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#调研纪要#央财智库 | 航空制造产业链深度报告:航空供应链改革专题分析

栏目:调研纪要 作者:ZML 时间:2022-05-27 11:54:00

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航空工业沈飞将部分零件生产转为固定项外包,对供应商实施定向培育。2022年3 月17日,航空工业沈飞公众号发布《打造“保供、合规、控本、增效”的现代化供应 链管理体系》。该文指出,“围绕一般能力市场化改革要求推进路线转移工作,是沈 飞公司零部件外包业务的核心之一…沈飞公司目前在供应商试点单位开展工艺识别、 资源评估、价格评估等以完成供应商筛选评定工作…2022年将按照整体规划将相关 供应商部分零部件生产由临时项转为固定项,实现外包零部件技术、质量、进度的 统一归口管理,通过建立稳固的供应关系持续推进公司外包进程…公司将对供应商 实施定向培育,通过项目引导、技术指导促进公司与供应商的深度融合,在实现产 品质量提升、生产效率提高与管理成本降低以满足沈飞公司多元化外包需求的同时 大力支持航空零部件企业的发展”。



航空工业成飞布局航空特色共享功能中心,提升供应商全工序配套能力。2022年3 月17日,航空工业发展研究中心公众号发布《航空工业成飞推进产业链结构性调整 实践》。该文指出,“基于航空产业集群平台建设需求,成飞按照‘1+1+N’(政府 +龙头企业+配套企业)的发展模式引领配套企业产线建设并提供协作…由于航空配 套企业规模较小、投资有限、全工序加工能力欠缺,成飞进行“集约化”航空特色共 享功能中心布局,在产业园规划中建设了热表中心、检测中心、智能物料中心、交付 中心等供入园的配套企业使用…‘四大共享功能中心’大大减少了零件周转次数, 提高了配套效率,降低了成本,培育了入园企业“全工序”配套能力,有力支撑了对 成飞的高质高效配套…依据‘产品专业化、产线柔性化、工艺合理化’原则及精益制 造理念,以高效协同和效率提升为导向,布局了柔性机加、智能钣金、数字化装配、 工艺装备等专业板块…在“专业化”生产线设计方面,优先布局有产能缺口的专业 能力,鼓励入园企业引入先进的技术装备、工艺标准和管理理念。”



如何展望:基于当前国内主要航空航天主机厂推进产业链结构性调整的契机,我们 尝试复盘全球航空业龙头的供应链改革历史及发展现状,探讨供应链改革为何发生、 如何发生、谁能受益、何以受益,思考航空航天产业链配套企业的机遇与空间。



二、外因:民机买方力量加强及军机全寿命成本管控


(一)民机,
航空公司买方力量的加强
及竞争加剧强化主机厂成本意识

美国民航业放松管制,飞机价格压力增加,经济性成为航空公司选择的首要因素。1978年美国民航业全面放松规制,并取消经济性规制以后,美国民航业的竞争日益 增加,使得美国民航业的价格水平不断下降。航空公司收入主要来源客运价格的下滑,使得航 空公司更加关注运营成本以及飞机的经济性,并向供应商航空主机厂传导价格压力。

欧盟补贴增强空客竞争优势,波音空客双头垄断格局强化成本敏感市场。或受制于 国家的民族主义与贸易壁垒等,战后欧洲并未能建立能够与美国抗衡的航空航天市 场。为防止欧洲航空工业在美国强势竞争下被淘汰,法国、德国、西班牙与英国于 1970年共同创立了空客集团,在欧盟政府的直接补贴下首次开始生产飞机。欧盟补 贴使得空客的报价比其他竞争对手低10%,获取了显著的竞争优势,与此同时,美 国政府不够坚决的抵制措施也一定程度上给了空客充足时间巩固其市场地位。步入 20世纪80年代,空客已成长为美国飞机制造商的有力竞争对手,商用航空航天业形 成了波音与空客双头垄断的格局,二者在价格、声誉等方面竞争较为激烈,形成了 成本敏感的市场。



商用航空航天业下游客户群体较为集中,需求同步,买方议价能力逐渐增强。商用 飞机领域的客户群主要包括航空公司、飞机租赁公司和航空货运公司等。其中,几 家大型航空公司是大部分飞机制造商的新订单来源。结合民航资源网2020年新闻披 露数据计算,2019年,全球航空公司最大的10家航空公司机队规模达5953架,占全 球所有航空公司飞机总量的20.53%。受全球经济增长、政治局势、能源价格等因素 的共同影响,不同航空公司对新飞机的功能设置与交付时间的要求往往相似,单个 买家的订购行为奠定了其他航空公司的订购趋势,并非独立。此外,每笔新的订单 也增加了飞机制造商未来从该航空公司获得收益的可能性。一方面,新订单在带来 销售收入与市场份额直接增长的同时,还象征着未来飞机寿命期内维护的持续收入;另一方面,运营发动机与系统组件相同(或相似)的机队会为航空公司带来规模经 济,使其倾向于维持当前飞机制造商的选择。因此,飞机制造商将每笔交易都视为 “必胜”,这导致大型航空公司相对飞机制造商具备很强的议价能力,加剧了商用 飞机制造商的成本压力。



(二)军机,
源自美国军方对装备全寿命周期
成本管控关注度的提升

从美国看,以固定翼为代表的军机呈现制造成本不断提升的趋势。美军多数军机的采购多使用成本 加成定价合同,在该合同条款下成本的上升决定了军方采购价格的上升,意味着在 同等采购数量下武器装备的升级换代所需费用随之增加。



军方对于军机性能的追求为推动其成本增长的主要因素。经济驱动因素的变量主要包括劳动力、设备和材料的成本,客户驱 动变量主要包括提供服务部门因飞机性能提升而需要增加的成本。对于经济驱动因 素,多是指各军种几乎无法直接控制的因素,包含人工、材料、制造设备等成本,例 如飞机制造人工的工资率随着时间的变化而变化,而这是制造商必须支付的成本, 此类变量超出服务部门的控制范围。兰德研究发现,设计工具、电子设备和推进技 术方面的技术革命使飞机制造商有机会创造出具有越来越大杀伤能力的武器系统, 其复杂性大大高于之前的型号。较新的战斗机包括复杂的电子战能力、使用更高的 推力发动机、具有更强隐形能力,此类因素成为飞机成本增长的主要推动力。



在性能需求提升牵引采购成本上涨的背景下,美国军方积极做出一系列改革。其中, Block Buy三年采购模式、PBL全寿命周期管理模式逐步强化洛马等主机厂成本意 识,推动其内在的降本动力。

(1)选供应商端,保持单一战机承包商绝对垄断地位更经济,推动美国防部倾向采 取“赢家通吃”策略;

(2)采购装备端,Block Buy三年采购F-35战机模式更经济,赋予洛马公司大额预 付款并间接强化其产业链地位,允许主承包商及其供应商利用数量和进度确定性以及规模经济的激励和能力来节约成本,兰德公司预计较此前的年度合同估计节省成 本4.9%-6.1%,在大额预付款下军方采购成本也同时降低;

(3)运营维护端,美军对武器装备全寿命周期成本关注度的提升,牵引美军多与主 机厂签订PBL合同模式。从结果看,对美军而言降低了维护成本,在激励机制下可激 励主承包商在设计、生产、维护等供应链选择上,尽可能选择低成本路径。

飞机运营及维护成本逐渐提升,飞机运营和维护成本约占武器系统总寿命周期成本 的70%,以F-35战斗机为例,60余年生命周期将产生超过1万亿美元的维护费用,仅 2018年220架F-35的年维护费用就达7.58亿美元。

