航母和现代战机，每一个都可以拿出来成为工业领域的王冠，它们包含了对材料学、工艺学、设计学等极端高标准的要求。每一艘航母背后，是数百个产业，数千个相关企业，数万个周边配套设施，数十万的技能工人队伍。从第一条航母下水开始，就注定要不断建造更多。

作者：马也

航空母舰，一个令每一个中国军迷魂牵梦萦的名词语。

自1949年来，我们从来没有再让任何一个外国侵略者踏上过我们的土地，但面对着广阔的海洋，当时的我们还没有足够实力去维护我们应该有的利益。这个世界的利益争执，争到最后，本质上都必须靠强大的武力作为后盾。当时的屈辱，直接导致了1996年之后中国军工行业和整个军队的改革。

以航空母舰为核心的大洋舰队和高性能的战斗机，成为了此后数十年的军工发展重心。

航母和现代战机这两个领域，每一个都可以拿出来单独成为工业领域的王冠。它们包含了对材料学、工艺学、设计学、动力学、流体力学等一大批先进学科和工业部门的极端高标准的要求。在这个世界上能独立建造航母的国家，目前一只手都可以数得过来。

从我国开始切割第一块钢板开始，就意味着我们已经正式向全世界宣告，我们要重新回到这个世界的中心，我们会重新拿回属于我们的荣光和辉煌。

因为每一艘航母背后，是数百个产业，数千个相关企业，数万个周边配套设施，数十万的技能工人队伍。一旦中途中断，想再重建这样一个庞大的工业体系和人员队伍，几乎是一件不可能的事。这也意味着要维持这数百个产业，数千个相关企业，数万数十万的技术人员，从第一条航母下水开始，就注定要不断建造更多。

而随着航母母舰数量从一艘到两艘，到三艘，到四艘，到五艘，六艘……中国海军的实力，必定从今天的中国沿岸，到台湾海峡，到第一岛链，到第二岛链，到印度洋，到波斯湾……早晚有一天，我们会在佛罗里达外海，去向全世界宣告属于我们的航行自由。

按照目前可以知道的中国航母规划，今年上半年下水的001A号，将是沿袭苏联库兹涅佐夫级的中型航母；而002和003号，将是排水量达到8.5万吨，类似美国“小鹰”级的大型航母；003号之后，会是对标美国尼米兹和福特级，排水量达到10万吨以上的超级航母。

参考美国的航母建造和使用，我们可以从中一窥中国航母的未来。

一艘航母全寿命内各项费用包括建造费、中期改装费、直接与间接使用维护费、退役处置费等多个部分。而航母周边，包括了一系列的护卫舰艇和舰载战斗机、直升机。

据英国《简氏防务周刊》推算，一艘美国“尼米兹”级核动力航母的建造费用约为50亿美元，算上配属舰艇、舰载机及日常开支、训练、消耗等费用，从服役到退役，一艘核动力航母总成本约330亿美元。按航母服役30年计，年均维护市场规模达9.3亿美元；按服役50年计，年均维护市场规模达5.6个亿。

由于核动力航母比蒸汽常规动力航母吨位更大、且需要更专门的供应基地与供应商，因此在各项花费基数上要高于常规动力。刚刚下水的美国“福特”号航母单造价就比“尼米兹”级高出3倍（约120亿美元）其最终的全寿命周期费用预计将超过2500亿美元。

航母建造费：

指一艘航空母舰投入生产建造开始，一直到入列服役为止的全部费用，航母建造涉及钢板、材料、切割焊接、舾装与系统等自制件加工和安装、动力装置、电力电气装置、武器系统安装、油漆、线缆铺设等极其繁杂的环节，耗资可达百亿甚至千亿级。美国CVN78福特级航母建造耗资相当于一座城市建造费用。

中期改装费：

航母建成后一般拥有50年左右的漫长服役期，期间都要进行一定程度上的中期现代化大修，包括常规动力航母的舰体、动力装置检修、系统改进和现代化改装，以及核动力航母核反应芯更换等。参照美国常规动力航母（肯尼迪级）中期现代化改装费约占全寿命费用的5%，核动力航母（尼米兹级）约占11%。

