知識(shí)大講堂 - 國產(chǎn)化率達(dá) 60%,國產(chǎn)大飛機(jī)C919 產(chǎn)業(yè)鏈揭秘
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5月28日中午,隨著東航MU9191順利降落北京首都機(jī)場,穿過象征民航最高禮儀的“水門”,國產(chǎn)大飛機(jī)C919也順利完成了商業(yè)載客首航。
因技術(shù)復(fù)雜和尖端,大飛機(jī)制造被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠”。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)將大飛機(jī)制造業(yè)列于知識(shí)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的首位。此次商用航行的成功,證明了C919在商業(yè)載客飛行上的穩(wěn)定性與可靠性,也證明了國產(chǎn)大型噴氣式民用飛機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的成熟性。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,C919產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜、附加值高,涉及從設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造到運(yùn)營維修的復(fù)雜流程。
C919 大飛機(jī)國產(chǎn)化率達(dá) 60%
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的測算,民航飛機(jī)成本構(gòu)成主要由機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)電系統(tǒng)、航電系統(tǒng)和其它等部分構(gòu)成,各部分價(jià)值占比約為 36%、22%、13%、17%和 12%。按照 C919 每年銷售額 80 億美元估算,上述五個(gè)系統(tǒng)價(jià)值量約為 28.8、17.6、10.4、13.6、9.6 億美元。
機(jī)載系統(tǒng)方面主要被分為航電系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng),是飛機(jī)飛行控制的核心,由于較高的安全要求,客機(jī)機(jī)載系統(tǒng)種類、數(shù)量和復(fù)雜度都很高。主要是以合資公司的形式為 C919 供貨,中航工業(yè)下屬企業(yè)與國外公司成立了多家合資公司,共同提供機(jī)電、航電設(shè)備,但多數(shù)資產(chǎn)尚未注入上市公司。
發(fā)動(dòng)機(jī)方面,C919 目前采購的是美國GE和法國賽風(fēng)集團(tuán)合資的CFM 公司的LEAP-1C 型發(fā)動(dòng)機(jī),而規(guī)劃中的國產(chǎn)航發(fā)“CJ-1000A”仍在研制階段。有消息顯示,航發(fā)動(dòng)力則參與了國產(chǎn) CJ-1000 發(fā)動(dòng)機(jī)的研制工作。
C919 的國產(chǎn)化比率達(dá)到 60%左右。這個(gè)“數(shù)字”主要是根據(jù)大飛機(jī)的十大核心系統(tǒng)(結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 36%、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 22%、航電系統(tǒng) 17%、機(jī)電系統(tǒng) 13%等,其余 12%為起落架、液壓、燃油及環(huán)控系統(tǒng))成本構(gòu)成, 結(jié)合“主供模式”中各企業(yè)提供的產(chǎn)品比例計(jì)算。
具體來看,國產(chǎn)客用飛機(jī)的機(jī)體部分,包括機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)翼、艙門、雷達(dá)罩等部分,是由我們國內(nèi)供應(yīng)商自主完成,這些國內(nèi)供應(yīng)商包括中航工業(yè)成飛、西飛、洪都航空、沈飛、昌飛、哈飛以及中航工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的科研院所。
大飛機(jī)背后的產(chǎn)業(yè)鏈
中信建投指出,C919客機(jī)機(jī)體部分以國內(nèi)供應(yīng)商為主,主要由洪都航空、中航飛機(jī)、中航沈飛三家上市公司包攬機(jī)身業(yè)務(wù)。按價(jià)值量占比35%計(jì)算,假設(shè)每架C919價(jià)格5000萬美元,機(jī)體制造價(jià)值量1750萬美元,其中三家上市公司約占1000萬美元。按照商飛最新的預(yù)測,2020-2039年,窄體客機(jī)全球需求量為2萬架,中國需求量為4620架,年均231架。若按照商飛每年150架的設(shè)計(jì)產(chǎn)能計(jì)算,預(yù)計(jì)會(huì)為整機(jī)廠上市公司帶來每年26.25億美元(約180億人民幣)的增量。
大飛機(jī)制造主要分為原材料及零部件、機(jī)體制造和機(jī)載系統(tǒng)三大環(huán)節(jié),原材料及零部件環(huán)節(jié)包括金屬材料、復(fù)合材料的制造以及標(biāo)準(zhǔn)件、機(jī)加件等零部件加工,機(jī)體制造環(huán)節(jié)包括機(jī)身和客艙制造,機(jī)載系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)電液壓系統(tǒng)和航電系統(tǒng),各環(huán)節(jié)細(xì)分如下圖所示:
