高毅资产吴任昊:航空发动机行业的投资启示
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创建时间:Fri May 16 00:00:00 CST 2025
他从航空发动机的第一性原理出发,拆解这一行业的底层逻辑:本质是在“不可能三角”下寻求最优解。只有以数十年维度下做“难而正确的事”,才能在长周期中构建了近乎垄断的护城河。在投资上,他表示,要通过系统地挖掘有独特的商业模式、有显著长期价值的企业,在定价相对不那么充分的时候把握时机。
以下内容根据吴任昊演讲实录整理:
今天跟大家分享三个方面:一是航空发动机的第一性原理,即怎样看待这个产品?二是作为投资标的,其商业模式和竞争格局,最后是如何把对于行业的认识转化为投资动作。
01
航空发动机:
“不可能三角”下的最优解
航空发动机本质是在“不可能三角”下寻求最优解:力求同时满足发动机最关键的三个核心性能目标,即动力强劲、超低油耗,以及最重要的极致可靠。
相当于“既要马儿跑得快,又要马儿不吃草,还要马儿不睡觉”,三者兼得,这是对民用航空发动机非常特殊的要求,这也是为什么说民用航空发动机是“工业皇冠上的明珠”。
在民用发动机领域,这三个性能指标的合格标准是怎样的?
动力方面,大家平常乘坐的主流客机(波音737、空客320系列)基本是2吨重发动机,需满足80吨重的飞机的动力需求。
油耗方面,过去10年左右民用航空发动机基本实现每座百公里油耗2升,这一指标不仅超越传统燃油车,在混动车中也算油耗很低,更何况这是100%的燃油飞机。
运行可靠性方面,这对我们来说是更加重要,但又比较陌生的领域。发动机在实现动力强劲、超低油耗的性能基础上,还需要在非常苛刻的环境下运行:超1000℃的内部涡轮温度与零下40℃、50℃外部环境温度的极端运行环境下,持续的高压高速旋转。按照行业标准来看,允许10万小时一次意外停飞。按照民用航空发动机日均10小时飞行时间计算(10个小时是底线,否则航空公司肯定亏损),相当于要求30年的无故障标准。
而军用航空发动机的要求相对简单,因为油耗不会是主要考虑因素,按照前东欧体系的设计思路,武器无需设计超400个小时的使用寿命,因为往往战争头一个月要么被击落,要么战争结束。
相比之下,民用航空发动机真正的挑战在于需要满足三个相互矛盾的指标,背后深层次原因在于航空发动机,特别是民用航空发动机,是作为产业链的一环服务于上下游,并最终服务于航空公司。航空公司年销售收入极高,约1万亿美元,但利润率只有3-4%。因此,从飞机制造商到航空发动机,产业链每个环节的提供者,都需要兼顾多种性能。这与军用只要求动力强劲,或是某些领域仅要求非常低的油耗存在不同。
02
超级刀架刀片模式及竞争格局
1.航空发动机是极致的“难而正确的事”
航空发动机是在三个相互矛盾的要求之下努力寻求最优解。投资中常说要做“难而正确的事”,意味着既要够“难”,有技术壁垒和门槛,最好别人做不了;也要“正确”,最好能给股东创造价值。如果光做难事,但不能给股东带来回报,最后也创造不了价值。航空发动机行业是很少数的可以称得上做了极致的“难而正确的事”。
“极致的难”前面已讨论了,而谈到如何将技术优势转化成商业成功,就不得不提到商业模式。最经典的商业模式之一,就是“刀架和刀片”模式,即通过相对低成本将一个“刀架”卖给消费者,然后通过销售高利润的消耗品“刀片”获利。航空发动机行业依据产品的独特性将这一模式推向极致,形成了“超级刀架刀片模式”。
2.“超级刀架”:半个世纪技术积累下的护城河
这一模式的“超级刀架”,典范是CFM56发动机:17年的研发周期(航空发动机是试出来的,研制一台新型发动机,一般需要10万小时的零部件试验,4万小时的附件试验和1万小时的整机试验)+33年的交付周期(交付的第一台发动机是1988年,最后一台是2021年),构建起横跨半个世纪的技术代差,人类很难找到这样的产品。
民航飞机虽然和航空发动机同样是具有长久期的特性,但把时间再拉长一点看,这是两类完全不同的经济模型。根据CFM56官网数据分析可以看到,以一架新飞机为例,其折扣后的总价约5000万美元,其中飞机本体占4500万美元,而发动机仅占500万美元,占比10%甚至更少。然而,随着时间的推移,这种价值分布发生了显著变化。15年后,整架飞机的价值从5000万贬到500万美元,其中机身仅剩200万,发动机的价值则保持在300万,展现出极高的保值率。
3. “超级刀片”:后市场长久期服务