美国航母50年全寿命期费用比较（单位：亿美元）

直接与间接使用：一艘航母编制人员多达千人，运营期间将支付大量的人员工资、矿物燃料消耗与基地维护等使用费用。历史数据表明，蒸汽动力航母每年可消耗50万桶燃料，即全寿命内2500万桶；

核动力航母消耗核燃料堆芯，用尽报废，因此费用计入建造成本中，直接使用费占比减少。间接费用一般包括人员福利、奖金等。参照美国两种动力装置航母，常规级直接使用费约占总寿命费用的75%，间接费占5%；核动力级直接使用费约占总寿命费用的53%，间接费占14%。

全寿命内航母直接和间接使用和保障费（单位：亿美元）

退役处置费：包括核动力航母的核废料贮存，以及常规动力航母从退役后的后备役舰队拆解出售等系列费用。参照美国常规动力航母退役处置费约占全寿命费用的0.4%，核动力航母约占4%。

美国小鹰级常规动力航母全寿命期内各项费用占比预测

美国尼米兹级核动力航母全寿命期内各项费用占比预测

即使按照保守的估计，未来10年只建造3艘航母，那么对于每艘航母来说，单是一艘就会拉动规模近千亿元的建造市场，全寿命市场规模很可能突破5000亿元。

配套水面舰艇和舰载机

2013年11月辽宁号开赴南海训练时首次展出航母编队包括：航空母舰1艘、驱逐舰3艘（052C型1艘、051B型2艘）；护卫舰3艘（054A型）各型舰艇共7艘。后又配置综合补给船和核潜艇配置各2艘，搭载舰载机24架。

将来的中国航母编队中少不了055型舰做主力

参照美国一个航母战斗群的通常配置：1艘航母、1艘导弹巡洋舰、2艘导弹驱逐舰、1艘攻击核潜艇、1艘战略支援舰，搭载若干舰载机（40-百架不等，通常70-80架），如果“001”到“003”号航母战舰及舰载机配置规模可达到美国小鹰级乃至尼米兹级水平，会意味着我国现有的雷达监测系统、电力推进系统、电磁弹射、舰体机体材料等多种配套装置都会被全线升级。同时无人潜航器，无人水面艇等水面水下新产品有望迎来千亿市场大蓝海。

水面舰艇

水面舰艇种类繁多，配置航母战斗群的可能组合不一，且各类型舰艇生命周期、维修升级频率也不相同，业内尚未有相关市场规模统计。根据中为咨询网调查，从投资规模来看，美国一艘大型核动力航空母舰舰载机、护卫舰艇等其它配套装备的合计造价大约是航母本身的3～5倍左右。

为航母承担起大范围区域防空任务的，将是今年下水，排水量达到1.3万吨的055级驱逐舰和排水量达到7000吨的052D型驱逐舰。

为了平衡美国和日本的新一代驱逐舰，现在的052D型是不够的，必然意味着我们以后的驱逐舰，会往055型那种更大吨位的方向发展。

新的055型驱逐舰可同时搭载112-128枚各种类型的垂直发射导弹，包括远程反舰导弹、近程和中远程防空导弹、反潜导弹和对陆攻击的远程巡航导弹。据悉，在火力密度上，055舰将成为未来中国航母编队的主要防空支撑，其功能类似美国航母编队中的“提康德罗加”级巡洋舰的作用，同时其火力通道远大于052D，三艘055的防空能力大约相当于10艘052D型导弹驱逐舰，所以其航母“带刀侍卫长”的名声是不虚的。

除了大型的驱逐舰，一个完整的航母编队，需要数量更多的中型护卫舰承担繁重的日常护航任务。这主要依赖于我国现有的有“新青年”之称的054A型护卫舰。

舰载机

参照美国一般核航母实际费用，以“布什”号为例，航母建造费用62亿美元，而航母舰载机价格达到68亿美元。舰载机采购费与航母造价基本相当。按照舰载机15年平均寿命算，一艘服役50年航母至少更换3批飞机，根据海军装备部及相关部队预测，全寿命期内舰载机相关费用约为航母的1.2—1.8倍。

