空客計劃建新生產(chǎn)線 中國基地產(chǎn)能迎來翻倍 內(nèi)航空復合材料行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告

• 李波 2023年4月7日 來源：中研普華集團、央視財經(jīng)、中研網(wǎng) 366 17
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據(jù)新聞報道，4月6日下午，空中客車CEO傅里在訪華期間宣布，將在中國天津新建第二條A320系列飛機總裝線，預計2025年完成。這條生產(chǎn)線完成之后，空客在中國的飛機產(chǎn)能將翻倍，國內(nèi)工廠的產(chǎn)能也將占到空客全球產(chǎn)能的20%。

據(jù)新聞報道，4月6日下午，空中客車CEO傅里在訪華期間宣布，將在中國天津新建第二條A320系列飛機總裝線，預計2025年完成。這條生產(chǎn)線完成之后，空客在中國的飛機產(chǎn)能將翻倍，國內(nèi)工廠的產(chǎn)能也將占到空客全球產(chǎn)能的20%。

從近幾年的民航飛機采購訂單中可以看出，中國民航主要采購的客機機型大部分是空客的飛機。近五年，中國民航引進民航客機數(shù)量遠低于正常水平，隨著旅客出行需求的急劇增長，加之老舊機型的退出，對新飛機采購的需求將非常巨大。

據(jù)中證報援引權威報告預計稱，未來20年，全球將會交付41429架以上的新型飛機，價值約6.1萬億美元(根據(jù)2020年目錄價格)。屆時，中國成為全球最大的單一航空市場?？湛彤a(chǎn)線疊加C919大飛機，國內(nèi)航空裝備產(chǎn)業(yè)鏈將受益。

公司方面，中證報表示主要包括：賽象科技：公司長期為空客提供飛機大部件運輸夾具的制造和維保服務。南山鋁業(yè)：公司為空客供應商，為其機翼、尾翼、蒙皮等部位提供航空板產(chǎn)品。

自20世紀70年代后，航空工業(yè)中復合材料的使用量正在不斷地增加。制造飛機結構的傳統(tǒng)材料包括鋁、鋼和鈦。復合材料的主要好處是減輕的重量和較簡單的裝配。

復合材料已成為與金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料并列的四大材料體系之一。一個國家的復合材料工業(yè)水平已經(jīng)成為衡量其科技與經(jīng)濟實力的主要標志之一。

先進復合材料是國家安全和國民經(jīng)濟具有競爭優(yōu)勢的源泉。預測到 2020 年，只有復合材料才具有潛力獲得20%~25%的性能提升。

航空復合材料大規(guī)模生產(chǎn)實現(xiàn)突破

全國政協(xié)委員、中國航空制造技術研究院院長李志強多年來率隊研發(fā)，突破“卡脖子”難題，為戰(zhàn)機造“中國心”，為導彈“掌舵”。他們突破技術瓶頸，使我國航空復合材料結構件的生產(chǎn)從依賴人工的時代進入自動化制造的時代。

先進復合材料用于加工主承力結構和次承力結構，其剛度和強度性能相當于或超過鋁合金的復合材料。目前被大量地應用在飛機機身結構制造上和小型無人機整體結構制造上。

美國在殲擊機和戰(zhàn)斗機上大量使用復合材料。20 世紀 60 年代，美國首先將碳纖維增強塑料(CFRP)用在軍機上，用于艙門、口蓋、整流罩以及副翼、方向等受力較小或非承力部件。

80 年代初，發(fā)展到垂尾、平尾等尾翼一級的次承力部件，如 F-15、F-16、F-18、影2000 和幻影 4000 等均采用了復合材料尾翼，此時復合材料用量有限。

到 80 年代末，美國推出的第四代戰(zhàn)斗機 F-22、F-35JSF 上，復合材料開始應用于機翼、機身等主要的承力結構，軍機結構的復合材料化進程加速，復合材料用量不斷增加(表 1-2)，現(xiàn)在復合材料的用量已經(jīng)占軍用飛機結構質(zhì)量的 20%~50%。

英國ICI公司用 GF/PA 生產(chǎn)戰(zhàn)斗機上的閥門，使飛機閥門在很寬的溫度范圍內(nèi)與燃料長期接觸也能保持其性能和形狀的穩(wěn)定。Du Pont 公司也采用GF、KF/PA、PPS 等材料制造軍機的零部件。

以典型的第四代戰(zhàn)斗機F/A-22 為例，復合材料占 24.2%，其中熱固性復合材料占 23.8%，熱塑性復合材料占 0.4%左右。熱固性復合材料的 70%左右為雙馬來亞胺樹脂(BMI，簡稱雙馬) 基復合材料，生產(chǎn) 200 多種復雜零件，其他主要為環(huán)氧樹脂基復合材料，此外還有氰酸酯和熱塑性樹脂基復合材料等。主要應用部位為機翼、中機身蒙皮和隔框、尾翼等。

