國產大飛機撬動萬億產業鏈

吳新竹

截至2022年年底，國產大飛機C919累計獲得32家客戶1035架訂單，2023年將投入商業運營，目前驗證飛行已超過50小時，2023年1月15日起驗證飛行提速。按每年單通道干線客機345架以及C919最新交付價格計算，市場空間超過2000億元，未來市場空間將隨著競爭力的增強不斷提高。

航空工業集團下屬單位系C919的核心供應商，在金屬結構制造和裝配上與國際先進水平相當，高溫合金、鈦合金、航空復合材料、高性能鋁材、輪胎、膠粘劑等材料行業間接受益，國產零部件加工及組裝廠商蓬勃發展，未來機電系統和發動機的國產替代空間廣闊，大飛機產業鏈將逐步完善。

大飛機市場藍海

中國商飛的《市場預測年報（2022-2041）》預測，未來20年，全球預計將有約4.24萬架新機交付，價值約6.4萬億美元，其中約71.6%為單通道噴氣客機，中國的航空公司將接收其中的9284架新機，占全球的21.9%，市場價值約1.5萬億美元。新興市場干線航空運量的增長以及全球低成本模式的發展是單通道噴氣式客機增長的重要推動力，中國商飛預計，到2041年末，現役機隊中約75%的單通道噴氣客機將被燃油效率更高的全新單通道噴氣客機替換，根據飛機價值劃分，單通道噴氣客機占比約為57%，預計到2041年，中國航空市場將擁有單通道噴氣客機6896架。

大飛機通常指民航領域的干線客機，目前，壟斷國際干線客機市場的只有美國波音公司以及英、法、德、西班牙四國合辦的空客公司。C919大型客機是中國自行研制、具有自主知識產權的中短程商用干線噴氣式飛機，于2017年5月首飛成功，于2022年9月獲得型號合格證。上海自貿區民用航空產業規劃顯示，C919將在2023年實現批量交付、2025年具備年產50架的能力。中國東航披露的C919采購單價為6.53億元。此外，另一種國產大飛機CR929是中俄合作研發的遠程寬體飛機，交付工作預計在2028-2029年完成。

與波音737MAX-8和空客A320neo飛機相比，C919的機身寬度更大，波音737系列飛機的安全性曾一度陷入爭議，而C919航電系統的后發優勢明顯，其采用了波音和空客的綜合設計，C919在已獲得中國民航局的適航批準基礎上，可以通過雙邊適航來獲取進口國民航局的適航批準，目前中國已與美歐等32個國家和地區簽訂了雙邊適航協議。

機體結構制造企業崛起

經過多年的轉包生產，國內航空工業各大機體供應商在金屬結構制造和裝配上與國際先進水平相當，C919的I類供應商提供發動機、重要結構件、機載設備與重要機載系統件，II類供應商提供一般的零組件、結構定制件、鍛鑄件、橡膠件、扭矩螺栓、電子儀器等，III類供應商提供原材料。

C919整體設計由中國商飛完成，各零件則和其他企業協同設計和生產，最終由商飛完成組裝，金屬結構件供應鏈緊緊依托國內企業進行構建。中航證券指出，在當前的國產民機研制過程中，航空工業集團主要參與機械制造環節，如C919的雷達罩、機頭、機身、機翼、垂尾等機體結構件的研制工作，占大型客機機體90%以上。航空工業集團下屬單位是核心供應商，以I類供應商為主，各大主機廠如西飛、沈飛、成飛、洪都和哈飛承擔著C919大型客機雷達罩、機頭、機身、機翼、垂尾等絕大部分機體結構件的研制工作，占大型客機機體研制95%以上的工作份額。其中，中航西飛承擔了新舟系列飛機、C919飛機、AG600飛機、ARJ21飛機的機身、機翼等關鍵核心部件研制工作，是上述飛機型號最大的機體結構制造商。

國產材料發展迅猛

大飛機制造中，材料及標準件的技術難度相對較小，在整機中的價值占比在20%以下。C919大型客機在中央翼、機翼、機身等主承力部段上使用了經ARJ21飛機成功驗證的鋁合金等成熟材料，在尾翼、后機身和襟縫翼上使用了復合材料，在尾翼盒段和后機身前段上使用了國外先進的第三代中模高強碳纖維復合材料，在機身蒙皮和長桁結構中使用了第三代鋁鋰合金。國內航空企業的復合材料制造技術與國際先進水平差距則較大，主要體現在工藝穩定性、質量控制、過程控制等方面，隨著中國航空工業的發展，工業制造逐步步入高端制造行業，鋁合金、鎂合金、鈦合金、碳纖維復合材料等各種新型輕量合金材料涌現，助力C919大飛機的順利制造。

