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航空零部件项目可行性研究报告-航空制造业中流砥柱,前景广阔

航空零部件项目可行性研究报告-航空制造业中流砥柱,前景广阔
1、航空零部件产业:航空制造业中流砥柱
1.1航空零部件制造:航空基础性产业,工序复杂种类繁多
航空零部件,种类繁多技术精湛。广义的航空零部件是飞机各种零组件的总称,而狭义的航空零部件专指飞机机体零部件。飞机机体是指构成飞机外部性质和主要受力的部分,包括机身、机翼、尾翼、起落架等主要部件,并广泛涉及大梁、桁条、翼粱、翼肋、框类等主要零部件。
航空零部件制造,工序复杂专业性强。航空零部件制造行业主要是指航空飞机各种零配件的制造。包括飞机机体零构件制造、航空发动机零部件制造、仪表、机载设备、液压系统和附件等的制造,不包括零部件装配、航空发动机总装和整机总装等。飞机零部件依据各分系统结构、需求、用途、性能等要求有所区别,种类繁多平均在2-4万件类,且航空器由于高稳定性、高速、高安全性及多次使用的特殊要求,对各个环节零部件设计、制造、加工和装配有着极高的工艺要求与技术壁垒。
航空零部件制造是航空制造业的基础性产业。根据《中国飞机制造业行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示,飞机制造业通常采取“整机制造商----多级供应商”的制造模式。产业链第一级为整机制造商,第二级为大型关键航空分系统制造商,其提供的分系统包括机体、发动机、航空电子系统等机载设备;第三极包括众多提供结构件、零部件、电子产品、舱内配套设施等供应商,其部件产品供货给二级供货商进行
集成;第四级为产业链上游的电子元器件、复合材料、金属原材料等企业。航空零部件企业众多,大多集中在三级供货商环节,是航空制造业的基础性产业,奠定了航空产业的产品质量与技术标准。
1.2机体制造由机翼、机身及尾翼构成,军民飞机价值量不同
按飞机用途可分为军用航空零部件及民用航空零部件。依据使用功能不同,军用飞机更注重于产品的可靠性高、材料坚硬质地轻、一致性强等特点,民用航空零部件注重安全性强、多次使用质量保证等特点,任何用于民用航空产品或者拟在民用航空产品上使用和安装的材料、仪表、机械、设备、零件、部件、组件、附件、通信器材等均依据飞机机体结构设计进行定制化生产制作。
军民飞机因用途的显著不同,各组成部分价值占比差别较大。对于军用飞机,动力系统占整机价值比最高,达25%,航电系统次之,机体结构占比约为20%;对于民机,机体结构占整机比超过1/3,达到36%,动力系统次之,航电和机电系统合计占30%。其中机体部件数量庞大,以民机波音737飞机,至少需要3万个大小各异的结构零件及数控零件组成。
1.2.1机翼:飞机重要组成部件,内外皆可装载功能设备
机翼:飞机重要组成部件。机翼主要作用是产生升力,与尾翼一起形成良好的稳定性与操纵性。另外可以在机翼内部装载弹药、设备和油箱,在机翼上可以安装起落架、发动机、悬挂导弹、副油箱以及其他外挂设备。
机翼通常是由翼梁、纵墙、桁条、翼肋和蒙皮等构件组成。机翼按照的基本受力构件包括纵向(沿翼展方向)骨架、横向(沿气流方向垂直于翼梁方向)骨架和蒙皮。纵向骨架有翼粱、纵墙和桁条,横向骨架有普通翼肋和加强翼肋。
翼梁:纵向受力件。翼梁由梁的腹板和线条组成。翼梁是单纯的受力件,主要承受弯矩和剪力,它是机翼主要的纵向受力件,承受机翼的全部或大部分弯矩。翼梁大多在根部与机身固接。
桁条是与蒙皮和翼肋相连的元件,由铝合金挤压或板材弯制而成,铆接在蒙皮内表面,承受机翼弯矩引起的部分轴向力,是纵向骨架中的重要受力元件之一。除上述承力作用外,桁条和翼肋一起对蒙皮起一定的支撑作用。
翼肋:机翼的横向骨架,包括普通翼肋和加强翼肋,横向垂直于翼展的方向,安装方向垂直于机翼边缘,用来支攒蒙皮,维持机翼的剖面形状。普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连接成一体,把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼粱,保持翼剖面的形状。加强翼肋就是承受有集中载荷的翼肋。