目前在新型的歼20和歼31没有发展成舰载机的计划下，我国的主力舰载机是由乌克兰引进的一架苏-33舰载机的原型机改进而成的歼15战斗机。

辽宁号为代表的苏式航母因为作战思路的不同，并不是美国海军那种需要全球制霸的海洋战略，导致天生就不需要美国海军的那种多批次高密度的“全甲板进攻”，继承自苏俄航母的中国第一代航母，尽管修改了不少局部设计，但是还是未能摆脱苏俄航母的缺陷。

以辽宁号为例，在最近的出海演练中，也只携带了24架歼15看。但是如果往后中国航母走的是美国航母的道路，那样对舰载作战飞机的数量需求，必定比现在，要高出数个数量级。

航母产业链子系统

除了为航母护航的水面舰队和舰载航空兵之外，一个完整的航母产业，还包括了以下重要的子系统：

动力系统：舰载机发动机、舰艇燃气轮机

电子系统：C4ISR（指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察）

高端材料：合金钢、钛、钛合金、高温合金等复合材料

动力系统

动力系统包括舰载机发动机、舰艇燃气轮机等。

目前一系列国产舰载机发动机进入小批量生产试配新机阶段。由于中国航空工业基础薄弱，飞机发动机一直是最致命的痛点，尤其对于航母舰载飞机具有特殊的起降方式与工作环境，在推力、海上抗腐蚀性等多方面要求更高。

随着中航工业“太行”发动机耗时18年半仿半研逐步批量列装部队，歼15S双座舰载机已全配太行发动机，歼-15主力战斗机在13年底搭载辽宁舰时有两架装配推力更大的国产WS-10H(WS-10A的升级型号)发动机，其在可靠性与寿命上都会改进不少。同样配备改型发动机的海航歼击机就曾在驱离美军侦察机的行动中表现出了出色的动力。

发动机尖端技术有现代工业王冠之称，核心资产注入上市公司可能性较低，但研究院与企业产学研合作趋势正逐步打开。目前主要舰载发动机太行发动机、岷山加力发动机等由沈阳黎明公司、贵州航空发动机研究所等研制，可关注后续产学研结合的上市公司动向，特别是发动机叶片、涡轮风扇方面的高温合金应用。

国产太行发动机

舰载机动力装置的特殊要求

船舶动力装置

目前我国大型水面舰艇的主要动力，仍然来自引进前苏联技术的国产化改进。如作为052D型驱逐舰动力的乌克兰的DA-80燃气轮机。

但从长远来看，综合电力推进技术是全面解决舰船动力平台问题的最佳途径，全球电力推进船舶数量呈现指数级增长。相比机械使推进系统（燃气轮机），电力推进系统可有效提升船舶的机动性和舒适性，以适合装备高能武器，同时降低噪声振动，降低碳排放。

欧美国家一直处于领先地位，而中国在长期“小步快跑”策略下，得益于马伟明博士的努力。已在燃气轮机核和电力推进方面逐步自主掌握核心技术，成为首个实现中压直流综合电力系统的国家，相比英美（英国伊丽莎白号为代表）的中压交流综合电力系统更加先进，结构更简洁，动力转换率更高。

世界领先的船舶经纪公司和研究机构Clarkson公司表示，2004-2014十年间，安装电力推进系统的船舶数量以每年12%的速度增长，这一数字比全球船队数量的增长速度快3倍。

按照上述海军装备每年955亿元规模（军费30%，其中1/3用于装备采购）预计，根据历年海军装备投资占比与全电系统占造船总价比重，预计2016年军用船舰动力推进系统的市场规模达40亿元。假设军费保持7.5%低增速，未来10年全电系统军用市场规模400亿元。民用市场将超千亿。

全球全电推进船舶数量增长的五大驱动因素

全球电力推进船交付数量（艘）

国内全电推进系统核心技术由中船重工712研究所垄断但已有民营公司涉入研制。未来10年内首先应用到新型战舰，充分受益高性能大型水面战舰建造高峰。

全电推进系统需要先期投入上亿成本，对于企业要求较高，目前市场化程度并不高，有巨大开发潜力。当下主要分两个阶段：

阶段1：集团科研院所掌握核心技术，集团资产证券化期望较强，进度加快；

中船重工集团七一二所已首次成功完成10MW等级大功率船用电力推进系统及关键设备的研制，将我国自主研发的船用电力推进系统最大功率提升一倍，以满足更大型航母战舰要求。（我国唯一从事舰船电力推进系统研制和舰船化学电源研制的专业研究所）。

