來源:盤古智庫
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一國航空發動機特別是大型民航發動機的研製生產能力體現了該國在高端工業領域中的綜合技術實力,也是大國技術競爭的必爭之地。同時,航空發動機這類戰略性產業也是國家綜合實力的重要組成部分,是國際政治格局的重要體現。民航發動機的競爭態勢也就成為國際政治關係與格局的另外一種隱喻。
本文由盤古智庫高級研究員、中國人民大學國際關係學院國際政治系教授李巍領銜的經濟外交項目組撰寫,文章來源於"財新網「。
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2020年8月26日,美國國務卿蓬佩奧與烏克蘭總統通電話,再次表達了對中國企業投資烏克蘭航空發動機公司馬達西奇的擔憂。事實上早在2017年,中國天驕公司就提出要收購馬達西奇,並已經成功獲得了該公司50%左右股權。但由於美國強硬派的反覆施壓,烏克蘭基輔法院隨後以安全調查為由凍結上述股權,並於2020年4月正式駁回了天驕公司解凍股份的上訴。今年8月4日,天驕公司聯合烏克蘭實力強勁的本土DCH集團向烏克蘭反壟斷委員會提交收購馬達西奇公司股份的申請,以推動反壟斷審批,而美國當局則按捺不住再次出手阻攔。一場中烏之間的商業收購為什麼會引起大洋彼岸的美國外交部門的多次幹預?
馬達西奇公司曾是蘇聯最重要的航空發動機製造商之一,其產品主要廣泛應用於直升機和運輸機。蘇聯解體之後,馬達西奇公司歸烏克蘭所有,但烏克蘭國內經濟發展困難,而且缺乏配套的航空工業產業鏈,馬達西奇生存困難重重;而中國航空發動機產業尤其民航發動機的研製技術尚不成熟,急需尋求突破,加上此前中國企業與馬達西奇多次合作參與航展有一定的合作基礎,因而對於中烏雙方來說,此次收購應當是互利共贏的。但收購成功可能一定程度上提升中國的航發技術,而在當前中美技術競爭狼煙四起的背景之下,航空發動機不幸成為了兩國技術戰的另外一個重要戰場,在關鍵時刻,蓬佩奧不惜親自下場,通過外交遊說和施壓對中國這一重要戰略產業的發展進行圍追堵截。
作為飛機的動力來源,航空發動機是整個航空工業鏈的核心環節,它和晶片一起共同構成現代工業皇冠上的兩顆璀璨明珠,一國航空發動機特別是大型民航發動機的研製生產能力體現了該國在高端工業領域中的綜合技術實力,也是大國技術競爭的必爭之地。民航發動機的競爭態勢也就成為國際政治關係與格局的另外一種隱喻。
由於過高的技術門檻和對配套產業鏈的高標準要求,國際民用航空發動機市場寡頭壟斷現象嚴重,大體上呈現「3+3」的壟斷格局,即3家獨立寡頭美國通用電氣(GE)、美國普拉特·惠特尼公司(下稱普惠,Pratt & Whitney)和英國羅爾斯·羅伊斯公司(下稱羅羅,Rolls-Royce),加上3家合資形成的CFM國際、國際航空發動機公司(IAE)和發動機聯盟公司(EA)總共6家製造商共分天下,這六家公司在民航發動機市場的份額超95%。
圖:全球主要商用渦扇發動機製造商市場份額
如果以國別而論,這6家公司除了英國的羅羅之外,剩下5家要麼是美國公司,要麼是由美國公司參股並且主導的合資公司,體現了美國在該領域的絕對實力。因此,民航發動機製造商的競爭格局基本呈現為:美國憑藉強大的技術能力和市場份額豔壓群芳,獨佔榜首;作為老牌工業強國的英國也具有獨立而完整的研發和生產體系,但與美國相比,市場份額的差距非常明顯;法國通過與美國合作在民航發動機市場上獲得了較大市場份額,但在技術上高度依賴美國;俄羅斯擁有部分軍改民的航空發動機產品,有一定的研發和生產技術積累,但無法實現高品質量產,其產品性能和市場份額都與美、英、法相距甚遠;而中國雖然具有一定的軍用航空發動機的研製能力,但在大型民航發動機領域可謂空白,其首款自主生產的商用渦扇發動機仍在研發中,何時能真正投入運營還沒有準確時間表。在上述五國之外,即使是擁有三大重工企業的日本和老牌製造強國德國,均尚不具有民航發動機的系統研製能力。
