指日可待：国产大飞机，带动2万亿产业链爆发
为打破长期以来的欧美“双寡头”垄断格局，筚路蓝缕半个世纪，中国大飞机迎来了历史性的高光时刻。日前，国产大飞机C919首次载客飞行，开启了中国航空制造业新篇章。根据中国商飞市场预测报告，未来20年，国产大飞机市场空间将超过2万亿。哪些产业、企业有望在大飞机的带动下起飞？一起来看！
01
大飞机，是指150座级以上、起飞重量100t以上的运输类飞机(俗称干线飞机)。在干线飞机中，150-200座级的商用飞机具有特殊的重要意义，满足了航空市场对短程航线、低载客量的需求，因此最受航空公司的青睐。这个座级的机型也是干线飞机制造的起点机型和基本机型。
大飞机项目特指我国在中长期科技发展规划纲要中确立的研制大型飞机重大科技专项，即C919项目。由大飞机项目推动的一系列航空制造产业均属于大飞机产业。
一、项目历程：坚定自主创新之路
自新中国成立以来，我国民用大飞机产业发展历程大体可以分为以下四个阶段：
（1）始于测绘仿制：参照苏联安-24研制生产的运七飞机，于1970年实现首飞，1984年取得适航证，结束了中国民航全部使用外国飞机的历史。
（2）运十艰辛探索：运十飞机项目于1970年启动研制，经过十年探索，于1980年首飞，于1985年终止。
（3）用市场换技术：1985年起，我国与美国麦道公司合作生产 MD82/90飞机；1996年开始，与空客公司合作研制AE100飞机，但都无果而终。
（4）大飞机再起航：中国商飞公司于2008年成立，标志着中国大型客机研制项目正式启动。中国商飞是实施国家大型飞机重大专项中大型客机项目的主体，也是统筹干线飞机和支线飞机发展、实现我国民用飞机产业化的主要载体。
2002年后，我国重回自主研制之路，立足自主研制，全球配套，逐步国产，确定了“支线ARJ21-窄体C919-宽体CR929”的自主研制三步走战略。
目前ARJ21已进入运营和批产状态，
ARJ21在2016年交付成都航空使用以来，已经交付了66架（截至2022年5月）。在交付的66架ARJ21客机中，有2架为中飞通航，还有64架用于商业载客飞行。2022年12月18日正式交付首家海外客户印尼翎亚航空，首次进入海外市场。
C919飞机已于2022年12月9日正式交付给中国东方航空，同时中国民航局已正式向C919颁发适航许可证。
CR929已确定总体技术方案，进入初步设计和供应商选择阶段。
国产民用飞机产业的发展，经历了漫长曲折的过程后，确定了坚定而清晰发展战略：自主研发、全球配套、逐步国产，先支线后干线，先窄体后宽体。自主研制的ARJ21、C919、CR929依次批产、适航取证、规划研制，验证了国产民机研制渐成体系，将迎来黄金时代，有望打破现有客机格局，由“AB”向“ABC”格局演变。
二、驱动因素：综合政策助力大飞机突破创新
三、市场需求：国内民机市场将成为全球最大单一市场
根据中国商飞市场预测年报（2022-2041），未来二十年，全球航空旅客周转量（RPKs）将以平均每年3.9%的速度递增，中国航空旅客周转量将以平均每年5.6%的速度增长；预计全球将有约42,428架新飞机交付，价值约6.4万亿美元（以2021年目录价格为基础）；中国的航空公司将接收其中的9,284架新机，市场价值约1.5万亿美元；到2041年，中国占全球客机机队比例将从现在的20%增长到22%，成为全球最大的单一航空市场。
四、民机格局：中国商飞试图打破波音空客长期垄断
波音空客长期垄断
长期以来，美国波音公司（BOEING）、欧洲空客公司（AIRBUS）几乎垄断了全球民用干线客机市场，巴西航空业公司（EMBRAER）、加拿大庞巴迪公司（BOMBARDIER）专注于支线客机市场。
从客机交付量角度来看，2021年，全球商用飞机交付量1036架，其中波音公司交付340架，空客公司交付611架，波音和空客两家公司交付量占全球交付量的92%。中国商飞交付2架，占2%。
中国商飞肩负打破现有格局的重要使命
中国商用飞机有限责任公司，以下简称“中国商飞”，于2008年5月11日成立。目前公司前三大股东国资委、上海国盛、中航工业分别持股为 49.8%、20.9%、10.0%。
民用航空制造业是强化国家战略科技力量、拉动国民经济发展的重要引擎，中国商飞及中国航空制造产业链肩负着打破现有格局、发展民用飞机并推动民用飞机产业化的重要使命。
