飞机制造行业专题报告C919产业链简述

　　（报告出品方作者：中信证券，付宸硕、陈卓、刘意）C919，国产大飞机的突破与崛起
　　大飞机产业，战略定位举足轻重
　　大飞机起飞重量超过100吨，我国已有所突破。大飞机一般指起飞重量超过100吨的运输类飞机，包括民用飞机（客机货机）和军用运输机。自2003年国家科技部受国务院委托组建大飞机项目论证组后，大飞机一词开始在国内航空工业领域被广泛使用。中国大飞机产业的发展历程坎坷、技术积累薄弱，但在我国持续推进大飞机自主设计制造数十载后已有三种型号，即是被并称为国产大飞机三剑客的运20（运输机）、C919（客机）和AG600（水陆两用飞机）。
　　大型民机产业具有重要战略意义。作为战略性新兴产业，大飞机产业的发展是衡量一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志之一，对国家安全和国家综合实力提升具有重要作用。大飞机产业属于资金、技术和资源高度密集型产业，是现代高新技术的高度集成，产业链长、辐射面宽、联带效应强，除制造环节外，对上下游科研教育、交通运输、公共管理、现代服务等都产生明显带动。根据波音公司研究，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180，技术转移比为116，就业带动比为112。
　　C919，我国首款自研的大型民用客机
　　民用客机主要有干支、宽窄之分。根据我国民航局公告中出现的定义，客运飞机中，宽体飞机指250座级以上运输飞机，窄体飞机指100200座级运输飞机，支线飞机指100座级以下运输飞机。通常100座级以上的飞机也被称为干线飞机，干线客机主要在主要城市、国际航线间飞行，承担较大客流量的航线服务。而窄体客机也被称为单通道客机，其客舱内只有一条通道，每排坐25人；宽体客机多为双通道客机，也就是至少有两条通道，经济舱座位一排坐710人。
　　C919对标空客A320系列和波音B737系列机型。C919是我国首款完全按照国际先进适航标准研制的单通道大型干线客机，C是China的首字母，也是中国商飞英文缩写COMAC的首字母，第一个9寓意天长地久，19代表着最大载客量是190座。该机型座级158168座，航程40755555公里，最大航程超过5500公里，是典型的干线客机。
　　C919的发展历程
　　国产大飞机几经波折，如今已迈入正轨。中国大飞机项目起步并不晚，但20世纪70年代后近30年，我国大型客机项目始终没有走完一个完整的型号研制过程，也一直没有形成真正的商用飞机产业。1970年8月我国运十飞机项目启动研制，几经波折于1985年终止。而同年我国又与麦道公司合作生产麦道飞机，1996年开始又与空客公司合作研制AE100，但都无果而终。直至进入21世纪，ARJ21和C919项目分别立项启动，我国大飞机制造才逐渐进入正轨。截至2023年一月，ARJ21完成海外首架机交付，C919完成全球首架机交付，而CR929也完成首轮需求验证，我国大飞机制造产业化规模化道路正式打开。
　　大飞机自主道路再次起航，C919已完成首架交付。通过ARJ21率先开始研究试制的经验，重新开启我国大飞机道路的愿望走上台前。07年，我国国产大飞机项目正式立项并于一年后成立中国商飞全面负责C919大型客机项目。有着ARJ21的一系列初步经验和积累，C919的进度逐步加快。2015年，在ARJ21交付的同时，我国第一架C919总装下线，也意味着C919项目取得了阶段性成果。2017年，C919首架机首飞成功；2022年12月9日，中国商飞正式向东方航空交付全球首架C919，在完成后续民航局补充运行合格审定及开航准备工作后将正式投入航线运营，我国大飞机事业终于迈入规模化系列化发展的新征程。
