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中国直升机产业发展研究报告
中国直升机产业发展研究报告
摘要:
本文总结了欧美国家在直升机市场开发、技术创新发展、产品推陈出新、供应商体系建设、产业化布局等方面的举措,分析这些举措在技术、产品和服务方面形成的优势。
通过国内直升机市场分析,研究国产直升机在市场竞争中的不利地位,总结原因,是我们对直升机产业长期不够重视而引起的严重后果,在基础技术研究、关键技术突破、型号系列化发展、产业化方案和扶持政策制定与实施等方面都存在严重的不足,本文从国家和产业层面提出建议,制订顶层规划和设计,规划整体发展和布局。
关键词:
直升机产业;发展政策;体系建设;型号发展
直升机在国家建设中发挥着重要作用。
我国独有的自然环境和当前社会发展现状,相对世界其他国家,直升机为我国国防和国民经济建设发挥着重大的作用。
我国国境线漫长、地理环境复杂、边防巡逻及守卫任务艰巨、高原与山地众多、河流纵横交错、自然灾害频发,同时广袤的森林和草原也需要巡查和保护。
在国家建设和社会发展中,我国面临着维持社会稳定、打击恐怖主义活动、缩小东西部经济差距等问题,同时需要满足广大人民对高科技产品更加贴近于日常生活的美好愿望,因此,从国防建设、反恐维稳到抢险救灾、应急救援,到农林作业、地质勘探,再到旅游观光、飞行培训,直升机的应用已经渗透到社会的各个环节。
我国直升机市场潜力巨大。
根据中国航空工业发展研究中心的预测,到2027年中国民用直升机规模将达到3500架以上,仅直升机生产和销售环节的市场容量就达到144亿美元[1],根据投入产出比例1:
8来计算,其将撬动近万亿的市场,并且其销售额1%的增长,将拉动0.714%的国民经济增长。
直升机产业具有强大的产业带动能力。
直升机产业链条长,包括上下游产业,覆盖几乎所有工业门类,集成近百种科学和千余项技术。
直升机产业发展需要各行各业的技术支持,而这也是带动相关产业行业发展的契机,利用直升机产业万亿的市场规模,以直升机产业发展为引领,可带动关联产业技术创新,实现产业转型升级。
直升机无论是技术特点还是应用领域,都具有很好的军民通用特性。
直升机是以平台研发为基础,通过改型改装可以实现特定的功能,因此从平台研发技术角度出发,直升机技术具有很好的复制性。
直升机应用领域的通用性在抢险救灾方面表现得淋漓尽致,军用运输直升机在抢险救灾行动中的表现足以说明一切。
警用直升机作为维护社会安定、打击犯罪的有力武器,是军民协作最好的典范。
因此直升机产业的发展必将成为我国军民协作发展的新高点。
本文分析了国内外直升机产业的发展现状,总结了欧美国家在直升机市场开发、技术创新发展、产品推陈出新、供应商体系建设、产业化布局等方面的举措,分析了我国直升机产业发展现状及问题,对国产直升机产业发展提出建议。
1世界直升机产业发展现状
(1)世界直升机队规模庞大,发展迅速
截至2019年末,全球正在使用的直升机超过5.4万架,其中民用直升机约3.2万架,军用直升机约2.2万架。
但民用直升机的全球分布极为不均,北美地区拥有约1.2万架民用直升机,欧洲拥有约7000架民用直升机,两者数量约占全球民用直升机总量的59%。
图1世界直升机市场分布
在全球现役的2.2万架军用直升机中,美国拥有5809架,占全球军用机队的26.47%;俄罗斯为1572架,占全球军用机队的7.14%。
这两个国家与英国、法国、德国等其他7个军用直升机装备量均在500架以上的国家共同组成了世界军用直升机装备量“第一集团”,共装备11275架,总装备量占全球军用机队的51.25%。
从2015年起,世界民用直升机交付数量始终保持在1000架左右,其中2018年度民用直升机产量976架,市场总产值36.6亿美元。
