航空装备制造业不仅是保持发展环境稳定的重要保证,也是促进经济转型和升级的战略产业。近年来,航空装备国产替代进程不断提高,人工智能、3D打印等新技术正在推进产业规模化,整个产业链面临巨大的发展机遇。
1、行业定义
航空是指没有载人或载人的飞机在地球大气中航行的活动,可分为军用航空和民用航空。航空装备主要包括飞机、航空发动机、航空设备和系统以及航空零部件。其中,飞机是指提供干线飞机、支线飞机、通用飞机、直升机、无人机、特种飞机等旅行服务的航空运输工具。航空发动机是为飞机提供飞行动力的设备,包括涡轮风扇/涡轮喷气发动机、涡轮轴/涡轮桨发动机和驱动系统以及活塞发动机。航空设备和系统是保障飞机安全、提高飞机性能、提高飞机舒适性、可靠性和维修性的重要部分,可分为航空电子、飞行控制和航空机械。航空部件是指应用于飞机主体、机翼、尾翼、起落架、发动机、机载设备等各部分的部件和部件,包括机身框架、扰流板、舵、减震器等。
面对
2、发展背景
复杂的政治经济环境,我国不断加强军备建设,将航空装备作为重要组成部分
经济全球化、社会信息化使各国联系更加紧密,频繁的贸易等也使国与国之间的摩擦不断。为了充分应对政治的不稳定,创造和平发展空间,我国不断推进军工产业的转型升级。从国防费支出结构来看,装备费占国防费比重不断提高,航空装备成为重点投入领域。我国国防预算支出主要包括人员生活费、装备费、训练维持费三部分。其中,从2011年到2021年,大部分年份装备费年增长率大于同年的军费增长率,装备费占军费比重的趋势越来越大。中航证券表示,2022年至2025年装备费用增长率将保持在8.1%-8.8%,并将继续高于同年的军费增长率。装备费用中,航空装备是重点发展领域,2013-2017年航空装备支出CAGR达到10.56%,超过同期装备费用的CAGR。在国防建设“立体攻防”、“原解放委”、“攻防兼备”的战略指导下,航空装备“质量”、“量”提高需求明确,产业发展空间广阔。
国家级政策促进航空装备产业转型升级。
航空装备制造是典型的高端装备行业,是综合国力的象征,也是带动经济发展的重要力量。在“十三五”“十四五”期间,我国相继出台了促进航空装备智能化、高级化、融合化发展、加快航空装备制造自主化进程的一系列政策。2015年,《中国制造2025》(国发〔2015〕28号)加快发展大型飞机,推进干支线飞机、无人机、直升机等通用飞机产业化,推动航空发动机、机载设备和系统领域技术突破,形成自主航空产业链。2020年,《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》(高科技[2020] 1409号)提出推进航空航天装备等先进装备生产,将石墨烯、纳米材料应用于航空装备领域。2021年,中国民用航空局等发布了《“十四五”民用航空发展规划》号(民航发〔2021〕56号),推动了航空零部件、先进通信导航设备等产业化应用,帮助了国产航空产品的国际合作。
3、发展现状
行业规模
我国航空装备行业规模逐年增长,近年来行业增长放缓。自己的R & amp随着D能力的不断提高,在与国际分包订单来源保持稳定的背景下,我国航空装备行业规模持续增长,2020年行业规模将达到1,028.9亿韩元,2015-2020年CAGR将达到11.1%。从增长率来看,2018年行业增长率最高,为13.1%,2019-2020年呈放缓趋势。
从产业结构来看,飞机整体机械制造产业在航空装备各部门产业中所占比重最高,2017年比重为60.9%,2019年比重为56.1%,呈逐年下降趋势,航空零部件、航空发动机、航空装备、系统比重呈逐年上升趋势。
产业生态
航空装备产业生态由上游航空装备原材料供应商、中游航空装备制造商、下游各领域用户和辅助服务供应商组成。
/p>上游:航空装备原材料主要分为金属材料和复合材料两大类,包括碳纤维、高温合金、陶瓷基等。其中,碳纤维是航空装备“新材料之王”,具备耐高温、耐腐蚀、导电导热性好等优点,在军工领域具有不可替代的地位;高温合金则是尖端的工业材料,在超高温下能抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变,是航空发动机等各种高温部件的关键材料。我国航空装备材料整体技术与国际先进水平存在一定差距,近年来国产化水平持续提升。
中游:航空装备制造是产业链中的核心环节,包括航空发动机制造商、航空零部件制造商、机载设备及系统供应商、飞机整机制造商。
