「深读系列十二」航空制造产业链研究(3):机载系统专业化整合

文/天津国资研究院研究员 周红丽

编辑/天津国资研究院 刘梦琦

航空制造产业链包括原材料、零部件、机电系统、航电系统、总装主机厂以及维护保障等方面。续前文,本文主要对其中的机电系统以及航电系统等机载系统进行专题研究分析。

机载系统技术的先进性是体现大型飞机先进性的重要标志,其功能和性能直接关系到大型客机的飞行安全性和经济性,甚至关系到大型飞机研制的成败。机载系统是机械化、信息化复合发展深度融合的典型系统,正朝着数字化、智能化、信息化和高度集成化方向发展。“一代平台、几代机载”、“一代机载、多型平台”是航空机载系统系列化发展的规律。

01

机载系统迭代升级周期加快

价值占比不断提高

随着科技进步,信息综合化和机电一体化的技术潮流极大地推动了整个机载产业的飞速发展,机载系统已经成为飞机系统中更新周期最快的价值单元以及飞机制造价值链中最活跃的一部分。例如,美国B52轰炸机服役超过半个世纪,机载设备更新换代达五次之多。同时,机载系统占航空器的价值比重越来越大,已经由早期的20%,逐步提升至40%以上。

从整机成本构成来看,飞机主要由机体、机载设备、航空发动机组成,价值组成占比大约为机体30%-35%、航空发动机20%-25%、机载设备30%-40%,标准杆、飞机内饰、武器装备等其它部分占5%-10%左右,其中机载设备还可以分为航电系统和机电系统,其价值占比大约为5:5到6:4。军用飞机和民用飞机因需求不同,机载系统成本构成略有差异,军机成本占比近40%,高于32%的民机占比,主要是军机对于航电系统的要求明显高于民机,对机电设备的要求也略高于民机。

机载设备指在飞机飞行中接收各种信息和指令,进行传递、处理、显示、反馈和控制的设备,用于保证飞行安全,并完成飞行任务。机载设备可以分为航电系统和机电系统两大类。

航电系统即飞行器任务系统,是指确保飞机完成指定任务所需要的各种电子设备的总称。根据任务不同,航电系统有军用与民用之分,其中军用以作战为中心,民用以导航为中心。在构成上,军机航电系统由军机飞控系统、综合任务系统、悬挂物管理系统、导航系统、航空照明系统、雷达系统、光电探测系统、大气数据系统、通信系统、座舱显控系统、核心理机及总线组成;民机航电系统由通信系统、大气数据系统、中央维护系统、导航系统、飞控系统、综合监视系统、座舱显示系统、综合模块化航电、舱内照明系统等组成。

航电系统经历了分立式航电系统、联合式航电系统、综合航电系统和先进综合航电系统四个阶段。目前,我国实现了由联合式航电系统向综合航电系统转变,由三代向四代的跨越。例如,雷达系统实现了由三代脉冲多普勒体制向四代有源相控阵体制的跨代发展;光电系统具备了在复杂电磁环境下隐蔽引导攻击的空战能力;某型大气数据系统突破探头异型隐身设计、大机动飞行升降速度解算、系统高动态响应等技术,满足战斗机隐身作战需求等。未来,在解决经济上可承受性问题的同时,航电系统仍将向着更加综合化、信息化、技术化、模块化及智能化的方向发展。

机电系统是指执行飞行保障功能的飞机系统的总称。主要作用是用于实现飞机机械电力保障功能,它几乎包括飞机上除机体、发动机、武器和航电任务系统之外的所有系统,分布在机身各处,包括燃油系统、液压系统、电源系统、航空电力系统、环境控制系统、防护救生系统、悬挂发射系统、机轮刹车系统、二次动力系统、货运系统、空投空降系统等。

前期由于我国航空机电系统领域研发经费投入不足以及缺乏基础条件建设,航空机电系统的研制、生产、试验条件建设主要依靠飞机型号来带动,而缺乏航空机电系统基础条件建设的长远规划和系统方案。经过六十多年的发展,虽然在诸多核心技术、关键领域取得巨大突破,但是与世界航空工业先进的研制能力相比,我国航空机电系统依然存在代差。未来,随着航空武器装备技术的加速升级和民用航空技术的现代化程度提升,飞机机电系统将向综合化、智能化、多电化和能量优化的方向发展以满足新的要求,以飞机的整体性能最优为目标,实现功能、能量、控制和物理的全面综合。

