动力市场,谁领风骚

尽管近年来，商用飞机市场的竞争格局已经发生了新的变化，但在航空动力市场，由于飞机需求量持续增长，行业仍旧处于前所未有的行情高涨时代。仅在今年举行的巴黎航展上，发动机巨头GE就在短短的一周时间内斩获了创纪录的550亿美元订单，其中不仅包括大卖的LEAP系列发动机，还有其正在研发中的全球最大的GE9X发动机订单。

当然面对利润丰厚的市场，也有新的制造商想进入这一领域，分得一杯羹。其中，俄罗斯的表现最为抢眼，在经历了多轮重磅改革之后，其商用飞机和发动机的研制都取得了显著的成绩。但由于航空发动机产业准入门槛极高，因此短期内寡头垄断的局面很难发生改变。

阶梯式布局

相比民用飞机制造业，航空发动机产业的研制周期更长，风险也更大，因此在过去百年的发展历程中，发动机产业链中的相关企业相互配合及渗透，已经形成了一个金字塔式的产业结构。这些金字塔中的企业经过多年的发展，在积累了大量的研制数据和经验的同时，也牢牢掌握了行业的话语权。

其中，GE和罗罗几乎垄断了宽体客机发动机市场，普惠和CFM国际公司则占据了窄体客机市场的江山。可以说，这四家企业当之无愧位于行业金字塔的顶层。根据《飞行国际》的统计，2018年全球商用航空发动机存量市场规模为52107台，较2016年的48609台新增3498台。其中，CFM国际公司22934台、GE公司11718台、IAE公司6118台、罗罗公司5920台和普惠公司3466台。

从这几家企业的发展历程来看，GE、罗罗和普惠的航空发动机业务都开始于第二次世界大战之前，相关产品和技术在战争中获得了充分的验证与提升。之后，为了拓展民用市场和优势互补，这三家企业一方面主导进行新产品的研发，另一方面开始强强合作成立合资企业。其中，CFM国际公司、国际航空发动机公司（IAE）和发动机联盟公司（EA）知名度最高。从总体来看，这六家企业都具备独立研制大型民用航空发动机整机的能力，并且都掌握着民用航空发动机研制的诸多核心技术，其中包括结构设计、制造加工、总装集成等。随着市场份额的不断增大，以及发动机产品的特殊性，他们不仅垄断了各细分市场的产品，也垄断了利润最为丰厚的售后服务市场。

在研发上的大量投入是第一梯队企业能够基业长青的重要保障。以罗罗公司为例，2012年～2018年间，公司研发投入合计76.65亿美元，平均每年超过10亿美元。

在金字塔结构的第二梯队则是法国赛峰集团、美国霍尼韦尔公司、德国MTU公司、俄罗斯联合发动机制造集团及中国航空发动机集团公司等。这些企业的共同特点是，它们都拥有比较完整的航空发动机研制与生产能力，具备一定的大型部件或核心零部件的制造加工能力，而且在军用航空发动机和小型民用航空发动机研制领域具有独特的优势和一些经典产品。但是在大型商用发动机市场，这些企业暂时还不具备与第一梯队企业竞争的能力。此外，日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国三星等企业也具有较强的航空发动机零部件加工制造能力，主要为其他下游企业提供发动机零部件。其中，日本企业在一些核心零部件生产中的能力不容小觑。

市场的天平

英国《飞行国际》杂志的市场预测显示，未来20年全球航空市场将交付42800架新的民用飞机和货机。这意味着到2035年全球市场将交付至少86500台新发动机，在役发动机的数量也将从现在的6万台左右增长至10万台左右。在这庞大的增长体量中，用于单通道飞机的中等推力发动机产品将是最大的获益者。根据《飞行国际》预测，到2035年，中等推力发动机的数量将从28500台跃升至61000台，年增长率达到3.9%。

