C919引领中国航空业崛起:民航市场与发动机技术

百科   2024-08-16 00:25   加拿大  

文章大纲

  • 航空发动机

  • C919新型大型飞机入驻市场

  • 航空市场概况

发动机

航空发动机


1.1航空发动机概述


(1)航空发动机被誉为“现代工业皇冠上的明珠”,这一称号不仅仅是对其技术复杂性和制造难度的认可,更是对其战略意义的高度评价。航空发动机的研发和生产涉及到航空、机械、材料、电子等多个领域的高科技知识和先进制造技术。因此,能够自主研发和制造航空发动机的国家,无疑在这些领域具备了极高的技术水平和强大的综合实力。



航空发动机的研发进度直接决定了飞机研发的进度和成败。一个国家能够自主研发和生产高性能的航空发动机,不仅意味着其在航空领域具有自主创新的能力,也意味着其在国际航空市场上拥有竞争优势。更重要的是,航空发动机的发展水平集中体现了一个国家的综合国力、工业基础和科技水平。通过自主研发和生产航空发动机,一个国家可以增强其国际地位和影响力,提升其在全球高科技领域的竞争力。


航空发动机作为国家安全的重要战略保障,其技术水平和生产能力直接关系到国家的军事能力和国防安全。拥有先进的航空发动机技术,意味着国家能够自主生产高性能的战斗机、轰炸机和其他军用飞机,从而提升其空中作战能力和国防实力。因此,航空发动机的研发和生产,对于国家的军事安全和战略布局具有重要意义。


(2)航空发动机产业链的长度和覆盖面之广,决定了其对多个上游产业具有显著的辐射效应。航空发动机的制造过程极其复杂,需要大量高精度的机械加工、高性能的材料、高可靠性的电子元件和复杂的化工工艺。因此,航空发动机产业对机械、仪表、电子、材料、冶金、化工等上游产业具有强大的带动作用。航空发动机对机械制造业的要求极高,促进了机械加工技术的发展和进步。高精度的机械零部件加工需要先进的数控机床和高水平的加工工艺,从而推动了机械制造业的技术升级和产业链延伸。其次,航空发动机对材料的要求也极为苛刻,特别是高温合金、复合材料和高强度轻质材料的应用,推动了材料科学的研究和新材料的开发。再次,航空发动机对电子元件的可靠性和性能要求极高,推动了电子元件制造业的技术进步和产品升级。此外,航空发动机的化工工艺需求,也推动了化工行业的技术发展和新工艺的应用。



航空发动机的产业链辐射效应,不仅促进了上游产业的技术进步和市场扩展,也对航空运输业、通用航空业等相关产业起到了引导作用。通过推动这些产业的发展,航空发动机产业可以改善国民经济各部门的资源配置水平,提高生产效率和经济效益,从而产生显著的溢出效应,促进整个经济的健康发展。


(3)航空发动机的研发和生产,需要巨大的资金投入、漫长的研发周期和极高的技术难度。首先,航空发动机的研发需要大量的基础研究和实验,这些研究和实验需要耗费大量的时间和资金。其次,航空发动机的制造需要高精度的设备和高水平的工艺,这些设备和工艺的开发和应用也需要巨大的投资。再次,航空发动机的生产需要高度复杂的管理和组织,需要协调多个领域的专家和技术人员共同参与,从而增加了研发和生产的难度和成本。


尽管如此,航空发动机的投资回报率也非常高。根据王强等人在《航空发动机科学技术的发展与创新》一书中的研究显示,按照产品单位质量创造的价值计算,船舶的价值为1,汽车为9,计算机为300,飞机为800,而航空发动机则高达1400。这一数据充分体现了航空发动机产业的巨大经济价值和战略意义。


高投资回报率的背后,是航空发动机在国际市场上的高需求和高价格。航空发动机作为高科技产品,其市场需求量大且价格昂贵,能够为生产企业带来丰厚的利润。此外,航空发动机的高技术含量和高附加值,使其在国际市场上具有较强的竞争力和议价能力,从而进一步提升了其经济回报。

