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航空装备行业:国产大飞机开启1到100征程,万亿产业链迎风启航

2023-8-9 09:58| 发布者: mnfxwza 996 0

摘要: 报告出品方: 财通证券以下为报告原文节选------ 1 历时十七载,国产大飞机终迎日出时刻国产大飞机项目为国家重大科技专项项目,立项十七载终迎日出时刻。2006 年 2月 9 日,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规 ...
报告出品方: 财通证券

以下为报告原文节选

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1 历时十七载,国产大飞机终迎日出时刻

国产大飞机项目为国家重大科技专项项目,立项十七载终迎日出时刻。2006 年 2月 9 日,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》,大型飞机重大专项被确定为 16 个重大科技专项之一;2008 年 5 月,专注于商用大飞机项目的中国商飞在上海成立;2009 年 1 月,中国商飞正式发布首个单通道客机代号 COMAC 919,简称 C919;2009 年至 2015 年间,C919 机头、前机身、中机身等部段陆续在各大配套厂商下线并交付;2015 年 11 月,C919 大型客机首架机在浦东基地正式总装下线;2017 年至 2022 年间,C919 完成多架多批次试飞验证;2022 年,C919 陆续获得型号合格证、生产许可证及单机适航证。2023 年 5月 28 日,C919 正式顺利完成首次商业飞行;2023 年 7 月 14 日,第二架 C919 交付中国东方航空公司。立项十七年后的今天,国产大飞机终于迎来日出时刻。



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C919 飞机类型为数量占比最高的窄体客机,三大商用客机类型中国已有其二。按
照《民航行业发展统计公报》分类,商用客机可以分为支线客机、窄体客机和宽
体客机。C919 大型客机是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知
识产权的喷气式干线客机,座级 158-192 座,航程 4075-5555 公里,产品类型为最
受市场欢迎的窄体客机。截至目前,我国支线客机 ARJ21 已经安全运营突破 20 万
小时步入规模经济运营阶段,C919 已正式投入商业运营,三大类商用客机类型中,
除 CR929 目前正处于研制状态外,中国已经拥有两大类商用客机型号,匹配中国
最主流市场:截至 2022 年 12 月 31 日,C919 所在窄体客机类型占据中国客机数
量的 81.81%,ARJ21 所在的支线客机类型占中国客机数量的 6.22%,二者合计
88.03%。




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C919 全面对标 A320 和 B737,性能接近但价格更优。C919 产品定位为窄体客机,性能参数与空客最新一代客机A320 Neo及波音最新一代窄体客机B737-10相近,所用发动机为 CFM 公司提供的 LEAP-1C,与 A320 Neo 及 B737-10 配置航空发动机同属 LEAP 系列,减碳效果显著,与上一代 CFM56 发动机相比,减排 15%二氧化碳及 50%氮氧化合物。根据《中国东方航空股份有限公司 2022 年度非公开发行 A 股股票预案》,C919 目录价格为 0.99 亿元,与 A320 Neo 及 B737-10 相比拥有一定优势。




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2 万亿市场空间广阔,三足鼎立格局有望逐渐形成

2.1 疫情影响逐渐消散,商用航空市场开启复苏

过去数十年世界航空客运人次数与 GDP 走势相近但增速略高于 GDP 增速,受疫情影响出现暂时性萎缩。世界航空运输业发展与 GDP 发展水平息息相关,过去四十年,世界主要国家 GDP 总量稳步增长(本文选择 2021 年 GDP 排名前八国家的按美元计算的不变价格 GDP 为例),1980-2019 年,世界 GDP 排名前八国家的不变价格 GDP 总量从 15.78 万亿美元增长至 52.78 万亿美元,年复合增长率 3.14%;同期,该八个国家航空客运人次从 1980 年的 4.18 亿人次增长至 2019 年的 22.35亿人次,年复合增长率 4.39%,航空客运人次总体走势与 GDP 总量走势相近但增速略高于 GDP 增速。2020 年,受到疫情因素强烈冲击,GDP 排名前 8 国家航空客运人次数从 2019 年的 22.35 亿人次下降至 9.96 亿人次。




