逐梦空天聚“星”成链航空航天产业擘画多元蓝图 时间: 2024-03-30 19:52:04 |   作者: 媒体动态

  航空航天是20世纪新崛起的工业体系，是资金、技术和人才高度密集的高端产业，科技含量高，集工业技术之大成，在很大程度上代表着一个国家或地区的科学技术水平、工业基础和综合实力。

  航空航天产业是国家战略性新兴起的产业，也是科学技术进步和创新的重要组成部分。近年来，在卫星领域我国航天发射次数蝉联世界第一，进入空间能力跃居世界前列；北斗导航、高分工程、探月工程、行星探测等航天重大工程相继取得决定性成果，“北斗+”发展活跃带来的关联产值增速逐步提升；C919国产大飞机研制成功并正式交付，大飞机产业链蓄势待发……“十四五”时期以来，我国航空航天领域的量、价、效三因素已然共振，“航天基因”“航空基因”逐渐融入产业高质量发展的脉络，航空科技从“跟跑”向“并跑”迈进，航空航天产业迈入高水平质量的发展快车道，在追高尚远的空天探行之路上持续攀登跃升。

  总体来看，从精密制造到航空服务，从火箭总装到卫星应用，航空航天产业是知识高度密集、资本高度密集、科技高度密集、产业链高度全球化和国际化的“四高”产业业态，在政策、经济、社会、技术等要素的驱动下保持良好发展势头，着力迈向高端化、创新化、规模化与集群化。

  航天产业兼具技术规模大、复杂程度高的技术特性与多重用途、高投资高风险高效益的经济特性，以运载火箭、卫星等为基础的航天产业经济效益巨大，市场规模庞大。从产业链的角度来说，航天产品产业链在研发阶段与批产阶段均可按照单机(零部件)生产、分系统(部组件)集成、总装(系统)集成，最终交付用户进行划分。

  以其中的航天装备来看，其包括并不限于空间、星际飞行的运载火箭、载人飞船、货运飞船、航天飞机、运载器、天地往返系统、空间站、人造卫星、空间探测器和火箭发动机等重大装备，产业链条长且较为复杂，总体分为电器元件材料厂商，卫星研制商、发射服务提供商以及地面设备制造商，卫星运营商与卫星应用服务提供商，最终用户四个环节。

  近年来，我国航天产业进入创新发展“快车道”，空间基础设施建设稳步推进，北斗全球卫星导航系统建成开通，高分辨率对地观测系统基本建成，卫星通信广播服务能力稳步增强，探月工程“三步走”圆满收官，中国空间站建设全面开启，“天问一号”实现从地月系到行星际探测的跨越……而这些均是随着人才、技术、资金等要素的积累与产业链梳理、整合，所取得的积极成果。

  航空产业覆盖机械、电子、材料、化工等工业门类，涉及空气动力学、人机工程学及系统工程学等众多学科，产业链长且辐射领域广泛。航空制造业具有高技术附加值与低劳动密集的产业特征，民用大客机C919的成功研制代表着我国在航空制造领域的技术突破，也代表着我国制造业具备了向高端化奋进的能力。

  以航空制造技术体系来看，其涵盖航空产品类别、制造技术领域和基础保障技术，各种专业制造技术是航空制造技术体系的核心，支撑着飞行器机体结构、航空发动机、机载设备等。目前我国航空零部件制造业产业格局较为清晰，已形成以航空工业集团内部配套企业为主，科研机构、民参军企业有效补充的市场之间的竞争格局。“十四五”期间，航空零部件配套企业集中度将逐步提升，且规模将再上台阶，成长起一批5-10亿甚至超过10亿体量的优秀企业。

  从通用航空产业的产业链来看，上游中的核心原材料除金属原材料、燃料等基础原材料外，还包括核心零部件的供应，如发动机、机翼等；以及各种软硬件的供应，主要为通用航空器制造提供资源保障和技术基础。中游主要为通用航空运营，最重要的包含通用机场建设、服务、人员培训、航空器的维修保养等。从下游应用领域来看，通用航空应用场景范围较广，主要是通用航空作为生产工具或消费物品服务于国民经济三次产业。若从航空器的用途分类来看，可根据下游应用的不同大致分为公务包机、短途飞行、航空作业、飞行训练和娱乐运动五大类，分别应用于公/私务飞行、工农业应用、人员培训、搜索救援、娱乐活动等领域。

  作为航空全产业链的核心环节，航空发动机是航空器完成既定任务、实现安全飞行和绿色飞行的重要技术保障，也是决定现代商用航空器综合性能的关键要素。航空发动机起步于活塞式发动机，发展至今的绝对主流是燃气涡轮发动机。我国已经具备完整的航空发动机产业链研发制造能力，自主研发和制造生产航空发动机，对于促进中国制造的发展升级具有重大意义，是推进科学技术创新和经济发展的有力杠杆。

