民用航空制造业市场分析

民用航空制造业市场分析一、民用航空飞机制造业：战略性产业，较高进入壁垒1.1民用航空定义及分类民用航空是指使用民用航空器从事除军事、海关、警察等飞行任务以外的航空活动。民用航空包括了公共运输航空和通用航空两部分。公共运输航空是指使用民用航空器从事运送旅客、行李、邮件或者货物等方面的飞行活动；通用航空，是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。客机类型可以分为支线客机、干线单通道窄体客机和干线双通道宽体客机。支线客机通常是指100座位以下的小型客机，飞行距离在600-1200km，主要承担局部地区短距离运输，典型的机型如中国商飞的ARJ21。干线客机一般是指100座位以上的客机，用于主要城市之间的运输。单通道窄体式客机一般指飞机机身宽度小于4.72米，有一条过道，客座量为100-200左右，典型的飞机如空客A320以及中国商飞的C919。而双通道为宽体客机，客舱内部的座位分为左、中、右三个区域，双通道的有两条过道，客座量通常在300左右，典型的飞机机型如空客A350。1.2产业特点：具有极高的战略意义，进入壁垒较高民机制造业具有极高的战略意义。飞机制造业对于国民经济、就业、技术进步具有重要作用，因此主要大国均将飞机制造业作为其战略型支柱产业，并推出相应产业政策支持其发展。欧盟认为航空航天产业具有两个重要的战略意义：1）实现经济持续增长和提供高收入就业岗位；2）保持欧洲在世界的影响力和实现战略目标的重要手段。在拉动经济增长方面，根据美国波音公司测算，民用飞机销售额每增长1%，对国民经济增长拉动0.714%。带动就业方面，1名飞机制造工人的背后需要80名零部件领域的工人。技术进步方面，民用飞机制造对于科技发展具有巨大的带动辐射作用，有效的带动新材料、新能源、高效计算机技术、先进微电子技术等。日本做过一次500余项扩散案例分析，有60%的技术源自于航空工业。由于具有研发壁垒高、资金壁垒高、全球化竞争、市场容量低等特点，飞机制造是一个充满风险的寡头垄断产业，后进企业进入该行业的壁垒极高。自20世纪40年代起，飞机制造业的竞争格局由最开始的多家企业并存，通过公司之间的合作和兼并收购，目前形成了波音和空客的双寡头垄断格局。巨大的技术研发、资金投入壁垒带来较高的进入难度。飞机制造业特点包括需要大量前期研发资金（可高达上百亿美元），长期流动资金的赤字运作（5-6年），以及成本回收期滞后（10-14年）。飞机是集基础科学、原材料、电子、机械等先进技术于一身的产业，产业链长、集成度高。飞机制造业的突出特点是型号风险极大，在研发阶段制造商务求保持产品的先进期望飞机具备更长的生命期，因此研发投入将极其巨大。除研发投入外，飞机厂商还需要巨额资金添置设备(比如风洞、试验台、机床)以及维护庞大的售后服务网络。全球化竞争：民机面向的市场是全球市场而不是区域市场。如今民机产业已经形成了寡头垄断格局，即使后进企业能够开发出一种优秀的产品，但飞机这样的产品需要长时间的安全飞行纪录以获得客户的信任、厂商需要提供多型号的广泛产品线以及维护一个庞大的售后支持系统，后进者很难在短时间内同时实现上述目标。市场容量低：民机与其他制造业的情况大相径庭，后进国家可以通过大量生产汽车、消费电子等产品不断提高质量、降低成本，但是飞机并不能提供上述行业相同的容量，历史上最畅销的737飞机最多一年也只有330架的销售记录，大部分飞机型号年产不足50架。因此需要下游高度集中才能够产能规模效应，覆盖昂贵的研发成本。随着下游客运量的增长，航空制造业整体呈波动向上趋势。自1970年以来,全球大型商用飞机制造业的产量在波动中增长。订单受到经济增速、客机更换周期、下游客户现金流、原油价格等影响。一般来讲，一架飞机的平均使用年限是11年。同时，航空制造公司新产品的推出等也会影响产业周期。自从1970年起，全球大型商用飞机的交付数量与日俱增。需求端，由于航空交通方式的普及和商业化加速，使得越来越多的旅行和商务往来通过航空这一交通方式来实现，极大程度上加快了航空业的发展，随着需求量的增大，各类航司都加大了飞行线路和班次来满足顾客的需要，因此伴随着航空业的发展，飞机制造业也蓬勃发展，可以看到从1970年到2010年全球大型飞机的交付量从不足400架到年交付量超过1000架。产能也提高了一倍多。极大的满足了航空业发展的需要，交付种类、规模都有了极大的增长。2019-2022年，受到空难和疫情影响，航空制造受到大幅重创。2019年，美国波音公司生产的737MAX机型飞机发生两起空难，造成346人丧生，随后该机型遭全球停飞。