纵墙:纵墙与翼粱十分相像,二者的区别在于其缘条比翼梁的缘条弱(但大多强于一般长桁),其长度有时仅为翼展的一部分。纵墙通常布置在机翼的前后缘部分,与蒙皮组成封闭盒以承受机翼的扭矩,同时还有封闭机翼内部容积的作用,靠后缘的纵墙还可以悬挂襟翼和副翼。
蒙皮是包围在机翼骨架外的构件用粘接剂或铆钉固定于骨架上形成气动力外形。为了使机翼所受的阻力尽量小,蒙皮应力求光滑。为此应提高蒙皮的横向弯曲刚度,以减小它在飞行中的凹凸变形。从受力看,气动载荷直接作用在蒙皮上。因此,蒙皮受到垂直于其表面的局部气动载荷。此外蒙皮还参与机翼的总体受力,它和翼梁或翼墙的腹板组合在一起,形成封闭的盒式薄壁梁承受机翼的扭短;当蒙皮较厚时它常与长衍一起组成壁板,承受机翼的弯矩引起的轴向力。壁板有组合式或整体式两种。某些结构形式(如多腹板式机翼)的蒙皮很厚,可从几毫米到十几基米,常做成整体壁板形式,此时蒙皮将成为承受弯矩最主要的,甚至是唯一的受力元件。
1.2.2机身:连接飞机整体部件,依飞机型号区别设计
机身:机身由机身、短舱、尾撑等筒形结构组成,主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体,约占飞机总造价的10%-20%。
机身后段由隔框、长桁、蒙皮和机尾罩等组成。其结构特点是长桁数量多,桁条结构较强,没有设置大梁,弯矩引起的轴向力由长桁和蒙皮承受。机身后段共有8个主隔框和5个辅助隔框,机身后段开口较少,大多数长桁是连续贯穿整个后机身的。尾喷管采用了引射式收敛喷管,机尾罩分为两段安装在隔框上,前段由铝合金板材制成,后段由高温合金钢板材制成,将发动机喷管完全包住形成固定外罩的引射器。
1.1.3尾翼:让飞机具有操纵性及稳定性
尾翼:保证飞行平衡,分垂直水平两类。飞机尾翼指的是用于保证飞机的纵向和航向的平衡与安定性,以及实现对飞机的操纵的结构部件,主要有水平尾翼(水平安定面和升降舵)和垂直尾翼(垂直安定面和方向舵)组成。尾翼的存在让飞机具有操纵性及稳定性,是极为重要的存在,其价值约占飞机总造价的5%-10%。
2产业模式:转包生产合作模式,位于整机制造产业链中游
2.1位于航空整机制造产业链中游
上游金属/复材,下游分系统制造维修。航空零部件产业链上游包括制造各种航空零部件所需的金属非金属等原材料及成型材料,金属材料主要有:结构钢、不锈钢、铝合金、镁合金、钛合金和高温合金等;非金属材料包括航空陶瓷、特种橡胶和碳纤维等。下游则由民用航空飞机整机制造、航空发动机制造和航空维修三大部分构成。
2.2转包生产为主要供应链合作模式
航空“转包”生产是全球航空飞机及发动机制造商普遍采用的一种基于“主制造商-供应商”的供应链合作模式。在全球转包生产形式下,飞机及发动机制造商主要负责总体设计和细节设计,承担主要结构件和系统间设计和制造工作,并负责最后的总装。供应商根据主制造商需要参与具体各个部件的生产制造中。主制造商通过合同约定以及考核的方式对供应商的进度、质量、成本和交付进行严格管理。
转包业务有助于降低企业成本,增强研发能力。按照国际航空发展规律,航空飞机及发动机产品的输出方(如波音、GE等)至少得向输入市场转包生产不低于20%的零部件转包生产份额,即“补偿贸易额度”。鉴于此,主制造商通过转包生产模式充分调动了全球产业链分工降低了自身产品制造成本,使得其可以将主要精力投入于下一代产品的研发,加强其在国际市场的竞争力。航空零部件转包是国际巨头普遍做法,国际航空巨头往往将众多零部件业务进行转包生产,且该比例随着技术发展和市场竞争加剧进一步提升。以波音为例,20世纪90年代,波音777项目外包份额约为30%左右,21世纪的787等项目外包比例已高达70%左右。国际转包市场总体规模也在逐渐增长,根据普拉迪相关行业报告显示,国际航空转包市场年均复合增长率达9.71%。根据工信部《中国民用航空工业年鉴》的数据,2019年中国航空零部件转包规模上升到123亿元,约占国际航空零部件市场总规模的8%。
