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沈阳新能源航空配套产业打造绿色集聚路径研究

邹环 陈卓
  
科教文创媒体号
2024年109期
沈阳大学 110003

摘要:新能源航空是低空经济的重要赛道。新能源产业是沈阳市工业实现高质量发展的重要部分,沈阳同时具有良好的新能源产业以及航空基础。推动航空配套产业以提升绿色环保的航空试验试飞能力为纽带形成集聚,将有助于提升沈阳本地化企业的配套能力。本文深入分析沈阳市新能源航空产业发展趋势,提出航空企业绿色集聚发展方案以及可操作性的对策建议,对全面统筹推进沈阳市航空产业高质量发展具有重要作用。

关键词:绿色集聚;航空配套;新能源航空;沈阳航空产业链

1新能源航空配套产业概述

航空产业是沈阳市重点发展产业,以辽宁通航研究院为代表的通航企业使沈阳新能源航空走在国内前列,在辽宁通航研究院设计的新能源机型中,航空器机载设备选择目前仍是以从国外采购设备为主。从目前发展趋势看,最终制约沈阳新能源航空产业发展的将是其产业配套能力。配套产业向航空器制造运行提供中间产品,包括围绕航空产业上下游相关的零部件制造与服务。由于航空器产品复杂,安全水平要求高,因此形成了较长的产业链以及较高的准入门槛,在传统航空配套领域,沈阳飞机设计研究所、沈阳发动机研究所、空气动力研究院为沈阳建立了良好的产业基础同时培养了一批成熟的配套企业,但由于航空产业链较长,本地配套企业甚至难以满足本地主机厂需求。新能源航空发展历史较短,与传统航空产业链相比有重大改变,使航空产业通过新能源超越传统产业链模式实现快速发展成为可能。同时由于传统航空配套产业面对环保要求和成本的压力市场需求发生了变化,为新能源航空市场带来了机会。面临激烈竞争或是产品要求创新时,航空产业核心企业带动彼此相互关联的配套系统主动或被动的参与到创新活动中来。如果本地配套企业无法与主企业实现同步发展,则不得不依赖本地区外或国外成熟产品填补本地区航空产品的空白。采购国外产品不仅面临卡脖子风险,购置周期长在价格上也缺少发言权;如果不能建立本地区的航空配套产业体现,则在航空产品创新以及取得成本优势上趋于被动。因此,发展本地航空配套产业是实现沈阳航空产业高质量发展的必然要求。

近年来沈阳的航空产业配套正在发力,并将建设目标锁定在推进沈阳主机厂所与相关配套单位共同打造集系统交付、精益校验、敏捷响应为一体的区域集成交付中心,建设保障中心,探索装备持续优化、联合降成本等主辅协同发展的道路。可以预期,一个现代化的“航配市场”将充分调动零部件加工、飞机维修、燃料保障等多项配套能力使其直接链接消费市场,不断增加航空配套产业活力。然而在其背后,航空配套产业规模、产业配套率、配套产业素质、专业化分工协作水平、技术条件、融资环境、市场容量和市场营销环境仍需要进一步规划提升。航空配套企业具有非常高的复杂性,企业和企业之间可能同时具有服务和被服务的关系。因此,如果可以充分挖掘新能源航空产业自身发展的内生动力,并为产业发展提供良好的外部环境和资源条件,包括资金,人才,技术,信息的关系,为电机、电控、电池等中间产品延展出更长的产业链,让最终产品在每一个配套过程中增值,则配套能力将在最终产品的价值上得到充分体现。

2新能源航空发展趋势

“十四五”以来,民用航空局出台《“十四五”民航绿色发展专项规划》,明确了“十四五”时期民航绿色发展的目标要求和主要任务,内容涉及从“节能减排”转变为“绿色发展”;出台《“十四五”民用航空发展规划》,提出未来将完善民航参与碳市场相关政策标准,设计基于市场的运输航空飞行碳减排机制;出台《关于“十四五”期间深化民航改革工作的意见》,提出将在空域优化与改革、政府资源调配、法律法规制定、新技术应用和绿色民航机制等方面促进航空业绿色转型。为此,民航局出台的系列政策文件,为电动飞机发展提供了强有力政策支持。