　　三证全面落地，与C919携手翱翔新时代。民航客机适航取证主要包含3个证件：设计民机的型号合格证（TC）、生产民机的生产许可证（PC）以及最终准飞的单机适航证（AC）。2022年9月29日，中国民航局向商飞正式颁发C919飞机型号合格证；11月同日，C919大型客机生产许可证获发；12月在全球首架C919交付的同时，三证中的最后一证单机适航证也由民航局交递，C919适航取证正式收官，历时15年艰辛，我国民航市场首次拥有中国自主研发的喷气式干线客机。2023年1月12日中国商飞副总经理在接受澎湃新闻采访时指出，C919已累计获得1200多架订单，未来五年年产能计划达到150多架。
　　市场需求逐渐恢复，未来中国市场空间有望反超欧美
　　全球航空市场需求复苏，新型单通道干线客机需求旺盛
　　全球商业航空市场恢复，境内旅行带动新增量。虽然近年来疫情的持续影响造成全球航空市场普遍低迷，但是全球（除中国）境内航空客流量从20年一季度末起已开始逐步恢复，到22年Q1，全球（除中国）境内航空客流量已经达到2019年的90；预计到2024年全球航空业将全面复苏，同时恢复到疫情前的增长率。波音方面认为，疫情缓解中的短途旅行境内旅行将引领市场增量，同时预测境内旅行将占行业增长的60，其中仅中国境内旅行就占行业新增可用座位里程（ASM，AvailableSeatMiles）的17。
　　大规模替换即将到来，未来20年将有超4万架新机交付。中国商飞数据显示，2020年，全球客机机队规模18，113架，且预计到2040年客机规模将达到45，397架。其中，中国商飞预计将有41，429架新机交付用于替代和支持机队的发展，价值约6。1万亿美元（以2020年飞机目录价格为基础）；现有机队中将有约78。1左右（14，145架）的飞机退出商业客运服务，这部分客机将被新机替代，同时，中国商飞预计全球机队市场还将需要27，284架新增客机。
　　单通道喷气客机性价比高，全球航空市场需求最大。单通道客机已成为航空飞机市场的主流，技术进步使它们能够飞行更远的距离，低成本也使单通道飞机对价格敏感的客户和许多休闲航线具有吸引力。机场容量限制已促使一些航空公司转向更大的单通道飞机，同时航空公司也在优化机队以追求降低单位成本和提高收入战略。根据中国商飞数据，2020年，单通道喷气客机占全球客机机队规模的70。2约12，714架，中国商飞预计未来20年交付29，482架，占全部交付新机的71。2，其中160座级单通道客机19，983架。
　　新型节油飞机逐步成为市场主流。由于全球航空燃油成本的持续上升以及对减少碳排放的迫切需求，为帮助客户实现可持续发展目标，全球商用飞机行业高度重视开发节油飞机。新飞机效率显著提升，将比早期机型高25至40的燃油效率。2019年，新一代飞机占在役飞机的13，到2021年，该比例上升至了20。根据空客预测，到2041年以A320Neo为代表的新一代客运飞机将超过商业航空客运飞机总量的95。
　　中国将成未来全球最大市场，单通道客机仍为需求主体
　　2019年前的20年间，我国民航市场一直保持较快增长，航空旅客周转量年均增速达14，但受疫情影响，20年我国民航市场遭受重创，民航旅客周转量6311。25亿人公里，较上年下降46。1。21年旅客周转量开始回升，较上年增长3。5达6529。68亿人公里，其中，国内航线恢复迅速，21年3月已恢复至2019年同期水平；国际及我国港澳台航线依然受到强烈影响持续下行态势。随疫情影响逐渐消除，我国航空客运将恢复并进入快速增长阶段，中航工业预计，到2040年，客运周转量达到3。3万亿人公里。