高需求和高价格的推动

航空发动机在国际市场上的高需求和高价格是其高投资回报率的主要原因。航空发动机是现代航空器的核心组件,需求量大且价格昂贵。这主要体现在以下几个方面:

  • 市场需求:全球航空市场对高性能航空发动机的需求持续增长,特别是在民用航空和军事航空领域。随着航空公司和军方对效率和性能的要求提高,航空发动机的市场需求保持强劲。

  • 高价格:航空发动机由于其技术复杂性和制造难度,价格通常较高。这使得生产企业在每台发动机上的利润丰厚,从而提升了整体投资回报率。


高技术含量与附加值

航空发动机的高技术含量和附加值也是其经济回报高的关键因素。具体体现在:

  • 技术含量:航空发动机涉及先进的机械工程、材料科学、电子控制技术等多个领域。其研发和生产需要极高的技术水平,这种技术难度导致了高附加值。

  • 附加值:航空发动机不仅在制造过程中需要高技术,还在运营中展现出优异的性能。高效能、低燃油消耗和长期的可靠性,使得航空发动机在市场上具备较强的竞争力和议价能力。



1.2世界航空发动机产业的竞争格局


(1)全球仅有少数大国具备研制航空发动机的能力。根据向巧等人在《振兴航空动力,实现民族梦想》一书中的研究显示,截至2018年,世界上能够独立研制有人飞机的国家有15个,但能独立研制先进航空发动机的国家仅有美国、英国、法国、俄罗斯和中国。这些国家不仅拥有独立研制先进航空发动机的能力,还在全球航空发动机市场中占据着重要地位。以美国、英国和法国为代表的工业强国,具备全谱系航空发动机独立研制能力,能够开发和生产一流水平的军用航空发动机。这些国家在军用航空发动机领域拥有长期的技术积累和研发经验,使得它们能够不断推出高性能的军用发动机,满足现代军事需求。此外,这些国家在民用航空发动机市场也形成了垄断地位,主导了全球航空发动机产业链的发展。



(2)在民用航空发动机领域,全球相关制造企业之间相互配合及渗透,形成了金字塔式的产业结构。通用电气公司(GE)、普惠公司(PW)和罗尔斯·罗伊斯公司(RR)占据了产业的核心位置。这些公司的航空发动机业务均始于第二次世界大战之前,相关产品和技术在战争中获得了充分的验证与提升。通过长期的技术积累和市场拓展,它们在全球民用航空发动机市场中占据了垄断地位。为了进一步拓展民用市场和实现优势互补,这些核心公司直接主导或与其他企业合资,先后成立了多家国际合资公司。其中包括CFM国际公司、国际航空发动机公司(IAE)和发动机联盟公司(EA)。这些合资公司通过整合各自的技术和市场资源,进一步增强了其在全球民用航空发动机市场中的竞争力。



尽管只有少数大国具备独立研制先进航空发动机的能力,但其他国家和地区也在积极参与全球航空发动机产业链的发展。通过国际合作、技术引进和自主研发,越来越多的国家希望在这一高科技领域取得突破。例如,日本、印度等国正在加大对航空发动机研发的投入,力图在这一领域实现技术自主。与此同时,航空发动机的研制和生产面临着巨大的技术挑战和市场竞争。高精度的机械加工、高性能的材料以及复杂的电子控制系统,都是航空发动机研制过程中的关键技术环节。此外,航空发动机市场的高度集中和垄断地位,也使得新进入者面临巨大的市场壁垒和竞争压力。



(3)目前,第一梯队全球共有六家航空发动机公司具备独立研制大型民用航空发动机整机的能力。这些公司不仅掌握着民用航空发动机的核心技术,包括结构设计、制造加工和总装集成等,还垄断了全球各个细分市场的销售及客户服务市场,尤其是CFM(由美国GE与法国SAFRAN合资)。根据王强等人在《新时期我国民用航空发动机自主发展战略研究》中的研究显示,美国GE公司(包括法国斯奈克玛公司)在窄体客机发动机市场占据70.9%的份额,在宽体客机发动机市场占据53.7%的份额,显示了其显著的市场优势。这些公司不仅在技术上处于领先地位,还通过完善的客户服务和市场营销策略,牢牢掌控着全球民用航空发动机市场。