美国现阶段装备保障维修多采用PBL合同模式,在激励机制下可调动主承包商降低 维修业务成本的积极性。基于PBL合同框架下,军方将产品维护的最终责任转 移给承包商,使得承包商的激励措施从“销售越多的备件和维修,就可以获得越多 的利润”转变为“零部件和维修用的越少,获得的利润就越多”,并希望借此降低整 体的寿命周期费用。



三、内因:经济性先行,以短期让利抗衡长期需求波动


(一)飞机具
有高度资产专用性及客户集中度,
强调人员与设备高投入

主机厂在飞机制造环节中,核心职能之一是机加与装配。以机加环节为例,该环节 更为强调对于人员和设备的双重投入。我们以国内航空结构件产业链相关公司为样 本,可发现不同环节的规模驱动力存在较大差异。考虑到企业存在存货结转及下游 客户确认收入节奏存在差异,我们将年度产值定义为本年度的营业成本与年末存货 中剔除原材料部分的账面价值之和。产值方面,2020年西部超导、三角防务、爱乐 达三家企业较2018年分别增长至1.69、1.93和2.05倍。结合“生产人员增幅”、“生 产人员人均产值增幅”、“机器设备账面原值增幅”、“单位机器产值增幅”指标, 可观察到,三家企业在上述期间内的规模驱动力不同。基于上述三家公司的高端装 备业务占比及所处产业链的特性,为了更好的分析航空钛合金产业链不同环节的盈 利驱动力差异,我们将其指代为材料、锻造、机加三个环节。可观察到,对于机加环 节,产值规模的扩大需要同步进行设备与人员的双重投入。对于材料环节,产品标 准化下扩大单位产值所需人员投入小于机加;对于锻造环节,精简的工艺流程及强 规模经济下,扩大单位产值所需的设备与人员投入小于机加。

由于飞机的专用性及客户集中度相比上游其他环节更高,从而导致过多的产能与人 员投入会使得主机厂难以对抗需求周期。2000-2020年内,美国国防军费经历了由快 速上涨到增速降至负值的过程,形成“稳定上升→增速递减→抵达峰值→有序缩减 →继续增长”近似周期波动,这段类周期变动反映对美国军工产业链的需求端和政 策端冲击,为我们观察位于产业链内企业的外生成长规律和盈利能力变化提供较好 的研究窗口。从人均创利(利润总额)看,即使在军费无增长甚至下滑时期,美国军 工下游企业仍然保持较强的盈利弹性,以洛马公司为例,2000~2020内,洛马人均 创收、人均创利(利润总额)仍然保持增长。其中一个重要原因,在于洛马在军费低 增长时期积极实施人员及资产结构的调整。



洛马公司等国防承包商在军费周期性变化时期积极通过调整员工人数和固定资产投 资改善成本结构,即采购支出增加后增雇员工、采购支出减少缩减员工等,并有一 定成效。人员层面,洛马公司等下游承包商积极根据军费采购支出调整雇员规模。固定资产方面,若以固定资产面积衡量,美国主要的下游承包商在2008年金融危机 后期积极减少固定资产投资,企业固定资产设施面积有所减少。



(二)量产是前提,
通过外包减少人员及设备投入,
对抗需求波动周期

量产为外包的前提,在飞机较高的资产专用性及客户集中性下,主机厂内部具有动 力通过外包等方式,借助供应链力量协助其对抗未来可能发生的需求波动周期。以 美国为例,拉长维度看,装备采购支出呈现强周期性特征。当他们在1995年再次下降时,国 防部只采购了101架飞机,其中采购战斗机24架。在需求量较小的情况下,主机厂会 更愿意通过内部自有产能去满足客户需求,因为机加与装配环节仍然具有较高的附 加值。但在需求量快速扩大的时候,对于主机厂而言,更具有经济性的方式便是扩 大外包等比例,以短期让利去抗衡长期需求波动。梳理全球军民机外包比例快速扩 大的机型,可发现此类机型的推出,或是在主机厂推断需求端仍然向上爬坡,或是 主机厂判断下游客户有明确的较大规模需求时期。

前者(主机厂推断需求端仍然向上爬坡),以波音、空客在全球商业航空航天主动 补库存周期开始研制B787与A350为典型。库存周期一般分为四个阶段,被动去库存、 主动补库存、被动补库存、主动去库存。一般来说,一轮工业企业库存周期由衰转盛 的拐点出现在被动去库存阶段,而在主动补库、被动补库时期,多体现为库存上行。以波音为例,2001~2003年营收增速、存货原材料增速下降,或处于主动去库存阶 段,2003~2004年需求增速景气反转、库存下降,或处于被动去库存阶段。2004~2007 年间,需求提升、库存上行,或处于主动补库存阶段,作为下游主机厂存货提升牵引 上游发动机、高温合金及钛合金企业景气提升。以P&W为例,该公司2003年收入增 速触底,2004~2006年间收入增速持续提升,快速上行。在2004~2007年的商业航 空航天处于新一轮主动补库存周期内,波音于2004年研发B787、空客于2005年研发 A350,而该两款机型相对于此前其他民机,其外包比例都有显著的提升。



后者,以洛马在F-35机型上大规模扩充外包比例为典型(主机厂收到下游客户明确 的大规模需求时期)。其中,空军计划采购1763架F-35A,F-35A将取代美国空军的 F-16战斗机和A-10攻击机,也可能取代F-15战斗机。海军陆战队计划采购353架F35B,F-35B将取代海军陆战队A架V-8B“鹞”垂直/短程起降攻击飞机和海军陆战队 F/A-18A/B/C/D攻击战斗机。海军计划采购273架F-35C,海军陆战队也计划采购273 架F-35C。海军拟在未来建立以F/A-18E/F和F-35C组合为特色的航母空军联队。从 洛马系列战机的发展可以看出其供应链的变化。1978年,洛马F-16战机正式投入使 用。根据洛马公司官网的介绍,F-16战机在24个国家共有600家活跃的供应商;其中, 主要供应商有100家,零部件供应商有33家。到如今,洛马公司研发的最新战机为F35,其在全球拥有超过1500 家的供应商;其中,主要供应商有393家,零部件供应 商达到了98家。



(三)外包的成本优势
规模效应、专业化效应
及降低开发与管理成本

在外部环境因素的驱动下,外包零部件所产生的成本优势开始被主机厂关注并利用, 推动了主机厂供应链的演变。在航空航天业的外部背景出现上述变化使得主机厂产 生成本意识之后,进一步亟待解决的问题是如何实现控成本的目标。因此,主机厂在实际生产运作中便 开始将部分机身组件交予外部供应商完成,通过外包获益。



1.规模经济与专业化经济是外包重要优势之一,借此可以实现生产成本的降低。相 比于主机厂垂直整合时代内部多种技术与产品共同维护,外包后供应商往往聚焦特 定业务。零部件外包后,在多个市场进行单一组件生产的世界级先进供应商能够被 整合在供应链中,这样既提升了专业化程度又带来了规模经济。参考克鲁格曼提出 的规模经济贸易理论,当飞机制造的生产规模达到一定程度之后,可以带来边际成 本递减的效果,而借助这一成本优势,又将进一步带来制造厂商的专业化生产,促 进更大的规模经济,不断降低主机厂生产耗费。因此,外包产生的规模经济和专业 化经济能够直接带来生产成本的降低,这是外包重要优势之一。

2.外包使主机厂能够集中核心竞争力于设计、系统集成和销售,从而降低管理与生 产相关成本。外包后,主机厂自身的零部件生产任务大幅减少,由零部件生产导致 的内部资源占用、存货与在制品的成本耗费都随之转移给供应商,生产与管理成本 因此降低,使其能够将资源与资金集中在飞机设计、系统集成及客户维护上来。

