2023航空發(fā)動機行業(yè)市場深度分析及產業(yè)結構分析

• 黃文玉 2023年8月3日 來源：互聯(lián)網 1456 96
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當前，絕大多數高速、大中型軍民用飛機都采用燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機又可分為渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機、渦輪槳扇發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機。

進入21世紀，航空發(fā)動機正在進一步加速發(fā)展，將為人類航空領域帶來新的重大變革。傳統(tǒng)的航空發(fā)動機正在向齒輪傳動發(fā)動機、變循環(huán)發(fā)動機、多電發(fā)動機、間冷回熱發(fā)動機和開式轉子發(fā)動機發(fā)展，非傳統(tǒng)的脈沖爆震發(fā)動機、超燃沖壓發(fā)動機、渦輪基組合發(fā)動機，以及太陽能動力和燃料電池動力等也在不斷成熟，這些發(fā)動機的發(fā)展將使未來的航空器更快、更高、更遠、更經濟、更可靠，并能夠滿足更加嚴格的環(huán)保要求，并將使高超聲速航空器、跨大氣層飛行器和可重復使用的天地往返運輸成為現實。

航空發(fā)動機產業(yè)結構分析

航空發(fā)動機是一種高度復雜和精密的熱力機械，作為飛機的心臟，不僅是飛機飛行的動力，也是促進航空事業(yè)發(fā)展的重要推動力，人類航空史上的每一次重要變革都與航空發(fā)動機的技術進步密不可分。經過百余年的發(fā)展，航空發(fā)動機已經發(fā)展成為可靠性極高的成熟產品，正在使用的航空發(fā)動機包括渦輪噴氣/渦輪風扇發(fā)動機、渦輪軸/渦輪螺旋槳發(fā)動機、沖壓式發(fā)動機和活塞式發(fā)動機等多種類型，不僅作為各種用途的軍民用飛機、無人機和巡航導彈動力，而且利用航空發(fā)動機衍生發(fā)展的燃氣輪機還被廣泛用于地面發(fā)電、船用動力、移動電站、天然氣和石油管線泵站等領域。

航空發(fā)動機為航空器提供飛行所需動力的發(fā)動機。按照構造，現代航空發(fā)動機主要分為三類：活塞式航空發(fā)動機，燃氣渦輪發(fā)動機和沖壓發(fā)動機。當前，絕大多數高速、大中型軍民用飛機都采用燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機又可分為渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機、渦輪槳扇發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機。

在所有的渦輪發(fā)動機中，燃氣發(fā)生器(又稱核心機)是核心結構，由壓氣機、燃燒室和高壓渦輪組成，進入發(fā)動機的空氣經過壓縮、燃燒，可轉化為機械功的高溫高壓燃氣。燃氣渦輪發(fā)動機的研制難度主要集中在核心機上。渦輪發(fā)動機的主要綜合技術指標包括推重比(單位重力所產生的推力)和耗油率(單位推力每小時的燃油消耗量)等。

對航空發(fā)動機而言，最先使用的就是活塞式發(fā)動機，其工作原理是指活塞承載燃氣壓力，在氣缸中進行反復運動，并依據連桿將這種運動轉變?yōu)榍S的旋轉活動。在20世紀初期，萊特兄弟將一臺4缸、水平直列式水冷發(fā)動機改裝后，成功用到了“飛行者一號”飛機上，完成了飛行試驗。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年航空發(fā)動機行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》顯示：

這也是人類歷史上第一次具有動力、可以載人、平穩(wěn)運行、可操作的飛行器成功飛行。而后，在第二次世界大戰(zhàn)中，活塞式發(fā)動機得到了技術革新，優(yōu)化了發(fā)動機的性能和運行效率，從以往不到10kW提升到了2500kW左右，耗油量從0.5kg/(kW·h)減少到0.25kg/(kW·h)左右。與此同時，整改之后的運行時間從傳統(tǒng)意義上的十幾個小時增加到了2000-3000個小時。一直到第二次世界大戰(zhàn)結束后，活塞式發(fā)動機的技術已經非常嫻熟。

航空發(fā)動機主要可分為三種類型，即活塞式、燃氣渦輪式和沖壓式，三種航空發(fā)動機特點及用途各不相同。目前應用最廣的燃氣渦輪航空發(fā)動機，其又可分為四類，分別為渦輪軸發(fā)動機，多用于直升機和垂直/短距起落飛機;渦輪風扇發(fā)動機，用于現今大多數飛機;渦輪螺旋槳發(fā)動機，主要應用于在中低速飛機或對低速性能有嚴格要求的巡邏、反潛或滅火等類型飛機;渦輪噴氣發(fā)動機，主要用于超音速飛機。