受活塞直升机交付数量下滑影响,2019年交付量为819架,下滑16.3%[3]。
(2)世界直升机舞台三足鼎立,后起之秀奋起直追
目前全世界有近20个国家能够生产直升机,直升机已成为西方国家的主导产业,是美国、欧洲和俄罗斯技术、经济竞争的重要领域。
日本、韩国、印度、巴西和波兰等国也纷纷将直升机工业列为21世纪战略性产业而竞相加速发展。
美国是目前全球最大的直升机生产国和使用国,拥有全球最大的直升机市场和西科斯基、贝尔、波音三大直升机制造商。
但近年来,美国在直升机技术方面的全球领导地位受到了来自欧洲强有力的挑战。
欧洲直升机产业发达,特别是在民用直升机的研制、生产、服务领域都走在世界前列,2019年在世界民用及准军用市场上,空客直升机市场份额高达54%,莱奥纳多直升机市场份额为23%[3]。
在民用直升机技术等多个方面,欧洲已有超越美国的趋势,并早已明确提出到2020年使其航空工业处于优势地位的目标。
俄罗斯自20世纪90年代的经济危机之后,直升机的产量和出口量不断下降,但近年来俄罗斯的直升机制造业取得了一定的增长,多个军用直升机改型和新型号都取得了进展,民用产品也有所发展。
目前,各主要直升机制造商正按各自不同的商业战略应对激烈的市场竞争。
空客直升机公司通过均衡发展的生产线,在民用和军用市场中取得成功,并通过地区子公司和合伙企业覆盖全球。
莱奥纳多公司投入大量资金用于新产品研究和开发,同时加强风险合作。
贝尔直升机公司将主要精力集中在产品的改进和开发,并致力于用户的使用维护保障。
波音直升机公司将生产线集中在少量非常成功的军用型号上。
西科斯基公司在军用市场内占有优势,在民用市场针对特定领域成功开发相应机型,并在零件市场获得收益。
罗宾逊公司在活塞直升机市场占有优势,并正通过研发意图进入轻型单发涡轴直升机领域。
俄罗斯直升机公司则继续对其设计、生产、销售和售后服务体系进行整合,并已开始有选择地进行产品研制。
(3)世界直升机技术创新不断,实现跨代发展
当前直升机正处于不断技术革新的发展阶段,市场需求正不断推动直升机技术的进步。
目前常规构型直升机已经开始从第三代产品向第四代产品发展,20世纪90年代后投放市场的产品大多属于此类。
最新机型有空客直升机公司(简称空直公司)的H160和贝尔525直升机,前者将自动控制和智能化技术发挥到极致,后者将成为世界第一款搭载电传飞控的民用直升机,同时以高速为主要特征的第五代新构型旋翼机技术加速发展,AW609倾转旋翼机取证工作已经进入最后冲刺阶段。
此外一些轻小型无人直升机产品也已经投放市场。
图2现代直升机技术特征分解
(4)直升机制造商加快产品体系建设
世界知名直升机制造商为了占领直升机市场份额,建立产品体系优势,在发展过程中都十分注重产品系列化发展,并不断推陈出新,加快新产品上市。
贝尔直升机公司作为美国乃至全球最优秀的直升机制造商之一,其产品体系完整,直升机吨位从1t到8t,包括最大起飞重量(质量)为27400kg的V-22倾转旋翼机在内的近20个旋翼航空器产品型号。
以S-70“黑鹰”直升机闻名于世的西科斯基直升机公司产品从794kg到19t,拥有十余个直升机产品型号。
空客直升机公司经过多年发展,其直升机产品从1t到11t,最新推出的H160直升机更是先进民用直升机的代表,展现了空客直升机公司强大的实力。
莱奥纳多直升机公司以AW系列直升机成功打开世界直升机市场的大门,是体系化建设和品牌经营的典范。
俄罗斯依靠其独特的苏联直升机工业体系,建立了低成本、高效益的品牌效应,其卡系列和米系列直升机在国际军用直升机市场占据优势,米-26直升机以56t最大起飞重量的世界纪录,向世人展示了俄罗斯直升机产业超强的实力。
(5)供应商体系建设加快,产业优势形成
欧美国家作为现代航空的发源地,其整机生产和供应商体系都非常健全。