C919项目构建了纵向一体化的产业布局，试图在双寡头领导的价值链之外，重构一条以我为主的新价值链。该价值链以中国商用飞机有限公司(简称中国商飞)为研发设计、整机制造、营销和售后的一体化中心，辐射到国内各飞机制造单位，并吸收国外关键部件制造业的领先企业为供应商，旨在占领价值链的战略环节，摆脱对双寡头的市场依赖关系，夺取价值链治理权。
中国商飞自2008年成立后，成为了我国统筹干支线飞机发展、带动民用飞机产业发展的主要载体，逐步形成了以上海为龙头，陕西、四川、江西、辽宁、江苏等22个省市、200多家企业、近20万人参与的民用飞机产业链。
五、发展趋势：突破多重壁垒提升国产化率
由材料向关键零部件逐步提升国产化
未来国产化提升路径：由机体材料到关键系统逐渐替代。根据2022年6 月《民用航空零部件国产化：适航取证路径解析》一文介绍，C919大飞机国产化率约为60%。未来大飞机国产化率有望进一步提升。
根据目前大飞机项目主要分工来看，机体及集成系统主要由主制造商负责的，涉及相关零部件结构国产材料受益，自主研发的机体所需复合材料有望率先实现全面国产替代，如碳纤维复合材料等新材料对金属材料的替代；其次，合资企业共同研发的如航电系统、机电系统中的相关关键零部件，在合资企业的联合研制中不断优化，相关细分领域将会出现国产替代；最后，经过长期大飞机实际运营的系统参数及故障修正的反馈，科研院所和商飞针对具体零部件的逆向、正向工程突破的联合攻关，如涡轮叶片等小型零件等航空发动机零部件的国产化率也或逐步提高。
逐步突破适航壁垒
民用航空器的适航性要求十分严格，导致其进入壁垒较高。
民用飞机适航性是飞机包含各部件和各子系统在内的整体性能和使用特性，需要在预期的运行环境和使用限制下，体现安全性和物理完整性，并始终处于符合性设计和持续安全运行状态的品质。
民用航空产品适航管理称为“三证管理”，包括：对民机型号设计批准的“型号合格证(TC)”、对民机型号生产批准的“生产许可证(PC)”和飞机投入航线运行之前适航当局颁发的单机“适航证(AC)”。
取得TSOA的产品设备市场竞争力较强。技术标准规定项目批准书(TSOA)是一种单独批准的方式，TSOA包括设计批准和生产批准，不包括安装批准，对已获得TSOA的设备若要装到某特定型号的航空器上，在装机前还要获得装机批准。
TSOA适航审定活动较为严格，取得TSOA的产品设备获得极大的市场认可度，同时取得TSOA的产品可以用于不同型号的航空器，因此其市场竞争能力较强。
国内适航能力将随着大飞机项目进程逐步提升。中国技术标准规定(CTSO)是中国民航总局(CAAC)设定的机载成品系统必须达到的最低适航要求和最低安全标准，对应美国TSO。
随着大飞机产业的带动的快速发展，CTSO的数量正在逐步赶超TSO 的数量，尤其是最近的这五年，出现了突飞猛进的发展，五年时间共颁布85份CTSO，仅2019年就颁布了59份CTSO。截至2022年1月8日，我国一共颁布过177份CTSO，废止了两份、失效了15份，现行有效的CTSO一共有160份，颁发CTSOA一共952项。未来将有更多的国内设备供应商获得CTSOA甚至TSOA的认可，提升市场竞争力。
以大飞机项目作为策源点突破技术壁垒
C919项目坚持自主创新、开放合作，2008年C919大型客机立项以来，在没有经验可以借鉴的情况下，中国商飞作为主机所发挥链长作用，带领相关上游企业先后攻克了综合航电、飞控控制率等一百多项关键技术，填补了多项国内空白。
需求管理方面：“双V”管理让飞机研制更科学。C919大型客机首次使用国际先进标准ARP4754A作为系统研制管理流程，将研制需求从上而下分飞机级需求、系统级需求、分系统级需求、设备级需求，分别从确认和验证两方面，以需求为核心，保证飞机按设计顺利完成。
关键算法方面：自主研发完成C919飞行控制律算法。中国商飞组建了一支以上海飞机设计研究院操稳特性与控制律室设计人员为主的攻关队，历时4年完成了作为飞机“灵魂”的电传飞行控制律的设计。霍尼韦尔作为C919飞控系统供应商，只负责将中国商飞设计好的算法与方案进行功能实现。
结构设计方面：首次应用第三代铝锂合金材料。C919大型客机结构上大量使用了世界先进的第三代铝锂合金材料，这在中国尚属首次，大大带动了国内航空材料的发展，提升了航空材料的先进性。