3.外包后主机厂新机型研发生产的资金风险得以分散,开发成本得以下降。通过外 包,主机厂与供应商逐步建立了长期伙伴关系,双方共同承担研发风险,分享潜在 利润。




四、本质:主机厂希望同时把握成本领先和差异化创新
在传统OEM供应链框架中,经济力量多由供应链最上游和最下游主导,而中间环节 较多承担系统创新迭代的职能。

在传统的供应链中,经济实力多集中在大多数供应链的两端,一方面,拥有关键或 稀有原材料的供应商可以影响最终产品的成本和可获得性;另一方面,决定产品架 构的OEM厂商和控制终端消费者获得渠道的分销商,充当了中间环节企业进入供应 链的“网关”。在一般情况下,部分1级、2级或者3级供应商有可能受到挤压,主要 系OEM厂商通过规模经济向供应商施加源自最终消费者的价格压力。创新能力源自 其被其他人不可模仿的专利、制造能力或者工艺水平,这些公司多通过其独特性影 响整体供应链,并且通常是供应链中其他公司非常理想的合作伙伴。

飞机性能的升级虽与飞机平台有关,但主要系统,如机载系统、发动机系统及材料 逐渐成为飞机的升级方向,创新力量进一步朝中游环节转移并由其主导。据上文, 较新的战斗机包括复杂的电子战能力、使用更高的推力发动机、具有更强隐形能力, 此类因素成为飞机成本增长的主要推动力;而民机方面核心在于提高运营经济性, 即在单位运营成本上实现更大的载客量,牵引飞机朝更高的燃油效率方面提升,主 机厂更关注降低飞机的重量、提高发动机的飞行速度。在此基础上,发动机、机体材 料、机载系统越来越成为飞机的创新升级方向。而由于主机厂更多承担设计与集成 功能,此类供应能力也越来越被外部供应商所替代。例如,可观察到,空客A320与 波音737机型的材料、航空电子和动力系统供应商具有较高的重叠度。

证券发展研究中心 我们认为,外包的核心内驱力在于,主机厂希望在获得规模经济的同时,进行平台 化的密集创新。在面对下游客户日益增加的降本压力背景下,主机厂希望通过外包 方式,继续获得规模经济。同时,借助外包,还可使得主机厂的资源投入更聚焦在设 计环节,以持续保持其差异化的创新能力。更为深层次角度考虑,我们认为,主机厂 供应链改革的背后,在于其对飞机整机供给端与需求端平衡的理解。下游客户需求 日益复杂化,不同军机的职能不同,军方的需求也有较大差异;民机方面,虽持续追 求更高的燃油效率,但随着旅客购买力日益提升,对于机上需求也逐渐多样化,如 机上Wi-Fi配置的渗透率加大。在传统的OEM模式下,飞机复杂化程度较高,导致供 给端的整合难度逐渐加大,难以使用“复杂供给去解决复杂需求”。在此背景下,主 机厂的规模效益或将逐渐减弱。作为主机厂,其继续保持规模经济和创新力量的路 径有二,或者使客户需求标准化,或是使供给端“简单化”,而后者更为可行。



五、案例:飞机主机厂的精益制造与发动机的 RRSP
(一)民机外包:
波音供应链由传统批量分包系统
向精益生产系统演变

传统批量分包生产系统下,供应商依靠低报价赢得合同。在批量分包系统中,装配 商首先完成零部件层面的详细图纸,再召集供应商投标,价低者得。装配商保持了 较为庞大的供应商基础,利用供应商间的竞争获得更低的生产成本。这种达成交易 的方式决定了装配商与供应商之间零和博弈的特点,供应商保留零部件生产过程中 有关成本和利润的内部信息,通过制造“灰色地带”保持议价能力,防止装配商进一 步压缩其利润空间。因此,装配商对供应商生产流程的了解有限。同时,供应商与装 配商之间的关系是独立多变的,报价、交付质量、市场需求变动等因素都可能会导 致供应关系的解除。精益生产系统下,供应商与装配商形成长期伙伴关系,争取“双 赢”。采取精益生产原则的装配商保持较小的供应商基础,并将供应网络转为分层 结构。拥有先进技术与生产力的一级供应商在产品开发早期就参与其中,责任范围 也得到拓展。一级供应商负责子系统的设计、制造、管理、装配,并具有控制下级供 应网络的权利。供应商的评选标准也不止局限于报价,而更看重长期表现。



波音与机身零部件供应商的关系经历了原材料供应→定制分包→战略合作伙伴的演 变。对于航空 发动机,波音一直采用配套外包的方式,这主要归因于航空发动机资本与技术密集 型的行业属性;对于机载设备,波音在没有具体要求的情况下选择现场采购;对于 机身组件,波音与供应商间的关系依次经历了原材料供应、定制分包与战略合作伙 伴三个阶段。按机型研发历程来看,B727生产时期的供应商属于原材料供应阶段, 此时波音公司高度垂直整合,主要生产活动均在公司内部进行,外包国外的比例仅 占2%。从B737开始,波音进入外包分包生产阶段,B737到B757约占50%的机身部 件由与波音合作的国外供应商生产。在这个阶段,波音设计系统接口规则,供应商 根据波音提供的图纸按要求进行研发与生产,最终零部件与子系统的装配由波音公 司负责。当B787的开发开始后,波音公司与50家公司进入战略合作阶段,外包比例 上升至70%,形成了全球供应链。波音在此时仅提供系统高级接口定义,SPR、GE、 MHI等一线供应商独立完成接口的具体设计与部件制造工作,并作为子系统集成商 装配由自己的供应商网络生产的子系统。波音公司一级供应商处获得787机身模块组 件,完成最终组装,转型成为系统集成商。

零部件的设计、开发与生产过程中,主机厂决策权和责任的转移是B737至B787供应 链转变的核心。从机身外包的部位来看,B737中内外侧襟翼、发动机短舱、方向舵、 舱门归属外部供应商生产,而B787在此基础上将机翼、机身的前中部、发动机等进 一步扩充在内。其中,787也是波音将凝结飞机核心技术的机翼外包的首次尝试,这 在一定程度上体现了波音供应链转型的决心。在机身部件外包分配的同时,飞机制 造的决策权、技术责任与财务责任均开始由波音向供应商转移。B737阶段,波音采 取串行的方式开发新机型,依据最低成本原则采购,主要生产责任由波音承担。与 B737相比,B787中波音与供应商的合作水平达到新的高度,传统的串行开发方式逐 渐消失,取而代之的是采用精益生产原则的并行生产方式。被选中的供应商更早地 参与了新飞机系统部件的定义与开发,对下方二、三级供应商网络的完全控制权、 787开发与制造过程中的财务风险、技术风险均随着波音对供应商的委托得到转移, 一级供应商正在价值链中向上移动,承担更多的决策权和责任。波音自身仅扮演系 统集成商的角色,将注意力由原材料采购、零部件制造转至预整合与销售。



(二)军机外包:
洛马公司积极改革供应链体系,
大型集成商角色凸显

洛马供应商数量不断增多,大型集成商的角色凸显。从洛马系列战机的发展可以看 出其供应链的变化。1978年,洛马F-16战机正式投入使用。F-16战机在24个国家共有600家活跃的供应商;其中,主要供应商有100家,零 部件供应商有33家。到如今,洛马公司研发的最新战机为F-35,其在全球拥有超过 1500 家的供应商;其中,主要供应商有393家,零部件供应商达到了98家。从中可 以看出洛马供应商的数量在逐步增加,供应链连线成网,构建了全球化的生产网络。总的看来,洛马公司的集成商作用不断凸显。洛马在全球范围内采取外包政策完成 飞机的生产,拥有的供应链是世界上最复杂的供应链之一。洛马公司的供应商可以 分为管理、设计、测试、材料、航电系统、生产、动力系统、机身系统、零部件等多 个大类别,其下还可细分出若干子类。根据官网介绍,洛马的供应商数量达到17,200 家,其中美国供应商有16,000家,国外供应商1,200家,形成了以美国为主导其他国 家辅助的全球化供应格局分布,构建了全球化的供应链条。此外,洛马公司还有意 地选择一些中小企业作为供应商参与到各型战机的生产制作之中。