世界范围内的知名供应商包括美国RockwellCollins公司、GeneralElectric公司、Honeywell公司、Pratt&Whitney公司,以及欧洲SafranGroup公司、ThalesGroup公司等,能够为直升机产业发展提供包括发动机、液压系统、电源系统、先进航空电子设备等所有产品;此外还有能够提供复合材料的比利时索尔维公司,美国Hexcel公司、Fredrickson公司,日本东丽公司;提供结构件的美国SpiritAerosystems公司,日本三菱重工;提供内饰及紧固件的美国B/EAerospace公司等。
强大的供应商集团是欧美直升机产业不断发展壮大并屹立于世界直升机产业巅峰的保证。
(6)完善客户服务体系,升级产业布局
当代航空公司对用户的服务已经远不止售后服务,而是延伸到包含技术支持、金融服务、使用维护、培训、飞行及地面信息等方方面面。
空客直升机公司通过客户化维修支援服务包,改进航材订货程序、订单跟踪、库存管理以及近距离服务,建立航材库和集散中心,优化航材的配送。
西科斯基直升机公司开发了超过1000家的认证供应商信息管理系统,建立组件交换项目,建立原始设备制造商(OEM)零部件支持,其Sikorsky360机队管理程序汇集了OEM的特殊分析流程和现代数据管理技术,让客户服务从被动反应到主动支持。
莱奥纳多直升机公司建立了广泛的维护中心网络OEM维修服务,零部件保护协议(CPA)、完整的大修和材料项目(COMP)、全球支持计划(GSP)等,并在上海自贸区建立涵盖其全系列直升机的航材保税库,为该公司在中国地区运营的直升机提供保障。
俄罗斯直升机公司在南非成立售后服务中心,为非洲国家的直升机客户提供付费的维修服务。
俄罗斯联邦政府在国家计划中鼓励与中国合作研发轻型直升机,中国宜通集团与俄罗斯直升机控股公司签署了境外整机生产组装项目,深圳、上海、成都、青岛等地的机构与俄罗斯直升机控股公司探讨建立维修中心,这些举措都表明俄罗斯直升机控股公司建立全球售后服务体系的决心和意志。
世界直升机制造商通过建立更加完善、覆盖面更广的客户服务体系,提高服务质量,改善产业布局,为世界直升机市场的争夺增加筹码。
2我国直升机产业发展现状及问题
2.1国家发展现状
(1)社会经济环境
我国是世界第一人口大国,基于庞大的人口基数和世界第三的国土面积,我国在社会和经济建设中,同样有着超越其他国家的庞大规模。
至2019年年底,我国大陆地区高速公路达14.96×104km,高压输电线路132.54×104km,输油管道和天然气管道超过15×104km。
在国家发展过程中,东部及沿海地区经济形势总体好于西部地区,经济优势明显,但是考虑到西部地区地广人稀,自然资源分布广泛,实现西部地区经济大发展势在必行。
此外伴随着我国“一带一路”经济建设的逐步深入和扩大,加强经济带建设、维护国家利益、保障国民生命财产安全成为摆在我国面前的又一重要课题。
(2)自然环境
我国陆地面积约960×104km2,陆地边境线长约2.2×104km,海岸线(包括岛屿岸线)长约3.26×104km。
我国森林面积约2×108ha,草原面积近4×108ha,我国河流总长度达43×104km,这造就了我国地形结构多变、地理环境复杂、河流纵横交错、湖泊星罗棋布的自然环境。
此外我国有三分之二是高原、次高原、山地地形,从对自然环境的保护方面考虑,经济建设应减少对自然环境的破坏,同时考虑到复杂地理环境对交通的影响,应该发展灵活多变的立体交通体系。
(3)生存环境
国际局势风云变幻让我国周边的生存环境承受着巨大的压力。
对外的中印、中日、朝鲜半岛、东海/南海等地区的外来不稳定因素,对内台海、反恐维稳、打击分裂等保持社会稳定的艰巨任务,让我国在武器装备体系建设中需要考虑的因素更加复杂。
