电磁防护系统保证军用无人机的任务执行安全.16 图 28:翼龙-1D 是国内第一架全复材多用途大型无人机.16 图 29:五代战机与无人机群协同作战有望成美军新的作战形态.17 图 30:以蜂群作战为代表的无人机协同作战方式.17 图 31:无人机产业链
14、包括从总体设计到整机总装与技术服务的完整制造过程.18 图 32:碳纤维复合材料较金属材料具有高比强度、高比刚度.18 图 33:复合材料在无人机和直升机领域的应用场景.18 图 34:航发动力研制的 AEF50E 涡扇发动机.19 图 35:宗申航发研制的 C115 航空活塞发动机.19 图 36:无人机飞控系统传感器包括惯性、高度等测量单元.20 图 37:不同光照条件下的无人机视觉导航系统.20 图 38:无人机任务载荷可分为侦察监视类、通信类、电子对抗类、靶标设备类、武器弹药类.21 图 39:大立科技制冷型红外热像仪可配合雷达进行目标搜索.22 图 40:广东宏大 JK 系列导弹进行
15、无人机挂弹试验.22 图 41:无人机总装集成组装环节主要由军工央企下属的科研院所、高等院校、民营企业多方参与.22 图 42:2022 年无人机业务营业收入分别为 27.7、26.1、4.9 亿元.23 行业深度 http:/ 4/34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 43:翼龙系列无人机采购金额比例:机载成品 57%、机体 16%、地面站 12%、综合保障设备 2%.24 图 44:预计 2032 年全球军用无人机市场规模将达到 164 亿美元.26 图 45:预计 2032 年全球军用无人机研发费用将达到 78 亿美元.26 图 46:2010-2020 年中国无人机军贸全球市占率
16、约 17%.27 图 47:2022 年亚洲区域无人机市场增速居于首位.27 图 48:美国军用无人机采购费用占国防预算比例为 0.3%-0.4%.27 图 49:2023 年中国国防预算约 15537 亿元,同比增长 7.2%.27 图 50:2020 年中国工业无人机应用领域中地理测绘占比 29%.29 图 51:预计 2024 年中国工业无人机市场规模超 3000 亿.29 图 52:2022 年航天彩虹营收 38.58 亿元,同比增长 32%.31 图 53:2022 年航天彩虹归母净利润 3.07 亿元,同比增长 35%.31 图 54:2019-2022 年中无人机营业收入复合增速
17、为 123%.31 图 55:2022 年中无人机归母净利润 3.7 亿元,同比增长 25%.31 图 56:2022 年航天电子子公司航天飞鸿实现收入 4.88 亿元.32 图 57:2022 年航天电子子公司航天飞鸿实现净利润 0.03 亿元.32 图 58:2022 年宗申动力子公司宗申航发实现收入 1.01 亿元.32 图 59:2022 年宗申动力子公司宗申航发实现净利润-0.09 亿元.32 表 1:军用无人机相比在载人机载隐蔽性、成本、人员伤亡方面具备较大优势.6 表 2:无人机逐渐由靶机拓展出侦察、情报收集、跟踪、通讯以及自主攻击等军事功能.6 表 3:根据作战用途,可分为靶机
18、、侦察无人机、攻击无人机、通信中继无人机、察打一体无人机等种类.7 表 4:美国制定了 2017 年-2042 年(近期-中期-远期)的无人机发展目标.10 表 5:我国“翼龙”、“彩虹”系列无人机在部分性能参数上优于美国 MQ-1B 捕食者、MQ-9A 死神无人机.13 表 6:未来无人机将向满足高空长时、高速超声速等作战需求发展.17 表 7:复合材料中的碳纤维、玻璃纤维和树脂物理特性优异,应用于无人机系统.18 表 8:不同类型发动机适用于不同用途的无人机.19 表 9:军用无人机发动机主要供应商为航发动力、宗申动力和北京动力机械研究所.20 表 10:无人机航电系统业务的上市公司主要为
19、中航电子、星网宇达、晨曦航空等.21 表 11:近年来中国持续部署军用无人机发展战略.25 表 12:中国军费支出占 GDP 比例为 1.6%,低于对比国家平均水平 2.8%.27 表 13:工业级无人机应用领域包括农业植保、电力巡检、航拍测绘、警用安防、环境监测等.28 表 14:无人机产业链包括原材料、元器件、零部件、分系统集成、总装集成.30 行业深度 http:/ 5/34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 无人机:战争角色转变、现代战争的利器无人机:战争角色转变、现代战争的利器 1.1 无人机的概念,军民用应用场景不断拓展无人机的概念,军民用应用场景不断拓展 无人机是指没有驾驶人
