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航空裝備行業(yè)：國產(chǎn)大飛機開啟1到100征程，萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航

2023-07-22 08:00 作者:報告派 0人讀過 | 我要投稿

報告出品方： 財通證券

以下為報告原文節(jié)選

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1 歷時十七載，國產(chǎn)大飛機終迎日出時刻

國產(chǎn)大飛機項目為國家重大科技專項項目，立項十七載終迎日出時刻。2006 年 2月 9 日，國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020 年）》，大型飛機重大專項被確定為 16 個重大科技專項之一；2008 年 5 月，專注于商用大飛機項目的中國商飛在上海成立；2009 年 1 月，中國商飛正式發(fā)布首個單通道客機代號 COMAC 919，簡稱 C919；2009 年至 2015 年間，C919 機頭、前機身、中機身等部段陸續(xù)在各大配套廠商下線并交付；2015 年 11 月，C919 大型客機首架機在浦東基地正式總裝下線；2017 年至 2022 年間，C919 完成多架多批次試飛驗證；2022 年，C919 陸續(xù)獲得型號合格證、生產(chǎn)許可證及單機適航證。2023 年 5月 28 日，C919 正式順利完成首次商業(yè)飛行；2023 年 7 月 14 日，第二架 C919 交付中國東方航空公司。立項十七年后的今天，國產(chǎn)大飛機終于迎來日出時刻。

C919 飛機類型為數(shù)量占比最高的窄體客機，三大商用客機類型中國已有其二。按
照《民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》分類，商用客機可以分為支線客機、窄體客機和寬
體客機。C919 大型客機是我國首款按照國際通行適航標(biāo)準自行研制、具有自主知
識產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機，座級 158-192 座，航程 4075-5555 公里，產(chǎn)品類型為最
受市場歡迎的窄體客機。截至目前，我國支線客機 ARJ21 已經(jīng)安全運營突破 20 萬
小時步入規(guī)模經(jīng)濟運營階段，C919 已正式投入商業(yè)運營，三大類商用客機類型中，
除 CR929 目前正處于研制狀態(tài)外，中國已經(jīng)擁有兩大類商用客機型號，匹配中國
最主流市場：截至 2022 年 12 月 31 日，C919 所在窄體客機類型占據(jù)中國客機數(shù)
量的 81.81%，ARJ21 所在的支線客機類型占中國客機數(shù)量的 6.22%，二者合計
88.03%。

C919 全面對標(biāo) A320 和 B737，性能接近但價格更優(yōu)。C919 產(chǎn)品定位為窄體客機，性能參數(shù)與空客最新一代客機A320 Neo及波音最新一代窄體客機B737-10相近，所用發(fā)動機為 CFM 公司提供的 LEAP-1C，與 A320 Neo 及 B737-10 配置航空發(fā)動機同屬 LEAP 系列，減碳效果顯著，與上一代 CFM56 發(fā)動機相比，減排 15%二氧化碳及 50%氮氧化合物。根據(jù)《中國東方航空股份有限公司 2022 年度非公開發(fā)行 A 股股票預(yù)案》，C919 目錄價格為 0.99 億元，與 A320 Neo 及 B737-10 相比擁有一定優(yōu)勢。

2 萬億市場空間廣闊，三足鼎立格局有望逐漸形成

2.1 疫情影響逐漸消散，商用航空市場開啟復(fù)蘇

過去數(shù)十年世界航空客運人次數(shù)與 GDP 走勢相近但增速略高于 GDP 增速，受疫情影響出現(xiàn)暫時性萎縮。世界航空運輸業(yè)發(fā)展與 GDP 發(fā)展水平息息相關(guān)，過去四十年，世界主要國家 GDP 總量穩(wěn)步增長（本文選擇 2021 年 GDP 排名前八國家的按美元計算的不變價格 GDP 為例），1980-2019 年，世界 GDP 排名前八國家的不變價格 GDP 總量從 15.78 萬億美元增長至 52.78 萬億美元，年復(fù)合增長率 3.14%；同期，該八個國家航空客運人次從 1980 年的 4.18 億人次增長至 2019 年的 22.35億人次，年復(fù)合增長率 4.39%，航空客運人次總體走勢與 GDP 總量走勢相近但增速略高于 GDP 增速。2020 年，受到疫情因素強烈沖擊，GDP 排名前 8 國家航空客運人次數(shù)從 2019 年的 22.35 億人次下降至 9.96 億人次。