从国家建设和社会发展,到西部大开发,从克服自然环境的不利影响,到建立立体交通体系,从外部生存环境的压力,到内部治安体系建设,为了维护国家安全统一、社会稳定、经济繁荣,我国在军事装备发展、治安力量建设、应急救援能力建设、通航产业建设等方面都需要更加强大的直升机产业支撑。
直升机产业以其独特的飞行方式,对资源占用更少的建设条件,将更好地服务于国家建设。
2.2我国直升机产业发展历程
我国直升机工业创建于20世纪50年代中期。
1956年10月从苏联引进米-4直升机图样资料开始生产直5型直升机,开启了中国直升机产业发展历程。
随后通过引进生产了直8和直9直升机,自行设计研制了直11直升机。
中国直升机产业始终坚持“一机多型、系列发展”和“自主发展为主、积极开展国际合作”的方针,由已有机型改型发展了几十个型号,服务于陆、海、空三军,社会公益和国民经济建设。
尤其是直10武装直升机和某型运输直升机的研制和生产,使得我国具备了研制生产第三代直升机的能力,并建立第四代直升机研制能力,奠定了产业化发展的技术和物质基础,形成了跨越式发展的局面。
2.3直升机装备情况
长期以来,由于基础薄弱、低空空域管制严格等原因,我国直升机装备尚处于起步阶段,机队规模较小。
截至2019年底,我国民用直升机保有量为1237架,平均每百万人口0.90架,其中国产直升机仅有53架,占比不到4.3%。
大量市场份额被欧美制造商抢占。
国内直升机产业发展的羸弱造成了今天国内民用直升机保有量小,国产直升机在民用直升机领域几乎没有立足之地的尴尬境地。
我国自改革开放以来,国家经济建设快速发展,基础设施建设规模庞大,整个社会经历着翻天覆地的变化,然而本应该在此期间发挥着重要作用的直升机产业却发展缓慢,尤其在民用直升机领域一直没有获得实质性突破。
为了完成国家加快产业升级转型的目标,在2050年达到中等发达国家水平,必须加快直升机产业发展,以直升机技术发展、产品发展和市场开发为基础,促进直升机产业转型升级。
2.4技术体系建设
世界直升机技术来源于欧美,我国一直以来都在学习和跟踪欧美先进的直升机技术。
最近十多年来,我国直升机技术发展速度明显加快,现已基本形成研制生产当代直升机的技术基础和产业化发展的工业基础。
我们已经掌握了直升机总体设计与优化、气动、动力学、结构设计等直升机设计技术,对直升机各个系统从设计研发到试验已经建立起一套行之有效的科研管理体系,同时也更加关注直升机前沿技术的发展,包括智能旋翼、复合直升机、直升机电动技术、高速直升机等,保持我国直升机技术的先进性。
我国直升机技术体系已经基本形成论证一代、研制一代、生产一代的良好发展势头。
但是我国对直升机基础技术的投入长期不足,用于探寻直升机基本原理的基础试验设施不完善,很多的理论无法得到验证和持续地发展,技术体系建设明显落后于欧美国家。
同时我国军用直升机型号发展缓慢,对直升机技术的需求不够迫切,导致技术发展的迟滞和落后,创新能力不足,无法支持新型号的研发,如此循环往复让我国直升机产业发展缓慢,在竞争激烈的直升机市场上缺少优势,而直升机军事装备的代差更是国防建设中的一大弱点。
因此加快直升机技术发展是促进我国直升机产业发展壮大、建设国防现代化的重要环节。
2.5产品体系建设
经过几十年的发展,我国直升机产业形成了相对合理的产品结构。
2t级、4t级、7t级、10t级、13t级等平台完成了设计定型,在此基础上发展的多个型号进入批量生产,交付不同用户。
AC系列民用直升机陆续进入民机市场,与欧直合作研制的7t级AC352直升机正在积极取证。
图3世界主要直升机生产商产品最大起飞重量包线
但是,通过这一张直升机型号数量及最大起飞重量分布图(见图3)可以看到,我国直升机产品体系建设与欧美国家存在巨大差距,在型号数量和最大起飞重量上都相距甚远。
