摘要:这几天,据《纽约时报》等多家外媒报道,美国已暂停向中国出售部分关键技术,其中包括用于中国商飞 C919 飞机的 GE LEAP-1C 发动机相关技术和产品。
这几天,据《纽约时报》等多家外媒报道,美国已暂停向中国出售部分关键技术,其中包括用于中国商飞 C919 飞机的 GE LEAP-1C 发动机相关技术和产品。
此举被视为对中国实施稀土等战略资源出口管制的回应。这不仅标志着中美科技竞争的进一步升级,也为中国航空工业敲响了警钟。
众所皆知,C919作为中国自主设计研制的国产大型客机,从诞生之日起就备受关注。尽管国产化率达到60%,但很多核心零部件依然是国外造,尤其是最核心的发动机,用的是美国通用与法国赛峰合资公司所研发的LEAP-X1C发动机。
之前写过C919大飞机的行研,是1w+的阅读,感兴趣可以翻看:关税战国产替代核心!大飞机:产业全解析(附C919产业图谱&细分龙头)今天我们继续研究一下航空发动机。
下文从:①为什么六代机都出来了,商飞发动机还被拿捏、②航发基础知识扫盲、 ③ 航发市场与格局、 ④航发发展溯源、⑤ 产业链、⑥ 细分标的,六大维度,全面解析这一工业上的皇冠。
一、为什么六代机都出来了,商飞发动机还被拿捏
1、设计目标不一样:
军用发动机追求的是极致的性能和速度,比如要能为战斗机在极短的时间内提供巨大推力,以便在格斗中占据优势;而民用则更关注稳定性,比如长途客机的发动机,必须在长时间运行中保持稳定、高效、并且耗油少。
2、使用寿命和日常维护上:
军工发动机的寿命较短,比如,美国F35,搭载的F135涡扇发动机,使用寿命约为3000小时,而民用航发的设计使用寿命,通常在25000-30000小时,两者差了近10倍。另外,使用环境也不同,民用航发,一天可能飞行十几个小时,如果发动机寿命短,维护成本将非常高昂;而军用只在战时和训练时,因此,即便材料和工艺差些,有几千甚至几百小时的寿命,也够用。
3、经济性,最重要:
军用机为了追求极致性能,是不那么计算成本的,而且非常费油;民航公司为了降低运营成本,对发动机的燃油效率要求非常高。比如,某款发动机,每飞行100公里耗油,比竞争对手多10%,那一年下来,拥有他的航空公司,将多支付巨额的燃油费用,直接影响公司的利润。而军用航空飞机则可以忽略这点,因为战斗机并不是每天都在飞,燃油成本在整体国防预算中,成本占比不大。
4、安全性:
民航每天都执行着成千上万的乘客,任何一次发动机故障,都可能导致事故,因此其发动机的安全标准,更为严格。毕竟是几百条人命和一条人命的区别;另外,战机紧急情况,飞行员可以跳伞逃离,而民用飞机上,几百条人命,可没这个选项。
5、研发难度
一款全新的民航发动机,从设计验证到量产,需要经历漫长的过程,复杂程度难以想象。以C919研制的长江1000A为例,虽然多年间屡次传出试车和认证的消息,但至今仍然使用的是CFM国际的Leap-1C。可见,生产这个工业上的皇冠并不是那么容易的事情,像普惠、GE这样的顶级发动机制造商,拥有几十年的积累,要在短时间内赶上,并非易事。
最后,还得明确一个观点,不是我们航空发动机真的被卡脖子了。
当初C919的国产化率达到了60%,之所以选装美国GE和法国赛峰联合制造的LEAP-1C发动机,很大一部分原因就是为了拿他们的适航系统认证罢了。那想着我买你的发动机,跟你利益绑定,牺牲国产零部件换国外市场。现在被验证,显然还是行不通的。
二、航发基础知识扫盲
1、定义--钢铁之心
航空发动机,aero-engine,又被称为航空动力装置,是一种高度复杂和精密的热力机械,它为航空器的飞行提供动力。是航空器的心脏,被誉为“工业皇冠上的明珠”。它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。
航空工业是典型的欧美的霸权工业,尤其是航发。目前,世界上能够独立研制高性能航发的国家只有美、英、俄、法、中国等
少数国家(联合国五常的标配
