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2024年8月3日

航太軍工產業,台股航太軍工簡表

周末又是大熱天,來簡單理解一下航太軍工行業。最近幾年,台灣積極發展航太軍工產業,相關航太軍工產業聚落也慢慢形成,這邊就來做一張航太軍工簡表。


說起航太軍工行業,目前很多科技都跟這有關係。我們目前很多科技,如手機,網路,編碼技術.....都跟第二次世界大戰有關係。因為,當時美國為了戰勝蘇聯,發展了很多尖端的軍事科技,而這些軍事科技,隨著第二次世界大戰結束,就慢慢應用在民生,促成了商業科技的發展。所以,我們看美國電影,只要有重要科技發明,第一件事就是先通知五角大廈,看能不能應用在軍事科技。


最下面表就是台股的27家航太軍工相關公司,這包含上市上櫃和興櫃公司,其中,這裡面還有簡單的財務數據,和從事的航太軍工業務。這些公司主要業務有戰機,民機機體,引擎零組件,飛機維修,軍用微波半導體,軍用無人機,航太扣件,微波管,海軍艦艇,軍工強固型電腦.........等等。


目前,台灣的航太軍工龍頭為2634 漢翔,公司市值為476億,2023年營收為391億,其業務為飛機與航空器維修、航空發動機機匣之製造。


其他還有如晟田主要生產發動機機匣、起落架及食品設備,豐達科主要製造航太及汽車之扣件,長亨則專精於製造發動機葉片..........各家廠商所生產之零組件均有明顯之區隔。

以下簡單介紹航太軍工產業

商用飛機發動機製造業

航空產業包含航空製造、航空維修及航空運輸等領域,並以航空製造為軸心,向下延伸至維修及運輸等航空服務領域。商用飛機產業特性是產品生命週期長,平均約為 40 年。奇異(GE Aviation)公司在 1971 年由軍機製造經驗移植的第一款商用發動機 CF6,用於 B747,經過近五十年後依然有許多新的需求被許多雙走道客機採用。


航空工業為高科技工業,具備「附加價值高、工業關聯大、能源消耗低,公共危害低」等特性,且必頇依賴許多強大相關工業的支援,例如:電機、電子、機械、電腦、材料...等工業。為各種產業中最能帶動產業升級及技術發展之工業,而且為一個國家國防自主最重要之工業,因此,許多先進國家都以發展航空工業來帶動其國內相關工業的技術水準及附加價值。


目前全球商用飛機係由美國波音公司及法國空中巴士公司掌握大部分民航機訂單,呈現壟斷狀態。全球兩大飛機製造商美國波音(Boeing)公司和法國空中巴士(Airbus)公司鑒於需求旺盛,均看好未來航空客貨運市場之長期成長趨勢。依據波音公司對未來 20 年(2023~2042 年)全球航空業未來發展預測資訊顯示,未來 20 年全球航空客運量平均年成長率為 4%,新機需求量約 42,595 架,單走道客機為需求主力,約佔 76%。空巴預估未來 20 年航空客運量平均年成長率為 3.6%,新機總需約 40,850 架,需求主力仍為單走道客機,約佔 80%。從二大飛機製造商的預測資料顯示,未來 20 年整體飛機的需求量均呈 現穩定成長的趨勢。


快遞航空貨物的增長速度將超過一般航空貨物。到 2042 年,全球服役的貨運機機隊將達到 3,230 架。


航太製造業主要係依循製造原廠客戶(波音、空中巴士、奇異)技術規範開發與生產飛機零組件產品,並取得原製造廠之認證。飛機的生產與組裝係非常複雜且精密之工程,一架波音 747 需要將近 600 萬個零組件,而波音 767 和 777 則需要 300 多萬個零組件,飛機零組件主要包括機體結構(如單走道飛機機身段、 商務飛機機尾段、飛機艙門、飛機起落架零組件等各式金屬與複材結構零組件)、 內裝(如飛機客艙座椅、座椅結構零件、客艙編織物等)、發動機(如機匣、葉片、 擴散器、扣件、管件等)、航電(如駕駛艙顯示面板、電源轉換器、連接器、飛機天線等)等部分。