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新冠疫情不再是全球突发卫生事件,全球航空业有望于 2023 年底恢复至疫情前水平。根据联合国官网信息,世界卫生组织总干事谭德塞于 2023 年 5 月 5 日接受《国际卫生条例(2005)》新冠大流行突发事件委员会第十五次会议的建议,决定宣布新冠疫情不再构成国际关注的突发公共卫生事件。根据国际航空运输协会(IATA)数据,2022 年航空客运总量(按照收入客公里计算)相比 2021 年增长 64.4%。全球 2022 年全年客运量为疫情前(2019 年)水平的 68.5%,2022 年 12 月客运总量比 2021 年同期增长 39.7%,已恢复至 2019 年 12 月水平的 76.9%。根据联合国官网预测,世界旅行需求有望在 2023 年恢复到疫情前水平。根据中国商飞预测,2019-2041 年,全球航空旅客周转量(RPK)年均增长率有望达到 3.9%。




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2.2 需求端:2022-2041 年,C919 所在细分市场平均年产值或近万亿元

2022-2041 年,全球客运飞机年均交付价值或超过 2 万亿元。根据中国商飞预测,未来二十年,全球航空旅客周转量将以平均每年 3.9%的速度递增,中国航空旅客周转量将以平均每年 5.6%的速度增长,到 2041 年,全球航空旅客周转量将是 2021年的 4.4 倍、2019 年的 2.3 倍。根据中国商飞预测,到 2041 年,预计全球客机机队规模将达到 47531 架,是 2021 年机队(20563 架)的 2.3 倍。未来二十年,预计将有约 42428 架新机交付用于替代退役客机及满足新增航空客运需求,价值约为 6.4 万亿美元(以 2021 年目录价格为基础),按照 7:1 的汇率粗略计算,年均交付价值约为 2.24 万亿元人民币,中国航空公司将接收其中的 9284 架新机,市场价值约 1.47 万亿美元,即年均约 5145 亿元人民币。值得一提的是,C919 作为中型窄体客机,其对应 2022-2041 年全球预计交付量 20587 架,价值 24161 亿美元,其市场空间在九大细分赛道(见图 6)中最为广阔。




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2022-2041 年支线客机交

付将以 ARJ21 为代表的大型支线客机为主。截至 2021 年底,涡扇支线客机占全球客机机队比例为 12.2%,根据中国商飞预测,预计到 2041年这一比例将下降至 10.4%,未来市场需求主要集中在大型涡扇支线客机,2022-2041 年,约有 78%的现役涡扇支线客机将陆续退役,预计涡扇支线客机的交付量约为 4,367 架,其中 85.3% (约 3723 架)为大型涡扇支线客机,值得一提的是,ARJ21 飞机正是这一分类。目前涡扇支线客机的订单主要集中在大型涡扇支线客机。




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2022-2041 年窄体客机平均年交付价值有望超万亿元,其中 C919 所在的中型窄体客机细分赛道市场空间最为广阔。根据中国商飞预测,预计到 2041 年,全球现役机队中约 75%的单通道喷气客机将被燃油效率更高的全新单通道喷气客机替换。
2022-2041 年,中国商飞预计全球将有 30,367 架窄体喷气客机交付运营。2022-2041年,中国商飞预计小型窄体客机、中型窄体客机和大型窄体客机交付价值将分别为 1890、24161、10377 亿美元,合计 36428 亿美元,按照 7:1 汇率计算合计254996 亿人民币,粗略估算平均年产值超过万亿元。C919 作为此中型窄体客机赛道的新兴力量,大有可为。




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2022-2041 年宽体客机交付将以小型宽体喷气客机为主。受新冠疫情影响,大量国际航线停飞,大批宽体客机封存,宽体客机退役将因此加快。未来,随着各国边境的重新开放和国际航线的恢复,宽体喷气客机的需求将大幅提升。根据中国商飞预测,2022-2041 年,预计全球将有数量达 7694 架、总价值约 2.5 万亿美元的宽体喷气客机交付运营。其中,约 74%为小型宽体喷气客机,包括 200-300 座的客机,该类型客机具有很强的运营灵活性和广泛的航线适应性。中国商飞预计宽体喷气客机机队的年均增长率为 4.8%,平均座位数将从 291 座增至 316 座。2022-2041 年,预计约有 72%的现有宽体机队将被替代。




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2.3 供给端:当前双寡头垄断格局,中国商飞未来有望成为第三极