),技术门槛极高。
航发其本身的价值量也较高。在飞机各分系统成本占比中,航空发动机约占整机成本的 20%至 30%,仅次于飞机机体结构,是飞机的重要组成部分。
2、特点
航空发动机需要在高温、高压、高转速和高负载的特殊环境中长期反复工作,其对设计、加工及制造能力都有极高要求,因此具有研制周期长,技术难度大,耗费资金多等特点,具体如下图:
3、分类&对比
根据推力产生原理、氧化剂来源、有无压气机等的差异,航空发动机可以分为活塞式发动机、火箭发动机、冲压式发动机、涡轮发动机等多个类别:
自1903年问世至今一百多年来,航空发动机经历了两个主要发展时期:
第一、1903年至1945年,活塞式发动机统治时期;
活塞式发动机:一种往复式内燃机,通过带动螺旋桨高速转动而产生推力,具有成本低、燃油效率高特定。但无法实现高速飞行,在飞行器向着跨、超音速发展的过程中逐渐被喷气式发动机所取代。二战前占统治地位,目前主要应用于部分小型低速飞机、无人机(农业、巡检、消防)、通用飞机等。
第二、1945年至今,喷气式发动机时代。
在喷气式发动机时代,分为有压气机和无压气机:
无压气机分为冲压式发动机和脉冲式发动机,结构简单,用于低速飞行(时速 640~800 km /h),且航模和低速靶机,目前应用范围还较为有限、暂不具备形成大规模市场空间的能力。
有压气机空气喷气式发动机, 航空上广泛应用。压气机是用燃烧室后的燃气涡轮来驱动,因此这类发动机又称为燃气涡轮发动机。按燃气发生器出口燃气可用能量利用方式的不同,燃气涡轮发动机分为:涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮轴、涡轮螺旋桨发动机。
(1)涡轮喷气发动机(已逐步被涡扇发动机取代)
①构成:由进气装置、压气机、燃烧室、涡轮以及喷管等部件组成。
②工作原理:空气经进气道进入压气机压缩,与燃料在燃烧室混合燃烧,产生高温高压燃气驱动涡轮旋转,最终燃气从尾喷管高速喷出产生推力。
③ 优缺点:优点是结构相对简单,推力大,适合高空超音速飞行;缺点:高速高温燃气喷出发动机后直接散溢造成巨大的能量损失,因此涡喷发动机的经济性差、油耗高、噪音大。
③ 应用领域:除部分二代战斗机用涡喷发动机外,大多数已被涡轮风扇发动机所取代,当前主要应用于中高空无人机、靶机和弹道导弹。
(2)涡轮风扇发动机(军民用飞机主要动力)
① 构成:也称“涡扇发动机”,由涡轮喷气发动机发展而成,在核心机基础增加了风扇和低压涡轮。
②工作原理:风扇转动压缩空气,经压缩的空气分为两股。外股气流平行流动,经喷管直接排出,产生推力;内股气流与普通喷气发动机一样,经过压气机、燃烧室和涡轮之后由喷管排出。
③ 优缺点:外股与内股气流的流量之比称涵道比或者流量比。在核心机相同的条件下,由于涡轮风扇发动机总空气流量大,排气速度低,所以与涡轮喷气发动机相比,推力大、推进效率高、耗油率低,经济性好,适合中长途飞行。
缺点是:结构复杂,重量大,超音速性能较差。
④ 应用领域: 首先民用,后扩展到军用,目前成为军民用飞机的主要动力,分别向小涵道比的军用加力发动机和大涵道比的军民共用发动机两个方向发展:
小涵道比加力涡扇发动机兼具亚音速巡航低油耗和超音速机动性的特点,适合作为战斗机动;
大涵道比发动机具有耗油率低、噪声小的特点,通常广泛用于大型民用客机(波音787、空客A320)、军民用运输机。
涵道比: 指涡扇发动机外涵道与内涵道空气流量的比值。外涵道的空气只通过风扇,流速较慢,且温度较低;内涵道排出的是高温燃气。两种气体混合后降低了喷嘴的平均流速与温度,较低的流速带来较高的推进效率,较低的温度带来较高的热力学效率。
多数民用飞机发动机的涵道比较高(通常在 5 以上),涵道比高的涡扇发动机耗油较少,但由于截面积大从而阻力较大。战斗机使用低涵道比(通常低于 1)发动机,在超音速状态下可降低阻力、提升效率。
(3)涡轮螺旋桨发动机(中小型运输机和通用飞机)
