订单下达或即日启动,行业全面复苏可期。23-24年受到多重因素影响,行业整体呈现下滑趋势,2025作为“十四五”收官之年,需求回补预期强烈,并且23-24年整体行业处于去库存阶段,预计新一轮库存周期有望开启。近期部分军工上市公司披露订单合同信息,表明行业需求复苏已初现迹象,我们认为全面反转只是时间问题。回顾2020H2行业进入放量期,主要原因为新型号进入批产节点,并且我军建军百年实现现代化目标,当下来看除现有型号需求恢复外又将进入新一代产品定型批产时点,此外军贸市场有望成为行业第二增长曲线,我们看好2025及“十五五”行业持续发展趋势。
建议关注:重视传统军工中导弹、航发方向,新质战斗力与新质生产力双轮驱动
贝塔反转/传统装备:
1)导弹链有望最早获得订单且后续弹性较大,低成本化为后续重点:远火-中兵红箭、北方导航、长盈通;航弹-广联航空、芯动联科;上游元器件/材料-菲利华、航天电器、盟升电子、振华风光、国博电子、鸿远电子、智明达、新雷能;火工品-国泰集团、北化股份、国科军工、金奥博;
2)链长地位显著的主机厂,有望迎来盈利水平全面修复:中航沈飞、中航西飞、航发动力、中直股份、中航电测;
3)航发链需求反转弹性显著:图南股份、航宇科技、中航重机、华秦科技、航材股份、西部超导、火炬电子;
4)船舶进入发展上行通道:中国船舶、中船防务、中国动力、中国重工;
新质战斗力:规模化订单下达后进入中长期发展道路。
1)信息化类:数据链-七一二、新劲刚,北斗/时空数据-海格通信、中科星图,反无-六九一二、国光电气、航天南湖,军工AI-能科科技、观想科技、华如科技;
新质生产力:把握战略新兴产业0-1发展机遇。
1)低空经济:深城交、莱斯信息、纳睿雷达、宗申动力、四川九洲;
2)卫星互联网:中国卫星、中国卫通、思科瑞、海格通信、铖昌科技、臻镭科技、航天电子、上海瀚讯、烽火通信、航天环宇、佳缘科技;
风险提示:国际局势变化风险,部队订单节奏变化风险,技术研发风险等。
1.1 军工节点和库存周期:即将进入新一轮补库阶段
1、按库存周期的四个阶段来看,军工行业在2020年开启主动补库存,随后2021年批量采购到来,库存中原材料不断主动/被动进行补库,于2023年达到原材料库存的高值,考虑到同期主机厂合同负债见底,我们预计2023年或为被动补库存结束阶段。行业或已于2024Q1进入主动去库存阶段(企业收入、利润下降显著),考虑到主机厂存货周转天数如中航沈飞约为105天,因此主动去库存转为被动去库或主动补库存有望于2024年内出现,企业经营或部分于Q3、Q4将出现拐点。
2、我们认为,目前国防军工产业已进入新型号 Pipeline 管线持续落地期, 批产可期;
3、军工行业具备两大完成考核点(2027、2035),“十四五”预算节点(2025),预期建立的补库存节点(2024年三四季度):
两大完成考核点:根据十九大报告政策指引,我国将在2035年基本实现国防和军队现代化,我们以此为远期目标。根据十九届五中全会政策指引,确保2027年实现建军百年奋斗目标, 我们以此为中期目标。
重要中间节点:在2027年作为中期节点的时间窗口下,我们判断型号Pipeline重大节点(制转批产)有望出现在中间节点—十四五末(2025年),同时2025年也将作为“十四五”预算结尾年,或存在翘尾效应
预期建立的补库存节点:Pipeline重大节点年份前一年或为引导企业 EPS 与估值预期上修的预期建立,叠加新一轮周期的补库存重要节点年份或早于2024年四季度开启。
图:库存周期四大阶段
资料来源:中国军网,中国政府网,Wind,Beta研究院等,方正证券研究所
1.2 军费保持较快增长,行业修复动能充足
2024年全国财政安排国防支出预算16655.4亿元,增幅7.2%。我们认为,在当今世界“百年未有之大变局”背景下,面对复杂和严峻的国际安全形势,“加强练兵备战、统筹推进军事斗争准备,抓好实战化军事训练”成为主旋律,装备消耗及维修替换频率有望加快,全军国防开支或向装备采办费进一步倾斜,军工行业修复动能充足,看好“十四五”后期及“十五五”行业步入新发展阶段。
我国国防支出占GDP的比重有望持续提升,目前依然远低于国际水平。从军费占GDP的比重角度看,我国国防支出占GDP的比例近年来进入小幅上升轨道,但仍显著小于2%的国际平均水平,2022年仅为1.20%,2023年仅1.22%,2024年按照草案预算提高至1.32%。我们认为,随着世界进入新的动荡变革期、我国安全形势不稳定不确定性增大,长期来看我国国防支出占GDP的比重预计将与国际水平看齐,有望维持持续快速增长态势,对武器装备的采购需求也将持续增加。
图:1995-2022年中国、美国和北约军费预算情况
资料来源:SIPRI,每日经济新闻,财政部,国家统计局方正证券研究所
1.3 新质战斗力建设已成为国防发展主旋律
资料来源:Wind,各公司公告,各公司官网,军事科技前沿,方正证券研究所
1.4 打造“新质生产力”,赢得科技发展主动权:
资料来源:Wind,各公司公告,各公司官网,人民日报,Global Sky,方正证券研究所
1.5 军贸:市场空间广阔 高利润率,第二增长曲线军贸迎来大发展机遇
1.5.1 美元与TIV转化比率约3.90,19-23年全球军贸出口约5460.62亿美元
TIV(trend-indicator value)是SIPRI开发的一个单位,和特定年份交付的武器系统或子系统的数量一起来衡量武器的国际转让量。TIV基于一套核心武器的已知单位生产成本,旨在表示军事资源的转让,而不是转让的财务价值。为了估算军贸市场出口的财务价值,我们粗略计算了美元与TIV的转化比率。美元与TIV的比值越大,意味着武器出口价与成本价比值越大,即利润率越高。
根据Rapport au Parlement 2023,可得到法国历年军贸出口交付额,22年为76.63亿欧元,使用各年底欧元兑美元汇率将欧元转换为美元,22年底汇率为1.07,即法国出口82.02亿美元,根据SIPRI的数据,法国22年军贸出口32.68亿TIV,可得美元与TIV的比值为2.51,依此类推可得13-22年美元与TIV的转化比率。13-22年美元与TIV的平均转化比率为3.09,即SIPRI统计得到的法国出口1TIV,实际约出口3.09美元。
根据SIPRI估算,2020年全球武器贸易237.58亿TIV,财务价值至少1120亿美元,以此来计算出美元与TIV的比值约4.71。
根据上述测算,我们假设在悲观/中性/乐观环境下,美元与TIV的转化比率为3.09/3.90/4.71。
根据SIPRI的数据,2019-2023年间全球军贸出口分别约为272.19/237.58/263.52/335.44/291.04亿TIV,乘以中性情形下美元与TIV的转化比率3.90,全球军贸出口约为1061.84/926.82/1028.01/1308.58/1135.37亿美元,5年共计5460.62亿美元。
1.5.2 中东地区未来5年军贸市场空间约1621亿美元
由于中东地区的民族矛盾、宗教纷争以及地区冲突不断,中东地区的局势动荡不安,军费开支长期居高不下,刺激了中东地区对武器进口的需求,根据SIPRI的数据,19-23年中东军贸进口425.44亿TIV,占世界军贸进口比重30%,悲观/中性/乐观情形下,乘以美元与TIV的转化比率3.09/3.90/4.71,转化成美元约为1313.78/1659.72/2005.66亿美元。
根据SIPRI的数据,2019-2023年,中东军费支出从1421.60亿美元增长至1553.78亿美元,CAGR为2.25%。由军费支出与军贸进口存在显著的正相关关系,因此可用未来军费支出增速作为未来军贸进口额增速的近似替代。假设未来中东军费支出以过去5年的CAGR2.25%增长,军贸进口额也以2.25%的增速增长,则中性情形下,2024-2028年各年,中东军贸进口市场空间约为310.01/316.97/324.1/331.38/338.83亿美元,5年共1621.3亿美元。
1.5.3 南亚 东南亚未来5年军贸市场空间约860亿美元
根据SIPRI的数据,19-23年南亚(巴基斯坦、孟加拉国) 东南亚地区军贸进口152.5亿TIV,占世界军贸进口10.89% ,悲观/中性/乐观情形下,乘以美元与TIV的转化比率3.09/3.90/4.71,转化成美元约为470.98/594.99/719.01亿美元。
根据SIPRI的数据,2019-2023年,南亚 东南亚军费支出503.3亿美元增长至541.93亿美元,CAGR为1.87%。假设未来南亚 东南亚军费支出以过去5年的CAGR1.87%增长,军贸进口额也以1.87%的增速增长,则中性情形下,2024-2028年各年,南亚 东南亚军贸进口市场空间约为165.63/168.72/171.87/175.08/178.34亿美元,5年共859.65亿美元。
1.5.4 中东以及南亚 东南亚未来5年军机贸易市场空间约745.8/292.28亿美元
根据SIPRI的数据,19-23年,中东飞机/舰船/导弹/装甲车分别进口194.92/74.79/73.46/43.75亿TIV,占中东武器进口比重分别为46%/18%/17%/10%;南亚 东南亚飞机/舰船/装甲车/导弹分别进口51.37/45.49/16.19/15.96亿TIV,占南亚 东南亚武器进口比重分别为34%/30%/11%/10%。
假设以中东和南亚 东南亚过去5年武器进口结构作为未来5年武器进口结构,则预期中性情形下,中东24-28年飞机进口市场空间约为745.8亿美元、导弹约为275.62亿美元;南亚 东南亚飞机进口市场空间约为292.28亿美元、舰船约为257.89亿美元。
1.5.5 未来5年中国军贸出口到南亚 东南亚/中东约479.77/163.93亿美元
根据SIPRI的数据,2019-2023年,中国军贸出口到南亚 东南亚地区分别为13.69 /5.22 /10.56 /18 /20.73 亿TIV,占南亚 东南亚军贸总进口比重44.08% /26.24% /40.17% /53.57% /49.74% ;中国军贸出口到中东地区分别为0.52/0.52/0.65/0.2/0.15亿TIV,占中东军贸总进口比重0.56% /0.84% /0.84% /0.17% /0.19%。
预期我国主战装备市场竞争力增强,渗透率或显著提升。结合过去5年中国在南亚 东南亚和中东的出口情况,预期2024-2028年,中国军贸出口在南亚 东南亚的渗透率为51.74% /53.74% /55.74% /57.74% /59.74% ,在中东的渗透率为5.00% /7.50% /10.00% /12.50% /15.00% 。