新冠疫情不再是全球突發(fā)衛(wèi)生事件，全球航空業(yè)有望于 2023 年底恢復(fù)至疫情前水平。根據(jù)聯(lián)合國官網(wǎng)信息，世界衛(wèi)生組織總干事譚德塞于 2023 年 5 月 5 日接受《國際衛(wèi)生條例(2005)》新冠大流行突發(fā)事件委員會第十五次會議的建議，決定宣布新冠疫情不再構(gòu)成國際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件。根據(jù)國際航空運輸協(xié)會(IATA)數(shù)據(jù)，2022 年航空客運總量（按照收入客公里計算）相比 2021 年增長 64.4%。全球 2022 年全年客運量為疫情前（2019 年）水平的 68.5%，2022 年 12 月客運總量比 2021 年同期增長 39.7%，已恢復(fù)至 2019 年 12 月水平的 76.9%。根據(jù)聯(lián)合國官網(wǎng)預(yù)測，世界旅行需求有望在 2023 年恢復(fù)到疫情前水平。根據(jù)中國商飛預(yù)測，2019-2041 年，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量（RPK）年均增長率有望達到 3.9%。

2.2 需求端：2022-2041 年，C919 所在細分市場平均年產(chǎn)值或近萬億元

2022-2041 年，全球客運飛機年均交付價值或超過 2 萬億元。根據(jù)中國商飛預(yù)測，未來二十年，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量將以平均每年 3.9%的速度遞增，中國航空旅客周轉(zhuǎn)量將以平均每年 5.6%的速度增長，到 2041 年，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量將是 2021年的 4.4 倍、2019 年的 2.3 倍。根據(jù)中國商飛預(yù)測，到 2041 年，預(yù)計全球客機機隊規(guī)模將達到 47531 架，是 2021 年機隊（20563 架）的 2.3 倍。未來二十年，預(yù)計將有約 42428 架新機交付用于替代退役客機及滿足新增航空客運需求，價值約為 6.4 萬億美元（以 2021 年目錄價格為基礎(chǔ)），按照 7：1 的匯率粗略計算，年均交付價值約為 2.24 萬億元人民幣，中國航空公司將接收其中的 9284 架新機，市場價值約 1.47 萬億美元，即年均約 5145 億元人民幣。值得一提的是，C919 作為中型窄體客機，其對應(yīng) 2022-2041 年全球預(yù)計交付量 20587 架，價值 24161 億美元，其市場空間在九大細分賽道（見圖 6）中最為廣闊。

2022-2041 年支線客機交

付將以 ARJ21 為代表的大型支線客機為主。截至 2021 年底，渦扇支線客機占全球客機機隊比例為 12.2%，根據(jù)中國商飛預(yù)測，預(yù)計到 2041年這一比例將下降至 10.4%，未來市場需求主要集中在大型渦扇支線客機，2022-2041 年，約有 78%的現(xiàn)役渦扇支線客機將陸續(xù)退役，預(yù)計渦扇支線客機的交付量約為 4,367 架，其中 85.3% （約 3723 架）為大型渦扇支線客機，值得一提的是，ARJ21 飛機正是這一分類。目前渦扇支線客機的訂單主要集中在大型渦扇支線客機。

2022-2041 年窄體客機平均年交付價值有望超萬億元，其中 C919 所在的中型窄體客機細分賽道市場空間最為廣闊。根據(jù)中國商飛預(yù)測，預(yù)計到 2041 年，全球現(xiàn)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。
2022-2041 年，中國商飛預(yù)計全球?qū)⒂?30,367 架窄體噴氣客機交付運營。2022-2041年，中國商飛預(yù)計小型窄體客機、中型窄體客機和大型窄體客機交付價值將分別為 1890、24161、10377 億美元，合計 36428 億美元，按照 7：1 匯率計算合計254996 億人民幣，粗略估算平均年產(chǎn)值超過萬億元。C919 作為此中型窄體客機賽道的新興力量，大有可為。