  航空发动机产业具有周期长、技术难度大、耗费资金多等特点。从产业链来看，航空发动机主要包含整机厂、控制管理系统、原材料、零部件等。航发产业链主要由设计研发、加工制造、试验和运营维修四大环节构成。同时航空发动机加工制造产业链可分为4个层次：发动机主承包商、子系统供应商、小部件及零组件供应商、原材料供应商。发动机主承包商负责为飞机提供完整的发动机或动力装置，具有研制、生产发动机整机的能力，负责发动机设计、总装、市场开发、销售以及售后服务；子系统供应商具备发动机大部件/组件和关键分系统的研发和制造能力，通过与主承包商建立风险合作伙伴关系，在关键分系统和部件设计方面具备核心竞争力，这类供应商生产大型复杂分系统和重要结构件；我国目前已基本建立完整的航空发动机研制和生产体系。

  当下能够独立研制航空发动机并形成产业规模的只有中、美、俄、英、法五国，是名副其实的强国象征。2005年12月，涡扇-10“太行”发动机研发成功，成为中国首个具有自主知识产权的高性能大推力涡扇发动机。而今受益于两机专项（“航空发动机与燃气轮机”国家科技重大专项）的政策和资金支持、上游材料、中游加工配套产业的发展、以及自主研发实验品台的成熟、制造工艺的积累，我国第四代涡扇发动机WS-15已于2022年年末推出并实现批量生产。

  航空发动机领域存在高技术、寡头垄断下的衍生化发展模式，确保了一旦以一款成熟的系列新产品进入市场，接下来就有望长期的持续稳定盈利，其间面临的竞争威胁小，制造商可以安心收获技术和产业带来的收益。由于历史原因，我国的航空发动机产业在民用航空发动机方面进展缓慢，国内巨大的民用航空发动机市场被国外产品垄断，如C919的发动机采用CFM国际的LEAP-1C发动机，新舟60采用的是加拿大普惠公司的PW127J涡浆发动机，ARJ21采用的是GE公司的CF34-10A发动机。不过当前国产大飞机发动机“CJ1000A”已取得新进展，今年1月6日，国产CJ-1000A搭载运-20的通用飞行台顺利完成挂载试验，各项测试指标均达到标准。随着CJ-1000A发动机研发逐渐完备，国产大飞机有望更早装上自主“中国心”。

  下游商业需求激增，促使全球商业航天企业大量出现并加快速度进行发展。有机构预测，进入黄金发展期的商业航天产业在2025年市场规模将达2.8万亿元。

  虽然起步晚于国外，但我国商业航天业发展势头迅猛。在这一拥有万亿市场空间的新兴起的产业，从国家到省市都有出台各项政策利好，如浙江提出要打造创新型航空航天产业群，北京提出逐步优化“南箭北星”空间布局，广东提出依托广州、深圳、珠海等市，打造集卫星芯片、终端、关键元器件制造为一体的卫星装备产业集聚区，深圳拟加快布局的“20+8”产业集群中，空天技术位列8大未来产业之一。另有多个方面数据显示，目前国内的商业航天独角兽已达10家，总估值为1038亿元，全部位于产业链中游和上游。其中，火箭领域企业占据主导，达到7家，另外3家来自卫星领域，各家企业都有相应的主打产品并实现迭代。

  火箭商业化与低轨卫星发展相辅相成，随着近年来卫星星座规模不断扩容，带动火箭发射需求的上升。但当前国家队的火箭运力并不足够支撑需要发射的卫星数量，供需矛盾倒逼火箭商业化。同时，卫星的低轨化、小型化也为火箭商业化提供了可能，其对于运载工具的要求呈现出一个逐渐放宽的趋势，使得一些商业公司有能力进行研发和发射。

  以国家队在役火箭为长征系列为例，其有12个型号，从小型、中型到重型，从固体到液体燃料火箭发动机，实现全谱系覆盖，但长征系列火箭大多是液体大运载火箭，定位以满足国家任务为主，追求性能指标，产能有限。并且，当前现役主流中型运载火箭普遍面临推进剂有毒、价格昂贵、发射准备时间长、一次性使用、产能不足等局限，无法完全满足中小商业卫星组网的巨大需求。从火箭运载能力、产品定位角度看，商业航天企业的火箭选择差异化定位，以填补国家队空白。这一些企业定位于低成本商业发射服务，目标市场多为满足小型、中型卫星组网和补网市场，甚至大型商业卫星的发射需求。

  此时可借鉴美国在商业航天领域的发展策略。为确保近地空间自由、低成本的进入，美国引导航天企业组织新型火箭研发，并在立法和政策支持上不遗余力，出台了一系列支持商业航天发展的配套计划，包括空间行动协议、商业载人航天与货物运输计划、商业轨道运输服务、商业补给服务、商业载人航天方案和商业载人一体化能力计划等，刚刚经历“星舰”发射失败的SpaceX正是受益政策扶持的典型代表，其猎鹰系列火箭使用的灰背隼发动机即采用的是阿波罗登月舱降级发动机的喷管技术。以SpaceX、蓝色起源、轨道科学为代表的美国企业普遍具有从设计、制造验证到发射、运营的能力，使得来自所有的领域的用户从市场购买发射服务的成本显著降低。

  我国可在机制体制建设方面，向前沿性、战略性的中小型商业航天初创企业倾斜并给予相应的资金支持，在民用空天技术领域下功夫，以实现多赢局面，该策略亦可在整个航空航天产业领域因时、因地、因需推广。