发动机的高保值率是怎么来的?就是“刀片”上花钱花出来的:对发动机全生命周期内的严格管理和维护。发动机是在极度严苛的环境下保证高度稳定运行的产品,因此每5-10年需要进行一次强制性返厂大修。在此过程中,所有部件均需拆开检查,受损部件予以替换,“时寿件”则按监管规定进行强制更换。“时寿件”的寿命是按时间计的,即无论其使用情况如何,一旦达到使用寿命时间,如5000个小时,即使功能完好,也必须强制更换。“时寿件”在航空发动机中占比不到1%,价值量却接近或超过50%部件,这一严格的标准确保了发动机的安全性和可靠性,也提高了发动机的保值率。
同时航空发动机初装时严格执行“限购”,买新飞机只能搭配两台发动机,卖新发动机时通常是基本保本甚至略亏损的状态,但维修价格是按照每年通胀率向上提价,且这是全世界航空业执行的标准流程。
4.商业模式的升级:按飞行小时数付费
此外,航空发动机行业这些年还探索出按使用小时数收费的模式。从航空公司需求的角度出发,航空公司需要的不是发动机,而是能够驱动飞机飞多少个小时。因此,这种模式下,航空公司无需购买发动机,而是租用,并按飞行小时数付费, 这为航空公司提供了更大的财务灵活性,也没有折旧压力,但也意味着航空公司让渡了更高的利润率给发动机厂商。同时,航空发动机厂商在长周期内收获了技术进步的红利,对于现金流的可预测性也更强,也掌握了飞行数据,能够观察到机队更新的动态,为下一代机型开发做准备。
5. 行业竞争格局:人均“百年老店”
“刀架刀片模式”是人类商业史上一个非常经典的模型。在工业产品中,尤其是那些使用寿命较长的产品,如航空发动机、电梯、燃气轮机、风电设备,这些使用周期二三十年的产品,都会努力引入“刀架刀片模式”,努力将自己的“刀片”磨得锋利一点。它们的共性是前装利润率都很低,后续均有维护、保养、服务、备品、备件等等环节的需要,但是在后市场这些环节的利润率差别显著。
这其中,航空发动机行业的一个显著特点是其对安全和合规性的高度重视。与电梯等其他工业产品不同,航空发动机并不是安装后便固定在一个场所,而是全球飞行的,且一旦发生事故,将引发全球关注。安全是航空公司的第一要义,亏损的航空公司不一定关门,但不遵循合规要求、有安全事故的航空公司,一定会受到全世界严厉的监管。每一次事故都会引发全球范围内的深入调查,以确定事故的原因,并会因此更新全球安全标准,确保类似事故不再发生。这促使航空行业形成对安全执着追求、对合规严格遵守的商业生态。
正是由于产品、商业模式的特殊要求,才导致虽在同样“刀架刀片模式”下,不同行业的“刀片锋利”程度要求完全不一样。只有航空发动机行业要求,无论面对何种场景,都必须保持极高的标准和精细度。在这样特殊的长久期产品、对精确性要求极高的行业里,我们不难发现,能够留存下来的公司往往是那些经得起时间考验的“百年老店”。并非说这个行业一成不变,而是在风险密布的环境中,只有这些企业在历史的筛选中成为仅存的少数幸存者。
6.长久期下的现金流回报曲线
商业模型最终会体现为现金流回报曲线上。
下图民用航空发动机的现金回报曲线,展示了从研发到后市场服务的整个生命周期超40年的财务表现。最初,在研发与测试的投入阶段,现金流为负,即便开始销售,初期的现金流依旧为负,直至量产,到装备逐渐达到高峰,才开始进入回报区间,这个阶段主要是单纯的“卖刀架”回报;后市场服务到最后停产的阶段,如销售、维护、更换等高毛利的“刀片”环节,才是形成其主要回报的区间,而这个阶段需要耐心等待其慢慢实现。
03
航空发动机行业投资的危与机
1.劳斯莱斯是如何诞生的:技术进步背后的代价
航空发动机作为“工业皇冠上的明珠”,行业模式听起来是很坚实的“刀架”和很锐利的“刀片”,但是实际投资中,理论总是很美好的,现实总是很“现实”的。在“不可能三角”中寻找一个最优解,其中的研发本身就蕴含着相当大的风险。豪车劳斯莱斯的由来,便是一个典型的例子。
(左:20世纪初航空发动机厂商ROLLS ROYCE的logo;右:劳斯莱斯的logo)
1960年代早期,全球航空业迎来了从窄体客机到宽体客机的革命性转变,这一技术进步让普通老百姓第一次实现了跨洋飞行。新的机型要求高涵道比涡扇发动机,为适应新的需求,当时已经有50年历史的航空发动机厂商ROLLS ROYCE公司(简称RR),提出研制新一代发动机的计划,并于1969年开始试飞。很不幸的是,这款发动机的研发过程充满了挑战。由于当时的技术限制,许多设计是基于空气动力学、材料科学、流体力学等理论研制出来的,但许多理论无法完全通过数学计算验证,只能通过反复试验。而发动机的容错率极小,试飞过程中,哪怕增加300镑的重量,都会导致油耗、可靠性等问题难以权衡。