此外，軍用旋翼機的螺旋槳及機體結構也大量使用復合材料，如 V-22“魚鷹”傾轉旋翼機所用復合材料占結構質(zhì)量的 40%以上，包括機身、機翼、尾翼、旋轉機構等，共用復合材料超過 3000kg。歐洲最新批次的“虎”式武裝直升機結構部件的復合材料用量高達 80%，接近全復材結構。

相對而言，軍用運輸機上復合材料用量不多，如 C-17 占8%、C-130J 僅占2%，但空客 A-400M 軍用運輸機上采用全復合材料機翼，復合材料用量占飛機空載時結構質(zhì)量的 35%。

在民用飛機方面，20 世紀 80 年代初美國生產(chǎn)的單人駕駛的“星舟”輕型機，結構質(zhì)量約 1800kg，其中復合材料用量超過 1200kg。1986 年美國生產(chǎn)的“旅行者”號輕型飛機，其90%以上的結構采用了碳纖維復合材料，創(chuàng)下了不著陸連續(xù) 9 天進行環(huán)球飛行的世界紀錄。

當前，全球兩家航空巨頭-- 美國波音公司和歐洲空客公司多年形成的競爭更是愈演愈烈，其中一個重要表現(xiàn)就是復合材料的用量不斷增加。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年國內(nèi)航空復合材料行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》顯示：

截至年年底，國產(chǎn)大飛機C919累計獲得32家客戶1035架訂單，年將投入商業(yè)運營，目前驗證飛行已超過50小時，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(yè)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(yè)間接受益，國產(chǎn)零部件加工及組裝廠商蓬勃發(fā)展，未來機電系統(tǒng)和發(fā)動機的國產(chǎn)替代空間廣闊，大飛機產(chǎn)業(yè)鏈將逐步完善。

國產(chǎn)大飛機撬動萬億產(chǎn)業(yè)鏈

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(fā)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(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，根據(jù)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(chǎn)權的中短程商用干線噴氣式飛機，于年5月首飛成功，于年9月獲得型號合格證。上海自貿(mào)區(qū)民用航空產(chǎn)業(yè)規(guī)劃顯示，C919將在年實現(xiàn)批量交付、年具備年產(chǎn)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(chǎn)大飛機CR929是中俄合作研發(fā)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(tǒng)的后發(fā)優(yōu)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(qū)簽訂了雙邊適航協(xié)議。

機體結構制造企業(yè)崛起

經(jīng)過多年的轉包生產(chǎn)，國內(nèi)航空工業(yè)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(fā)動機、重要結構件、機載設備與重要機載系統(tǒng)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(yè)協(xié)同設計和生產(chǎn)，最終由商飛完成組裝，金屬結構件供應鏈緊緊依托國內(nèi)企業(yè)進行構建。

中航證券指出，在當前的國產(chǎn)民機研制過程中，航空工業(yè)集團主要參與機械制造環(huán)節(jié)，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(yè)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(chǎn)材料發(fā)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(jīng)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(nèi)航空企業(yè)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(xiàn)在工藝穩(wěn)定性、質(zhì)量控制、過程控制等方面，隨著中國航空工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)制造逐步步入高端制造行業(yè)，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(xiàn)，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(fā)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(nèi)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(yè)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(chǎn)品包括機體鈦合金、鋁合金框、梁、肋、接頭等的數(shù)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(zhì)量的53%。

碳纖維國產(chǎn)化進程持續(xù)推進，光威復材、中簡科技和中復神鷹近年來高端碳纖維產(chǎn)品收入增長迅速;預計C919達產(chǎn)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(nèi)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(fā)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(fā)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(chǎn)T300級碳纖維已實現(xiàn)了千噸級產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，國產(chǎn)T700級碳纖維實現(xiàn)了百噸級批產(chǎn)。

單架C919的輪胎需求量在66條。國產(chǎn)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(fā)力度，森麒麟已進入中國商飛C909及C919培育供應商名錄，于年成為中國商飛ARJ21-700航空輪胎合格供應商。

航空化工材料方面，昊華科技年上半年的收入規(guī)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(chǎn)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的膠粘劑用量為噸，每噸單價約為9.36萬元?；靥煨虏南翟擃惼髽I(yè)的代表，其軍工環(huán)氧膠主要用于各類軍機、大飛機、發(fā)動機的結構粘接、補強和灌注。

《2023-2028年國內(nèi)航空復合材料行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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