　　中国将成为未来全球航空业市场的主力。由于疫情导致美国客运量大幅下降且恢复缓慢，中国航空业在2020年随着境内交通恢复率先出现复苏迹象并于此年超过美国成为最大的航空市场。中国商飞统计数据显示，2020年，中国客机机队规模数量3，642架，占全球总体客机机队的20。1，且预计到2040年，中国客机机队规模全球占比将增至21。9达到9，957架，超过北美和欧洲成为全球客机机队规模最大的地区。
　　中国单通道客机占比极高，160座级是主力型号。中国商飞数据显示，2020年，中国客机机队中单通道客机3，014架，占全国客机机队数量的82。8，且预计到2040年单通道客机将增长至6，886架。从不同座级客机数量来看，2020年C919所代表的160座级单通道客机2，213架，占单通道客机总量的73。4，占全部机队数量的60。8；预计到2040年160座级单通道客机将增至5，266，增长幅度达到138。0，占未来单通道客机数量的76。5，占全部飞机的52。9。
　　未来中国客机需求超万亿美元，近6成为160座级单通道客机。中国商飞预计全球未来20年（202140）内将交付41，429架新机，其中将有21。9（约9，084架）的飞机交付中国市场，市场价值约1。39万亿美元（以2020年飞机目录价格为基础）；其中单通道喷气客机预计交付6，295架，占交付总量的69。3，同时新交付单通道喷气客机机队中近八成将为160座级，占据全部交付客机过半比例。
　　打破双寡头垄断，实现三足鼎立新局面
　　波音空客双寡头垄断，C919或成唯一有力竞争者
　　双寡头垄断格局下中国商飞成唯一有成果的新竞争者。全球商业客机市场的集中度极高，空客和波音以双寡头形势垄断整个市场并占据市场总收入的很大一部分。此外，庞巴迪宇航和巴西航空工业也曾在这个行业拥有重要地位，但庞巴迪自2015年债务危机之后基本退出大众民航市场；巴航工业的民航业务则近乎被波音并购。日本三菱飞机、俄罗斯伊尔库特、中国商飞也在自主研发新的机型尝试进入商用飞机市场，但目前除中国商飞顺利推出ARJ21以及C919外，其他企业的飞机计划推进并不顺利。
　　C919将成B737和A320目前唯一替代方案。波音的B737和空客A320是航空史上销量最高的两个飞机系列。2021年，波音交付263架单通道飞机（2020年交付43架），空客交付533架单通道飞机（2020年交付484架）。截至2022年8月，空客报告积压了6699架A320和A220订单；波音公司B737有4185架未完成订单。此外，俄罗斯即将推出的MC21项目因制裁被迫延迟。COMAC认为，C919提供了一种替代方案，随着商飞C919机型在2023年开始批量交付，中国制造商将在单通道飞机领域率先与现有市场巨头展开竞争。
　　波音：全球航天航空业最大，B737Max复飞后销量迅速恢复
　　全球航天航空最大企业，军民双向领导者。波音成立于1916年，最早以销售军用飞机、依靠政府和军方采购发家，二战后波音率先推出涡轮喷气客机从而在民用客机市场崭露头角，在收购麦道公司后波音逐步发展为全球最大的航空航天业公司，同时也是世界领先的民用飞机和防务、空间与安全系统制造商。波音的产品不仅涵盖了军民用飞机，同时也包括卫星、导弹、电子防御等武器系统，其客户超过150个国家和地区。波音是全球航空业的领导者，其生产的商用飞机几乎占全球机队的一半。
　　21年营收小幅回升，市值水平下降速度减缓。受疫情以及B737Max事故多发被停飞影响，波音2021年营收623。86亿美元，较上年增长7。1。19年和20年公司营收下降严重，分别为24。29和24。04，2021年营收仍然不到10年前的水平；此外，波音2019年后市值不断下降，2021年市值较19年下降了35。34至0。12万亿美元，仅堪堪超过5年前的水准。
