徐恩华
摘 要
本文从民用飞机、民用航空技术、民用飞机市场三个方面对我国民用航空工业的发展现状进行了分析,从航空发动机、航空机载设备、专用设备、无人机和航空维修五个方面对民用航空工业的发展趋势进行探索,我国民航航空市场的巨大潜力决定了我国民用航空产业发展空间十分宽广。
关键词
民用航空工业;产业升级;航空技术
中图分类号: F426.5;D63 文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.92
我国民用航空工业建立以来经历了仿制为主到自主研发的发展过程,近年来研制了一批具有自主知识产权的、与发达国家在役航空装备性能相当的航空器。我国民用C919大型客机、ARJ21涡扇支线客机、AG600水陆两栖飞机、AC313直升机等新产品的研制稳步推进。航空科研产业在民用航空产业产值中占比很大,属于核心业务。
目前国内飞机制造行业布局大型客机有上海、天津、舟山三地分别总装C919、空客A320/330、波音B737(在建);军机有成都、沈阳、西安、南昌、贵阳、景德镇、哈尔滨的生产基地;通用飞机布局在珠海、石家庄、哈尔滨。航空发动机行业布局在沈阳、哈尔滨、成都、株洲、贵州、西安、无锡等地。近年来国家相继成立了中国商飞、中国航发等航空产业集团,各单位本着“聚焦主业、瘦身健体”的方针,狠抓内涵建设,现存的既有产业格局短期内不会有大的变化。
1 民用航空工业发展现状
1.1 民用飞机
飞机制造业被广泛认为是天生的军民融合产业。军用飞机和民用飞机的设计制造可以说是“技术相通,产业同源”,差别在于不同的工作任务环境和技术性能要求。全球最大的航空制造商波音、空客都同时经营民用和军用飞机业务。欧盟和美国都通过军用项目研发支出扶持各自民用飞机的技术发展;民用飞机使用的部件、标准件等航材与军用飞机“标准相同,规格相似”。
全球飞机制造领域现状呈寡头垄断的市场格局。当今民用干线飞机市场基本被美国波音公司和欧洲空客公司垄断,支线飞机市场主要由庞巴迪宇航公司、巴西航空工业公司瓜分。军用飞机市场主要参与者是美国、俄罗斯、法国三家。高端公务机市场是加拿大庞巴迪、美国塞斯纳、湾流等公司为主,民用直升机市场被欧直、贝尔公司、罗宾逊公司、西科斯基、米里等公司占领。
唯有小型通用飞机没有形成明显的垄断格局,宽体客机全球只有空客和波音两个供应商,而小型通用飞机型号厂家众多,整个市场容量仅为6亿美元,全球市场总量还不够2架空客A380飞机价格。
1.2 民用航空技术
新材料、信息化的飞速发展使得航空技术目前处在井喷阶段,飞机组成的各个层面都在经历技术的更新。多电飞机:飞机控制驱动由液压作动发展到EMA(电动机械作动)和EHA(电动液压作动);塑料飞机:飞机材料从传统的铝合金变为复合材料+钛合金为主;软件飞机:机载软件功能越来越强大,大部分功能已依靠软件实现,飞行实现了最大程度的自动化极大了降低了飞行员的操作负担;智能飞机:在生产上广泛使用工业互联网技术已经实现了数字化无纸制造;飞机维修依靠PHM系统维护,自动化智能化大大提高。
1.3 民用飞机市场
2015年全球商用飞机市场份额,波音公司占49%,产值670亿美元,空中客车公司占45.6%,产值623亿美元;2015年全球军用飞机市场洛克希德马丁公司占据57.5%的市场份额,产值501亿美元,欧洲战机公司占23.4%市场份额位居第二,波音公司10.9%位居第三,法国达索第四占7.3%。
空客公司预测,未来20年全球航空客运量年均增长率为4.5%,需要新增32425架客机,用于替代退役客机和支持机队的发展,总价值超过5万亿美元。
2016年,中国航空运输业依然保持了快速稳定增长,完成客运量和货运量分别达4.88亿人次和668万吨,同比分别增长11.9%和6.2%。其中,我国居民出境游的强劲增长带动了国际航线的快速增长,中国国际航线旅客运输量突破5000万,增速达到22.7%,远高于内地和地区航线。数据显示2016年底,中国航空运输业机队规模达到2950架,其中客机2818架、货机132架,飞机总量净增300架。
中国航空工业在北京发布《2017-2036年民用飞机中国市场预测年报》,对未来20年民用飞机中国市场作出了最新预测。未来20年,中国需要补充民用客机6103架,预计到2036年末,中国民航客机机队规模将达到7079架。基于对未来航空运输发展环境的综合评估,预计2017~2036年间,中国航空运输市场将保持稳定增长,旅客周转量年均增速为6.8%,货邮周转量年均增速为8.6%。未来20年,中国需要补充民用客机6103架,其中大型喷气客机5120架、支线客机983架,市场空间达到1万亿美元规模。中国已成为世界第二大民用航空市场,全球客机总产量约30%销往中国。
从未来发展趋势看,国民经济持续稳定增长、旅游业快速发展、城市化进程加快以及居民消费升级等因素是中国航空运输市场发展的主要动力。随着“一带一路”倡议带来的经贸往来增多、居民国际旅游需求的强劲增长,以及中国航空公司国际竞争力的不断增强,中国将会新开通更多国际航线,宽体飞机的比例将会增加。在支線机场建设提速、政策持续支持的大好环境下,中国支线航空运输将会得到更快发展。巨大的市场需求决定了我国民用航空产业拥有巨大的发展空间,国产大型客机C919项目于2008年11月启动,2017年5月5日首飞。C919飞机是我国首款完全按照适航标准和主流市场标准研制的自主知识产权的民用客机。