前文估计在中性情况下,2024-2028年,南亚 东南亚军贸市场空间约为165.63/168.72/171.87/175.08/178.34亿美元,乘以渗透率,预计中国军贸出口到南亚 东南亚约85.69/90.66/95.79/101.08/106.54亿美元;中东军贸市场空间约310.01/316.97/324.10/331.38/338.83亿美元,乘以渗透率,预计中国军贸出口到中东约15.50/23.77/32.41/41.42/ 50.82亿美元。24-28年,预期中国军贸出口到南亚 东南亚/中东约479.77/163.93亿美元。
1.5.6 军贸出口、战机全生命周期成本巨大为中国相关企业带来增长机遇
军贸出口或为中国军贸企业带来更高的盈利增长:
1)中东、南亚 东南亚军贸进口需求增大。当前,中东局势愈演愈烈,中东对武器进口的需求或将进一步增大;南海局势日益焦灼、印巴冲突、缅甸内部矛盾等因素,造成南亚 东南亚地区对武器进口也有增长的需求。
2)中国军贸出口渗透率上升。随着中国设计和制造武器的能力增强,中国武器在国际市场上的认可度提高,预期中国军贸出口在南亚和中东的渗透率会进一步提升。
3)军贸产品高利润率。美国战机、直升机、无人机和导弹等武器,军贸价格均显著高于美国军方采购价格,军贸价格普遍溢价50%以上,军贸产品利润率很高。
我国的枭龙、歼-10C、彩虹和翼龙系列无人机为我国在军贸市场的主力军,FC-31为代表的第五代战机有望走向军贸市场,导弹和远火是军贸的另一个重要关注点。
战机全生命周期成本巨大,费用大量投入或为相关企业带来增长机遇:
美国防部估计,F-35使用至2088年,F-35项目全生命周期成本将超过2万亿美元,其中采购和开发成本约0.442万亿美元,维护费用约为1.58万亿美元。费用大量投入或为相关军事研发与制造企业,硬件或软件维护企业等带来增长机遇。
2.1 精确制导武器:高弹性细分赛道,低成本为后续重点方向
2.1.1 现代战争更强调远程化、精确化打击,对精确制导弹药的需求极高。
据不完全统计,越战时期,投入精确制导武器的比例为0.2%,海湾战争时期为9%,到了沙漠之狐行动,这个比例就突增到75%,科索沃战争时期达到了90%。
根据美国空军报告,2014-2020年间美国在阿富汗、以色列、叙利亚战争中合计使用13.9万件制导武器,平均年使用量2万枚,其中2017年达到惊人的3.95万枚。主要武器包括联合制导攻击武器(JDAMs)、火狐导弹、远程制导火箭炮(GMLRS)等。
为应对战争消耗,2014-2020年间美国PGM采购金额从20亿美金激增至60亿。随着俄乌战争及巴以冲突的开展,美国仍将持续加强采购力度,预计2023-2025年将花费114亿美元采购PGM。
2.1.2 俄乌冲突弹药消耗空前,各国或展开补库竞争
俄乌战争中弹药消耗量达到史无前例的高度。北约高级官员透露,在顿巴斯战役中乌克兰的炮兵每天要打掉6000-7000发炮弹,俄罗斯发射的火炮能达到4万-5万发/天。
现代战争就是消耗战,弹药战略储备意义重大。乌克兰“每日最低绝对需求量”为6000枚炮弹,但乌军每天只能发射2000枚炮弹,这也直接导致乌克兰被迫撤出阿夫杰耶夫卡。作为欧洲最大的弹药生产商之一,德国莱茵金属公司首席执行官阿明·帕珀费尔指出,要想让乌克兰炮兵压倒对手,西方每年提供给该国的炮弹数量不能低于150万发。
根据俄罗斯国防部2024年1月4日发布的通报,自俄乌冲突爆发以来,共有54个国家向乌克兰提供各类援助,援助金额为2030亿美元。乌克兰每年需要1000亿左右美元的外援,才能在这场冲突中与俄罗斯打成平手。
欧美意识到战储重要性,提高军火产能。外界一度认为俄乌冲突会非常短暂,但如今西方各国都已认清了加快弹药生产的重大意义。根据《青年参考》美国2023年将155毫米榴弹炮炮弹的生产列为最优先事项,目标是在2024年实现月产8万发。德国莱茵金属公司2023年宣称自己每月能生产4万发炮弹,产能是2022年的4倍。法国内克斯特系统公司每年能够生产数以万计155毫米口径炮弹, “几乎已经达到产能上限”。
美国2024财年国防部要求306亿美元用于弹药及导弹采办,金额较上一年增加了24%;占全部武器系统采办及研发经费的9.7%,较23年上涨0.9pct。其中,常规导弹56亿美元,战略导弹73亿美元,战术导弹171亿美元,技术开发6亿美元,以确保工业基地生产联合部队所需产品的稳定性。
美国4月23日通过千亿对外援助法案,其中包含610亿对乌克兰的援助。根据法案内容,这笔钱中将有232亿美元用于填补对乌武器援助给美国武器库存造成的空缺;113亿美元用于资助美军在欧洲执行任务;138亿美元用于美国政府向军火商采购援乌先进武器和防御装备。
2.1.3 战储需求结合实战演训消耗,我国弹药需求有望持续放量
地缘政治冲突扰动,我国面临严峻挑战。菲律宾在南海不断挑衅,菲防长命令菲军启动“全面群岛防御规划”战略;印度在藏南边境线制造冲突,并称藏南是印领土;台独分子活动愈发猖獗,美国与台往来频繁;美国驱逐舰频繁现身南海。我国领土主权安全不断受到挑战。同时美国大肆宣扬“中国威胁论”并对我国进行多维度制裁,我国面临严峻挑战,武器战略储备具有实际意义。
精确制导武器是我国形成反介入/区域拒止能力建设的重要环节,具备战略意义。远火覆盖范围15km-500km,导弹打击范围可超过1.1万km,结合我国现有的战机、驱逐舰等平台,打造了海陆空天地一体化的防御体系,形成了对近海、临海的反介入和区域拒止能力。
实战演训趋向常态化,消耗量有望加大。2024年3月7日下午,总书记在十四届全国人大二次会议解放军和武警部队代表团全体会议上强调“全面加强练兵备战,提高人民军队打赢能力”、“深入推进实战化军事训练,深化联合训练、对抗训练、科技练兵。加强军事力量常态化多样化运用,坚定灵活开展军事斗争,塑造安全态势,遏控危机冲突,打赢局部战争。”
2.1.4 远火:改变战争走向的利器,美国积极储备远火
俄乌战争中“改变战争走向的利器”:2022年6月,美国援助的第一批“海马斯”系统抵达乌克兰战场,开启了“远火洗地”模式。根据俄乌双方公布的战报,“海马斯”凭借其机动性强、反应速度快、自动化程度高、打击精度高等优势,配合北约强大的情报支持,多次炮轰俄军后勤站、部队集结点、重要指挥部以及后勤补给线,让俄军吃尽苦头,曾一度被乌克兰誉为“改变战争走向的利器”。
美国或基于三次对外战争的经验对未来战场远火的重要作用做出判断,自2018年起大幅提高制导火箭弹(GMLRS)采办费,连续7年保持在9.3亿美元以上,2023年采购总额达13.2亿元创下历史之最。2024年美国军费预算中GMLRS占10.3亿美元(含RDT&E费用),占弹药系统总经费3.4%。
GMLRS成为美陆军最核心制导弹药。2003年美国发动伊拉克战争以后,GMLRS占比陆军PGM采办总额比例保持持续增长势头,2021年占比达72%。
美国积极储备远火,或许暗示了未来地面战争的趋势为低成本火力压制,这也为我们发展地面装备带来启发。
资料来源:《Precision-Guided Munitions: Background and Issues for Congress》、方正证券研究所
2.1.5 远火:内需外贸双轮驱动,我国远火有望加速放量
内需:低成本化是国内列装方向,远火是低成本精确制导核心
陆军装备部在2021年8月发布《关于加快推动陆军装备高质量高效益高速度低成本发展的倡议书》,强调要坚持“以低成本为导向的高质量”;远火火力从境内覆盖周边地区,具备战略威慑意义,有战略储备需求。
外贸:地缘冲突或推动远火外贸高增,我国有望把握历史机遇
需求端:远火是军贸明星产品,实战效能已得到验证
全球军费高涨带动军贸需求:23年全球军费支出达2.39万亿美元,增长了6.19%(较22年 3.18pct),为近5年最高增长率。
地缘冲突推动军贸增长:乌克兰进口增长,23年同比增长44%,达40.1亿TIV,成为全球最大的军贸进口国,份额为14%。其中19-23年乌克兰导弹及火炮进口量占总需求的46.8%;中东地区局势复杂,军贸需求强烈。
供给端:我国远火具备竞争优势,有望持续开拓市场
俄罗斯受制于战场需求,出口转向内:19-23年俄罗斯军贸出口147.6亿TIV,较上期减少52.5%,军贸供给出现缺口。
我国军企生产研发自主可控,技术水平世界前列,军贸政治附加条件少,与客户建立长期稳定关系。19-23年,累计出口81.2亿TIV,占全球军贸出口5.8%,居军贸出口榜榜四位置。
我国远火具有竞争优势:我国远火谱系众多,可应对不同需求。目前我国远火外贸型号主要有兵器集团生产的远程火箭炮AR-2、AR-3和SR-5,“火蛇”70A与“火蛇”90A航空制导火箭弹,“火龙”、“神龙”BRE系列火箭弹。航天科工集团的“SY”系列火箭炮,航天科技集团的“A”系列、“WS”系列火箭炮也是市场主要竞争者。从效能上讲,我国远火可达500km射程,处于全球领先。
资料来源:SIPRI、方正证券研究所
2.1.6 航空制导炸弹:模块化MEMS惯导趋势明显,空地大杀器有望放量
航空制导炸弹是空对地攻击的主要作战装备,在普通航空炸弹上加装精确制导装置和空气动力控制装置后制成的一种精确打击弹药,既保留了普通炸弹结构简单、价格便宜、使用方便等特点,又具有精度高、作战效费比高的优势,获得世界各国青睐与大力发展和装备使用。其主要特点有:
精度高:航空制导炸弹精度较普通炸弹高得多,如美国“宝石路Ⅲ”型CEP可达到1米;
效费比高:航空制导炸弹较巡航导弹价格便宜得多,以美空军2024采购计划看,JDAM单枚价格约7.5万美元,不足JAGM空地导弹(33万美元/枚)的四分之一,约为“地狱火” (75万美元/枚)的十分之一;
可防区外发射:航空制导炸弹可利用弹上探测系统提供的目标信息修正弹道,可以在敌方防御火力圈之外实现远距离攻击目标;
应用范围广:航空制导炸弹可携带多种战斗部,满足不同作战需求。包括反坦克弹、破甲弹、钻地弹、电磁脉冲弹、石墨弹、子母弹等等。
航空炸弹是近代几次局部战争中使用数量最多的空地武器,制导炸弹的比例也逐步提高。美国基于其先进的弹药技术、强大的隐身平台和航母编队,在越南战争、海湾战争、叙利亚战争等近几次局部战争中大量使用制导航空炸弹,发挥了不可替代的作用,完成了既定作战任务。
资料来源:《航空制导炸弹的发展技术途径与关键技术》、 《美军航空制导炸弹打击体系建设剖析》、方正证券研究所
从国外航空制导炸弹发展情况类比推演产业趋势,我们认为模块化趋势 新型号量产或为行业带来扩容机遇。
模块化趋势:
航空制导炸弹是在普通航空炸弹上加装精确制导装置空气动力控制装置后制成的一种精确打击弹药,近年来制造组件模块化成为趋势。美国“JDAM”制导炸弹就是在常规炸弹的尾翼中增加了GPS/INS制导装置,既提高了弹药的打击精度,又大大减少了开发新武器的高额费用,使精确打击发生革命性的变化。
早在俄乌冲突开始之前,俄罗斯就已经为航弹研制了“通用规划和修正套件”(滑翔翼和控制系统)。俄罗斯改装后的FAB-1500航空炸弹部署在乌克兰战场,显著提高了前线航空兵的作战能力。配装“通用规划和修正套件”后,航空炸弹变为打击精度在5米内的高精度弹药。而普通炸弹的投射范围通常为几十米,需要投射20-25枚普通炸弹摧毁的目标,使用配装“通用规划和修正套件”的炸弹仅需1-2枚,显著提高了航空兵作战效能。
2024年,改造版FAB-1500航弹的产量预期将翻一番。同时俄罗斯国防部下令恢复生产FAB-3000航弹,并为该炸弹研制“通用规划和修正套件”,如此,空天军最重的常规炸弹将变成高精度武器。美国和其他北约国家也纷纷效仿,我国航道制导控制系统模块化改造也有望加速开展。
新型号批产:
美国大幅提高航弹采办费,我国内需外贸双轮驱动型号订单有望持续下达:美国2023、2024年JDAM航弹的采办费分别为3.28亿、2.06亿,为2022年的3.37倍、2.12倍。在当前地缘冲突加剧的情况下,我国受内需及外贸双轮驱动,产品批产订单有望持续下达。
低成本和精确制导兼顾,MEMS惯导新型号有望定型量产:惯性导航具有自主性、高隐蔽性和强干扰性的优点,但是价格较高,而新型的MEMS惯导系统具有体积小、重量轻、环境适应性强、价格低、易于大批量生产的优点,完美兼顾了低成本及精确制导要求。当前临近“十四五”末,前中期研制的相关新型号产品有望加速定型鉴定,进入批产阶段。
资料来源:《航空制导炸弹的发展技术途径与关键技术》、新华网、方正证券研究所
2.1.7 精确制导武器产业链梳理及核心标的
建议重点关注:
上游需求恢复方向-菲利华、航天电器、盟升电子、鸿远电子、新雷能。
2.2 先进战机:或进入2.0阶段,增量供应链将迎新机遇
2.2.1 我国先进战机或进入2.0阶段
党的二十大以来,我国正在着重发展新域新质体系化建设。党的二十大报告提出,要“开创国防和军队现代化新局面”,强调“增加新域新质作战力量比重,统筹网络信息体系建设运用”,以此奠定了我国作战力量的发展基调;叠加全球装备发展方向来看,海空天作为未来武器装备的主要方向,海空军毁伤执行装备平台高度重叠(即均重视航空力量的发展)。我国先进战机发展有以下两个显著特点:(1)高经济性新通用作战平台或将发力;(2)新代次无人机或将加速研制。
近年来,世界军事强国高度重视推进新域新质作战力量体系化建设,确认其为夺取智能化高端战争主导权的重要板块。目前,我国先进战机或已完成由0到1的过程,十四五后期我国先进战机或迎来二次腾飞,进入2.0阶段。
图:我国战机主要发展历程
图:我国现役主要空军战机
资料来源:环球网,百科探秘,方正证券研究所
2.2.2 高效率较低成本作战是主力装备的核心需求之一: 中型五代机(按新次代划分标准)
根据《World air forces 2023》报告,从美国各军种所使用的战机情况可以看出,美国中型五代机F-35A/B/C的现役部署数量(约472架)远远超过重型五代机F-22的现役部署数量(约177架)。在亚太地区,美国主要盟友的现役F-35部署数量约113架,价值量约88亿美元;订购中的F-35约183架,价值量约155亿美元。目前,美国在全球仍拥有潜在订单共2000多架F-35,价值量也近2000亿美元,而F22的生产线早已拆解,这意味着在未来的全球范围内,先进战机的主力作战装备将以高效率低成本为新需求,中型五代机迎来重大发展机遇。而我国目前中型五代机仍未正式列装,未来中型五代机或于海军舰载机及空军列装,形成新核心战斗力。
图:F-35
图:美国空军五代机(F35A/F22)
图:美国海军陆战队五代机(F35B/C)
图:美国海军五代机(F35C)
资料来源:world air forces 2024,人民网,方正证券研究所
2.2.3 无人先进战机出现,进入高空高速隐身时代
无人机开始走向高空高速隐身时代,全新代次无人机或将出现。现在各国的现役无人机装备,基本以低空低速为主,航程长短各异。随着现代战争形势的演进,以及各类更先进器件和操纵系统的出现,无人机在军事用途上将从非对称作战向对称对抗转变,从对付弱敌向战胜强敌转变,因而高空高速隐身等指标愈来愈成为无人机发展的大趋势。
X-61A小精灵是由动力群系团队为国防高级研究计划局(DARPA)小精灵计划开发的新型无人飞行器(UAV),该机的最大巡航速度为0.6马赫,可以从40,000英尺的高度完成放飞,并在20,000英尺的最高进行回收。
X-56是一种创新型模块化无人飞行研究机,将用于试验主动颤振抑制和阵风减缓等主动气动弹性控制技术,在首次飞行中,X-56A低空飞行了14分钟。
X-47B与欧米茄K-707加油机进行了近距离编队飞行交会,机动就位并加油。加油完成后,无人机自动脱离并飞离。极光飞行科学公司的CRANE概念方案将使用主动流动控制(AFC)实现多种效果,包括在战术速度下的飞行控制和全飞行包线内的性能增强。
图:X-61A 小精灵飞行器
图:X-56A无人机
图:X-47B无人机
图:CRANE项目第二阶段飞机模型
资料来源:环球网,中新网,中华网,人民网,中国航空新闻网,方正证券研究所等
2.2.4 先进战机2.0阶段的增量供应链机遇
先进战机/无人机的供应链相对重叠,五代战机和新型无人机的定型量产,将为供应链各个部段的企业提供新的机遇。
供应链上游由原材料、被动元器件和有源器件等板块组成。材料又分为纤维、高温合金、钛合金、隐身材料等。
中游由航空航发中游配套和中间工序等组成。
下游是战机和无人机的整机制造,主要包含战机主机厂和无人机总装厂。
图:先进战机/无人机供应链
资料来源:wind,方正证券研究所
2.3 数据链:助力信息化协同作战,未来战术应用场景广泛
2.3.1 数据链能有效提升部队整体的作战效能
数据链能够从以下四个方面有效提升部队整体的作战效能:
(1) 主宰机动。主宰机动是联合部队在执行军事任务过程中, 以决定性的反应速度、压倒性的作战节奏夺取位置优势的能力。高度分散展开的联合部队, 能够根据战斗或非战斗行动要求, 调动或集结一支或多支部队的兵力与火力效果。
(2) 精确打击。精确打击是联合部队在整个军事行动领域的能力, 能够定位、监视、识别和跟踪目标, 选择、组织和使用适当的系统, 产生预期的效果, 评估作战效果, 在必要时能以决定性的速度和压倒性的节奏再次实施打击。精确打击是基于效果的作战。
(3) 集中后勤。集中后勤是一种保障能力, 它为联合部队在整个军事行动范围内的准确地点和准确时间, 提供准确数量的人员、设备以及资源补给。
(4) 全维防护。全维防护是联合部队保护其执行关键任务的人员及物资的能力。它通过精心选择和应用多层次的主动和被动措施来实现, 在可接受的风险程度内, 贯穿于整个军事行动区域的天空、陆地、海洋、太空和信息领域。
图:数据链技术发展驱动作战样式改变
图:共享传感器数据与控制权
资料来源:《数据链:破局而立者生》,方正证券研究所
2.3.2 美军数据链发展历程
北约最早制定了战术数据链Link系列,代表系统包括Link 4、Link 11和Link 16等。后续基于服务对象与传输格式化信息内容结构的差别,逐渐衍生出了多种专用数据链。此时,数据链系统主要分为战术数据链和专用数据链2类。
随着现代化战争对情报、侦察与监视(ISR)信息需求的提升,仅靠窄带的战术数据链已无法满足作战要求。美国国防部于20世纪80年代开始开发专用于传输ISR信息的宽带情报数据链,并于90年代装备通用数据链(CDL)系列。这一时期的数据链系统主要分为战术数据链、宽带情报数据链和专用数据链3类。
战术数据链主要面向平台控制进行态势共享和战术协同,受限于时延和组网体制,难以满足现代战场环境的火力控制要求。在此背景下,武器协同数据链从专用弹载数据链中独立出来,以美国海军协同交战能力(CEC)和美国空军机间数据链(IFDL)为代表成为一种新的数据链类型。
图:美军数据链系统分类发展历程
资料来源:《美国空军数据链体系发展现状及建设方向》,方正证券研究所
2.3.3 美军数据链能力现状
指控链:美国和北约国家是最早开始研制装备数据链的,美军称指控链为战术数字信息链(TADIL),早期也称态势共享数据链。美国空军当前主要装备的指控链为Link 16。
情报链:CDL系列是美国国防部指定的大容量信号和图像情报分发的数据链标准,TCDL是一款为解决小型飞机平台及无人机平台的空-地和空-舰情报传输而设计的宽带情报数据链。近年来,TCDL主要装备于美国陆军的中小型无人机以及海军的反潜直升机与反潜巡逻机等,美军计划进一步提升TCDL的传输速率,升级至与CDL系列完全兼容,以协同MP-CDL覆盖有人/无人平台实现情报传输交互。
武协链:指武器协同数据链,最早由专用数据链中点对点弹载数据链演化而来。目前,美国空军在研/在役的武器协同数据链主要包括IFDL、MADL和TTNT等。
图:美国空军数据链运用体系概念图
资料来源:《美军数据链最新发展及趋势研究》,《美国空军数据链体系发展现状及建设方向》,方正证券研究所
2.3.4 我国数据链发展历程
我国各军兵种数字化建设起步较晚,这与前苏联将蓝天系统作为国土防空的重要武器,拒绝对外提供给包括我国在内的任何国家有关。
20世纪60年代,空军组建了自动化研究所,在学习国外C3I系统的基础上,探索我国防空自动化系统的概念、体制和技术。
20世纪70年代末,开始研制雷情-1号半自动防空情报指挥系统,该系统利用数据链实现各雷达站与防空指挥中心的对接。
20世纪80年代,该系统首先装备在河北和广西两地,并在此基础上研制了用于地面指挥所与空中截击机之间联系用的481和483两种数据链;与此同时,海军开发类似Link-11的战术数据链,同时为支持歼轰-7型飞机的反舰作战研制了483D数据链。
不过当时我军在数据链建设方面存在各军兵种的标准不一的问题,难以协同作战。
进入21世纪,着眼于现代战争的需要,我国先后研制了歼-10等武器装备,为实现各战术链间的互联互通以提高整体作战能力,全军综合数据链系统得以诞生。
图:我国全军综合战术链很大程度参考美军Link-16战术数据链的通信模式和功能设计,并就一些技术和操作上做了较大改进,提升了战术通信的能力。
资料来源:《战术数据链组网技术研究》,方正证券研究所
2.3.5 数据链产业链