第二梯队的公司包括法国赛峰公司、美国霍尼韦尔公司、德国MTU公司、俄罗斯联合发动机制造集团及中国航空发动机集团公司等。尽管这些公司在整体技术和市场份额上略逊于第一梯队,但它们仍拥有较完整的航空发动机研制与生产能力。这些公司不仅为其他航空发动机企业提供大型部件或核心零部件的制造加工,还在军用航空发动机和小型民用航空发动机研制领域具有独特的优势和一些经典产品。它们通过技术合作和市场拓展,在全球航空发动机产业链中占据了重要位置。



此外,日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国三星等企业也具有优秀的航空发动机零部件加工制造能力。虽然这些企业主要为其他下游企业提供发动机零部件,但其高精度的加工技术和优质的产品质量,使其在全球航空发动机产业链中发挥了重要作用。通过不断提升技术水平和扩大生产能力,这些公司为全球航空发动机制造提供了坚实的支撑。


总体而言,全球航空发动机产业呈现出明显的金字塔结构。第一梯队的公司掌控着核心技术和市场份额,通过技术创新和市场垄断维持其优势地位。第二梯队的公司在特定领域具有竞争优势,通过提供高质量的部件和核心零部件,支持整个产业链的发展。其他具备零部件加工制造能力的企业,通过高精度加工技术和优质产品,巩固了全球航空发动机产业的基础。这种分层结构不仅促进了全球航空发动机技术的进步,也推动了整个航空产业的协调发展。



1.3航空发动机的研制与发展


(1)从1988年至2017年,美国在“综合高性能涡轮发动机技术”(IHPTET)和“通用经济可承受涡轮发动机”(VAATE)两项计划上共投入了87亿美元。与此同时,通用电气(GE)、罗尔斯·罗伊斯(罗罗)和赛峰公司近年来每年在航空发动机领域的科研投入均超过10亿美元。以典型的第四代战斗机发动机F119为例,其研发经费达到了31亿美元,而在此基础上发展的F135发动机的研制经费更是高达90亿美元。据统计,从1950年至2000年,美国在航空涡轮发动机上的研究和开发投入超过了1000亿美元。


  • 巨额研发投入

    • 政府投资:从1988年至2017年,美国在“综合高性能涡轮发动机技术”(IHPTET)和“通用经济可承受涡轮发动机”(VAATE)两项计划上的投入总计达到87亿美元。这表明政府对航空发动机研发的重视,以及在推动技术进步方面的经济支持。

    • 企业投资:通用电气(GE)、罗尔斯·罗伊斯(罗罗)和赛峰公司近年来每年在航空发动机领域的科研投入均超过10亿美元。这些企业的持续高投入反映了航空发动机研发的高成本和市场竞争的激烈。


  • 研发成本与周期

    • F119发动机:典型的第四代战斗机发动机F119的研发经费达到了31亿美元。F119的研发周期长达15年,显示出先进航空发动机开发需要巨额资金和长时间的技术积累。

    • F135发动机:在F119的基础上发展出的F135发动机的研制经费高达90亿美元,进一步体现了高性能航空发动机研发的高成本和技术要求。F135不仅在推力和燃油效率上优于F119,还具备短距起飞和垂直降落的能力,体现了技术的持续创新和提升。


  • 技术突破与创新

    • F119发动机:F119在推力、燃油效率和可靠性等方面达到了当时世界的领先水平,标志着技术突破和创新的成功。

    • F135发动机:F135在F119的基础上进一步提升了性能,不仅优化了推力和燃油效率,还实现了短距起飞和垂直降落能力。这些技术的进步都建立在长期的研发投入和技术积累之上,体现了持续创新的重要性。

