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目前,受到国内航空产业的推动,我国航空发动机市场规模逐步扩大,已成为全世界最大的航空市场之一。中国政府始终致力于发展国内的航空制造业,包括航空发动机制造,以减少对进口发动机的依赖,行业内先进制造商也在提高材料科学、制造工艺和设计能力方面取得了显著进展。近年来,我国航空发动机市场规模整体呈现上涨趋势。2022年我国航空发动机市场规模约为487.15亿元。
航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需动力的发动机。作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”,其直接影响飞机的性能、可靠性及经济性,是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。按发动机是否须空气参加工作可将航空发动机分为吸气式发动机和火箭喷气式发动机。吸气式发动机必须吸进空气作为燃料的氧化剂(助燃剂),因此不能到稠密大气层之外的空间工作,只能作为航空器的发动机。根据吸气式发动机工作原理的不同,吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机,也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同,火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。
航空发动机的主管部门为国家工业与信息化部、国家国防科技工业局、中国民用航空局。国家工业与信息化部主要负责拟订并组织实施工业行业规划、产业政策和标准;监测工业行业日常运行;推动重大技术装备发展和自主创新;协调维护国家信息安全等。国家国防科技工业局主要负责研究拟订国防科技工业和民发展的方针、政策和法律、法规;制定国防科技工业及行业管理规章;拟订核、航天、航空、船舶、兵器工业的生产和技术政策、发展规划、实施行业管理等。中国民用航空局主要负责提出民航行业发展的策略和中长期规划、与综合运输体系相关的专项规划建议,按规定拟订民航有关规划和年度计划并组织实施和监督检查;起草有关规定法律法规草案、规章草案、政策和标准,推进民航行业体制改革工作;组织民航重大科技项目开发与应用,推进信息化建设等。
航空发动机作为我国航空航天事业的核心技术,其发展受到《武器装备科研生产单位保密资格审查认证管理办法》《武器装备科研生产许可管理条例》《中华人民共和国民用航空器适航管理条例》等一系列法律和法规的约束。通过多年的自主研发和技术积累,叠加国防现代化及制造强国战略的推进,国防军工产业得以快速地发展,军用航空发动机行业规模持续扩大。近年来,国家针对航空航天高端装备制造和军工领域出台的一系列鼓励政策,具备航空零部件承制能力的非公有制企业逐步进入国内军用及民用航空发动机市场,使航空发动机整体研发技术能力和装备水平得到一定效果提升。2023年财务部联合税务总局发布《关于民用航空发动机和民用飞机税收政策的公告》,对从事相关业务的纳税人提供抵税、免税等相关优惠政策,为企业未来的发展提供了积极、长期、基础性的金融支撑。
出于航空发动机产品质量可靠性、安全性、稳定性等要求的考虑,相关供应商应当取得相关资质和认证方可生产。其中,军工领域,航空发动机和相关零部件加工制造企业常常要通过严格审查取得相关资格;民航领域,波音、空客、中国商飞等要求航空发动机供应商按AS9100进行质量体系认证。企业取得第三方质量体系认证为航空发动机市场准入的先决条件之一。
由于航空发动机具有材料强度高、产品精度高、结构和加工工艺复杂等特点,需要用高精度的加工设施,因此航空发动机制造企业要在硬件装备、操作与控制系统软件等方面做大量投入。此外,我国已实现从早期仿制到自主研制,从中等推力向大推力、从涡喷向涡扇的跨越。随着航空航天事业的持续不断的发展,航空发动机产品研制投入不断加大,产品更新迭代周期不断缩短。具备较强的资金实力和融资能力成为进入航空发动机行业的重要门槛。
航空发动机需在高温、高寒、高负荷等严苛的环境条件下稳定可靠工作,因而对产品抵抗腐蚀能力、强度等性能要求比较高。制造企业需在材料、装备、工装、工艺、部装、试验与检测等方面形成自身的技术体系,以保持技术的差异性和先进性。同时,企业要配备相关的研发人才和技能型人才,以保证产品质量、加工效率和交货周期,从而形成较高的技术和人才壁垒。
航空发动机产业链上游主要为高温合金、钛合金以及新型复合材料等原材料。高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类,具备优秀能力的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,又被称为“超合金”,是航空发动机的重要原材料之一。经过近60年的发展,我国高温合金市场化程度逐步的提升,产品供应相对充足。此外,随着电子信息等新兴起的产业的崛起以及陶瓷基、生物基新材料的出现,我国新型复合材料应用率持续提升,市场规模持续扩大,为我国航空发动机生产提供良好的市场环境。
产业链下游主要为军用航空、民用航空以及通用航空领域。随着当今社会的运转速度和经济节奏不断加快,各种贸易、交往日益频繁,人员、物资、资本、信息的流动速度明显提升、流量持续增长。航空运输作为当前最为快捷、高效的客、货运输方式,发展速度不断加快。同时,军民融合的大环境下,民营资本的融入带动军用航空产业快速地发展,我国飞机、直升机等飞行器需求量持续提升,带动航空发动机产业蓬勃发展。中国航空发动机行业产业链如下图所示:
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