一、美國:技壓群雄、一枝獨秀
在當今國際政治舞臺上,美國是當之無愧的霸權國,擁有著超強的政治經濟實力;在民用航空發動機領域,美國也處於獨一無二的絕對優勢地位。在三大獨立航發寡頭中,有兩家即普惠和通用電氣均為美國企業,這兩家公司合計佔據全球民航發動機市場份額的30%。而另外的三大合資企業中,EA是由通用電氣和普惠兩家公司平股合資而成,是地地道道的美國公司;IAE和CFM也是均由美國公司參與投資和主導。美國在航發領域的壟斷地位可以說超過了任何其他產業,給其帶來了巨大的政治權力,使得美國有能力封鎖技術、斷供產業鏈,進而威脅競爭對手。
通用電氣公司總部位於美國波士頓,於1892年由愛迪生通用電氣公司和湯姆森·休斯頓電氣公司合併而成,1917年成立子公司通用電氣航空公司(GE Aviation),並於1941年開始涉足航空發動機領域。早期通用電氣與普惠一同為美國軍機提供動力,二戰後發展重心逐漸轉向民用領域。通用電氣是美國傳統製造業的王牌企業,但近年有些微虧損,在2020年《財富》雜誌500強中排名77,較前一年下降了近30個位次。
通用電氣的主要民用航空發動機產品有CF6、CF34、GE90、GEnx和GE9X等,多為美國波音的寬體客機提供發動機,也有一些用於支線飛機,其中1984年首次運營的CF34已交付了超7500臺,主要應用於龐巴迪CRJ系列和中國ARJ21等支線飛機上。GE90屬於第三代航空發動機,是波音大型寬體飛機B777的三個發動機供應商選項之一。2017年11月,GE90的衍生產品GE9X在飛行測試中打破前者記錄,推力達到13.43萬磅,成為世界上推力最大的民航發動機。
不僅如此,1974年通用電氣與法國斯奈克瑪(Snecma)各出資50%成立CFM國際公司,成為世界上銷量最大的民航發動機製造商。其主要產品有CFM56、CFM Leap,主要為A320neo、B737等窄體商用飛機提供動力,中國首款國產客機C919也選用Leap-1C來提供動力。由於性價比高、適用性廣,這兩款航發產品十分暢銷,截止2018年6月,CFM56已生產3萬多臺,Leap系列更是火爆,自2013年推出以來到2019年12月,已獲得超1.9萬臺發動機訂單。由於單通道窄體飛機在民航市場中佔據70%的份額,CFM國際公司在窄體飛機發動機市場中的優異表現,這使其成為民航發動機市場上的翹楚。
1996年,波音公司在範堡羅航展上公開了超大載客量的大型客機B747-500X和-600X的樣機模型,為了研製這種為超大型客機提供動力的發動機,通用公司與普惠專門平股成立合資企業發動機聯盟責任有限公司(Engine Alliance,EA),但由於超大型客機的市場需求不足,這款機型被波音取消,並未真正投入生產。後來EA研製出GP7200發動機,其型號代碼「GP」即採用了通用電氣和普惠的字頭組合,該款發動機旨在與英國羅羅公司的Trent900競爭,一同應用於全球載客量最高的寬體大型遠程客機空客A380上,據統計其中約60%的A380選用GP7200提供動力。截止2017年,在已交付的210架A380的發動機中,EA的GP7200和羅羅的Trent 900打成了60:40的市場劃分格局。但隨著A380的停產,這家合資公司何去何從成為懸念。
