航空发动机行业发展概况

航空发动机行业发展概况行业发展情况航空零部件制造业的兴起源于航空制造协作配套模式的盛行。20世纪60年代，随着区域和全球经济一体化的趋势不断加深，航空零部件协作配套制造得到了充分的发展，航空零部件制造产业走向全球。到20世纪90年代，航空零部件的协作配套模式已经十分普遍，业务范围不断扩大，金额也在快速扩张。我国航空零部件制造业协作配套模式兴起于20世纪70年代末，在国有生产科研体系的基础上，通过补偿贸易的形式，我国开始逐步承接国外航空公司飞机零部件的协作配套制造项目，业务发展之初基本是三来一补的简单作业模式，即来料加工、来样生产、来件装备和贸易补偿。航空零部件国际协作配套制造的宝贵经验为我国自主航空工业的发展奠定了坚实基础。21世纪以来，我国航空零部件制造产业进一步发展，国家出台了一系列政策促进协作配套制造模式的实行，助力产业繁荣。在国家政策的引导支持与国内经济主体的共同努力下，我国已发展出品种不断扩大、技术持续进步的航空零部件产品体系。2005年-2007年间国家先后出台《关于鼓励支持和引导个体私营等非公有制经济发展的若干意见》《关于非公有制经济参与国防科技工业建设的指导意见》等文件，鼓励非公有制资本进入国防科技工业建设领域，为航空零部件的协作配套提供了条件；2015年以来，随着相关战略的提出与航空工业小核心，大协作业务格局的构建，军品领域业务协作配套加工趋势更加明显，民营企业的加入显著提高了生产产能，扩大了航空零部件制造市场的体量规模。民用航空方面，我国逐渐形成了与国际先进水平接轨的技术标准和供应体系，培养了一批专业过硬、技术先进的优秀企业。尤其在近年来，中国航空制造业进入发展快车道，科研水平明显提升，关键技术攻关取得重要进展，中国航空零部件制造业也有了长足进步，特别是大型航空零部件制造商的技术水平有了显著提高。随着ARJ21和C919为代表的国产商用飞机的推出与量产，我国国内协作配套市场空间将实现较高增长，有助于民用航空零部件市场的繁荣。我国航空零部件制造业始终保持良性发展，目前已具备较大的市场规模，且发展前景广阔。2019年度，我国航空零部件产业规模已高达268．09亿元，2017年至2019年产业规模增长速度均保持在16%以上，行业整体保持较快增速。发展趋势受益于航空制造业整体景气度上升，市场规模不断扩大：近年来，我国航空制造业进入快速发展时期，2016年-2019年年均复合增长率达到11．68%。在航空制造领域，随着十四五强军目标的提出，我国空军装备的换代升级与批量列装已进入快车道，使得具有类资质的民营企业能够承接由此带来的大量协作配套需求，市场体量迅速提高。在民用航空领域，根据工信部预计，在未来10年中，全球将需要干线飞机1．2万架、支线飞机0．27万架、通用飞机1．83万架、直升机1．2万架，总价值约2万亿美元，市场具有可观的增长空间；ARJ21、C919等国产商用飞机未来的批量生产也将助推国内航空制造业的繁荣。2019年航空零部件制造行业占据航空制造业市场规模的30%左右，是主要的细分领域之一，航空制造业的整体繁荣将带动航空零部件制造业的发展，带来市场空间的增长。近来复合材料已经在民用飞机最主要受力部件机翼、机身部位得到应用，并伴随着客机的升级换代，用量逐步提升。根据中国商飞发布的《中国商飞公司市场预测年报（2020-2039）》，未来20年中国民航客机交付量预计达到8，725架，价值预计达到13，249亿美元。根据中国商飞官方网站，C919的复合材料用量占比12%，CR929的复合材料用量占比超过50%，可与国外先进机型比肩。基于复合材料在军机市场和民机市场的良好应用前景，其在航空零部件制造中的应用比例将逐渐提高。