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C919完成首秀,中国大飞机万亿美元价值产业链深度分析

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大飞机完成首秀 C919或拉动万亿美元产业链价值

2017年5月5日下午2点,上海浦东机场第四跑道,我国自主研制的首款国际主流水准的干线客机C919顺利起飞,历时1小时20分钟后,完成空中首秀。激动渐退,国人开始冷静思考:C919的自主研制是如何实现的?在全球高度垄断的民航制造业,C919首飞之后还将面临多少挑战才能被全球商业市场接受?这个从诞生之日就承载太多民族希望的大项目,在首飞成功后又将带动多少经济效益?

“自主研制”是如何实现的?

C919的研发模式是大型客机制造企业普遍采取的一种运作模式——“主—供”模式,这种模式历经了全球民航制造业40年的探索。

中国商飞向记者介绍,“主制造商一供应商”的运作模式基于现代企业制度考虑,在海内外优选系统设备和机体结构等方面的优质供应商,重点加强飞机设计集成、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证等能力建设。在这种模式下,C919的研制机体部件主要由国内供应商承制,包括雷达罩、机头、机身、机翼等;发动机及主要机载系统,则根据订户需求,由国外供应商同国内相关企业开展合资或合作共同完成。

对此,外界有人提出质疑:“C919能算自主研制的吗?”

中国民航大学经济管理学院教授李晓津表示:“虽然C919很多部件依靠国外主流供应商,但是在生产过程中离不开自主研发和创新,包括中国民航大学在内的30多所高校和其他科研机构都有参与。”对于一架飞机而言,到底什么是自主设计?C919总设计师吴光辉认为,拥有完全自主知识产权是针对飞机整体设计来说的。这主要体现在三个方面:第一,根据市场需求,设定设计方案;第二,零部件供应需符合设计方案;第三,系统集成掌握在自己手中。吴光辉认为:“中国商飞的知识产权体现在对系统之间的集成控制上。C919上有几百万个接口,这关系到液压、航电等多系统之间的关联,绝不是简单的拼接。如何关联,就取决于飞机的设计方案。”

据了解, 虽然全球航空制造业看起来已处于垄断状态之中,但实际却是几乎没有一架飞机是完全在一家工厂里生产出来的。比如空客飞机有30%的制造是在美国进行,而波音飞机35%的制造是在日本完成。中国商飞提供的资料显示,波音公司目前将重点放在装配和集成上,其他的活动由供应商完成,这种管理模式被称为全球风险合作下的供应商管理。

以波音公司在全球外包生产程度最高的机型波音787为例,按价格计算,波音公司本身只负责生产大约10%——尾翼和最后组装,其余零部件是由40家合作伙伴提供的,机翼是在日本生产的,碳复合材料机身是在意大利和美国其他地方生产的,起落架是在法国生产的。

空客和波音一样,同样在供应链管理中采用了风险共担策略,但不同之处在于空客更为保守,长期以来空客很少把最新机型的关键部件外包出去。例如空客在启动了A380客机项目后,才将A320的机翼外包给西安飞机制造公司生产。

纵观全球国际民用航空制造业,民用干线飞机的制造现在基本已经被波音和空客垄断,其他国家的民用航空制造业总体上尚处于起步阶段,资金分散、技术力量薄弱,只能在支线飞机以下的市场中探寻发展机会。

李晓津教授表示:“C919的‘主—供’模式在当前条件下是比较合适的,通过在全球范围内选择最优供应商,可以缩短我们的各种差距,借助外力追赶。”中国商飞方面认为:“主—供”模式是顺势而为的必然选择,这一模式可以有效融入世界大型客机产业链,加快与国际接轨的步伐。

