軍民裝備維修區別在哪？

前者收益更平滑，后者空間廣。

1.軍用發動機：需求定制、升級空間及更高使用率利于平滑現金流

軍用航空發動機項目現金流收益長且穩定性較強。參考英國RR公司2015年投資者 關系PPT，軍用航空發動機項目生命周期一般均在50年以上，不同生命周期內的現 金流特點如下： 1. 研發時間長，部分研發資金由客戶提供支持。航空發動機相關技術的研發最早可 在投入使用前20年開始。前期技術發展及生產開發所需部分資金由客戶提供支持， 因此研發階段企業現金流支出計劃性相對更強，且在生產階段甚至可有現金流流入； 2. 生產階段，盈虧平衡點更快實現，同時在后續發動機升級驅動下，項目的生命周 期往往更長。由于國防項目的研發時間相對更長，考慮到其相較于民航的安裝基數 較低，國防發動機往往以更為合理的利潤率銷售于軍機主機廠或者軍方（軍用航空 發動機業務毛利率相較民用更高），因此項目的現金盈虧平衡點往往在大批量生產 的2年內或者更短的時間內實現，具體取決于軍方的資金支持以及產量提升帶來的學 習曲線效應。同時，生產周期相對更長，包含升級周期可長達20~30年； 3. 售后市場多以PBL模式簽訂，這有利于發動機廠商更好的安排維修相關業務的現 金支出，并可帶來更好的規模經濟溢價。在售后市場，羅羅通常與軍方每5年簽訂基 于性能保障（PBL）模式的集成維修服務合同。以美國為例，美國現階段裝備保障維 修多采用PBL合同模式，在激勵機制下可調動主承包商降低維修業務成本的積極性。 參考《 A Methodology for Comparing Costs and Benefits of Management Alternatives for F-22 Sustainment》（美國蘭德智庫，2011年），國防部在2001年 首次采用PBL（performance-based logistics，中文一般翻譯為“基于性能的保障”） 概念，并將其作為國防部為新武器系統和現有系統提供后勤支持的首選戰略。基于 PBL合同框架下，軍方將產品維護的最終責任轉移給承包商，使得承包商的激勵措施 從“銷售越多的備件和維修，就可以獲得越多的利潤”轉變為“零部件和維修用的越 少，獲得的利潤就越多”，并希望借此降低整體的壽命周期費用。

國防發動機項目現金流穩定性更高，具體原因在于： 軍方對性能需求的定制化牽引的較低研發風險。參考航空工業出版社出版的《GE航空發動機百年史話》（倪金剛編著），①研制端， 軍方用戶會告訴發動機制造商應該做什么和怎么做。例如，在美國空軍于上世紀80 年代啟動F-22“猛禽”戰斗機研制計劃時，對配裝F-22飛機的發動機提出系列要求， 如持續超聲速巡航（在不加力的狀態下達到馬赫數1.5~1.6的巡航速度）、單臺推力 達到13噸力以上、推重比達到10左右等。同時，發動機制造商是花國家的錢來研發 軍方用戶所需要的發動機，例如1997年美國空軍與普惠簽訂一份總價值9億美元的 合同，要求該公司為F-35飛機驗證機提前研制用于地面的飛行試驗的發動機。②生 產端，對于軍用發動機項目，負責軍備采購的部門通常會根據年度采購目標和預算 來確定發動機的成本價，發動機制造商則根據企業自身的發展戰略來確定競標價格。 而對于商用飛機發動機項目，產品的價格是由市場競爭環境決定的，發動機制造商 最初確定產品的銷售價通常比起成本要低得多，導致在生產制造環節國防業務的毛 利率相對更高。

國防發動機使用率更高且運行環境更惡劣。軍方用戶要求開發商提供技術最為先進的發動機，要求其在重量最輕的條件下推力 最大，即要求發動機的推重比最大化，并要求具有最低的可探測性。據上文，發動機 部件的維修成本驅動因素取決于飛行次數及飛行小時，而飛行小時除與飛行時間相 關外，還與飛行時發動機運行的速度、壓強等有較大關系。軍用發動機追求的高速、 高機動性使得發動機的部件承受更大的腐蝕性，繼而使得軍用發動機部件在單位飛 行小時數下的損傷程度遠大于民用發動機，進而間接提升其“使用率”。因此，國防 發動機市場的維修潛在空間（單臺）或大于民用發動機。

3. 軍方為優化發動機性能而可能持續進行的型號升級。 軍方用戶有持續優化航空發動機性能的內在動力，而由于先進戰機的服役時間往往 較長，因此航空發動機廠商在列裝型號上的升級周期高于民航發動機。據“Airforce Magazine”網站2021年9月新聞，眾議院提交的2022年國防授權法案要求F-35聯合 辦公室，探討將GE公司含AETP技術發動機在2027年列入F-35機隊的計劃。根據GE 公司的說法，AETP發動機的一個優勢在于更為高效的熱管理能力，除幫助提高隱身 性能外還可用來冷卻F-35的電子設備，空軍投資AETP的目的之一在于獲得更大的航 程和推力，并試圖通過引入競爭降低F-35發動機的成本。而當前F-35項目發動機唯 一承包商普惠公司稱，納入GE發動機將在F-35的50年生命周期內額外增加400億美 元成本。

