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解讀C919大飛機產業鏈供應商

來源:鋁高端制造      發布日期: 2023年07月05日
信息摘要:大飛機項目涵蓋飛機設計集成、總裝制造、新材料、制造、動力系統、電子設備、自動控制、信息技術、運營維修、服務等眾多領域。大飛機零部件、機體制造、機載系統、總裝集成等制造環節,能帶動幾十個乃至上百個產業,技術擴散率高達60%。

大飛機項目涵蓋飛機設計集成、總裝制造、新材料、制造、動力系統、電子設備、自動控制、信息技術、運營維修、服務等眾多領域。大飛機零部件、機體制造、機載系統、總裝集成等制造環節,能帶動幾十個乃至上百個產業,技術擴散率高達60%。
大飛機研發制造,是一個價值鏈高鏈條產業,僅C919就帶動了我國5大類、20個專業、6000多項民用飛機技術發展。例如,一個不太起眼的飛機起落架,是特種鋼鐵,每年的產值過億元。C919飛機使用了碳纖維復材、第三代鋁合金、鈦合金三種主要新材料,而這些新材料的市場潛力都在千億元以上。
大飛機價值分布符合“微笑曲線”。按照大飛機自身價值拆分,機體制造、發動機、機載設備分別占比30%-35%、20%-25%、25%-30%,其他系統如內飾等占比10%-15%。因此,總體上價值鏈高的就是前端的研發設計、發動機制造、關鍵零部件制造等領域,以及位于后端的營銷、售后服務等管理和信息密集型產業,而中間的一般零部件制造、整機組裝環節技術壁壘較小,價值鏈低端。
目前,C919供應商共有239家,其中國外供應商104家,美國供應商數量最多,共51家;國內供應商122家,其中國有企業67家。此外還有中外合資企業13家。隨著國產化的提速,預計國內供應商數量將不斷增加。
◆產業鏈全景
◆新材料
多種材料第一次大規模應用于民機,復合材料比例大幅提升
民用大飛機所使用的的主要材料包括鋁合金、復合材料、鈦合金、高強度鋼等。C919項目大量使用新材料:在 C919飛機上我國第一次大范圍使用第三代鋁鋰合金,第一次在主承力結構、高溫區、增壓區使用復合材料,成為世界上第一個突破飛機鈦合金大型主承力結構件激光增材制造技術并實現裝機工程應用的我國。在 C919 項目的帶動 下,我國新材料加工工藝和基礎設施建設也有了質的飛躍。
鋁合金
鋁合金占 C919 飛機總凈質量的 65%:鋁合金具有密度低、力學性能佳、加工性能好、無毒、易回收、導電性、傳熱性及抗腐蝕性能優良等特點,是制造飛機用的主要材料。用鋁鋰合金替代鋁合金可以進一步減輕飛機構件的重量:鋁合金將鋰作為合金元素填入制成的合金金屬,具有密度低、強度高且損傷容限性優良等特點,用它替代常規鋁合金材料可以進一步降低材料密度、減輕機體重量,因此被認為是新一代飛機較為理想的結構材料。
C919 所使用的的鋁鋰合金為第三代鋁鋰合金,機體結構重量占比達7.4%,在國際上屬于水平:主要應用于機身蒙皮,長桁、地板梁、支柱、座椅導軌等。C919 項目的鋁鋰合金材料是美國鋁業公司(Alcoa)提供的,其他鋁材也是從美國鋁業公司進口的。隨著 C919 項目材料國產化推進,我國上市企業中國鋁業、南山鋁業先后加入到 C919 項目鋁材供應企業中。中國鋁業成員單位西南鋁業(集團)有限責任公司是第一家列入中國商飛供應商的鋁材生產企業,也是國內一家能夠生產鋁鋰合金材料的企業。西南鋁業先后成為波音、空客等國際航空企業鋁材供應商,為國內航空鋁材供應領域者。南山鋁業股份有限公司是國內一家同時給波音、空客供應航空板材的鋁加工企 業。南山鋁業的鋁合金板材、型材已被列入 C919 合格產品目錄,獲中國商飛民機鋁合金工程批準證書。
鈦合金
C919 飛機鈦合金使用量在機體結構重量占比達到 9.3%。鈦合金以其輕質、高強度、抗腐蝕性能好的優勢,特別適合應用于航空航天領域,被譽為“太空金屬”。主要用于部分機身蒙皮、機翼滑軌、結構主承力件、接頭緊固件等。我國鈦合金產業分布區域集中度高,鈦及鈦合金鑄錠、鈦及鈦合金棒材生產、鈦板材生產主要集中在陜西,海綿鈦生產主要分布在遼寧地區,鈦管生產主要集中在長三角地區。寶雞鈦業股份有限公司、東方藍天鈦金科技有限公司是中國商飛鈦合金材料供應商。
鈦合金產品主要上市企業有寶鈦股份、西部超導、西部材料。其中寶鈦股份是中國商飛鈦合金材料供應商,是中國大的鈦及鈦合金生產、科研基地;西部超導鈦合金產品應用市場集中,主要為航空航天等軍工產業,銷售毛利率較高。
強度鋼