目前我國航空產業發展範圍涵蓋:飛機引擎、飛機機體結構、飛機內裝、 航空電子及航空維修等,並積極與美國波音(Boeing)公司、法國空中巴士 (Airbus)公司、美國奇異(GE Aviation)公司、法國賽峰(Safran)公司、英國勞斯萊斯(Rolls-Royce)公司及美國普惠(Pratt&Whitney)公司等世界知名航太大廠建立合作夥伴關係。依據經濟部航空產業發展推動小組統計,台灣航空產業 112 年度總產值為 1,336 億元。


由於航機從訂購至交機需要數年時間,航太製造業產業景氣循環之振幅較需求端航空運輸業平緩,但仍與全球總體經濟及航空載客量息息相關,全球航空運輸量與 GDP 具高度關聯性,當 全球經濟穩定成長,隨著國民所得的增加,消費者觀光旅遊及商務活動的次數亦隨之增加,在全球 GDP 呈現持續上升之趨勢,全球航空運輸量之成長將帶動飛機製造廠新飛機訂單與相關零組件需求之成長,將有助於我國航太零件製造商營運規模之擴大。


航空引擎製造業

目前全球航空引擎係以燃氣渦輪(Aviation Gas Turbines)作為引擎動力之噴氣式發動機為主,主力引擎可概略分為下列四種:


a.渦輪軸式引擎(Turboshaft)-應用在直昇機上。 

b.渦輪噴射式引擎(Turbojet)-具備高空及高速之特性,多應用於軍用飛機上。

c.渦輪旋槳式引擎(Turboprop)-具備易操縱之特性,多應用在承載百人以下之小型或低速民航機上。

d.渦輪風扇式引擎(Turbofan)-可同時擁有渦輪噴射式及渦輪旋槳式之雙重推力,並兼具節省燃油及高速飛行之特性,目前廣泛應用在中、大型民航機上。


上述產品中以渦輪風扇式引擎位居航空發動機產業之主流地位,市場規模亦持續擴大。


因航空發動機之開發時程冗長,需耗時五年以上甚或達十年之久,所使用之先進材料及應用之空氣動力學等技術,均須經過大量數據計算及驗證等過程,耗費成本甚鉅,國際間唯有已開發之工業強國足以負擔,觀之現今商用航空發動機產業由奇異(GE Aviation) 公司 、 賽峰 (Safran) 公司 、 勞斯萊斯 (Rolls-Royce) 公司及普惠 (Pratt&Whitney)公司等四大集團所寡佔。


全球飛機引擎關鍵零組件的製造商競爭激烈,這些公司持續開發新技術,以提高燃油效率、降低噪音和減少碳排放,以符合世界上越來越嚴格的環境法規,航空引擎公司要包括以下幾家:


(1)GE Aviation:為世界上最大的飛機引擎製造商之一,GE Aviation 公司在飛機引擎關鍵零組件市場佔有重要地位。該公司開發了許多先進的引擎技術,包括 GEnx 和 CFM56 等系列引擎。 


(2)Pratt & Whitney:普惠是另一家重要的飛機引擎製造商,擁有許多知名的引擎系列,如 PW1000G(也稱為 GTF 引擎)和 PW4000 系列等, 是供應商重要競爭對手。 


(3)Rolls-Royce:Rolls-Royce 是英國的一家知名航空引擎製造商,擁有多款知名的飛機引擎產品,如 Trent 系列和 BR700 系列等。該公司在航空引擎技術方面擁有豐富的專業知識和經驗。 


(4)CFM International:是由GE Aviation公司和法國航空引擎製造商Safran共同擁有的合資企業,專門生產 CFM56 和 LEAP 等系列引擎,在窄體飛機引擎市場上具有重要地位。


整體航太產業未來發展主要動力來自於全球航空客運總運量收入(RPK)的 變化,估計全球 2036 年 RPK 將成長至 16.5 萬億美元。新機需求預估,主要來自單走道客機的訂單,反應出高效能新型中小型飛機成為航空客運產業需求趨勢故全球發動機製造廠 CFM 正在進行發動機世代交替,從現任服役的 CFM56 換裝成 LEAP,能改善 15%的燃油效率及減輕 25%的引擎重量,未來 將成為單走道客機引擎搭載主流,對於相關零組件需求可望同步起飛。


