摘要:航空機(jī)電系統(tǒng)是令航空器能正常飛行的重要功能系統(tǒng),產(chǎn)品價(jià)值占航空器總價(jià)值的15%-20%。航空機(jī)電系統(tǒng)研制發(fā)展對(duì)飛機(jī)的飛行性能和執(zhí)行任務(wù)的能力具有決定性作用。隨著國(guó)產(chǎn)飛機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),2023年中國(guó)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)值從2018年的71.4億元增長(zhǎng)至133.21億元,市場(chǎng)規(guī)模從2018年的77.19億元增長(zhǎng)至140.5億元。
一、定義及分類
航空機(jī)電系統(tǒng)(Aero Electromechanical System,AES)是飛機(jī)上執(zhí)行飛行保障功能的所有飛機(jī)系統(tǒng)的總稱,國(guó)外通常稱為公共設(shè)備系統(tǒng),是通過機(jī)、電、氣、液等各種二次能源的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換,利用飛機(jī)的相關(guān)信息,采取一定的做功方式,完成各種飛行保障功能。不同的飛行器按照其功能和需求將裝備不同的機(jī)電系統(tǒng)。就飛機(jī)而言,典型的機(jī)電系統(tǒng)包括電源、燃油、液壓、第二動(dòng)力、機(jī)輪剎車、環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)等12個(gè)主專業(yè)系統(tǒng)。還包括高升力系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)傳感系統(tǒng)和機(jī)輪控制系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)。機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)水平的高低直接影響到飛行器的整體性能。隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,機(jī)電系統(tǒng)在對(duì)機(jī)體、動(dòng)力裝置和各系統(tǒng)的功能、能量及控制等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)和管理的綜合化。
二、行業(yè)政策
1、主管部門及職責(zé)
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(2017年修訂),航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)屬于“C37鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)”中的“C3744航空相關(guān)設(shè)備制造”。
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新商業(yè)模式統(tǒng)計(jì)分類(2018)》(國(guó)統(tǒng)字〔2018〕111號(hào)),航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)屬于其中“0202高端裝備制造”下的“020201航空器裝備制造”子類,屬于“新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新商業(yè)模式”范疇。
中國(guó)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)由制造業(yè)的管理部門發(fā)改委和工信部,以及軍品業(yè)務(wù)的監(jiān)管部門工信部下屬的國(guó)防科工局和中央軍委裝備發(fā)展部主管。
2、相關(guān)政策
航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)屬于國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),受到國(guó)家的鼓勵(lì)與大力扶持。近年來,國(guó)家相繼出臺(tái)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,為航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的快速持續(xù)發(fā)展提供了有利的政策環(huán)境,促進(jìn)了航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展壯大。
三、發(fā)展歷程
1、航空機(jī)電系統(tǒng)綜合化發(fā)展路線
航空機(jī)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜,通常由許多復(fù)雜的電子設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器、電氣線路和機(jī)械部件組成,具有高度自動(dòng)化和智能化的特點(diǎn)。隨著飛機(jī)的現(xiàn)代化發(fā)展,航空業(yè)對(duì)航空機(jī)電系統(tǒng)的安全性與可靠性要求日益提高,要求機(jī)電系統(tǒng)在二次能源的產(chǎn)生、傳輸和利用上更為高效,同時(shí)又要保證機(jī)電系統(tǒng)重量輕、體積小,并且系統(tǒng)性能、可靠性和可維護(hù)性高。傳統(tǒng)航空機(jī)電系統(tǒng)獨(dú)立、分散的格局已難以適應(yīng),相關(guān)系統(tǒng)(如液壓、燃油、環(huán)控、第二動(dòng)力等)正在向綜合化、智能化、多電化和能量?jī)?yōu)化方向發(fā)展,形成對(duì)全機(jī)能量的全面綜合管理和技術(shù)支撐,以滿足新的發(fā)展需求。