中船重工712所船舶综合电力推进装置

阶段2：民参军公司切入研制。

湘电股份最新公告以12.35元的价格定增25亿元，其中19.5亿元拟用于舰船综合电力系统系列化研究及产业化项目。公司与海军工程大学共建合作平台，将军工产品作为主攻方向，聚焦综合电力系统的研制开发，确立了新的业绩增长点。

船舶的全电推进系统示意图

复合材料

“一代材料，一代装备”，行业成长性极佳。复合材料吻合航母对于耐高温、抗腐蚀、减重等多方面的高性能要求，可广泛应用于航母战斗群船体、动力设备、管路及附件设施、甲板、电力设备、船舱以及舰艇、战斗机等多个领域，国内军机方面将率先打开应用局面。

航母用复合材料

航母腐蚀环境多样，防护要求极高且设备众多，腐败故障影响大。结合美军装备材料发展历史看，钢材技术的每次突破都会帮助航母减重并节省大量成本。根据美国海军数据，美国尼米兹航母开始大量采用HSLA80/100钢材后，每一磅HSLA80钢材，仅纯制造成本就比HY-80钢材低40-90%；如果美国海军将HSLA-80取代全部HY80，每10年可节省2-10亿美元。而福特级航母再度采用HSLA-115钢材取代HSLA-100帮助航母减重400吨，进一步提升机动性和稳定性。

目前世界上能制造航母、潜艇用钢的只有美国、日本、法国、俄罗斯等少数几个国家，中国在航母用大单重高强度大宽厚板等核心技术上仍然有巨大的突破空间。

舰载机用复合材料

美国国防部曾经强调，只有复合材料才有足够的潜力让战机获得20%-25%的性能提升。目前国产军机已批量使用复合材料，未来随着歼-15升级以及歼-20、空警500系列批量列装，国产复合材料采用比例将进一步提升。复合材料应用涉及鸭翼、垂直安定面、水平安定面、升降舵及方向舵等多个构件。以国内战斗机用钛为例，20世纪80年代开始服役的歼八系列钛用量为2%,两种新一代战斗机的钛用量分别为4%和15%,更新一代的高性能新型战斗机的钛用量将达到25%~30%。

参照美国目前已将应用由军机转向民机，波音系列大型飞机复合材料应用率超过50%，预计未来中国材料技术军转民用同样值得关注。

波音787客机复合材料应用比例已超50%

空客A380复合材料应用分布图

高温合金是军民航空发动机及地面燃气轮机热端部件不可替代的关键结构材料。高温合金（Superalloys）是指以铁、镍、钴为基，能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，较佳的抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能。在先进航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量高达60%以上。

美国历代战斗机复合材料应用（单位：吨/架）

高温合金

虽然目前我国高温合金牌号众多，但与国外顶尖水平仍存在20年以上的差距，制约我国航空发动机及高端燃气轮机的发展。国内产品成材率水平：（30%vs80%）、高端产能的缺乏、国产化程度低（低于40%）、仿制比例高、材料使用寿命不足（不足1000小时vs上万小时），加工设备（真空电弧炉、真空感应炉、电渣炉等）和加工工艺也相对落后。

结合军机、民机、燃气轮机、汽车涡轮增压以及核能需求，我们测算未来20年我国高温合金年均母合金销售市场规模662亿，年均叶片维修市场规模1003亿，合计年均1665亿人民币。

我国叶片维修及高温合金市场规模

碳纤维

碳纤维能够耐受高温而不失强度，对一般的酸、碱有良好的耐腐蚀作用，代表轻质材料前沿。作为典型的纤维增强复合材料，碳纤维具备较高的比强度和比模量、抗疲劳、耐腐蚀、成型工艺，广泛应用于导弹发动机壳体、武装飞机、航母、舱外宇航服、装甲、大飞机、汽车减重、高速列车、海洋开发、风能发电、光纤增强等各个领域。

