2023航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)深度分析及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析

• 黃文玉 2023年8月3日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1456 96
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當(dāng)前，絕大多數(shù)高速、大中型軍民用飛機(jī)都采用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。

進(jìn)入21世紀(jì)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)正在進(jìn)一步加速發(fā)展，將為人類航空領(lǐng)域帶來新的重大變革。傳統(tǒng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)正在向齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、多電發(fā)動(dòng)機(jī)、間冷回?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)和開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展，非傳統(tǒng)的脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪基組合發(fā)動(dòng)機(jī)，以及太陽能動(dòng)力和燃料電池動(dòng)力等也在不斷成熟，這些發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展將使未來的航空器更快、更高、更遠(yuǎn)、更經(jīng)濟(jì)、更可靠，并能夠滿足更加嚴(yán)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(fù)使用的天地往返運(yùn)輸成為現(xiàn)實(shí)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，作為飛機(jī)的心臟，不僅是飛機(jī)飛行的動(dòng)力，也是促進(jìn)航空事業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力，人類航空史上的每一次重要變革都與航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步密不可分。經(jīng)過百余年的發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為可靠性極高的成熟產(chǎn)品，正在使用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪噴氣/渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸/渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)和活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等多種類型，不僅作為各種用途的軍民用飛機(jī)、無人機(jī)和巡航導(dǎo)彈動(dòng)力，而且利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)衍生發(fā)展的燃?xì)廨啓C(jī)還被廣泛用于地面發(fā)電、船用動(dòng)力、移動(dòng)電站、天然氣和石油管線泵站等領(lǐng)域。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。按照構(gòu)造，現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要分為三類：活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)前，絕大多數(shù)高速、大中型軍民用飛機(jī)都采用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。

在所有的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃?xì)獍l(fā)生器(又稱核心機(jī))是核心結(jié)構(gòu)，由壓氣機(jī)、燃燒室和高壓渦輪組成，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣經(jīng)過壓縮、燃燒，可轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的高溫高壓燃?xì)?。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的研制難度主要集中在核心機(jī)上。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的主要綜合技術(shù)指標(biāo)包括推重比(單位重力所產(chǎn)生的推力)和耗油率(單位推力每小時(shí)的燃油消耗量)等。

對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)而言，最先使用的就是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作原理是指活塞承載燃?xì)鈮毫Γ跉飧字羞M(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，并依據(jù)連桿將這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)。在20世紀(jì)初期，萊特兄弟將一臺(tái)4缸、水平直列式水冷發(fā)動(dòng)機(jī)改裝后，成功用到了“飛行者一號(hào)”飛機(jī)上，完成了飛行試驗(yàn)。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告》顯示：

這也是人類歷史上第一次具有動(dòng)力、可以載人、平穩(wěn)運(yùn)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(dòng)機(jī)得到了技術(shù)革新，優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和運(yùn)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(shí)，整改之后的運(yùn)行時(shí)間從傳統(tǒng)意義上的十幾個(gè)小時(shí)增加到了2000-3000個(gè)小時(shí)。一直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)已經(jīng)非常嫻熟。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要可分為三種類型，即活塞式、燃?xì)鉁u輪式和沖壓式，三種航空發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)及用途各不相同。目前應(yīng)用最廣的燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動(dòng)機(jī)，其又可分為四類，分別為渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，多用于直升機(jī)和垂直/短距起落飛機(jī);渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，用于現(xiàn)今大多數(shù)飛機(jī);渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，主要應(yīng)用于在中低速飛機(jī)或?qū)Φ退傩阅苡袊?yán)格要求的巡邏、反潛或滅火等類型飛機(jī);渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，主要用于超音速飛機(jī)。

中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)在一片空白的基礎(chǔ)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(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)通過引進(jìn)技術(shù)、仿制成品、產(chǎn)品改良、技術(shù)創(chuàng)新的方式，建立了較為完備的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)體系。與歐美航空發(fā)動(dòng)機(jī)以企業(yè)為主的研發(fā)體系不同，我國(guó)的軍工體制沿襲了前蘇聯(lián)"研究所+工廠"的模式。因此，我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)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(dǎo)深化國(guó)企改革的背景下，軍工科研院所的改制也被提上日程?？蒲性核霓D(zhuǎn)企改制，不僅能夠提升軍工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，還有優(yōu)化資源配置、提高資金使用效率、促進(jìn)軍民融合等多重作用。