① 构成:又称“涡桨发动机”,进气道、压气机、燃烧室、涡轮、减速器、螺旋桨。
② 驱动原理:与活塞式发动机基本相同,涡轮通过减速器驱动螺旋桨旋转产生推力,燃气剩余能量经尾喷管排出,兼具螺旋桨经济性和涡轮动力。
③ 优缺点:油耗低,起飞推力大,低速低空性能好,运营成本低; 缺点:速度受限(通常<700km/h),高空性能差,螺旋桨噪音大。
④ 应用领域:中小型运输机和通用飞机上仍有广泛用途,如支线客机(ATR-72、新舟60)、反潜机(P-3C)、农林作业机,在大型远程运输机上,已被涡扇发动机所取代。
(4)涡轮轴发动机(直升机唯一动力)
① 构成: 进气道、压气机、燃烧室、涡轮、传动轴、减速器。
②工作原理:与涡桨发动机类似,燃气驱动涡轮旋转,通过传动轴和减速器输出动力,驱动直升机旋翼或地面机械(尾喷管仅排出少量燃气)。
③ 优缺点:优点是动力输出稳定,适合垂直起降和低速机动,可多场景传动;缺点是:依赖传动装置,结构复杂,维护成本高。
④ 应用领域:直升机市场上普遍采用的是第三代涡轴发动机(武直-10、民用贝尔直升机)、坦克、工业发电机。
当前,涡轮风扇发动机以其高效率、低油耗、大推力等优势成为应用最广的航空发动机,广泛装备于各类型军民用飞行器,其产值占燃气涡轮发动机的 90%以上。
下图:各类航发优缺点&应用场景
三、航发市场与格局
1、市场空间
根据华经情报网数据,全球航空发动机市场规模2023年约为2424.11亿元,预计2029年将增长至3478亿元,2023-2029年期间复合年增长率为6.2%。
中国航空发动机市场规模高速增长。2023年中国航空发动机市场规模达到600亿元左右,约占全球市场的25%。
2、竞争格局
航空发动机核心技术和市场牢牢掌握在美、英、法、德、日等国家的寡头手中。目前,仅有五常美俄英法等少数国家能够独立研制高水平的军/民用航空发动机,占据全球航空动力产业链的主导地位。
世界大型民用航发产业的顶级企业是美国通用电气(GE)公司和普拉特惠特尼(PW)公司、英国的罗尔斯罗伊斯(RR),以及 GE 同法国赛峰集团(Safran)合资成立的 CFM 国际公司,GE 同 PW 合资成立的 EA 公司,PW、德国 MTU 等 5 家合资成立的 IAE 公司等。
根 据《Commercial Engines 2023》22 年 6 月-23 年 6 月,全球总共交付 2376 台商用航空发动机,全部被 GE、CFM、P&W 和罗罗占据,其中 CFM、P&W 合计占据 84%市场份额。而我国尚无用于商业航线的大涵道比涡轮风扇发动机成熟型号。
3、我国军用航发情况
经过近70年的发展,我国已建立了相对完整的航空发动机研制生产体系,具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等多类发动机的研制生产能力。
目前我国在役歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机等主战飞机已批量使用国产涡扇发动机,仅有部分三代战机仍然装配的是进口发动机。
4、国产商用航发进程
(1)CJ-1000A简介
长江1000A(CJ-1000A)发动机是中国航发自主研发的大涵道比涡扇发动机,C是China(中国)的首字母,也是国产大客飞机代号“C919”的首字母,还是Commercial(商用)、Civil(民用)的首字母;J为Jet Engine(喷气发动机)的首字母;1000A代表发动机推力等级在10000kgf-19999kgf,A是第一型产品代号。
2017 年 CJ1000A 核心机完成组装,2018 年 5 月点火启动成功,核心转速达到设计要求,2023年初搭载在运-20运输机改装的飞行试验平台上进行试飞,并完成了多项高空、高速及极端环境测试。预计在2025年完成适航审定,并计划在2025年内安装在C919上进行飞行测试。原计划是预计2026-2027年可进入商用交付阶段。但此次美国断供LEAP-1C发动机,预计时间得加快,毕竟C919目前确认订单累计超1000架。
