1、大飞机产业链:与商飞公司合作是重中之重
大飞机具有载重量大,航程长等特点,一般总重量超过100吨,航程达3000公里,乘坐达100座以上的民用客机都可以称为大飞机。国际上比较著名的大飞机例如空中客车公司的A380和波音公司的737、747、777系类。
我国在大飞机领域一直处于不断研发探索当中,早在1980年我国在大飞机领域就取得了一定的成绩,运10试飞成功。之后项目一直处于搁置状态,直到2007年3月大飞机项目正式立项又掀开一页新的篇章。
首型国产大飞机“C919”要在2014年首飞,最终投放市场总体投入将达到2000亿元,在整个产业链中。前期投入估计600亿左右,前三年在科研上投入300亿元左右,包括飞机、包括发动机、包括机载系统、包括相关的材料、电子设备等等。第二个300亿元涉及能力建设,在上海地区建成三大中心,分别是研发中心、总装制造中心、客户服务中心。中国商用飞机有限责任公司承担起了首款大飞机的研发任务,最大股东为国务院国资委,出资60亿元,持股31%左右;上海市政府投资成立的国盛集团出资50亿元,占股26%;其余股东为中航集团、宝钢、中铝、中化等大型国企。
从国际上的发展经验来看,大飞机项目一定是技术知识密集型产业。目前能在国际舞台上站出来的也就欧洲的空中客车和美国的波音公司这两家企业,而我国是由中国商用飞机有限责任公司所架构主导的,贯穿整条产业链。它主要涵盖了最核心的设计与研发部分,所以要挖掘这条产业链中具有投资机会的公司,不管前端中端后端,都必须找到跟中国商用飞机有限责任公司存在合作关系以及将来有可能与其合作,对其进行服务的企业。
后端服务市场未来20年将达到2.3万亿美元,虽然市场空间巨大,但由于大飞机行业的特殊性,对于后端服务部分,牵涉到太多技术上的环节,售后出现问题,一般需要一个专家组才能系统地解决问题。这部分很难外包出去,只有飞机的设计商才能承担这方面的工作。
中端部分,技术含量较低,利润空间被两端所挤占,结合我国人口红利丧失的大环境,很难能有企业从中攫取大额利润。
对于整个产业链来讲唯一可能站出来的企业,就是那些核心材料供应商以及零部件提供商。这里的零部件供应商包括那些具有单独生产机头、机翼、机翼身段、机身等直段生产能力的企业。
2、单通道喷气客机市场需求旺盛
过去几十年,航空运输业一直保持5%-6%的年均增长率,其对世界所有经济体而言日益重要。根据中国商用飞机市场预测,基于全球经济到2031年保持年均3.6%的增长率,未来二十年的旅客周转量年均增长率大约为4.9%,飞机交付量将从30,910架增加到31,739架。由于与发达国家的经济增长差异仍将持续,以中国为代表的新兴经济体国家的航空需求的增长将高于全球平均水平。预计未来二十年,中国的航空旅客周转量将以平均每年7.2%的速度增长,显著高于全球平均水平。未来中国在大型基础设施建设以及民航产业发展方面的积极投入将有力地支撑航空需求的快速增长。
大飞机主要指的是座位100级以上的,即单通道和双通道喷气客机,从新机交付量上来看,单通道喷气客机需求量旺盛。我国自主研发的“C919”机型正好处于120座级到200座级区间内,完全符合市场需求状况,未来我国航空业必将蓬勃发展。
预计到2031年全球航空旅客需求量将是现在的2.5倍;但基于对未来飞机平均座位数持续增加以及飞机效率持续提高的判断,全球机队增长率将略低于这一水平。到2031年,预计全球喷气客机机队的规模将达到37,207架,是现有机队18,202架的两倍多。未来二十年,现有机队中约12,700架(或70%)的飞机将退出商业客运服务,被改装成公务机、货机和其它用途的飞机,或是永久退役。
未来二十年,预计将有价值约为39,000亿美元的31,739架新机交付,以替代和支持机队的发展。其中,大多数新交付飞机仍为单通道喷气客机。在此期间,预计中国的航空公司将接收近5,000架飞机,价值为5,630亿美元。到2031年,中国占全球客机机队比例将从现在的10%增长至超过16%。
3、一代材料
一代飞机:合金与复合材料是关键
高端材料在大飞机中的应用越来越广泛,它使得飞机更加轻盈,载重量显著提升,而且机械强度和韧性明显增强,除了一直应用较多的高性能铝合金外,目前核心材料钛合金及复合材料的应用正在不断加强。从波音和空客系列产品中,我们可以看出,这两类材料的比重持续上升。尤其是复合材料,在波音B787机型中这一比例高达50%。
铝合金
