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軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成及市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 煉石    2024-04-27

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)基本情況與產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是以化石燃料作為能源，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、為飛行器提供動(dòng)力的機(jī)械裝置。航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的“心臟”，其產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜和專業(yè)化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)，具有高壓、高轉(zhuǎn)速、高溫、長(zhǎng)期循環(huán)往復(fù)工作的運(yùn)行特點(diǎn)，嚴(yán)苛的工作條件和高可靠性要求決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制需要綜合工程熱力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、燃燒學(xué)等諸多前沿學(xué)科來共同實(shí)現(xiàn)，因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠”。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家軍事裝備水平、科技實(shí)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，具有極高的軍事價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和政治價(jià)值。目前世界范圍內(nèi)具備軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制能力并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的國(guó)家僅有美、俄、英、法、中五大聯(lián)合國(guó)常任理事國(guó)，具備商用大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)研制能力并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的則僅有美、英兩國(guó)企業(yè)及其合資公司。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈主要由設(shè)計(jì)研發(fā)、加工制造、試驗(yàn)和運(yùn)營(yíng)維修四大環(huán)節(jié)構(gòu)成。同時(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工制造產(chǎn)業(yè)鏈可分為 4 個(gè)層次：原材料供應(yīng)商、零部件供應(yīng)商、子系統(tǒng)供應(yīng)商和發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)制造商。

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)前航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主流。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)由于其推力大、推進(jìn)效率高、耗油率低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、客機(jī)、無人機(jī)，占比在95%以上，是目前最為廣泛的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)中渦輪葉片價(jià)值量占比較高，占葉片總體成本的 60%左右。相較風(fēng)扇葉片，渦輪葉片原材料價(jià)值更高、制造工藝更為復(fù)雜。渦輪葉片作為發(fā)動(dòng)機(jī)重要熱端部件，需要使用高溫合金材料，冶煉技術(shù)要求高，且部分金屬礦產(chǎn)資源較稀缺。此外，渦輪葉片一般采用熔模鑄造，實(shí)現(xiàn)薄壁和復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)，制造難度較其他葉片提升顯著。

（2）我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r

當(dāng)前世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，中美經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等各領(lǐng)域的摩擦逐漸頻繁化、常態(tài)化，提升國(guó)防實(shí)力是所有領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)和民族發(fā)展的必然要求?！笆奈濉币詠頌閷?shí)現(xiàn)強(qiáng)軍備戰(zhàn)目標(biāo)，我國(guó)軍用飛機(jī)加速列裝，武器裝備發(fā)展由以往的“研制、定型或小批量生產(chǎn)階段”發(fā)展到批量生產(chǎn)階段。

2022 年黨的二十大報(bào)告中多次提及“加強(qiáng)國(guó)防和軍隊(duì)建設(shè)重大任務(wù)戰(zhàn)建備統(tǒng)籌”，“實(shí)施國(guó)防科技和武器裝備重大工程，加速科技向戰(zhàn)斗力轉(zhuǎn)化”、“優(yōu)化國(guó)防科技工業(yè)體系和布局，加強(qiáng)國(guó)防科技工業(yè)能力建設(shè)”，到 2035 年基本實(shí)現(xiàn)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化。根據(jù)財(cái)政部相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，最近 10 年內(nèi)，我國(guó)國(guó)防支出持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。

當(dāng)前，我國(guó)航空制造產(chǎn)品以軍用飛機(jī)為主，“十四五”以來，我國(guó)軍用飛機(jī)、軍用無人機(jī)加速發(fā)展不斷列裝上量。從運(yùn)-20 到殲-20，再到直-20，這些年我國(guó)航空工業(yè)領(lǐng)域“20 家族”不斷壯大，各種機(jī)型相繼研制成功并體系化發(fā)展。隨著軍用飛機(jī)型號(hào)升級(jí)和新機(jī)型加速列裝對(duì)新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)提出了新需求，軍用航發(fā)產(chǎn)品線愈發(fā)豐富，眾多產(chǎn)品將陸續(xù)定型批產(chǎn)。

我國(guó)現(xiàn)役軍機(jī)數(shù)量和結(jié)構(gòu)與世界軍事強(qiáng)國(guó)尚有一定差距，升級(jí)換裝需求強(qiáng)烈。根據(jù)浙商證券研究所相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前中國(guó)擁有世界第三大空軍，但與美國(guó)空軍力量還有較大的差距。2022 年，美國(guó)軍用飛機(jī)總數(shù) 13,300 架，我國(guó)軍用飛機(jī)總數(shù) 3,284 架，我國(guó)軍用飛機(jī)總數(shù)僅為美國(guó)的 24.69%。

在細(xì)分機(jī)型方面，我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中二代機(jī)存量占比仍然較高，而美國(guó)空軍二代機(jī)已經(jīng)基本退役，目前已經(jīng)形成以三代機(jī)為主、四代機(jī)為輔的格局?！笆奈濉逼陂g將是我國(guó)軍機(jī)結(jié)構(gòu)性升級(jí)換裝的關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)防需求迫使我國(guó)加快軍用飛機(jī)的升級(jí)換代，未來 3-5 年將迎來軍用飛機(jī)更新?lián)Q代的高峰。

在成本占比方面，由于軍用飛機(jī)用途特殊，其動(dòng)力系統(tǒng)占整機(jī)價(jià)值比最高，達(dá) 25%，航電系統(tǒng)次之，機(jī)體結(jié)構(gòu)占比約為 20%。因此，國(guó)防需求對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)這一我國(guó)國(guó)防軍工領(lǐng)域的短板提出了更高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

目前我國(guó)軍工企業(yè)外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境變化也正在不斷加快，社會(huì)分工不斷細(xì)化，未來隨著軍工集團(tuán) “大產(chǎn)業(yè)鏈+小總部”模式的不斷建設(shè)，軍工企業(yè)將非核心的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)讓給具有合格專業(yè)技術(shù)的生產(chǎn)廠家將成為主要發(fā)展趨勢(shì)。

軍用航空零部件制造企業(yè)或?qū)@著受益于行業(yè)業(yè)務(wù)外包比例的增加，軍工產(chǎn)業(yè)集群將以軍工集團(tuán)為核心，以關(guān)鍵加工裝配工廠為輔助形成區(qū)域性航空制造產(chǎn)業(yè)園。具體到軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司僅完全掌控整機(jī)集成這一核心環(huán)節(jié)，上游零組件制造、原材料、控制系統(tǒng)、下游發(fā)動(dòng)機(jī)維修等環(huán)節(jié)近年來逐步轉(zhuǎn)讓給系統(tǒng)外供應(yīng)商、民營(yíng)企業(yè)。