此外,全球其他航空发动机巨头如GE、罗罗和赛峰公司也在不断加大科研投入,以保持在航空发动机领域的技术领先地位。这些公司每年在科研上的投入均超过10亿美元,通过不断的技术创新和产品升级,推动了全球航空发动机技术的进步。GE公司在发动机材料、燃烧技术和控制系统等方面进行了大量的研发,推出了多款性能优异的航空发动机。罗罗公司则在高效涡轮技术和轻量化材料应用方面取得了显著成果,赛峰公司则在涡扇发动机和低排放技术上实现了突破。





C191

C919新型大型飞机入驻市场


2.1C919商业近况


C919在商业化运营方面取得了显著进展,近期的订单突破标志着其市场地位的进一步巩固。东航在2023年9月28日追加了100架C919的订单,计划在2024至2031年期间分批交付。这一交付安排显示了东航对新机型逐步引入的战略,以便适应市场需求并优化运营能力。


国航和南航也于2024年4月分别签署了大规模采购协议。国航以108亿美元购买100架增程型C919,南航则以99亿美元购买100架C919。这些订单同样分批交付,进一步验证了这两家航空公司对C919的信任,并为其生产计划提供了稳定的需求支持。

此外,西藏航空在2024年2月21日的新加坡航展上签署了50架国产高原型大飞机的订单,其中包括40架C919高原型。这一订单的签署表明C919在高原环境下的适应能力得到了认可,标志着其在特殊环境下的市场潜力。



截至2024年2月24日,C919的订单总数已超过1200架,其中包括来自国际租赁公司等海外订单,显示了其在全球市场上的吸引力。中国民航局也将推动C919走出国门作为2024年的重点工作,进一步支持其国际化发展。这些进展不仅为中国自主研发的大飞机奠定了坚实的市场基础,也为全球航空市场提供了新的选择。


2.2C919现状


  • 商业运营启动和初步表现

    • 适航证书取得:自2022年9月至12月,C919成功获得适航证书(TC、PC、AC),标志着其研发阶段的圆满完成,并顺利交付中国东航。这一里程碑证明了C919在技术和安全方面达到了国际标准。

    • 初步运营数据:截至2024年3月2日,东航已接收5架C919飞机,并开通了上海-北京、成都、西安等航线。到2023年底,C919的机队累计商业运行1914.13小时,执行655个商业航班,承运约8.2万名旅客。这些数据表明C919在实际运营中的稳定性和市场初步认可。


  • 生产能力与产业化

    • 未来产能规划:2023年1月12日,中国商飞副总经理张玉金透露,C919未来五年的年产能规划将达到150架。到2024年1月24日,张玉金进一步表示,2024年C919的产能将稳步扩大,以实现“多快好”的生产目标。

    • 投资与战略:中国商飞计划在接下来的3至5年内投入数百亿元用于扩大产能,以应对增长的市场需求。上飞公司作为主要生产单位,专注于“规模化系列化、自主可控、安全可靠”三大任务,推动产能提升。这表明C919正从全面研制阶段顺利转型至产业化阶段,并准备迎接市场的进一步挑战。


  • 市场拓展与航线开通

    • 新航线开通:2024年8月5日,东航开通了“西安—北京”定期航线,并推出了“京陕快线”(西安咸阳机场至北京大兴机场的全新航线)。这标志着C919在国内航线网络中的进一步拓展,反映了东航对这款新型飞机的信任和支持。

    • 航空连接提升:新航线的开通将增强北京与西安之间的航空连接,提高两地的航空运力,并促进经济和商务交流。这一发展为C919的市场扩展和未来航线开通提供了宝贵经验,也推动了国产大飞机的市场渗透和产业化进程。

截至2024年3月2日,东航已经接收了5架C919飞机,并开通了包括上海-北京、成都、西安在内的定期航班。到2023年底,东航的C919机队累计商业运行时间达到1914.13小时,执行了655个商业航班,承运了约8.2万名旅客。这些数据表明,C919在实际运营中表现稳定,赢得了市场的初步认可。


