行业投资评级 - 投资评级为看好并维持[11] 核心观点 - 陶瓷基复合材料（CMC）凭借耐高温性能及轻量化优势成为航空发动机热端构件理想材料 工作温度高达1650℃且密度仅为高温合金的1/3 能提升推重比并延长服役寿命[5][28] - 欧美国家高度重视CMC技术 基于先易后难发展思路 在航空发动机调节片/密封片、涡轮外环等部件已进入批产阶段 燃烧室火焰筒、涡轮导向叶片正进行全寿命验证 渗透率持续提升[6][17] - 全球CMC市场规模约144亿美元 航空及国防占比39.6% 未来10年复合增长率有望达10% 测算中国军用及民用航发CMC市场年规模超百亿元 其中军用市场年约55.4亿元 民用市场年约91.3亿元[7][90][92] - 中国CMC产业以产研结合为主导 华秦科技、火炬电子、中航高科等公司通过产学研合作实现技术突破和产业化落地[8][104] 陶瓷基复合材料技术特性 - CMC与金属基复合材料（MMC）、聚合物基复合材料（PMC）并列为三大复合材料 由陶瓷基体、增强纤维和界面层构成 主流应用包括SiC/SiC和Ox/Ox两种类型[5][32] - SiC/SiC复合材料密度2.1~2.8g/cm³ 耐温1200~1400℃ 抗氧化性能优异 Ox/Ox复合材料耐温1150℃ 寿命达上万小时 不存在氧化问题[36] - 增强纤维以碳化硅纤维为主 采用有机体聚合物先驱体转化法制备 制备工艺包括化学气相渗透法（CVI）、聚合物浸渍裂解工艺（PIP）等[45][48] 海外产业发展现状 - GE航空在CMC领域全球领先 实现全产业链自主供应 2025年针对CMC投资超4000万美元 LEAP发动机高压涡轮使用CMC部件 GE9X发动机将CMC应用扩展到5个部件[57][65][69] - 全球形成成熟产业链 上游增强纤维主要厂商包括日本Nippon Carbon、UBE 美国NGS、3M等 中游结构件以GE、PW、赛峰、RR等OEM公司为主导[6][77] - 海外已实现第三代SiC纤维批量生产 耐温性能提升至1300~1800℃ 日本炭素公司Hi-Nicalon Type-S纤维耐温超过1500℃[78] 应用场景与市场空间 - CMC除航空发动机外 还应用于汽车工业零件、核燃料包层、潜艇轴封、燃气轮机热端部件等 在核聚变包层第一壁、偏滤器位置具应用潜力[7][79] - 测算航空发动机CMC单机用量20kg~100kg LEAP发动机每台使用20个CMC环块 每个重约1kg[86][87] - 燃气轮机与航发技术共通 AIDC用电需求爆发带动燃气轮机需求 2024-2027年数据中心新增用电对燃气轮机CMC结构件需求累计约682亿元[95][102] 国内产业链发展 - 中国从20世纪80年代开始CMC研发 西北工业大学、中航复材、国防科大等单位取得关键技术突破 具备第二代SiC纤维和SiC/SiC复合材料小批量生产能力[8][104] - 华秦科技与中科院硅酸盐研究所合资成立子公司 建设年产5500件航发用CMC结构件项目 产品覆盖燃烧室火焰桶、导向叶片等热端部件[108][113] - 火炬电子与厦门大学合作形成"前驱体-纤维"一体化布局 子公司立亚新材SiC纤维规划产能100吨 现具备年产30吨能力 立亚化学先驱体年产能力100吨[118] - 中航高科子公司中航复材作为复材国家队 突破多项工程化应用技术 开展多型号验证[8]