航空零部件制造业务协作配套趋势进一步加深，有利民营航空零部件制造业企业的发展：聚焦主业是近几年央企主要发展重心之一，在2019年12月24日召开的央企负责人会议中，再次强调了做强主业和专业化整合的重要性，小核心、大协作逐步成为了央企的战略定位，而按照小核心、大协作、专业化、开放型发展策略，主机厂需聚焦核心能力的强化，逐步退出一般能力的制造业务，将自身定位为以研发、部装总装、试验试飞、核心零部件设计制造为核心的军机产业基地，由飞机制造商转变为系统集成商。小核心、大协作战略将同时对民用航空零部件制造业以及航空零部件制造业同时产生影响。对于民用航空零部件制造业，在国际协作配套业务中，主要订单均由航空工业及其下属单位总揽承包并分包；对于航空零部件制造业，目前行业整体竞争格局为航空工业集团内部配套企业为主，科研机构、民营企业有效补充的市场竞争格局。未来随着小核心、大协作战略的不断推进，航空工业及其下属企业的原有航空零部件制造业业务的协作配套趋势将进一步深化，民营企业在民用航空零部件制造业以及航空零部件制造业都将迎来发展契机。航空零部件制造领域的核心技术，早期主要由国外部分厂家掌握，国内拥有航空零部件加工制造核心技术的主要是中航工业和中国航发下属各专业配套单位。近年来，随着国家针对航空航天高端装备制造和领域出台的一系列鼓励政策，国内一批具备航空零部件承制能力的民营企业逐步进入国内及民用市场，技术研发能力和装备水平得到不断提升。未来较长时间内，随着国产军机、商用飞机、航空发动机和燃气轮机等领域的高速发展，以及国家产业政策的全面实施将为民营企业带来更多机会。行业竞争格局我国航空零部件制造配套企业构成、分布和国内航空工业的产业布局相关。受经济体制、产业发展等因素影响，军品领域开放时间较短且行业准入要求严格，我国航空零部件和燃气轮机零部件制造形成以主制造商内部配套企业为主，科研院所、合资企业和民营企业有效补充的竞争格局。中航工业和中国航发下属各主制造商内部普遍设立机械加工、液压、钣金、表面处理及其他特种工艺等专业车间、分厂或者子公司等附属单位，从事航空零部件的配套生产。该类零部件生产单位从事航空业务的历史长，生产经验和生产能力较强，除为自有整机生产做配套外，还承接国际转包订单，是目前国内航空制造业务的主要参与者。国内从事航空特种材料、特殊工艺研发的部分科研院所，在研发过程中也逐渐形成一定规模的航空零部件生产能力。该类科研院所的技术优势多体现在部分高技术含量零部件方面，主要为自有研发项目进行配套生产。目前全球航空制造企业主要集中在欧美等发达国家，企业数量众多，并形成完整的产业格局。随着全球化战略的实施和国内航空运输业的快速发展，波音、空客、GE航空、罗罗（RR）等航空器或航空发动机主制造商逐步将航空零部件制造业务向发展中国家转移，我国航空工业的飞速发展带动一批国际知名航空零部件制造企业在华设立合资企业。该类企业生产设备先进，管理水平和技术能力较高，主要承接国际转包业务。目前民营航空零部件制造企业普遍以为特定主制造商提供定向配套服务为主，日益成长的民营航空制造企业在航空装备制造、航空工程技术、航空发动机等领域已形成一定的技术沉淀，形成了一些优势科研生产能力。随着国家鼓励和引导非公有制资本进入国防科技工业建设领域等政策的深化，以及航空工业的飞速发展，将吸引更多优势民营企业进入航空零部件制造领域，市场竞争将更加充分。行业特点（一）零部件种类广泛，定制化程度高航空零部件定制化程度较高，需要针对不同型号的飞机所使用的不同部位单独进行研发，如整机制造中价值量最高的机体制造，其生产涉及机翼、机身、尾翼等多个部件，而各部分设计与制造在材料选择、技术实现等层面所提出的要求也各有不同。因此，航空零部件研发难度较高、周期较长、投入较大。此外，任何在航空器上使用和安装的材料、仪表、机械、设备、零件、部件、组件、附件、通信器材等均依据飞机机体结构设计进行定制化生产制作，以达到、民用航空器在特性方面的特异性要求。