2022-2041 年寬體客機交付將以小型寬體噴氣客機為主。受新冠疫情影響，大量國際航線停飛，大批寬體客機封存，寬體客機退役將因此加快。未來，隨著各國邊境的重新開放和國際航線的恢復(fù)，寬體噴氣客機的需求將大幅提升。根據(jù)中國商飛預(yù)測，2022-2041 年，預(yù)計全球?qū)⒂袛?shù)量達 7694 架、總價值約 2.5 萬億美元的寬體噴氣客機交付運營。其中，約 74%為小型寬體噴氣客機，包括 200-300 座的客機，該類型客機具有很強的運營靈活性和廣泛的航線適應(yīng)性。中國商飛預(yù)計寬體噴氣客機機隊的年均增長率為 4.8%，平均座位數(shù)將從 291 座增至 316 座。2022-2041 年，預(yù)計約有 72%的現(xiàn)有寬體機隊將被替代。

2.3 供給端：當(dāng)前雙寡頭壟斷格局，中國商飛未來有望成為第三極

當(dāng)前空客波音處于寡頭壟斷地位，龐巴迪等廠商只能在支線客機領(lǐng)域占據(jù)一定份額。經(jīng)過長期的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國家博弈和市場競爭，全球民機產(chǎn)業(yè)逐漸形成了波音公司和空客公司“雙寡頭”壟斷格局，2012 年以來基本占據(jù)全球噴氣客機約 90%的市場份額，2018 年 10 月和 2019 年 3 月，兩起墜機事故使得波音最暢銷的機型737 MAX 全球停飛。2020 年發(fā)生新冠肺炎疫情，全球航空業(yè)遭受重創(chuàng)，波音更是深陷泥潭，在與空客的競爭中落于下風(fēng)，但總體而言，民用飛機市場依舊被空客和波音占據(jù)壟斷地位，2021 年二者市場份額合計達到 92%。而市場剩余部分，則被龐巴迪、巴西航空等依靠部分支線客機占據(jù)。

ARJ21 已累計交付百

架，國際化征程已然開啟。ARJ21 新支線飛機是我國首次按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中短程新型渦扇支線客機，座級78-97 座，航程 2225-3700 公里。于 2014 年 12 月 30 日取得中國民航局型號合格證，2017 年 7 月 9 日取得中國民航局生產(chǎn)許可證，截至 2022 年 12 月 29 日，ARJ21 已累計交付 100 架。除了國內(nèi)航空公司外，ARJ21 還于 2022 年 12 月 28 日首次向海外用戶印尼翎亞航空交付了第一架飛機，邁出了 ARJ21 飛機海外運營的第一步。截至 2023 年 3 月 18 日，ARJ21 飛機已安全運行突破 20 萬小時，安全運送旅客超 500 萬人次。隨著 ARJ21 認可度不斷提升，其國內(nèi)外市場份額有望穩(wěn)步增加。

C919 商業(yè)首航成功，世界干線客機迎來中國制造。2023 年 5 月 28 日 12 時 31 分，由 C919 大型客機執(zhí)飛的東方航空 MU9191 航班平穩(wěn)降落在北京首都國際機場，標(biāo)志著該機型圓滿完成首個商業(yè)航班飛行，正式進入民航市場，開啟市場化運營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新征程。C919 大型客機是我國首次按照國際通行適航標(biāo)準自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機，于 2007 年立項，2017 年首飛，2022 年 9月完成全部適航審定工作后獲中國民用航空局頒發(fā)的型號合格證。中國商飛副總經(jīng)理魏應(yīng)彪表示，“歷經(jīng)幾代人的努力，我國民航運輸市場首次擁有了中國自主研發(fā)的噴氣式干線飛機，大飛機事業(yè)已經(jīng)邁入規(guī)模化系列化發(fā)展新征程?！?/p>

