再军备化周期下军工扩张对有色金属需求逻辑和增量测算
投资咨询从业资格号：Z0002529投资咨询从业资格号：Z0012691（联系人）从业资格号：F03142619 王蓉季先飞王宗源 wangrong2@gtht.comjixianfei@gtht.comwangzongyuan@gtht.com 感谢实习生谷昕潞对本文做出的贡献。 2026年03月16日 目录 01全球安全新范式：多战场并存下的战争形态变化 02军费与财政结构：筛选“有效军费”的分析框架 03军用飞机的金属需求：铜与铝用量测算 04弹药体系的铜需求：扩产现状与预测模型 05总结：军工扩产重塑，增加铜铝需求 全球安全新范式：多战场并存下的战争形态变化 从“低烈度冲突”到“高强度消耗战” ◆俄乌战争从“快速机动”演变为典型的“大国消耗战”。 ◆火力消耗强度大幅提升：俄军日均导弹射击量高达5–6万发，乌军1-5万发，炮火密度长期保持在3：1；导弹攻击常态化且高频。 ◆战争形态转变要求军工企业提供持续高强度的弹药、导弹和后勤保障。 战争作为系统性压力源：欧洲再军备 ◆俄乌战争后欧洲安全格局重估，2024年全球军费达2.718万亿美元，同比增9.4%，为冷战后最大增幅之一。 ◆欧洲国家加速扩充军备，军费快速抬升并从终端装备向上游供应链延伸，形成长期订单，典型企业如莱茵金属计划到2027年生产110万枚155mm炮弹。 ◆需求由单次装备采购转移至产线建设和库存管理，使军工装备中金属需求曲线更加持久和稳定。 中东战场：全球供应链军事化带来的“运价—交期—成本”传导 ◆红海—苏伊士运河航运安全受冲突影响，导致航运与保险成本飙升，航线绕行迫使企业增加原材料库存，提升金属的战略溢价。 ◆联合国贸发会议报告指出，2024年SCFI指数大幅上冲且高位震荡，BDI干散货指数亦呈现波动，并给金属供应链带来额外成本。 美国战场：国防工业基础再动员 ◆美国的“战场”，并非地理意义上的前线，而是其国防工业基础（DIB）的再动员。乌克兰战争暴露出，在高强度情景下，美国军工体系在弹药、引信电子、推进剂等关键环节存在明显瓶颈。 ◆尽管美国陆军提出将155mm炮弹产能提升至10万发/月，但现实产能释放明显滞后，反映出工业基础升级的复杂性。这一过程意味着，军工需求正在从“买多少装备”，逐渐转向“如何保障产能与供应链安全”。 军费与财政结构：筛选“有效军费”的分析框架 全球军费进入明确上行周期 ◆SIPRI口径显示，全球军费从2013年约1.747万亿美元上升至2024年2.718万亿美元，且2015–2024年实现连续十年增长、十年累计约+37%；2024年同比+9.4%，SIPRI将其描述为至少自冷战结束以来最陡峭的年度增幅之一。 ◆需要强调的是，本轮军费扩张并非由单一国家或单一事件驱动，而是在多区域安全压力叠加背景下，形成了广泛参与、同步抬升的格局。从结构上看，美国仍是全球军费绝对主导者，2024年军费约9970亿美元，占全球总量约37%；但更值得关注的是北约体系的整体扩张——北约32国合计军费已达1.506万亿美元，占全球55%，显示军费增长正在由“单极拉动”向“联盟化扩张”演进。 各国军费占政府财政支出比例近四年持续上升 ◆综合来看，2021–2024年全球主要国家军费占财政支出比例的普遍上升。 ◆其中，俄乌战争使俄罗斯与乌克兰的财政结构明显“战时化”，军费迅速挤占社会与基建支出。欧洲国家在对俄安全威胁再认知的背景下，被迫结束长期低军费状态，通过特别基金和中长期军费规划加速扩军，北约整体防务投入进入制度性上行通道。 ◆在亚太与中东地区，日本、印度、韩国和以色列的军费上行则更多源于现实安全威胁与高强度冲突需求。整体而言，军费占比上升已从“阶段性应急”逐步演变为“中长期结构性趋势”，对全球财政结构、军工产业链及大宗商品需求均构成深远影响。 各国中长期军费规划 ◆各国已不再将军费增长视为短期应急安排，而是通过立法或中长期预算框架进行制度化锁定。