2019年中國航電系統(tǒng)發(fā)展價值、市場空間及行業(yè)發(fā)展趨勢分析[圖]

    一、現(xiàn)代飛機航電系統(tǒng)發(fā)展快、價值高

    1、航電系統(tǒng)概念

    航空電子系統(tǒng)是飛機上電子系統(tǒng)的總和。現(xiàn)代飛機上使用統(tǒng)一處理器對飛機上各種航空電子設(shè)備的信息進行統(tǒng)一的處理，并將功能相同或相近的設(shè)備組合在一個組件內(nèi)，且在顯示器上綜合顯示相關(guān)的參數(shù)，在各航空電子設(shè)備之間通過機載數(shù)據(jù)總線來傳送有關(guān)信息，從而使整個飛機上所有航空電子設(shè)備的性能達到更高的水平。不同類型飛機根據(jù)其任務(wù)使命和應(yīng)用環(huán)境不同，其航電系統(tǒng)的組成、功能和配置有一定區(qū)別，但一般來看，航電系統(tǒng)的基本組成包括無線電通信系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、綜合顯示系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、信息記錄系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。

    大型飛機主要指大型民用客機、大中型軍用運輸機和基于上述平臺升級改裝而來的預(yù)警機、加油機、反潛機、電子戰(zhàn)飛機等大型特種飛機。大型飛機是現(xiàn)代航空航空武器裝備和航空運輸體系的重要組成部分，它具有作戰(zhàn)/運行半徑大、運載能力強、可執(zhí)行多種類型任務(wù)、可適應(yīng)多種不同飛行環(huán)境等特點，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭和現(xiàn)代航空運輸經(jīng)濟中發(fā)揮著不可替代的重要作用。隨著我國運20大型運輸機和C919大型客機的首飛成功，我國在這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了重大進展。近年來，隨著通信、計算機、虛擬現(xiàn)實等相關(guān)技術(shù)的快速進步，航空電子系統(tǒng)（以下簡稱航電系統(tǒng)）發(fā)展迅速，綜合化、智能化、模塊化水平不斷提高，已經(jīng)日益成為大型飛機不可或缺的組成部分，在保障大型飛機安全、可靠的完成相關(guān)任務(wù)中發(fā)揮著非常重要的作用。

航空電子的基本構(gòu)成

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國航電系統(tǒng)行業(yè)市場發(fā)展態(tài)勢及發(fā)展趨勢研究報告》

    綜合航電系統(tǒng)在需求和技術(shù)革新的推動下已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史。自40年代起，經(jīng)歷了分立式航電系統(tǒng)、聯(lián)合式航電系統(tǒng)、綜合航電系統(tǒng)、和先進綜合航電系統(tǒng)四個階段。21世紀(jì)的作戰(zhàn)策略和方式的發(fā)展也對綜合航電系統(tǒng)提出了更具挑戰(zhàn)性的要求，在解決經(jīng)濟上可承受性問題的同時，綜合航電系統(tǒng)仍將向著更加綜合化、信息化、技術(shù)化、模塊化及智能化的方向發(fā)展。

航電系統(tǒng)升級歷史

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    我國已具備綜合航電系統(tǒng)技術(shù)能力。根據(jù)中國航空報報道，航電系統(tǒng)公司近年來取得了一大批自主創(chuàng)新和科技攻關(guān)成果。實現(xiàn)了由聯(lián)合式航電系統(tǒng)向綜合模塊化航電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，由三代向四代的跨越。例如，雷達系統(tǒng)實現(xiàn)了由三代脈沖多普勒體制向四代有源相控陣體制的跨代發(fā)展；光電系統(tǒng)具備了在復(fù)雜電磁環(huán)境下隱蔽引導(dǎo)攻擊的空戰(zhàn)能力；某型大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)突破探頭異型隱身設(shè)計、大機動飛行升降速度解算、系統(tǒng)高動態(tài)響應(yīng)等技術(shù)，滿足戰(zhàn)斗機隱身作戰(zhàn)需求等。