强度设计方面：创建千万级高精度有限元模型。在C919大型客机强度计算中，除了使用国际通用的自然网格有限元计算模型外，还应用1500万级精细化有限元模型进行补充，大大提高了计算精度。目前，C919大型客机有限元模型已经做到1500万个节点，达到国际领先水平。
在C919项目的推动下，中国商用飞机目前已建成2个国家级创新平台、5个省部级创新平台、一批公司级试验室及研究机构。大飞机项目成为创新“策源”点，不仅孵化、衍生出一批科技创新成果，也形成了科技创新集聚效应。以中国商飞在上海建设的大飞机创新谷为例，以C919大型客机技术攻关和科技创新为牵引，累计有100余个科研项目入谷，集聚众多创新人才，建立了多专业融合、多团队协同、多技术集成的协同创新平台。创新驱动，未来可期。
02
大飞机项目打开广阔民机市场
一、国内客机市场需求预测
从国内客机市场需求预测来看，未来20年，以C919飞机为代表的窄体干线客机仍将是我国民航主力机型。综合考虑中国商飞发布的《中国商飞公司市场预测年报2022-2041》，中航工业发布的《2022-2041年民用飞机中国市场预测年报》，以及波音公司发布的《Commercial Market Outlook2022-2041》三份预测报告估算未来20年中国民用客机需求数量。
根据《中国商飞公司市场预测年报2022-2041》中的交付价值，测算涡扇支线客机、单通道喷气客机、宽体双通道喷气客机的平均单价分别为 0.5亿美元/架、1.2亿美元/架以及3.3亿美元/架。测算未来20年中国新机交付市场总价值约1.3万亿美元，折合人民币约8.9万亿元（按在岸人民币兑美元6.89计算）。
二、大飞机交付量市场预测
以中国商飞的3款主力机型ARJ21、C919、CR929为对象，预估国产客机未来20年的交付量和交付价值情况。
测算过程中的假设如下：假设C919客机从2022年交付，随后在大陆的市占率稳步提升。参考ARJ21目前的交付量每年25架。参考C919项目 2008年启动，2022年预计交付的节奏，假设CR929从2030年开始交付（CR929宽体客机项目2014年启动）。
参考《中国商飞公司市场预测年报2022-2041》中目录价格，假设涡扇支线飞机0.5亿美元/架，单通道喷气客机1.2亿美元/架，双通道喷气客机3.3亿美元/架。本文为“规划师笔记”精选文章。参考国际航协IATA发布的预测，假设航空工业客运量、中国客机市场交付量在2023年恢复到疫情爆发前94%水平，2024年升至103%。
据此预估：未来20年ARJ21/C919/CR929有望分别交付703架、1526 架、259架，国产客机交付量为2488架，价值约2.09万亿人民币，市场规模复合增速约14.85%。
从交付价值量来看，未来20年国产客机市场可分为快速增长期和稳定发展阶段。
快速增长期（2022-2033）：ARJ21交付量保持稳定，C919开始交付并逐步上量，国产客机市场规模快速增长。
稳定发展阶段（2034及以后）：ARJ21持续生产，C919飞机年产接近 100架，CR929已开始交付，国产客机实现全系列量产，国产民机市场规模爬升到千亿以上。
三、产业链重点子行业市场预测
机体各子行业市场预测
基于预测的2022-2041年国产客机交付情况，对机体结构、动力系统、机载系统等主要子行业市场空间进行测算。整机毛利率取10%（参考 2018-2021年飞机整机制造商平均毛利率水平：空客公司14.6%，波音公司7.6%），参考立鼎产业研究院提供的民机各部分成本占比进行测算：
机体结构预计市场规模总计约6103亿元，年均约305亿元。
动力装置预计市场规模总计约3729亿元，年均约186亿元。
航电系统预计市场规模总计约2882亿元，年均约144亿元。
机电系统预计市场规模总计约2204亿元，年均约110亿元。
其他部分预计市场规模总计约2034亿元，年均约102亿元。
航空材料市场空间
钛合金市场需求：根据《航空钛合金的应用与发展趋势》的描述，ARJ21、C919、CR929用钛量分别为4.8%、9.3%、15%。假设以 ARJ21/C919/CR929钛合金占比4.8%/9.3%/15.0%，钛合金部件成材率以10%进行测算，未来20年国产民用客机市场钛合金材料总需求约达到11.3万吨，年均约0.6万吨。