例如，德国明确提出在现有“特别基金”基础上，计划于2029年将年度军费提升至约1620亿欧元；法国在2024–2030年《军事规划法》中，已锁定4130亿欧元国防投入总额；波兰在前线安全压力下，军费占GDP比例已提升至4.8%，显著高于北约基准线；日本则在政策层面明确提出加速实现军费占GDP2%的目标。主要国家/联盟中长期军费开支规划 ◆波兰之所以军费占比异常之高，是因为其地处“波兰—乌克兰—俄罗斯”地缘断层带，被北约视为对俄威慑与前沿防御的“第一道陆上缓冲区”。因此在俄乌冲突长期化背景下，波兰既是前线集结与后勤中枢，又承担快速扩军、补库存与基础设施建设任务，军费自然被推至接近战时水平。 SIPRI统计全球TOP100军工企业销售额进入上升通道 ◆长期上升趋势：统计显示2002年全球前100家军工企业的武器销售额为339.5亿美元，随着美伊战争、全球反恐和大国军费扩张，到2019年增至约636.9亿美元。这一阶段各国军费普遍上涨，企业订单增长显著。 ◆近年波动：2020年和2021年军工企业销售总额分别为645.9和645.1亿美元，主要受新冠疫情和供应链限制影响而增长有限。2022年出现轻微回落（625.0亿美元），原因是原材料及劳动力短缺导致产能受限。但2023年反弹至636.8亿美元，表明俄乌冲突后各国补充弹药和武器库、提升库存，拉动了订单回升。 军费科目拆分与“有效军费”定义 ◆军费可拆分为人员开支、日常运维、装备采购、研发（RDT&E）、军事建设五类。其中，人员与运维支出主要用于维持现有兵力和装备，短期内对金属需求影响有限；研发支出在装备定型后才释放需求，滞后5–10年。装备采购和军事建设支出在1–3年内转化为实物需求，是铜、铝、锌等金属需求的主要来源。 军用飞机的金属需求：铜与铝用量测算 全球机队规模 ◆据WorldAirforce统计，2025年全球共在役军用飞机大约为52,642架，其中，美国以13,043架（占25%）位居首位，俄罗斯4,292架（8%），中国3,309架（6%），印度2,229架（4%），韩国、日本分别约1,592架和1,443架。 军用飞机铜用量趋势与结构分析：当下小幅平稳，未来温和趋升 ◆虽然铜不是飞机的主要结构材料，整机金属结构仍以铝合金和钛合金为主，但铜在电力传输、信号互连和连接器中的作用非常关键。电缆长度和连接器数量是军用飞机铜用量的核心决定因素。 ◆美国、俄罗斯、中国、印度和日本的军机总数在2022-2025年间始终维持在一个相对稳定的区间内，没有出现大规模增加或减少的趋势。因此，当采用“在役机队数量×单机铜耗”这一定义明确、可追溯的量化模型来测算铜需求时，可以得出从铜需求相对稳定。 ◆同时，在军机规模基本稳定的前提下，复合材料与光纤抑制单机铜耗增速，但航电高度电气化与系统复杂化形成对冲，使未来军用飞机铜需求呈现“低弹性、缓慢上行”的结构性稳定态势，明显弱于民用新能源领域的增量拉动。 美国军用飞机用铝分析 ◆加拿大金属材料网站指出，现代飞机结构依然有75%–80%来自铝及其合金。常用合金包括2xxx系（Al–Cu）、5xxx系（Al–Mg）、6xxx系（Al–Mg–Si）和7xxx系（Al–Zn–Mg），其中Al–Li合金密度更低、刚度更高，深受航空业青睐。美国市场报告显示，2023年美国航空级铝合金出货中，铝-锂合金占31%，铝-镁合金26%，铝-铜合金23%，铝-锌合金20%。 ◆在军用飞机结构中，铝及铝合金主要集中用于薄壁承力结构与大量次承力构件。机翼方面，传统机型的翼盒主承力件——包括上、下翼面蒙皮、前后梁、肋、纵向加筋条与长桁以及梁帽和腹板等，历史上以铝合金为主；机身结构通常采用半硬壳构型，包括机身蒙皮、机身框、隔框或舱壁、纵梁与长桁以及地板梁等，长期以来大量使用铝合金，是其最重要的应用部位之一。 