美國的另一航發巨頭普拉特·惠特尼公司成立於1925年,總部位於康乃狄克州東哈特福德。1929年,波音、普惠等公司聯合成立了聯合飛行器與運輸公司。1934年,該公司被美國聯邦政府以反託拉斯法拆分為波音、聯合技術和美聯航三家,普惠在當時歸屬於拆分後的聯合技術公司。二戰期間普惠與英國羅羅公司廣泛合作並以此積累技術和生產經驗,戰後則逐漸脫離羅羅進行獨立自主研發並加入民航領域的競爭。相比通用電氣,普惠擅長小涵道比的軍用發動機,在民航發動機領域並不具優勢。2020年4月,聯合技術公司和擅長電子、飛彈、雷達等國防產品的重要軍工企業雷神公司對等合併成立雷神技術公司(Raytheon Technologies),實現能力互補,提高效率,增強市場影響力。當前,雷神技術公司是僅次于波音的全球第二大航空航天與國防公司,除普惠外,柯林斯航空航天、雷神情報與航天公司和雷神飛彈與防禦公司均為其子公司,實力雄厚,在2020年《財富》雜誌500強中雷神技術公司排名119位。
普惠有多種民航發動機產品,PW2000、PW6000、PW1000等主要運用於窄體客機A320系列、A220、B757和部分公務機上,因此和CFM國際公司有激烈的競爭關係;PW4000主要應用於B747、B767、B777、A330等寬體客機上,與通用電氣形成競爭。PW1000是普惠設計的最新款發動機,2016年首次投入使用,主要應用於空客A220、A320neo系列等飛機上。但2018年由於多臺發動機發生故障,飛機製造商空客宣布停產裝備該款發動機的A320neo系列,使用CFM Leap發動機替代。
此外,在1983年,普惠與英國羅羅公司、德國MTU、義大利Avio和日本航空發動機公司共同組建國際航空發動機公司(IAE),生產V2500發動機,主要用於A320系列飛機,以抗衡CFM國際公司。義大利Avio在不久退出了該公司,2011年羅羅公司也將所持股份盡數賣給普惠公司,目前IAE的股東現狀為:美國普惠持股25%,普惠瑞士分公司持股24.5%,德國MTU持股25.25%,日本川崎重工、三菱重工和IHI三家航空發動機公司共同持股25.25%,普惠擁有該公司的大部分控股權,其美國屬性非常明顯。IAE憑藉一款發動機V2500就能躋身世界市場前列,佔據約10%份額,其原因就在於多家企業的國際合作既提升了生效效率也便於開拓國際市場,每個公司生產自身最擅長的模塊,美國普惠生產燃燒器和高壓渦輪機,英國羅羅生產高壓壓縮機、JAEC風機和低壓壓縮機,德國MTU生產低壓渦輪機,日本負責低壓壓縮系統,義大利Avio設計變速箱,V2500發動機因此成為航發領域最為國際化的一款產品。
這種廣泛的國際協作背後,是上世紀80年代大西洋主義的外交理念和新古典自由主義的經濟理念共舞的結果。大西洋主義強調歐洲和北美在政治、經濟、軍事等議題上的緊密合作,以維護國家安全、保衛「民主、個人自由與法治」的價值觀,當時的英國首相柴契爾和美國總統裡根更是被稱為「政治上的靈魂伴侶」,政治搭臺為經濟合作特別是航空領域的高技術合作提供了可能,而經濟學中新古典自由主義的盛行為生產要素的全球自由流動提供了燃料。正是集百家之長的生產協作和政府支持,再加上國際政治合作帶來的廣泛的市場,才誕生了成本低、性能優、產量上世界第二成功的商業噴氣發動機產品V2500。可以說,IAE代表了美國領導下的西方國家之間的工業合作網絡,也是其政治聯盟關係的隱喻。
二、英法:緊隨其後、差距明顯
英法作為老牌資本主義國家,尤其是英國作為上一任工業霸主,在民航發動機領域的殘存實力仍不容小覷。在歐洲整體工業能力呈現不斷衰退的背景下,英法兩國在民航發動機領域的強悍實力,和德國在汽車、機械等領域的傳統力量,共同支撐著歐洲不倒的製造帝國。