为抢抓航空动力变革机遇,加快培育航空产业新业态,工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局等四部门也联合印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》(以下简称《纲要》),其中提出到2035年新能源航空器成为发展主流。

《纲要》提出了2025年和2035年“两步走”目标。其中到2025年,国产民用飞机节能、减排、降噪性能进一步提高,航空绿色制造水平全面提升,绿色航空产业发展取得阶段性成果,安全有效的保障体系基本建成。使用可持续航空燃料的国产民用飞机实现示范应用,电动通航飞机投入商业应用,电动垂直起降航空器(eVTOL)实现试点运行,氢能源飞机关键技术完成可行性验证,绿色航空基础设施不断夯实,形成一批标准规范和技术公共服务平台,有效支撑绿色航空生产体系、运营体系建设。

到2035年,建成具有完整性、先进性、安全性的绿色航空制造体系,新能源航空器成为发展主流,国产民用大飞机安全性、环保性、经济性、舒适性达到世界一流水平,以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备实现商业化、规模化应用。

《纲要》提出,坚持多技术路线并举,积极探索绿色航空新领域新赛道。按照技术成熟度,稳步推进技术攻关,“十四五”期间,小型航空器以电动为主攻方向,干支线等中大型飞机坚持新型气动布局、可持续航空燃料和混合动力等多种路线并存;同时,积极探索氢能源、液化天然气(LNG)等技术路线,前瞻布局未来产业。[1]

可以预见,在国家政策及低空经济巨大的市场前景和经济潜力的激励下,伴随着我国新能源相关技术以及配套产业和相关服务的日益发展,新能源航空器市场发展也将日新月异。新能源配套企业应该抓住机会,深刻理解新能源飞行器使用特点的独特技术路线,逐步开发出形成针对飞机应用特点的、结合飞机特有使用要求和应用场景的技术研究与符合新能源飞机特有各项适航法规要求的通用航空产品。技术的进步、产品制造与服务的现代化将推动新能源电动飞机向着更加绿色、高效、智能的未来迈进,为航空业的可持续发展贡献力量。

3绿色集聚发展内涵

产业绿色集聚指本地航空产业以安全、环保、融合等理念作为相互吸引的需求,形成以优势产业为核心与其它产业形成地理位置上靠近的集聚发展方式。新能源是航空产业环保的核心要素之一。国内的新能源航空市场还有待进一步开发,在资源受限的环境条件下依靠资源禀赋利用现有的产业基础,优化产业融合,形成围绕信息资源的上下游合作关系。绿色意味着自发生长扩大产业规模,减少资源的浪费,转变发展方式,以优质资源的高效利用吸引企业形成集聚。一方面产业集聚可以促进产业融合。绿色集聚最重要的内容是通过绿色的生产要素吸引企业形成集聚后,对绿色化、智能化、融合化的生产平台进行产业融合,形成产品创新,从生产角度提高生产效率与降低生产成本,从消费角度可以提升消费体验,追求新颖、便捷和舒适,新型的娱乐设施也将不断地被引入运载平台中。规模化的配套企业在提升配套能力的同时可以促进实现军民融合、有人无人驾驶融合、汽车飞机融合,确保国内航空产业链安全完整,提高配套产品先进性。能源航空与关联产业的深度融合一方面可以降低市场狭小的劣势,另一方面也可以为其它产业打开地理空间维度,为带动区域经济发展做出贡献。产业融合会改变原有产业形态,带来生产与公共服务效率提升以及成本降低,或增加消费品的供给、提升消费体验,实现生产以及消费升级。新能源航空产业融合则为沈阳发展配套产业创造出更广阔的前景。

另一方面,产业集聚可以促进产业可持续发展。国防科技大学孙浩翔提出了产业生态学视域下产业集聚的机理,改理论认为认为企业间的集聚具备一定的生命周期,如果发展动力可以在衰退周期内持续刺激种群增长,则集聚可以实现持续发展,并利用种群规模logistic增长曲线模拟种群规模生命周期。集聚的产业以绿色生产要素为资源,减轻了环境对于企业种群生长的限制,另外通过产业融合的方式使种群间产生更多的共生或者偏利共生等关系。[2]