　　商用飞机收入受停飞影响，研发投入不断下降。或由于2019年B737Max被停飞原因，波音商用飞机业务营收大幅下降，2020年商用飞机营收161。62亿美元，仅为2019年的一半左右，占同年营收比例从41。8下降到27。8；2021年，商用飞机业务恢复增长，获得营收194。93亿美元，占同年营收的31。1。自2018年起，波音研发支出持续下降，21年研发方面支出22。49亿元，较上年下降9。18，较2016年一半不到。公司商用飞机研发支出依然超过总研发支出的一半以上，21年商用飞机研发近11。4亿美元，占同年研发的55。2，达到10年内最低占比。
　　737Max仍受市场青睐，机型占订单绝对主力。公司商用飞机业务订单积压5136架，其中单通道飞机占80。55，几乎全部为B737Max；商业飞机新订单量自2019年起达到近10年低谷，19年订单仅55架，2020年订单额开始回升，21年新订单479架，恢复到18年一半以上的水平；其中单通道飞机，特别是B737Max，占21年新订单的7成以上，虽该机型经历停飞审查，但订单情况表明市场看好该产品。21年，波音飞机交付340架，其中77。35为单通道飞机，单通道的九成以上交付依然为B737Max。
　　B737Max停飞影响有限，波音交付进度为C919带来新机遇。综合来看，近年来波音受疫情持续影响十分严重，但其全球航空霸主的地位依然稳定，市场对其信心虽有下降，但影响不大。此外，波音B737Max被停飞，但在复飞认证结束后市场对其依然看好，订单不断，足见波音的技术和产品受到广泛认可。2021年，波音交付飞机订单仅有不到500架，未交付飞机达5000架以上，在我国C919达成取证交付后，或有能力率先抢占一批订单，从而打开全球商用客机市场。
　　空客：打破波音垄断，后疫情时期强韧发展
　　泛欧洲合作，从民机出发打破美国波音垄断。空中客车公司是全球航空市场上唯一有能力与波音竞争的企业，也是商业客机市场双寡头中的另一头。空客最初是一个泛欧财团，由欧洲各国政府牵头以及各国相关航空公司合并组成，意图抗衡波音和美国对全球航空市场的垄断。从1989年的A321起，空客资金摆脱欧洲成员国政府援助开始自给自足，公司从商用飞机出发，业务逐步衍生至军用航空器，到卫星火箭等航天产品，最终形成有效竞争力，打破波音一家独大的局面，甚至在近年一度反压其一头。
　　行业萎靡影响适中，21年营收市值快速回升。由于疫情导致的航空业萎靡，2020年空客业务总营收较上年大幅下降29。18，仅达569。86亿美元；2021年，公司营收有所恢复，收入达616。90亿美元，较上年增长4。48，但依然不比近10年各年收入。市值方面，在疫情的影响下，空客从2019年的1146。21亿美元下降到了2020年的860。17亿美元，但总体来说影响适中，市值总值依然高于2019年之前，市场对空客信心较足，因此2021年空客市值快速回升25。46达1005。08亿美元。
　　商用飞机业务收入贡献近七成，研发支出依然平稳。前疫情时期，公司商用飞机业务营收占比持续升高，后疫情期间，空客公司商用飞机业务收入占总收入比例有所下降，但影响不大且依旧占据全部业务营收的绝对主体，2021年，空客商用飞机业务收入427。74亿美元，占总收入的68。4。后疫情期间，空客研发开支较前疫情时期小有下降，2021年总研发开支32。48亿美元，其中商用飞机方面的研发开支占81。1达26。64亿美元，较上年下降4。23。
　　订单大量积压，A321Neo订单反压A320Neo。由于全球航空市场低迷，空客飞机（商用飞机直升机）交付从2019年的1195架下降到2021年的611架，同时，商用飞机交付占全部交付额的100；其中，单通道飞机交付533架，A320Neo占单通道交付的48。41，A321系列占41。46且九成为A321neo。新订单方面，2020年较19年下降64。95，21年开始回升89。17达507架，其中单通道占9成以上，A321Neo订单为主，A320Neo订单被大量取消。此外，空客订单积压7082架，A321Neo占48。18，A320Neo占33。06。