(2)长江”系列三个产品
“长江”系列三个产品在技术上一脉相承:“长江”系列发动机是双转子、直接驱动大涵道比涡扇发动机, 具有低油耗、低排放、低噪声、高可靠性、低维护成本等特点。
CJ2000:以 CJ1000 发动机的核心机为基准,通过相似放大和局部优化发展出 CJ2000 的核心机, 再匹配低压部件并嵌入经过验证的新技术后形成 CJ2000 发动机;2020年7月,CJ-2000AX 验证机完成整机装配。
CJ500 :核心机则基于 CJ1000 核心机缩小改进而来。在此基础上,能够大大缩短研制周期,目前CJ500 发动机正处于研制阶段。
CJ1000 发动机起飞推力约 133kN , 目标性能接近LEAP-1C,耗油率与国际最新一代窄体客机发动机相近。CJ2000 发动机起飞推力约 347kN ,在 CJ1000 的技术特征基础上,还嵌入了部分新一代核心部件关键设计和工艺技术,采用复合材料风扇叶片、模块化设计,维护成本和使用寿命优于LEAP-1C。
四、航发发展溯源1、仿制起步阶段(1950s-1970s)
新中国成立初期,航空发动机技术几乎空白。1956年,沈阳发动机设计室成立,吴大观担任主任,启动喷发1A发动机研制,这是我国自行设计的第一型涡轮喷气发动机,1958年配装歼教1教练机首飞成功。随后,通过仿制苏联技术,涡喷-5(仿VK-1)、涡喷-6(仿米格-19发动机)相继研制成功,分别装备歼-5、歼-6战斗机,实现了从活塞发动机向喷气时代的跨越。1963年涡喷-6试飞合格,成为我国首台超声速战斗机动力,后续衍生出多个改进型号。
与此同时,大推力发动机涡喷-8(仿AM-3)于1958年开始研制,1969年装备轰-6轰炸机,奠定了空基战略打击能力。这一时期,我国初步建立了发动机设计、制造体系,但技术依赖仿制,自主创新能力薄弱。
2、自主探索与挫折(1960s-1980s)
1960年代,我国开始尝试自主研发涡扇发动机。涡扇-5、涡扇-6先后启动研制,其中涡扇-6设计推力达12.5吨,用于歼-9战斗机,但因配套飞机下马、技术储备不足(如压气机喘振、涡轮高温等问题),1984年终止研制。这一阶段暴露了材料、工艺和试验设施的短板,但积累了设计经验,锻炼了科研队伍。
同期,涡轴、涡桨发动机取得突破:涡桨-5(1970年)、涡桨-6(1974年)分别配装运-7、运-8运输机;涡轴-5(1966年)装备直-6直升机,填补了国产直升机动力空白。
3、技术引进与国产化(1970s-2000s)
改革开放后,我国通过国际合作引进先进技术。1975年与英国罗尔斯·罗伊斯签订协议,引进斯贝MK202涡扇发动机技术,国产化后命名为涡扇-9(秦岭),2003年通过技术鉴定,装备歼轰-7战斗轰炸机,成为首款完全国产化的大推力涡扇发动机。
1986年启动的涡扇-10(太行)项目是自主研发的里程碑。历经20余年攻关,2005年完成设计定型,推力达13.2吨,推重比7.5,装备歼-10、歼-11等战机,实现了第三代涡扇发动机从无到有的突破。但早期型号存在可靠性问题,通过持续改进,2016年涡扇-10B量产,国产化率超98%,成为主力机型。
4、加速发展与突破(2000s-2025)
21世纪以来,国家加大投入,成立中国航空发动机集团,集中资源攻关。涡扇-15作为歼-20的终极动力,设计推力18.5吨,推重比11,采用双余度数字控制系统和三元矢量喷管,2023年实现量产,使歼-20具备超音速巡航和超机动能力,性能对标美国F119发动机。
在中等推力领域,涡扇-19(推重比10,推力11吨)于2011年完成高空台试验,2025年装备歼-35A战斗机,支持其“野兽模式”挂载16枚导弹,标志着我国进入第四代发动机行列。