整机制造是航空装备制造的主导环节,整机制造商主要从事产品设计、总装制造、市场营销、客户服务、适航取证等。飞机制造业多采取“整机制造商-多级供应商”模式,二级供应商提供发动机、主要机载设备及系统、主要零部件等,三级供应商则提供用于构成各设备、子系统、发动机等的零部件。我国飞机制造以军机为主,中航工业集团具有垄断优势,其产品覆盖战斗机、直升机、教练机等各类。民用机制造领域,波音与空客占据绝对领先地位,我国民用飞机自主研制进程不断推进,中国商飞为最主要整机厂,2016年我国首架民用喷气支线客机ARJ21正式投入商业运营,2019年,客运干线大飞机C919实现首飞,截至2022年7月23日,C919六架大型客机已全部完成试飞,即将完成取证。
航空发动机研制工艺精准度高、程序复杂、研制周期长、附加值高,是航空装备的重要细分领域。在民用航发领域,GE、P&W、RR、SAFRAN四家公司及其合资经营的CFM、IAE等几家公司掌握完整的研制技术及规模化生产能力,并且占据了全球大部分市场。在军用航发领域,掌握完整研制技术的国家主要包括美、俄、英、法、中等几个少数国家,GE、P&W、RR、SAFRAN四巨头仍属于第一梯队。我国持续推动航空发动机国产化替代,在“两机专项”、“飞发分离”等政策推动下,我国航发自研自产能力不断提升。军用方面,国内WS10系列等发动机已开始替代进口产品装配军机;民用领域,CJ1000等型号有望在C919等客机机型上实现国产配套。
我国机载设备及系统供应商主要集中在军用飞机领域。其中,中航机载系统公司占据相对垄断地位,是我国军用航空设备多个重要系统的唯一供应商,其业务范围正逐步拓展到民用领域。民用机载设备及系统则主要由霍尼韦尔、联合技术、派克汉尼汾、伊顿、利勃海尔5家公司垄断。
我国航空零部件制造企业多为三级供应商,主要以分包的形式为国内外整机厂、发动机制造商、航空维修公司等供应零部件。我国航空分包国际市场份额不断提升,在国际主力机型结构部件、金属型材、金属零部件等方面的生产能力和产品质量不断提升。随着国内军民融合加深、自研民用飞机规模化生产,零部件制造商将迎来更大的国内外市场增长机遇。
下游:产业链下游为航空装备的应用方,民用航空装备主要应用于各航空公司、航空租赁公司、物流运输公司等,军用航空装备主要应用于空军军队。
配套服务:配套服务供应商主要为产业链各环节主体提供各类支持配套服务,包括设备维修、机场建设、地勤服务、空管系统等。
4、发展趋势
人工智能、3D打印等新技术将广泛应用于航空装备制造
人工智能技术主要应用于航空装备生产制造与作战两个方面,既可提高航空装备的可靠性与诊断、预测能力,也可通过推动“人机融合”实现智能化作战。目前,航空装备领域的人工智能技术已进入到大规模发展与应用前期阶段,以人工智能为基础的航空装备测试与制造规模化应用条件已具备。未来,通过加强配套设施建设、深化关键技术研究,军用航空装备将更加智能化。
钛合金、铝锂合金、超高强度钢、高温合金等航空装备材料化学性质稳定,不易成型加工,传统加工成本高。3D打印技术则能提升材料利用率、突破复杂形状限制、提高制造效率,目前已应用于飞机零部件、发动机、无人机生产制造。在政策支持、市场持续扩张等有利因素的刺激下,我国3D打印技术在航空装备领域商业价值有望进一步深化。
强者恒强,航空装备行业集中度或将进一步提升
我国航空装备龙头企业优势明显,具备强大的技术和资金实力,成熟的组织协调能力,在产业链核心环节中具备天然优势和不可替代的作用。航空装备行业具有高资金门槛、高技术壁垒的特点,并且在国防科技行业“小核心、大协作”思路指导下,航空装备核心技术将仍掌握在以航空工业集团为代表的龙头企业中,短期内地位难以撼动,民营企业则主要集中在材料、零部件等中上游非核心制造环节。
国产替代将不断推进,重点领域自主研发能力持续增强
我国在整机制造、航空发动机制造等高附加值领域中不断取得技术突破,目前已实现在军用领域的整机生产和民用领域的干线、支线飞机研制与商业化运营,多款航空发动机已投入使用。随着我国参与航空装备国际分工程度的深化,民营航空技术企业在航空研发制造领域进展迅猛。在军民融合持续加深下,国产替代进程有望进一步加快。另外,在大国摩擦不断的背景下,提升航空自主研发能力以减轻进口依赖是军工行业的必经之路。
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