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C919大飞机一级产业链报告

来源:www.sinupower.com      发布日期: 2024年06月17日
信息摘要:大飞机项目涵盖飞机设计集成、总装制造、新材料、高 端制造、动力系统、电子设备、自动控制、信息技术、运营维修、高 端服务等众多领域。大飞机零部件、机体制造、机载系统、总装集成等制造环节,能带动几十个乃至上百个产业,技术扩散率高达60%。

总述
大飞机项目涵盖飞机设计集成、总装制造、新材料、高 端制造、动力系统、电子设备、自动控制、信息技术、运营维修、高 端服务等众多领域。大飞机零部件、机体制造、机载系统、总装集成等制造环节,能带动几十个乃至上百个产业,技术扩散率高达60%。
大飞机的研发制造,是一个价值链高链条产业,仅 C919就带动了我国5大类、20个专业、6000多项民用飞机技术发展。例如,一个不太起眼的飞机起落架,是特种钢铁,每年的产值过亿元。C919飞机使用了碳纤维复材、第三代铝合金、钛合金三种主要新材料,而这些新材料的市场潜力都在千亿元以上。
大飞机价值分布符合“微笑曲线”。按照大飞机自身价值拆分,机体制造、发动机、机载设备分别占比30%-35%、20%-25%、25%-30%,其他系统如内饰等占比10%-15%。因此,总体上价值链最高的就是前端的研发设计、发动机制造、关键零部件制造等领域,以及位于后端的营销、售后服务等管理和信息密集型产业,而中间的一般零部件制造、整机组装环节技术壁垒较小,价值链低端。
目前,C919供应商共有239家,其中国外供应商104家,美国供应商数量最多,共51家;国内供应商122家,其中国有企业67家。此外还有中外合资企业13家。随着国产化的提速,预计国内供应商数量将不断增加。
◆产业链全景



◆新材料

多种材料大规模应用于民机,复合材料比例大幅提升

民用大飞机所使用的的主要材料包括铝合金、复合材料、钛合金、高强度钢等。C919项目大量使用新材料:在 C919飞机上我国 第一次大范围使用第三代铝锂合金,第一次在主承力结构、高温区、增压区使用复合材料,成为世界上第一个突破飞机钛合金大型主承力结构件激光增材制造技术并实现装机工程应用的国 家。在 C919 项目的带动 下,我国新材料加工工艺和基础设施建设也有了质的飞跃。

铝合金
铝合金占 C919 飞机总净质量的 65%(航空用铝合金常见状态简析):铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点,是制造飞机用的主要材料。用铝锂合金替代铝合金可以进一步减轻飞机构件的重量:铝合金将锂作为合金元素填入制成的合金金属,具有密度低、强度高且损伤容限性优良等特点,用它替代常规铝合金材料可以进一步降低材料密度、减轻机体重量,因此被认为是新一代飞机较为理想的结构材料。
C919 所使用的的铝锂合金(肯联铝业Airware铝-锂合金在飞机上的应用)为第三代铝锂合金,机体结构重量占比达7.4%,在国际上属于领 先水平:主要应用于机身蒙皮,长桁、地板梁、支柱、座椅导轨等。C919 项目的铝锂合金材料是美国铝业公司(Alcoa)提供的,其他铝材也是从美国铝业公司进 口的。随着 C919 项目材料国产化推进,我国上市企业中国铝业、南山铝业先后加入到 C919 项目铝材供应企业中。中国铝业成员单位西南铝业(集团)有限责任公司是国内 第一家列入中 国商飞供应商的铝材生产企业,也是国内 唯  一一家能够生产铝锂合金材料的企业。西南铝业先后成为波音、空客等国际航空企业铝材供应商,为国内航空铝材供应领域领 跑者。南山铝业股份有限公司是国 内  一家同时给波音、空客供应航空板材的铝加工企 业。南山铝业的铝合金板材、型材已被列入 C919 合格产品目录,获中国商飞民机铝合金工程批准证书。
钛合金
C919 飞机钛合金使用量在机体结构重量占比达到 9.3%。钛合金以其轻质、高强度、抗腐蚀性能好的优势,特别适合应用于航空航天领域,被誉为“太空金属”。主要用于部分机身蒙皮、机翼滑轨、结构主承力件、接头紧固件等。我国钛合金产业分布区域集中度高,钛及钛合金铸锭、钛及钛合金棒材生产、钛板材生产主要集中在陕西,海绵钛生产主要分布在辽宁地区,钛管生产主要集中在长三角地区。宝鸡钛业股份有限公司、东方蓝天钛金科技有限公司是中国商飞钛合金材料供应商。
钛合金产品主要上市企业有宝钛股份、西部超导、西部材料。其中宝钛股份是中国商飞钛合金材料供应商,是中国最 大的钛及钛合金生产、科研基地;西部超导钛合金产品应用市场集中,主要为航空航天等军工产业,销售毛利率较高。
高强度钢
高强度钢是在合金结构钢的基础上发展而来的一种高强度、高韧性合金钢。根据钢的物理冶金特点,主要分为低合金强度钢钢、二次硬化强度钢以及马氏体时效钢,主要用于制造承受高应力的重要构件,是国防军工领域的重要材料,大量应用于火箭发动机外壳、飞机起落架等领域。C919 大飞机项目材料/标准件合格产品目录中所包含的钢材主要有 9 种牌号,包括 4340、300M、302、321、21-6-9、440C、15-5PH、PH13-8Mo、17-7PH 等,其中起落架主体材料强度 300M 钢占到全机总重量的 4.5%左右,占全机特殊合金钢总重量的 65% 左右。上市企业以宝钢股份、抚顺特钢为代表,宝钢特钢和抚顺特钢为中国商飞钢材供应商。宝钢特钢和抚顺特钢试制的强度 300M 钢达到 C919 飞机的装机使用要求,实现 了超 高强度钢国产化。