(2)随着商业运营的良好开局,C919有望加快生产速度,并从全面研制阶段顺利转型至产业化阶段。2023年1月12日,中国商飞副总经理张玉金透露,C919未来五年的年产能规划将达到150架。张玉金在2024年1月24日进一步表示,预计2024年C919的产能将继续稳步扩大,实现“多快好”的生产目标。同时,中国商飞计划在接下来的3至5年内,投入数百亿元用于扩大产能,以应对日益增长的市场需求。



上飞公司作为C919的主要生产单位,肩负着产业化新阶段的重任。根据《中国商飞上飞公司:扛起产业化新阶段的光荣使命》一文,张小光提到,上飞公司正专注于“规模化系列化、自主可控、安全可靠”三大任务,将产能提升工程作为当前的首要任务。这一战略目标不仅体现了上飞公司对生产能力的提升的高度重视,也预示着C919在未来市场中的进一步发展潜力。


(3)2024年8月5日,东航在国产大飞机C919的商业运营上再添新篇,正式开通了“西安—北京”定期航线。这一航线的开通不仅标志着C919飞机在国内航线网络中的进一步拓展,也体现了东航对这款新型飞机的信赖和支持。此外,东航还推出了“京陕快线”,即西安咸阳机场至北京大兴机场的全新航线。这条航线的开通将进一步强化北京与西安之间的航空连接,为乘客提供了更为便捷和高效的出行选择。这一新航线的启用预计将大大提升两地之间的航空运力,并为双方的经济和商务往来带来积极影响。东航对C919的运用不仅显示了其对国产大飞机技术的信心,也为未来的航线网络发展打下了坚实的基础。C919在实际运营中的表现将为未来更多航线的开通和市场扩展提供宝贵经验,进一步推动国产大飞机的市场渗透和产业化进程。


2.3全球民用航空需求旺盛


(1)根据《中国商飞市场预测年报(2022-2041)》的预测,中国民用航空市场在未来20年内的空间巨大,预计将接收9284架客机,这一数量占全球市场的21.9%。这些飞机的交付总价值将达到1.47万亿美元,占全球市场的23%。这一数据表明,中国民机市场的潜力非常可观,为航空制造商提供了丰富的市场机会。


在这一庞大的市场中,C919的前景尤为值得关注。根据中国商飞的预测,从2022年到2041年,中国市场上C919对应座级的飞机预计将交付6288架,占该座级飞机市场的67.7%。这一交付量对应的市场价值约为7493亿美元,占总市场价值的51%。这些数字显示,C919在中国市场上具有显著的市场份额和影响力,预计将主导这一细分市场。


与竞争对手相比,C919在性能和价格上具备明显优势。与空客A320和波音737等主流飞机相比,C919不仅在燃油效率、操作成本和乘客舒适性等方面表现优越,还在价格上具有更强的竞争力。随着C919商业运营的常态化和生产能力的逐步提升,预计其市场渗透率将进一步上升。C919的成功推广和市场占有率的提升,将有助于中国在全球民用航空市场中占据更重要的位置,并推动国产大飞机的国际化进程。




(2)截至2023年9月10日,根据经济日报的报道,中国商飞党委书记、董事长贺东风在浦江创新论坛上披露了ARJ21和C919的在手订单数据。目前,ARJ21的订单数量为775架,C919的订单数量为1061架。根据两款飞机的目录价格,ARJ21的单价为0.38亿美元,C919的单价为0.99亿美元,按照这些价格计算,ARJ21和C919的在手订单总价值分别为294.5亿美元和1050.4亿美元。合计约为1344.89亿美元,按当前汇率7.22:1折算,约合人民币9709.97亿元。这些数据突显了ARJ21和C919在市场上的巨大需求及其未来的商业潜力。