目前,國(guó)外機(jī)電系統(tǒng)在綜合化方面已經(jīng)取得了明顯進(jìn)展,從多電飛機(jī)到能量?jī)?yōu)化飛機(jī),國(guó)外實(shí)現(xiàn)了機(jī)電系統(tǒng)能量、功能、物理和控制方面的綜合,機(jī)電系統(tǒng)的綜合意味著各個(gè)系統(tǒng)不再是獨(dú)立運(yùn)行,而應(yīng)是交叉關(guān)聯(lián)的,復(fù)雜程度極高,是從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)換。機(jī)電系統(tǒng)綜合化發(fā)展已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展下一代武器裝備的重要技術(shù)領(lǐng)域。
2、國(guó)外機(jī)電系統(tǒng)綜合發(fā)展歷程
近年來,隨著微電子、傳感檢測(cè)、新型航空材料以及飛行控制技術(shù)的蓬勃發(fā)展,航空工業(yè)對(duì)飛機(jī)性能的要求不斷提高,使得航空機(jī)電系統(tǒng)所承擔(dān)的飛行保障任務(wù)越來越重,精密復(fù)雜程度越來越高。
為此,美國(guó)空軍從20世紀(jì)80年代開始以能量為主線實(shí)施了一系列機(jī)電系統(tǒng)綜合研究計(jì)劃:首先從機(jī)電系統(tǒng)控制入手,開展了公共設(shè)備管理系統(tǒng)(UMS)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)控制層面的綜合;進(jìn)而從熱管理和二次能源優(yōu)化方面入手,相繼開展了“熱油箱”燃油熱管理系統(tǒng)計(jì)劃、多電飛機(jī)(MEA)計(jì)劃、子系統(tǒng)綜合技術(shù)演示驗(yàn)證計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)級(jí)功能綜合;目前又著眼于下一代高能武器裝備的整機(jī)能量管理需求,開展了飛行器能量綜合技術(shù)(INVENT)計(jì)劃和能量?jī)?yōu)化飛機(jī)(EOA)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)能量綜合與優(yōu)化。
四、行業(yè)壁壘
航空機(jī)電系統(tǒng)是飛機(jī)上“攤子”最大、內(nèi)容最雜的一個(gè)領(lǐng)域。航空機(jī)電系統(tǒng)的性能將會(huì)直接影響飛機(jī)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。因此,航空機(jī)電系統(tǒng)市場(chǎng)壁壘相對(duì)較高,具體主要體現(xiàn)在市場(chǎng)準(zhǔn)入壁壘、技術(shù)和人才壁壘、資金壁壘等。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
中國(guó)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)主要包括研發(fā)設(shè)計(jì)、原材料供應(yīng)、零部件制造、總裝集成、銷售與服務(wù)等環(huán)節(jié)。其中,研發(fā)設(shè)計(jì)和總裝集成環(huán)節(jié)的技術(shù)含量較高,是產(chǎn)業(yè)鏈中的核心部分。原材料供應(yīng)和零部件制造則涉及到眾多的配套企業(yè),對(duì)整個(gè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展起到關(guān)鍵作用。
行業(yè)上游市場(chǎng)主要包括航空材料、零部件、設(shè)備及軟件等供應(yīng)商。隨著中國(guó)航空工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)上游原材料及設(shè)備的需求日益增長(zhǎng)。在材料方面,高溫合金、復(fù)合材料等高性能材料的研究與生產(chǎn)能力不斷提高,有力地支撐了航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。而在零部件方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā),逐步提高了關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化率。
行業(yè)下游市場(chǎng)主要是面向航空公司、軍隊(duì)、航空航天科研機(jī)構(gòu)等用戶群體。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和航空需求的增加,對(duì)航空機(jī)電系統(tǒng)的需求也在不斷增長(zhǎng)。特別是在國(guó)家戰(zhàn)略的推動(dòng)下,國(guó)內(nèi)航空公司和軍隊(duì)對(duì)國(guó)產(chǎn)航空機(jī)電系統(tǒng)的采購(gòu)力度加大,為行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。此外,航空機(jī)電系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐步拓展,如無人機(jī)、通用航空等領(lǐng)域,為行業(yè)帶來了新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)中航機(jī)載系統(tǒng)股份有限公司
中航機(jī)載主營(yíng)業(yè)務(wù)是航空機(jī)載系統(tǒng)產(chǎn)品。其產(chǎn)品譜系全面,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,擁有較為完整的航空機(jī)載產(chǎn)業(yè)鏈,具有較高的行業(yè)美譽(yù)度。據(jù)企業(yè)公告數(shù)據(jù)顯示,2023年,中航機(jī)載營(yíng)業(yè)收入290.07億元,同比增長(zhǎng)4.63%;凈利潤(rùn)18.86億元,同比增長(zhǎng)39.62%。2024年一季度中航機(jī)載營(yíng)業(yè)收入56.43億元,同比下降10.03%;凈利潤(rùn)4.54億元,同比增長(zhǎng)35.19%。