而我國國內則無商用飛機引擎製造商,大多數為飛機引擎零件之機械製程加工廠商,其中僅極少數廠商具有特殊製程能力。由於航空引擎結構複雜,從風扇、氣壓室、燃燒筒、渦輪一直到軸承、系統等,每一階段均有不同適用之零件組合,其製造分工已臻極端細部,此市場上礙難統計不同品項之廠商市佔率。由於製造零件精密度高,亦攸關飛航安全,一旦供應商通過認證並進入供應鏈系統後,便不再輕易改變,以確保品質穩定及引擎安全係數,因此供應商亦具有寡佔之市場特性。


國際航太飛機及引擎製造供應鏈為垂直分工

以航太價值鏈垂直分工體系觀之,其分為以下五階層:Tier 4階層為材料與製造支援服務供應商,主要負責提供金屬材料或成形、處理(鍛造、鑄造、化學處理、熱處理、表面處理、精密加工、焊接、檢驗與測試等)。Tier 3階層為各 類零組件供應商,主要係依據客戶(一般為第二階廠商)需求,製造完成次系統所需的零組件,並供應給Tier 1、Tier 2或其他Tier 3廠商。Tier 2階層為機上設施與次系統供應製造廠商(如機載設備、模組段特殊關鍵性零件),主要負責設計與組 裝飛機主要設備、次系統與功能模組,其將次系統供應給第一階廠商。


Tier 1階層為機體主結構、推進、飛航系統及主要零組件製造商(如發動機供應商),主要負責設計、建造、組裝完整飛機主要系統,並交付給飛機製造廠商,此階層廠商係掌握完整之飛機次系統與零組件規格制訂及驗證權力。最上層則為機體結構全機整合和飛機整機製造等原廠(OEM),主要負責研發、設計、建造完整飛機或引擎,並銷售與交付飛機予客戶。


以飛機製造而言,波音公司、空中巴士公司及商務飛機製造商龐巴迪航太公司為全機整合業者。飛機引擎製造商主要為奇異航空(GE)、勞斯萊斯公司(Rolls-Royce)、史奈克瑪公司 (Snecma)、普惠公司(Pratt & Whitney)及漢威聯合公司(Honeywell)等五大集團和其控制的子公司,其具備裝配整套飛機引擎的能量並直接對應飛機全機整合廠商波音公司、空中巴士公司及龐巴迪航太公司等。


下游客戶包括航空公司、國防部門、太空探索機構等最終使用航太產品的實際客戶。他們購買飛機及航空零件等產品,並應用於各自領域。

我國國防科技發展概況

臺灣位處印太區域第一島鏈地緣戰略關鍵位置,鏈結西太平洋、南海與印度洋航路,南方巴士海峽與北部宮古海峽亦為中國突穿第一島鏈之重要戰略水道。全球每年約有 50% 的貨輪須經過臺灣海峽,臺北飛航情報區共有 18 條國際航線,為東南亞往返東北亞與美加地區必經路徑,臺海局勢變化牽動著國際交通線安全與經濟發展。


近年中共對臺軍事脅迫日益加劇,頻繁以軍機艦與無人機操作灰色地帶襲擾,及不定期在我國周邊海空域進行針對性軍演等軍事恫嚇行動;同時藉外交場合,施壓國際接受中共對臺政策立場,使臺海安全風險逐步升高。


在全球軍備預算中,美國 2024 年度國防預算為 8,860 億美金、日本為 567 億美金;而中國於 2024 年 3 月全國人大會議公布的 2024 年國防預算草案為 1 兆 6655 億人民幣(約 7.3 兆新台幣),比 2023 年增長 7.2%,是台灣國防預算的 16.5 倍。從烏俄戰爭到以巴衝突,地緣政治持續緊繃,各國恐持續提升軍事力量。而從發展方向來看,航空、新式船艦、無人飛行載具及飛彈等,都是重中之重。據國防部「五年兵力整建及施政計畫報告」 內容,國防部軍事投資預算置重點於持續採購各式主戰裝備、彈藥外,另新增 192 億元預算挹注各項關鍵建軍指標,例如,國軍受俄烏戰爭啟發, 強化指管韌性與分散式指揮,以及籌購各式無人機及反制系統。