民用领域,长江-1000A(CJ-1000A)作为C919的国产动力,2023年完成试飞验证,采用陶瓷基复合材料涡轮叶片,推力达13吨,计划2025年完成适航取证。
五、产业链
航空发动机产业链包含设计研发、加工制造(原材料、零部件、整机制造)、运营维修三个环节。我国目前已基本建立了完整的航空发动机研制和生产体系。
设计研发环节:主要由相关研究院所及高校组成,如中国航空动力研究所、沈阳发动机研究所,按照成本占比拆分,研发设计占比约 10%。
加工制造环节:价值占比40%
1)原材料:以镍、钛、钢、铝四大金属材料为主,复合材料是大势所趋。
2)零组件:分为涡轮叶片等锻造件、铸造件、钣金件等;以航发集团系统内单位为主,但近些年来系统外企业参与这一配套环节的积极性高涨、现如今各类型企业众多。
3)整机集成:分为整机装配、和出厂试机,整机集成交付环节基本由航发集团垄断。
运营维修:维修运营占比约 50%,包括材料购置、零备件修理、周转件更换等;分军用民用,军用主要由航发集团、军队相关单位提供维修保障;民用主要由各大航司及其与航发 OEM 等组建的合资公司提供维修保障。
1、原材料:镍、钛、钢、铝四足鼎立,复合材料是趋势
早期的航空发动机采用铝合金、镁合金、高强度钢和不锈钢等制造,后期为减轻发动机重量、提高耐温性能、提高发动机效率和推重比,而逐步引入了钛合金、高温合金以及复合材料。
这些材料要求能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类,具有优异的高温强度,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。
当前,以传统铝合金和高强度钢、钛合金、镍基高温合金四足鼎立,复合材料则凭借其优良的综合性能成为未来航发材料趋势。
航空发动机广泛使用的复合材料主要包括树脂基复合材料、陶瓷基复合材料和金属基复合材料。
树脂基复合材料的服役温度一般不超过 350℃,因其良好的抗疲劳性、抗腐蚀性、减震性等优势;目前高温合金的耐温极限维持在 1100℃附近,而陶瓷基复合材料的耐温能力可提升至 1200-1350℃。此外,陶瓷基复合材料构件质量通常为镍基高温合金构件质量的 1/4-1/3,可通过减轻质量提升燃油经济性。
下图:复合材料在航空发动机上均有使用的场景
2、零部锻造、铸造
航空发动机是由三万多个零部件构成的精密的、复杂的系统。包括风扇增压级、压气机、燃烧室、高低压涡轮等;
各部件系统的零组件按照加工成型的方式均可以分为锻件、铸件、钣金件等几种,其中又以锻件、铸件占据主要地位。近些年来,3D 打印增材制造、复合材料特殊工艺等也逐渐开始使用,但目前占比尚较小。
(1)锻造:是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,是锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线。锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
(2)铸造:又称熔模精密铸造、失蜡铸造,通常指通过蜡料复制零件,然后在蜡料表面涂覆耐火材料形成型壳,再熔化脱除蜡料,最后向型壳中注入金属液形成铸件的工艺过程。精密铸造工艺技术难度高,国内企业数量有限。
(3)涡轮叶片的制造:是航空发动机零部件制造中技术难度较高的环节。先进的制造技术如定向凝固技术和单晶技术被用于制造高温涡轮叶片。定向凝固技术可以使叶片的晶粒沿着特定的方向生长,提高叶片的抗蠕变性能。单晶叶片则是在整个叶片中只有一个晶体,消除了晶界对高温性能的影响,能够承受更高的温度。例如,采用单晶技术制造的涡轮叶片可以在1400℃左右的高温环境下稳定工作。
3、控制系统集成
航发的子系统包括控制系统、空气系统、机械系统、短舱系统等。