复材市场需求：虽然目前C919飞机复合材料供应商均为国外供应商，但是预计在C919大飞机取得适航认证后，或将开启复合材料国产化替代进程。假设以ARJ21/C919/CR929碳纤维复合材料占比 8%/11.5%/51%、成材率90%进行测算。未来20年国产民机带来的碳纤维复材需求约2.7万吨，年均约0.1万吨。
铝合金市场需求：根据《铝材力推三大“国之重器”遨游蓝天》，假设铝材料利用率为10%，ARJ21的铝制零部件超过飞机净重75%，C919飞机铝制零部件占总净重约65%，CR929飞机铝材占总净重22%，未来20年国产民机带来的铝材需求约61万吨，年均约3.1万吨。
03
发展中国家处于航空价值链弱势地位
大飞机产业价值链是从研发设计到售后服务的一系列企业组成的价值链条。大飞机产业价值链分布特征为：位于前端的研发设计、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、整机组装环节属于劳动密集型，附加值较低。
在航空制造业全球价值链中获得较高收益的波音、空客这样的领导厂商来自发达国家，而来自于发展中国家的大多数企业缺乏核心竞争力，处于价值链中、低端。旗舰企业具有很强的创新能力，不断在研发、工艺、管理、营销等各方面进行创新，控制了进入壁垒较高的价值环节从而获得较高收益；而发展中国家企业的比较优势就是成本优势，往往只能通过加工、组装等劳动密集型制造环节嵌入全球价值链，从而收益较低。
参考论文《航空制造业的全球价值链分析》，2005-2009年期间，波音、空客等整机制造商净资产收益率高达44%，航空发动机的净资产收益率高达39%，关键零部件制造商的净资产收益率位于10%-20%之间，而处于价值链低端的一般零部件生产商的净资产收益率大部分不到 8%。
大飞机项目带动设计到销售维修多环节升级
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，具有高研发费用、高度的分工协作与学习效应、高风险高收益及一体化、与国际合作密切等特征；也具有产业链长、辐射面宽、联带效应强等特点，具备显著的规模经济性和突出的范围经济性。
根据波音公司研究表明，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投入产出比为1：80，技术转移比为1：16，就业带动比为1:1。
发展大飞机产业，不仅可以带来制造业的升级，而且将有力地支撑国民经济。大飞机产业链包括设计、制造、总装集成、销售服务和MRO等环节，其中制造环节价值量最大，涉及领域最广，包括材料、零部件、分系统以及机体集成等环节。航空产业的发展将对电子工业、数控机床、锻造、冶金、复合材料、通用部件、仪器仪表等领域带来较大的需求拉动。
通过主供管理模式逐步提高国产化
C919的设计及供应商管理基本理念是“中国设计并完成飞机级系统集成、面向全球招标，逐步提高国产化”，针对这一理念，中国商飞采用了“主制造商-供应商”模式。
根据供应商的研制能力，C919机体部件主要由国内供应商承制，包括雷达罩、机头、机身、机翼等等。对于发动机及主要机载系统，则要求国外供应商同国内相关企业开展合资或合作，以期提升国产比例。
机体结构部分基本实现国产化，主要由中航工业集团承担大部分工作。中航西飞承担其中6个工作包动力系统主要依赖进口，由中法合资公司CFM提供发动机核心部分，国产商发研制的CJ-1000系列正在稳定推进中。
机载系统供应商主要以由合资企业组成，国产化空间大。欧美企业在 C919核心系统中占比比较高，国内企业正通过合资、项目合作和自主研发等方式快速追赶，提高机载系统国产化比例。
C919零部件国内供应商以航空航天、军工系统所属企业为主，包括中航光电、航天电器、中航重机等；民营企业有效补充，包括三角防务、通达股份、爱乐达、迈信林等。
原材料供应商主要以航空航天类企业主导。国内供应商积极配合商飞推进材料的国产化替代，部分企业已进入商飞合格供应商目录。运营维修环节主要机体、发动机维修公司参与其中。
大飞机项目配套产业部分，民营企业积极参与仿真测试、地面辅助保障等环节。