數(shù)據(jù)顯示，2018-2020年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模保持了增加的趨勢(shì)，從2018年的520億元增加到2020年的620億元。2019年市場(chǎng)規(guī)模的增速為11.2%。受新冠疫情影響，2020年市場(chǎng)規(guī)模增速有所下降，為7.3%。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)各細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)先企業(yè)排名

當(dāng)今世界能夠獨(dú)立研制航空動(dòng)力并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的國(guó)家只有聯(lián)合國(guó)五大常任理事國(guó)，具有技術(shù)和商業(yè)優(yōu)勢(shì)的則只有美、英兩國(guó)，企業(yè)層面GE、普惠與RR占有明顯優(yōu)勢(shì)，全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)是典型的寡頭壟斷市場(chǎng);而寡頭壟斷核心技術(shù)與市場(chǎng)的背后是一條多層次分工協(xié)作的生產(chǎn)供應(yīng)鏈，其70%以上的零部件都依靠外部采購(gòu)。

近年國(guó)家持續(xù)推進(jìn)軍民融合項(xiàng)目開展，鼓勵(lì)民企參與軍工產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，開始引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，軍工產(chǎn)品生產(chǎn)逐步與市場(chǎng)接軌。客戶對(duì)軍工產(chǎn)品及服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求，這進(jìn)一步加劇了國(guó)內(nèi)軍工企業(yè)與有實(shí)力、有資質(zhì)民企間的競(jìng)爭(zhēng)。雖然目前尚沒有可以獨(dú)立制造發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的民企，但未來可能性依然存在。

軍用發(fā)動(dòng)機(jī)方面，太行發(fā)動(dòng)機(jī)目前主要用于裝備中國(guó)第三代殲-11B戰(zhàn)機(jī)，其性能指標(biāo)與美軍F-16戰(zhàn)機(jī)F110發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，這意味著未來太行發(fā)動(dòng)機(jī)有可能取代俄制AL-31F，裝備殲-10B與殲-15戰(zhàn)機(jī)。但渦扇-10在量產(chǎn)過程中并沒有做好質(zhì)量穩(wěn)定性控制，發(fā)動(dòng)機(jī)平均工作300小時(shí)即需要大修，無法滿足空軍戰(zhàn)備要求。這導(dǎo)致我國(guó)戰(zhàn)機(jī)依需購(gòu)買俄羅斯進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)以保持戰(zhàn)機(jī)應(yīng)戰(zhàn)狀態(tài)。目前太行發(fā)動(dòng)機(jī)仍需時(shí)間升級(jí)改造以解決穩(wěn)定性問題，但在改造完成前該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)就有被淘汰的可能，而適合我國(guó)四代、五代機(jī)的渦扇-15發(fā)動(dòng)機(jī)仍在研制過程中，距離正式配裝還很遙遠(yuǎn)。我國(guó)在未來5到10年仍需依賴國(guó)外進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)，國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力不足的現(xiàn)象將長(zhǎng)時(shí)間存在。

民用發(fā)動(dòng)機(jī)方面，我國(guó)尚不具備自主開發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的能力，目前主要承接外國(guó)公司轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)。2022年11月29日消息，英國(guó)勞斯萊斯公司表示，它已經(jīng)成功地使用氫氣啟動(dòng)了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，這是世界航空領(lǐng)域的第一次，標(biāo)志著氫氣可能是航空飛行脫碳的關(guān)鍵。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)各細(xì)分市場(chǎng)占總市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)比例

世界大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)也非常重視軍民航空發(fā)動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)發(fā)展。一個(gè)企業(yè)如果單純依靠軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)很難長(zhǎng)期生存，必須輔以民機(jī)和燃機(jī)的高額利潤(rùn)來維持運(yùn)轉(zhuǎn)。世界發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)格局早期以軍機(jī)為主，軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的銷售額比約為4:1。這種情況當(dāng)前已出現(xiàn)了根本性的轉(zhuǎn)變，2020年，軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的銷售額比約為1:4。

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  2023-2028年航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告

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