无论从各方的市场预测还是“实打实”的订单数来看，CFM国际公司已经稳坐窄体客机市场第一的宝座。11年前，在没有任何飞机项目启动的前提下，CFM国际公司在CFM56发动机的基础上，启动了LEAP-X发动机项目。大约18个月后，LEAP系列发动机被中国商飞公司选中，成为C919大型客机的动力装置。一年后，LEAP系列发动机被空客选中，成为A320neo的可选发动机。2011年，又成为737MAX系列飞机的唯一动力装置。在三大型号的支持下，LEAP系列发动机的订单如雪片般飘来。

统计显示，近3年随着新一代窄体客机的陆续交付，LEAP系列发动机的市场占有率逐年走高：2016年其市场占有率为41.93%，2017年增至43.12%，2018年达到了44.01%。在今年的巴黎航展上，LEAP系列发动机的风头甚至盖过了空客这样的主制造商。航展期间，CFM国际公司斩获了价值400亿美元的LEAP系列发动机订单。因此，目前对于CFM国际公司来说，如何加快交付速度是它们的首要问题。

因此，近年来CFM国际公司在不断对生产线进行重建和扩充。在双源策略的指导下，公司不断加快从CFM56到LEAP系列发动机的过渡。2018年，LEAP系列发动机的产量首次超越CFM56发动机。面对5位数的储备订单，CFM国际公司未来还将继续提升产能，预计到2020年，现有的LEAP系列发动机产能将实现翻番。而根据《飞行国际》预测，未来20年，CFM国际公司的发动机产品市场保有量将达到43000台，因此产能还將继续提高。

对于窄体客机市场另一个重要角色普惠公司来说，尽管GTF发动机的推出实现了窄体客机市场的大逆转。但由于齿轮传动技术在运营初期仍有一些小问题，因此其市场占有率相比LEAP系列发动机仍有不小的差距。根据《飞行国际》的统计，从2016年到2018年的三年间，普惠GTF发动机的市场占有率有所下滑，从3919台下降至3466台，占有率从2016年的8.06%降至2018年的6.65%。

但是在产能提升方面，普惠已经有了明显突破。曾经，钛铝合金风扇叶片的生产提速一直是困扰普惠的难题，如今这个问题随着新的发动机叶片生产厂的建立喝石川岛播磨重工业株式会社的加入已经得到了解决，GTF发动机钛铝合金风扇叶片的生产速度已有明显提升。预计在2020年之前，GTF的交付量将达到第一个高峰，年交付量将达到 1200～1500台。

宽体客机市场，GE和罗罗这对老对手依旧难分伯仲，两家企业几乎垄断了宽体客机发动机市场。或许是由于市场占有率的焦灼不下，双方都在研发新产品上投入了大量的精力。

GE目前正在研制的GE9X发动机，不仅是公司迄今为止研制的最大的一款商用飞机发动机，同时也是航空史最大的一款商用飞机发动机。这款产品拥有全球最大的复合材料前风扇机匣，直径高达134英寸，最大推力达到10万磅。GE9X采用了第4代碳纤维复合材料风扇叶片技术，实现16片高效风扇叶片。新一代的11级高压压气机帮助GE9X达到了27：1的压缩比。

与上一代GE90-115B发动机相比，GE9X燃油效率将提高10%。目前，GE已经与8家客户签订了超过700台GE9X发动机订单，其中包括最近的一笔订单来自英国航空，订单价值超过60亿美元。

从2018年3月开始，GE9X发动机已陆续被安装在GE 747飞行试验台上完成了一系列的测试飞行，验证其在各种海拔高度和飞行条件下的性能表现。根据计划，GE9X将在今年完成适航取证工作，2020年左右投入市场。

罗罗方面，遄达1000TEN、遄达XWB-97和遄达7000三款大推力发动机已经在越来越多的新一代宽体客机上得以应用。因此罗罗也有了更多精力投入下一代产品的研发。

目前，罗罗已经完成了对Advance3验证机的全功率试车，这标志着罗罗UltranFan发动机的研发又迈出了重要的一步。同时在UltranFan发动机齿轮箱功能测试中，新的动力齿轮箱功率达到7万马力，创下业界新纪录。根据规划，包括Advance核心机和高功率齿轮箱等在内的一系列先进技术将使UltranFan发动机的燃油效率较第一代遄达发动机提高25%。