隨著振興國防產業政策推行,108 年至 112 年國防預算規模約在 3,422 億元 至 4,092 億間,自 108 年起,呈現穩定成長態勢,108 年度編列 3,422 億元、109 年度編列 3,512 億元、110 年度編列 3,618 億元、111 年度編列 3,685 億元、逐年 增加至 112 年之 4,092 億元,GDP 占比自 2.0% 成長至 2.5%。


而 113 年則更進一步成長至 4,345 億元,較 112 年增加 253 億元、增加約 6.18%,創下歷年來最高的國防預算。其中為落實國防自主政策,國防預算部分委由國防單位辦理,近幾年預算規模 109~112 年預算規模約在 530 億元至 1,208 億元間,自 113 年度預算 1,108 億元出爐後,規模繼 112 年營運預算 1,208 億元之後雖有略減,但仍連續兩年超過千億元大關,再加上 111 年至115年特別預算案2,369億元極大比例金額1,762億元是委由國防單位辦理, 其中向國內廠商採購並規劃 5 年陸續釋商,投注於國軍武器裝備之研發、產製、 維修及戰訓等一般性軍需,而針對國造量產飛彈金額更高達 888 億佔特別預算之大宗並分 5 年計畫陸續釋商,間接帶動相關民間企業之國防商機。


此外,除了上述年度編列的固定國防預算外,政府希望能在最短期程內,兼顧戰力籌建及國防自主及快速提升戰力和建構防衛體系,使國防資源發揮最大效益,結合政府資源與民間力量,擴大國內釋商及提升產業競爭力和帶動國防產業發展。立法院已於 111 年 1 月經表決通過「海空戰力提升計畫採購特別條例」, 賦予國防部編列上限為 2,400 億元特別預算的法源,以採購八大項國造軍備。條例已公布,自公布日起施行至 115 年底。 


特別預算編列,包含反艦方面,岸置反艦飛彈系統計畫經費 797 億元;海軍高效能艦艇計畫經費 692 億元;海巡艦艇加裝戰時武器系統計畫經費 32 億元。 防空方面,野戰防空系統計畫經費 89 億元;陸基防空系統計畫經費 347 億元。 反制方面則是無人攻擊載具系統計畫經費 120 億元;萬劍飛彈系統計畫經費 126 億元;雄昇飛彈系統計畫經費 170 億元。


軍用無人機 

根據德國無人機市場調查公司 Drone Industry Insights 統計,2022 年全球無人機市場產值為 306 億美元,預計以 7.8%的年複合成長率成長,至 2030 年達到 558 億美元。其中,商用無人機的市場更將以 8.3%的年複合成長率更快速的成長。進一步從地區來看,2022 年無人機以亞洲市場產值 119 億美元最高, 其中以中國、日本為領導市場,其次是北美地區的 81 億美元和歐洲地區的 68 億美元。預計到 2030 年,亞洲無人機市場將成長至 194 億美元,持續維持目前領先的優勢。而在 2022 年烏俄戰爭爆發後,無人機在軍事上的應用亦備受注目。 


烏俄戰爭讓全世界感受到無人機的「不對稱作戰能力」,全球無人機廠商進入蓬勃的訂單時刻,例如美國 AeroVironment 公司的彈簧刀自殺型無人機、德國 Quantum-System 的「Vector」(向量)無人機等產品皆於戰場上大放異彩,滯空攻擊彈藥(Loitering Munition)或稱自殺無人機,已經成為顯學。美國無人機系統製造商 AeroVironment 於 112 年 3 月再獲美國陸軍 6,460 萬美元的大單,採購「彈簧刀」(Switchblade 300),這筆合約裡面還包括了 2 個盟國,擴大了該公司的國際市場,報導更稱台灣特種部隊可能會購置 100 架。