目前,市场公开信息中,少有对数据链进行产业链分析。不过,同样作为以数据作为载体的数据链条,有较多公开信息对大数据产业链和区块链产业链进行分析。据前瞻经济网的相关分析,大数据产业链可以分为核心为基础设施的上游、数据服务为特色的中游以及下游的应用层;区块链产业链可以分为核心为底层技术及基础设施的上游、核心为平台层的中游以及下游的应用层。我们认为,可以采用类似的产业链分析对数据链这一技术进行产业链分析。
据光明网报道——“数据链是按规定的消息格式和通信协议,链接战场传感器、指控系统和武器平台,可实时自动地传输和处理情报侦察、指挥控制、武器协同等作战数据的信息系统,它对接的是战场上快速机动的作战单元,面向的是战术单元之间高效协同的战术行动,因此军事领域的数据链一定是战术层面的,也被称作战术数据链”。
因此,我们认为数据链产业链也可以分为上、中、下游—其中,上游主要为数据链技术的信息标准、底层技术以及基础设施,比如通信协议技术有统计优先多址接入(statistic priority-based media access,SPMA)协议、固定TDMA(time division multiple access)协议和P-TDMA(priority-TDMA)协议等;中游为数据链关键技术及其配套产品的制作生产,比如无线通信技术及其产品等,中游具有一定数量的上市公司和研究所;下游为数据链的应用场景,比如车载、机载和舰载等。
图:数据链产业链流程图
资料来源:前瞻网,光明网,方正证券研究所
2.4 水下特种:“虎鲸”亮相珠海航展,海洋特种装备或进入放量阶段
2.4.1 水下攻防体系建设具有战术和战略意义
战术方面:破解水下“战争迷雾”的重要方向
水下领域的“猫捉老鼠”围绕潜艇和反潜艇展开,由于现代潜艇敷瓦消声、减震降噪和消磁技术的发展,一旦进入大洋探潜就犹如大海捞针,建立完整的、综合性的水下对抗体系对于探潜、反潜尤为重要。
我国海域有众多耳目,“水下国门洞开”问题长期存在。2020年-2022年,仅江苏渔民就发现了10个系他国制造的可疑装置,具有水下调查、识别、窃密等特殊功能,给国家安全造成威胁。净化我国海域迫在眉睫。
战略层面:反介入/区域拒止能力建设重要领地
水下是重要“新域新质”领域,是大国地缘战略竞争和军事竞争的主战场。水下攻防体系的建立是我国建设反介入与区域拒止能力的关键。水下战场是可与海面、空、天等作战空间相比拟的争夺制海权的重要作战空间,控制水下战场空间足可改变战争形态,影响战争全局。
2014年美国防部启动“第三次抵消战略”后,立即将水下战作为征集、筛选“长期研发计划”颠覆性技术的五大领域之一。本轮“抵消战略”是美在加速推进亚太“再平衡”战略背景下提出,主要针对中俄等国日益提升的军事能力,特别是所谓的中国“反进入/区域拒止”能力。水下已成为各国军事竞争的战略要地,建立不对称优势尤为重要。
水下攻防体系建设是新形势下提升我国水下战场掌控能力、实施海洋经济发展战略和推进“海上丝绸之路”国家发展战略的重要保障。
图:“海狼”级攻击核潜艇
资料来源:《面向体系作战的水下无人装备发展构想》,方正证券研究所整理
2.4.2 美国积极推进水下攻防体系建设以维护海洋霸主地位
多款无人舰艇亮相珠海航展,相关产品已趋向成熟。第十五届珠海航展上,中船第七一六研究所牵头联合行业内优势单位共同研制的我国大型无人作战艇“虎鲸号”全球首次公开亮相。“虎鲸号”总长58米型宽23米,型深4米,续航能力超4000海里,是一型高速隐身的500吨级水面无人作战装备。除了“虎鲸号”无人艇外,多款UUV也在珠海航展亮相。
美国“虎鲸”进入批产转阶段,我国水下无人装备有望放量。美要求在2025年大型AUV具备综合任务处理能力,包括反水面、布雷、反雷、海底战、电磁战、诱骗、和综合信息交互。据美海军大型无人潜航器项目发展路线图,目前美海军已签署5艘“虎鲸”订购合同,计划于2024年进入批产转阶段,到2027年拥有6艘以上“虎鲸”;“蛇头”大型UUV也预计在2025年进入转阶段。根据美审计署2022年报告,海军计划在2020-2050年平均每年花费12亿美元采购UMV,约占全部造船预算的4%。其中2022-2026年计划花费43亿美元购买21艘UMV(包括2022财年的5.81亿美元)。参考美国无人装备建设进度,我国海洋无人装备有望进入放量阶段。
资料来源:《Navy Should Improve Its Approach to Maximize Early Investments》 ,方正证券研究所整理
2.4.3 我国水下发展获指示,水下新域建设有望全面加速
2024年3月7日中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平7日下午在出席十四届全国人大二次会议解放军和武警部队代表团全体会议时强调“要强化使命担当,深化改革创新,全面提升新兴领域战略能力”。来自海军的艾迎春代表针对推进海洋态势感知能力建设的问题提出了意见和建议。总书记强调 “要统筹海上军事斗争准备、海洋权益维护和海洋经济发展,提升经略海洋能力”。
海洋态势感知能力指能够综合运用各种固定和机动侦察预警手段,发现、跟踪、识别和报知水上水下威胁目标,及时准确地提供目标情报信息。随着潜艇主被动声隐身技术的发展,潜艇自体辐射噪声与二次反射声的声级越来越低,使单基地声纳和被动声纳在反潜方面的瓶颈越来越凸显。水下综合态势感知能力利用有人无人平台声纳、潜浮标、海底监听网共同打造空间感知能力。
图:水下综合态势感知能力构成
资料来源:《面向体系作战的水下无人装备发展构想》, 《”乘势而上“国防工业发展获新指示,肩负新质双向重任》、《水下攻防体系建设,聚焦UUV及水下监测网络》方正证券研究所整理
2.4.4 从水下攻防关键技术看产业链增量机遇
资料来源:方正证券研究所整理
2.5 船舶:价格短期波动不改长期趋势,关注船企规模化订单盈利能力提升
2.5.1四重周期叠加下的造船景气上行
资料来源:克拉克森,方正证券研究所整理
2.5.2 价格波动不改长期趋势,“三不变”概括当前格局
不变一:新造船需求潜力较大,供少求多的关系仍将维持
全球造船市场保持景气上行趋势:2024前三季度全球新接订单8711万载重吨,同比增长51.9%;完工订单3634万载重吨,同比增长18.2%;手持订单19330万载重吨,同比增长44.3%。
需求端的潜力有望持续释放:根据克拉克森统计,同期全球新造船投资额仅为上一轮周期投资总额的八成。在全球船队规模已较2008年的规模扩张一倍的当下,未来全球新造船投资依然潜力较大。
供给端船位紧张,产能扩张不易:根据克拉克森研究统计,船厂手持订单覆盖率已从2.6年上升至3.7年,多数船厂2027年船位紧张,部分船型接单已排期至2029至2030年。当前欧美造船业衰退难以扭转,日韩受制于劳动力短缺扩产难为,全球造船订单进一步向中国聚拢。前三季度我国造船完工量、新接订单量、手持订单量分别占全球份额的55.1%、74.7%和61.4%,未来产能扩张还是主要看中国。船厂扩产的周期极长(新船坞大概要2年)且产能增长有限(国内核心国央企船厂暂无扩产计划),当前船舶趋向大型化、清洁化、高端化,船厂的规模优势和技术研发优势将愈发凸显,各船厂竞争存在错位,整体上维持良性竞争态势,因此即使地方部分小船厂重启产能也难以对头部船厂的订单数量和接单价格产生大幅负面影响。
资料来源:克拉克森,方正证券研究所整理
不变二:航运脱碳扎实推进,清洁船舶替换空间较大
从政策层面讲,IMO正在积极推动全球航运脱碳进程。国际海事组织海上环境保护委员会第82届会议于2024年9月30日至10月4日在伦敦IMO总部召开。会议审议了强制性文件修正案、压载水有害水生物、防止空气污染、船舶能效、船舶温室气体减排、海上塑料垃圾、污染预防及响应、特殊区域及PSSA指定等多项议题。关于船舶能效考核问题,委员会同意将一些紧迫的问题,如阶段削减系数(Z系数)、港口等待时间、CII实施机制等内容在第一阶段进行讨论,明确希望在2026年1月1日前解决。
从船东意向层面看,根据克拉克森研究统计,以船舶吨位计,替代燃料在新造船手持订单中占比已达52.3%。从船型看,气体运输船、汽车运输船中替代燃料动力接近100%;集装箱船的替代燃料方案也为主流。当前替代燃料在新造船及在运船舶中的占比仅有13.7%,未来仍有较大更新空间。
不变三:船厂排期导致营收盈利波动,但长期盈利改善的预期无变化
受到船厂排期影响,主要A股造船上市公司营收盈利出现环比下降的情况,但从盈利能力角度看,核心监测企业Q3毛利率均明显提升。我们认为随着前期低价订单逐渐出清,高价值船舶不断交付,造船企业盈利长期改善的预期没有变化。但长期改善并不意味着逐季改善,主要原因是船厂订单排期存在波动;交船船型及其盈利能力存在扰动;常规季节扰动如三季度高温假、四季度船东推迟接单等,船厂收入确认节奏受到干扰。我们认为应正确认识短期波动,以长周期眼光审视当前造船格局。
资料来源:克拉克森,方正证券研究所整理
2.5.3 “两关注”,把握优质资产配置机会
我们认为运价及新造船价格的短期扰动不影响船舶长周期景气上行趋势。相比于整体运价和船价的走势,未来头部船厂优势船型批量化订单逐渐交付带来的盈利能力提升以及新需求的出现更值得关注。
关注一:头部企业规模优势逐渐体现,关注批量化订单后续利润提升
回顾历史可以看到上一轮周期随着“沙滩造船”兴起,恶性竞争加速造船周期下行,而本轮周期伴随航运脱碳要求推动结合船舶运距拉长影响,高端船舶、大型船舶及双燃料船舶成为主流,各造船厂经过长期技术积累已形成自己的核心优势产品,如沪东的LNG运输船、大型集装箱船;大连造船厂的VLCC;江南造船厂的LPG;广船国际的PCC;黄埔文冲的支线集装箱船等等,行业进入门槛被拔高,行业壁垒被构建。
船厂优势船型带来批量化订单,而批量化订单也带来单船建造效率提升、盈利能力的逐步改善,船厂与船东之间形成正向反馈。因此我们认为后续随着船舶资产整合启动,头部企业规模效应及技术优势将更加突出,全球竞争力不断加强,盈利能力不断改善,逆周期调节能力有望持续提升。
资料来源:克拉克森,方正证券研究所整理
关注二:关注国内船队更新需求,国内外新船队扩张需求
国产“百船计划”持续推进。11月12日晚,中远海运发布公告投资建造6艘30.7万载重吨VLCC,由大连造船厂承接。这是中远海运能源自2017年以来,时隔7年首次下单订造VLCC。连同中远海运能源在大连造船的VLCC和LNG船订单在内,今年8月以来中远海运集团累计已经在国内船厂下单订造了72艘新船,总投资约为473亿元。
国内船队绿色化更新迫在眉睫。中远海运集团当前在营船队规模为944艘,其中双燃料船舶占比仅2.1%,安装EST船只占比为19.9%;招商局在营船队规模415艘,无双燃料船舶,安装EST船舶比例为14.5%。
