進入新世紀以來,隨著中國商飛ARJ21、C919、CR929飛機項目的推進,軍用飛機的技術(shù)升級和規(guī)模拓展,中國航空制造業(yè)進入自主研發(fā)的新階段。與此同時,國際巨頭加快布局中國市場,中航工業(yè)、電科集團等合資項目加速布局,帶動一系列關(guān)鍵技術(shù)的突破和航空零部件的研制。近年來,隨著政策的逐步放開,越來越多的民營企業(yè)從零部件配套著手,讓航空零部件產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)更加多彩的態(tài)勢。
一、航空零部件的產(chǎn)業(yè)總體情況
航空零部件具有廣義和狹義之分,廣義的航空零部件是飛機各種零組件的總稱,按照其在飛機結(jié)構(gòu)上的位置和大類可分為機體零部件、發(fā)動機零部件、航空電子部件、機載設備和其它幾大類;狹義的航空零部件專指飛機機體零部件。

航空零部件制造屬于資本、技術(shù)、人才隊伍密集型的產(chǎn)業(yè)。航空裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈形成金字塔結(jié)構(gòu),金字塔最上面是整機總裝,第二級是核心部件應商,底部則是各種機械、電子零部件企業(yè);每一個系統(tǒng)都由成百上千的分系統(tǒng)、子系統(tǒng)組成,越到金字塔下層的供應商數(shù)量越多。

在國內(nèi)航空裝備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,中航工業(yè)屬于絕對龍頭,擁有相對完整的航空制造產(chǎn)業(yè)體系,我國排名前十公司中9家屬于中航工業(yè)旗下,因此,能夠引入中航旗下重大項目是地方發(fā)展航空產(chǎn)業(yè)的捷徑。伴隨國家軍民融合項目的開展,以航發(fā)動力為代表的軍工企業(yè)參與零部件的研制及量產(chǎn);以航宇科技、無錫航亞為代表的民營企業(yè)參與零部件精密鑄造領(lǐng)域。
從產(chǎn)業(yè)細分領(lǐng)域看,核心零部件如發(fā)動機、機載設備以軍工集團和外國企業(yè)為主,國內(nèi)企業(yè)因技術(shù)受限難以達到供應要求,標準件及附件是民營企業(yè)集聚的主要領(lǐng)域。航空材料領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)表現(xiàn)優(yōu)異,在鈦合金、復合材料方面表現(xiàn)亮眼,高溫合金的進口替代空間極大。
二、航空零部件的主要細分領(lǐng)域
1、航空發(fā)動機
航空發(fā)動機是一種高度復雜和精密的熱力機械,被譽為工業(yè)皇冠上的明珠,是航空制造業(yè)的核心,人類航空史上的每一次重要變革都與航空發(fā)動機的技術(shù)進步密不可分。按燃氣發(fā)生器出口燃氣可用能量利用方式的不同,燃氣渦輪發(fā)動機分為渦輪噴氣、渦輪風扇、渦輪螺旋槳、渦輪軸和螺旋槳風扇發(fā)動機。

當今世界能夠獨立研制航空發(fā)動機并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的僅有中美俄英法,航空發(fā)動機市場呈現(xiàn)寡頭壟斷局面,典型企業(yè)如普拉特惠特尼、GE、羅爾斯羅伊斯、斯奈克瑪?shù)?。我國航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)起步較晚,目前軍用發(fā)動機比民航發(fā)動機發(fā)展更快,但仍遠落后美英法國家。
國內(nèi)航空發(fā)動機以軍用發(fā)動機為主導,主機制造主要由航發(fā)集團下屬的眾多研究所和主機廠承擔,主要包括南方公司、西航公司、貴州黎陽、沈陽黎明廠等。在研的民用發(fā)動機CJ1000/CJ2000量產(chǎn)時間還較遠,民營企業(yè)主要與國際巨頭展開合作,從高溫合金材料制備、精密鑄造、葉片機等方面切入民用發(fā)動機市場。

從國內(nèi)市場看,預計2021-2035年我國軍用航空發(fā)動機市場接近1.5萬億,年均接近1000億元人民幣;2021-2039年民用航空發(fā)動機整機市場超2萬億,年均超1000億元人民幣,復合增速超15%。而從發(fā)動機全壽命周期成本來看,研發(fā)、采購、使用維護三個階段的費用占比約為1:4:5,進入零部件維修市場也有很大的發(fā)展空間。

2、機載系統(tǒng)與設備
機載系統(tǒng)與設備是飛機的重要組成部分,是保障飛機實現(xiàn)各種功能和綜合性能的載體,在整個飛機的價值占比達到30-40%,典型的機載系統(tǒng)分為航電系統(tǒng)和機電系統(tǒng)兩大類。我國軍用機載設備發(fā)展相對較快,已經(jīng)可以滿足各型軍機需求,民用機載設備發(fā)展緩慢,市場份額占比較低。
軍用飛機機載設備存在較高資質(zhì)壁壘,裝備需納入軍方型號管理,在軍方的控制下進行型號研制和設計定型,軍工行業(yè)外的企業(yè)較難進入,整個行業(yè)處于有限競爭的格局,行業(yè)波動較小。行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要根據(jù)軍方訂單生產(chǎn),生產(chǎn)和銷售都具有很強的計劃性特征。
在軍用飛機上,機載設備供應商以軍工集團下屬企業(yè)為主,核心企業(yè)為航空工業(yè)和電科集團。航空工業(yè)集團下屬中航機電、中航電子以及相關(guān)研究所是建設主體;電科集團下屬14所、38所是機載雷達的重要供應商,中電科航電是航空電子領(lǐng)域生力軍,電科集團也提供大量的機載設備元器件配套。
在民用飛機上,隨著中國商飛ARJ21、C919、CR929飛機項目的推進,國內(nèi)機載設備供應商提供的產(chǎn)品逐漸增多。主要企業(yè)包括昂際航電、鴻翔飛控、中電科柯林斯、中航雷華柯林斯等合資公司,以及陜西航空電氣、安達維爾、江航裝備、四川九洲、北摩高科、博云新材、航宇嘉泰等國內(nèi)企業(yè),它們的業(yè)務涉及航電系統(tǒng)、機電液壓系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)、客艙系統(tǒng)、氧氣系統(tǒng)、廚房系統(tǒng)等多個方面。
3、鑄鍛件和機加件
航空結(jié)構(gòu)件按照加工成型的方式,可細分為鍛件、鑄件和鈑金件,其中鍛件和鑄件占比約為85%,占據(jù)主導地位。
航空鍛件被廣泛應用于機身機翼、發(fā)動機、汽輪機等位置,包括飛機結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機大型盤軸件、環(huán)類件等,其中飛機85%左右的構(gòu)件是鍛件。預計2025年我國航空鍛件市場規(guī)模有望突破2000億元。伴隨軍民融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展,精密鑄造的國產(chǎn)替代進程加速,相應帶動了航空航天企業(yè)對精密鑄件的需求激增,預計2025年我國航空鑄件市場規(guī)模有望突破400億元。