新手的表现

作为衡量一个国家工业水平的最高标准，目前拥有航空发动机生产能力的国家屈指可数。但如今，中国和俄罗斯这两个世界大国正在努力跻身这个“高级俱乐部”。

我国航空发动机产业从仿制起步，但一直以来在民用航空动力市场一直未能形成核心竞争力。尽管在小型发动机领域与法国等西方先进国家进行过一些国际合作和转包生产项目，但是在大型商用飞机发动机的研发上却没有太多的积累。

直到2016年，中国航空发动机集团在北京挂牌成立，此举被业界看作彻底改变了长期以来我国民用航空发动机的研发模式。未来，我国民用航空发动机的发展将摆脱对飞机型号的依赖，发动机项目正式脱离飞机的母体，开始寻求独立发展。

就在中国航空发动机集团成立后不久，国家制造强国建设战略咨询委员会编制出台了《中国制造2025》重点领域技术路线图，其中对国产航空发动机发展制定了详细的时间表。

该报告提出，未来10年，国内干线客机对于大型涡扇发动机的需求将超过6000台，总价值超过500亿美元，而低空空域的开放也将进一步刺激通用飞机对涡轴、活塞发动机的需求。

根据规划，2020年CJ-1000A发动机将完成型号研制，2025年投入商业运营。此外，1000kgf级涡扇、1000kW级涡轴发动机完成论证和型号研制，活塞发动机实现产业化。最终目标是力争在2025年前后，中国航空发动机产业进入世界第一梯队。

目前，规划所涉及的项目中，中法合作的涡轴16发动机已经获得实质性进展。而未来装配C919大型客机的中国心——CJ-1000AX验证机也已经在上海完成整机试制、装配和发动机点火试验，核心机最高转速达到6600rpm。但也有不少业内专家指出，航空发动机研制是一项大型复杂的系统工程。一般情况下，研制一款全新的发动机需要15～20年。此外，航空发动机不只是设计出来的，也是试验和试飞出来的，适航取证工作的难度绝不亚于飞机的取证。我国不仅在这方面经验十分有限，进行试验验证的设施和工具也亟需补充和完善。

鉴于我国是第一次自主研制具有国际先进水平的大型商用航空发动机，在项目管理、基础技术积累以及试验验证等方面都严重缺乏经验，因此在研制过程中必然会遭遇很多困难和挑战。尤其值得一提的是，国内现有的试验验证设施和试验技术能力还无法满足大型商用航空发动机的研制需求，这已经成为制约我国商用航空发动机产业快速发展的关键因素。如何通过引进国际一流资源，建设具有国际竞争力的商用航空发动机试验验证体系将是未来我国商用航空发动机产业能否健康发展的关键。

由于具备雄厚的技术基础，俄罗斯在大型商用飞机发动机的研发上步伐更快。目前，其装配国产MC-21飞机的PD-14发动机已经投入市场。这款产品对于俄罗斯航空发动机产业来说具有十分特殊的意义。它意味着在停滞了20多年后，俄罗斯民用航空发动机产业再次步入正轨，同时也让俄罗斯国内对历经10年重组后的航空发动机产业重燃信心。目前，俄罗斯还在加紧研制更大推力、可用于寬体客机的PD-35发动机。PD-35的研制思路是在PD-14的基础上，通过放大和加级的方式来实现推力增长。这也是目前世界上主流的研制方法，有助于缩短研制周期，降低技术风险，减少研发成本。有关方面预计，PD-35的研制将耗时10年左右，研发投入高达28亿美元。

但是对于俄罗斯来说，或许研制本身并不是最大的挑战，其商用航空发动机需要面临的最大挑战是适航认证和市场认可。尽管近10年来，无论是在飞机项目还是发动机项目，俄罗斯都在积极融入西方适航认证体系，PD-14发动机不仅申请了俄罗斯本国的适航证，还同时向EASA和FAA提交了适航审查申请。但众所周知，适航审查既是航空产品安全的保证，同时也是一道无形的技术壁垒。因此从这个角度来看，对于任何想要跻身这一领域的国家来说都不会是一帆风顺的。

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