军用雷达:军工装备核心赛道,产业格局全梳理

2023-05-19 11:04:17   

军事信息化是将目标探测跟踪、指挥控制、火力打击、战场防护和毁伤评估等功能实现一体化,提升军队核心战斗力,或将直接改变未来空天作战格局。

军用雷达被称为现代战争的“千里眼”,是当前电子战和信息战的核心装备。

“十四五”期间,武器装备列装将由过去的研制定型及小批量建设进入放量建设阶段,军用雷达亦将实现批量列装。
平台放量和装备升级给军用雷达带来量和质的双重发展。
市场调研机构内斯特研究(ResearchNester)公司发布的《军用雷达系统市场:2027年全球需求分析与机遇展望》报告提出,预计在2020至2027年期间,军用雷达系统市场将达到4.30%的复合年均增长率,到2027年底的市场总规模约为192.22亿美元。
图片资料来源:新华军事

01

军用雷达行业概览

军工电子是提升武器装备信息科技化水平的重要纽带。
其中军用雷达是获取陆、海、空、天战场全天候、全天时战略和战术情报的重要手段之一。
军用雷达作战系统的首要视觉传感器,对目标识别、目标跟踪、导弹制导、武器火控等至关重要,实现的主要任务包括搜索警戒、跟踪、侦察及校射。
当前先进的雷达不仅能够远程探测隐身飞机、弹道导弹、地上兵力、海上编队,还能够精确控制打击武器对目标跟踪制导。

以及对重点区域进行连续的侦察监视,获取高清晰战场情报,融入“观察-确认-决策-打击”(OODA)作战流程环的程度越来越深,在信息化联合作战中发挥着举足轻重的作用。
资料来源:《军用雷达在现代战争中的应用》


02

军用雷达产业链

军用雷达产业链上游主要涉及基础电子元器件、原材料等的生产以及仿真测试等环节,兼容性好可针对不同的应用场景满足多种定制化需求。
上游整体竞争比较充分,产品供应较为充裕。
上游相关厂商中,振芯科技从事军用相控阵雷达核心器件的生产(雷达数字处理芯片);三安光电从事化合物半导体材料的研发与应用,以砷化镓、氮化镓等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业(雷达芯片);海特高新从事第二代/第三代化合物半导芯片的设计制造(雷达芯片)。

华讯方舟从事军用超带宽相控阵天线研发及生产(雷达天线);航天发展从事仿真雷达系统的研发和生产(雷达射频仿真系统;电子战模拟系统);天银电机主营雷达射频仿真系统、数字仿真系统、成像雷达目标模拟器(雷达干扰模拟器、目标回波模拟器)。
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中游主要为信号处理机、相控阵微系统等组件、分系统级别产品的生产,主要厂商包括雷电微力、亚光科技、雷科防务等。
下游为雷达整机的生产。

随着配套级别的提升,技术难度、资质要求等随之提升,在下游的雷达整机生产环节,尤其是武器装备上所搭载的军用雷达,主要由国内科研院所及相关单位提供。

如中国电科14所和38所、航天科工二院23所、兵器工业206所、航空工业607所等。民营厂商有天和防务(便携式防空导弹雷达指挥系统、警戒雷达)、海兰信(船用导航雷达;小目标雷达)。
中游+下游相关布局厂商国睿科技是中国电科14所下属,主要从事微波与信息技术产品研制(产品包括军用机载火控雷达、情报雷达、反隐身雷达、测控雷达、民用一次雷达、二次空管雷达、侦察警戒雷达);四创电子是中国电科38所下属;主要从事雷达、通信及其他相关电子产品研制(产品主要包括民用雷达及相关配套产品;X、C、S波段雷达;风廓线系列雷达;一次雷达)。
整体来看,中下游的大部分组件/模块、子系统和整机受制于技术门槛、军工资质及研发周期等影响和制约,行业壁垒较高,配套关系较为固定,主要由军工集团及其下属子公司和研究所进行配套。
大型军工集团甚至在从事国防装备整机总成的同时,具备对核心微系统的整体设计与器件、组件设计生产能力,民企参与较少,整体上这类民企一般经营规模较小,市场相对单一,主要在某个细分领域中获得生存空间。
军用雷达产业链及部分代表厂商:
资料来源:产业信息网、光大证券

03

相控阵雷达:替代机械雷达成趋势

从军用雷达技术方面来看,相控阵雷达替代机械雷达已成趋势。
传统机械扫描协达vs 有源相控阵雷达:

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资料来源:公开资料

相控阵雷达即相位控制电子扫描阵列雷达,利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面。
每个天线单元都由独立的开关控制,通过控制各天线元件发射的时间差,就能合成不同相位(指向)的主波束,而且在两个轴向上均可进行相位变化。
这些特点可以延伸雷达的有效作用半径、提高测角的精度、有效探测到反射面积较小的低可探测的隐身目标。
我国相控阵雷达起步较晚,20世纪90年代才开始发展,最早主要用于战略预警。
首款国产舰载多用途相控阵雷达在052C型国产防空驱逐舰上诞生,而后在辽宁号航母上装备,如今我国舰载多用途相控阵雷达已走在世界发展前列。
在空军领域,我国战机也已进入有源相控阵时代,包括歼-10、歼-16、歼-20等机型均装有最新研发的机载有源相控阵雷达。
相控阵雷达分为无源相控阵雷达和有源相控阵雷达,当前有源相控阵雷达凭借功能多样、作战性更优、抗电磁干扰性更强、可靠性更高等优点,已逐渐成为主流产品,市场份额占比达68%。
伴随成本边际下降及情报搜集需求上升,有源相控阵雷达系统替代老设备的并用逐渐成为趋势。

04

T/R芯片及组件:有源阵控雷达关键部分


有源相控阵雷达的上游市场整体竞争比较充分,产品供应较为充裕;中游主要由 T/R 组件及天 线公司组成;下游主要为各系 统科研院所、总体单位等专用产品客户,市场化程度较低。
有源相控阵雷达通过大量的T/R组件实现高功率放大和高灵敏度接收,技术更为先进,是雷达制导技术发展的重点。
T/R组件芯片是有源相控阵系统的最核心部分,占了45%的成本。
T/R组件由振荡器、滤波器、移相器等芯片构成,氮化镓以高电导率、高光电转换效率、高热导率等优点逐步取代砷化镓作为制成T/R芯片及组件的主要材料。
有源相控阵雷达的每个辐射器后端均需配装一个T/R组件,由此为T/R组件及其芯片数量需求的增长带来充足动能。
该环节主要厂商包括铖昌科技、雷电微力、臻镭科技和国博电子等。
相控阵T/R组件主要厂商对比:
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05

军用雷达市场格局

分地域来看,亚太地区及北美地区是全球军用雷达的主要市场。
整体来看,全球军用雷达由国际巨头垄断全球市场,国内企业在多个环节均有代表性企业或科研院所负责。
国际上主要的军用雷达提供商有罗克韦尔·柯林斯、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、雷声公司等。
此外,波音、萨博Sensis公司、以色列航空工业公司和泰利斯也具有一定的市场竞争力。
军用雷达全球竞争格局:
资料来源:产业信息网
我国雷达主要研制机构分布在中国电科、中国航天科工集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国航空工业集团有限公司等大型军工央企的下属单位。
目前拥有雷达总装业务的单位主要为具有体制内背景的企事业单位,其中上市公司有国睿科技、四创电子、四川九洲等,涉及的雷达类型主要为军民两用的气象雷达、空管雷达等。
拥有雷达总装业务的民参军上市公司主要有天和防务、海兰信、雷科防务等。
拥有雷达配套业务的民参军上市公司主要有国博电子、天箭科技、雷电微力、铖昌科技、亚光科技、盛路通信等。
拥有雷达地面配套仿真测试业务的上市公司主要有航天发展、霍莱沃等。
资料来源:各公司官网、中航证券
军事强国建设的需求推动我国军用雷达等领域实力不断增长。
在每年例行举办的“系列国际雷达会议”中,我国与美、英、法、澳四国并列为轮流主办国,在三坐标雷达、低空雷达、机载预警雷达、数字阵列雷达、相控阵雷达和精密跟踪雷达等领域均已迈入国际先进行列。
另外路基雷达、天基雷达、车载雷达、电子对抗等方向,均是信息化战争的重要一环, 在“能打仗,打胜仗”的要求下,呈现高质量规模放量的趋势。

未来随着先进军用装备不断的列装AESA,有源相控阵雷达导引头未来将逐步替代无源相控阵雷达,成为弹载武器的倍增器,并有效推动T/R组件需求上升,产业链整体景气度有望提升。

随着我国海军、空军等兵种的联合作战信息化要求提高,军用雷达市场有望进一步扩大。


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