(报告出品方/作者:天风证券,李鲁靖、刘明洋、张明磊)
1. 国产大飞机 C919 腾飞在即,助力中国制造
1.1. 大飞机的概念与特点
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“大飞机”一般是指起飞总重量超过 100 吨的运输类飞机,包括军用大型运输机和民用大 型运输机,也包括一次航程达到 3000 公里的军用或 100 座位以上的民用客机。国际航运 体系习惯上把 300 座位以上的客机称作“大型客机”,在我国,一般把 150 座以上客机称 为“大型客机”。 大飞机产业是国家综合实力的象征,代表了制造业的综合水平。大型客机研发和生产制造 能力,是一个国家航空水平的重要标志,也是一个国家整体实力的重要标志。目前,垄断 国际干线客机市场的只有美国的波音和欧洲的空客(德国、法国、英国与西班牙四国合办)。 大飞机产业对工业体系具有明显的带动作用。现代大飞机产业已成为一个知识与技术高度 密集的产业,航空产品的研制与生产不仅直接涉及流体力学、结构力学等基础学科,还涉 及电子学、材料学、自动控制、制造工艺等学科。进入 20 世纪 90 年代后,计算机集成制 造和信息网络化等技术也很快被大飞机产业广泛采用。据日本通产省在大飞机产业的战略 报告中所述:“飞机工业是高增值的工业和技术先进的部门,是知识密集工业领域的典型, 能对其他工业起带动作用。”
大飞机产业是高投入、高附加值的产业。高投入主要表现在航空科研基础建设投资和航空 产品的研制投资较大。目前一种新型大飞机,至少要 20 亿美元,用于新机设计、试验、 原型机的制造、试飞取证以及制造工装和启动最初的生产;同时需要花费 10 年以上的时 间,并要 300 架以上的销售额才能达到盈亏平衡点。世界各航空工业大国的航空科研基 础设施都是由国家经过持续多年大量投资建设起来的。但据美国统计,向航空工业投资 1 万美元,10 年后航空工业及其相关产业能产出约 80 万美元的产值。据日本通产省统计, 航空工业的附加值明显要高于一般产业。
1.2. 大型民机制造产业具备重要战略意义
大型客机的研发和生产制造能力,是一个国家航空水平的重要标志,也是一个国家整体实 力的重要标志。作为国家战略性新兴产业之一,大型民用飞机产业具有举足轻重的产业地 位,也有极其重要的战略意义,主要体现在以下几个方面。 1.对国民经济增长有显著的带动效应。波音公司的研究表明,民用机销售额每增长 1%,对 国民经济的增长拉动为 0.714%。国际经验表明,一个航空项目 10 年后给当地带来的效益 产出比为 1∶80,技术转移比为 1∶16,就业带动比为 1∶12。由大飞机产业链 可以看出,发展大飞机产业,不仅可以带来制造和运营使用的直接经济贡献,而且将有力 地支撑国民经济各部门优化资源配置效率,促进国民经济发展。
2.对推动技术创新和工业转型升级有重大的牵引作用。根据兰德智库研究,大飞机研制及 其核心技术衍射到相关产业,可以达到 1∶15 的带动效应。研制和发展大飞机,不仅能带 动诸多基础学科的重大进展,还能带动新材料、现代制造、先进动力、电子信息、自动控 制、计算机等领域关键技术的群体突破,拉动众多高技术产业发展。 3.对国家安全和国家综合实力提升具有重要作用。大飞机不仅具有难以替代的直接军事用 途,可作为载体发展加油机、预警机等大型军用特种飞机,而且大飞机产业的长足发展, 将促进国防工业提高质量和水平,大飞机产业发展已成为衡量一个国家科技水平、工业水 平、综合国力和国际竞争力的重要标志之一。 4.对于中国民航业完善航空标准体系有重要意义。民用航空领域真正的核心竞争力在于拥 有国际公认的、高标准的民用航空标准体系。新研制的飞机,只有在这套标准体系中证明自 己的安全品质,才能获得全球航空市场的“登机牌”,获得消费者的信任。
1.3. 民机产业发展趋势:从“AB”两极争霸到“ABC”三足鼎立
1.3.1. 全球民机行业已形成双寡头垄断格局
全球大型民机制造业经历了多次技术革新和产业整合,竞争格局最终形成了“空客+波音” 双寡头垄断格局。其演变过程可分为以下三个阶段:
1.产业形成和初步发展阶段(1950s-1970s): 德·哈维兰公司的“彗星号”和波音公司的 B707 的研制成功,标志着大型民用喷气式客 机首次登上历史舞台,随后道格拉斯、康维尔、萨德等公司也启动了相应开发项目。此时 大多数公司产品种类多,序列化不明显,难以实现盈利。市场层面来看,规模经济性和市 场结构的寡占特征已有所显现。