新的挑战:接受市场和客户的检验

按照中国商飞的计划,C919首飞成功将进入适航取证阶段,接受各项飞机适航的测试考验,为敲开市场大门做准备。

“适航取证”是大型客机进入市场的前提,是保证大型客机安全性的基础。在民用飞机制造领域,FAA(美国联邦航空管理局)与EASA(欧洲航空安全局)已经在事实上构成了全球标准。一款民用飞机产品如果希望进入全球主流航空市场,获得FAA和EASA的认证极为重要。在此之前,我国自己研制的喷气式支线客机ARJ21飞机,适航取证用了6年的时间,其间需要经过高温高寒、自然结冰等多重考验,这些科目比首飞时试验的科目难得多。

C919取证将共计729项,预计飞行4200小时、2282架次,才能完成适航取证任务。中国商飞认为:一款飞机的研制历程就是一条陡峭曲折的曲线,它每向上、向前一步,都会面对一个新的、看似不可逾越的障碍。适航取证完成后,飞机能否经受住客户和市场的检验,更是检验民用机项目是否成功的最终标准。

中国商飞C919大型客机专家咨询组成员、ARJ21-700飞机原总设计师吴兴世曾在接受媒体采访时表示,飞机首飞成功后,要进入市场还要分三步:第一步,取得型号合格证,拿到走向市场的通行证;第二步,做好批量生产的准备和客户服务的各种准备,目前先进的民用飞机在一年以前,会把所有为客户准备的工作做好;第三步,通过高效安全的飞行记录进入市场,站稳脚跟,以后在客户服务中间实现发展。

空客公司第一个民机型号A300从酝酿到真正实现商业的成功(销售出300架)经过了15年的坎坷。其1972年10月首飞成功,三年后,真正售出的只有20架,1976年更是出现了在当年5月销售出1架之后持续16个月没有一份订单的情况。直到1981年石油危机凸显出低成本优势后,A300才爬出“市场泥潭”。

相比之下,C919要顺利的多:目前C919已获得全球23家用户的570架飞机订单。

李晓津教授认为:“如何更好更快地进入商业应用是我们面临的挑战。目前看来,C919比较注重客户需求,相关技术人员已经理解客户眼中的好飞机是‘安全、舒适、环保、经济’,在此原则下,C919还要继续完善相关细节,比如在安全方面争取美国和欧洲的适航认证,实现国际水准的安全管理;在经济性方面做好与竞争对手的相关对标。总之,在坚持国际采购的前提下更充分地调研航空公司和旅客需求,围绕国内用户特殊需求进行产品完善。特别是未来,C919可能面临更多竞争对手的挑战,不仅波音、空客,包括巴西、加拿大乃至俄罗斯等国的企业都在该领域有丰富的经验。”

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商业价值和意义:不仅拉动产业链效益万亿美元,还将倒逼我国工业标准升级

C919首飞前一日,大飞机概念股已提前开启资本盛宴。博云新材强势涨停,宝钛股份、贵航股份、中航飞机等股票集体拉升。

C919“主—供”模式有16家材料制造商和54家标准件制造商。业内人士认为,除了对资本市场的助推,长远看C919所带动的经济效益将不可估量。

中国商飞2010年至2029年市场预测年报显示,中国航空运输市场对民用飞机的需求最为强劲,共需补充各型民用飞机4439架,其中150座级单通道客机2950架、双通道喷气客机802架、涡扇喷气支线客机687架,总价值超过4500亿美元。此外,到2029年,全球共需要30230架干线和支线飞机,其中,单通道飞机19921架。

C919正可以对应需求最大的单通道客机。那么,C919成功进入商业应用后将带来怎样的经济利益?

最直接的表现就是将为上下游企业提供更多的就业机会。数据显示,波音在2012年增加航空产业相关就业岗位1323040个。

一架大型商用飞机集成300万到500万个零配件。根据中国商飞提供的资料显示,从上游看,其研制能带动新材料、现代制造、先进动力等领域关键技术的群体突破,可拉动众多高技术产业发展,技术扩散率高达60%;而且产业的技术升级必然要求包括流体力学、固体力学、计算数学等基础学科的进步。从下游看,大型民用飞机的商业运营,对民航运输、航空金融等产业有着不小的影响。