控制系统:发动机的神经和大脑,起着把飞机操纵人员指令传输给发动机、并根据操纵指令精确调节相关运动机构以使得发动机实现操作意图的功能,对于航空发动机正常稳定工作发挥着至关重要的作用。
燃油流量控制:调节燃油流量的大小使得发动机工作在不同的状态,实现发动机启动、产生不同大小的推力以适应不同的飞行条件、发动机停车熄火等功能;
空气流量控制:通过调节放气活门开度、压气机可调叶片角度等参数调节流过发动机不同部位处的空气流量,避免压气机进入喘振等的不稳定工作状态。
4、维修运营
发动机在经过一定飞行小时后,需要对压气机叶片进行清洗和检查,以恢复其性能。 维护服务还包括发动机的在翼维护和孔探检查等。在翼维护是指发动机在飞机上进行的简单维护工作,如添加润滑油、更换滤芯等。
航空发动机维护阶段的成本约占全生命周期价值量的 50%,而发动机维修价值量占 22%,成为除零备件航材(51%)之外,在维护阶段价值量最大的环节。根据维修深度的不同,发动机的维修工作通常划分航线维护(航线)、定期检修(定检)和进厂翻修(大修)三个级别。
六、细分标的
(1)高温合金 /钛合金:
① 抚顺特钢:大型特殊钢重点企业和军工材料研发生产基地,被誉为中国的"特钢摇篮"。公司持续提升高端特殊钢新材料产能,从航空航天尤其是商飞、商发等民用领域积极参与新项目认证、产品试验,17 个系列的高温合金、高强钢、特冶不锈钢产品通过了中国航发商用航空发动机有限公司产品认证。
② 钢研高纳:国内高端和新型高温合金制品生产规模最大的企业之一,拥有年生产超千吨航空航天用高温合金母合金的能力以及航空航天发动机用精铸件的能力,在变形高温合金盘锻件和汽轮机叶片防护片等方面具有先进的生产技术。
③ 隆达股份:公司是国内航空发动机关键原材料的同步研制开发的重要参与者之一,承担了多个高性能先进国产发动机以及长江系列发动机原材料的研制任务,完成了铸造高温合金多个牌号、变形高温合金多个牌号二十余个规格的产品认证。在国际市场,为罗罗的全球锻件供应商批量供货,同时与赛峰、霍尼韦尔、柯林斯宇航等展开合作。
④ 西部超导:主要从事超导产品、高端钛合金材料和高性能高温合金材料及应用的研发、生产和销售,公司进行多项航空发动机高温合金材料的研发项目,完成了材料制备,已成为相关需求单位的材料供应商。在商用航空发动机市场,公司生产的φ600mm 大规格 GH4738 棒材已通过某型号发动机部件考核。
⑤ 航材股份:公司是中国航发下属航空发动机用高温母合金唯一批产单位。公司承担了我国涡扇、涡喷、涡轴、涡桨系列在研在役发动机型号任务,产品覆盖国内全部批产的航空发动机用高温合金母合金产品。
⑥ 宝钛股份:从事钛及钛合金的生产、加工和销售,是中国最大的钛及钛合金生产、科研基地。公司主要产品为各种规格的钛及钛合金板、带、箔、管、棒、线、锻件、铸件等加工材和各种金属复合材产品。
⑦ 西部材料:公司以钛产业(含钛及钛合金加工、层状金属复合材料、稀有金属装备及管道管件制造等)为主业,具有万吨级以钛为主的加工材生产能力,可生产各类优质钛及钛合金产品。
(2)铸造:
① 图南股份:主要从事高温合金、特种不锈钢等高性能合金材料及其制品的研发、生产和销售,公司建立了完善的大型复杂薄壁件的精密铸造体系,形成了先进的近净型熔模精密铸造技术,在国内率先实现直径大于 1,000mm、壁厚小于 2mm 的大型高温合金精铸件批量生产,形成了为航空发动机制造企业稳定供货的能力。
② 应流股份:公司是专用设备零部件生产领域内的领先企业。公司为 G 公司供应的某型航空发动机机匣全球市场份额占比超过 50%,订单滚动至 2026 年;为某集团继续批量交付国产航空发动机叶片,同时开发其他型号的叶片并实现首套交付;公司还为国产商用大飞机发动机交付机匣、叶片等。
③ 万泽股份:子公司上海万泽实现国产商用大涵道比涡扇发动机低压涡轮叶片的首台套突破,承接的高成品率高温合金定向凝固叶片工艺流程、基于钛合金精密铸造技术的涡轮类产品研发、上海市先进涡轮发动机热端关键部件精密铸造技术创新中心项目等在稳步推进中。
