一、行业相关定义
航空发动机被誉为是“现代工业皇冠上的明珠”,是一种高度复杂和精密的热力机械,是为航空器提供飞行动力的装置,是航空器的“心脏”,是保证航空器飞行性能与安全的关键部件。航空发动机使用可燃物质(如航空煤油)和空气混合,在燃烧过程中产生高温高压气体,通过喷射推动飞机飞行。航空发动机的重要性在于其能够提供大量的推力,将飞机带离地面并使其在空中保持稳定的速度和高度。除了提供动力外,航空发动机还需满足高安全性和高可靠性的要求,因为故障可能对飞行造成严重威胁。
航空发动机制造指主要用来产生拉力或推力使飞机前进的发动机设备。除了产生前进力外,还可以为飞机上的用电设备提供电力,为空调设备等用气设备提供气源。航空发动机制造产业链包括原材料研发、零部件生产制造、分系统和整机制造。
二、行业发展历程回顾
我国航空发动机的研制始于上世纪六十年代,大致经历了三个阶段。
第一阶段。第一阶段是60年代至80年代中期,这一阶段主要特征是引进国外发动机仿制结合自主研发,其中代表型号是涡喷-6和涡扇-9。涡喷-6是在苏制Pд-9Б喷气发动机基础上仿制而形成的第一个发动机系列型号,涡扇-9是西安航空发动机公司根据从英国罗尔斯·罗伊斯公司引进的斯贝MK202发动机试制而成的,代号为WS-9。
第二阶段。第二阶段是80年代中期至90年代末期,这一阶段以自主研发为主,代表型号有涡喷14型发动机和涡扇-10系列发动机。涡喷14又称“昆仑”发动机,是我国自行研制的第一台具有全部知识产权的中等推力级加力涡轮喷气发动机。涡扇-10系列发动机简称WS-10,代号“太行”,是由中国航空研究院606所研制的国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机,也是中国第一台大推力涡轮风扇发动机。
第三阶段。第三阶段是2000年初至今,经过近50年的发展,已经建立了相对完整的发动机研制生产体系,具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等各类发动机的系列研制生产能力,并向世界先进水平迈进。
三、行业发展现状
1、市场规模
近年来随着航工工业的不断发展,我国航空发动机行业市场规模不断增长。2018年-2022年,我国航空发动机行业市场规模由1259.4亿元增长至1533.0亿元,年均复合增长率4.01%。
数据来源:观研天下数据中心整理
2、供应规模
根据观研报告网发布的《中国航空发动机行业现状深度研究与发展前景预测报告(2023-2030年)》显示,上世纪50年代,中国航空发动机的研制才刚刚起步,开发初期与国际先进水平存在较大差距,我国初代发动机主要以仿制为主(我国第一台涡喷发动机涡喷5是基于苏联BK-1Φ发动机的技术资料仿制而成)。进入70年代初期,我国通过与英国洽谈,获得斯贝MK202军用发动机专利,后续随材料技术的进步,涡扇9(秦岭)发动机最终于2003年7月通过技术鉴定。此后“太行”、“峨眉”等先进发动机的相继问世,进一步奠定我国在军用航空发动机方面的国际地位。然而在早期大型商用飞机项目缺失的背景下,我国商用发动机产业的发展与民用航空运输业相比明显失衡,商用发动机也是我国航空发动机未来发展的重点方向。
从生产情况来看,随着我国航空发动机产业化进程加速,近年来我国航空发动机保持增长态势,2018-2022年,产品从3816台增长到4757台。
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3、需求规模
航空发动机主要应用在飞机上。因此受益于飞机数量的不断增加,我国航空发动机市场需求也较为旺盛。近年来我国国民航飞机保有量总体保持增长走势。数据显示,截至2022年底,我国民航全行业运输飞机期末在册架数4165架,比上年底增加151架。
数据来源:国家民航局,观研天下数据中心整理
其中民航客机占据主要市场。数据显示,2021年我国民航客机数量为3856架,同比增长3.74%,2022年我国民航客机数量为3942架,占运输总机队的94.6%。
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2021年我国民航客机数量为198架,同比增长6.45%;2022年我国民航客机数量为223架,占运输总机队的5.4%。
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在航空发动机需求方面,随着我国航空业的发展,我国航空发动机需求量越来越大。2022年需求量达到6387台。
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四、未来发展趋势预测
从宏观层面来看,《国家创新驱动发展战略纲要》中明确提出 2050 年建成世界科技创新强国“三步走”目标;《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中也再一次提出将航空航天作为战略新兴产业大力发展,坚定不移建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国,推进产业基础高级化产业链现代化,提高经济质量效益和核心竞争力。《二十大报告》中也明确了要统筹加强各方向各领域军事斗争,大抓实战化军事训练,大刀阔斧深化国防和军事改革,重构人民军队领导指挥体制、现代军事力量体系、军事政策制度,加快国防和军队现代化建设。上述文件对我国未来数十年航空航天行业的发展提供了基础性的规划,预示着未来航空装备行业或将有较大的发展潜力和前景。
我国目前军机数量较世界强国仍有一定差距,未来军机需求较大。根据《World Air Forces 2022》相关数据,美国拥有军机 13,246 架,占世界军机总量的 25%,中国拥有军机 3,285架,占世界军机总量的 6%,中国目前军机数量仅大约占美国军机总量的四分之一,军机数量较少,未来需求空间较大。按机型细分,我国拥有战斗机 1571 架,美国 2740 架,相比于其他机型而言差距较小,这也得益于我国三代机的加速批产和推动四、五代机的研发。未来我国军机各机型均有较大需求量,市场空间广阔。
此外,我国民用飞机未来市场需求也较大。国际民用航空市场窄体客机用大型涡扇发动机已发展了四代,宽体客机用大型涡扇发动机发展了三代,民用大功率涡桨发动机、民用涡轴发动机已经发展了四代,耗油率不断降低、首翻期不断延长,产品经济性不断提高;用于中小型多用途的小功率民用涡桨发动机在经济性、安全性等方面不断提高;用于教练机/特种作业飞机(直升机)的民用航空活塞发动机产品成熟且已大众化。国内民用航空市场空间巨大,目前我国自主研发的民航机 C919 即将迎来批产,航空产业景气度或将得到提升。随着我国经济的持续增长以及现有城市规模的扩大与新城市群的产生,预计到 2030 年,我国将成为世界第一大单一国家航空运输市场。
目前我国国内航空动力装备将形成一、二代机加速淘汰,三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面。随着航空发动机研发能力的不断提升,我国航发技术正在逐渐追赶世界先进水平。2022 年 11 月 8 日,第十四届中国国际航空航天博览会(中国航展)11 月 8 日在广东珠海开幕。中国航空发动机集团有限公司携 AEF1300 大涵道比涡扇发动机、“太行”系列发动机、CJ2000 发动机等多款新型产品精彩亮相,其中首次亮相的AEF1300 发动机令人瞩目。这是中国航发自主研制的大推力、低油耗、大涵道比涡扇发动机,是我国航空动力技术创新发展的典型产品。我国目前发动机自主研发技术提升较快,且高温合金等航发原材料、零部件产品的国产化也在不断推进,以上都说明了航空发动机行业未来发展潜力较大。(WWTQ)
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