目前美欧等发达国家已将碳纤维应用到先进战斗机发动机，承担发动机热端部件，相比之下国内尚处于材料小批量生产阶段，但技术尖端，壁垒极高。根据新材全球网数据，美国已经将碳/碳复合材料应用于F100发动机的加力燃烧室喷嘴，还计划将其应用于F119发动机的排气喷管；法国已将其应用于M53发动机加力燃烧室的喷油杆、隔热屏和调节片。我国在碳纤维、聚酰亚胺、芳纶等多种新材料上仍然处于小批量投产阶段，可关注一些掌握稀缺技术公司的后续国防化应用动向。

国内先进树脂基复合材料在不同飞机的应用

电子系统

2016年5月中央军委颁发的《军队建设发展十三五规划纲要》中提出未来五年国防信息化中军事通信、电子对抗、指挥控制、安全加密、导航定位等成为重点建设领域。十三五期间，为了平衡装备先进性和经济性，未来军费将主要投向通信产业链顶端的系统集成环节，而将配件生产、子系统更多分配给民营企业，并推行竞争性采购，推广公开招标，提高武器装备的经济性。同时鼓励民营企业携技术进军军品市场，引入军工企业还没有研制的新兴?黑科技?。

预计未来5年指挥专网C4ISR升级、舰载和机载军用雷达、量子通信加密、水下防御作战系统成为通信行业民参军增长最快的细分市场，我们预计产业链相关民参军上市公司将充分受益。

相较而言，航母电子系统配置较为成熟，未来新型水面战舰、舰载机的新一代电子信息化配置将继续增强。特别是舰载相控阵雷达，通过采用相位控制的方法实现波束扫描，从根本上改进雷达的性能以适应未来海上信息战恶劣的电磁环境。目前雷达在探测距离、覆盖面、探测精度、可靠性与自适应能力、同时捕获目标数量等各项性能正持续优化。

2015年环球网报道中国歼-10B、歼-20战斗机升级了有源相控阵雷达，未来歼-11A战斗机群也将升级有源相控阵雷达的升级，中国在实现高端战绩有源相控阵雷达的技术突破后进军国际市场，近年获得海外相控雷达订单。预计到2019年，全球军事雷达市场规模将达到84.4亿美元，而相控雷达占比将超过63%。受益于相控雷达市场迅猛增长，民参军领域内，提供微波电路及其相关组件的企业业绩将快速增长。舰载导弹等武器方面也带动军企与军工集团合作开启新盈利点。

美国航母的主要电子战系统

根据《舰船电子对抗》（2015-1）刊文，通信系统是航母战斗群的指挥控制纽带，主要包括航母舰载机链路、航母水面舰艇链路、航母潜艇链路、航母岸基指挥所链路，承担对岸、对海、对空、对潜以及航母战斗群内部的指挥、协同通信和战术数据传输任务。虽然航母战斗群通信系统具有频带宽、范围广、容量大、手段灵活、链路多等特点，但在以下四方面还存在局限：

（1）信息传递与系统交换终端兼容性差,反对抗能力受到一定限制

（2）现有应用技术相对滞后,通信系统抗干扰能力较弱

（3）通信信息系统某些老旧装备与新装备混合使用,导致航母作战中指挥控制能力下降

（4）航母作战中对卫星通信依赖性大,通信防护能力受限

未来趋势是航母电子信息系统一体化。航母战斗群承担防空、反舰、反潜、反导等多项任务，必须将各舰体电子系统充分结合，形成一个全方位、多层次、多频段和多手段的集情报、监视、侦察、跟踪、导航、定位、干扰、防卫和进攻于一体的新型电子系统装备，以满足现代化战争下多兵种协同作战和体系对抗的要求。

美国新一代福特级航母，引入电磁弹射器、双波段雷达等13项技术

按照当年刘华清将军对人民海军作了“三步走”的远景规划：

21世纪初我们将控制第一岛链（靠近亚洲大陆沿岸的群岛组成，包括台湾岛、琉球群岛等）；

2020年左右控制第二岛链（由第一岛链外扩到太平洋北部群岛）；

2050年左右中国海军将能够“全球行走”。

（来源：扑克投资家；略有删减）