从ARJ21看C919大飞机取证之路.pdf

请 仔 细阅读 在本报 告尾部 的重要 法律声 明 从 ARJ21 看C919 大飞 机取证之 路 国防军工 事 件 概 述： 11 月 27 日，中国民用航空器适航审定中心向 C919 签发首个 型号检查核准书（TIA ） 。这 意味 着 C919 飞机构型基本到位， 飞机结构基本得到验证，各系统的需求确认和验证的成熟度能 够确保审定试飞安全有效；同时也标志着 C919 飞机正式进入 局 方 审 定试 飞阶 段。 分 析 与 判断 ： 本篇报告全面复盘国产首款投入运营的支线民机 ARJ21 的适航 取证之路，对 C919 大飞机的取证时间做出预测。 1、 我们认为，TIA 是进入局方审定程序的前置条件，而局方审 定的结果就是获得适航 许可证，TIA 的签 发意 味 着 C919 开始 向 适 航 取证 发起 最后 冲刺 。 2、 我 国民 用客 机 在设 计制 造水 平 方面 与国 外相 差 不大 ，真 正 阻碍 ARJ21 和 C919 飞机迈向商业运营的是适航取证阶段。适 航证 主 要包 含型 号 合格 证（TC ） 、 生产 许可 证（PC ）和 民航当 局对每架飞机制造符合性的批准（AC）， 这三种证书（TC 、 PC 、AC ） 在管 控 范 围上 层 层递 进 ， 重要 性 和 获得 难 度逐 次 下 降 。我们认为，民航当局制定的适 航标准相对严 格、适航审定 当局缺乏完整的适 航审查体系、ARJ21 缺乏 前级 机 型的 研制 经 验，是导致 ARJ21 取证时间长达 6 年的三大原因。 3、 相比于 ARJ21 ，虽然 C919 试飞科目更多，难度更大，但是 后者投入试飞的飞机 数量和场地数 量更多，尤其 是阎良综合气 候实验室的建成使用 ，可以突破高 温高湿、高寒 、自然结冰等 科目对自然气候条件的依赖 。 另外， 民航当局在 ARJ21 适航取 证过程中锻炼了能力，积累了经验，建立了体系。 目前 C919 全部 六架 试 飞飞 机均 已投 入试 飞， 在全 国多 地进 行 “多线程”试飞取证 工作。今年虽 然受到 了包括 新冠 疫情 在内 的多种因素影响，C919 依旧 准时 完成 了既定目标，获得 TIA ， 没有耽误进度。 我们判断，C919 的 适 航取 证 要 比 ARJ21 顺 利 ， 预 计能 够在 2021 年如期取得适航证。 4 、 目前 ARJ21 机型 年 产量 20 余 架 ，单 价 约为 2700 万-2900 万 美元 ， 低于 国 外同 类产 品， 性 价比 较 高。 受 需求 拉 动， ARJ-21 飞机 已 启 用第 二 条生 产 线， 产 量由 2018 年的 15 架 提升至 目 前的 22 架。 后续 还将 扩 产。C919 大飞机 属于 单 通 道 中型 客 机， 目 标市 场主 要是 国 内市 场 干线 航 线， 是 波音 737 和空客A320 的重 要 潜在 对 手。 评级及分析师信息 Table_IndustryRank 行业评级： 推荐 Table_Pic 行业走势图 分 析 师 ：陆洲 邮箱：luzhouhx168 SAC NO ：S1120520110001 联系电话：010-59775364 -8% 7% 22% 37% 52% 67% 2019/12 2020/03 2020/06 2020/09 2020/12 国防军工 沪深300 证券研究报告|行业 深度 研究报告 仅供机构投资者使用 Table_Date 2020 年 12 月 03 日 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 2 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 5 、2020 年 11 月 26 日中 国 商飞 发 布 的 中国 商 飞市 场预 测 年报（2020-2039 年） 中 预测 ， 未来 20 年， 中 国航 空市 场 将接收 50 座以上客机 8725 架， 市场 价 值约 1.3 万亿美元 （以 2019 年目录价格为基础） ，折合人民币约 8.97 万亿 元 ， 平均 年 需求4500 亿元。 投 资 建 议： 机身、发动机和机 载系统是 大 飞机 三大 组成 部分 ，其 中 机身 包 括前机身、中机身 、后机身、 机翼、尾翼 等 ，约 占大 飞 机整 体 造价的 30% 。中 航西 飞 承 担了 C919 飞机 6 个 主要 工作 包 和 ARJ21 支线客机 85% 以 上零 部件 制 造， 是国 产 民用 飞机 生产 的 主力军。