C919 訂單累計已近 1200 架，CR929 客機完成首輪需求驗證，世界商用客機雙寡頭格局有望迎來第三極。2023 年 1 月 12 日，上海市人大代表、中國商用飛機有限責(zé)任公司黨委常委、副總經(jīng)理張玉金介紹，目前 C919 訂單數(shù)量已接近 1200 單。
此外，根據(jù)上海市科學(xué)技術(shù)委員會發(fā)布的《2022 上?？萍歼M步報告》，CR929 已完成首輪需求驗證，首批飛機級和系統(tǒng)級需求驗證率達 98%，并正在持續(xù)開展復(fù)材機身研制。目前，中國已經(jīng)完成了支線客機、窄體客機、寬體客機中的支線客機和窄體客機的布局，其中 C919 所在的窄體客機作為市場主流機型，有望助力中國商飛成為世界第三大干線客機制造商，世界民航空客波音雙寡頭格局有望逐漸改變?yōu)槿愣α⒏窬帧?br/>

3 國產(chǎn)大飛機產(chǎn)業(yè)鏈解析

3.1 國之重器，帶飛萬億產(chǎn)業(yè)鏈

大飛機產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)地位舉足輕重。波音公司的研究表明，民用機銷售額每增長 1%，對國民經(jīng)濟的增長拉動為 0.714%。根據(jù)金偉《打造并拓展中國大飛機產(chǎn)業(yè)鏈》所述，一個航空項目 10 年后給當(dāng)?shù)貛淼男б娈a(chǎn)出比為 1∶80，技術(shù)轉(zhuǎn)移比為 1∶16，就業(yè)帶動比為 1∶12。發(fā)展大飛機產(chǎn)業(yè)，不僅可以帶來制造和運營使用的直接經(jīng)濟貢獻，而且將有力地支撐國民經(jīng)濟各部門優(yōu)化資源配置效率，促進國民經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)美國蘭德智庫研究，大飛機研制及其核心技術(shù)衍射到相關(guān)產(chǎn)業(yè)，可以達到 1∶15 的帶動效應(yīng)。研制和發(fā)展大飛機，不僅能帶動諸多基礎(chǔ)學(xué)科的重大進展，還能帶動新材料、現(xiàn)代制造、先進動力、電子信息、自動控制、計算機等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的群體突破，拉動眾多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

C919 成功投入商業(yè)運營，國產(chǎn)大飛機產(chǎn)業(yè)鏈迎來黎明時刻。我國民用飛機產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對較為滯后，參與大飛機產(chǎn)業(yè)鏈主要通過國際轉(zhuǎn)包的方式，但總體來看，我國飛機產(chǎn)業(yè)鏈通過國際轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)空間有限，2022 年，我國航空裝備上市公司（申萬Ⅱ級）國外總收入合計 97.63 億元，占其總收入的 4.52%，其中扣除非大飛機外包業(yè)務(wù)，其通過外包業(yè)務(wù)參與大飛機產(chǎn)業(yè)的收入更少。C919 的成功商業(yè)運營，或?qū)又袊箫w機產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)在大飛機領(lǐng)域的收入逐漸提升。目前，國內(nèi)航空裝備企業(yè)參與 C919 產(chǎn)業(yè)鏈主要通過獨自供貨或與國外企業(yè)成立合資公司供貨的方式進行，未來國內(nèi)航空裝備企業(yè)在大飛機產(chǎn)業(yè)鏈的參與度有望隨著技術(shù)成熟度的提升而進一步提高。

C919 制造采用“主制造商-供應(yīng)商”模式。由于飛機研發(fā)及制造過程中需要大量不同類型技術(shù)，且面臨著項目開發(fā)周期長、風(fēng)險高、回報周期長的特點，因此由一家公司完成公司的所有結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和零部件的設(shè)計制造既不經(jīng)濟，也不現(xiàn)實，因此民用運輸機類飛機的設(shè)計和生產(chǎn)一般采用“主制造商-供應(yīng)商”模式，由主機廠和供應(yīng)商共同合作開發(fā)完成。例如波音公司在 787 項目和空客公司在 A380 項目中承擔(dān)的工作量均約占 20%左右，并由各級供應(yīng)商協(xié)助完成其余工作。作為我國大飛機研制主體單位，中國商飛公司在現(xiàn)有民機項目研制一開始就確定采用“主制造商-供應(yīng)商”模式：無論 ARJ21 還是 C919 項目，均由供應(yīng)商來承擔(dān)機體部段、系統(tǒng)和設(shè)備的制造以及子系統(tǒng)集成，中國商飛公司承擔(dān)總體設(shè)計、基體部段總裝、系統(tǒng)及設(shè)備安裝和部分子系統(tǒng)集成。根據(jù)中國商飛官網(wǎng)顯示，商飛目前擁有 I 類供應(yīng)商 39 家，II 類供應(yīng)商 25 家，III 類供應(yīng)商 56 家。按照供應(yīng)商在供應(yīng)鏈中的環(huán)節(jié)，也可以將其分為原材料、零部件、子系統(tǒng)供應(yīng)商。