2.全面竞争阶段(1970s-1990s): 1970 年“空中客车工业联合体”成立,此时市场容量大幅扩张,制造技术趋于稳定,产品 系列化成为主要趋势,主制造商加上多层供应商合作的生产体系成为主流。在竞争方面, 多数的前期制造商进行了兼并重组,大量中小制造商直接退出市场,空客崛起挑战波音的 地位,形成了“一超多强”的竞争格局。
3.双寡头垄断竞争阶段(1990s): 自 1992 年美国和欧洲共同体达成民用飞机贸易协定以来,大型民机制造业就进入了美国 和欧盟的全面竞争时代,而在 1997 年波音兼并麦道之后,全球干线飞机市场的双寡头垄 断格局正式形成,波音与空客公司的产品线涵盖从 100-150 座的窄体干线客机到 300 座以 上宽体干线客机,双方在市场份额、订单量和交付量等方面形成了较为均衡的状态,市场 格局逐渐趋于稳定。
“A+B”垄断格局之前已经形成,中国商飞或成破局者,有望未来形成“A+B+C”三足鼎 立。在 100 座位以上的干线机领域,波音和空客依靠系列化产品占据所有细分市场,拥有 绝对优势;庞巴迪(Bombardier)和巴西航空工业(Embraer)作为支线客机制造商,都 曾尝试进入干线领域,但最终庞巴迪的 C 系列客机由于空客的干预而难以为继,巴航工 业的 E 系列仍然定位为支线客机。我们认为,中国商飞背靠我国完善的工业体系和较大的 航空需求市场,是最有可能成功进入干线客机市场的制造商。
1.3.2. 国产大型民机发展历程
新中国建立以来,我国航空工业经历了从无到有、从小到大的发展过程,而国产民机的发 展也可分为以下三个阶段: 1)“自主”——“运 10”研制; 2)“嵌入+依赖”——和国外厂商(麦道、空客)合作; 3)“突破”-国产大飞机 C919 项目启动。
21 世纪开始后,随着我国国民经济的发展,以及国内民航产业发展的需要,大飞机自主 研制项目重新启动。目前,中国商飞旗下主要有 ARJ21 支线客机、C919 单通道中短程干 线客机、CR929 双通道中远程干线客机等三个主要产品项目。根据中国商飞官网披露, ARJ21 支线客机已正式投入航线运营,且步入批产阶段。截至 2022 年 7 月其安全载客已 突破 500 万人次;C919 单通道中短程干线客机已于 2022 年 9 月 29 日取得民用航空适航 证,并将于 2022 年底交付首架飞机至中国东航;CR929 远程宽体客机完成前期准备工作, 其首架机已开工制造。据中国商飞门户网站披露与新华社整理,2021 年 1 月 ARJ21 支线 客机已获订单 670 架,C919 干线客机累计已获得 28 家客户订单约 815 架。我们认为, 随着未来中国民航客机产业链逐渐成型,中国商飞旗下的各系列客机有望背靠我国完善的 航空工业体系和较大的民航市场需求,加快订单排产,并有望逐步拓展至全球市场,未来 民航客机制造业或将迎来“ABC”三足鼎立的第四阶段。
2. 国之重器稳步推进,国内民航市场空间广阔
2.1. 优秀体制与战略导向指引大飞机产业快速发展
国家接连出台多份规划,指导行业发展方向。20 世纪初以来,随着政府的高度重视和国内 强大的市场需求,航空工业面临着前所未有的发展机遇和良好环境。2005 年以来,我国相 继发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》、《国家“十二五”科学 和技术发展规划》、《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》、《民用航空工业中长期发 展规划(2013-2020 年)》等规划,为我国航空产业发展指明方向,推动我国航空工业实 现快速发展。
2.2. 国产大飞机面临的挑战
2.2.1. 短期挑战——新冠疫情
2020 年伊始,新冠肺炎疫情爆发,为全球航空市场带来前所未有的冲击,疫情导致全球大 量客机停飞、订单取消,航司涌现破产潮,主制造商、供应商纷纷下调产能及裁员应对危 机。 根据中国民用航空局数据: 2020 年,全行业完成旅客运输量 41777.82 万人次,比上年下降 36.7%。国内航线完成旅 客运输量 40821.30 万人次,比上年下降 30.3%,其中,港澳台航线完成 96.13 万人次,比 上年下降 91.3%;国际航线完成旅客运输量 956.51 万人次,比上年下降 87.1%。 2021 年,随着疫情影响逐步减弱,全行业完成旅客运输量 44055.75 万人次,比上年增长 5.5%。国内航线完成旅客运输量 43908.02 万人次,比上年增长 7.6%,其中,港澳台航线完 成 59.25 万人次,比上年下降 38.4%;国际航线完成旅客运输量 147.72 万人次,比上年下 降 84.6%。