因为这样的一个技术进步所催生出的一项技术要求,最终导致RR在研发这一代发动机时破产。1971年,RR宣布破产,英国政府宣布国有化RR,仅保留航空发动机业务,汽车制造等部门被剥离出售。就此,RR这个航空发动机制造商,也因此“丢失了蓝天”,变成“只能在地上跑的、黑白色的”劳斯莱斯。两个LOGO的变化,某种程度上也反映了这个行业技术进步时背后的研发风险。
任何一个新进入者都要面临这样的研发风险。RR做错了吗?现在大家坐的A350和相当数量的A330系列飞机的发动机,都可以追溯到RR当年研发的这款发动机。而在被国有化之后,经历十几年的研发,RR最终也在1988年取得了成功,迎来随后的硕果累累。然而,这段血淋淋的历史,却清晰地展示了行业进入门槛的严苛性,以及技术进步背后的不易。
2.“乏味”的庇护与“繁荣”的压力
目前行业是什么状态?我们的总结是“乏味”的庇护与“繁荣”的压力。过去十年左右,全球航空业无论是窄体机还是宽体客机都刚刚完成了新一代机型的跨越,短期没有大的机型跨越的要求,为航空发动机厂商创造了稳定的经营环境。
后市场服务收入成为关键。理论上这部分收入相对稳定,但现实中存在很多波动。飞机只要飞行,不管飞机上坐两个人还是两百个人,都需要一样的维护保养,这为发动机制造商提供了持续的服务收入。然而,非常微妙的是,虽然发动机的整体寿命是可测的,但任一年度分布是完全测不准的。疫情期间飞机停飞导致服务收入出现大幅下跌,后市场收入并不如想象中那么稳定,因为全球众多航空公司和维修主体的分散决策,使得年度收入预测困难。
飞机的新旧程度是另一个重要的变量。某些时候我们倾向于选择具有“反脆弱”的投资,即在外部环境不利时,反而能从中受益的资产。疫情之后,全球航空业就是一个典型例子。
航空制造行业是一个高度依赖全球化供应链的行业,以波音飞机为例,波音的零部件由全球数十至上百家供应商提供的,其中至少有五、六家来自中国。任何一个零部件的缺失都会导致整机无法交付。近年来,全球供应链的去全球化趋势加剧,最终导致波音和空客无法按时交付飞机。作为全球飞机发动机市场的垄断性制造商,即便他们拥有强大的市场地位,也因供应链问题而无力交付。尤其是宽体客机,交付量已从历史高点大幅下滑至极低水平。
目前,这两家公司手持订单数合计接近12000架飞机,而全球民航业活跃飞机总量约为25000架,这意味着,手持订单已接近全球飞机存量的50%。然而,由于订单的交付周期过长,签署新订单的实际意义有限。
无法交付新飞机对于发动机的后市场维修服务带来立竿见影的好处。正如上述分析,在交付高峰时,每一架飞机发动机刚交付时,挣的都是“刀架”的辛苦钱,随着飞机机龄逐渐变大,可预期的返厂维修次数会迅速提高。所以,不仅是疫情造成的错期,全球供应链扰动也会推动后市场服务的增长。
04
捕捉市场无效性
以上为航空发动机行业的认识框架。投资则要基于对行业的认识,去捕捉市场无效性。市场无效性从哪儿来?
首先海外航空发动机行业不是被市场充分理解且定价准确的领域。以盈利预测为例,券商研报的预测与实际结果差异显著,甚至方向都可能预测错。且有的公司是在欧洲上市,欧洲上市公司的公司治理也很难说是全球最佳实践,许多公司只报半年报、年报,并无季报,与投资者的沟通、交流也相当少。这种信息透明度的不足进一步加剧了市场定价的偏差,也是市场无效性的来源,对我们来说是探索投资的必要条件。
其实长久期的“刀架刀片商业模式”卖出的产品,可以用DCF(现金流折现模型)去估值。由于其寿命周期长且现金流年度变化对现金流贴现价值影响不大,甚至有通货膨胀调整因子可部分抵消现金流延迟的影响。然而,市场还是倾向于以短期业绩去评估资产的长期价值,往往会出现比较明显的定价错误。比如疫情停飞冲击下,现金流中断,即使在“成熟市场”,股价反映也极为激烈,这种极端定价也为投资者提供了机会。
在这样的市场中,我们对其长期定价逻辑保持信心,但对于短期市场可能出现的、与其内含价值没有关系的巨幅波动,我们认为这种市场的无效性既是挑战,也是机会。对于这个特殊的行业,投资人可以基于长久期产品和服务演化的超级商业模型的理解,通过复盘行业投资历史规律,识别“危”中呈现的“机”,把握波动的机会。
这不仅是针对航空发动机行业的投资思路,其实我们在海外投资也是通过系统地挖掘有独特的商业模式、有显著的长期价值的企业,在定价相对不那么充分的时候把握时机。
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