(3)锻造/叶片精锻:
① 中航重机:国内航空锻造龙头,产品包括航空发动机盘轴类环形锻件、中小型锻件,公司持续强化与商飞、商发合作,为 C919 大飞机配套;国外产品主要为 GE、罗罗、IHI、ITP 等公司配套发动机锻件。
② 航宇科技 :主要从事航空难变形金属材料环形锻件的研发、生产和销售,主要产品为航空发动机环形锻件。公司航空发动机锻件应用于我国预研、在研、现役的多款国产航空发动机,包括长江系列国产商用航空发动机;也用于 GE 航空、普惠(P&W)、赛峰(SAFRAN)、罗罗(RR)等国际航空发动机制造商研制生产的多款商用航空发动机。
③ 派克新材:主营业务包括各类环形锻件轧制、自由锻件以及模锻件的生产,涉及高温合金、钛合金、铝合金、不锈钢等各种材料类型,产品广泛应用于航空、航天、石化和新能源等多个行业领域。公司为 C919 和 C929 以及配套的 CJ1000/2000发动机提供关键零部件配套,同时已成为 GE、罗罗、赛峰等国际知名发动机的供应商,并签订了长期合作协议。
④ 航亚科技:公司专注于航空发动机和燃气轮机关键零部件及医疗骨科植入锻件的研发、生产及销售。国际业务上,公司先后成功研制多型民用航空发动机压气机叶片,以精锻技术实现压气机叶片规模量产并供货于国际发动机厂商。
⑤ 三角防务:公司推进航空发动机小叶片精锻项目建设,同时推进铝合金叶片锻造技术研发,以某商用在研发动机为研制载体,通过数值模拟并结合工艺试验、热处理试验,开发铝合金叶片的技术工艺路线。
(4)陶瓷基复材及加工:
① 火炬电子:国内唯一一家从事陶瓷基复合材料业务的上市公司,子公司立亚新材 CASAS-300 特种陶瓷材料掌握了“高性能特种陶瓷材料”产业化的一系列专有技术,是国内少数具备陶瓷材料规模化生产能力的企业之一,其第一、二、三代 SiC纤维均已实现工业化生产,极大支撑了该系列纤维在航空发动机等领域的运用。
② 华秦科技:主要从事特种功能材料,包括隐身材料、伪装材料及防护材料的研发、生产和销售,同时围绕航空发动机产业链、先进新材料产业领域持续进行业务布局,于 2023 年设立子公司上海瑞华晟负责开展实施“航空发动机用陶瓷基复合材料及其结构件研发与产业化项目”。
③ 光威复材:碳纤维复合材料T800 级产品通过商飞认证,为 CJ-1000A 发动机提供轻量化复合材料,是核心材料之一。
(5)控制系统:
① 航发控制:公司作为航发集团内航空发动机控制系统唯一的上市企业,发动机控制系统唯一的机械液压执行机构供应商,负责航发集团主机厂所承制的国产大飞机动力及通航动力配套控制系统的自主研制。
(6)零部件加工和主机厂:
① 航发科技:主国产大飞机发动机所用 压气机叶片由公司供应,该部件超20万/片,高附加值!另外公司在特殊领域叶片市占率 60%,技术水平已经达到国际一流。
② 航发动力:我国商用飞机动力核心供应商,国内市占率70%,公司参与 C919 国产化发动机的零部件研制生产,同时在外贸转包生产业务中有部分零部件产品涉及 C919 进口发动机。
③ 爱乐达:公司拥有丰富的航空发动机零部件制造经验,掌握航空发动机各种机匣的制造技术。
(7)密封等
① 中密控股:国内航发用密封件龙头,为C919发动机 CJ-1000A 发动机的密封系统中发挥重要作用。
(8)维修 :
① 广联航空:为发动机维修提供工装夹具,同时涉足无人机发动机零部件,2024年新增发动机维修产线,后市场业务毛利率达 50%以上。其子公司山河科技研发活塞式航空发动机,2023年与航空工业通飞合作,切入航空动力市场。
引用参考图片和文献:轴承杂志社、航空发动机人、光大证券、广发证券、国金证券、中国银河证券、浙商证券、华经情报网、智研咨询、前瞻研究院等公开资料。仅作分享,不代表本人立场,不构成投资建议。
热忱欢迎参加我们在2025年9月23-25日举办的深圳eVTOL展和激光在低空经济中的应用大会(9月24日)
来源:江苏激光联盟