一方面“国货国运,国轮国造”的支持下,国内船东有望受益;另一方面,从航运脱碳的要求上来看,中国船队更新需求有望持续扩容。
除了老船队的更新外,新船东的扩张需求也不容忽视。近期,非洲西北部的沿海阿拉伯国家摩洛哥正筹备组建规模达100艘的船队,并开始考察船厂;希腊干散货船东EuroDry近期向中国船厂下单,本次订单是该船东的第一个新造船订单。全球经济变化带来的新的贸易需求,或许会持续为航运公司带来扩容机会。
资料来源:克拉克森,龙船网,方正证券研究所整理
综上,我们认为新造船价格及运价短期波动不影响船舶行业景气上行的趋势,核心造船企业低价订单有望于2024年度出清,后续利润释放值得期待,建议关注:
总装:中国船舶、中国重工、中船防务(A H)、松发股份、江龙船艇、中集安瑞科(H)
3.1 新兴产业:CETs清单&马斯克布局可作为映射指标
3.1.1 马斯克的多领域布局均将加速,可作为国内新兴产业映射的指标
特朗普当选后,马斯克在X上表示:今晚,美国人民给了特朗普一个非常明确的变革授权。同时,他还表示:未来将会是美好的,并配上了SpaceX火箭的照片。除了商业航天,马斯克目前在自动驾驶、人形机器人、能源、AI等众多领域均有布局。
11月12日,特朗普宣布马斯克将与维韦克·拉马斯瓦米共同领导拟成立的“政府效率部”。该机构将“为拆解政府官僚机构铺平道路,削减多余的监管法规和浪费的开支,并重组联邦机构”,将于2026年7月4日前成立。未来四年,马斯克有望得到特朗普一定程度上的支持,相应行业有望加速发展。
人工智能:马斯克预计,到2029 年,人工智能将达到人类水平的能力,为了解决AI快速进展所引发的AI道德安全等问题,马斯克启动xAI项目,专注于开发既有益又寻求真理的人工智能系统。
自动驾驶与人形机器人:马斯克认为全自动驾驶技术将很快改变汽车行业,迎来一个更安全、更高效的交通时代。到2040 年,类人机器人将司空见惯,重塑移动出行和劳动力。
能源:马斯克预测太阳能将成为全球主要的电力来源,有望在未来几十年内满足全球能源需求的很大一部分。
太空探索:火星探索是迈向多行星物种的关键一步,马斯克认为这对于人类文明至关重要。Starships未来将发射到火星。
资料来源:各公司官网,Geeky Gadgets、方正证券研究所
3.1.2 美国发布2024版关键和新兴技术(CETs)清单
2024年2月,美国国家科学技术委员会(NSTC)发布了新一版关键和新兴技术(Critical and emerging technologies, CETs)清单。该清单由白宫科技政策办公室(OSTP)、国家科学技术委员会(NSTC)和国家安全委员会(NSC)共同牵头组建的“关键和新兴技术快速行动”小组委员会在两年时间里通过跨部门联合研究凝练形成,现了美国国家科技政策对近两年来科技发展新趋势和全球形势变化迅速积极的响应。
2024版清单主要在人工智能技术、数据和网络安全技术、下一代通信技术、无人系统技术、定位导航技术、空间技术等方面显著加强了技术布局。与2022版清单相比,2024版清单将核能技术、金融技术领域分别并入清洁能源技术、数据和网络安全技术领域,并新增了定位、导航和定时(PNT)技术领域。CETS新增的部分则有望成为未来国内与美国竞争的重要领域,有望在短期内迅速得到两国重视,实现加速发展。
资料来源:安全内参,方正证券研究所
3.1.3 量子信息技术-全球科技赛场新前沿
量子信息技术是国家新质生产力的重要组成部分,国际竞争愈发白热化。2024政府工作报告提出,积极培育新兴产业,制定发展规划,开辟量子技术新赛道。量子信息技术是培育未来产业、构建新质生产力、推动高质量发展的重要方向之一。目前,中央、东部沿海省市及部分中部16个省份均发布一系列相关政策,支持量子信息科技发展。2024年两会期间,国务院国资委指出,2025年中央企业战略性新兴产业收入的占比要达35%,在类脑智能、量子信息、可控核聚变等方面要提前布局。国际层面,12月3日,美国《国家量子倡议重新授权法案》已提交至参议院,旨在加速未来五年美国量子科技领域的研究和开发。新法案在原有基础上将研发拨款从18亿美元提高至27亿美元,重点注重实际应用研发,授权NASA开展量子卫星通信和量子传感研究计划。12月11日,谷歌量子人工智能团队重磅发布全新的超导量子处理器Willow,用时不到5分钟完成了当前世界最快超级计算机Frontier需要耗时10亿亿亿年完成的RCS基准测试,行业进展进一步加速。
量子三大领域中,量子计算进展空间最大,量子通信及测量产业相较成熟。据测算,2027年,专用量子计算机预计将实现性能突破,在2028年至2035年,市场规模将继续迅速扩大,受益于通用量子计算机的技术进步和专用量子计算机在特定领域的广泛应用,到2035年量子计算总市场规模有望达到8117亿美元。量子通信从目前已经发展的形态来看,主要是由量子物理加密产品与技术带来的产业价值。仅考虑QKD、PQC、QRNG三个重要市场,2030年全球量子通信市场规模为196.8亿美元。而全球量子测量市场规模预计从2019年的11.2亿美元增长到2030年的25.27亿美元,市场规模呈现不断上升趋势,年复合增长率为7.97%。
资料来源:中关村产业研究院,方正证券研究所
3.1.4 OpenAI与Anduril达成合作跨界军事领域,AI 应用时代即将到来
xAI: 2023年7月,马斯克创立了xAI,致力于追赶openAI、Google等行业领导者。2024年5月,xAI完成了一轮60亿美元的融资,并持续寻求数十亿美元规模的融资,若顺利,xAI的估值有望突破400亿美元。xAI的主要收入来源来自X Premium 订阅服务,其中包括主要产品Grok大模型的使用,10月22日,xAI API正式上线,开发者可以使用Grok 2构建应用程序,进一步扩充xAI的盈利渠道。
12月4日,国防技术公司AndurilIndustries和OpenAI宣布达成合作,共同开发和部署用于国家安全任务的先进人工智能解决方案。此次合作将专注于提升美国反无人机系统(Counter-UAS,简称CUAS)的性能,增强其实时侦测、评估和应对空中无人机袭击的能力。两方合作具有标志性意义,反映出AI领域领军企业正在突破此前在军事应用方面的自我限制,开始在国防科技领域寻求商业机会,这一趋势有望带动AI应用场景的持续拓宽。
央企开展AI 专项行动,众多下游领域需求强劲。根据AI 专项行动的布局,我国计划在新材料、通信、制造等领域打造超百个应用场景;电力、交通、石化等领域初步实现大模型应用;科研、生产、客服等方面降本增效明显;物流、金融、医疗等领域初步构建一批高质量数据集,开发数据治理工具,逐步对外提供数据加工等增值服务。除此以外,AI 国防、文旅、能源、教育、传媒、政务、零售、出行等领域需求旺盛,随着底层大模型的不断迭代及应用场景范式的增加,AI 应用时代即将来临。
资料来源:中国人工智能产业应用发展图谱、方正证券研究所整理
3.1.5脑机接口-Neuralink即将推出第二大产品,国内已成功完成首例实验
脑机接口是开发机器与神经系统进行直接信息交互的技术。这种直接信息交流可以绕开任何肌肉运动和感觉器官,机器不仅可以通过读取神经活动产生的电磁信号获取大脑意图,也可以通过对特定神经元集群的电刺激,向大脑输入信息。马斯克成立的Neuralink旨在建立人与计算机之间快速的交流通道,使大脑信号直接转化为身体行动,目前拥有两大产品Telepathy及Blindsight,分别可以使植入Neuralink设备的人通过意念直接控制手机或电脑、以及使完全失明的患者重见光明,植入手术由NeuralinkR1机器人执行。
Telepathy:已成功完成两例接入实验。2024年1月及6月,Neuralink完成两例N1芯片植入人体的手术,两位实验者均为瘫痪患者,目前已经可以使用电脑进行玩游戏、使用CAD软件等复杂操作。
Blindsight:研发进展顺利。2024年9月,Blindsight也获得了卫生当局的认可。马斯克透露,该技术有望使失去双眼和视神经的人重新获得视力,尽管初期视力将是低分辨率的,但未来视力有潜力超越自然视力。
启动Convoy实验,瘫痪患者或可通过脑机接口控制机械臂。2024年11月26日,Neuralink宣布启动了一项名为“Convoy”的新试验,旨在通过其先进的脑机接口技术,帮助瘫痪患者实现对机械臂的控制。
国内脑机接口技术进展顺利,上海首例脑机植入患者已能脑控喝水。据报道,华山医院神经外科将一个硬币大小的脑机接口体内机嵌入瘫痪4年患者的颅骨外,成功采集到大脑中感觉运动区域的神经信号,目前患者正在积极开展康复训练,已可以成功完成脑控喝水的动作。该植入脑机接口设备是由博睿康医疗科技(上海) 有限公司与清华大学生物医学工程学院洪波教授团队合作开发,采用无线微创设计,不损伤大脑细胞,手术后仅一周患者便可出院回家。
3.2 低空经济:计划转向落地,重点关注三大方向
3.2.1低空经济-计划转向落地,重点关注三大方向
2025年低空经济有望从计划转向实际落地,带来三大方向机会。今年年初以来国家大力推行低空经济规划发展,中共中央、发改委、工信部、民航局等顶层机构多次发声,推动相关体系不断完善。从地方来看,截止目前,已有50 城市颁布低空经济发展政策,10余个省/市/地区推出补贴政策,近20支地方低空产业基金正式成立,前期规划充分。11月18日,中国工程院院士陈志杰透露,国家发改委将专门成立低空经济司,同日,中央空管委将在六个城市开展eVTOL运营试点。各省市明确设立基建规模、航线规划、应用场景、制造建设等目标,兑现期从25年至30年不等。如果2024年是低空经济元年,则2025年将有望成为低空经济从前期规划转向产业落地的元年,前期各地建设的试验场将逐渐投入使用,各类的细则,标准(航线规划、起降点及配套设施、空管及外围系统)将逐渐定型,推动整体的行业进入规模化发展阶段。建议关注三大方向:
1. 低空基础设施建设龙头:从2024年9月份开始,各地低空基建招标量显著增加,低空基础设施建设有望在各地区正式规模化启动,相应订单将在明年大批量下达,对相应企业报表具有明显改善作用。同时,空管委表示,对600米以下空域授权部分地方政府,具有地方属性的低空基建标的也将深度受益。
2. 无人机/eVTOL零部件:目前,空管委即将在6个城市开启eVTOL试点,第二批试点城市名单也有望逐渐下发,有望带动eVTOL预定量上升。除eVTOL以外,今年以来多款特种用及货用无人机正式发布。由于行业正处于起步阶段,上游零部件厂商将率先受益,复材、发动机、电池等核心零部件有望成为重点方向。