2020年1月，波音停止生产该机型。受737MAX系列飞机停飞影响，波音2019年度净亏损6.36亿美元。2022年3月21日，中国东航一架波音737飞机于广西坠毁，事故机型为737-800(波音737NG系列),本次事故使波音737系列飞机安全性再次陷入争议。随着疫情影响逐步消除，全球交流更为密切频繁，航空业有望恢复到疫情前状态。1.3民用飞机产业链：上游涵盖多类产业，下游集中度较高民用飞机产业链主要分为上游产业、中游组件和分系统、下游总装三个部分。其中上游产业涉及多类产业，包括了飞机制造过程所需要的金属冶炼，石油化工，电子信息，零部件制造以及复合材料等。中游包括机体组件、发动机制造、机载设备系统等。下游总装公司主要是空客、波音等著名国际飞机制造商，以及我国的中国商用飞机有限公司。1.4未来空间：中国旅客周转率持续增长，未来二十年市场需求空间广阔从下游民航市场来看，民航运输业受到GDP发展水平、人口数量、国家交往程度、替代出行方式的发展等外部因素影响以及航司数量、运价水平、机场数量的内部因素的影响。总的来说，疫情影响消除后，随着GDP的不断增长民航客运周转量有望持续提升，总体增速与GDP增速相当。随着2022年底疫情防控政策的放松，民航产业呈现复苏的势头，2023年第一季度民航运输总周转量达到239.9亿吨公里，较上年同期增长39.7%，尤其是旅客周转量方面，较上年同期增长75.7%。民用市场空间广阔，单通道客机仍是需求主流。根据中国商飞预测年报（2022-2041），未来20年间，全球航空旅客周转量将以平均每年3.9%的速度递增，各类型喷气客机的交付量将达到42428架（25824架新增，15460架替换），总价值6.4万亿美元，平均3200亿美元每年。中国航空旅客周转量年均增长率将为5.61%，为全球最高。到2041年，中国的机队规模将达到10007架，占全球客机机队比例21%，成为全球最大的单一航空市场。2022~2041年中国航空市场将补充50座级以上客机9284架，价值约1.47万亿美元，年均市场735亿美元。其中，单通道喷气客机6288架，价值量为7490亿美元（年均374亿美元），双通道客机2038架，价值量为6730亿美元（年均336亿美元）。波音预测未来20年中国民航市场规模将会继续扩大。2022年10月波音发布《中国民用航空市场展望》，认为随着中国经济的增长，中国的民用飞机机队规模在未来20年中将增长一倍以上，约3900架的民航机队规模到2041年将增长到9600架以上。中国在未来20年将需要价值1.5万亿美元的8485架新飞机来服务乘客出行和贸易发展，该需求占到了同期全球飞机交付量的五分之一以上。此外，货机机队规模到2041年将超过800架，增长超过三倍。2002年国内三大航重组以来，各航空公司纷纷推出“客货并举”战略，成立专业化的货运公司或货运部门，开展航空物流业务。中国全货机机队连续二十年保持增长，年均复合增长率高达15.5%。2020-2022年，疫情期间客机运力大幅削减，航线腹舱运力下降，货机需求大幅增长，一方面全货机数量增加，另一方面客机拆除座椅得以适航豁免，客改货飞机数量迅速增加。2022年2月，民航局印发《“十四五”航空物流发展专项规划》，预计“十四五”时期航空货邮运输量保持快速增长，年均增速达7.0%，2025年达950万吨，在全球主要经济体中位于前列。为此，“十四五”时期我国民航实施客货并重的发展策略。中国商飞预测，未来二十年中国将交付货机650架，预计到2041年，机队规模将达到736架。二、国内外主要公司分析2.1波音公司的发展历程波音公司是全球最大的航空航天公司之一，也是美国最大的制造出口商之一，下设三个业务部分，包括民用飞机集团，防务空间与安全集团，以及波音全球服务集团。波音机型包括737、747、767、777以及787。在货运方面，全球90%的航空货物是波音公司提供的。防务产品包括F/A18、B-1B、B52、C17、ACH-47A、P-8、E3等等以及最新的MQ25、MQ28无人机。1916年，波音公司成立，1933年波音247试飞成功，这是世界上首架现代化民航用机。1943年波音研制出B-29轰炸机。1963年，波音727三引擎喷气式客机问世，此后20年，运送乘客达到20亿人次。1964年，波音737项目启动，该机型的系列产品成为波音销量最高的产品，但是2000以来，该机型的改进型也出现多起空难事故，导致波音的全球市场份额下降。1997年，波音以166亿美元兼并世界第三大飞机制造公司麦道。2000年，波音与通用汽车公司达成协议，出资37.5亿美元收购旗下休斯电子公司航天和通信业务部，从而使波音成为世界最大的商业卫星制造商。