2 飞机制造产业发展趋势
航空产业巨头紧抓技术和市场优势,外移中间生产环节以提高利润。在国际上出现了飞机低端部件转包生产向发展中国家加快转移的趋势,国内出现了航空部件制造从原本“大而全”的制造厂向社会企业转移的趋势。
国际合作进一步加强。航空研制发展项目竞争激烈、周期长、投资大、风险高,为了共享成果、共担风险,国内外航天航空企业合作项目越来越多。
近年来,投入使用的波音787客机、美国F35战斗机、空客A380客机等都是多国家多企业联合开发。2016年6月25日在习近平主席与普京总统见证下,中国商飞(COMAC)与俄罗斯联合航空制造集团(UAC)的合资企业中俄国际商用飞机有限责任公司(CRAIC)宣布成立,合作开发宽体远程C929客机项目。这是中俄两国为了在宽体科技领域打破欧美垄断而做出的行动。
2.1 航空发动机
商用航空发动机主要由美国和英国企业占据垄断地位,在不同的推力级别上全球航空发动机市场仅容纳了2-3款发动机,中等推力级别V2500和CFM56,大推力级别通用GE90、普惠PW4000、罗罗遄达700发动机,欧美适航当局为了保持领先地位在发动机有害气体排放和噪音值等技术标准方面设立了很高的壁垒,排挤后发挑战者进入这一市场。
世界大型民用航空发动机产业格局主要包括美国的通用电气公司(GE公司)和普拉特·惠特尼公司(PW公司)、英国的罗尔斯·罗伊斯公司(RR公司)及这三家公司等相互合资成立的CFM(SNECMA、GE合资)、IAE(RR、PW合资)和EA(GE、PW合资)等公司,几乎控制了全球大型民用飞机发动机的核心技术研发、总装集成、销售及客户服务等全部市场。
为提高利润,专注核心技术,国际发动机巨头的趋势是将低技术含量的发动机零部件转包给次级供应商生产。目前发动机零部件业务竞争激烈生产主要由日韩完成,包括日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国三星科技公司等。各国对航空发动机技术均严格封锁,即便是英美之间也不例外。我国发动机与世界先进水平差距较大,为此国家专门成立了“两机专项”(发动机和燃气轮机)加速自主研发关键技术,着力解决航空发动机瓶颈问题。
2.2 航空机载设备
航空机载设备行业包括机电设备和航电设备,其总价格约占飞机价格30%,与飞机配套形成了稳定的供应关系。霍尼韦尔、利勃海尔、泰雷兹、史密斯等占据了航电和机载设备市场的主要份额,已经形成稳定的垄断格局,该领域技术更新快、难度高、利润大、有很高的技术壁垒。
2.3 专用设备
先进制造技术是航空制造的技术基础,“一代飞机一代技术”,没有先进的制造技术,就没有先进的航空产品。航空强国都十分重视航空专用工艺设备的发展,美国采取了包括“MANTECH”计划等一系列措施发展先进制造技术和装备,欧洲委员会在《欧洲航空:2020年前景》报告及多个《五年框架计划》研究开发计划中,极重视基础装备技术研究。目前我国在飞机制造自动化设备、3D钛合金金属打印、数控复合材料加工设备、先进多轴精密加工中心等航天航空基础制造装备应用取得了大量成果。
2.4 无人机
无人机涵盖了两个层面:无人机装备涵盖了无人机机体、动力,到各种电子系统、机械系统以及软件和通信系统,还有各种载荷和传感器;无人机系统是除去无人机装备本身,还要有相应的地面控制站,以及负责通信的数据链设备。
民用无人机是通用航空的重要组成部分,可分为消费级和工业级。民用无人机的出现大大降低了通航的作业成本和风险。一方面开拓了新的应用场景,另一方面对传统通用航空业务产生了替代作用。广东已经形成了完整的民用无人机产业链,众多民营经济跑步进入无人机产业,形成了具有世界领先水平的小型民用无人机产业集群。
2.5 航空维修
航空维修是一个效益好、市场潜力大、利税高的新兴技术行业,对建设民航强国具有战略意义。国内一批优秀的航空维修品牌正在迅速崛起,在国际航空维修市场上的份额占有率逐年扩大。但在工程设计能力要求高、产品附加值高的维修项目中,国内维修企业的市场占有率还比较低,往往处于低层次的成本竞争状态。国内维修企业要在深度维修能力建设上下功夫,提高国内维修机库的利用率,加强技术研发和提高服务质量。
总之,民用航空产业是关系国计民生的重要产业,是一个技术密集度高、专业门槛高、产业附加值大的产业,民用航空产业的良好发展有利于经济社会的发展。我国民航航空市场的巨大潜力决定了我国民用航空产业发展空间非常广阔。
参考文献
[1]郑建华.民用航空产业战略研究[J].机械制造,2018,12:1-7.
[2]丁忠.中国大飞机引领航空经济新增长[J].空运商务,2018,8:50-52.
[3]劉海云,赵珺楠.中国民用航空制造产业发展和产品贸易中的问题及应对策略[J].对外贸易实务,2018,7:24-27.
[4]程芷若. “一带一路”对中国航空制造产业出口贸易带来的影响分析[J].科技资讯,2019,15:71-72.