国内转包市场规模稳步提升,逐步成为世界航空产业重要组成部分。近些年来,中国航空企业一直通过国际航空转包生产以及大量合资企业建设的方式,不断提升国际主力机型结构部件、金属型材、金属零部件等方面的生产能力和产品质量,逐步成为世界航空产业重要的组成部分,提升了国际化发展能力。中国民用航空零部件转包交付金额不断扩大,波音、空客等零部件转包需求持续增长,中国企业获得的民航转包生产金额
呈稳步上升趋势,国内民营航空企业获得的国际航空转包份额也有所提升。目前国内企业承接的航空国际转包业务主要还是由中航工业和中国航发两大军工集团的旗下个主机厂或成立的合资公司承担。据统计,目前中航工业整体承担了约80%的航空发动机转包业务。
3市场规模:军品随主战型号爆发增长,民品国内外市场齐发力
3.1军机航空零部件市场:随下游主战型号放量及集团外包比例提升爆发增长
我国军用飞机未来增长潜力巨大,预计未来10年整机市场将达万亿市场空间:根据《世界空中力量2020》数据显示,我军现在尚有超50%比例的二代战斗机在服役,在战斗机更新换代加速的背景下,预计未来10年,我国战斗机将保持每年新增+替换100架左右的需求,共计新增1,000架;运输机--大型运输机缺乏,未来爆发式增长。根据国防大学《中国军民融合发展报告》预测,我国未来需要至少400架以上运-20系列运输机才能满足我军在亚洲地区执行任务。预计未来10年,我国大型运输机将需要200架;目前中国陆军每万人军用直升机拥有量仅为8.8架,美国为99.5架,俄罗斯为28.7架,我国陆军部队对直升机需求迫在眉睫。预计未来10年,我国陆军每万人军用直升机拥有量将达到30架左右,预测新增军用直升机1,800架;特种飞机已经成为了现代战争中快速反应、远程机动、立体作战战略打击的关键手段。在未来的特种飞机市场上,美国、日本、以色列和欧洲都将占据一席之地。预计未来10年新增需求量为120架;
相较美国,我国教练机的数量明显不足。预计未来我国空军教练机/战斗机数量比可能接近0.4,据此推测我国未来10年教练机需求量400架。
我国军用飞机零部件制造产业未来10年规模预计超3000亿元。受益于“十四五”强军强国政策的大力推进实施,以及我军现在新型号主战机型的不足和原有旧机型的更新换代,未来3-5年将迎来下游主战型号飞机更新换代的高峰。考虑到我军未来十年各种机型的新增数量以及旧机型机身零部件的维修保养、零件更新等工作,军用飞机航空零部件产业市场预计新增需求超2000亿,已有飞机维修更新市场需求近1000亿,合计超3000亿航空零部件制造市场需求。鉴于该行业属于高壁垒、长积淀、深度跟踪的小众行业,未来行业内稀缺龙头将显著受益。
航空零部件制造业或将显著受益于军工集团业务外包比例增加。目前我国军工企业外部竞争环境变化正在不断加快,社会分工不断细化,未来利用外部社会资源降低生产成本、提高生产效率、充分发挥自身核心竞争力,军工企业将非核心的生产制造环节转让给具有合格专业技术的生产厂家已成为主要发展趋势。未来随着军工集团“大产业链+小总部”模式的不断建设,军工产业集群将以军工集团为核心,以关键加工装配工厂为辅助形成区域性航空制造产业园。军工集团为保证自身的效率与利润,未来有望将非核心生产环节外包比例逐渐提升,从而使零部件生产、机加工、装配等企业显著受益。
3.2民用航空市场:国际分包业务扩量+国产大飞机需求放量共促发展
国内民用航空转包业务进入快速发展阶段,国际地位逐步提升,预计未来10年国内需求+国际分包将超1800亿市场规模。中国的航空工业外贸转包生产始于1980年,先后与美国波音、欧洲空客、加拿大庞巴迪、巴西航空工业公司等世界先进飞机制造公司以及美国通用电气公司、英国罗罗公司、美国普惠公司等发动机制造公司建立了工业合作关系,开展了广泛的航空零部件外贸转包生产,项目涉及机头、机翼、机身、尾段、舱门、发动机部件等多种产品。随着中国航空工业的发展,产品技术水平与质量逐渐获得国际市场的认可。近年来中国航空转包生产发展非常迅猛。中国将在国际航空转包市场上与世界各民用飞机制造商包括中国商飞、波音、空客、庞巴迪、巴西航空等开展全方位的合作。目前全球知名飞机制造商均有采用中国产品,以波音公司为例,在全球飞行的6000架波音飞机当中,均有中国制造的零部件及零件。