02

军民用航空装备快速发展

机载设备需求动力充沛

与世界先进水平相比,我国军机装备总体数量不足,代际差距严重。根据《World air forces2018》,2017年全球军用飞机共有53545架,美国、俄罗斯和中国位列前三,分别有13407架、3906架和3036架军机,但中国军机总数不到美国的1/4。在发展水平方面,以战斗机为例,我国老旧机型占比过大,二代机型J-7、J-8占比接近50%,而美国已经完成了二代机型的淘汰,建成了以三代为主,四代为辅的现代化机队。

在外部国防需求与内部强军政策的推动下,我国军用航空装备现代化进程不断加速,市场空间潜力巨大。根据十九大提出的时间节点:即2020年实现机械化、信息化建设取得重要进展;2035年基本实现现代化;本世纪中叶建成世界一流军队。假设我国军用航空装备的发展水平在本世纪中叶达到与美军相同的规模和水平,并且现役飞机中一半完成更新换代,则我国需要各型军机11891架,对应飞机需求市场规模为25993亿元,按照40%的机载设备价值占比,则机载设备市场规模达到10397亿元。

我国民用航空市场基本被国外企业垄断,国产化进程有所加速。干线客机方面,波音、空客占据几乎全部份额;支线飞机方面,巴西航空、庞巴迪等品牌占据主导,我国仅有少量新舟系列和ARJ-21系列投入运营。随着新舟、ARJ-21系列以及国产大飞机C919的发展突破,我国民航飞机产业国产化进程正在提速加力。尤其是C919,机型定位于占据民航市场大半份额的170座窄体干线中程客机,未来有望成为国内航线市场的主力机型。截至2018年2月,已累积获得815架订单,量产后对我国民机产业会有明显的拉动作用。

随着民用飞机国产化,我国民用飞机市场价值超万亿,机载设备需求稳定增长。根据中国商飞发布的2017-2036年民用飞机市场预测年报,到2035年我国机队规模将达到8684架,未来二十年,我国预计将交付客机8575 架客机,价值约12104亿美元。按机载设备占民航客机总价值40%的比例计算,则未来二十年我国民航机载设备市场规模有望达到4842亿美元,年均市场规模达到242亿美元。

03

军用机载设备市场快速发展

民用机载设备市场份额较低

从全球市场竞争格局来看,民用机载设备市场由美国公司占据主导地位,军用机载设备市场由各国龙头公司相对垄断。全球航空机载设备制造商上千家,市场竞争相对分散。国际民用机载设备主要生产厂商包括美国通用公司、美国霍尼韦尔国际公司、美国罗克韦尔柯林斯公司、美国联合技术公司、美国派克汉尼汾公司以及德国利勃海尔集团等。军用机载设备制造主要由各国本土行业龙头企业承担,例如美国军用机载设备制造商有霍尼韦尔、联合技术等企业,我国军用机载设备制造商有中航机载系统有限公司。

我国机载设备行业以军工集团为主体,少量从事机载设备的民营企业参与军品配套。航空工业和电科集团是我国机载设备的两大核心供应商,航空工业集 团内,中航机电系统有限公司、中航航空电子系统有限责任公司以及相关研究所 是建设主体;电科集团内,14所、38所是机载雷达的重要供应商,中电科航电是航空电子领域生力军,同时,电科集团也提供大量的机载设备元器件配套。为解决机载设备发展缺乏顶层规划、产业分散、系统综合性差的问题,提升机载系统发展的专业化和自主性,2018年9月中航机载系统有限公司在中航航空电子系统有限公司和中航机电系统有限公司基础上正式组建,成为机载系统的统一建设主体。

不同于军机市场,由于民航飞机机载设备的技术标准和适航认证的管理体系十分严格,导致其进入壁垒较高,我国机载设备制造商通过借助外企合资参与C919等国产民机机载设备的供应。例如中航工业下属相关机载设备研制生产企业与国际机载设备公司柯林斯、霍尼韦尔、派克等建立合作,切入民航商业市场。

04

机载系统公司组建推动产业整合

机载设备上市平台发展前景广阔

作为我国机载设备建设主体,中航机载系统公司在推动产业整合的同时,充分利用背靠实际控制人中航工业的优势,同主机厂形成长期紧密合作,实现先一步沟通、快一步研制及全流程跟踪等独有竞争优势,在当前军用航空机载设备市场中占据相对垄断地位。