2009年，波音推出787机型，该款飞机研发经费高达320亿美元。2019年，受到空难影响，波音市场份额大幅下降。从经营方面来看，2010-2015年，波音公司商用飞机业务营业收入波动向上，从285亿美元增长到660亿美元，2016-2018年小幅波动，2018年以后，受波音飞机空难、疫情等影响，商业航天收入大幅下降，2022年为259亿美元。由于军工采购结构性调整，2017年以来波音公司防务板块营收有所下降。2.2空客公司的发展历程空客公司是全球航空飞机制造龙头公司，目前有13万员工，业务包括商业航空、防务和直升机三大板块。民用飞机系列包括民用客机A320、A330、A350以及A220货机等。直升机包括H125、H130以及H135、145、H160等系列以及其军用型号，军用型号A400M、C295、A330加油机、Eurofighter等。1970年，空客公司成立，法国宇航公司与德国空客公司各占50%的股份。并开始A300的研制。1979年，英国宇航公司加入（BAE前身），持有20%的股权，法国和德国持有37.9%的股权，西班牙持有4.2%。1987年，单通道客气A320下线，其载客量大小能够符合很多航线的需求，后续成为最畅销的喷气客机系列。1990年，空客首次取得营业利润。1992年成立欧洲直升机公司，发展直升机业务。1999年，空客组建军用飞机公司，成为欧洲国家间最大的一个武器装备联合研制项目。2005年，A380试飞成功，后于2021年宣布停产，巨无霸飞机时代过去。2018年，加拿大飞机制造商庞巴迪合资成立公司生产C系列飞机。从经营方面来看，2010-2019年，空客公司商业航天营业收入波动向上，从359亿美元增长到605亿美元，2020-2022年，受到疫情影响，航空制造业订单大幅下降，空客商业航空业务下降到400美元体量。2022年公司新接订单820架（2019年营收高峰时期交付863架，2022年交付661架），大幅高于2021年的501架，后续业绩有望修复到疫情前的水平。航空防御业务与直升机业务基本稳定。2.3空客与波音对比从波音与空客业务对比来看，2010-2013年，两家商业飞机营收不相上下，空客营收略高，2014年波音推出737max，凭借其较低的运营成本，成为很有竞争力的窄体客机，取得客户的大量订单，2014-2016年波音收入大幅领先空客。2018年以后，波音受737空难影响，营收大幅低于空客。从盈利能力来看，两家公司毛利率在15%左右，波音毛利率在2019年前高于空客，主要由于空客通过降低价格赢得市场，此后由于波音出现空难事故，波音大幅亏损，空客毛利率有所提升。净利率方面，2018年以前波音高于空客，除了波音毛利率较高的原因外，另一方面波音公司防务业务大于空客公司。空客净利率逐步提升，到2018年达到4.6%，2021-2022年随着毛利率的提升，净利率超过5%。波音在2019年前净利率在5%以上，2018年达到了10%，之后出现亏损。2.4中国商飞发展历程中国商飞是实施国家大型飞机重大专项中大型客机项目的主体，也是统筹干线飞机和支线飞机发展、实现我国民用飞机产业化的主要载体，主要从事民用飞机及相关产品的科研、生产、试验试飞，从事民用飞机销售及服务、租赁和运营等相关业务。中国商飞于2008年5月11日成立，总部设在上海。由国务院国有资产监督管理委员会、上海国盛（集团）有限公司、中国航空工业集团有限公司、中国铝业集团有限公司、中国宝武钢铁集团有限公司、中国中化股份有限公司共同出资组建，2018年底新增股东单位中国建材集团有限公司、中国电子科技集团有限公司、中国国新控股有限责任公司。中国商飞下辖设计研发中心（上海飞机设计研究院）、总装制造中心（上海飞机制造有限公司）、客户服务中心（上海飞机客户服务有限公司）、北京研究中心（北京民用飞机技术研究中心）、民用飞机试飞中心、基础能力中心〔上海航空工业（集团）有限公司〕、营销中心、新闻中心（上海《大飞机》杂志社有限公司）、商飞学苑（商飞党校）以及四川公司、美国有限公司、民用飞机试飞中心东营基地、商飞资本有限公司、商飞集团财务有限责任公司等成员单位，在美国洛杉矶、法国巴黎分别设有美国办事处、欧洲办事处等办事机构。中国商飞参股中俄国际商用飞机有限责任公司、成都航空有限公司和浦银金融租赁股份有限公司。目前商飞有两款飞机，分别是支线飞机ARJ21和单通道窄体飞机C919，均已进入运营阶段。ARJ21新支线飞机是我国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中短程新型涡扇支线客机，座级78-97座，航程2225-3700公里。