4绿色集聚发展路径

在传统的集聚模型中,企业会向向往的生产要素集聚,绿色集聚中,核心要素是产业安全以及生产安全监管以及环保约束。当产业发展速度加快,环境资源约束日益凸显,能源价格会相应水涨船高,产业难以实现可持续的发展。与此同时,安全问题随着发展速度加快也会变得日益严重。

4.1激发内生动力,确保产业安全

当本地的航空配套企业不能支撑起主机制造企业时,主机企业会更多的需求与外部配套企业的联系。新能源航空集聚的重要内容之一是满足本地主机企业的需求。当下,不少民机主机单位选择购买国外航空货架产品,考虑国外产品质量上乘同时可以选择价格相对较低的品类进行采购,越来越多的企业在适航取证中需要提供产品数据支持时遇到了许多困难,甚至后续有被供应商卡脖子的风险。因此国内越来越多的主机厂考虑国产化替代,新能源航空配套国产化替代是配套产业发展的重要内生动力,同时也是保护国内新能源航空产业安全的重要产业备份内容。国产化替代浪潮对沈阳乃至国内的航空产业都将产生重要的影响。在类似国产化浪潮这样巨大影响下,还需要优化产业链条结构疏导资源,开放政策,开发项目,激发创新功能,调动市场潜力,不断激发系统内生动力。以充满活力的市场吸引企业集聚融入航空产业发展。

国产化替代的兴起也促进了国内适航试验能力的提升,便于形成提升自身设计制造能力的正向循环。同时新能源航空器试验能力提升也增加国内适航的话语权,产业链的力量也在此凝聚,形成国内新能源航空产业安全的重要保障。当零部件制造企业来自国外时,集聚中的企业可以为本地客户提供在国外供应商处难以得到的适航或说明手册的增值服务。运行、维修以及零部件经销单位和适航单位形成集聚后,便于本地的运行和维修企业形成一份大额的订单,把握与国外供应商议价时的主动权。双边协定政策可以给主机厂、零部件制造商更多便利取得适航认证,当双边认证出现争议时,试验中心可以为补充试验提供便利,同时也扩大了试验中心建设需求。产品安全水平通过绿色集聚中中产学研合作进行提升,产学研合作根据市场需求创造了不同的配套模式,既满足市场需求,提升国产化产品水平,同时也在进一步增强产业安全韧性,在风险发生时,融合产业能够具备抵抗风险的能力。

4.2融合安全文化,优化集聚生态

绿色集聚除了可以通过集中的需求吸引企业进入以外,也有利于安全管理的覆盖和安全文化的传播。当企业需求不同行业不同安全能力的企业共同参与生产时,有可能引起行业间安全标准的混乱以及加剧企业的无序竞争,增加安全风险,从而给企业发展施加负面影响。企业在绿色集聚中共享安全氛围可以在生产效率规模与安全的持续发展之间找到最佳平衡。

产业的集聚形成一定规模随着时间的推移,集聚产业以及航空从业者都会将安全知识趋向隐性化和个人化。因此,要破除安全知识隐性化和个人号就意味着大家有共同的安全发展理念和共识,形成由于物理临近而产生的高效率产业安全交流和安全检查,以及由此形成相互信任的基础。

在生产环境中,集聚中的企业会不断地就产品质量、安全等要求进行交流。而这些要素经过适当的转化,会变成企业寻找的重要的配套资源,利用这些资源可以形成强大的配套产业。新的安全要求经过转换风险和相应的金融服务;旧的安全要求经过转换可以变成知识、制度以及服务。对比国外的航空企业,我国的航空运输没有与金融服务形成有效的配套,金融不仅可以帮助配套企业控制风险,也将为适航申请人解决飞机研制试验过程中资金上的问题。我国航空企业普遍较为年轻,不够重视安全问题研究和积累,对于老牌国有航空制造企业,在安全问题的总结和提升上也有所缺失。如果能充分利用这部分资源将会将会给养更多的航空企业。