　　疫情下空客相对稳定，公司基础强韧市场信心足。综合来看，空客在疫情导致的全球市场低迷情况下恢复较快，市场对公司信心十足。此外，公司研发一直坚持如一，在营收下降的情况下，商用飞机研发费用减少不大，体现公司研发创新为本的企业文化。在订单方面，空客存在大量订单挤压，但是从疫情期间的变化来看，A321neo的在空客全部订单所占的比例反超A320neo，同时新订单方面A320neo的反馈不比A321neo。综合波音的情况，商飞C919或许存在一定新机遇，但同样也将面临机型方面可能的市场偏好变化风险。
　　商飞：国务院批准成立，推动我国大型客机独立自主
　　统筹干支飞机发展，实现中国民用飞机产业化。2008年5月11日，为推动《国家中长期科学与技术发展规划纲要》大型客机项目发展，经国务院批准，中国商用飞机有限责任公司（简称：COMAC）在中国上海成立。中国商飞是统筹我国干支线飞机发展、实现民机产业化的主要载体，从事国产民用飞机销售及服务、租赁和运营等相关业务。商飞由国务院国资委、上海国盛、航空工业、中国铝业、中国宝钢、中化股份共同出资组建，后增加股东中国建材、中电科、国信控股，注册资本190亿元。
　　大型民航客机全覆盖，打造中国自己的民用客机。除C919外，中国商飞负责制造运营的产品还有ARJ21和CR929，在大型民航客机上基本做到了类型全覆盖。ARJ21是我国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中短程新型涡扇支线客机，该项目于2002年立项，历时十几年坚程，于16年正式投入运营；CR929远程宽体客机是中俄联合研制的双通道民用飞机，以中国和俄罗斯及独联体市场为切入点，广泛满足全球国际间、区域间航空客运市场需求，2019年CR929展示样机亮相莫斯科航展。国产替代潜力巨大，国产厂商有望崛起
　　建立主供模式，融入全球大型客机产业链。现代航空装备的设计制造是一个复杂的系统工程，几乎无法由一家完全独立的企业单独完成所有的研制生产任务，所以国际民航制造业虽然在品牌上逐步走向垄断格局，而在生产上依赖全球化。人民日报《解码中国大客机》一文中提到，空客的客机由德、法等国的航空工业公司联合研制，其中约30的制造在美国进行，而波音飞机中约35的制造在日本完成。主制造商供应商模式是目前包括波音、空客在内的大型客机制造企业普遍采取的一种运作模式，即飞机的设计集成、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证等任务由制造商承担，零部件供应则采取全球招标的形式由国内外供应商协同制造。
　　我国大飞机产业发展相对落后，供应链存在巨大国产化空间。无论研制生产还是商业运营，我国大飞机主流产业与国外仍存在明显发展差距。根据金伟《打造并拓展中国大飞机产业链》：美国兰德公司在《中国商业航空政策有效性分析》提出，中国大飞机产业的主要劣势就是在很多核心技术和材料相对落后，能够自给的部件价值占大飞机总体不到40，自主配套体系不完整，关键材料和元器件仍依赖进口，飞机航电系统、发动机等几乎是100进口。依托国内巨大的刚性需求以及海外市场的拓展潜力，预计C919大飞机的国内配套企业将受益于后续国产替代的推进，特别是为后续型号做好技术储备。
　　大飞机产业链价值分布符合微笑曲线
　　大飞机产业各环节盈利能力有较大差异，整体价值分布呈微笑曲线。民用大飞机制造技术复杂，是典型的高附加值产业，企业的技术含量高低决定了其全球价值链的利益分配水平，所以不同环节的企业盈利能力存在很大差异。前端的研发设计、发动机制造、关键零部件制造属于资金和技术密集型，具有较高的附加值；位于后端的营销、售后服务属于管理和信息密集型，附加值也较高；中间的一般零部件制造、整机组装环节通常属于劳动密集型，其附加值较低。