（二）行业壁垒较高在航空零部件制造行业，出于产品质量可靠性、安全性、稳定性等要求的考虑，相关企业必须取得相应资质和认证方可进入客户合格供应商目录。航空零部件领域，下游主要客户为国有大型集团，其合格供应商须取得类资质。类资质的获取周期较长，且需要伴随较大金额的设备及厂房投入，构成了一定的行业壁垒。在取得类资质后，航空零部件制造业企业需要针对不同类型的具体产品，进入目标客户的合格供应商名录。一方面，航空零部件制造业需根据技术指标和工艺要求制造出合格试验件，并通过客户的相关检测，证明企业具有生产该型号产品的技术能力；另一方面，航空零部件制造业企业还需通过批量生产能力的检验，证明企业具备规模化生产的技术与条件。当航空零部件企业被纳入客户的合格供应商名录，才具备承接订单的基础条件。民用航空零部件领域也具有一定的行业资质壁垒。波音、空客以及中国商飞等均要求从事民用航空产品协作配套生产的供应商通过AS9100质量管理体系认证，并通过相应的供应商综合能力评审，企业取得第三方质量管理体系认证是市场准入的先决条件之一。（三）实行协作配套生产合作模式，与飞机主机厂高度联动航空零部件企业与飞机主机厂存在紧密的联动关系，飞机主机厂通过合同约定以及考核的方式对供应商的进度、质量、成本和交付进行严格管理，而供应商制造出的各环节航空零部件产成品通常需要先交付给飞机主机厂进行质检，达标后方可转入下一加工环节。同时，航空零部件制造业企业还可基于实际生产实践与自身研发创新，为飞机主机厂提供工艺改善建议，形成航空零部件制造流程的良性反馈。综上，航空零部件制造业企业与飞机主机厂具备高度联动的特点，除个别企业外，多数企业就近围绕飞机主机厂进行配套，集群效应较强。我国航空零部件制造业企业的分布以航空工业布局为主导，主要分布在沈阳、成都、南昌等地区。我国航空工业坚持产学研结合的发展战略，鼓励民间资本进入航空工业领域。目前，航空零部件制造企业的数量较少，主要包括飞机主机厂内部配套企业、航空航天科研机构和具备相应资质的民营企业。近年来国家高度重视国防建设，空军装备的更新换代与批量扩产也在持续进行，带来了较大的市场增量需求。国防科技工业本身受政府管控的程度较高，并具备严格的行业资质门槛，市场参与者相对较少，导致航空零部件制造业竞争强度不高，各企业均专注于相对固定的业务领域，形成了相互补充与良性互动的关系。飞机主机厂的内部配套企业是目前国内航空零部件制造业的主要参与者。飞机主机厂一般均具有大而全的特征，普遍下设多个从事零部件和部段制造的配套企业，具有丰富的制造经验和较强的制造能力。航空航天科研机构：在长期进行航空航天设备、材料、工艺的研发过程中，国内部分科研院所形成了零部件和部段制造能力，特别是在高技术含量零部件方面，航空航天科研机构形成了突出优势。民营企业：自《关于非公有制经济参与国防科技工业建设的指导意见》出台以来，一批民营企业进入航空零部件制造领域，打破了我国航空工业原有相对封闭的经营体制。随着航空制造业的快速发展，飞机主机厂将更多零部件的研发和生产外部化，而将主要精力投向系统集成和关键部件的研制和最终组装等工作，这为民营企业创造了广阔的发展空间。2016年以来，《十三五国家战略性新兴产业发展规划》等政策进一步明确了推进航空产业深度发展，使航空产业链企业的发展潜力获得了进一步提升。随着利好行业的法律、法规、政策及规范性文件的不断推出，航空制造业不断发展，为航空零部件制造业的民营企业创造了广阔的发展空间，未来市场化程度可能将进一步提升。复合材料的应用比例将不断提高复合材料的用量已成为衡量装备先进性的重要标志。复合材料正成为航空以及国防装备的关键材料。复合材料在我国军机的用量占比不断提升，已从最初用量1%左右提升至20%左右，且目标用量将增加至29%。