4.3突出支柱优势,促进产业分工

产业的组成对于集聚的发展至关重要。集聚中的蜘蛛企业总体上会更多帮助小规模的配套企业较,近似于自然界中的偏利共生关系。集聚中的支柱企业需要起到维护资源环境以及安全氛围的稳定,关系到企业间配套关系的稳定和发展。

支柱产业在绿色集聚中具有独特的地位,支柱产业对于集聚中的配套企业具有筛选功能,一方面通过配套企业的产品质量和服务,另一方面,也可以通过产品的适航。对于已经具备适航能力的新能源航空配套则可以大大提升支柱企业产品适航的进度。与科研形成的集聚不同,科研内容大部分是保密的,不偏于产业上下游之间信息交流,而适航形成的集聚是以成熟技术更加开放以便取得公众信任形成的集聚。

在集聚中,适航也可以从公共角度对还未成长起来的支柱企业和中小企业进行区分。对于支柱产业的培养,从适航角度需要降低安全能力弱申请人的取证预期,另一方面,适当提高安全能力强但是从属于其他产业的申请人取证预期,在集聚发展起来之后将有助于产业分工。良好的产业分工将有助于产业集聚内形成更好的分工合作,产业结构稳定以及产业备份,在遇到环境变化时提高抵抗风险的能力。除了适航政策手段以外,在航空产业链中,无论对于设计、生产还是适航,要素最集中的环节是试验。试验的质量和成果影响了配套企业输出的效率和成本,形成了对配套企业的区分,关乎配套企业的生存;试验的多方参与沟通和环保则会产生重要的外部性影响。如果在试验中核心企业可以为中小企业提供资金、人才、信息全方位的支持,则必然会吸引中小企业。

4.4促进外部融合,努力进军海外

配套企业发展壮大不能仅仅依靠集聚内的核心企业获取资源,企业为了生存必须具有从外部获取资源的能力。外主机制造和配套企业面向外部市场可以共享资源,外部的消费者也可以实现采购一条龙。在适航认证的帮助下,零部件企业可以进一步通过已经取得的适航证件扩大宣传,甚至在适航以及双边认证的帮助下进一步走出国门。同样,对于在国内寻址设计生产加工飞机的适航申请人来说,沈阳将成为一个非常好的选择。在聚集了一定量的飞机主机厂之后,国外的优秀零部件企业进入将成为沈阳提升配套能力的重要一环。国外零部件制造商不仅可以帮助国内飞机制造厂商提升产品品质,同样会因其系列化的产品为大型飞机零部件供应提升效率,改善本地飞机维修能力,在飞机零部件拆解和测试能力上让沈阳再上一个台阶。基于飞机维修单位拆解和测试能力提升后,试验中心的试验能力将进一步加强,实现闭环,每一个环节都会正向促进产业链发展,直到国外零部件供应商和本地涌现的配套零部件制造商出现发展平衡。在另一个循环中,试验中心的建设也将为飞机运行做出贡献。试验中心需要承担试验试飞任务,需要依托于一个或多个中小机场。建设中将采购先进的运行和保障设备,起初沈阳在这一类设备的生产上不占优势。随着需要保障的试飞机逐渐增多,机场需要不断投入升级扩建以及设备采购当中。本地已经壮大的地面设备企业可以为飞机运行提供部分设备支持。随着无人驾驶航空器的兴起,在试验中心选定的无人驾驶航空器地面保障设备经过采购改进试验不断迭代,最终用于服务沈阳本地的飞机运行企业,也将使沈阳的无人驾驶运行配套服务居于领先地位。

参考文献

[1]刘翔,竺宏杰,张爱聆,等.新能源航空发动机研究进展与展望[J/OL].航空工程进展,1-12.

[2]孙浩翔.产业生态学视域下国防工业产业集聚的机理与路径研究[D].国防科技大学,2020.

[3]基金项目:沈阳市哲学社会科学规划课题(SY20230245Y)。

作者简介:邹环(1988-),女,汉族,辽宁沈阳人,博士,区域经济学,航空产业经济。

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