复合材料

复合材料是由两种或两种以上不同性能、形态的材料,通过复合工艺组合而成的新型材料。复合材料在继承原有材料的主要特征的基础上,也能够通过复合效应克服单一材料 缺陷,提升整体性能。C919 飞机应用复合材料结构占机体结构重量比例达到 11.5%,这是我国民用航空制造领域第一次在主承力结构、高温区、增压区使用复合材料,包括碳纤维/玻璃纤维为增强体的树脂基复合材料、芳纶蜂窝材料,实现了T800级高强碳纤维增韧复合材料的应用,为复合材料在民机制造领域的推广积累了宝贵的工程实践经验。在 CR929 飞机上,复材用量占比将进一步提升至 50%以上。

上市公司方面,国内从事复合材料研制生产企业主要包括中航高科、中复神鹰、光威复材、中简科技、恒神股份、楚江新材等。中航高科、中复神鹰、光威复材、恒神股份、楚江新材参与国产大飞机复合材料配套。中简科技主要面向军工产品。

◆零部件

体系内企业为主,民营企业形成有效补充

零部件主要包括标准件、电子元器件、锻铸件、机加件等。零部件加工是飞机机体制 造、机载设备生产的基础。C919 飞机是由一百多万个零部件连接组装而成。在航空领域,对零部件产品质量可靠性、安全性、稳定性有着非常高的要求,相关企业必须取得相应资质和认证方可进入主制造商的合格供应商名单,具有技术壁垒高、资质壁垒高、资金壁垒高的特点。目前 C919 零部件国内供应商以航空航天、军工系统所属企业为主,包括中航光电、航天电器、中航重机等;民营企业有效补充,包括三角防务、通达股份、爱乐达、迈信林等。

标准件、电子元器件

标准件指的是标准化的紧固件、连结件等,是飞机结构的重要组成部分,具有轻质、高承载、耐腐蚀等特点,先 进的紧固件能够减轻飞机的结构重量,如钛合金紧固件。电子元器件包括连接器、电位器、机电元件等,是飞机机载设备的重要组成部分,具有高性能指标、可靠性、高环境适应性等特点,高质量的电子元器件能够提高机载设备功能稳定性。

目前,中国商飞标准件供应商包括以力士宇航(Lisi Aerospace)为代表的国外标准件企业,以及以航空航天集团下属公司为代表的国内标准件企业,如东方蓝天钛金科技有限 公司(隶属于航天科技)、航天精工股份有限公司(隶属于航天科工)、中国航空工业标准件制造有限责任公司(隶属于航空工业)等。民用航空电子元器件供应体系与标准件供应类似,以力士宇航(Lisi Aerospace)、泰科电子(TE Connectivity)、安费诺集团(Amphenol Corporation)等国外电子元器件供应商为主,上市企业中以中航光电、航电电器为代表的军工企业已被列入中国商飞供应商名录,研发产品已用于 C919 飞机

◆航电系统简述

中国的航空电子产业以二十世纪六十年代诞生的三机部已经形成了较为独立和完善四机部与七机部等为历史的源头,经过半个多世纪的发展的研发与制造体系。近年来,随着民用航空的蓬勃发展,更多的外资企业、民营企业也加入到中国航空产业链中。

针对国内航电市场,主要企业包括:

航空工业集团下属企事业单位,如机载三大航电系统事业部(GNC事业部、座舱系统事业部、数据与传感事业部)等,中电科集团下属企事业单位,如电科航电等,其他国有企事业单位,如航天系统下属企业等。

国外企业在华分部,例如柯林斯宇航、泰雷兹、通用电气等外资企业与中外合资企业

民营企业,例如晨曦航空、恒宇信通、飞天联合、深圳多尼卡等。

◆航空部件制造

航空部件制造主要为整机厂提供零部件、分系统等。具体包括航空发动机、机体零部件、航电设备等子行业。

航空部件具备“科技含量高、附加值高”的特点,以航空电子系统为例,在军机上航空电子系统产品总价值占比可达40%左右。

代表企业包括主营航空发动机的航发动力、航发科技、航发控制;主营飞机零部件的中航重机、中航光电、新研股份等;主营机载系统的中航电测、中航机电、中航电子等。

航空部件代表上市公司