以F-35战机项目为例,F-35供应链涉及多个层级,洛马在其中担任系统集成商的核 心角色。发动机部分,F-35初期使用F135和F136两类,后期仅使用F135发动机。根 据AvSCI数据库的资料介绍,F135发动机由普惠公司作为一级供应商,由诺斯洛普 格鲁门公司、罗罗公司、科巴姆公司等多家公司作为二级供应商,分别负责进气管 道、升力风扇、引擎用复合组件等内容;并且,诺斯洛普格鲁门公司还以Ducommun、 Turkish Aerospace、ATK等公司作为三级供应商,分别负责进气道唇皮、复合进气 管、复合进气道等内容。机体结构部分,洛马主要负责集合各个部门的模块,而机 身、机翼、尾翼、蒙皮等各个部分由包括Terma、Alliant Techsystems等公司负责, 且同样有下一层级的子级供应商。航空电子部分,洛马公司主要将其外包于本土企 业,包括位于佛罗里达州的Harris公司、亚利桑那州的Honeywell公司等,它们负责 包括图像处理、光纤、雷达高度计、空中数据传感器等在内的多项内容。兼有广度和 深度的供应商网络构成了F-35的复杂供应链条,在将多数生产任务外包出去之后, 洛马的角色也从原始设备制造商(OEM)转变为了大型系统集成商(LSSI)。

由于F-35战机存在着复杂的供应链体系,洛马公司对此采取了积极的供应商管理措 施。在管理供应链的过程中, 洛马公司还应用了数字化的管理工具,如通过EXOSTAR的贸易伙伴经理系统(TPM) 和合作伙伴信息管理器(PIM)等系统进行供应商管理,在加强了供应链管理能力的 同时也实现了供应商之间的信息透明化,促进了价值链上的生产的稳定性。对供应 链的强大管理措施帮助了洛马公司更好地应对F-35的生产集成过程,在通过外包提 升生产效率的同时也降低了供应链断裂的风险,使得F-35的总装效率得到了有效的 提升。



(三)发动机 RR:
开创 RRSP 让渡未来收益,
降低风险及现金流支出

飞机与发动机虽然同属于高度集成化产品,但由于二者长期运行环境不同,发动机 的研发风险相对更大。

从现金流看,以典型民用宽体发动机项目为例,据RR2018年公告,以2000个发动机 项目为代表,现金流支出可分为三阶段:(1)研究与开发和前期资本 支出现金流约15~20亿英镑,约合人民币120~160亿元;(2)新机批产交付阶段支 出现金流32亿英镑,约合人民币250亿人民币以上(以当前每台发动机现金流亏损 160万估计);(3)售后市场阶段持续超过25年,预计累计现金流入超100亿英镑, 约合人民币800亿以上。

在此基础上,对于发动机主机厂,除传统的外包方式外,英国发动机制造商RR开创 风险与收益共享合作伙伴(RRSP)机制,让渡发动机未来收益,以降低前期研发风 险并加快研制进度。

RR创新与供应商的合作模式,开创风险与收益共享合作伙伴(RRSP)机制,共同 研发生产。自20世纪90年代中期以来,全球飞机行业为产品开发找到了新的解决方 案,开始与供应商建立风险与收益共享伙伴关系,转而更加注重自身的核心竞争力, 将研发与制造活动集中在特定的和有战略意义的领域。传统上,RR与供应商签订合 同,根据RR提供的规格参数制造零部件,并在交货时收款。RR将RRSP定义为:向 RR供应支持发动机制造、装配和售后市场要求零件的供应商;锻造,铸造和加工零 件的制造商;期望获得回报,购买生产项目的一部分的投资者。此外,RRSP也可能是设计者,设计零部件或者在整体设计中组件和模块。RR的RRSP将完全负责子供 应链,包括集成和组装零件、子系统甚至模块。RR与RRSP的关系不同于合资企业、 技术合作合同、企业合并和单纯的采购协议。在RRSP机制下,RRSP模式是一种整 合的、战略性的外包方式。基于RR与供应商的合作关系,并根据该型新发动机在其 生命周期内的表现,分担新发动机研发的成本、风险与受益,即RR与供应商共同投 资新发动机计划,并按相应比例获得发动机新机销售与售后市场收入。该机制从 Trent 500发动机开始实施,目前RR在Trent 900发动机研制上有7个风险与收益共享 合作伙伴,在Trent XWB上RRSP更多。

风险与收益伙伴共享机制较大程度上减少了产品研制相关的投资支出,进而减少了 项目前期的现金流支出压力,降低了RR因产品研发失败导致的现金流风险。RR对 新型号发动机的研发周期较长,且需要进行大量投资支出,假如新型号研发出现问 题将对公司造成巨大打击。历史上,RR研制RB211三轴涡轮风扇发动机花费的巨额 资金就使得其在1971年破产并被国有化。RR与上游厂商的风险与收益伙伴共享机制 可以加强其与上游供应商在技术与生产上的交流与合作,在获得高质量零部件、组件、子系统的同时减少投资支出,进而减少对贷款的依赖,使得现金流更加稳定与 健康。RR的风险与收益共享合作伙伴也获得激励在自己的细分领域进行投资与研发, 在完成与RR的合作项目获得利润的同时提升自身的核心竞争力。因此,风险与收益 伙伴共享机制虽然一定程度上降低了公司的盈利规模的天花板,但是也实现了风险 的转移与分摊,降低了公司现金流大幅波动的风险。

2018年以后实行IFRS 15对有关RRSP长期服务协议的核算进行了较大的调整,并 且RRSP在新型发动机项目的占比不断提升。在最新的会计准则IFRS 15下,计算长 期服务协议中的收入分为三步:(1)计算除RRSP之外的成本;(2)在利润表中, 根据其他合同成本活动确认向RRSP支付的净款项;(3)通过合同利润率与包括 PPSP的总成本,按比例计算得到总收入,而非像原来一样将分摊给RRSP的收入与 成本分别计算。随着风险与收益伙伴共享机制的发展与成熟以及航空发动机性能的 提升,RRSP在发动机研制过程的占比呈逐渐提升趋势,RR新型号发动机研制风险 也随之逐渐降低。



六、机遇:为二三级供应商提供获得更高影响力的机会
我们认为,需求的复杂化(包含成本压力的增加及客户需求的多样化)及创新产生 方向朝中游环节聚焦,逐步打破了传统OEM主导供应链模式的力量平衡,并牵引其 做系列改革,而这为二三级供应商提供了获得更高影响力的机会。

降低供应端的复杂性,以“简单供给”应对“复杂需求”是外包的核心,因此我们 强调外包的核心不在于增加供应商数量持续降价,而在于精简供应层级增强效率。欧洲直升机 公司(欧洲直升机公司Eurocopter SA,是欧洲最大的直升机制造商,隶属于欧洲宇 航防务集团,主要从事民用和军用直升机的研制生产,以及直升机的维修、大修服 务),飞机集成商在改革供给端的方法,体现为精简供应层级,方法有三,(1)让 一个供应商承担其他相类似企业的职能;(2)让一个供应商承担分段装配任务,管 理其他供应商;(3)消除中间环节供应商减少损耗。而无论是哪一种,其结果在于 提高供应商A的供应层级,为二三级供应商提供获得更高影响力的机会。