当前空客波音处于寡头垄断地位,庞巴迪等厂商只能在支线客机领域占据一定份额。经过长期的产业发展、国家博弈和市场竞争,全球民机产业逐渐形成了波音公司和空客公司“双寡头”垄断格局,2012 年以来基本占据全球喷气客机约 90%的市场份额,2018 年 10 月和 2019 年 3 月,两起坠机事故使得波音最畅销的机型737 MAX 全球停飞。2020 年发生新冠肺炎疫情,全球航空业遭受重创,波音更是深陷泥潭,在与空客的竞争中落于下风,但总体而言,民用飞机市场依旧被空客和波音占据垄断地位,2021 年二者市场份额合计达到 92%。而市场剩余部分,则被庞巴迪、巴西航空等依靠部分支线客机占据。




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ARJ21 已累计交付百

架,国际化征程已然开启。ARJ21 新支线飞机是我国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中短程新型涡扇支线客机,座级78-97 座,航程 2225-3700 公里。于 2014 年 12 月 30 日取得中国民航局型号合格证,2017 年 7 月 9 日取得中国民航局生产许可证,截至 2022 年 12 月 29 日,ARJ21 已累计交付 100 架。除了国内航空公司外,ARJ21 还于 2022 年 12 月 28 日首次向海外用户印尼翎亚航空交付了第一架飞机,迈出了 ARJ21 飞机海外运营的第一步。截至 2023 年 3 月 18 日,ARJ21 飞机已安全运行突破 20 万小时,安全运送旅客超 500 万人次。随着 ARJ21 认可度不断提升,其国内外市场份额有望稳步增加。


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C919 商业首航成功,世界干线客机迎来中国制造。2023 年 5 月 28 日 12 时 31 分,由 C919 大型客机执飞的东方航空 MU9191 航班平稳降落在北京首都国际机场,标志着该机型圆满完成首个商业航班飞行,正式进入民航市场,开启市场化运营、产业化发展新征程。C919 大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机,于 2007 年立项,2017 年首飞,2022 年 9月完成全部适航审定工作后获中国民用航空局颁发的型号合格证。中国商飞副总经理魏应彪表示,“历经几代人的努力,我国民航运输市场首次拥有了中国自主研发的喷气式干线飞机,大飞机事业已经迈入规模化系列化发展新征程。”



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C919 订单累计已近 1200 架,CR929 客机完成首轮需求验证,世界商用客机双寡头格局有望迎来第三极。2023 年 1 月 12 日,上海市人大代表、中国商用飞机有限责任公司党委常委、副总经理张玉金介绍,目前 C919 订单数量已接近 1200 单。
此外,根据上海市科学技术委员会发布的《2022 上海科技进步报告》,CR929 已完成首轮需求验证,首批飞机级和系统级需求验证率达 98%,并正在持续开展复材机身研制。目前,中国已经完成了支线客机、窄体客机、宽体客机中的支线客机和窄体客机的布局,其中 C919 所在的窄体客机作为市场主流机型,有望助力中国商飞成为世界第三大干线客机制造商,世界民航空客波音双寡头格局有望逐渐改变为三足鼎立格局。


3 国产大飞机产业链解析

3.1 国之重器,带飞万亿产业链

大飞机产业是国家战略新兴产业,产业地位举足轻重。波音公司的研究表明,民用机销售额每增长 1%,对国民经济的增长拉动为 0.714%。根据金伟《打造并拓展中国大飞机产业链》所述,一个航空项目 10 年后给当地带来的效益产出比为 1∶80,技术转移比为 1∶16,就业带动比为 1∶12。发展大飞机产业,不仅可以带来制造和运营使用的直接经济贡献,而且将有力地支撑国民经济各部门优化资源配置效率,促进国民经济发展。根据美国兰德智库研究,大飞机研制及其核心技术衍射到相关产业,可以达到 1∶15 的带动效应。研制和发展大飞机,不仅能带动诸多基础学科的重大进展,还能带动新材料、现代制造、先进动力、电子信息、自动控制、计算机等领域关键技术的群体突破,拉动众多高新技术产业发展。




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C919 成功投入商业运营,国产大飞机产业链迎来黎明时刻。我国民用飞机产业发展相对较为滞后,参与大飞机产业链主要通过国际转包的方式,但总体来看,我国飞机产业链通过国际转包业务空间有限,2022 年,我国航空装备上市公司(申万Ⅱ级)国外总收入合计 97.63 亿元,占其总收入的 4.52%,其中扣除非大飞机外包业务,其通过外包业务参与大飞机产业的收入更少。C919 的成功商业运营,或将带动中国大飞机产业链相关企业在大飞机领域的收入逐渐提升。目前,国内航空装备企业参与 C919 产业链主要通过独自供货或与国外企业成立合资公司供货的方式进行,未来国内航空装备企业在大飞机产业链的参与度有望随着技术成熟度的提升而进一步提高。