国内转包市场规模稳步提升,逐步成为世界航空产业重要组成部分。近些年来,中国航空企业一直通过国际航空转包生产以及大量合资企业建设的方式,不断提升国际主力机型结构部件、金属型材、金属零部件等方面的生产能力和产品质量,逐步成为世界航空产业重要的组成部分,提升了国际化发展能力。中国民用航空零部件转包交付金额不断扩大,波音、空客等零部件转包需求持续增长,中国企业获得的民航转包生产金额呈稳步上升趋势,国内民营航空企业获得的国际航空转包份额也有所提升。而国内航空零部件转包业务承接方主要分为国资背景及民营企业,主要由中航工业和中国航发两大军工集团的旗下个主机厂或成立的合资公司承担。据统计,目前中航工业整体承担了约80%的航空发动机转包业务。
国内自生分包市场规模:国产飞机需求扩产达1400亿市场规模,国际分包稳定增长。在国际转包业务持续推进的同时,我国大型自主商用飞机谱系的建设也快速发展,随着商用飞机航空制造产业链的不断成熟,航空零部件制造规模及分包比例也将随下游大飞机放量获得明显增长。我国C919大飞机于2015年11月2日完成总装下线,2017年5月成功试飞。根据官网数据显示,目前C919已获得28家客户累计815架订单;国产支线飞机ARJ21交付不断增加,目前确认+意向客户超700架。按照各自售价及零部件占飞机总价值30%/36%比例计算,考虑已有订单及已落地飞机后期维修更新替换工作,我国未来10年可贡献零部件制造分包收入近1400亿元。
1、总论
1.1航空零部件项目背景
1.2可行性研究结论
1.3主要技术经济指标表
2、项目背景与投资的必要性
2.1航空零部件项目提出的背景
2.2投资的必要性
3、市场分析
3.1项目产品所属行业分析
3.2产品的竞争力分析
3.3营销策略
3.4市场分析结论
4、建设条件与厂址选择
4.1建设场址地理位置
4.2场址建设条件
4.3主要原辅材料供应
5、工程技术方案
5.1项目组成
5.2生产技术方案
5.3设备方案
5.4工程方案
6、总图运输与公用辅助工程
6.1总图运输
6.2场内外运输
6.3公用辅助工程
7、节能
7.1用能标准和节能规范
7.2能耗状况和能耗指标分析
7.3节能措施
7.4节水措施
7.5节约土地
8、环境保护
8.1环境保护执行标准
8.2环境和生态现状
8.3主要污染源及污染物
8.4环境保护措施
8.5环境监测与环保机构
8.6公众参与
8.7环境影响评价
9、劳动安全卫生及消防
9.1劳动安全卫生
9.2消防安全
10、组织机构与人力资源配置
10.1组织机构
10.2人力资源配置
10.3项目管理
11、项目管理及实施进度
11.1项目建设管理
11.2项目监理
11.3项目建设工期及进度安排
12、投资估算与资金筹措
12.1投资估算
12.2资金筹措
12.3投资使用计划
12.4投资估算表
13、工程招标方案
13.1总则
13.2项目采用的招标程序
13.3招标内容
13.4招标基本情况表
14、财务评价
14.1财务评价依据及范围
14.2基础数据及参数选取
14.3财务效益与费用估算
14.4财务分析
14.5不确定性分析
14.6财务评价结论
15、项目风险分析
15.1风险因素的识别
15.2风险评估
15.3风险对策研究
16、结论与建议
16.1结论
16.2建议
关联报告:
编制单位:北京智博睿
航空零部件项目申请报告
航空零部件项目建议书
航空零部件项目商业计划书
航空零部件项目资金申请报告
航空零部件项目节能评估报告
航空零部件行业市场研究报告
航空零部件项目PPP可行性研究报告
航空零部件项目PPP物有所值评价报告
航空零部件项目PPP财政承受能力论证报告
航空零部件项目资金筹措和融资平衡方案