強度鋼是在合金結構鋼的基礎上發展而來的一種高強度、高韌性合金鋼。根據鋼的物理冶金特點,主要分為低合金強度鋼鋼、二次硬化強度鋼以及馬氏體時效鋼,主要用于制造承受高應力的重要構件,是國防軍工領域的重要材料,大量應用于火箭發動機外殼、飛機起落架等領域。C919 大飛機項目材料/標準件合格產品目錄中所包含的鋼材主要有 9 種牌號,包括 4340、300M、302、321、21-6-9、440C、15-5PH、PH13-8Mo、17-7PH 等,其中起落架主體材料強度 300M 鋼占到全機總重量的 4.5%左右,占全機特殊合金鋼總重量的 65% 左右。上市企業以寶鋼股份、撫順特鋼為代表,寶鋼特鋼和撫順特鋼為中國商飛鋼材供應商。寶鋼特鋼和撫順特鋼試制的強度 300M 鋼達到 C919 飛機的裝機使用要求,實現 了強度鋼國產化。
復合材料
復合材料是由兩種或兩種以上不同性能、形態的材料,通過復合工藝組合而成的新型材料。復合材料在繼承原有材料的主要特征的基礎上,也能夠通過復合效應克服單一材料 缺陷,提升整體性能。C919 飛機應用復合材料結構占機體結構重量比例達到 11.5%,這是我國民用航空制造領域第一次在主承力結構、高溫區、增壓區使用復合材料,包括碳纖維/玻璃纖維為增強體的樹脂基復合材料、芳綸蜂窩材料,實現了T800級高強碳纖維增韌復合材料的應用,為復合材料在民機制造領域的推廣積累了寶貴的工程實踐經驗。在 CR929 飛機上,復材用量占比將進一步提升至 50%以上。
上市公司方面,國內從事復合材料研制生產企業主要包括中航高科、中復神鷹、光威復材、中簡科技、恒神股份、楚江新材等。中航高科、中復神鷹、光威復材、恒神股份、楚江新材參與國產大飛機復合材料配套。中簡科技主要面向軍工產品。
◆零部件
體系內企業為主,民營企業形成有效補充
零部件主要包括標準件、電子元器件、鍛鑄件、機加件等。零部件加工是飛機機體制 造、機載設備生產的基礎。C919 飛機是由一百多萬個零部件連接組裝而成。在航空領域,對零部件產品質量可靠性、安全性、穩定性有著非常高的要求,相關企業必須取得相應資質和認證方可進入主制造商的合格供應商名單,具有技術壁壘高、資質壁壘高、資金壁壘高的特點。目前 C919 零部件國內供應商以航空航天、軍工系統所屬企業為主,包括中航光電、航天電器、中航重機等;民營企業有效補充,包括三角防務、通達股份、愛樂達、邁信林等。
標準件、電子元器件
標準件指的是標準化的緊固件、連結件等,是飛機結構的重要組成部分,具有輕質、高承載、耐腐蝕等特點,的緊固件能夠減輕飛機的結構重量,如鈦合金緊固件。電子元器件包括連接器、電位器、機電元件等,是飛機機載設備的重要組成部分,具有高性能指標、可靠性、高環境適應性等特點,高質量的電子元器件能夠提高機載設備功能穩定性。
目前,中國商飛標準件供應商包括以力士宇航(Lisi Aerospace)為代表的國外標準件企業,以及以航空航天集團下屬公司為代表的國內標準件企業,如東方藍天鈦金科技有限 公司(隸屬于航天科技)、航天精工股份有限公司(隸屬于航天科工)、中國航空工業標準件制造有限責任公司(隸屬于航空工業)等。民用航空電子元器件供應體系與標準件供應類似,以力士宇航(Lisi Aerospace)、泰科電子(TE Connectivity)、安費諾集團(Amphenol Corporation)等國外電子元器件供應商為主,上市企業中以中航光電、航電電器為代表的軍工企業已被列入中國商飛供應商名錄,研發產品已用于 C919 飛機
◆航電系統簡述
中國的航空電子產業以二十世紀六十年代誕生的三機部已經形成了較為獨立和完善四機部與七機部等為歷史的源頭,經過半個多世紀的發展的研發與制造體系。近年來,隨著民用航空的蓬勃發展,更多的外資企業、民營企業也加入到中國航空產業鏈中。
針對國內航電市場,主要企業包括:
航空工業集團下屬企事業單位,如機載三大航電系統事業部(GNC事業部、座艙系統事業部、數據與傳感事業部)等,中電科集團下屬企事業單位,如電科航電等,其他國有企事業單位,如航天系統下屬企業等。
國外企業在華分部,例如柯林斯宇航、泰雷茲、通用電氣等外資企業與中外合資企業
民營企業,例如晨曦航空、恒宇信通、飛天聯合、深圳多尼卡等。
◆航空部件制造
航空部件制造主要為整機廠提供零部件、分系統等。具體包括航空發動機、機體零部件、航電設備等子行業。
航空部件具備“科技含量高、附加值高”的特點,以航空電子系統為例,在軍機上航空電子系統產品總價值占比可達40%左右。
代表企業包括主營航空發動機的航發動力、航發科技、航發控制;主營飛機零部件的中航重機、中航光電、新研股份等;主營機載系統的中航電測、中航機電、中航電子等。

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