日本一项研究表明,如将民用船舶业对产业拉动值以1元钱计算,那么汽车为80元,大型民用飞机为800元。根据国信证券分析,C919比波音和空客同等机型的价格低20%左右,C919的单机报价仅为7000万~8000万美元。如果以单价5000万美元计算,首批566架C919能使中国商飞获得583亿美元的收入,如果按2000架算,C919未来的市场空间超过1000亿美元。按1比8的比例,其对于产业链价值的拉动能够达到万亿美元。

如今,上海市政府已经将民用航空产业作为上海未来发展的重要支柱产业发展。《浦东新区民用航空产业“十二五”及远景规划》显示,通过15至20年的努力,浦东将形成一个产值规模1500亿元以上、财政贡献100亿元以上的民用航空产业集群。

据了解,2016至2020年,浦东将着力发展航空及相关企业200家,实现航空主营业务产值1000亿元,形成大型客机年产150架的能力,累计投资规模可达1200亿元。李晓津表示,大型飞机技术的突破,除了带动一批新产业的发展,还可以通过在国内不断拓展产业链并引入适航认证,倒逼我国工业标准升级,从而带动我国工业制造能力和水平的全面提升。

中国大飞机产业链梳理及深度研究分析

我国单通道喷气客机需求接近4000亿美元

我国航空运输业稳定增长。2014年我国航空运输业保持了平稳增长,全年共完成运输总周转量748.1亿吨公里,同比增长11.4%,旅客运输量3.9亿人次,同比增长10.7%,货邮运输量594万吨,同比增长5.9%,运输总周转量达到了全球第二。我国民机机队规模持续增长,2014年机队规模达到2370架,其中客机2259架,货机111架。

全球单通道喷气客机需求量最大

未来20年全球民用飞机市场接近5万亿美元。中国商飞公司发布了2015-2034年民用飞机市场预测年报。到2034年,预计全球喷气客机机队规模有望达到41949架,是现有机队的2.1倍。而未来20年里,现役飞机中的70%将退出商业客运服务,除了退役外部分将改装成公务机、货机或他用。未来20年,预计将有37049架新机交付,价值总量接近5万亿美元,其中涡扇支线客机交付量约为4673架,价值超过2000亿美元,其中80%为90座级,至2034年,66%的现役涡扇支线客机将退役;单通道喷气客机交付量约为24144架,价值达到2.25万亿美元,其中70%为160座级。据中国商飞公司的客机交付预测,到2034年,亚太地区(含中国)将会拥有全球最大的单通道喷气客机机队;双通道喷气客机交付量约为8232架,价值达到2.37万亿美元。

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我国将是全球民用飞机的第二大市场

至2034年,我国占全球客机机队比例将由2014年的12%增长到超过17%。未来20年全球航空旅客周转量将以每年4.7%的速度增长,而我国的航空旅客周转量则有望以每年6.8%的速度增长,发展速度明显高于全球市场。到2034年,我国机队规模有望达到7034架,预计平均年增长率为5.5%,我国将新增客机6218架,市场价值总量超过8000亿美元,其中50座以上涡扇支线客机交付量约为773架,价值347亿美元;单通道喷气客机交付量约为4195架,价值3900亿美元;双通道喷气客机交付量约为1250架,价值3800亿美元。

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大飞机展翅欲飞

大飞机是指起飞总重超过100吨的运输类飞机,包括军用大型运输机和民用大型运输机,也包括一次航程达到3000公里的军用或乘坐达到100座以上的民用客机。我国一般把150座以上的客机称为大型客机。目前全球只有美国、俄罗斯和欧盟有能力研制大飞机。全球民用飞机产业,美国的波音公司和欧洲的空客公司早已在干线飞机上实现了绝对优势,而支线飞机则被加拿大的庞巴迪公司和巴西航空工业公司占据。

发展大飞机,打破波音和空客垄断

发展大飞机是国家战略。2006年2月,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划摘要(2006年-2020年)》,大飞机被确定为未来15年力争取得突破的16个重大科技专项之一。随后在十届人大四次会议上,温家宝总理宣布启动我国大飞机研制项目。2008年5月11日,中国商用飞机有限责任公司在上海挂牌成立。2009年1月,商飞公司正式发布首个单通道常规布局150座级大型客机,代号“COMAC919”,简称C919。