产品体系建设的滞后是我国直升机技术发展落后和直升机应用领域发展水平滞后的综合体现,我国直升机产品体系建设需要提速,通过市场的开发和产品研发,加快直升机产业发展的步伐,改变我国直升机产业落后的被动局面。
2.6供应商体系建设
我国直升机产业沿袭军用直升机研发与制造体制,依托中国直升机设计研究所、哈尔滨飞机工业集团有限责任公司和昌河飞机工业集团有限责任公司,建立起以航空工业各个配套厂家为产业支撑的直升机供应商体系,包括技术研究、产品研发、制造、试验和生产的完整工业体系,是我国直升机产业的主体。
然而,从国外直升机供应商体系建设来看,我国直升机供应商还处在初始发展阶段,尤其在民用直升机配套方面,其技术能力、产品质量、市场占有率都处于劣势,无法与世界级的供应商相抗衡。
与国内供应商利益捆绑的国产直升机同样在竞争中处于勉强维持生存的境地,国产直升机技术能力不强,产品发展滞后也让国内供应商缺少发展机会。
加强供应商体系建设,以型号带动技术发展,是提升国内供应商整体水平的必由之路,是直升机产业发展的基础和保障。
2.7客户服务与运营
我国直升机售后服务由直升机生产厂家负责,提供独立的全面售后服务保障。
国内具有一定规模的直升机生产厂家主要是哈尔滨飞机工业集团有限责任公司和昌河飞机工业集团有限责任公司,两家公司都建立有自己的售后服务体系,通过派驻售后服务人员对用户的直升机运营给予保障。
这种模式可以保证直升机运营期间状态良好,售后服务保障到位,反应迅速,便于运营过程中产生的问题得到快速解决。
但是,这种模式也造成直升机生产厂家售后服务保障难度大,尤其是对于采购数量少、分布范围广的情况,其用于售后服务的费用和精力将大大增加。
而美国、欧洲及俄罗斯在售后服务保障环节的做法逐渐趋同,通过建立一体化的售后服务中心和区域性的售后服务站点,划分服务区域,合理分配人力和物力,降低售后服务及仓储压力,同时保证服务好用户。
运营企业直接参与市场竞争,运营企业的生存状态影响着直升机产业发展的方向。
截至2019年底,我国获得通用航空经营许可的企业共有478家,颁证的通用机场数量达246座,全年通航飞行达112.5×104h,主要的经营范围包括石油服务、飞行培训、电力巡线、护林防火等。
但是我国直升机通航市场整体容量仍然弱小,与欧美国家相比存在数量级的巨大差距,这限制了直升机产业发展。
因此开拓直升机应用领域,放宽运营限制,对运营企业加以扶持,是打开直升机产业发展大门的重要途径。
3国产直升机产业发展建议
我国直升机产业虽然历经数十年发展,但是在技术体系、产品体系、客户服务体系、供应商体系等各个方面都存在诸多不足。
根据美国独立后第一任财政部长汉密尔顿和德国李斯特的经济学观点,我国直升机产业仍然属于幼稚型产业,其基础和竞争力薄弱,虽然产业出现的时间较早,但是综合考虑各个方面因素,其尚处于发展初期,需要适度的保护。
我国直升机产业具有一定的基础,产业框架基本完整,科研和管理体系已经建立,市场处于开放和发展过程中,前景一片光明,通过政策扶持,合理产业布局,推进创新发展,挖掘我国直升机产业潜力,完成产业升级,实现科技强国。
(1)以直升机产业健康发展为主旨,加强顶层设计、统筹规划、长远布局,促进各行业协同发展
现阶段,世界各直升机巨头正在直接或在我国各地方政府支持下联合建厂,通过该方式竭力挤入和占领我国市场。
但是在很多地方和机构关注和力推直升机产业发展的同时,一些组建的直升机公司最终只能引进国外低端或淘汰产品进行组装生产;部分地方政府大力推动与国外公司联手建立直升机合作企业,以组装直升机占有国内市场。
这些现象直接影响了我国直升机产业健康有序的发展,影响相关企业行业发展,造成巨大社会资源浪费,为直升机产业发展带来不利影响。