七、从财务数据看美国航空供应链改革契机下企业表现
综合考虑数据可得性及企业规模,我们基于道琼斯美国精选航空航天与国防指数 (DJSASD)和标普航空航天与国防精选行业指数(SPSIAD)选取了15家航空零部 件生产企业,业务范围覆盖军工产业链上游、中游、下游。我们利用Bloomberg获取 日收盘价和净资产收益率数据,计算2006-2018年间的股价变动情况和平均ROE, 若公司于2006年后上市,则调整收盘价的时间范围为上市日期(备注)-20181231;若公司于2018年前退市,则调整收盘价的时间范围为20060101-退市日期(备注)前 最后的交易日。将15家企业按照12年的平均ROE情况排序,飞机制造商波音与洛马 的收益情况最好,分别达到425.16%与259.57%,高于军工板块平均水平56.68%。锻造厂商PCC与复合材料供应商赫氏的平均收益率与股票涨幅均处于板块中等水平。在5家航空航天结构件与零部件供应商中,Spirit AeroSystems的平均ROE最高,为 16.61%,体现较高的投资回报。



从企业财务指标来看,航空零部件供应商TransDigm、海科航空营收增长最快,2006- 2018年CAGR分别为19.82%、13.42%。锻造厂商PCC的营收复合增长率也位于军 工板块前列,高于平均水平4.72pct,体现了较好的增长势头和业务扩张趋势。进一 步分析16家企业的净利润增速,板块的净利润平均增速为13.92%,高于平均水平的 企业共有4家,分别为TranDigm、SPR、Astronics与海科航空。其中,TransDigm与 SPR的净利润复合增速均保持在35%以上,公司经营状况向好。对比企业2006-2012 年的净利润CAGR与营收CAGR,除穆格与杜科蒙之外的军工企业净利润复合增速 均高于营收复合增速,企业的盈利能力不断增强。

从效率数据来看,主机厂洛克希德马丁与波音公司的期间人均创收涨幅分别达到 80.93%与65.43%,在航空航天领域仅次于飞机系统供应商Astronic。此外,在航空 航天零部件生产商中,SPR的人均创收涨幅最高,达56.87%。结合人均创利数据, 我们发现SPR2006-2018年的人均创利涨幅高达2458.95%,约为军工板块涨幅平均 水平的5倍以上,居于整个板块人均创利增长前列,或体现了主机厂供应链转型后机 加厂商SPR生产效率得到显著提升。同期,波音的人均创利涨幅为375.32%,或受益 于外包比例大幅扩大后员工规模缩减等。



八、复盘行业领先者,看各环节龙头企业如何谋势而为


(一)主机厂:
外包实现生产效率提升,
体现人均交付量及创利的扩大

外包使得主机厂的生产效率得到提升。首先,通过外包,飞机产业链上的总效率得 得到了提升。根据经济学原理,外包亦即进行了分工合作,而分工合作能够促进专 业化程度的加深,带来规模效应,并进一步促进生产效率的提升。其次,主机厂和供 应商之间的外包分工合作是与比较优势相一致的,整体获益的同时主机厂自身的生 产效率也能得到提升。由于主机厂掌握着飞机整体制造的核心技术,各级别承包商 拥有自身领域的相对专一性的生产能力,因此主机厂的比较优势更多是研究开发, 在主机厂将部分机加业务外包出去之后,利于各自发挥自身的比较优势。根据李嘉 图模型的理论,经济中的双方按照比较优势进行分工合作,将能使得整体的生产性 边界外移,且参与者均能从经济效率提升中收益。



生产效率的提升直观表现在人均交付量的增加,以及人均创收、人均创利等指标的 增长。人均飞机交付量部分,民机和军机领域均有所上升。首先,单就飞机交付总 量而言,2001年至2018年波音和空客的飞机交付量,以及2013年至2018年洛马F-35 交付量均有较大增长,年均复合增长率分别达到2.53%、5.44%、21.06%。其次,我 们考虑到飞机产量的变动可能受到员工人数的影响,因此进一步考虑人均飞机交付 量的变化。2001年至2018年波音公司每千人交付量从2.80架增长至5.27架,年均复 合增长率为3.78%;空客每千人交付量从3.16架增长至5.98架,年均复合增长率为 3.84%;2013年至2018年洛马F-35每千人交付量从0.30架增长至0.87架,年均复合 增长率为23.28%。人均创收和人均创利部分,三家主机厂除少数年份波动外,整体 呈现增长的趋势。2001年,波音、空客、洛马的人均创收分别为30.96万元、26.79 万元、19.19万元,人均创利分别为1.50万美元、1.18万美元、0.03万美元;2018年, 三家主机厂人均创收分别为66.10万美元、56.29万美元、51.20万美元,人均创利分 别为6.84万美元、2.66万美元、4.81万美元;人均创收年复合增长率分别达到4.56%、 4.46%、5.94%,人均创利年复合增长率分别达到9.32%、4.91%、33.72%。

飞机总装方式的改进同样会促进飞机交付量的增长,但是并不否定外包的积极效应。随着飞机生产方式的不断进步,飞机装配线的主要形式也有了不断的改进,从最初 的固定式(机库式)装配线发展成为包含脉动式及续动式的移动式装配线。当前,多 数先进飞机均采用移动式装配线,如波音787飞机和空客A350飞机采用了脉动式装 配线,波音777飞机和洛马F-35飞机采用续动线进行生产。总装方式的改革带来了飞 机生产效率的提升。因此,波音、空客和洛马公司飞机生产总 装方式的变革会带来飞机交付效率的提升。不过,总装方式的促进作用并没有否定 外包的意义,其顺利变革离不开主机厂外包的逐步实施,两者相辅相成共同促进飞 机生产效率的提升。移动式装配线能够稳定地运行,离不开物料供应链的稳定性, 无论是脉动式还是续动式,对物料流转率的提出了更高的要求。因此,总装方式的 变化带来的飞机生产效率的提升是和外包的作用相一致的,其并没有否定外包的积 极效应。



盈利能力端,除空客公司存在一定波动性外,波音和洛马的毛利率和净利率整体呈 现上涨趋势。1999年,波音、空客、洛马的销售毛利率分别为11.51%、18.87%、 6.52%,2018年分别为19.42%、14.48%、13.53%,各自变动7.91pct、-4.39pct、 7.01pct;1999年,三家公司的净利率分别为3.98%、-4.63%、2.89%,2018年分别 为10.34%、4.73%、9.39%,各自增长6.36pct、9.36pct、6.50pct。通过实施供应链 改革,主机厂能将自身的资源更多地分配到更具有技术性和盈利性的部门,这在其 毛利率和净利率的变动上也有一定的体现。

资本结构端,主机厂的净固定资产占比均有所下降,或反映资本运用结构的改善。以洛马公司为例,净 固定资产占总资产的比重从1990年末的30.48%下降到了2018年末的10.77%,降低 了19.71pct。净固定资产占比在下降之后,可以降低主机厂面临的沉没成本带来的风 险,反映出资本运用结构的改善。