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C919订单已达517架。航空业界一般认为300至400架是一款全新设计飞机的盈亏点。大飞机的厂房按照年产100架飞机设计,目前初步规划20架起步。C919大型客机的直接运行成本目标计划比空客A320和波音737NG系列低10%以上,经济性、舒适性、安全性、环保性更佳,我们认为,与它的竞争对手相比,C919毫不逊色。

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建立民机产业集群,助力高端装备制造业升级

中国商飞带动产业升级。我们关注全球飞机产业的绝对霸主空客和波音可以发现,飞机产业对高端装备制造业影响深远。空客公司在全球有超过1500个供应商,而波音公司50%以上的零部件都是转包生产的。在我国,围绕C919项目,中国商飞建立了民机产业集群,中航工业所属的7家企业为机体结构供应商,宝钢集团、中铝集团等16家企业为材料供应商,并有54家标准件潜在供应商,国内共有242家大中型企业参与了大型客机的研制,此外还有CFM等16家跨国公司成为了大型客机机载系统的供应商。清华、北航、上交等36所高校也参与了大型客机项目研制。继高铁之后,C919项目带动了我国高端装备制造业的产业升级。

招标优先国内供应商。公司将按照“主制造商-供应商”模式,重点加强飞机设计集成、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证等能力。同时通过中国商飞战略的实施带动中国航空产业整体进步和发展。按照飞机部件的核心程度,飞机部件可以划分为机体、发动机、系统设备和材料/标准件。中国商飞也根据其进行了不同的区分,国内生产具有优势的优先在国内生产;国内没有优势的通过与国外合作的方式带动国内相关产业的技术进步和发展。

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机体设备:立足于国内科研力量,以国内现有航空工业制造单位(主要是中航工业体系内部单位)为主要依托,同时发挥其它行业包括民营企业的优势;

发动机:基于项目研制进度要求和整体研发能力,在对供应商工程、客服及商务等方面进行综合评估的基础上,选择国外供应商。对于国内发动机,待研制成熟并取得适航证时,可作为C919用户的选装发动机;

系统设备:根据目前国内外供应商的实际能力,以选择国外供应商为主,同时为确保国内供应商能有效参与研发,提升国内机载设备的研制和水平,在择优选择国外供应商的同时,要求和鼓励国外供应商与国内企事业单位合资合作,带动国内相关产业的发展;

材料/标准件:鼓励国内具有基础和条件的各种所有制形式(包括民营企业在内)的企事业单位参与竞争。

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大飞机价值量分解

大飞机价值量分解。一架大飞机由300-500万个零部件组成,这些零部件需要数千个供应商生产。从大的角度来看,飞机部件主要包括机体、发动机、机载设备(含航电设备和机电设备)以及其它四大部分,各自的价值量占比分别为40%、25%、30%(15%+15%)、5%。

机体部件:40%

整机制造商机体部件大多外包。整机制造商本身具有机体部件的生产制造能力,但出于专业化分工和全球协作的目的,波音和空客都不断剥离部件制造类资产,降低部件自制率。截至2008年,空客有分布在27个国家的1500多家供应商,而波音50%以上的零部件也都转包给了其供应商。从一般客机的价值量构成情况来看,机体部分占整个飞机价值量的40%。

机载设备:30%

机载设备品类繁多,可划分为航电设备和机电设备两大类。纷繁复杂的机载设备关系到飞机的安全性、操控性、经济性和安全性,是飞机整机的重要组成部分。机载设备直接关系到大飞机的经济性、安全性和适航功能,是飞机中非常核心的设备,占据整机价值量的30%左右。

发动机:25%

发动机是飞机的A类关键性部件。飞机发动机是飞机的心脏,对于飞机的综合性能起着决定性作用。不管从研制难度还是从价值量来看,航空发动机都是飞机部件里面单个价值量最大的部件,占据整机25%左右的价值量。