    近年來。隨著航電系統(tǒng)綜合化、模塊化趨勢的不斷加劇，集中式的IMA架構(gòu)逐步向分布式綜合模塊化航電（DIMA）架構(gòu)發(fā)展。在這一架構(gòu)下，系統(tǒng)的處理、接入、網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)換資源按照飛機任務(wù)區(qū)域進行分布式部署，使得數(shù)據(jù)就近接入、信息就近處理、各系統(tǒng)的功能應(yīng)用就近執(zhí)行，克服了原有的IMA架構(gòu)中系統(tǒng)布線復(fù)雜、核心處理平臺負擔(dān)過重等問題，代表了航電系統(tǒng)的未來發(fā)展方向。

    2、航電系統(tǒng)在整機中價值占比逐步提高

    在軍用飛機上，航空電子系統(tǒng)的性能和技術(shù)水準(zhǔn)直接決定和影響飛機的整體性能和作戰(zhàn)能力，該系統(tǒng)利用電子、控制和信息等技術(shù)，將飛機、武器、戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)與駕駛員有機地綜合起來，最大限度提高和發(fā)揮作戰(zhàn)效能，形成在信息環(huán)境下的聯(lián)合作戰(zhàn)能力。

    例如美軍聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機F-35采用了高度綜合化的航空電子系統(tǒng)，采集飛機內(nèi)部和飛機外部的各種數(shù)據(jù)、并對其進行融合處理，形成對戰(zhàn)場環(huán)境的正確感知，以及實現(xiàn)對飛機和武器系統(tǒng)的智能化控制，使戰(zhàn)斗機具有全新的作戰(zhàn)模式。F-35的JSF航電系統(tǒng)是飛行員獲得態(tài)勢感知信息的主要來源，可增強飛機對潛在威脅的識別、監(jiān)控、分析和反應(yīng)能力，在結(jié)構(gòu)上內(nèi)嵌低可探測性的雷達孔徑，可減小雷達反射截面，增強雷達的隱身能力。2018年，解放軍報在對西部戰(zhàn)區(qū)某旅的報道中首次公開了我國新型戰(zhàn)機殲-16的座艙航電。

    在最先進的戰(zhàn)斗機上，航空電子系統(tǒng)的成本已占到整機成本的40%左右，航電系統(tǒng)費用占戰(zhàn)斗機總壽命期費用的三分之一。電子戰(zhàn)專用機、預(yù)警機和電子偵察機等飛行平臺的電子設(shè)備所占成本比例幾乎達到50%，如F-22和EF2000飛機約占40%，E-3A預(yù)警機占44%。在民用飛機上，航空電子系統(tǒng)確保了飛機更加安全和高效地飛行，其性能直接決定了現(xiàn)代民用飛機的綜合性能、先進性、市場競爭力、旅客舒適度及客戶美譽度，在整機價值中占比也較高。在民用飛行器上航空電子系統(tǒng)產(chǎn)品總價值占整機價值的比例可達25%-30%，而在軍用飛行器上則可高達40%左右。

民用飛機航電系統(tǒng)組成

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    二、軍民協(xié)同發(fā)展，市場空間可觀

    1、軍費預(yù)算分析

    我國軍費開支呈逐年穩(wěn)定增長態(tài)勢。隨著基數(shù)的不斷擴大，增速較從前有一定程度放緩，但依然快于美、俄、印、法等經(jīng)濟軍事大國。美國的軍費支出自2016年起止跌回升，2018年全球軍費總規(guī)模達到1.78萬億美元，其中美國軍費開支排名第一，占全球總軍費開支的36.4%。

2008-2018中、美兩國軍費支出

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2008-2018中、美兩國軍費支出增速

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    從軍費支出占各國的GDP比例來看，我國近十年來基本保持穩(wěn)定。美國的軍費占GDP比例呈逐年下降趨勢，直至2018年有所回升。從國際對比上看，我國軍費占GDP比例依然處于較低水平，遠低于美、俄兩國，未來仍有較大的上升空間。預(yù)計未來我國軍費仍能保持7%-8%的較快增速，保障我國軍隊裝備建設(shè)的基本需求。

2008-2018各國軍費支出占GDP比例

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    軍費中裝備采購費向空軍傾斜。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，空軍這一高技術(shù)軍中的作用越來越大，其整體實力幾乎可以決定一場戰(zhàn)爭的勝負，因此空軍日益成為各國軍隊的優(yōu)先發(fā)展對象。根據(jù)美國國防部統(tǒng)計，盡管美國武器采購預(yù)算占軍費預(yù)算比例近年呈總體下降趨勢，但其軍用飛機相關(guān)產(chǎn)品采購預(yù)算仍實現(xiàn)快速增長。