無人機廠商的業績捷報還有德國的 Quantum-System, 根據 112 年 5 月市場消息指出,德製「Vector」(向量)無人偵察機經烏克蘭戰場認證堅固耐用的設計適合在惡劣環境和極端天氣條件下運行,已獲烏克蘭國防部再訂購 105 架擴大使用。根據烏克蘭方面統計,俄國自開戰 2 年以來累計投入約 3,700 架伊朗研發的「見證者」(Shahed)無人機進行攻擊。另外,在中東的戰場上也看的到無人機大量被運用在戰場上,伊朗向以色列發動大規模攻擊,根據以色列軍方的說法,約有總計超過 300 多架的無人機和飛彈射向以色列本土。就連美國也派遣美軍 MQ-9「死神」(MQ9 Reapers)在加薩區域監控及執行人質救援任務


我國國防部 113 年度國防預算總額達到 6,068 億元達到新高,其中軍事投資預算達 1,306 億元,並將採購 1,779 架軍用商規無人機,顯示出不論國內外,「無人機」的戰術地位有明顯的提升,產生無限的商機。


軍用無人機因應敵情威脅,國防部檢討國軍各作戰階段無人機需求,軍規無人機包含「騰雲無人機」等 5 型,由中科院結合國內產業執行研發及量產,除機敏技術外,80%產值釋商產製,111 至 117 年依各軍作戰需求分年量產 700 餘架;商規無人機由經濟部遴選系統商,整合國內無人機產業,開發「陸用型無人機」等 5 型原型機, 業於 112 年 7 月 31 日全數交貨計 36 架,113 至 117 年依各軍作戰需求分年量產 3,000 餘架,以提升國內無人機研製能量,帶動相關產業發展。


以下為航太軍工產業趨勢與特性:

(1)政府提出國防自主,作為驅動台灣下一世代成長的動能,其中納編「國防航太」, 可望帶動產業投資。


(2)全球新飛機需求強勁,亞太地區將成為最大航空市場,新興市場需求強勁,其中亞太地區之新機需求量位居全球之冠,達40%。


(3)在民用航空業務方面,為回應節能減碳的環保訴求,輕量、省油、低汙染的新型飛機成為市場主流,同時,疫後航空旅運需求以短程航線為主,帶動航太大廠優先提升單走道客機與相關引擎之月產量。同時依據波音和空巴的預測,單走道飛機佔未來二十年新機需求高達75%,已成為未來換機潮之發展主流。

(4)歐美主要飛機及引擎製造公司均採全球化分工方式,建立零組件供應鏈體系。由於航太產業關連性高,各國均透過國家力量加以扶持。另民用航空業務尌供應鏈形態分成四個層級(Tier 1,2,3,4),目前積極投入航太產業之新興國家以低生產成本切入單一化零件加工層級,因其勞動成本低逐漸取代台灣的優勢。為擺脫此一競爭,我國航太產業必頇朝向 Tier 2、3 系統件或組合件發展,爭取飛機區段及引擎組合件等高附加價值業務,以建立競爭利基。


(5)國際航空運輸協會表示,現今的原油價格使得燃油佔航空公司營運成本1/3以上,因此輕型、省油、減排綠能的飛機與引擎,已成為全球民用航空產業新趨勢,複材之應用則為此一趨勢的重要關鍵。碳纖維複合材料可應用於機身、機翼、垂尾翼、方向舵、發動機及機艙內等相關產品,可有效達成減重、抗疲勞、耐腐蝕等特性,亦可減少維修成本延長航空器使用壽命;依據產業分析資料,前身機段使用碳纖維複合材料,平均可較金屬件減重 31.5%、減少零件 61.5%、減少固定件 61.3%。



(6)無人機在俄烏戰爭中扮演關鍵角色,政府將結合民間力量擴大採購。


(7)航太飛機引擎市場為一參與者有限之寡佔市場,且因航太飛機引擎之品質、認證要求精密嚴格,費時長且投入資源鉅大,模組供應商、零部件供應如通過認證成為合格供應商後,即可擁有長期且價格穩定之銷售市場。

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