其它:5%

除上述的机体、发动机和机载设备之外,飞机内饰、电线电缆等也是飞机的有效组成部分,占据5%左右的价值量。

大飞机产业链全梳理

机体部件:国内企业已主导

中航飞机是机体部件最大受益供应商。C919  大型客机机体结构主要包括机头、前机身、中机身(含中央翼)、外翼、副翼、中后机身、后机身、垂尾、平尾、活动面等部段和相关部件,由中国商飞公司进行设计,由中航工业成飞、洪都、西飞、沈飞、哈飞和航天特种材料及工艺技术研究所、浙江西子航空工业有限公司等单位共同制造,并由中国商飞公司负责总装。单纯从价值量上来看,上市公司中航飞机占据了机体部件的50%,是机体部分最大的受益者。

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机载设备:合资生产引进技术

核心机载设备被国外垄断,核心配件毛利率水平高于整机制造。由于机载设备特别是核心设备如飞行控制系统、液压系统、燃油系统、通信系统、导航系统等决定飞机整机的整体性能,所以整机制造商在配套选择方面限制严格。现在核心设备控制在少数企业集团手中,例如Rockwell  Collins的航电系统、Hamilton Sundstrand的电源系统、Parker Hannifin  Corporation的液压系统和燃油系统、Honeywell的飞行控制系统等等。由于核心配件市场集中度相对较高,而且处于安全性、经济性方面的考虑,整机制造商往往会选择相对固定的核心配件供应商。再加上核心配件相对整机制造投入成本和面临的风险相对较小,规模经济明显,所以其毛利率水平高于整机制造。

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设立合资企业带动技术发展。昂际航电是C919航电系统的主供应商,承担了接近一半的航电系统供应任务,作为中航工业集团和美国GE的合资公司,其主要为C919研发综合航电系统,提供综合模块化航电系统(IMA),包括核心航电系统、飞机管理系统、综合显示系统、机载维护系统和飞行记录系统。目前,国内供应商尚不具备独立供应大飞机的能力。虽然经过数十年的发展,我国机载设备企业在军机配备方面已经逐渐成熟,但是在经济性、适航性方面与国际龙头企业差距甚大,而通过C919项目设立合资公司可有效带动我国机载设备企业的技术发展。

中航电子、中航机电、博云新材等受益最大。飞机系统设备由于进入壁垒高,中航工业在国内并无对手。所以在大飞机系统设备国产化过程中,航电设备对应的中航电子和机电设备对应的中航机电受益最大。而国内的刹车系统主要在在博云新材和中航飞机控股的西安制动两家之间竞争。

发动机:国产化尚需时间

国际发动机市场寡头垄断。全球发动机供应商主要是通用电气发动机公司(GEAE)、普惠公司(P&W)、罗罗公司(Rolls-Royce)以及它们参股的IAE、CFM和EA。从市场份额来看,P&W的市场份额不断被CFM等厂商蚕食,行业领先地位让位于CFM。

民用发动机仍依赖进口,国产化尚需时间。2009年12月,中国商飞公司选定CFM公司的LEAP-X1C 发动机作为  C919大型客机唯一的国外启动动力装置。中航商发也与CFM国际公司签订谅解备忘录,计划在国内合资建立用于LEAP-X1C飞机发动机总装和试车的生产线。同时中国商发与德国MTU航空发动机公司签订了谅解备忘录,双方就在研制我国自主知识产权民机发动机方面开展合作达成了初步意向。

中航动力、成发科技、中航动控、钢研高纳受益于民用航空发动机国产化。中航商发将寻找包括单元体供应商、系统供应商、原材料供应商在内的优秀供应商参与到国产大飞机发动机项目,推进我国民机发动机产业化发展和跨越式发展。我们认为民用发动机国产化有利于中航动力、成发科技、中航动控的部件制造及钢研高纳高温合金材料需求和技术水平的提升。

标签: C919大飞机产业链市场规模

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