    2、我國軍機及其航電系統(tǒng)缺口較大

    我國現(xiàn)役軍用飛機數(shù)量不足。我國空軍正處于向“戰(zhàn)略空軍”轉(zhuǎn)型的嶄新發(fā)展階段，遠程奔襲、大區(qū)域巡邏、防區(qū)外攻擊能力有待提高，對新型戰(zhàn)斗機和大型運輸機的需求旺盛；而海軍、陸軍航空兵等其他軍兵種對艦載機、武裝直升機及運輸直升機等軍用飛機也有較大的需求。截至2018年，我國擁有的軍用飛機總數(shù)3187架，占全球軍用飛機總數(shù)的6%；美國擁有軍用飛機總數(shù)13398架，占比25%。我國現(xiàn)役軍機數(shù)量較美國仍有很大差距。

    中美俄軍機數(shù)量占比

中美俄各型軍機數(shù)量統(tǒng)計

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    我國先進戰(zhàn)斗機、直升機等保有量低。從結(jié)構(gòu)上來看，美國戰(zhàn)斗機保有量為2826架，主要為第三、第四代戰(zhàn)斗機，二代戰(zhàn)機全部淘汰；我國戰(zhàn)斗機保有量為1624架，主要仍為二代和三代戰(zhàn)斗機，二代戰(zhàn)斗機數(shù)量占比高達55%。我國武裝直升機保有量902架，俄羅斯擁有1448架，美國擁有5429架之多。此外，運輸機、教練機等多個機種的保有量與美、俄亦有較大差距。因此我國現(xiàn)役軍用飛機不僅在數(shù)量上有較大的追趕空間，在代際結(jié)構(gòu)上也亟待優(yōu)化。

美軍不同代際戰(zhàn)機數(shù)量占比

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中國不同代際戰(zhàn)機數(shù)量占比

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    未來10年我國軍用航電市場規(guī)模有望達到4248億。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中電子戰(zhàn)的大背景下，軍用飛機對航電系統(tǒng)性能需求越來越高，航電系統(tǒng)在整架飛機中的價值占比也逐漸上升。按照航電系統(tǒng)價值在軍用飛機上平均占比35%計算。預(yù)計未來10年我國將增加2876架各類軍用飛機，市場總規(guī)模達12137億元，相對應(yīng)我國軍機航電系統(tǒng)市場規(guī)模有望達到4248億。

中國軍用航電市場估算

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    3、民用航空廣大市場

    我國民用航空工業(yè)逐步融入世界航空產(chǎn)業(yè)鏈。近年來，我國民用航空市場增長迅速。國家高度重視民用航空工業(yè)發(fā)展，大力推進C919、ARJ21等國產(chǎn)民機研制的同時，發(fā)改委先后與空客、波音等世界一流航空制造企業(yè)簽署了一系列戰(zhàn)略協(xié)議，開展以整機總裝生產(chǎn)為代表的深度工業(yè)合作，加速我國民用航空工業(yè)融入世界航空產(chǎn)業(yè)鏈。

    在民用航空電子系統(tǒng)領(lǐng)域，我國不斷加強研發(fā)投入，積極爭取國際合作，與國際航電巨頭霍尼韋爾、泰雷茲、羅克韋爾柯林斯在技術(shù)水平上的差距不斷縮小。2012年，中航工業(yè)與通用電氣合資建立的中航通用電氣民用航電系統(tǒng)公司正式揭牌，為我國首個民用大飛機項目C919機型提供核心航電系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、機載維護系統(tǒng)和航電系統(tǒng)綜合服務(wù)等，并計劃開始為下一代民機項目研發(fā)基于開放平臺的綜合航電系統(tǒng)。

    中航工業(yè)與國際知名企業(yè)從技術(shù)合作、管理合作躍升到商業(yè)模式合作、共享全球市場的國際化道路，先后與通用電氣、羅克韋爾柯林斯、霍尼韋爾、派克公司聯(lián)合建立航電系統(tǒng)、綜合監(jiān)視、飛控電子、飛控作動等4個合資公司。包括中航電子在內(nèi)的集團航電相關(guān)單位與合資公司共同拓展國內(nèi)、國際民機市場，建立了系統(tǒng)、顯控、監(jiān)視、照明等多個民機產(chǎn)品能力中心，在大飛機C919、水陸兩棲飛機AG600、新型渦槳支線飛機MA700、直升機AC313和AC311A等民機項目上積極參與競標(biāo)。