(二)机加厂 SPR:
基于客户基础提升供应链层级,
并主动拓展后市场

SPR是全球最大的Non-OEM飞机结构件设计和制造商之一。SPR全称为“Spirit AeroSystems”,总部位于美国堪萨斯州威奇托,核心产品为机身、机舱(包括推力 反向器)、支柱/挂架、机翼结构等,除了供应民用飞机结构外,它还为军用飞机和 其他应用设计、工程和制造结构部件。2005年之前,SPR的大部分与波音飞机结构 相关的业务一直由波音拥有和控制。2005年2月7日,SPR成为独立的特拉华州公司, 并于2005年6月17日由Onex Partners LP和Onex Corporation通过收购波音在威奇 托的业务开始运营。2013年后,SPR在前首席执行官Larry Lawson领导进行运营转 型,公司开始从波音转向多元化,以管理其不成比例的单一客户风险。2016年,SPR 从BAE Systems收购了飞机结构业务部门,包括其在英国Prestwick的设施,开始将 业务拓展至空客公司。2020年SPR营收为34.05亿美元,同比下降56.70%,营业收 入主要来源于三部分:机身系统、机翼系统和推进系统的制造及售后服务,占比分 别为50.7%、23.5%、23.0%。由于公司依赖波音创收较大(2020年销售至波音的收 入占比达60.0%)、2019年波音机型B737 Max收入占比接近53%等,2018年10月后 相继发生的波音737MAX空难和737MAX安全问题被披露之后,公司盈利、市值均受 到较大影响,市值从2018年高点110亿美元左右降至现在的44亿美元(截至2022年 3月4日收盘)。分业务看,以机身、推进和机翼为主的三大业务占比均衡,反映公 司多以系统解决方案提供,业务收入占比2006年分别为48.9%、27.7%、22.5%,2020 年此数值为50.7%、23.0%、23.5%,期间波动相对平稳。

SPR公司占据全球航空结构件市场Non-OEM 20%市场份额。一般而言,从全球供 应链体系看,航空大型结构件制造商主要分为两种,OEM及Non-OEM。其中,OEM 领域多为整机商的子公司或者业务部门,如波音、空客(包括其全资子公司Stelia Aerospace和Premium Aerotec GmbH)、巴西航空工业公司,巴西航空公司,莱昂 纳多和联合技术公司等。而随着全球化进程、专业化分工趋势渐显,Non-OEM厂商 市场份额逐步加大,下游整机商逐渐将工作重心放至飞机设计及总装上。



生产效率方面,长维度内可观察到SPR实现效率的提升。由于近几年波音飞机事故 以及新冠疫情的影响,2020年后公司表现相对较差。据SPR历年年报,单从SPR与 波音的交付批次来看,受波音不断扩大外包的积极效应,以及SPR同波音的密切关 系,向波音交付的零件批次从2006年的392批次增长到了2019年的867批次,涨幅达 一倍以上。而从SPR总体的交付批次来看,该数目从2006年的761批次上涨到了2019 年的1791批次,可以看出主机厂外包为机加厂商带来的生产效益的提升也较为明显。营运能力方面,SPR的人均创收和人均创利指标表现总体较好。就人均创收而言, 其在2006至2019年间稳步上升,从约27万美元增长至约43万美元,年均复合增长率 接近4%,优于同业可比公司。就人均创利而言,2006年为1418美元,2019年为29126 美元,年均复合增长率超过26%。

财务指标方面,SPR的毛利率和净利率保持相对的稳定。除特定年份外,SPR的毛 利率稳定在15%左右,净利率稳定在5%至8%之间。而随着主机厂外包比例加大以及 下游需求景气度的提升,SPR营业收入实现较大增长(为排除波音事故与疫情影响 仍忽略2020年数据),公司2006年实现营收32.08亿美元,2006-2019年期间营收复 合增长率达7.14%,2019年营收创2006年以来新高达78.63亿美元。营收的增长相应 带动了毛利润和净利润的增加,二者2006-2019年复合增长率分别达到11.12%和 30.41%。



1. 与波音关系密切是SPR的前期发展重要的优势之一。此前波音公司为SPR控制人, 在波音出售SPR之前,波音与SPR签订了长期供应协议。据SPR2020年年报,根据 该协议,公司是波音多数机型结构件的独家供应商,包括用于波音B737、B747、B767 和B777商用飞机计划的产品,以及用于波音B787计划的某些产品,几乎涵盖多数机 型的全生产和服役周期。长期供应配套关系、协助的机型开发设计模式,共同维护 SPR在被出售后仍然居波音结构件一级配套商的主导地位。SPR对波音的独供优势 对公司收入增长推动明显,波音向SPR外包很多系统性的功能。分客户结构看,波 音作为公司主要客户及收入来源对公司期间收入数值贡献明显,2009年波音贡献收 入占比达85.1%,至2020年下降至60.0%,但仍然占主导。据SPR2019年年报,2019 年全年公司净收入的约50%以上来自向波音公司出售B737飞机的组件。空客作为公 司第二大客户,考虑其基数较低及SPR近年为摆脱对波音依赖所做努力,空客2009- 2019年贡献收入复合增长率达10.91%,超过波音实现收入4.88%,增长明显。

2. 波音同其供应商并非只是单纯的买卖关系,而更多的是一种合作关系,在波音航 空供应链改革下,部分优秀的机加厂商在供应链中的地位得到提升,如SPR是波音 的一级供应商。供应商在为波音供应零部件产品以及部装产品的同时,也与波音共 同研发和生产。例如,日本各制造企业曾与波音公司合作开发和生产767飞机,同波 音维持着较为紧密的合作关系。据中国商飞官网2016年新闻,1978年,波音公司确 定研发767飞机,当时日本正计划发展YS-11的后续机型,最终决定采取国际合作的 方式研发200-250座的YX-D,在了解了日方的意图后,波音提议将YX-D纳入767项 目,项目所需的11亿美元研发费用由美日意三国以70%、15%、15%的比例来分担。日本很快同意了波音的提议,富士重工负责整流装置和起落架,三菱重工负责767的 后机身和舱门,川崎重工承担前机身、中机身及货舱门,日本飞机负责主翼架,新明 和承担水平尾翼架。后来,日本与波音的关系发展到就开发777等机型达成协议。此 外,多家公司均同波音公司签订了谅解备忘录,如阿莱尼亚航空工业股份有限公司 与波音就据此将合作范围深化至教练机之间的营销、销售、培训及维护等各方面的 共同生产和制作。机加厂商在与波音共同参与到整机研发与制造的过程中的同时, 其在供应链中的地位也相应得以提升。



层级的提升带来附加值的提升,结构件一级供应商的市场空间大于其他层级。据SPR 2017年投资者关系日披露公告,全球航空航天结构件市场规模大约为550亿美元。其 中,全球航空航空航天结构件一级供应商是市场规模约为210亿美金,商业及国防结 构件二/三级供应商市场规模约为37亿美金,实现一级供应商层级地位的提升,此类 企业拓展后续更广阔市场空间的关键举措。

(三)锻铸厂 PCC:
主动实施产业链上下游一体化,
以加强环节话语权

美国精密铸件公司PCC是多元化复杂金属零部件及 产品的全球制造商,其业务主要涉及航空航天、电力和一般工业市场。PCC主要生 产大型复杂结构熔模铸件、机翼铸件、锻造部件、航空结构件、关键紧固件和工业燃 气轮机铸件,并在上述产品市场占据领先地位。PCC的产品还包括用于发电与石油 天然气的挤压无缝管、管件、锻件,以及用于铸造与锻造的高温合金与钛材。据PCC 2015年度财务报告,从主营业务来看,PCC可以分为熔模铸造产品、锻造产品和机 身产品三大部门。熔模铸造产品部门为飞机发动机、工业燃气轮机、机身、武器等制 造熔模铸件,且具备生产世界上较大直径的镍基高温合金熔模铸件的能力。锻造产 品部门为飞机发动机与发电厂制造钛与镍基合金及锻造部件,该部门优异的生产能 力使PCC成为世界多元化的高性能镍合金生产商与世界领先的钛熔炼和轧制产品生 产商。机身产品部门生产紧固件、航空结构件与精密部件,广泛应用于机身、喷气发 动机、起落架等多个飞机关键区域。从客户群来看,PCC客户群具有多元化的特点, 航空航天市场的主要客户包括波音、空客、通用电气、普惠、罗尔斯-罗伊斯。