(2)合肥江航飛機(jī)裝備股份有限公司
江航裝備主要從事航空裝備及特種制冷兩大業(yè)務(wù),涉及涵蓋航空氧氣系統(tǒng)、機(jī)載油箱惰性化防護(hù)系統(tǒng)、飛機(jī)副油箱等航空產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和修理,以及軍民用特種制冷設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。據(jù)企業(yè)公告數(shù)據(jù)顯示,2023年江航裝備營(yíng)業(yè)收入12.14億元,同比增長(zhǎng)8.89%;凈利潤(rùn)1.93億元,同比下降20.90%。2024年一季度江航裝備營(yíng)業(yè)收入3.09億元,同比增長(zhǎng)1.23%;凈利潤(rùn)0.61億元,同比增長(zhǎng)1.10%。
江航裝備在航空裝備領(lǐng)域主要產(chǎn)品為航空氧氣系統(tǒng)、機(jī)載油箱惰性化防護(hù)系統(tǒng)、飛機(jī)副油箱以及敏感元件、氧氣地面設(shè)備等,主要為國(guó)內(nèi)各大主機(jī)廠、軍方提供配套產(chǎn)品和服務(wù),配套供應(yīng)國(guó)內(nèi)有裝備需求的所有在研、在役軍機(jī)以及部分民用、通用飛機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年江航裝備航空相關(guān)設(shè)備制造業(yè)營(yíng)業(yè)收入0.38億元,同比增長(zhǎng)20.42%;營(yíng)業(yè)成本6.20億元,同比增長(zhǎng)25.71%;毛利率40.25%,同比增長(zhǎng)2.52個(gè)百分點(diǎn)。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
航空機(jī)電系統(tǒng)是令航空器能正常飛行的重要功能系統(tǒng),產(chǎn)品價(jià)值占航空器總價(jià)值的15%-20%。航空機(jī)電系統(tǒng)研制發(fā)展對(duì)飛機(jī)的飛行性能和執(zhí)行任務(wù)的能力具有決定性作用。隨著國(guó)產(chǎn)飛機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),2023年中國(guó)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)值從2018年的71.4億元增長(zhǎng)至133.21億元,市場(chǎng)規(guī)模從2018年的77.19億元增長(zhǎng)至140.5億元。
七、發(fā)展因素
1、機(jī)遇
航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支柱,由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)防形勢(shì)的深化與發(fā)展、科技的進(jìn)步和政策的鼓勵(lì),航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)大,行業(yè)的發(fā)展迅速。
2、挑戰(zhàn)
航空機(jī)電系統(tǒng)是飛機(jī)上至關(guān)重要的、最具多樣化的領(lǐng)域之一。雖然近些年國(guó)家大力發(fā)展航空事業(yè),但是由于中國(guó)航空事業(yè)發(fā)展起步晚,自主研發(fā)投入不足、行業(yè)專業(yè)技術(shù)人才相對(duì)缺乏、航空制造技術(shù)研發(fā)和定型周期較長(zhǎng),與世界先進(jìn)水平差距較大等因素在一定程度上阻礙了中國(guó)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。
八、競(jìng)爭(zhēng)格局
目前,全球一些具有先進(jìn)技術(shù)和強(qiáng)大研發(fā)能力的航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)在行業(yè)內(nèi)占據(jù)領(lǐng)先地位。從國(guó)內(nèi)來看,中國(guó)航空機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局是多元化的,既有國(guó)有企業(yè)與民營(yíng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),也有國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)際企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。航空機(jī)電系統(tǒng)參與者主要為中航機(jī)載和江航裝備。
九、發(fā)展趨勢(shì)
航空機(jī)電系統(tǒng)是保障飛機(jī)飛行必不可少的系統(tǒng),隨著飛機(jī)性能的不斷提高,機(jī)電系統(tǒng)所承擔(dān)的飛行保障任務(wù)越來越重,使傳統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)正從各自獨(dú)立發(fā)展快速向機(jī)電綜合方向發(fā)展,飛機(jī)電氣綜合控制系統(tǒng)將是航空電子綜合化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。飛機(jī)電氣系統(tǒng)綜合化控制的實(shí)現(xiàn),對(duì)于推動(dòng)我軍航空裝備具有重大意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。中國(guó)航空事業(yè)歷經(jīng)多年穩(wěn)健發(fā)展現(xiàn)已形成一定規(guī)模,可是在技術(shù)上同國(guó)際前沿技術(shù)相比仍然有著較大差距,這也指明了中國(guó)現(xiàn)在和未來努力的方向。
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