　　国内外供应商协同制造，核心配套国产化空间明显
　　根据价值量拆分，大飞机制造中机体结构和机载设备价值占比最大。大飞机产业链链条长、复杂度高，其中制造环节可分为机体、机载设备、发动机以及其他内饰等，根据金伟《打造并拓展中国大飞机产业链》，四个部分价值量可以分别划分为3035、2530、2025和1015，因此机体结构和机载设备具有较大价值空间，而发动机也具有较高价值占比。
　　C919使用CFM的LEAP1C发动机，国产航发CJ1000A仍在研制阶段。航空发动机是飞机的心脏，主流民航客机使用的航发一般是涡轮风扇发动机，其优点包括总效率高，循环热效率高，起飞推力大，噪声低，以及加力涡扇推力性能更好等；辅助动力系统（APU）的作用是向飞机独立地提供电力和压缩空气，也有少量的APU可以为飞机提供附加推力。商用航发领域，依据FlightGlobal《CommercialEngines》统计显示，欧美基本垄断了全球市场，其中CFM国际几乎占据市场的半壁江山，而我国在民用航发领域几乎为空白，国内市场被国外产品完全垄断。C919目前所使用的航发为CFM国际的LEAP1C发动机，而规划中的国产航发CJ1000A仍在研制阶段。
　　C919飞机使用了碳纤维复材、第三代铝合金、钛合金三种主要新材料。为追求更高性能、更轻质量，钢材和常规铝合金在新型飞机中的用量不断减少，而新型铝合金、钛合金和复合材料的应用逐渐增多。铝合金主要作为大飞机机体材料，C919采用第三代铝锂合金，在同等承载的条件下，比常规铝合金轻5以上；钛合金具有良好的综合性能，被广泛应用于结构框架件和发动机组件；复合材料主要指碳纤维复材，其质量轻，强度大，兼具抗疲劳、耐腐蚀的特点可使结构质量减轻3040，既能用于机身，也能用于结构件，是新一代飞机减重节能的重要途径。
　　航空工业集团下属公司承担C919绝大部分机身的制造。飞机的机体制造可以划分为机头、前机身、中机身、中后机身、后机身、机身中央翼、副翼、平尾等部段，整个机体制造环节零件多而复杂、材料刚性差但精度要求严格，使得机体制造加工过程复杂、周期长、技术难度较大。整机机体的设计研发有着很高的附加价值，而机身制造技术的方法多样、装配和安装工作量大、工艺设备复杂以及高度的柔性和应变能力的要求使得一般机械加工制造企业难以进入。但是整体看，机身制造环节的核心技术壁垒不强、附加值略低且相对分散，航空工业集团下属公司承担了其中绝大部分的生产。
　　国外企业基本主导了全球中高端机载设备。大飞机机载系统主要被分为航电系统和机电系统，机载设备是飞机飞行控制的核心，由于较高的安全要求，客机机载系统种类、数量和复杂度都很高。航电系统包括综合显示、飞行管理、通信导航、综合监视、大气数据测量、飞行记录和机载维护等；机电系统则包括燃油、机轮刹车、环境控制、生命保障和所有二次能源（电能、气压能、液压能和机械能）等管理分配系统。由于信息技术的发展，目前机载设备的综合化、智能化和网络化的程度不断提高，但是全球中高端机载设备仍由西方厂商主导，C919的机载设备由中外合作、优势互补的方式进行配套。
　　C919国内供应商主要承担机体结构生产。根据中国商飞的C919供应商名录，I类供应商包括：10家机体供应商（国企9家、民企1家）、22家系统供应商（国内9家、合资2家、国外11家）；同时，中方与外方企业成立了多家合资企业以及多项技术合作。其中发动机、起落架控制系统、飞控系统、航电系统、环控系统等由国外供应商或合资企业提供；机体结构等多数由国内供应商生产。
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　　精选报告来源：【未来智库】。链接