铝合金的比强度和比刚度与刚相似,但由于其密度较低,在同样的强度水平下可提供截面更厚的材料,在受压时的抗屈曲能力更佳,因此高性能铝合金成为经典的飞机结构材料。历经五代发展,大大地推动了航空技术的发展
从历代军民用飞机中高性能铝合金应用占比可以看出,比重都很高,基本上维持在70%左右,其在飞机上的应用,起到了举足轻重的作用。
自20世纪以来,应用在飞机各个部位上的铝合金性能不断地提高,主要应用于机身和机翼部分。
出应用到飞机上的铝合金型号主要为2000系(Al-Cu)和7000系(Al-Zn-Mg-Cu)两个系列产品。更轻、强度更高的铝锂(Al-Li)合金正在引起越来越多的关注。目前涉及到这两个系列的上市公司铝企并不多,主要有中国铝业、南山铝业、云海金属、鸿特精密等
相关上市公司
证券代码 公司名称
主营范围
601600.SH 中国铝业
电解铝、铝合金及制品、氧化铝
600219.SH 南山铝业
电解铝、铝加工材、燃气、氧化铝、装饰材料
002182.SZ 云海金属
合金、铝合金及制品、轻有色金属
300176.SZ 鸿特精密
铝合金精密压铸件、汽车零配件、汽车双离合器变速器(DCT)关键零件及部件、
通讯类零配件。
钛合金
钛合金是在钛金属的基础上加入其他元素组成的合金,其具有强度高、密度小、机械性能良好、韧性和抗腐性优异等特点,广泛地应用于航空航天产业。随着时间的推移,在飞机上的应用越来越宽泛
钛合金主要应用在飞机的挂架部分,空客A380与A350都是应用的全钛挂架
相关上市公司
证券代码 公司名称
主营范围
002149.SZ 西部材料
稀有金属材料的板、带、箔、丝棒、管及其深加工产品、复合材料及装备和稀贵
金属等新型材料的开发、生产和销售
600399.SH 抚顺特钢
钢冶炼、压延钢加工及冶金技术服务
600456.SH 宝钛股份
钛及钛合金等稀有金属材料和各种金属复合材料、铸造产品、钢线材及钢筋产品
的生产、加工、销售、行纪
复合材料
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法组合,形成具有新性能的材料。复合材料具有比重小、比强度和比模量大等特点在军民用飞机上所占比重越来越大,其中高端碳纤维和玻璃纤维应用的最为广泛。以波音787为例,复合材料几乎覆盖了飞机的全身。
航空业材料技术的不断进步,使得复合材料在新型军民用飞机上的占比越来越重。在2005之前,军用飞机上复合材料的应用要远大于在民用飞机上的应用,然而波音787的出现打破了这一局面,引领着未来大飞机产业的发展方向。波音787机体结构的一半左右都是用更轻、更坚固的碳纤维强化胶制作,大幅减轻了飞机自身的重量,与现有的中程飞机相比,可以节约多达20%的燃油。另外,使用合成材料代替铝金属,还可避免金属损伤要直到碎裂时才会被发现的难题,可节省30%的维护花费,大幅降低了运营和维修成本。主要涉及的复合材料包括碳纤维和玻璃纤维两类。
碳纤维
碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度是钢的7-9倍
2005年,全球碳纤维市场仅为9亿美元,而2013年可望达到或超过100亿美元,预计到2022年有望达到400亿美元,碳纤维复合材料的应用也将进入全新的时代。目前,世界碳纤维产量达到4万吨/年以上,全世界主要是日本东丽、东邦人造丝和三菱人造丝三家公司以及美国的HEXCEL、ZOLTEK、ALDILA三家公司,以及德国SGL西格里集团,韩国泰光产业,中国台湾省的台塑集团,等少数单位掌握了碳纤维生产的核心技术,并且有规模化大生产。我国目前的碳纤维市场规模大约为7000吨左右。
随着中国对碳纤维的需求量日益增长,碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品,成为国内新材料行业研发的热点。采用以二甲基亚砜为溶剂的一步法湿法纺丝技术已经获得成功。利用自主技术研制的少数国产T300、T700碳纤维产品已经达到国际同类产品水平。
相关上市公司
证券代码 公司名称
主营范围
600146.SH 大元股份 碳纤维及其制品
600889.SH 南京化纤
化学纤维制品、化纤用浆粕、化工产品(不含化学危险品)、包装材料、服装、
针纺织品
300083.SZ 劲胜股份
研发、设计、生产、加工、销售:通信产品、电脑产品、消费电子产品的塑胶
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