20、员、可携带任务载荷、可重复使用、以无线电遥控或者自身程序无人机是指没有驾驶人员、可携带任务载荷、可重复使用、以无线电遥控或者自身程序控制为主的新型航空器。控制为主的新型航空器。相比传统的载人飞机,无人机具有体积小质量轻、造价便宜、编组灵活、对作战环境要求低等优点,在反恐战争、纳卡战争、俄乌冲突等实战中展现出了巨大的军事价值,已经成为 21 世纪陆战、海战、空战舞台的重要角色。根据 无人机系统概论,无人机系统由飞行平台、动力装置、航电系统、任务载荷系统、地面系统、综合保障系统等无人机系统由飞行平台、动力装置、航电系统、任务载荷系统、地面系统、综合保障系统等组成,其中飞行平台是无人机系统中的主体组
21、成,其中飞行平台是无人机系统中的主体。图1:无人机系统包括飞行平台、动力装置、航电系统、任务载荷系统、航电系统、综合保障系统 资料来源:无人机系统概论、浙商证券研究所 按照无人机用途划分,可分为军用无人机和民用无人机。按照无人机用途划分,可分为军用无人机和民用无人机。1)军用无人机)军用无人机按照作战用途可以分为单用途无人机和多用途无人机,单用途无人机按照任务又可以划分侦察机、战斗机、电子干扰机、通信中继无人机等,多用途无人机主要指察打一体无人机。2)民用无)民用无人机人机可分为工业级无人机和消费级无人机,工业级无人机可在气象、监测、农用、通信、治安管理等多个领域应用,消费无人机主要用于航拍等
22、娱乐消费领域。图2:无人机按用途可分为军用无人机和民用无人机 资料来源:中无人机招股书、浙商证券研究所 行业深度 http:/ 6/34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 世界主要军事强国高度重视体系化推进新域新质作战力量建设,并将其作为夺取智能世界主要军事强国高度重视体系化推进新域新质作战力量建设,并将其作为夺取智能化高端战争主导权的重要抓手。化高端战争主导权的重要抓手。世界各国军队面临的作战场景复杂多样,单一的侦察机、侦察卫星系统难以满足侦察需求,并且随着各国愈发重视人员伤亡、有人飞机的生存环境越来越差,各国军队急需有效完成高风险性任务、人员零伤亡、高重复利用率的装备。军用无人机相比载人机
23、在隐蔽性、造价成本、平台适应性、飞行环境适应性、人员伤亡、军用无人机相比载人机在隐蔽性、造价成本、平台适应性、飞行环境适应性、人员伤亡、续航时间等方面具备较大优势。续航时间等方面具备较大优势。军用无人机由于不需要考虑飞行员影响因素,在设计上可以完全为任务导向,速度、高度、航程、机动性、续航时间均可以突破人的生理极限。自从早在越南战争首次应用到战争后,在阿富汗战争、海湾战争、俄乌冲突均表现出色,受到军方青睐。表1:军用无人机相比在载人机载隐蔽性、成本、人员伤亡方面具备较大优势 性能性能 军用无人机军用无人机 载人机载人机 隐蔽性 体积、重量、雷达反射小 暴露率高 飞行员身体限制 无飞行员身体因素
24、限制,可以完成倒飞、急转弯、超加速升降等大机动飞行 受到飞行员身体、心理因素限制 飞行环境适应性 适应恶劣环境,更适合高危险性任务 受飞行员限制环境适应性差 人员伤亡 零人员伤亡 有人员伤亡 成本 装配配置较低,生产成本低数万到数十万美元 武器数量多功能,研发周期长,成本高昂 平台适应性 起飞降落更加灵活,平台适应性高 受跑道场地限制 资料来源:军用无人机发展现状和趋势、美军无人机发展现状及趋势、大中型察打一体无人机系统设计综合技术、浙商证券研究所 1.2 无人机的演变,从靶机成为新型军事作战装备无人机的演变,从靶机成为新型军事作战装备 无人机无人机最初最初用途是靶机用途是靶机。无人机概念于
25、1914 年一战时期由英国人卡德尔和皮切尔提出,1917 年首次研发获得成功,但直至 20 世纪 50 年代初才获得了真正的应用。当时无人机主要作为靶机使用。(靶机是一种作为射击训练目标的军用飞行器。这种飞行器利用遥控或者是预先设定好的飞行路径与模式,于军事演习或武器试射时模拟敌军之航空器或来袭导弹,为各类型火炮或是导弹系统提供假想的目标与射击的机会。)无人机逐步拓展军事用途。无人机逐步拓展军事用途。二战以后,美国使无人机从训练扩展到了实际作战中,并不断在战场上崭露头角;以色列在中东战场成功应用无人机完成军事任务,让世界对无人机战争地位的认识发生改变。随着电子信息技术和动力装置技术的进步,无人
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