我们认为,随着疫情影响逐步减弱,中国航空市场或将出现恢复迹象,为全球航运市场复 苏带来希望曙光,同时全球航空工业也有望迎来复苏。
2.2.2. 中长期挑战——经济学壁垒分析
民用航空制造业是衡量一个国家工业制造水平的标杆,我国是制造业大国,但全球范围来 看,民机市场长期被国外厂商的产品所垄断,大型民机制造业经历了多次技术革新和产业 整合,竞争格局向双寡头垄断逐渐演化。为了进入民机市场,中国民机企业将面临多种壁 垒。对民机市场进行经济学壁垒分析,目前该市场主要有结构性进入壁垒和策略性进入壁 垒两大类,其中结构性进入壁垒包括容量限制壁垒,产品差异化壁垒和政策与贸易壁垒。
2.2.2.1. 容量限制壁垒
大飞机制造产业是技术和资金密集的产业,需要达到一定的产量才能保证企业的盈利能力, 而民机市场需求是有限的,为了达到规模效应点,在位者数量存在一定限制。我们认为, 依托国内民机市场,中国商飞有望获得大量来自国内航司与租赁公司的飞机订单,并在 C919 干线客机投入商业使用后将产能快速提升达到经济规模点,从而跨越容量限制壁垒。
2.2.2.2. 产品差异化壁垒
不同公司和系列的民航客机并非同质化的完全替代产品,存在一定的技术差异性使得产品 差异化成为横亘在新进入者前面的一类壁垒。此类壁垒体现为两个方面:
1)大飞机制造业是极为复杂的系统集成产业,涉及数千家供应商和数百万零部件,海外 成熟民机制造企业已积累了一定的专利、人才和生产经验,且产品经过市场考验,在技术 上成熟度更高,因此议价能力更高。 2)不同制造商的飞机在飞行员培养、地勤维护、返厂维修等体系不同,为了避免额外的 运营成本,飞机买方更偏好购买已有机队的生产厂商的产品,形成产品序列化的现象,导 致新进入厂商的产品导入困难。 对于新进入者来说,由于差异化壁垒的存在,如果不能做出技术领先产品,则需采取更低 的价格以获得市场份额。我们认为,通过对比竞品机型数据可以发现,C919 干线客机在新 材料应用、空气动力性和油耗方面具有优势,但在载重量和航程等方面与竞品机型存在一 定差距,总体上未有突出的技术领先优势,面临较大的产品差异化壁垒。我国民机制造业 或将通过加大研发投入,提高产品技术水平与可靠性,以期跨越产品差异化壁垒。
2.2.2.3. 政策与贸易壁垒
一方面各国适航部门基于飞机安全性和空域主权等理由,对外国飞行器进行适航性限制, 主要体现为: 1)增加航空产品试航条款。如波音 787 取证过程中增加了飞行器主动安保条款,增加了 试验飞行时间。 2)增加适航取证难度,延长取证时间。如美国联邦航空局基于本国五大湖地区飞行经验, 提出了对于飞机穿云结冰飞行的试飞要求,而中国商飞配合局方人员在我国西北进行了长 达 6 年的飞行试验,都没有获得足够的气象条件,只能转场加拿大进行试验,一定程度 上影响了 AJR21 支线客机的交付时效性和竞争力。 3)重复符合性验证要求。各国适航当局都有权利对飞行器进行适航验证要求,如果缺乏 有效的沟通,没有双边协议,容易造成航空器重复进行符合性证明的问题。
另一方面,作为一个拥有较大经济效应的产业,大型民用飞机产业的国际竞争涉及国家利 益的竞争。有关国家政府为了扶持本国产业,有时还会采取措施阻止竞争对手或是新进入 者。如 20 世纪 70 年代中后期,法国主动提高壁垒防止麦道威胁欧洲航空产业的发展, 组织了麦道公司与法国达索公司的合作。 我们认为,当前国产 C919 干线客机项目采取的“主制造商+供应商”生产体系,顺应了 国际民机制造主流趋势,为克服国外取证壁垒创造了条件,有利于融入全球航空体系。一 方面,主制造商多元化可充分利用上游发动机、分系统集成商和机载设备等方向上行业巨 头的游说能力,对于国产大飞机进入国际市场有较强推动作用。另一方面,面对国外适航 当局的取证要求,成熟的供应商已经有了信用背书,更容易获得适航认证。从而缩短大飞机从研发到取证的时间,有利于产品早日进入市场产生经济效益。
2.2.3. 中长期挑战——技术壁垒
目前 C919 客机在各项重要技术上对国外的依赖程度较高,飞机的动力系统、航电飞控系 统、燃油系统、电源系统、起落架等关键领域,或直接采用国外成熟的产品和技术,或是 由中外合资企业制造。类似于 ARJ21,C919 客机的供应链以欧美国家为主,且主要是美国 的供应链,包含了较多欧美国家技术。
2.3. 眺望未来机遇:国内与国际民航市场预测
(来源:未来.智库)