3.2 原材料：九層之臺，起于累土

原材料是飛機的基礎(chǔ)，對飛機各方面性能有著決定性影響。原材料對飛機制造、認證、使用和維護有著關(guān)鍵性影響，原材料對飛機的影響貫穿整個飛機生命周期，包括但不限于：

① 飛機油耗；

② 新機購置費用；

③ 飛機設(shè)計的選擇空間；

④ 現(xiàn)役飛機結(jié)構(gòu)升級費用；

⑤ 航空發(fā)動機推力和燃油效率；

⑥ 現(xiàn)役飛機及航空發(fā)動機維護性；

⑦ 飛機性能，如速度、航程、最大載荷等；

⑧ 飛機及航空發(fā)動機安全性、可靠性、壽命等性能。

由于飛機的特殊性，其對材料有密度、彈性模量、屈服強度、疲勞性能、抗腐蝕性、耐高溫性等諸多方面的嚴苛要求。這一系列要求使得目前現(xiàn)存的 12 萬余種材料中僅有少于 0.05%的材料適合用在飛機上。目前飛機結(jié)構(gòu)的主流材料為鋁合金、鈦合金、結(jié)構(gòu)鋼和復(fù)合材料，此外，高溫合金（航發(fā)熱端部件）、鎂合金（早期飛機）、陶瓷基復(fù)合材料（先進航發(fā)渦輪部件）、雷達吸波材料（先進戰(zhàn)機隱身涂層）等材料也在飛機上有一定應(yīng)用。

鋁合金仍舊是國產(chǎn)民用飛機的主要原材料，鈦合金及復(fù)合材料用量占比明顯提升。
鋁合金以其低廉的價格，較高的比強度成為了傳統(tǒng)飛機的主要結(jié)構(gòu)材料，如目前波音 737 機型鋁合金重量占比達到 81%，ARJ21 和 C919 鋁合金重量占比分別為75%和 65%。然而隨著材料技術(shù)的不斷進步和對飛機性能要求的提高，鈦合金及復(fù)合材料以其更好的性能開始在新型飛機上占據(jù)更多的重量占比，從 ARJ21 到C919，鈦合金用量占比從 2%提升至 9%，復(fù)合材料占比從 8%提升至 12%。

3.2.1 鋁合金：質(zhì)優(yōu)價廉，目前仍是主流材料

根據(jù)工藝，鋁合金可分為鑄造鋁合金、冷處理變形鋁合金和熱處理變形鋁合金，飛機上主要使用熱處理變形鋁合金。目前，國際上有 500 種以上的鋁合金，根據(jù)合金成分，處理工藝等差異，國際合金命名系統(tǒng)（IADS）對鋁合金進行了命名，如 MNXY，其中 M 代表系列，目前劃分了 8 個系列；N 代表鋁合金處理次數(shù)；后兩位數(shù)字 XY 僅對 1XXX 系列鋁合金有意義，表示其純度，例如，1200 鋁的最低純度為 99.00%，1145 鋁的純度至少為 99.45%，而對于 2XXX-8XXX 系列鋁合金，后兩位數(shù)字 XY 沒有明確意義，僅用于區(qū)分系列中的不同合金。鋁合金的熱處理狀態(tài)可以分為 F、O、H、W、T 等五類，目前，飛機上主要使用的鋁合金為高強度的 2XXX 系（2024、2224、2324、2424、2524 等）和超高強度的 7XXX 系（7075、7475、7050、7150、7055、7085 等），熱處理狀態(tài)多為 T 類。我國典型國產(chǎn)飛機ARJ21 及 C919 選材均以鋁合金為主，鋁制零部件質(zhì)量分別占飛機結(jié)構(gòu)質(zhì)量的 75%和 65%。

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