3. 下游应用场景:亿航智能运营合格证(OC)申请预计于今年通过,全国首个eVTOL载人旅游场景有望落地合肥骆岗公园。代表着低空载人文旅场景即将迎来典范,将于明年陆续铺开。而低空载物场景已在合肥、自贡、成都等地已实现应用落地,覆盖餐饮外卖、医疗配送、快递运输等多场景,有望快速实现商业化运行。
3.2.2 低空基建可分为物理基础设施、新型基础设施以及数字基础设施
低空经济基础设施可以分为物理基础设施、数字基础设施以及新型基础设施。
新型基础设施包括空管系统中的外围设施CNS(通信、导航、监视)和气象,即低空智联网。
数字基础设施包括空管平台(ATM),数字空域,航线规划平台等。
物理基础设施则以通用机场改造和无人机(eVTOL)起降场为主,以及其相应的配套设施
资料来源:方正证券研究所整理
3.2.3 低空智联网-低空新数字基建的代表
低空智联网是指在低空空域3000m以下,具体按照不同地区融合运用网络化,数字化和智能化技术构建的智能化的数字网络体系,是低空新基建。低空智联网作为发展低空航空器行业应用最重要的基础设施,是低空经济发展的基石和助推器,可实现低空治理体系的网络化、数字化和智能化,能够大幅提升低空综合治理效率和空域资源利用率,释放低空经济发展潜能,为低空经济腾飞提供新动能。
低空智联网是以现有空天地网络为基础以多网互联融合(低轨卫星、ADS-B、蜂窝网络和地面网络等)、网络化感知、计算服务为核心,构建支撑低空空域数字化、智能化运营,“连接 算力 能力”的通信、监视和服务平台,解决高密度、大流量、多用户等场景下的稳定通信、全面监视和统一服务的实现问题。
基本定义:低空智联网本质是低空复杂运行系统,并创新应用数字化、网络化和智能化技术赋能管控服务“云”、空天地三“网”和航空器“端”,能够对突发特情和应急处置进行敏捷反应。
最终目标:探索星地一体融合通信网络,形成以5G-A网络为主、卫星网络为补充的空天地立体协同覆盖新模式,即低空智联网与卫星融合的空天地一体化网络。搭建“北斗 ADS-B 5G/5G-A 卫星互联网”架构。
资料来源:《中国电子报》,《低空智联网组网与控制理论方法》,方正证券研究所
3.2.4 零部件-复材为eVTOL机身首选,动力系统技术演进决定续航里程
eVTOL主要由6大系统构成,分别是机身(成本占比15%)、电动力(成本占比20%)、能源(成本占比20%)、航电(成本占比15%)、飞控(成本占比20%)及电气(成本占比10%)。
机身:复材具有轻量化、高强度等特性,优势明显。据Stratview研究报告显示,在飞行汽车项目中,复合材料的使用主要集中在结构部件和推进系统,占比约75%-80%,其次是内部应用,如横梁和座椅结构,占12%-14%,而电池系统、航空电子设备等占剩余的8-12%。而碳纤维复合材料具备轻量化、强度高、耐腐蚀等特点,不仅能减轻飞行器的重量,还可以提高飞行性能,在eVTOL领域具有广泛的应用前景。
动力系统:电池技术进展决定续航里程,低空发展前期仍将以纯油动力系统为主。相较于电动汽车,eVTOL电池对于能量密度、放电倍率和安全性要求更高,需要5C以上的放电倍率叠加350wh/kg的能量密度。目前,宁德时代已经成功试飞4吨级民用电动飞机,8吨级飞机预计于2027到2028年发布,可支持约2000到3000公里的航程。且公司钠离子电池项目已经处于接近完成的进度。短期来看,由于市面上大多数eVTOL续航里程较短,采用纯油动力系统的无人机/直升机将成为低空发展前期跨城货运/载人场景的首选。
资料来源:中国复合材料工业协会,让科技飞翔,方正证券研究所整理
3.2.5 低空物流场景加速发展,有望于今年实现商业化运行
低空经济物流在多城市已经实现应用落地。全国多处城市均已开展产业实践,覆盖餐饮外卖、医疗配送、快递运输等多场景。
头部厂商已开始常态化运营。合肥、自贡、成都等城市已启用无人机进行低空医疗物品等物资配送。低空物流有望于今年实现商业化运行。
资料来源:方正证券研究所整理
3.2.6 载人场景市场空间巨大,规模化落地仍需时间
未来eVTOL载人场景将主要在低空旅游、长距离内城际交通市场需求、城市内部的运输场景及直升机和通航飞机的应用起到一定的替代性。
深城交目前已对深圳市内空中交通出行规模进行预判,伴随未来无人驾驶航空器及其配套设施、技术的逐步成熟,城市空中交通出行成本会随之下降,日出行规模将有望达百万级人次,日营收预计达1.5亿元。空中快线场景有望于2030年先行落地。
根据头豹研究院的估算:
•城市/城际交通:受制于航线规划、安全性、基建、eVTOL续航等问题。低空城市城际交通(尤其是eVTOL)场景的落地仍需时间,预计2030年空中快线将率先启用,主要针对高端/跨城需求,随后2040、2050年空中的士、飞行汽车逐渐落地,逐渐替代市内日常通勤、跨城快速出行需求,预计2035年eVTOL城市/城际交通市场空间为3446.7亿元。
•旅游场景:旅游场景因飞行时间较短、线路固定、场景单一,有望成为最先落地的低空载人场景。目前深圳、合肥、桂林、八达岭长城等地已布局低空游览项目,预计低空旅游场景将于近两年率先落地,预计2026年eVTOL低空旅游市场规模为18.1亿元,并于2035年达到1367亿元。
•通航市场:eVTOL对用于工业作业等常态化作业领域的中轻型通用航空飞行器更具潜在替代性。预计2026年eVTOL通航市场空间为234.1亿元,并于2035年达到479.1亿元。
图:eVTOL载人场景需求测算(亿元)
图:深圳低空载人场景发展阶段
3.2.7 低空经济产业链图谱及相关标的
低空经济产业链:基础设施包含物理基础设施、数字基础设施以及新型基础设施;服务保障可分为安全监管、保险服务以及试验测试;eVTOL及无人机研发制造包括航空材料、电子电器、机体/整机制造、动力推进系统;场景应用涵盖了物流场景、载人场景、低空培训、工业场景、航拍航测、农林植保等。
资料来源:方正证券研究所整理
3.3 卫星互联网产业链:四大环节协同共振,布局持续加速
3.3.1 需求端:中国卫星发射需求呈井喷式增长,国网星座占比极高
从需求端看,中国卫星发射计划庞大,需求呈井喷式增长,未来市场空间广阔。
中国多个近地轨道卫星星座计划也相继启动,发展后势强劲。我国正积极布局2个大型低轨星座“GW星座”和“千帆星座”(G60星座),并已申报另一万星星座“Honghu-3”。
中国星网的GW星座计划包含两个宽带星座计划,即GW-A59和GW-A2。GW星座共计规划发射12992颗卫星,预计今年年底GW星座开始进入批量发射。根据ITU要求,卫星星座申请后必须在一定时限内完成星座建设。在申请后的七年内必须发射第一颗卫星并正常运行90天,之后的2年/5年/7年内,须将整个星座的10%/50% /100%的卫星发射并投入正式使用,逾期将对星座资源进行削减或取消。2032年年底前完成至少6496颗卫星的发射入轨,最迟2035年年底前,完成全部12992颗卫星的发射入轨,星网建设完成并投入使用。
“千帆星座”也称“G60星链”由上海松江区牵头,联合多家资本共同打造的。是国内除中国星网的“GW星座”外,另一项举足轻重的卫星互联网发射计划。
“Honghu-3”星座:蓝箭鸿擎天主导,我国提交的第三个超万颗卫星星座计划,计划发射1万颗卫星。
2024年12月5日12时41分,位于太原卫星发射中心,“千帆星座”第三批组网卫星通过“一箭18星”方式成功发射,所有卫星顺利进入预定轨道,状态正常,标志着发射任务圆满完成。截至目前,“千帆星座”在轨卫星总数已增至54颗,地面通信能力得到了进一步增强。千帆星座组网卫星的航班化、常态化发射,也是我国平板式卫星堆叠“一箭多星”发射技术的业务化应用实践,为后续更多数量卫星的堆委发射奠定基础。
图:国内主要低轨互联网星座计划(部分)
图:国网“GW”星座构型分布
资料来源:《铖昌科技:首次公开发行股票招股说明书》,《低轨卫星星座发展浅析及应对策略研究》,中国证券网,新华网,ITU等,方正证券研究所
星链计划可分为三个阶段,一是研发阶段(2015-2017年),星链计划启动并在2016年发射了两颗试验星;二是制造阶段(2018-2019年),大规模星链卫星地球站系统部署,每年发射少量卫星,2018年2月开始发射少量测试卫星,搭建星链,据UCS数据库统计,2019年,星链计划发射了约56颗卫星;三是全面部署阶段(2020年之后),在2020年发射数量突然有了井喷式增长,发射了近800颗卫星,在2021年发射数量继续增长,发射了近1000颗卫星,2022年发射数量达到近1700颗,2023年全年spaceX共进行了96次发射任务,其中完成了63次星链发射,占据65%,共发射了1961颗卫星。截至2024年12月11日,SpaceX已进行了总计419次发射任务,其中2024年内已执行50次任务,且星链总数已达7407颗,其中5795颗在服务中,627颗已进入降轨过程。
目前国网星座计划已发射数颗先导试验星,2024年上半年将启动国网星座计划的发射,在2025年建成基本的星座,在2035年,我国要全面建成社会主义现代化强国,2035年底国网星座将发射完成。按照向ITU申报的计划,未来三年将是中国低轨卫星发射的集中窗口期,我们预测2028年低轨卫星年发射规模有可能1000颗,至2030年在轨有望达5000颗。
参考星链计划的发展,基于这几个节点,我们预测国网计划在2024年发射约50颗卫星,2028年发射数量将接近1000颗,在2030年国网计划组网对标星链目前水平,达5000颗,年发射数量能力将追上现在的星链,2035年将达到约2500颗的年发射量。在2035年以后,按照2030年之后发射数量推算,每年发射约2000颗卫星维持国网星座的运行,补充失效卫星。
粗略的估计,国网计划发射数量约占中国所有星座计划的85%,故假设在2024年之后,国网计划每年发射数量也约占中国年卫星发射总数的85%。根据UCS数据库显示,中国在2020、2021、2022年分别发射卫星62、94、95颗,而2023-2024年中国年发射数量预计有小幅增长,得到中国2023-2035的年发射数量预测。
图:国网星座发射数量预测(单位:颗)
图:全国发射数量预测(单位:颗)
资料来源:《美国星链对发展我国民营卫星互联网的启示》-北京数规科技中心,UCS数据库,space launch schedule,腾讯网等,方正证券研究所
3.3.2 供给端:供给端:卫星制造产能不断释放,卫星发射能力持续提高
从供给端看,现阶段中国卫星制造产能仍不能满足未来星座计划的批量发射,随着中国卫星制造工厂的建设,中国卫星制造产能逐步释放;而我国航天已进入高密度常态化发射阶段,对于未来大规模的星座搭建,卫星发射能力需不断提高。