國內(nèi)航空鍛鑄件的廠商主要包括兩大類,一類是以三角防務、陜西宏遠為代表的專業(yè)鑄造企業(yè),一類是為主機廠配套生產(chǎn)一些中小型鍛鑄件的企業(yè)。鑒于軍工鍛鑄件與主機廠以“主制造商-供應商”模式為主,競爭格局較為穩(wěn)固,以中航重機為代表的行業(yè)龍頭形成“一家獨大”格局,整體研發(fā)實力最強,產(chǎn)品覆蓋全面、營收規(guī)模巨大、市占率較高。

4、標準件和電子元器件
標準件指的是標準化的緊固件、連結(jié)件等,是飛機結(jié)構(gòu)的重要組成部分。先進的緊固件能夠減輕飛機的結(jié)構(gòu)重量,如鈦合金緊固件。電子元器件包括連接器、電位器、機電元件等,是飛機機載設備的重要組成部分。
標準件企業(yè)主要有國有企業(yè)、民營企業(yè)和少量外資企業(yè)。近年來,我國緊固件行業(yè)發(fā)展迅速,特別是民營企業(yè)數(shù)量大增。目前企業(yè)整體規(guī)模偏小,行業(yè)集中度不高,工業(yè)總產(chǎn)值在5億元以上的規(guī)模較大的企業(yè)較少。同時,緊固件產(chǎn)品大多集中在中低端市場,產(chǎn)品同質(zhì)化明顯,生產(chǎn)能力過剩,而一些高端、技術(shù)含量高的緊固件產(chǎn)品則需要大量進口。
航空電子領(lǐng)域的主要企業(yè)包括以力士宇航、泰科電子、安費諾集團等為代表的國外電子元器件企業(yè),以中航光電、航電電器、航天精工、振華科技、火炬電子、鴻達電子、宏達電子等為代表的軍工企業(yè),以晨曦航空、華力創(chuàng)通、恒宇信通、航新科技、新興裝備等代表的民營企業(yè)。
三、航空材料:航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎、技術(shù)支撐
航空材料是制造飛機、航空發(fā)動機及其附件、儀表及隨機設備等所用材料的總稱,通常包括金屬材料(結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金、有色金屬及合金等)、有機高分子材料(橡膠、塑料、透明材料、涂料等)和復合材料。根據(jù)ICF統(tǒng)計,航空制造用材中鋁和鋼鐵的用量最多,分別占48%和22%;價值占比中鈦合金、鋁合金價值量最高,分別占27%和26%。

1、鈦合金:需求旺盛,未來發(fā)展空間巨大
近年來,我國面臨著鈦加工行業(yè)整體下行的問題,高端鈦材由于需求不足、進入門檻高、投資大,進入的企業(yè)較少;而低端鈦材產(chǎn)能過剩、供過于求、價格下跌,企業(yè)生存艱難。隨著中國商飛、空客項目等的產(chǎn)能釋放,國內(nèi)航空鈦材的未來發(fā)展空間巨大。目前國內(nèi)航空鈦材主要企業(yè)有西部材料、寶鈦股份、西部超導、鵬起科技等。
2、復合材料:以碳纖維和玻璃纖維為主,在航空制造中應用廣泛
復合材料在航空制造領(lǐng)域獲得廣泛應用,包括機身、機翼、內(nèi)裝件、火箭和導彈發(fā)動機殼體、導彈彈藥箱、噴管、發(fā)射筒、雷達罩和壓力容器等。應用的細分產(chǎn)品主要有碳纖維和玻璃纖維,芳綸纖維復合材料、光譜屏蔽材料、超高分子量聚乙烯纖維復合材料、玄武巖纖維復合材料、生物質(zhì)復合材料等也有一定應用。目前國內(nèi)主要企業(yè)有中簡科技、中復神鷹、中航高科、光威復材等。
3、高溫合金:行業(yè)需求大,進入壁壘高、競爭少
高溫合金材料領(lǐng)域技術(shù)含量極高,目前具有完整產(chǎn)業(yè)體系的國家只有美英俄中四國,廠商數(shù)量不超過50家,一般企業(yè)很難進入。我國的高溫合金生產(chǎn)水平與美國、俄羅斯等國有著較大差距,高溫合金材料在供應上無法滿足更高性能的航天航空發(fā)動機需求。目前國內(nèi)主要企業(yè)有鋼研高納、圖南股份、中航高科、撫順特鋼等。