原材料環(huán)節(jié)國產(chǎn)化推進(jìn)迅速,國內(nèi)供應(yīng)商占比近半。原材料主要包括鋁合金、復(fù)合材料、鈦合金、高強(qiáng)度鋼等。鋁合金國內(nèi)供應(yīng)商主要為中國鋁業(yè)、南山鋁業(yè);鈦合金產(chǎn)品主要供應(yīng)商有寶鈦股份、西部超導(dǎo)、西部材料;高強(qiáng)度鋼供應(yīng)商以寶鋼股份、撫順特鋼為代表;復(fù)合材料供應(yīng)商主要為中航高科、中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、恒神股份、楚江新材。
零部件環(huán)節(jié)國內(nèi)參與企業(yè)眾多,形成了體系內(nèi)企業(yè)為主、民營企業(yè)有效補(bǔ)充的市場格局。零部件主要包括標(biāo)準(zhǔn)件、電子元器件、鍛鑄件、機(jī)加件等。零部件加工是飛機(jī)機(jī)體制造、機(jī)載設(shè)備生產(chǎn)的基礎(chǔ),具有技術(shù)壁壘高、資質(zhì)壁壘高、資金壁壘高的特點(diǎn)。目前 C919 零部件國內(nèi)供應(yīng)商以航空航天、軍工系統(tǒng)所屬企業(yè)為主,包括中航光電、航天電器、中航重機(jī)等;民營企業(yè)有效補(bǔ)充,包括三角防務(wù)、通達(dá)股份、愛樂達(dá)、邁信林等。
機(jī)體制造環(huán)節(jié)由國內(nèi)航空主機(jī)廠領(lǐng)銜,國產(chǎn)化率最高。機(jī)體制造主要包括機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身(含中央翼)、中后機(jī)身、后機(jī)身、外翼、垂尾、平尾、活動(dòng)面等部段。機(jī)體制造是C919國產(chǎn)化率最高的環(huán)節(jié),主要由航空主機(jī)廠領(lǐng)銜的國內(nèi)供應(yīng)商承制。C919 機(jī)體供應(yīng)商主要包括航空工業(yè)西飛、沈飛、洪都、哈飛、昌飛、濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所(637 所)、航天長鷹、浙江西子等。
機(jī)載系統(tǒng)國產(chǎn)化提升空間最大,國內(nèi)企業(yè)正在通過合資等方式追趕。機(jī)載系統(tǒng)主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、航電系統(tǒng)、機(jī)電液壓系統(tǒng)等。機(jī)載系統(tǒng)是外資企業(yè)在C919中占比最高的環(huán)節(jié),同時(shí)也是中外合資企業(yè)最多的環(huán)節(jié)。國內(nèi)企業(yè)正在通過合資模式、項(xiàng)目合作和自主研發(fā)等方式快速追趕,提高機(jī)載系統(tǒng)的國產(chǎn)化比例。目前C919飛機(jī)采用的是CFM國際公司的 LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī),中國航發(fā)商發(fā)正在研制 CJ1000A 發(fā)動(dòng)機(jī),有望推動(dòng)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)國產(chǎn)化;航電系統(tǒng)中安全關(guān)鍵系統(tǒng)由羅克韋爾柯林斯(Rockwell Collins)、霍尼韋爾(Honeywell)等國外企業(yè)提供,并成立合資公司,國內(nèi)上市公司中航電子子公司上海航空電器有限公司參與了航電系統(tǒng)的板塊開發(fā)工作;機(jī)電液壓系統(tǒng)供應(yīng)商為國外企業(yè)、合資企業(yè)、國內(nèi)企業(yè)均有參與,其中上市公司中航機(jī)電子公司航空工業(yè)慶安、陜西航空電氣分別參與了高升力系統(tǒng)、電源系統(tǒng)配套工作。
國產(chǎn)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈 資料來源:行行查
電子元器件方面,C919 的電子系統(tǒng)復(fù)雜、規(guī)模龐大,對(duì)電子元器件的需求量高。
根據(jù)此前公開信息顯示,去年5月,由航空工業(yè)計(jì)算所翔騰微電子公司自主研制的HKM9000圖形處理器(GPU)通過了國產(chǎn)民用大飛機(jī)C919的座艙顯控系統(tǒng)聯(lián)試驗(yàn)證,正式轉(zhuǎn)入適航認(rèn)證階段。
該芯片使用自主架構(gòu),在應(yīng)用適配過程中,可從算法設(shè)計(jì)、邏輯實(shí)現(xiàn)、匯編指令與編譯器、底層軟件驅(qū)動(dòng)和中間件等方面,進(jìn)行多層級(jí)的優(yōu)化適配,尤其在漢字顯示、儀表盤顯示、紋理貼圖等特殊應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化,實(shí)測結(jié)果較商業(yè)級(jí)芯片性能普遍提升20%,在儀表盤等場景中性能提升可達(dá)2-3倍。
在C919商業(yè)首航完成后,長虹控股官方微信號(hào)發(fā)布文章,“認(rèn)領(lǐng)”了C919上搭載的主/APU蓄電池組。
根據(jù)長虹官方介紹,此次的主/APU蓄電池組,是國內(nèi)首款取得CTSOA證書的產(chǎn)品,有著出色的耐低溫性能,能夠在零下40℃的環(huán)境下正常工作。
同時(shí),它有著最大800A以上的瞬時(shí)放電電流,滿足了大飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)需求,綜合性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
據(jù)悉,蓄電池組是起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)載設(shè)備供電的應(yīng)急電源,保障飛機(jī)的安全起飛、飛行與降落,因此對(duì)可靠性要求極高,且研發(fā)成本高昂。
此前,波音787就曾出現(xiàn)因搭載的GS湯淺電池出現(xiàn)故障,而被迫停飛的問題。
業(yè)界人士認(rèn)為,C919 項(xiàng)目通過提升國產(chǎn)化率,更好地滿足民航商業(yè)化運(yùn)營的需求。
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