鈦合金可以大大減輕飛機及其發動機的重量，中國新支線飛機ARJ21的鈦合金用量為4.8%，干線客機C919的鈦合金用量為9.3%，和波音777相比略高。國內軍工領域的鈦合金廠商主要包括寶鈦股份、西部材料、西部超導、金天鈦業等，下游飛機零部件及大型關鍵結構件的高端精密加工制造與柔性裝配服務遍及軍用機型以及C919、C929等民用機型，例如通達股份的全資子公司成都航飛主要從事產品包括機體鈦合金、鋁合金框、梁、肋、接頭等的數控加工件以及機體結構件的部組件柔性裝配。

空客A380客機的碳纖維用量約為15%，波音B787客機的復合材料用量達到50%，機體蒙皮結構幾乎全是復合材料，空客A350XWB飛機復合材料的約占結構質量的53%。碳纖維國產化進程持續推進，光威復材、中簡科技和中復神鷹近年來高端碳纖維產品收入增長迅速；預計C919達產后，帶來的碳纖維年消耗量為484.15噸，市場容量為1.1億元。

國海證券指出，C919大型客機是國內首個使用T800級高強碳纖維復合材料的民用機型號，C919在后機身和平垂尾以及發動機風扇葉片等位置均使用了碳纖維復材，占機身重量的11.5%。此外，發動機采用了18片碳基復合材料制作的風扇葉片。長城證券指出，中國高性能樹脂基復合材料技術已取得突破，國產T300級碳纖維已實現了千噸級產業化生產，國產T700級碳纖維實現了百噸級批產。

單架C919的輪胎需求量在66條。國產航空輪胎成果漸出，玲瓏、森麒麟、昊華科技、三角輪胎等公司不斷加大研發力度，森麒麟已進入中國商飛C909及C919培育供應商名錄，于2019年成為中國商飛ARJ21-700航空輪胎合格供應商。航空化工材料方面，昊華科技2022年上半年的收入規模為16.86億元，該公司的航空輪胎正式投入ARJ21飛機航線運營，西北院研制的AG600飛機用橡膠密封件完成批量產品交付。膠粘劑能夠和面板、蜂窩芯一起組成蜂窩夾層結構，顯著減輕飛機重量，提高疲勞壽命，單架C919的膠粘劑用量為1.06噸，每噸單價約為9.36萬元。回天新材系該類企業的代表，其軍工環氧膠主要用于各類軍機、大飛機、發動機的結構粘接、補強和灌注。

發動機替代空間廣闊

民用飛機是世界上產品內分工最精細、國際合作最緊密的產業之一，以波音787為例，其90%的零部件由供應商制造，波音只負責少數零部件的生產和總裝任務。ARJ21和C919的發動機、航電、飛控等主要機載系統選擇了通用電氣、霍尼韋爾等國外供應商，這些國外供應商也是波音、空客、龐巴迪、安博威的供應商。中國機電系統的發展與國外產品存在著較大差距，機電生產企業相對分散、規模較小、缺乏核心競爭力。

商用航空發動機領域呈寡頭壟斷的格局，美國通用電氣公司GE、美國普惠、英國羅羅、法美合資的CFM國際、德日合資的IAE占據著全球商用航空發動機約97%的市場。C919選定的發動機是CFM國際生產的LEAP-X1C型渦扇發動機，由中國航發研制的CJ-1000A發動機預計將于2023年開始換裝，2025年批量化生產。

材料成本約占發動機成本的50%，其中高溫合金約占材料成本的35%，目前中國軍用航發用高溫合金市場規模超過250億元，民用國產航空發動機的成熟將為市場帶來更多增量空間。產業鏈上游企業有撫順特鋼、鋼研高納、圖南股份、隆達股份、西部超導、中航上大等；中游企業較多且各有所長，包括航材股份、鋼研高納、圖南股份、中科院金屬所、萬澤股份、中航重機、派克新材、航宇科技、應流股份、三角防務等；下游企業從事成品零部件加工、零部件組裝和設備總裝業務，如愛樂達、立航科技和利君股份的全資子公司德坤航空等。

目前，鈦合金材料在國外先進飛機航空發動機上的用量占其總重量的25%-40%，中國第三代航空飛機發動機的鈦合金材料用量為25%，第四代用量為40%，隨著技術的發展，鈦合金材料的用量將越來越多。生產航空用鈦合金相關產品的企業主要包括西部超導、寶鈦股份和西部材料。