C919航電系統(tǒng)配套商一覽

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    C919訂單飽滿，國內(nèi)企業(yè)積極參與配套。國產(chǎn)大飛機C919于2017年成功首飛，國內(nèi)外訂單已逾千架，中國商飛表示將在2021年取得民航局認證并完成首批C919客機訂單的交付。中航工業(yè)承擔(dān)了C919大型客機約80%的零部件研制任務(wù)，機頭、前機身、機翼/中機身、中后機身、尾段、吊掛等機體結(jié)構(gòu)大部件，分別由西飛、沈飛民機、成飛民機、哈飛和洪都航空等主機廠負責(zé)生產(chǎn)。C919的機載系統(tǒng)（包括航電與機電系統(tǒng)）則由中航工業(yè)引入國際巨頭，以成立合資企業(yè)的形式展開合作及供應(yīng)產(chǎn)品。

2019-2030亞太地區(qū)待建機場及跑道

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2019-2030亞太地區(qū)待建機場及跑道

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    亞太地區(qū)航運市場增長較快。2017年全球旅客周轉(zhuǎn)量達到76,353億人公里，同比增加7.5%，2010年至2017年期間，累計實現(xiàn)增長54.6%，復(fù)合增長率達到6.4%，預(yù)計未來復(fù)合增長率將達到4.7%。隨著全球化趨勢的加強，跨區(qū)域的社會經(jīng)濟活動日益頻繁，航空運輸業(yè)在全球經(jīng)濟發(fā)展中的地位日漸突出。包括中國、印度、東南亞國家、拉美地區(qū)國家在內(nèi)的新興市場國家旅客航空出行將保持較快增長，成為世界范圍內(nèi)航空運輸量增長的主要驅(qū)動因素之一。數(shù)據(jù)顯示，2012-2018年，全球增加176個機場，其中有165個位于亞太地區(qū)。亞太地區(qū)計劃在2030年之前新建17個新機場及17個新跑道，其中我國計劃修建8個新機場和9個新跑道。波音公司發(fā)布《COMMERCIALMARKETOUTLOOK2018–2037》，預(yù)測中國未來20年間將需要7690架新飛機，總價值達1.2萬億美元。與2017年度發(fā)布的預(yù)測相比，新飛機需求的數(shù)量調(diào)高了6.2%，單通道飛機的需求繼續(xù)占主導(dǎo)地位，為新飛機總需求量的75%。寬體機的需求則增速更快，預(yù)計將增至現(xiàn)有寬體機規(guī)模的三倍。此外，由于中國擁有全球發(fā)展最為快速的電子商務(wù)業(yè)，貨機的需求也將呈指數(shù)級增長。中國是全球唯一一個萬億級美元的民用飛機市場。按照民機航電系統(tǒng)價值占比25%-30%計算，未來20年我國民用航電產(chǎn)品市場規(guī)?？蛇_3000-3600億美元。

    4、通航市場有賴政策持續(xù)發(fā)力

    通用飛機方面，我國通用航空器保有量及通航市場仍處于較低水平。根據(jù)美國通用航空制造商協(xié)會（GAMA）發(fā)布的《通用航空統(tǒng)計手冊及產(chǎn)業(yè)展望》：2018年，全球共有通用飛機44.6萬架，其中美國擁有21.1萬架占比近半，加拿大擁有36723架居次。2018年中國在冊通用航空器數(shù)量僅為2415架，只占到全球通用航空器數(shù)量的0.54%。

全球通航飛機歷年存量及中國占比

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2018年各國通航飛機存量

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    雖然近幾年來中國通用航空器數(shù)量保持持續(xù)增長趨勢，但我國目前低空領(lǐng)域開放程度較低，通航飛行申請手續(xù)復(fù)雜，審批時間較長，嚴重限制了中國通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時由于飛行服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，相關(guān)建設(shè)有賴于政策推動護航。隨著我國通航相關(guān)政策不斷出臺，應(yīng)急救援、短途運輸、醫(yī)療救護、公務(wù)航空、低空經(jīng)濟等業(yè)務(wù)板塊成為行業(yè)布局重點。短途運輸、低空旅游、公務(wù)飛行等新興業(yè)務(wù)占比也獲得大幅提高。