中國航空發(fā)動機工業(yè)在一片空白的基礎上發(fā)展起來。從50 多年前被周恩來總理稱為“心臟病”起，我國軍用航空發(fā)動機行業(yè)通過引進技術、仿制成品、產品改良、技術創(chuàng)新的方式，建立了較為完備的發(fā)動機產業(yè)體系。與歐美航空發(fā)動機以企業(yè)為主的研發(fā)體系不同，我國的軍工體制沿襲了前蘇聯(lián)"研究所+工廠"的模式。因此，我國的航空發(fā)動機的生產制造主要依靠軍工廠，研發(fā)則主要以事業(yè)單位編制的科研院所為主。目前中央大力倡導深化國企改革的背景下，軍工科研院所的改制也被提上日程。科研院所的轉企改制，不僅能夠提升軍工企業(yè)的競爭力，還有優(yōu)化資源配置、提高資金使用效率、促進軍民融合等多重作用。

數據顯示，2018-2020年中國航空發(fā)動機行業(yè)市場規(guī)模保持了增加的趨勢，從2018年的520億元增加到2020年的620億元。2019年市場規(guī)模的增速為11.2%。受新冠疫情影響，2020年市場規(guī)模增速有所下降，為7.3%。

航空發(fā)動機各細分市場領先企業(yè)排名

當今世界能夠獨立研制航空動力并形成產業(yè)規(guī)模的國家只有聯(lián)合國五大常任理事國，具有技術和商業(yè)優(yōu)勢的則只有美、英兩國，企業(yè)層面GE、普惠與RR占有明顯優(yōu)勢，全球航空發(fā)動機產業(yè)是典型的寡頭壟斷市場;而寡頭壟斷核心技術與市場的背后是一條多層次分工協(xié)作的生產供應鏈，其70%以上的零部件都依靠外部采購。

近年國家持續(xù)推進軍民融合項目開展，鼓勵民企參與軍工產品競爭，開始引入市場競爭機制，軍工產品生產逐步與市場接軌。客戶對軍工產品及服務質量提出了更高的要求，這進一步加劇了國內軍工企業(yè)與有實力、有資質民企間的競爭。雖然目前尚沒有可以獨立制造發(fā)動機整機的民企，但未來可能性依然存在。

軍用發(fā)動機方面，太行發(fā)動機目前主要用于裝備中國第三代殲-11B戰(zhàn)機，其性能指標與美軍F-16戰(zhàn)機F110發(fā)動機相當，這意味著未來太行發(fā)動機有可能取代俄制AL-31F，裝備殲-10B與殲-15戰(zhàn)機。但渦扇-10在量產過程中并沒有做好質量穩(wěn)定性控制，發(fā)動機平均工作300小時即需要大修，無法滿足空軍戰(zhàn)備要求。這導致我國戰(zhàn)機依需購買俄羅斯進口發(fā)動機以保持戰(zhàn)機應戰(zhàn)狀態(tài)。目前太行發(fā)動機仍需時間升級改造以解決穩(wěn)定性問題，但在改造完成前該型號發(fā)動機就有被淘汰的可能，而適合我國四代、五代機的渦扇-15發(fā)動機仍在研制過程中，距離正式配裝還很遙遠。我國在未來5到10年仍需依賴國外進口發(fā)動機，國產發(fā)動機競爭力不足的現象將長時間存在。

民用發(fā)動機方面，我國尚不具備自主開發(fā)商用航空發(fā)動機的能力，目前主要承接外國公司轉包業(yè)務。2022年11月29日消息，英國勞斯萊斯公司表示，它已經成功地使用氫氣啟動了飛機發(fā)動機，這是世界航空領域的第一次，標志著氫氣可能是航空飛行脫碳的關鍵。

航空發(fā)動機各細分市場占總市場的結構比例

世界大型航空發(fā)動機企業(yè)也非常重視軍民航空發(fā)動機的協(xié)調發(fā)展。一個企業(yè)如果單純依靠軍用航空發(fā)動機很難長期生存，必須輔以民機和燃機的高額利潤來維持運轉。世界發(fā)動機產業(yè)格局早期以軍機為主，軍民用航空發(fā)動機的銷售額比約為4:1。這種情況當前已出現了根本性的轉變，2020年，軍民用航空發(fā)動機的銷售額比約為1:4。

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