从企业端看,中航机电和中航电子分别为中航机载系统有限公司旗下机电系统和航电系统上市平台,深耕航空系统领域多年,具备深厚的技术积累。借助机载系统公司组建的机遇期,有望强化细分领域专业,加强企业间协同合作,从整体上提升产业发展质量。

中航机电是航空工业旗下航空机电系统的专业化整合和产业化发展平台,为航空装备提供大专业配套系统产品,在国内航空机电领域处于主导地位。自2010年起,公司已先后成功实施完成3次资产重组,目前全资控股12家航空机电业务子公司。公司以航空机电业务为主,汽配业务为辅。目前产品谱系覆盖机载飞行控制、机载悬挂与发射控制、机载电源、航空机载燃油测量、机载液压作动、发动机点火等子系统。民用领域,2013年3月公司成立中航精机科技有限公司承接原有的汽车座椅调节机构等汽车零配件业务。

中航电子隶属于中国航空工业集团,为集团航电系统资产整合上市平台,目前拥有主要控股、参股子公司11家;托管航电系统旗下单位14家,包括5家科研院所和9家企业。产品谱系齐全,覆盖飞行控制系统、惯性导航系统、飞行航姿系统、飞机参数采集系统、大气数据系统、航空照明系统、控制板主件与调光系统、飞行告警系统、电驱动与控制系统、飞行指示仪表、电气控制、传感器、敏感元器件等航空电子相关领域。公司立足航空主业,积极拓展非航空防务及民用市场。例如上航电器“国画”系列高端工程模拟投影产品进入量产,在国产自主品牌中销售额和影响力排 名前三;兰州飞控“新型轻量化高强度铸造铝合金产业化项目”荣获第七届中国创新创业大赛军转民大赛一等奖。

从两家公司营业和归母净利润来看,中航机电近年来通过整合航空机电产业子公司,业务实现跨越式发展,2018年实现营业收入116.37亿元,归母净利润8.37亿元,2014-2018年复合增速分别达11.38%、21.67%。公司2015年营收同比降低,而归母净利润大幅增加,主要是当年非经常性损益大幅增加所致。中航电子近年来通过内生增长及持续收购,营收规模规模和归母净利润持续增长,2018年末分别达到76.43亿元、4.79亿元。其中,公司2015年归母净利润下降幅度较大,主要原因为防务产品研发投入同比增加;子公司上航电器上年出售投资性房地产,当年无此收益;子公司青云仪表搬迁影响部分产品生产交付。公司2019年三季度业绩同比增长较快,主要是因为订单增加以及子公司加强均衡生产和交付所致。

从两家公司各业务板块占比来看,中航机电主营业务包括航空产品、非航空产品、现代服务业及其他三大板块,2018年营收占比分别为 65.25%、32.44%、2.31%。近五年,航空产品主业进一步聚焦,其他两大业务板块占比有所压缩。中航电子主营产品涉及航空产品、非航空防务和非航空民品三大领域,2018年航空产品收入占比达到79%,非航空防务产品及非航空民品收入占比分别为6%和10%。近五年各板块收入占比基本保持稳定。

从毛利率来看,中航机电非主业业务不断压缩,业务结构逐渐以航空产品为绝对主导,受益于航空产品业务板块高毛利及高占比,2018年整体毛利率升至26.29%,达到近年最高水平。从各业务板块来看,航空产品毛利率为29.80%,非航空产品毛利率为19.35%,现代服务业及其他毛利率45.19%。中航电子毛利率自2014年起基本保持稳定,2018 年毛利率有一定幅度下滑,主要原因是公司主营航空产品成本增长较快。从各业务板块来看,航空产品的毛利率最高达29.57%,非航空防务产品为27.18%,非航空民品的毛利率最低为22.26%。

综合来看,作为上市平台,中航机电和中航电子将充分受益集团内部机载系统的专业化整合。(1)从宏观上看,航空装备产业处于发展的战略机遇期,军机需求释放民机快速突破,整机需求增长和更新换代将成为机载设备发展的重要驱动力。(2)从行业上看,中航机载系统有限公司组建,有望优化产业整体发展规划,强化各细分专业领域,加强企业之间的协同合作,从整体上提升产业发展的质量。(3)从微观企业上看,作为上市平台,在再融资新规放松以及资产证券化的背景下,两家上市平台有望进一步拓宽融资渠道,承接资产注入与整合,加速上市公司的高质量发展。

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