业绩规模及能力逐年提升。规模上,受益于下游航空航天等市场的发展及公司积极 的上下游并购策略,1987年至2015年被巴菲特私有化收购的时间内,公司营业收入、 净利润分别由3.26亿美元增长至100.05亿美元、0.21亿美元增长至15.30亿美元, CAGR分别达13.0%和16.5%。2000~2015年成长性表现更为优异,营收及净利润 CAGR分别为12.7%、21.2%。盈利能力上,受益公司高附加值航空航天业务占比提 升以及上下游纵深下实现成本可控及附加值提升,2000~2015年期间内公司毛利率、 营业利润率和净利率分别提升10.5pct、15.9pct和12.3pct,增长至32.5%、27.4%和 17.4%,成长性及盈利改善较为显著。



航空航天业务占主导,锻造(含金属材料)业务收入占比高。分下游应用领域看, PCC聚焦于为高端装备系统提供精密锻铸件市场,可分为航空航天、电力和工业及 其他市场,2009-2015年平均收入占比分别为61.6%、21.2%和17.1%,至私有化退 市前2015财年,航空航天收入占比已达69.6%。从产品结构看,PCC可分为锻造、精密铸件和机身结构件三类业务,由于公司在21世纪后逐步加大对上游原材料及下 游结构件领域的并购与拓展,2004~2015年间锻造业务及机身结构件业务营收占比 逐年提升,2015年三大业务分别占比42.6%、25.3%和32.1%。

通过大规模的合理并购,PCC实现原材料→锻件、铸件→机身精密部件的全产业链 覆盖。垂直整合可分为两种形式,前向整合收购原始业务投入的供应商,后向整合 收购处理公司产品的公司。回顾PCC成长历程,公司起步于小型熔模锻件业务,随 后立足此处,进行前向、后向整合。PCC具有关键战略意义的收购始于1999年对威 曼高登的整合,截止2016年1月29日其被伯克希尔哈撒韦公司收购,这段期间PCC 共完成了近数十笔收购,逐步补齐了在上游原材料供应、下游机身产品(紧固件、结 构件)的生产能力。



积极并购上游,获镍、钴、钛产能确保成本可控,应对原材料风险的转嫁。据上文 对航空发动机产业链不同环节公司的财务分析,上游厂商CRS与中游PCC在1987年 -2018年的毛利率相关系数为-0.76,呈强负相关关系。参考全球商业航空市场发展历 程,近年来在下游主机厂开始实现精益生产原则向系统集成商转型后,锻造厂商与 主机厂间传统的来料加工模式逐步被打破,原材料价格波动的风险随着生产责任的 转移同步分享给了锻造厂商。2008年以来,PCC成本转嫁合同所占比例下降明显。其中,锻造产品部门所受影响最大,由2008年的10.78%降至2015年的3.99%,这意 味着PCC的原材料风险敞口被迫扩大。并购原材料供应商后,PCC有望实现原材料 供应成本的稳定性。此外,PCC借上游并购减少供应链对外部公司的依赖。以PCC 子公司——锻件巨头威曼高登的历史为例,在1970s末期,威曼高登收到了来自主机 厂多型号飞机的锻造钛合金订单,海绵钛锻件需求激增。然而上游海绵钛及熔炼机 的生产商对未来海绵钛的需求抱有怀疑态度,拒绝为其扩大产能,影响了威曼高登 锻件生产与交付。并购上游可以使PCC内部获取原材料产能,避免因依赖外部供应 导致生产受限的情况发生,也会为下游客户建立供应稳定的信心,促使订单增加。PCC通过并购上游制造“灰色地带”。通常情况下,客户对于供应商的生产流程可 见性有限,供应商生产流程的改进及内部效率的提升带来的成本节约并不会轻易向 客户透露。PCC并购上游原材料供应商后,自身由原有的“客户”方转变成完全的 “供应”方,既获取了关于原材料成本与利润的内部信息,又能把上游并购锻件、铸 件带来的生产效率的提升对客户保留,制造了灰色地带,保持了议价能力。

PCC实施多次并购以实现上游材料成本可控,但从并购金额及行业地位看,2006年 并购高温合金供应商Special Metals和2013年并购钛材供应商Titanium Metals较 为关键。

(1)Special Metals是世界上最大、最多元化的高性能镍基、钴基合金与高温合金 制造商之一,尤其在镍合金的研制、生产和供应方面处于世界领先地位。追溯其发 展历程,1952年SMC的前身开创的熔炼技术是现代喷气发动机中所用高温合金开发 的起点。到1996年底,SMC已拥有4500万磅真空感应熔炼能力,成为高温合金行业 最大的生产商之一,巨大的市场份额、全面的产品线、专有知识和技术经验奠定了 其行业领导地位。SMC共经营三个部门:高温合金锭坯和棒材部门生产各种锻造高 温合金和特殊合金产品,包括钢坯、棒材和铸件,主要用于喷气发动机。其中,截至 1996年,高温合金方坯产品的全球市场份额约32%(不包括中国和前苏联国家), 高温合金棒材产品在北美的市场份额约为20%。粉末事业部为军用喷气发动机和最 新一代大型商用喷气发动机生产粉末冶金高温合金产品,是全球最大的高温合金粉 末产品独立制造商之一。

(2)Titanium Metals是世界上最大的钛制造商之一,供应了世界近五分之一的钛需 求。TIMET成立于1950年,于1952年生产出世界上第一个钛锭,1955年获得了美国 空军第一笔大订单,1957年开发出真空自耗电极电弧熔炼炉。目前,TIMET是少数 在美国和欧洲均设有生产设施的钛供应商,运营五个分布在美国与欧洲主要航空航 天、工业制造聚集处的服务中心,其专用的钛分销和增值加工设施保有了世界上最 大的现货钛库存之一。



通过对SMC、TIMET的收购,PCC掌握了钛、镍、钴原料的大多数制造能力。(1) 2006年,PCC以5.4亿美元收购Special Metals。在此之前,PCC虽为世界优质镍的 主要用户,但除了在澳大利亚的WASA工厂的供应外,所用镍基材料均来自外部购 买。对SMC的收购为公司的锻造产品业务提供了镍基坯料的内部供应,使PCC能够 以更具成本效益的方式管理从镍原料到锻造产品的价值流。(2)2013年,PCC以 26.1亿美元收购Titanium Metals。ATI、RTI、TIMET是美国三大钛材生产企业。本 次收购后,PCC2012年第三季度钛熔制品和轧制品产量为钛业三巨头的47%,达 1160万磅。PCC与子公司威曼高登此前均是TIMET主要客户,PCC对TIMET的收购 促进了钛材、锻造、机身产品的供应链整合。一方面,TIMET的钛熔炼技术与PCC 的锻造技术互为补充;另一方面,TIMET带来的内部钛熔炼产能在SMC的镍、钴合 金基础上进一步扩展了航空零部件(主要为机身产品)生产的原料产能。

并购上游或可拉动PCC锻件、铸件产品部门盈利能力提升。2004年以来,PCC锻件 产品部门与铸件产品部门受益上游并购实现成本可控及高附加值产品占比提升影响, 实现了营业利润率的较大幅提升。对于锻件产品部门,其营业利润率由2004年的13% 增长至2015年的23.7%,增长10.7pct;对于铸件产品部门,其营业利润率由18%攀 升至36%,涨幅超过锻件产品部门。

通过并购方式拓展下游,延伸产业链至机加环节,可实现在较短时间内获得客户基 础并实现产业协同。与客户的密切联系是机加厂商的核心竞争力之一。受交付产品 特征的影响,相比中游锻件厂商,下游机加厂商与客户天然具有更紧密的联系,也 更注重客户群的维护。