于2014年12月30日取得中国民航局型号合格证，2017年7月9日取得中国民航局生产许可证。目前，ARJ21新支线飞机已正式投入航线运营。市场运营及销售情况良好。C919大型客机是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机。座级158-192座，航程4075-5555公里。2015年11月2日完成总装下线，2017年5月5日成功首飞，2022年9月29日获得中国民用航空局颁发的型号合格证，2022年12月9日全球首架交付。2023年5月C919正式投入运营。2021年3月1日，中国东方航空作为国产大飞机C919全球首家启动用户，与中国商飞公司在上海正式签署C919大型客机购机合同，首批引进5架，东航将成为全球首家运营C919大型客机的航空公司。2022年11月8日，在第十四届中国国际航空航天博览会上，国银金租、工银金租、建信金租、交银金租、招银金租、浦银租赁和苏银金租七家租赁公司与中国商飞公司签署300架C919飞机确认订单和30架ARJ21飞机确认订单。2023年4月27日，海航航空集团与中国商飞公司在上海签署百架飞机采购协议，其中包括60架C919飞机确认订单和40架ARJ21飞机意向订单。截止到2022年底，C919已经取得1000+架意向订单。C919机身结构采用第三代铝锂合金，先进复合材料得到广泛应用，具有独特的技术优势。C919机体结构中65%为铝合金（其中铝锂合金为8.8%）、12%为复合材料、9%为钛材、其余为钢材和其他材料。C919大型客机的结构设计完全由中国商飞自主完成。在机体主结构上，使用了世界先进的第三代铝锂合金材料，这在国内尚属首次，大大带动了国内航空材料和制造的发展。相比于普通铝合金，铝锂合金在同等重量下强度更大，在同等强度下重量更轻，这一性能对飞机而言非常重要。同时，铝锂合金的损伤容限性能和抗腐蚀性能也更强，使用铝锂合金可以实现结构减重并大大提高飞机寿命。C919由复材制成的零件中，有大尺寸复合材料壁板结构（水平尾翼、垂直尾翼）、蜂窝三明治夹层结构（活动面）、大曲率变截面（后机身）等复杂结构。C919大规模采用先进材料，整体减重7%左右。对于国产客机的研制，关键之一就是要提高先进材料的应用水平，而复合材料用量是判断民用客机先进性的重要标志。根据中国化工报等报道，新材料使体型较大的C919减重7%以上。飞机上使用的复合材料主要是指碳纤维增强树脂基复合材料，具有质量轻、耐腐蚀的特点，不仅能降低飞机的自重、增加载客量，而且减少了后期维护的费用。此外，C919还应用了玻璃纤维复合材料及芳纶蜂窝材料等。中国掌握了激光成型钛合金大型主承力构件制造技术，并付诸实际应用。在C919飞机上，大量使用了钛合金板材，从机头到尾翼再到发动机的叶片等部分，都用到了钛合金材料，从而达到了机身整体减重的效果，在飞机的保温和耐温差变化等方面，都有良好表现。C919的钛合金用量，达到机身结构重量的9.3%，远超过同级别中波音。三、国产大飞机产业链分析民用飞机从结构上来看可分为机结构、机载系统、发动机等。机载系统可细分为机电系统、起落架刹车系统、航电系统、内饰设备等。机体结构包括机体制造以及材料。此外，之后的售后维修也是民用飞机产业链的重要组成部分。机体结构的产业链可以从总装延伸到材料、锻造、机加工等多个环节。目前总装在中国商飞总装制造中心浦东基地完成。机身分段制造主要包括中航西飞、中航沈飞、洪都航空、中航成飞、中航哈飞等。国内主要军机企业提供主要机身分段，是C919机体结构的一级供应商。中航沈飞主要负责后机身（前段、尾椎）、垂尾、平尾等机体部件的供应；洪都航空和中航西飞分别供应机体结构的前后机身和中机身；中航哈飞负责翼身整流罩、起落架舱门生产；江西昌河负责前缘缝翼和后缘襟翼；浙江西子参与应急发电机舱门（RAT门）和辅助动力装置门（APU门）研发；航天海鹰参与后机身后段、副翼、后机身前段、垂尾复材的研发制造。航天特种材料及工艺技术研究所负责开发和制造航空材料。机体结构二级供应商主要是机体小组件和分段的制造。为了满足对国产大飞机制造所需要的金属材料、复合材料加工和零件的需要，如今已经有了多家优秀的企业和商飞公司达成合作关系，成为机体结构的二级供应商。如艾蒙凯瑟公司提供金属材料、航空零部件；北京航空材料研究院负责金属材料加工、设计研发工作。机体方面的三级供应商主要是材料和零部件加工商。材料包括铝材料、钢材、钛材以及航空复合材料等，主要企业包括爱励铝业、PPG航空材料、加铝