【2023航空发动机行业市场深度分析及产业体系分析】

  当前，绝大多数高速、大中型军民用飞机都采用燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机又可分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮桨扇发动机和涡轮轴发动机。

  进入21世纪，航空发动机正在进一步加速发展，将为人类航空领域带来新的重大变革。传统的航空发动机正在向齿轮传动发动机、变循环发动机、多电发动机、间冷回热发动机和开式转子发动机发展，非传统的脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、涡轮基组合发动机，以及太阳能动力和燃料电池动力等也在不断成熟，这些发动机的发展将使未来的航空器更快、更高、更远、更经济、更可靠，并能够很好的满足更加严格的环保要求，并将使高超声速航空器、跨大气层飞行器和可重复使用的天地往返运输成为现实。

  航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。经过百余年的发展，航空发动机已发展成为可靠性极高的成熟产品，正在使用的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和巡航导弹动力，而且利用航空发动机衍生发展的燃气轮机还被大范围的使用在地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。

  航空发动机为航空器提供飞行所需动力的发动机。按照构造，现代航空发动机大致上可以分为三类：活塞式航空发动机，燃气涡轮发动机和冲压发动机。当前，绝大多数高速、大中型军民用飞机都采用燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机又可分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮桨扇发动机和涡轮轴发动机。

  在所有的涡轮发动机中，燃气发生器(又称核心机)是核心结构，由压气机、燃烧室和高压涡轮组成，进入发动机的空气经过压缩、燃烧，可转化为机械功的高温度高压力燃气。燃气涡轮发动机的研制难度大多分布在在核心机上。涡轮发动机的主要综合技术指标包括推重比(单位重力所产生的推力)和耗油率(单位推力每小时的燃油消耗量)等。

  对航空发动机而言，最先使用的就是活塞式发动机，其工作原理是指活塞承载燃气压力，在气缸中进行反复运动，并依据连杆将这种运动转变为曲轴的旋转活动。在20世纪初期，莱特兄弟将一台4缸、水平直列式水冷发动机改装后，成功用到了“飞行者一号”飞机上，完成了飞行试验。

  根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年航空发动机行业市场深度分析及发展策略研究报告》显示：

  这也是人类历史上第一次具有动力、可以载人、平稳运行、可操作的飞行器成功飞行。而后，在第二次世界大战中，活塞式发动机得到了技术革新，优化了发动机的性能和运行效率，从以往不到10kW提升到了2500kW左右，耗油量从0.5kg/(kW·h)减少到0.25kg/(kW·h)左右。与此同时，整改之后的运行时间从传统意义上的十几个小时增加到了2000-3000个小时。一直到第二次世界大战结束后，活塞式发动机的技术已非常娴熟。

  航空发动机主要可分为三种类型，即活塞式、燃气涡轮式和冲压式，三种航空发动机特点及用途各不相同。目前应用最广的燃气涡轮航空发动机，其又可分为四类，分别为涡轮轴发动机，多用于直升机和垂直/短距起落飞机;涡轮风扇发动机，用于现今大多数飞机;涡轮螺旋桨发动机，主要使用在于在中低速飞机或对低速性能有严格要求的巡逻、反潜或灭火等类型飞机;涡轮喷气发动机，大多数都用在超音速飞机。

  中国航空发动机工业在一片空白的基础上发展起来。从50 多年前被周恩来总理称为“心脏病”起，我国军用航空发动机行业通过引进技术、仿制成品、产品改良、技术创新的方式，建立了较为完备的发动机产业体系。与欧美航空发动机以企业为主的研发体系不同，我国的军工体制沿袭了前苏联研究所+工厂的模式。因此，我国的航空发动机的生产制造主要是依靠军工厂，研发则主要以事业单位编制的科研院所为主。目前中央大力倡导深化国企改革的背景下，军工科研院所的改制也被提上日程。科研院所的转企改制，不仅仅可以提升军工企业的竞争力，还有优化资源配置、提高资金使用效率、促进军民融合等多重作用。

  数据显示，2018-2020年中国航空发动机行业市场规模保持了增加的趋势，从2018年的520亿元增加到2020年的620亿元。2019年市场规模的增速为11.2%。受新冠疫情影响，2020年市场规模增速会降低，为7.3%。

  当今世界能够独立研制航空动力并形成产业规模的国家只有联合国五大常任理事国，具有技术和商业优势的则只有美、英两国，企业层面GE、普惠与RR占有明显优势，全球航空发动机产业是典型的寡头垄断市场;而寡头垄断核心技术与市场的背后是一条多层次分工协作的生产供应链，其70%以上的零部件都依靠外部采购。

  近年国家持续推进军民融合项目开展，鼓励民企参与军工产品竞争，开始引入市场之间的竞争机制，军工产品生产逐步与市场接轨。客户对军工产品及服务的品质提出了更高的要求，这进一步加剧了国内军工企业与有实力、有资质民企间的竞争。虽然目前尚没有可以独立制造发动机整机的民企，但未来可能性依然存在。

  军用发动机方面，太行发动机目前大多数都用在装备中国第三代歼-11B战机，其性能指标与美军F-16战机F110发动机相当，这在某种程度上预示着未来太行发动机有可能取代俄制AL-31F，装备歼-10B与歼-15战机。但涡扇-10在量产过程中并没做好质量稳定性控制，发动机平均工作300小时即需要大修，不足以满足空军战备要求。这导致我国战机依需购买俄罗斯进口发动机以保持战机应战状态。目前太行发动机仍需时间升级改造以解决稳定性问题，但在改造完成前该型号发动机就有被淘汰的可能，而适合我国四代、五代机的涡扇-15发动机仍在研制过程中，距离正式配装还很遥远。我国在未来5到10年仍需依赖国外进口发动机，国产发动机竞争力不足的现象将长时间存在。

  民用发动机方面，我国尚不具备自主开发商用航空发动机的能力，目前主要承接外国公司转包业务。2022年11月29日消息，英国劳斯莱斯公司表示，它已经成功地使用氢气启动了飞机发动机，这是世界航空领域的第一次，标志着氢气可能是航空飞行脱碳的关键。

  世界大型航空发动机企业也很看重军民航空发动机的协调发展。一个企业如果单纯依靠军用航空发动机很难长期生存，必须辅以民机和燃机的高额利润来维持运转。世界发动机产业格局早期以军机为主，军民用航空发动机的销售额比约为4:1。这种情况当前已出现了根本性的转变，2020年，军民用航空发动机的销售额比约为1:4。

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