英國是繼美國之後唯一具有獨立和系統研製商用航空發動機能力的國家。英國的羅羅公司正式成立於1906年,總部位於英國倫敦,是世界上最早進行航空發動機製造的企業之一,在兩次世界大戰中為大量戰鬥飛機提供動力,其技術實力在上世紀前半葉大大領先於其他發動機製造商。1971年,由於羅羅公司在寬體客機業務上競爭失敗,其航空發動機業務收歸國有。1973年該公司的汽車業務從中分離,成立了如今廣為人知的勞斯萊斯汽車公司。1987年,英國國有資本退出,羅羅公司重歸私人所有,但此後一直備受通用電氣的巨大競爭壓力。由於腐敗醜聞和英國脫歐帶來的英鎊貶值,2017年2月該公司面臨史上最大稅前虧損46億英鎊,2018年羅羅業務重組,2019年財年收入165.9億英鎊,折合219.73億美元,較前一年有所上升,其中22%約44.05億美元收入來自於動力系統。2020年5月,羅羅公司受新冠疫情影響,宣布裁掉五分之一的職工,面臨著較大的挑戰。
羅羅的主要發動機產品有RB211系列、Trent系列等,多為歐美的寬體客機提供動力。Trent系列發動機主要型號有Trent800、Trent1000、Trent XWB等。Trent1000於2006年首次運行,與GEnx一同為寬體客機波音787提供動力,屬於第四代民航發動機產品。2018年由於該系列發動機頻出故障,數架B787停飛,羅羅公司的航空部門也因此在當年利潤率下降。
法國的航發製造以賽峰集團(Safran)為代表。賽峰集團總部位於法國巴黎,於2005年由斯奈克瑪(Snecma)和薩基姆(Sagem)合併而成,在2020年《財富》雜誌500強排名中憑藉當年284.24億美元的營業收入排名451,較前一年上升了40多個位次。旗下子公司斯奈克瑪以航空發動機為主營業務,能夠獨立研製軍用發動機如M53、M88等。上世紀70年代初,毫無民用發動機生產經驗的斯奈克瑪為了進軍該領域,決定與美國企業成立合資公司,共同開發新項目,從而促成了法國成為世界民航發動機的重要一極。
1971年,斯奈克瑪與通用電氣初步達成合作意向。但由於涉及關鍵技術出口,美國政府在1972年阻止了這一項目;而這一項目最終得以繼續運行,並最終建立了CFM國際公司,這是當時美歐特殊關係下美法務實合作的體現。20世紀70年代初,歐洲一體化快速發展增強了國際影響力,而美國深陷越南戰爭,在經濟、防務等領域上有心無力,對盟國控制力下降,美歐雙方力量對比變化,美歐關係由二戰後初期的歐洲對美絕對依附轉向控制與反控制。在這種美歐日趨對等的背景下,美國開始調整對歐關係,希望加強與歐洲主要大國的合作來緩解自身的諸多困境。1973年4月,法國總統蓬皮杜訪美,在與尼克森的會談中提及斯奈克瑪與通用電氣的合作項目,出於互利共贏考慮,雙方最終達成一致,美國放棄阻攔相關技術出口法國。1974年,CFM國際正式成立,後來成為民航市場上份額最大的企業。直至今日,CFM國際仍然是美歐特殊關係的重要象徵。
三、俄中:前路漫漫、挑戰巨大
俄羅斯和中國在初期都更重視軍用發動機體系的建設,雖然軍用發動機也會為民航發動機提供一定的研發製造技術和經驗積累,但由於軍用航空發動機和民用航空發動機的技術路線差異越來越大,完全建立在軍用基礎上的俄羅斯和中國,已經在大型渦扇噴氣式商用航空發動機領域和美英法三國的主要航發公司呈現非常明顯的代差。特別是中國,大型民航發動機幾乎是從零起步,其追趕之路非常漫長。