    國產(chǎn)直升機梯隊擁有以直8、直9、直11為平臺的30多個型號產(chǎn)品，形成了從1噸級到13噸級較為完整的產(chǎn)品系列，累計交付近千架直升機。其中于2014年8月首飛，由中航工業(yè)直升機研制的國產(chǎn)輕型民用直升機——AC311A使用了國產(chǎn)航電系統(tǒng)，解決了國外航電系統(tǒng)功能擴展的制約；采用數(shù)字化增穩(wěn)系統(tǒng)，對旋翼系統(tǒng)進行了適應(yīng)性改進，提升了直升機綜合技術(shù)能力，并滿足不同用戶特別是高原用戶對輕型民用直升機的使用需求。

    截至2018年，我國民用直升機的年均采購量已達100架左右。隨著我國低空空域逐漸開放，通航政策不斷松綁，保守預(yù)計，未來20年我國將新增通航直升機6000架。通航直升機以輕型為主，價格中樞約為1500萬元/架，對應(yīng)市場總規(guī)模達900億元，航電產(chǎn)品市場規(guī)模達225-270億元。

    三、航空電子發(fā)展趨勢分析

    隨著航空產(chǎn)業(yè)的不斷地向前發(fā)展與強化，結(jié)合科學(xué)技術(shù)的不斷進步發(fā)展，航空電子的發(fā)展決定當(dāng)前航空不同種類的航空飛行實際使用需求，需提供更多的創(chuàng)新與安全保障，使之所有的器材綜合化程度進一步提高。比如傳感器以及顯示控制器，在航空電子科技技術(shù)發(fā)展情況下，相互匹配的航空電子技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)架必須具有超強的功能，以達到資源貢獻的可能性，便于滿足不同的需求。同于該技術(shù)所對應(yīng)的反應(yīng)出的高安全性與健康的性等維護下，可以在研發(fā)過程中減少系統(tǒng)生命周期內(nèi)的資金控制，從而提供相應(yīng)的保障；在航空發(fā)展的過程中實現(xiàn)相對性智能化是必不可少的，人與機器的交互技能在不斷的強化，電子技術(shù)的發(fā)展代替了簡單性的電子設(shè)備，減少體積性與重量性設(shè)備的必然性，大數(shù)據(jù)電子產(chǎn)品在航空領(lǐng)域的應(yīng)用使航空電子設(shè)備更加智能。打破復(fù)雜的操作模式并提高運作的安全性，從用簡單的方法與技能就可以維護與使用；航空電子技術(shù)需要信息數(shù)據(jù)化，影響航空的運行效率原因存在方方面面，基于航空的一切都應(yīng)該在控制范圍之內(nèi)，以便于調(diào)制控制所需要面對的壓力，所以借助通信導(dǎo)航等技術(shù)運用匹配相對應(yīng)的指揮監(jiān)視系統(tǒng)之中，能夠?qū)w行中的所有數(shù)據(jù)情況以相對應(yīng)信息和相對應(yīng)的圖像結(jié)合在一起透明的顯示出來，盡大力度確定駕駛員及時去發(fā)現(xiàn)與解決決策，去實現(xiàn)空中一體化管理，為航空行業(yè)提供發(fā)展的保障運行效率；航空電子技術(shù)的綜合化的利用可以為通航產(chǎn)業(yè)提高自身的市場存在。去實現(xiàn)綜合化系統(tǒng)模塊的打造結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)的實際應(yīng)用，以此來優(yōu)化共享資源達到于航空發(fā)展的理想趨勢。

    航空電子技術(shù)未來發(fā)展可以從其安全性，節(jié)能環(huán)保以及可再利用性進行探討通過對我國的航空電子技術(shù)的進一步研發(fā)，以安全為主導(dǎo)的電子系統(tǒng)必然成為未來航空電子技術(shù)中的主流技術(shù)此外，針對太空垃圾的不斷增多，對于電子巡航系統(tǒng)的進一步研發(fā)，也顯得至關(guān)重要。總之，從當(dāng)前技術(shù)問題出發(fā)，提高電子技術(shù)的整體水平，不斷創(chuàng)新和改革，這樣才能最大限度滿足航空事業(yè)的發(fā)展需求。