中国航空发动机产业能否迅速崛起.docx

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中国航空发动机产业能否迅速崛起-以重庆天骄航空动力产业基地为例

   目前，天骄航空动力产业基地正在进行前期筹备的各项工作，该产业基地位于两江新区龙兴工业园，规划占地面积约5平方公里，将以航空发动机研发生产为主线，产品规划涵盖涡轴发动机、涡桨发动机、涡扇发动机、桨扇发动机和民用燃气轮机等多型号产品。

     发动机是飞机上的重要部件，一般而言，其价值占整机价值的20-30%，机型越小，发动机价值占比越高。

我国航空发动机需求大，但产业基础薄弱，生产技术与西方先进国家相比，差距很大。

重庆两江新区布局航空动力产业能否在政府高度重视和大力扶持之下引领航空动力迈向新台阶？

    产业发展趋势

    近年来，我国航空动力产业发展迅速，“绿色航空”、智慧化发展趋势明显、推动产业发展的航空发动机集团逐渐步入正轨，产业资金状况日益改善，未来很长一段时间内，航空发动机产业将迎来发展高峰期。

    “绿色航空”

    为满足“绿色航空”要求，不仅要在飞机与发动机设计制造中采取有力措施，而且要在整个飞机制造过程中推行“绿色工程”概念，使新型民用飞机发动机达到耗油率低、排污量少、噪声低、操纵性及维修性好、可靠性高、寿命长等要求。

    智慧化发展

    随着新技术的发展，以大数据、大联接、云计算、3D打印、新一代互联网等为特征的“智能智慧化”新业态将提升航空发动机的生产自动化、智能化水平。

    资金状况日渐改善

    中航工业旗下目前有29家境内外上市公司，正积极通过资本市场融资，用于发动机项目，社会资本也在积极进入航空发动机领域。

    航空发动机集团成立

    航空发动机集团成立，通过国资委、科工局层面宏观管理体制的相应调整，航空发动机进行竞争导向的改革，实现“飞发分离”，航空发动机将自主研发和生产，实现航发专业化发展。

    政策推动

    随着航空发动机行业的发展，国家之间的竞争日益激烈，为了提高我国航空发动机产业的国际竞争力，我国政府出台了一系列相关政策：

    《关于促进民航业发展的若干意见》

    鼓励民航业与航空工业形成科研联动机制，加强适航审定和航空器运行评审能力建设，健全适航审定组织体系。

积极为大飞机战略服务，鼓励国内支线飞机、通用飞机的研发和应用。

    《促进民航业发展重点工作分工方案》

    在切实打造绿色低碳航空方面，要重点实行航路航线截弯取直，提高临时航线使用效率；鼓励航空公司引进节能环保机型，推动飞机节油改造，推进生物燃油研究和应用。

在积极支持国产民机制造方面，要鼓励民航业与航空工业形成科研联动机制，重点加强适航审定和航空器运行评审能力建设；引导飞机、发动机和机载设备等国产化。

    《中国制造2025》

    战略规划中对发展航空装备有明确规定：

加快大型飞机研制，适时启动宽体客机研制，鼓励国际合作研制重型直升机；推进干支线飞机、直升机、无人机和通用飞机产业化。

突破高推重比、先进涡桨（轴）发动机及大涵道比涡扇发动机技术，建立发动机自主发展工业体系。

开发先进机载设备及系统，形成自主完整的航空产业链。

    “两机”科技重大专项设立

    “两机专项”将航空发动机发展分为聚焦突破、支撑变革和学科创新三个部分，聚焦突破主要是国家重点军用两用发动机项目的研制，支撑变革是对现有发动机进行改进，学科创新是探索和预研新一代发动机项目。

“两机专项”将重点围绕核心机独立研制、加强预研、产品系列化方面提出要求。

    产业市场

    随着我国新军事变革的持续推进，装备费尤其是海空军装备费用在国防开支中将占有越来越重的份量。

当前，我国军用战机正处于由三代向四代过渡的关键时期，未来20年中国各类战机采购需求约2900架，价值1.4万亿元人民币；累计需要7400台发动机，约3000亿人民币，配套的服务需求约5000亿人民币。

    民航飞机规模的膨胀势必将催生相关航空发动机的需求，结合波音、空客等的预测，考虑到航空发动机价值占整架飞机20%左右，有预测称，未来10年，中国民航发动机销售需求量可达4800亿元以上，相应维修及更换零部件服务市场需求可达3200亿元以上。

     航空发动机产业链

    航空发动机全寿命周期需要经历研发、生产采购和使用维护三个阶段。

航空发动机的制造还需要上游的高端金属材料、动力控制系统和发动机零部件等作为基础。

图：

航空发动机产业链构成

    航空发动机制造基础

    航空发动机的制造需要上游的高端金属材料、动力控制系统和发动机零部件等作为基础。

    高端金属材料

    航空发动机中所使用的高端金属材料主要有高温合金和钛合金两种材料。

在现代航空发动机的制造中，原材料约占整个发动机成本的50%，而高温合金和钛合金均约占原材料价值的66%，因此两者价值均合计约占整个发动机的33%。

在按照整架飞机中发动机约25%的成本占比计算，高温合金和钛合金价值合计约占整架飞机的8.25%。

图：

航空发动机制造成本按材料划分

    航空发动机动力控制系统

    发动机控制系统起到控制作用，是发动机的核心部件。

发达国家都将发动机数字电子控制技术作为航空技术中的重要内容来发展，花费巨资（占发动机研制费15%-30%）研究，以保证航空发动机工作稳定并充分发挥其性能潜力。

    表：

航空发动机监控型电子控制系统主要组成及作用

控制系统组成

主要作用

低压燃油泵

向发动机高压泵提供所需压力和流量

加热器

热空气来自于压气机，对燃油加热

主油泵

为燃油增压，分为柱塞泵及齿轮泵两种

燃油控制器

根据发动机工作状态和飞机的飞行状态，计算供给燃烧室的燃油

燃油/润滑油交换器

加热燃油/冷却润滑油

燃油喷嘴

对推力精确控制、对发动机重要参数进行安全限制、监测数据

增压活门

使燃油在预定压力下流入燃油总管，控制到副油路的燃油流量

泄油活门

停车时打开将燃油总管中的燃油放回邮箱，发动机启动时关闭

发动机电子控制器

雾化燃油，分为雾化型（双路离心式喷嘴）、气动式和蒸发式等

    据媒体报道，我国目前已经掌握超过美国三代航空发动机控制系统的技术。

主要掌握了机械液压控制、液压备份、模拟控制等相关技术，并在数字控制、数字全权限电子控制等领域取得了重大突破。

    航空发动机维修及维护

    在航空发动机的全寿命过程中，除了购买发动机所支付的销售费用，后续更换零件和维修的费用同样巨大。

全寿命周期中，发动机的销售收入和后期的维修收入分别占总收入的60%和40%，且后期维修的利润率更高。

为降低运营成本，欧美各发达国家航空公司逐步剥离机载设备、发动机和机体等的维修业务，部分小规模、低成本航空公司甚至将航线维护业务外包。

    目前，我国航空维修市场主要以民航运输维修为主。

而在商用航空发动机领域，由于我国目前不具备发动机整机的制造能力，因此当引进自国外的发动机出现故障时，就需要高昂的维修费。

    中国制造业的“痛点”在哪里，亦军亦民的航空发动机无疑是其中之一。

在当前中国经济转型升级的大背景，对这个拥有万亿空间的市场，中国正力求突破，中国航空发动机产业整合持续进行，航空发动机产业将迎来发展新契机。