前蘇聯是兩極格局中的一極,解體後的俄羅斯也仍是「瘦死的駱駝比馬大」,其軍事實力相當可觀。受歷史影響,在發動機領域俄羅斯也更擅長軍用,民用發動機則主要依靠軍轉民和「啃」蘇聯時期的「老本」,創新能力不足,其研製的民航發動機難以進入國際主流市場,大部分只能自產自銷。俄羅斯聯合發動機公司於2008年整合多家公司而成立,負責生產軍用、民航以及太空探索使用的發動機。該公司旗下的Aviadvigatel公司於1934年建立,主要負責民用領域發動機設計製造。該公司的主要民用渦扇產品有PS-90、PD-14和正在研發的PD-35等,主要為各種俄制民航飛機提供動力。PD-14於2014年首次運行,目前已建造13臺,與美國普惠PW1000一同為俄式新型窄體客機MC-21提供動力。MC-21是與C919、A320和B737同款的客機,PD-14主要作為普惠PW1000的備份而存在,一旦美國制裁,俄羅斯就可以轉而使用這款國產發動機。此外,同屬於俄羅斯聯合發動機公司的NPO土星公司(NPO Saturn)也具有一定的實力,為大量軍用、民用飛機甚至火箭提供動力,主要民用發動機產品有裝備於圖134客機的D-30和與法國賽峰聯合研製的SaM 146渦扇發動機,主要裝備於SSJ支線客機。但總體而言,這些航發產品只能證明俄羅斯具備研製噴氣式民航發動機的能力,至於其是否具備市場競爭力則完全是另外一回事。
隨著經濟實力的增長,中國迫切希望補齊民航工業鏈條,中國商飛的兩種機型ARJ21和C919代表了中國民航工業的崛起之夢,前者目前已經交付33架,正處於批量交付的爬坡階段。但在至關重要的航空發動機上,雖然中國已經能夠成熟生產小涵道比軍用發動機,如太行發動機,但商用民航發動機的研製卻還在路上。民航領域的飛機多使用耗油低、噪音小的大涵道比的發動機,且更講求利潤空間,與軍用發動機在演化路徑、性能特點上截然不同。
為了摘下這顆「皇冠上的明珠」,中國已立項研發商用航空發動機,並於2016年成立中國航空發動機集團有限公司,整合國內航空發動機設計、研製、生產實力。目前準備用於國產C919客機的第三代民用渦扇發動機產品CJ-1000A已經生產出樣機,該款發動機對標CFM Leap系列,以提供備份,目前還沒有開展試飛取證工作,即便最為樂觀的預計,也要到2025年能夠實現商用。更大推力的CJ-2000也在研製的關鍵期。對於缺乏技術和人才積累的中國民用航發來說,要走完從研發到生產再到盈利的完整商業路徑,還需要很長的路要走。
表:主要發動機型號及應用機型
在上述五國之外,其他國家均不具備系統的民航發動機研製能力。德國以MTU為代表,但主要與其他歐美製造商聯合設計、製造,不具備獨立系統研發實力。日本主要以三大重工業企業為主,即川崎重工、三菱重工和石川島播磨重工,但三家公司也都以參與歐美製造商項目為主,例如參與普惠PW4000渦扇發動機的開發,在大涵道比渦扇發動機上的系統的獨立自主研發能力較弱。
欲戴王冠,必承其重。航空發動機產業的發展對一國的科技實力、軍事實力、產業配套實力和政治實力都有極高的要求,只有同時具備上述條件的國家才能摘取皇冠上的這顆明珠。同時,航空發動機這類戰略性產業也是國家綜合實力的重要組成部分,是國際政治格局的重要體現。不僅如此,這一戰略性產業的競爭與聯盟也是國際政治關係隱喻,大國之間將航發技術作為博弈籌碼,利用「產業牌」和「技術牌」達到政治和戰略目的,可謂屢見不鮮。今年2月,美國就利用自身在航空發動機上的壟斷優勢,一度放風威脅「斷供」中國商飛,阻止中國國產客機C919的發展,儘管沒有成為現實,但這不啻給中國敲響另外一個警鐘;而美國下決心阻遏中國公司收購馬達西奇則是另外一種類型的「產業圍堵」。對於中國而言,要想擺脫美國的產業和技術絞殺,就必須增強航空發動機的研製能力,儘快開發出具有「備份」能力的國產商用發動機,除此之外別無他途。而中國航發正在自主研製的CJ系列發動機產品能否成功投入運營並經受住市場的檢驗,以助力中國突破這個最重要的工業短板,唯有時間才能告訴我們。■
文章來源於「財新網」