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C919 制造采用“主制造商-供应商”模式。由于飞机研发及制造过程中需要大量不同类型技术,且面临着项目开发周期长、风险高、回报周期长的特点,因此由一家公司完成公司的所有结构、系统和零部件的设计制造既不经济,也不现实,因此民用运输机类飞机的设计和生产一般采用“主制造商-供应商”模式,由主机厂和供应商共同合作开发完成。例如波音公司在 787 项目和空客公司在 A380 项目中承担的工作量均约占 20%左右,并由各级供应商协助完成其余工作。作为我国大飞机研制主体单位,中国商飞公司在现有民机项目研制一开始就确定采用“主制造商-供应商”模式:无论 ARJ21 还是 C919 项目,均由供应商来承担机体部段、系统和设备的制造以及子系统集成,中国商飞公司承担总体设计、基体部段总装、系统及设备安装和部分子系统集成。根据中国商飞官网显示,商飞目前拥有 I 类供应商 39 家,II 类供应商 25 家,III 类供应商 56 家。按照供应商在供应链中的环节,也可以将其分为原材料、零部件、子系统供应商。




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3.2 原材料:九层之台,起于累土

原材料是飞机的基础,对飞机各方面性能有着决定性影响。原材料对飞机制造、认证、使用和维护有着关键性影响,原材料对飞机的影响贯穿整个飞机生命周期,包括但不限于:

① 飞机油耗;

② 新机购置费用;

③ 飞机设计的选择空间;

④ 现役飞机结构升级费用;

⑤ 航空发动机推力和燃油效率;

⑥ 现役飞机及航空发动机维护性;

⑦ 飞机性能,如速度、航程、最大载荷等;

⑧ 飞机及航空发动机安全性、可靠性、寿命等性能。

由于飞机的特殊性,其对材料有密度、弹性模量、屈服强度、疲劳性能、抗腐蚀性、耐高温性等诸多方面的严苛要求。这一系列要求使得目前现存的 12 万余种材料中仅有少于 0.05%的材料适合用在飞机上。目前飞机结构的主流材料为铝合金、钛合金、结构钢和复合材料,此外,高温合金(航发热端部件)、镁合金(早期飞机)、陶瓷基复合材料(先进航发涡轮部件)、雷达吸波材料(先进战机隐身涂层)等材料也在飞机上有一定应用。




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铝合金仍旧是国产民用飞机的主要原材料,钛合金及复合材料用量占比明显提升。
铝合金以其低廉的价格,较高的比强度成为了传统飞机的主要结构材料,如目前波音 737 机型铝合金重量占比达到 81%,ARJ21 和 C919 铝合金重量占比分别为75%和 65%。然而随着材料技术的不断进步和对飞机性能要求的提高,钛合金及复合材料以其更好的性能开始在新型飞机上占据更多的重量占比,从 ARJ21 到C919,钛合金用量占比从 2%提升至 9%,复合材料占比从 8%提升至 12%。




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3.2.1 铝合金:质优价廉,目前仍是主流材料

根据工艺,铝合金可分为铸造铝合金、冷处理变形铝合金和热处理变形铝合金,飞机上主要使用热处理变形铝合金。目前,国际上有 500 种以上的铝合金,根据合金成分,处理工艺等差异,国际合金命名系统(IADS)对铝合金进行了命名,如 MNXY,其中 M 代表系列,目前划分了 8 个系列;N 代表铝合金处理次数;后两位数字 XY 仅对 1XXX 系列铝合金有意义,表示其纯度,例如,1200 铝的最低纯度为 99.00%,1145 铝的纯度至少为 99.45%,而对于 2XXX-8XXX 系列铝合金,后两位数字 XY 没有明确意义,仅用于区分系列中的不同合金。铝合金的热处理状态可以分为 F、O、H、W、T 等五类,目前,飞机上主要使用的铝合金为高强度的 2XXX 系(2024、2224、2324、2424、2524 等)和超高强度的 7XXX 系(7075、7475、7050、7150、7055、7085 等),热处理状态多为 T 类。我国典型国产飞机ARJ21 及 C919 选材均以铝合金为主,铝制零部件质量分别占飞机结构质量的 75%和 65%。




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(特别说明:本文来源于公开资料,摘录内容仅供参考,不构成任何投资建议,如需使用请参阅报告原文。)

精选报告来源:报告派





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