位于海南文昌的卫星超级工厂将于2024年年底封顶,2025年6月正式投产。将形成年1000颗卫星批产能力。卫星超级工厂采用“1 1 8”架构,由一个卫星超级工厂、一个试验检测中心和八个核心单机研制中心组成。该厂投产后的产能也将是亚洲最大,平均一天可以生产3颗卫星。其最大的优势是可以“出厂即发射”。
银河航天在江苏南通重点打造新一代卫星智能制造超级工厂,目标为年产300-500颗卫星。该工厂建成后有望成为我国商业航天领域首条对标“星链计划”——具备低成本、批量化制造新一代低轨宽带通信卫星的智能生产线。
“G60星链”(又称千帆星座) 项目所需的卫星数量庞大,为加快研制效率,上海微小卫星工程中心自主研发打造了卫星智能制造平台,建立起、数字化、模块化、标准化的卫星生产线。据了解,目前该生产线已具备年产300颗以上卫星的能力,未来将可支持1箭36星发射,满足更大规模星座快速组网密集发射的需求。
图:海南文昌的“卫星超级工厂”建设现场
图:银河航天卫星超级工厂概念图(银河航天供图)
图:“G60星链”生产线一角
资料来源:中华人民共和国中央人民政府,中国新闻网,中国日报,中科院之声,上海市经济和信息化委员会,科学网,方正证券研究所
我国已有酒泉、太原、西昌、文昌发射场,象山商用发射场在建
资料来源:人民网,文昌航天科普中心,海南省科学技术厅,山西省科学技术协会,观察者网,中华人民共和国中央人民政府,中新网等,方正证券研究所
海南文昌国际航天城持续推动三链建设,加速打造航天产业集群
文昌国际航天城重点发展航天发射及配套服务、航天高端产品研发制造、航天大数据开发应用等产业,具备卫星制造、总装测试及发射能力。目前,文昌市以海南商业航天发射场为基础,加快推进火箭产业园、星箭超级工厂建设,快速形成低成本批量化制造能力,推动“出厂即发射”的流程优化和产业链整合创新。2023年12月29日,我国首个开工建设的商业航天发射场——海南国际商业航天发射中心的一号发射工位正式竣工。2024年11月30日,中国首个商业航天发射场海南商业航天发射场首次发射取得圆满成功。新型运载火箭长征十二号成功将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星送入预定轨道。文昌国际航天城围绕火箭链、卫星链和数据链“三链”构建的航天城产业链生态已逐步形成。在卫星链方面,依托文昌现有商业火箭发射能力、卫星总装环境等便利条件,吸引商业卫星制造龙头企业核心业务落地文昌,汇聚具备出口能力的单机生产企业进驻,逐步形成卫星单机和整星的出口能力;火箭链方面,以商业航天发射场为牵引,推进商业发射配套产业园规划;数据链方面,文昌国际航天城建设北斗产业示范园,吸引卫星遥感企业聚集文昌,培育发展遥感数据产业链。
图:火箭装配厂房项目
图:卫星总装测试厂房项目
图:海南商业航天发射场项目
资料来源:人民网,文昌航天科普中心,海南省科学技术厅,山西省科学技术协会,观察者网,中华人民共和国中央人民政府,中新网等,方正证券研究所
3.3.3 卫星互联网产业链:卫星制造、卫星发射、应用端设备、卫星运营及服务四大环节
图:卫星产业链
资料来源:中国知网《卫星互联网产业链分析及发展趋势研判》,方正证券研究所
3.3.4 手机直连呈蓬勃发展之势
手机直连卫星是基于智能手机与卫星直接进行信号传输,并实现通信的卫星通信系统,与传统的卫星移动通信系统存在差别。在卫星通信领域,面向手机或手持类终端的通信,一般称为卫星移动通信系统。传统卫星手持终端工作在L/S频段,实现语音和窄带数据服务。而手机直连使用智能手机实现与卫星系统之间的连接,提供语音和宽带数据服务。由于卫星和地面手机之间距离几百公里,存在着巨大的信号传播损耗,从卫星提供直接到手机的通信连接面临着较大的技术挑战。为此,需要改造传统的卫星系统,一般要求卫星的轨道更低、卫星数量更多、天线更大、发射功率更高。
手机直连将成为卫星通信史上最大的机会。目前陆地移动通信网络只能覆盖20%的陆地区域以及5%的海洋区域,偏远和地理环境恶劣的地区均为互联网的盲区。在当前的技术和策略下,地面网络已触及增长瓶颈。卫星互联网可以通过卫星将普通移动终端直接连接到蜂窝宽带网络,构建全球覆盖、全天候、全天时的基于手机直连的通信网络,打破当前困境。IMT-2030(6G)推进组将“空天地一体化的全球无缝覆盖”列为下一代移动通信技术的总体愿景之一,提出卫星互联网将成为地面通信系统的有效补充和未来6G的重要组成部分。手机直连作为最直接的应用场景,将迎来加速发展时期。国内外以SpaceX、华为、AST为首等多家企业已经开始布局。北方天空研究所(NSR)在2022年将终端直连卫星定义为“卫星通信历史上最大的机会”,预测这一市场在未来10年累计收入将达668亿美元,手机直连卫星作为其重要的组成部分,市场空间广阔。
资料来源:中国无线电,人民邮电报,方正证券研究所整理
3.3.5 国内外手机直连业务进展迅速,手机直连即将迎来高速发展期
星链手机直连业务计划于于今年落地,潜在用户空间较大。SpaceX对于手机直连的布局最早可以追溯到2022年,当年7月份,SpaceX向FCC请求允许使用2GHz频段来增强其卫星移动服务,开展了将卫星直连业务拓展至智能手机的序幕。在2023年12月获取FCC的批准后,SpaceX行动迅速,于1个月后成功发射6颗手机直连卫星,并于10天后成功使用星链卫星发送了第一条短信。2月26日,SpaceX已经可以通过星链网络在X上发布帖子,手机直连业务落地在即。Starlink凭借其卫星联网服务拥有大量的客户群体,而且数量仍处于快速增长阶段,这些客户无论是对卫星联网服务刚需与否,鉴于两种业务的相似性,均有很大的可能购买手机直连服务,未来空间可观。
华为宣布与星网合作于明年下半年进行低轨卫星手机直连,大幅拉近与Starlink进展差距。11月26日,在华为Mate品牌盛典上,余承东表示MateX6三网卫星典藏版将支持低轨卫星直连,目前华为正在与中国星网进行合作测试中,预计将于2025年下半年开启低轨卫星互联网众测。
资料来源:Starlink,华为,方正证券研究所整理
3.4 核聚变:核聚变技术快速发展,产业化目标或加速
3.4.1 聚变能是未来能源换代的根本出路
可控核聚变能源总量无穷无尽、不受制约,且不会对环境造成污染,是改善未来能源结构,推动在半世纪实现能源顺利换代的根本出路。聚变能具有安全可靠,环境友好,经济性明显,且能量密度高的优势。
早在1983年6月,国务院科技领导小组提出了中国核能发展“三步(压水堆—快堆—聚变堆)走”的战略,以及“坚持核燃料闭式循环”的方针;在《国家能源发展“十二五”规划》中,提出了安全高效发展核电的主要任务,继续明确了坚持热堆、快堆、聚变堆“三步走”的技术路线。从核能所使用的资源角度来看,中国核能发展的第一步,发展以压水堆为代表的热中子反应堆,即利用加压轻水慢化后的热中子产生裂变的能量来发电的反应堆技术,利用铀资源中0.7%的235U,解决“百年”的核能发展问题;第二步,发展以快堆为代表的增殖与嬗变堆,即由快中子引起裂变反应,可以利用铀资源中99.3%的238U,解决“千年”的核能发展问题;第三步,发展可控聚变堆技术,希望是人类能源终极解决方案,“永远”的解决能源问题。
各国都将聚变能作为未来理想的清洁能源。2023年12月,美国气候特使在第28届联合国气候变化大会(COP28)宣布了 美国聚变能源国际参与计划,并为核聚变能源的发展布局。12月29日,由中核集团牵头,联合24家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体宣布成立,中国聚变能源有限公司揭牌,明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。
图:中国聚变能源有限公司揭牌
图:美国气候特使在COP28会上发言
资料来源:中国核电,上海节能,中核集团,美国驻华大使馆,方正证券研究所
3.4.2 国内国际磁约束研究进展-ITER项目,东方超环EAST,环流系列等
国际:世界上规模最大和最先进的聚变实验是国际热核聚变实验堆(ITER),目的证明聚变产生的能源可以用作大型规模能源,目标Q值≥10。ITER成员(中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国)参与合作建设和运营 ITER 实验设施。目前ITER处于装配第一阶段(2022年3月-2024年12月):重点组装核心机器以及第一等离子体运行所需的系统。
国内:1958年,我国开展聚变装置研究,创始初期建造了最简单的直线箍缩装置,如“雷公”;1959年冬,批准由黑龙江原子核物理研究所进行“磁镜”研究;1960年代中期,开始建造仿星器装置“凌云”。20世纪70年代,在当时国内生产技术极为落后、对外封闭而不能交流的情况下,过早选用了超导技术,被迫从液氦制造设备、超导线材等研制开始,因未能获得可供物理研究的等离子体而被迫中止。之后,转入以托卡马克为重点。
我国是全球范围内少数几个能够独立开展可控核聚变技术研究和聚变装置组建的国家之一。中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所先后建成了“合肥托卡马克6号模拟装置”(HT-6B、HT-6M)、“合肥超环-7”(HT-7)、“东方超环”(EAST)、紧凑型聚变能实验装置(BEST)等多台磁约束聚变装置。
中国环流器二号A(HL-2A)装置由中国核工业集团西南物理研究院在2002年建成并成功投入实验运行。HL-2A装置是我国第一个具有偏滤器位形的大型托卡马克装置;2023年8月,“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行,标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。
图:ITER
图:HL-2A装置
资料来源:《中国可控核聚变研究的启始与发展的外部条件》,《可控核聚变与国际热核实验堆(ITER)计划》《超导磁体技术与磁约束核聚变》王腾,IAEA官网,ITER官网,方正证券研究所
3.4.3 聚变裂变混合堆将聚变作为裂变反应堆的中子源,综合各方优势
氘、氚聚变是巨大的能源同时也是一个巨大的中子源。聚变反应室产生的中子在聚变反应室外的U-238、Th-232包层中生产Pu-239或U-233等核燃料。