美国军用飞机用铝量测算思路 ◆鉴于美国空军相关公开资料最为完备，且其军用飞机材料体系与全球主流技术路线高度趋同，本文选取美国空军机队用铝需求作为可量化研究样本，通过机队结构及演进趋势测算其铝材消耗特征，并进一步推演全球军用飞机用铝需求的规模及变化路径。 机体换代增量轻，结构转型刚性强 ◆近年来，美国军用飞机机队规模仅出现温和增长：据统计，活跃机队从2021年的约2,302架增至2026年的2,344架，涨幅约1.8%。同期，军机所使用的铝材总量也从约58,045吨增至60,060吨，增长3.5%。尽管从数量上看两者都有所上升，且机型总量和铝用量的变化趋势大致相同，但随着不同代际机型在材料结构上差异不断扩大，两者的数量关联将逐步弱化，即“机队数量增减≠铝用量同比例变化”。 ◆展望未来，六代战机、无人战斗平台等新一代装备可能进一步提高复合材料的使用比例，但铝合金由于成本相对低、易加工与维修等优势，依旧会在非承力结构部位保持一定需求。总体来看，美国军机领域对铝的需求更多体现为存量机队维持与结构性替换需求。在当前铝市场规模下，该部分需求占比相对有限，其主要意义在于提供一定程度的需求稳定性，而非对市场供需格局产生实质性改变。 其他国家需求测算 ◆随着全球主要航空工业体系向隐身、轻量化、高强度方向发展，先进军机中复合材料使用比例普遍上升，从而压缩铝合金特别是传统铝在主承力结构中的占比，但铝-锂等先进铝合金仍因成本、加工便利性与维修性优势存在于框架、梁和非关键受力部件中，因此虽然中国机队的铝用量相较过去有所下降，但其演进趋势与美国相似，航空铝需求从过去依赖装备数量扩张的规模驱动模式逐步转向由关键结构材料应用为基础的需求支撑，而不同国家在复合材料替代铝的进程中存在技术与产业差异，导致区域性铝需求节奏不同。 印度HAL Tejas使用高达约45%复合材料的机体设计，意味着其铝合金占比相对较低，其整体结构轻量化趋势与美国先进机接近。 中国公开的具体铝比例数据较少，但公开报道显示J-20隐身战机同样大量采用碳纤维复合材料与金属框架结合（碳纤维/钛/铝复合设计），这与五代机重视低可探测性和轻量化的设计逻辑一致（符合隐身机结构材料发展趋势）。 俄罗斯Su-57的复合材料比例相对稍低（约四分之一）且传统金属材料仍占较大比重，表明其材料替代进程滞后于美中等国。 弹药体系的铜需求：扩产现状与预测模型 美国弹药工业扩产现状 ◆测算美国弹药用铜，核心意义在于量化军工刚需、锚定再军备化周期的铜需求增量、评估供应链与价格影响，是把“军工扩张”从定性判断转为可验证、可交易的定量分析的关键。 ◆枪弹黄铜（70%铜）和覆铜合金（95%铜）在小口径弹药中的应用：可实现密封、防腐及护套功能 ◆155mm炮弹中的铜带和滚压铜底带用途：保证密封性和旋转稳定；美国国防部2008财年用铜量达10.6万吨，仅次于钢铁。 ◆为了应对乌克兰战事和未来潜在冲突，美国陆军正在大规模扩大155毫米炮弹产能。 ◆在这些宏大的扩产计划之外，美国155mm炮弹的现实产能增长虽然显著，但仍未完全实现既定目标，即月产100000发。自俄乌战争爆发以来，美军工体系已将155mm炮弹的月产量从战前每月约14,000发提高到当前约40,000发/月左右，几乎是疫情前的三倍增长水平。 ◆据国防业内媒体报道，陆军预计不会在2025年底实现月产100000发的目标，而是要延迟到2026年中期才能达到全面产能释放。 美国弹药用铜测算：短期看产能 ◆在2023至2026年中期的铜需求评估中，我们不使用对未来需求的宏观推断模型，而是采用“供给侧约束”视角，以美国陆军现有与在建的炮弹生产能力为核心驱动力来估算实际可达的弹药产量及相应铜用量。 ◆这种方法的关键在于先明确各个生产节点何时实现投产，以及这些产线在不同时间点能够贡献多少有效产能。 美国弹药用铜测算：长期看需求（三种测算思路） ◆稳态补库模型（按照常规增速线性外推）：逻辑是把155mm需求视为“训练消耗+库存回补+对外援助的低位常态化”，