直升机作为军民高度融合的产业,这样的产业发展态势也为我国国防建设带来了隐患。
因此,国家应从宏观层面统筹规划我国直升机产业的发展,制定扶持政策和财政税收政策,建立切实有效的政策措施,规划发展路径,合理化产业布局,推动产业整合,加强行业合作。
通过全局统筹、合理分工,加强产业管理,推进政策落地,在实现我国直升机产业发展的同时带动关联行业企业协同发展,实现良性互动,建设健康的可持续发展的产业链,打造直升机产业优势。
(2)以服务国家建设为目标,以型号系列化发展为引领,实现直升机技术突破与创新
我国直升机技术是建立在引进—消化—吸收—再创新的基础之上,最终走到今天具有一定自主创新能力的发展新阶段。
但是,由于欧美国家对我国长期实施技术封锁,造成我国既有工业基础薄弱的软肋,又有直升机基础技术研究不足的痛点。
我国近几年在学科建设和科研能力建设方面已经有了很大的改善,但是直升机作为一个实实在在的工业产品,如果没有具体型号的研制,仅依靠学术研究无法获得技术的突破和创新。
当今世界著名的直升机制造商莱奥纳多直升机公司,在直升机市场的激烈竞争中,通过AW型号的系列化发展,已经成长为世界知名直升机制造商,其产品具有技术先进性、舒适性、安全性,具有很高的品牌效应。
而世界其他直升机制造商无不是通过型号研制来发展直升机技术,推进直升机产业做大做强。
建议国家从军用和民用协同发展的角度出发,增加对直升机型号研制和技术预研的支持力度,同时推动直升机技术的军民协同发展策略的制定,推动直升机平台发展,制定直升机通用平台发展策略,推进直升机技术系列化发展,建设直升机基础技术移植能力,构建直升机系列化发展路径。
同时加快推进军用标准与民用标准的互通互信,为直升机军民协同发展扫除障碍。
(3)建设以国产直升机为运营主体的公共事业航空体系,拓宽国产直升机应用领域,建立品牌形象
中国作为一个人口众多、地形复杂、自然灾害频发的国家,随着国民经济的快速发展、综合国力的增长及人民生活水平的不断提高,广大民众对国家提供的公共服务提出了越来越高的要求,高效的公共服务体系亟待建立。
但目前国内民用直升机市场中绝大多数为国外制造商的产品,造成这一结果的直接原因是我国直升机产业发展落后,在技术、产品、服务等多方面都存在不尽如人意的地方。
因此,通过建立基于国产直升机的国家公共事业航空体系,建设可用于抢险救灾、公安执法、医疗救护、消防等公共事业的能力,切实加大对国产直升机的扶持,不仅有利于促进我国直升机产业的发展,同时有助于我国高效的公共服务体系的建设。
(4)加快推进低空开放政策的落实,制定运营端的国产直升机优惠政策
作为参与市场运营的直接主体,运营商既是直升机产品的直接使用者,也是市场化运营的利益相关者,运营环境的好与坏直接关系到运营商的生存与发展,并影响我国直升机产业的发展。
加快推进低空开放政策的落实,给予运营商更加灵活自由的运营空间,可以提高获益水平,扩大市场容量,进而提高直升机产品的需求量。
通过政策的制定,对采购国产直升机并参与运营的运营商提供一定的财政补贴,对所从事的运营领域给予政策倾斜,可以为国产直升机提供更大的发展空间,让国产直升机逐步参与到市场竞争中,利用市场竞争模式倒推国产直升机升级技术,创新产品,实现直升机产业真正的自立自强。
4结束语
直升机产业事关国防安全、社会稳定、经济繁荣,是服务于国家建设的重要产业。
纵观世界直升机制造商的发展历程,直升机产业的发展与壮大都离不开国家的支持,从国家层面对直升机产业的发展进行顶层规划,制定发展路线,明确发展方向,是壮大我国直升机产业的必由之路。
以服务于国家建设为目标,以系列化发展为引领,以技术突破与创新为切入点,开拓市场,加快改革,为国产直升机产业发展保驾护航。
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