混合堆使用特殊的等离子枪获得相对较冷的等离子体,通过注入氘气保持一定的等离子量。向该等离子体中注入粒子能量为100keV的中性束产生高能氘和氚离子,保持氘离子和氚离子相互碰撞,形成氦核,并释放出高能中子。这些中子以脉冲方式从真空室到达再生区,轰击到U-238及Th-232靶上,产生一系列串级的引起中子和核燃料增殖的核过程,释放出比聚变中子能量稍低但数量增加几倍的次级中子。次级中子的使U-238及Th-232变成Pu-239及U-233等优质核燃料,并释放出裂变能。裂变能量以热的形式被导出用于发电,输出的中子输运到产氚包层内与 Li-6 反应产生氚,补充聚变消耗。
聚变裂变混合堆综合了快堆和聚变堆的优势:
经济简便:相比于初始装料投入巨大的快堆,混合堆不需要投入U-235或Pu-239等核燃料,可以直接用天然铀或核工业中积存下来的贫铀、乏燃料。
安全度高:不同于快堆和压水堆,混合堆生产Th-239或U-233时不需要达到实现链式反应的条件。放射性元素钚可以在轻水反应堆中被处理,不用在混合反应堆中循环,大大减少增殖反应带来的危险。
燃料可持续性好:混合堆中裂变燃料生产应用中可以使用钍而不是铀作为可转换燃料。
图:氚氘燃料循环流程图
图:混合反应堆不同类型
资料来源:中国科学院等离子体物理研究所,《Z 箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展》,方正证券研究所
3.4.4 国内外可控核聚变融资快速增长,逐渐呈现爆发趋势
资料来源:FIA2023年核聚变调查报告,科创板日报,天眼查,方正证券研究所
3.5 中国北斗时空大数据元年:军民同行,与数字经济时代同频共振
3.5.1 北斗卫星导航系统概念及基本原理
北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航、授时服务的国家重要时空基础设施。
北斗系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统,和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
下一代北斗系统将于2035年完成建设,重点提升精度、覆盖度和场景丰富度。规划包括:2025年:完成关键技术攻关;2027年:发射3颗试验卫星,验证新技术;2029年:开始发射组网卫星;2035年:全面建成“精准可信、随遇接入、智能化、网络化、柔性化”的导航系统。
下一代北斗系统在空间段、地面段和用户段分别做了如下改进:
空间段:将优化星座架构,形成高中低轨混合星座,全面提升时空基准维持精度和自主运行能力。
地面段:将建设集成高效的一体化地面系统,实现资源弹性调度、数据共享使用、业务连续运行。覆盖地表至深空的各类用户终端以及与其他不依赖卫星的定位导航授时手段融合的各类用户终端。
用户段:支持多场景、高精度、智能化应用,并融合多种定位导航授时手段。
图:北斗卫星导航系统构成
资料来源:北斗卫星导航系统,《全球导航卫星系统的发展综述》,国家国防工业局,方正证券研究所
3.5.2 北斗卫星导航系统相比其他GNSS导航系统:具有“三大特色”和“五大优势”
北斗系统的“三大特色”:1.空间段采用三种轨道卫星组成混合星座,与其它卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显。2.提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。3.创新融合了导航与通信功能,具备基本导航、短报文通信、国际搜救、星基增强和精密单点定位等多种服务能力,系统功能高度集成,实现了集约高效。
北斗系统的“五大优势”:1.它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。而GPS只能定位。2.覆盖范围大,没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区,不仅可为中国、也可为周边国家服务。3.特别适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输应用。4.融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源.因此也可利用GPS使之应用更加丰富。5.自主系统,安全、可靠、稳定,保密性强,适合关键部门应用。
表:四大导航系统对比
资料来源:中国卫星导航应用管理中心,《北斗系统的工作原理以及运用前景》,汉讯科技官方公众号,方正证券研究所
3.5.3 民用:北斗三号短报文通信服务正式投入大众消费应用
2022年7月30日,北斗三号短报文通信服务成果发布会在北京会议中心举行。发布会以“有限资源、无限价值”为主题,展示了大众智能手机北斗短报文通信服务新功能,以及基于北斗三号短报文通信服务的星地融合解决方案和技术方案成果,标志着北斗三号短报文通信服务由行业应用迈入大众应用的发展新阶段。
短报文通信是北斗系统区别于其他全球卫星导航系统独有的特色服务之一。北斗三号短报文通信服务覆盖中国及周边国家和地区,具备低成本、广覆盖、高可靠和随遇接入等特点,可对地面移动通信网络进行有效补充,以满足我国经济社会在无地面网络覆盖地区应急通信、搜索救援等服务需要。
图:北斗三号短报文通信服务成果发布会现场
资料来源:北斗卫星导航系统,方正证券研究所
3.5.4 军用:北斗三号短报文通信运用于重点领域
短报文是中国北斗卫星导航系统的特有功能,用户可通过北斗系统发送自由文电和定位信息,亦可在此基础上开发特色业务。自北斗一号短报文开通以来,在渔业、交通运输、农业、应急救援、气象水文等国家重点行业得到有效运用,发挥出很好作用。
与北斗二号相比,北斗三号短报文覆盖范围由区域扩展至全球、区域单条短报文容量提升近10倍。北斗三号短报文应用将贯彻国家经济社会发展关键、命脉行业领域和区域分理服务模式,继续执行入网注册及短报文基本通信均免费的应用政策。
军工企业作为国民经济的重要组成部分,不仅事关国家安全,而且是驱动经济社会高质量发展的关键力量。
凭借军工企业在5G、云计算、区块链、人工智能、北斗通信等信息技术方面具有深厚的技术资源,军工相关产业链具备推动数字化转型、打造数字经济的技术优势与资金优势,军工相关行业高质量发展可通过数字要素激活消费新市场、赋能经济发展,有利于形成更高水平的需求与供给的动态平衡,促进国民经济良性循环。
2021年至2025年,“十四五”是我国武器装备建设战略窗口期。得益于“十四五”装备放量建设以及“十四五”前期军工企业早早进入备产或者扩产阶段,“十四五”末期或将迎来军品放量;同时,军民融合政策红利逐步释放进而引导大量的民参军企业加入到军工配套序列中,越来越多的民营企业得以获得发展机会与融资机会。
2020年6月“北斗”组网成功,经过3年时间的发展,北斗相关核心技术创新日益活跃。随着越来越多民营企业加入到北斗技术应用以及创新中,北斗三号技术的使用在军用市场和民用市场之间的联系越来越多。
3.5.5 北斗短报文通信在G端和大B端得到重视与运用
G端(Government),北斗短报文不仅受到我国公共安全保障建设的强烈需求,同时对于国际标准的制定具有深远影响。
作为国家应急体系的重要组成部分,近年来短报文通信服务已经在民生保障、救灾减灾、野外搜救等方面发挥了积极作用。防灾减灾是北斗应用最为典型和突出领域之一。基于北斗系统的高精度定位技术及短报文通信功能,提供实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务,显著提高灾害应急救援的快速反应能力和协同指挥能力。未来,北斗系统在自然灾害防治和应急救援中有广阔的应用前景,将继续发挥优势,助力防灾减灾工作稳步推进。
在泥石流灾害发生时,加装基于北斗系统的便携式自动气象站。北斗信号覆盖区域广、受地形及气候因素影响小,在通信中断时仍可保障数据正常传输。气象站启用后,受灾地区气象监测数据恢复了正常传输,为山洪、泥石流、山体滑坡等灾害风险的预报预警和防汛抢险救灾工作提供了数据支撑。
国际海事领域标准。北斗系统成为世界无线电导航系统重要组成部分,取得面向海事应用的国际合法地位。北斗船载接收设备检测标准正式发布,为国际海事设备制造商提供设计、生产和检测依据。北斗短报文通信服务加入国际海事组织全球海上遇险与安全系统稳步推进。
图:短报文通信用于安全保障
图:短报文通信技术得到国际海事组织认可
资料来源:国务院新闻办公室,北斗卫星导航系统,海事局,方正证券研究所
中国石油的北斗导航能源安全生产综合监管平台,凭借覆盖全国的“中国石油北斗高精度网”“中国石油北斗精准授时网”以及北斗三号短报文服务,支撑了覆盖油气生产全产业链的四大业务系统以及十类示范应用,构建了“平台 应用 终端”的运行模式,为中国石油数字化转型和智能化发展提供时空数据支撑。
中国石化北斗运营服务中心于2021年在江苏省南京市成立。该中心作为时空位置服务中心,将依托北斗系统为中国石化上中下游全产业链提供全天候、全天时的高精度定位、导航、授时和短报文通信服务。
南方电网发布北斗卫星导航系统“十四五”应用规划,推动上线运行集北斗位置服务、短报文通信管理和时频监测等基础模块于一体的运营服务平台。2025年,南方电网将建成北斗高精度地质灾害监测站不少于300个,为南方电网供电区域内的输电线路提供精准实时的地质灾害监测和预警服务。
图:北斗高精准燃气泄漏检测车模型
图:南方电网发布北斗卫星导航系统“十四五”应用规划
资料来源:北斗卫星导航系统,新华网,国务院国有资产监督管理委员会,方正证券研究所
建议关注:重视传统军工中导弹、航发方向,新质战斗力与新质生产力双轮驱动
贝塔反转/传统装备:
1)导弹链有望最早获得订单且后续弹性较大:远火-中兵红箭、北方导航、长盈通;航弹-广联航空、芯动联科;上游元器件/材料-菲利华、航天电器、盟升电子、振华风光、国博电子、鸿远电子、智明达、新雷能;火工品-国泰集团、北化股份、国科军工、金奥博;
2)链长地位显著的主机厂,有望迎来盈利水平全面修复:中航沈飞、中航西飞、航发动力、中直股份、中航电测;
3)航发链需求反转弹性显著:图南股份、航宇科技、中航重机、华秦科技、航材股份、西部超导、火炬电子;
4)船舶进入发展上行通道:中国船舶、中船防务、中国动力、中国重工;
新质战斗力:规模化订单下达后进入中长期发展道路。
1)信息化类:数据链-七一二、新劲刚,北斗/时空数据-海格通信、中科星图,反无-六九一二、国光电气、航天南湖,军工AI-能科科技、观想科技、华如科技;
新质生产力:把握战略新兴产业0-1发展机遇。
1)低空经济:深城交、莱斯信息、纳睿雷达、宗申动力、四川九洲;
2)卫星互联网:中国卫星、中国卫通、思科瑞、海格通信、铖昌科技、臻镭科技、航天电子、上海瀚讯、烽火通信、航天环宇、佳缘科技;
风险提示:国际局势变化风险,部队订单节奏变化风险,技术研发风险等。