2.民用發動機：承擔前期更高研發風險動力源自廣闊售后市場空間

民航發動機項目現金流與國防項目較為接近，主要區別在于前期的研究與產品開發， 以及售后市場。參考英國RR公司2015年投資者關系PPT，大型商業航空發動機項目 生命周期內現金流分布特點有以下特征： 1. 產品研發資金完全來自自籌，但OEM銷售往往能帶來正現金流，且利潤率可觀。 2. 新機銷售盈利貢獻有限，但持續性長。在新機銷售的初始階段，新機收入與其生 產成本相當（后續成本可能會隨著學習曲線及規模經濟的作用而遞減），但考慮商 業飛機項目的持續性，新機銷售往往持續時間較久。 3. 售后市場空間廣闊，與銷售備件相關業務貢獻現金流長且為主要現金流入。預計 持續貢獻現金流近40~50余年之久，同時備件銷售所產生的現金流入在發動機項目 后期達到高峰。

相較于國防發動機市場，民航發動機市場承擔更高的研發風險。不同于國防市場， 民航發動機良好的產品規劃對于確定發動機的市場定位至關重要，產品規劃要求發 動機廠商明確表明其產品相較于競爭對手的技術優勢，包括推力范圍、燃油效率、 使用壽命和維護成本等，即讓航空公司用戶能夠對直接獲利和受益特征有全面了解。 對于民航發動機項目，制造商對發動機設計和所有技術問題都負全部責任并承擔一 切后果，缺少軍用航空市場需求定制及政府資金的支持。以RR為例，在2013年-2016 年內，RR以Trent系列為代表的大型寬體發動機項目的成功，使其收入平滑小型發動 機交付數量的快速下滑。以RR的Trent1000項目為例，該型發動機為波音787系列提 供動力而研制。但由于該型發動機在近年被指出出現如葉片磨損過快等問題，導致 公司付出高昂的維修成本。同時，由于發動機故障檢修，全球多架飛機停飛，致波音 公司等客戶縮減未來交付訂單，轉而配備GEnx發動機。據路透社2019年9月20日新 聞，由于發動機問題，RR面臨高達16億英鎊的額外成本，公司于同年3月退出為波 音中型飛機提供動力的市場競賽。

發動機售后市場空間的廣闊性及確定性，是使得發動機廠商愿意承擔高研發風險的 核心原因。（1）廣闊性，從空間看，參考NATIXIS于2009年發布報告中，援引英國 RR披露的發動機項目現金流分布圖，預計售后市場持續貢獻現金流流入近50余年之 久，同時備件銷售所產生的現金流入在全壽命周期內超過新機銷售的6倍以上；（2） 確定性，由于發動機惡劣的運行環境，隨著發動機運行壽命的加大，由于發動機內 部系統的復雜性及緊密型，會使得有限壽命部件更換時間加快、性能恢復部件單位 飛行小時內損耗的概率加大，進而帶來更高的維修支出，即維修頻次及支出的概率 逐步增加，帶來售后市場空間的高確定性。

航空發動機老化會帶來更高的維修支出，從而實現“滾雪球”似的維修業務規模的 擴大，確定性及規模性特征明顯。以RR民航發動機業務為例，RR披露2002~20年間 公司在役商業發動機數量、2003~20年各年交付商業發動機數量及商業航空部門售 后市場收入。整體看，從相關性分析，公司在役發動機數量與其商業航空部門售后 收入呈現較強的正相關關系，2002~20年構成的樣本相關系數達0.7151。從售后市 場收入與發動機服役時間看，由于當年在役數量=前年在役數量+當年新增數量-當年 退役數量，我們假設2002年披露的在役航空發動機已全部達到維修期、所有商業發 動機在5年后將進入維修期，則2003~08年內處于維修期的發動機數量等于前年在役 發動機=前年在役-本年新增；2009~20年內處于維修期的發動機=前年在役-本年新 增+6年前新增，基于上述算法我們可粗略并假設得出RR 2002~20年處于維修期的 商業航空發動機數量。剔除2020年疫情期間影響（可能導致大面積航班停運、飛機 停飛），我們發現，在處于維修期的發動機數量小幅波動的情況下，總量由2002年 的9130臺提升至2019年14124臺（CAGR僅為2.60%），維修服務收入增長迅速，由 2002年的12.50億英鎊增至2019年的48.61億英鎊（CAGR為8.32%），單臺維修期 發動機貢獻收入由2002年的14萬英鎊提升至2019年的34萬英鎊，呈現波動上升趨勢， 體現航空發動機維修市場的確定性及規模性特征。（注：由于假設2002年在役發動 機全部處于維修期，因此單臺維修期發動機貢獻售后市場收入比上述測算值更高）。