PCC围绕实现产业协同及成本可控目的,积极向下游产业链拓展,但在重视客户基 础的机加环节,以并购方式实现下游拓展,可达到在较短时间内快速获得客户基础 及相关行业经验的目的。主机厂供应链演变发生后,部分机加厂商与主机厂之间逐 步呈现了建立长期战略伙伴关系的趋势。通过向下游并购,PCC不仅能够直接获取 机加厂商长期经营的客户基础,密切与主机厂的联系,还获得了成为一级供应商的 可能性。此外,产业链向下游的延伸使企业边界得到拓展,有利于PCC纵向、横向 整合。对下游机加供应商的收购使PCC在原有铸件、锻件的基础上将生产范围逐步 扩大至紧固件、小型部件、大型复杂结构件,在航空业的话语权与竞争力均随之增 强。收购后整合所能带来的效益也是PCC向下游拓展的原因之一。通过纵向整合, 机身产品部门紧固件生产的采购活动优先在PCC内部解决,既降低了制造成本,又 能加强机身产品的品控。数据表明,2007年后,三大部门间关联交易占总销售额的 比例呈现明显上升趋势。而通过横向整合,对于航空发动机、起落架等同一飞机部 位不同加工工艺的掌握也能形成协同效应,给予PCC向下游延伸的动力。

回顾PCC下游机身产品部门并购史,可以将其分为紧固件收购与结构件收购两大部 分。据美国证券交易委员会网站上所公布的PCC历年年报,在紧固件端,2003年, 公司以5.86亿美元收购航空航天关键紧固件制造商SPS Technologies,是PCC Fasteners平台的开端;2005年,PCC完成对Air Industries的收购,其产品主要为钛 和镍基合金制程的螺栓等;2006年,PCC收购制造航空铆钉和盲螺栓的Cherry Aerospace,填补紧固件产品的空白;2011年,公司收购PB Fasteners-Assets,进 一步实施紧固件产品线的拓展。在结构件端,2011年,PCC以9亿美元收购精密结构 件二级供应商Primus International,为公司创立了Aerostructures平台作为后续结构 件收购的跳板;2012年,PCC依次并购了先进航空结构件供应商Centra Industries、 Klune Industries及Synchronous Aerospace;2014年,PCC完成对大型复杂机械部 件一级供应商Aerospace Dynamics International的收购,此次收购后ADI所用的锻 件、铸件、紧固件都归属PCC提供;2015年,PCC成功并购Noranco,它是用于航 空发动机、起落架及机身的复杂机加工和制造部件的主要供应商。经过多次收购后, PCC在下游机加工领域所掌握的加工工艺日趋丰富完善。产业链延伸叠加纵横一体 化,生产效率提升与议价能力的增强提高PCC盈利能力。伴随机身产品部门紧固件与结构件生产线不断扩张,该部门的营业利润率也从2004年的7%上升至2015年 30.20%。步入下游并购中后期,在进行了合理有效的横、纵向整合后,PCC各部门 的利润率同步呈现平稳增长的趋势,业绩向好,这在一定程度上归结于产业链整合 后PCC生产效率的改善,以及全产业链模式下公司地位提升带来议价能力的增强。




(四)复合材料 HEXCEL:
把握技术变革机遇,
完善产业布局及扩产能

赫氏是世界上航空航天和工业应用的优质碳纤维供应商之一。赫氏(HEXCEL)公 司于1946年成立,1980年在纽约证券交易所上市,是碳纤维的领先生产商,在航天 项目中拥有超过45年的经验,认证最广泛,是第一家开发金属胶粘剂、规模化生产 蜂窝并将其商业化、帮助研发了第一批用于风力叶片的预浸料的行业领先公司。2008 年,赫氏赢得了其历史上最大的合同,为空客A350 XWB 提供主结构预浸料-碳纤维 和配方树脂的结合。2018年,公司销售额增长超过10%达21.89亿美元。其中商用航 空增长8%,航天国防增长8%达3.7亿美元,工业领域受风电需求刺激增长近34%达 2.94亿美元。2020年,受新冠肺炎影响,公司销售额由2019年的23.56亿美元减少至 15.02亿美元,其中商用航空、航天国防、工业领域分别由2019年的12.35亿美元、 3.18亿美元、3.10亿美元减少至6.61亿美元、2.98亿美元、2.27亿美元。

美国赫氏(Hexcel)收入主要由商业及国防航空航天客户贡献。从全球碳纤维产业 的现状看,航空航天和国防工业是碳纤维最重要的应用领域之一。美国 军机F22机身碳纤维复材几乎由赫氏产品全覆盖,且波音和空客等民航订单逐年增加, 受疫情影响,2019年至2020年民航订单有所下降。赫氏商业航空与国防领域复合材 料营业收入从2001年的6.82亿美元,增加至2020年的23.25亿美元,两大领域在该期 间内累计贡献营收占公司总营收的比重达83.83%。由此可见,在某些领域绑定大客 户不仅能够打开市场,还能进一步锁定市场份额。



赫氏发展得益于美国国防部制定的碳纤维本土化政策。美国从20世纪70年代先后赞 助执行了飞行能效(Aircraft Energy Efficiency, ACEE)计划、先进复合材料技术 (Advanced Composite Technology, ACT)计划和低成本复合材料计划等,最终目 的在于提供在制造成本上有竞争力的复合材料机翼和机身的制造技术。公司发展前 期主要围绕国防装备领域,后因国防开支削减进行整改,退出不盈利的项目,逐步 进军商用。上世纪八十年代,美国的几个碳纤维公司均采用外部治理模式,但由于 碳纤维作为国家特殊的战略物资材料,受日本东丽等公司的制约,美国碳纤维企业 均濒临倒闭。美国国防部适时推出碳纤维等关键材料本土化的国家战略。1988年, 美国国会通过法令:军用碳纤维所用聚丙烯腈原丝要逐步实现自给,国防工业所需 的重要材料都必须立足于本国生产,波音可以使用日本东丽的碳纤维,国防工业则 必须采用赫氏或美国氰特的碳纤维,同时对高端碳纤维产品和技术装备出口进行严 格管控。由此扶持了赫氏、美国氰特等本土碳、纤维企业的发展,最终摆脱了对日本 碳纤维的依赖。

赫氏历次重组后聚焦航空复合材料主业,整体盈利能力逐步增强,为2009年后期民 航市场大发展带动公司业绩提升奠定扎实基础。2009年至今,是赫氏自1980s上市 后保持较快速且稳定发展的最佳时期,2009-2018年10年间赫氏EPS(基本)从0.58 美元增至3.15美元,此期间主要受益于军航稳增长、民航大发展的市场需求。但在此 前,赫氏曾进行多次业务重组,如1994年出售或退出非核心资产、2002年裁员超30%、 2007年剥离欧美以建筑业务和美国电子等,以集中企业资本于碳纤维、复合材料及 蜂窝材料等,尤其以航空用为主。债务的改善,资产效率的提升,叠加复合材料本身 具有的高经营杠杆特性等(固定资产折旧摊销等固定成本占比高,EBIT变化相比于 营业收入等订单变化更为敏感),在2009年以来民航市场逐步向好与军航稳支撑下, 赫氏公司的净利润相比其营业收入实现了更大幅度的增长,2018全年营业收入、净 利润较2009年度增长97.52%、378.15%。



垂直整合完善产业链,吸收产业链新技术,实现高效布局,是Hexcel全面推进国际 市场的重要方法。例如,赫氏于1972年收购世界第二大纺织厂Pierre Genin&Cie, 将焦点转到复合材料(碳纤维)和电子元器件等新兴领域;1996年2月份收购CibaGeigy复材业务,在树脂及复合材料业务方面进一步加强,同年6月份收购Hercule复 材业务,获取了关键的航空产品资格和重要的碳纤维能力(赫氏此前主要为航天供 应复材)。在2011、2012、2015年间多次进行产能扩张。


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