在未来的市场预期方面,CR929远程宽体客机的前景同样引人关注。根据央视新闻2020年12月11日报道,CR929预计到2045年将交付约1000架。根据2016年俄罗斯对CR929项目进行的技术经济论证,CR929的单架售价预计在1.135亿至1.178亿美元之间。基于这一价格区间和预计交付量,CR929的市场存量空间预计将达到7491亿至7775亿元人民币。这一估算不仅表明了CR929在未来航空市场中的巨大潜力,也反映了其在宽体客机市场中的竞争力。



总体来看,ARJ21和C919的在手订单总价值已接近1万亿元人民币,展示了中国自主研发的飞机在国内外市场上的强大吸引力。同时,CR929的市场前景也显示了中国在全球航空制造领域中的雄心和长远战略。这些数据和预测表明,中国航空制造业正迎来快速发展的机遇,将对全球航空市场格局产生深远影响。


航空市场

航空市场概况


3.1.航空市场概况


航旅纵横数据显示,7月国内航线的民航旅客量同比增长约6%。根据航班管家的数据,2024年暑期国内机票(经济舱)不含税价格同比下降了15%,与2019年相比下降了2%,预计全票价同比2019年将有个位数的上涨。在行业供需方面,三大航空公司在年报中更新了2024-2026年的机队引进计划,其中国航、南航和东航的飞机增量分别为114架、52架和99架,增速分别为4.4%、2.0%和3.8%,三年年化增速仅为3.3%。从实际情况来看,2024年上半年三大航空公司共引进了50架飞机,退出了31架,净增飞机19架,机队增速为0.7%,远低于4.4%的计划增速。

结合当前我国航空公司尚未接收的波音和空客飞机订单情况,以及波音和空客的在手订单数量及其交付能力,未来三年行业供给仍将受到较大限制。在需求端,尽管目前的公商务需求复苏仍需时间,但随着经济逐步恢复,民航供需关系有望逐步改善,从而提升行业盈利水平。总的来说,目前航空市场有以下特征:


(1)乘客量增长 根据航旅纵横的数据,2024年7月,我国国内航线的民航旅客量同比增长了约6%。这一数据充分反映出,自疫情爆发以来,我国民航市场正在逐步恢复。在疫情防控措施逐步放宽的背景下,人们的出行需求逐渐回升,旅游业和商务活动的复苏有效带动了民航旅客量的增长。此外,随着国内疫情的逐步控制和疫苗接种率的提高,民众出行的信心得到了增强,进一步推动了民航业的复苏。

(2)机票价格变化 航班管家的数据显示,2024年暑期我国国内经济舱机票价格(不含税)同比下降了15%,较2019年同期下降了2%。尽管如此,全票价预计同比2019年将有个位数的上涨。价格下降的原因主要是市场竞争加剧和供需失衡。随着更多航空公司恢复运营,市场竞争愈发激烈,导致机票价格下降。而在疫情后期,航班数量增加,但乘客数量恢复速度相对较慢,供过于求,进一步导致价格下跌。全票价上涨则受到燃油成本增加和运营成本上升的影响。

(3)飞机引进计划 根据国航、南航、东航三大航空公司的年报,2024-2026年计划引进的新飞机数量分别为114架、52架和99架,对应增速分别为4.4%、2.0%和3.8%。然而,2024年上半年三大航仅净增19架飞机,机队增速仅为0.7%,远低于计划的4.4%。计划与实际差距的原因主要是生产与交付延迟以及资金压力。飞机制造商在疫情期间面临生产和供应链问题,导致交付延迟。同时,航空公司在疫情期间面临巨大的财务压力,可能推迟了新飞机的引进计划。

(4)供需限制与需求复苏 在供给方面,由于航空公司尚未接收的大量波音和空客飞机订单,以及制造商的交付能力受限,未来三年行业的供给将受到较大限制。这种供给约束可能会导致市场上的航班数量增长有限。在需求方面,尽管当前的公商务需求复苏需要时间,但随着经济的逐步恢复,民航市场的供需关系有望改善。经济复苏将带动公商务需求和旅游需求的逐步回升,推动民航业的发展。在供给相对受限的情况下,需求的回升将有助于平衡供需关系,提高航空公司的载客率和盈利水平。



END


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