基于复合材料在军机市场和民机市场的良好应用前景，其在航空零部件制造中的应用比例将逐渐提高。航空零部件制造业的发展趋势（一）航空零部件制造以工序外协为主向部组件采购方向发展近年来，国内主制造商对零部件供应商的管理模式以工序外包为主，民营航空零部件制造企业受自身技术、资金积累以及工艺能力限制，主要从事航空零部件粗精加工、钣金成型和工装模具加工等业务，材料供应、特种工艺及部组件或单元体装配等仍主要由各主制造商完成。目前国内部分主制造商已开始试点航空零部件采购模式，由航空零部件供应商直接提供装机产品，未来该模式很可能逐步推广。具备机械加工、钣金成型、特种工艺、组件或单元体装配等全工序、产品级交付能力的供应商，将会迎来更广阔市场前景。（二）航空零部件制造向规模化系列化专业化方向发展航空零部件制造是航空制造业的基础性子行业，其产品具有种类繁多、工序复杂、专业性强，精度要求高，小批量多品种等特点。欧美国家航空产业规模大，专业化分工明确，国内航空零部件制造企业主要采用多品种、小批量生产模式，专业化发展尚处于起步阶段。国内航空零部件制造企业为提高效率、降低成本、稳定产品质量，将逐步向规模化、系列化、专业化的方向发展。（三）智能化柔性制造是航空零部件制造未来发展的重要方向航空零部件具有小批量、多品种、结构复杂等特点，为提升效率、保证质量，从工艺设计入手对某一特征的工艺进行标准化和模块化，对产品、设备、工艺之间切换作业实现一定程度的自动化，提高生产效率，是航空零部件制造企业提升竞争力的重要途径。在此基础上，航空零部件制造企业通过整体软硬件系统的打造，实现一定程度的智能化，逐步向柔性制造发展，提升运行效率和竞争力。（四）复合材料增材制造在航空零部件领域的应用具有广阔前景先进复合材料具有质量轻、比强度、比模量高，延展性较好、抗腐蚀、隔热、隔音、减震、耐高（低）温等特点，是制造航空航天飞行器的理想材料。飞机用复合材料经过近40年的发展，已经从最初的非承力构件发展到应用于次承力和主承力构件，其设计、制造和使用经验已日趋成熟和丰富。国内复合材料在航空零部件领域的应用，受制于材料、技术等方面的因素，使用相对较少。增材制造技术是综合多学科的新技术，其在大型复杂构件和高价值材料产品等制造中具有成本、效率、质量诸多优势，已经在火箭发动机喷嘴、飞机复杂结构件、航空发动机复杂构件等武器装备产品研制中获得应用，并且开始由研究开发阶段向工程化应用阶段迈进。3D打印航空发动机零部件的工艺已实现工业化，开始用于商用发动机的维护、修理和大修。未来随着复合材料、增材制造技术的不断发展和技术突破，在航空零部件领域必将具有广阔的应用前景。（五）绿色环保是发展先进航空零部件加工工艺的必然趋势可持续发展已成为制造业与自然、社会协调的重要主题，绿色发展理念逐步成为共识。航空零部件制造企业开始重视绿色技术在产品工艺研发设计、生产制造，创新高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺和装备，不断降低资源消耗和环境影响，实现企业经济效益和社会效益的协调优化。绿色环保是发展先进航空零部件加工工艺的必然趋势。燃气轮机市场需求情况（一）燃气轮机行业基本概况燃气轮机与航空发动机工作原理基本相同，核心技术有相似之处。燃气轮机按输出功率分为微型、轻型和重型三类。其中微型和轻型燃气轮机可由航空发动机改制而成（又称为航改燃），功率通常在50MW以内，可用于工业发电、船舶动力、管道增压、坦克机车、分布式发电及热电联供等场景。重型燃气轮机功率在50MW以上，主要用作陆地上固定的发电机组，如城市电网。（二）燃气轮机市场情况1、全球燃气轮机市场情况当前，全世界从事燃气轮机研究、设计、生产、销售的知名企业约有20家，全球燃气轮机市场主要被美