在零部件 方面，中航 机电与中航电 子分别作为 我国飞 机机载设备中机电 板块和航电 板块的龙头企 业，在进口 替代进 程中将发挥重要作用。 风 险 提 示： ARJ21 交付不及预期，C919 取证过程不顺利。 盈 利 预 测与 估值 重点公司 股票 股票 收盘价 投资 EPS( 元) P/E 代码 名称 （元） 评级 2019A 2020E 2021E 2022E 2019A 2020E 2021E 2022E 000768 中航西飞 32.01 买入 0.21 0.26 0.44 0.55 146 114 67 54 资 料 来 源：wind ， 华西证券研究所，截至 2020-12-01 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 3 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 正文目录 1. ARJ21 飞机 为 中国民 航机开 路. 2. 型 号合格 证（TC ） 一道无 法绕过 的高山 路 . 2.1. 从立项 到首飞 ，我国 项目进 度不落 下风 . 2.2. 适航取 证是决 定大飞 机迈向 商业运 营的核 心 . 2.3. 从 ARJ21 取证 过程 看C919 . 3. C919 面朝大 海，春 暖花开. 3.1. ARJ21 的 国际市 场之殇. 3.2. C919 国际通 行证或 将就位 . 3.3. 大小飞 机，均 有大机 会 . 4. 重 点标的 推荐. 风 险提 示. 图表目录 图 1 ARJ21 新支 线客机 . 图 2 ARJ21 大致 发展历 程 . 图 3 C919 和ARJ21 目前所 处发展 位置 . 图 4 C919 和ARJ21 与其竞 争机型 首飞到 取证间 隔天数 对比 . 图 5 我 国民航 取证困 难原因 . 图 6 我 国民用 航空制 造业起 步较晚. 图 7 美 国麦金 利综合 气候实 验室 . 图 8 A350 正 在麦金 利实验 室进行 高寒试 验 . 图 9 C919 转 场东营. 图 10 C919 转场 瑶湖 . 图 11 ARJ21 与竞争 机型客 户和累 计订单 对比. 图 12 ARJ21 未取 得FAA 适 航认证 主要原 因 . 图 13 我国 民用运 输飞机 在册架 数及增 速 . 图 14 2019 年我 国民用 客 机类 型占比 . 图 15 大飞 机各组 成部分 价值占 比. 图 16 中航 西飞 2015 年-2019 年营业 收入及 增速 . 图 17 中航 西飞 2015 年-2019 年归母 净利润 及增速. 表 1 ARJ21 、C919 和 A320 发展进 度对比. 表 2 波 音、空 客典型 机型首 飞至交 付间隔 天数 . 表 3 ARJ21 取证 历程 . 表 4 ARJ21 和 C919 首飞到 取得 TC 期 间试验 . 表 5 C919 取 证阶段 的优势 与劣势 . 表 6 ARJ21 与 C919 的竞争 优势 . 表 7 C919 供 应商列 表 . 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 4 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 飞机制造是一项技术含量高，考验全产业链以及国家整体实力的产业。我国在民 用客机方面，真正按照国际标准且自主研制、生产的常规客机以 ARJ21 和 C919 为代 表。目前 ARJ21 已投入商业运营，C919 还处于申请适航证的试飞试验阶段。 11 月 27 日， 中 国 民用 航空 器适 航审 定中 心向 C919 签发 首 个型 号检 查核 准书 （TIA ） ，由此，C919 的研 发制 造工 作 将进 入局 方 审定 阶段 ， 局方 审定 的 结果 就是 获 得适航许可证。 因此，TIA 的签发意味着 C919 开始 向 适航 取证发起最后冲刺 。 中国 商飞此前的时间表预计在 11 月完成获取 TIA 的工作，虽然受到了包括新冠 疫情在内的多种因素影响，但是依旧准时完成 了 既定目标，没有耽误进度 。 C919 总设计师吴光辉曾表示， 国 产大 型客 机 C919 计划在 2021 年取得适航证。 但参考 ARJ21 长达6 年的取证周期，以及这种重大项目中存在的诸多不确定性，对此 市场质疑声音不断。本篇报告中我们将从 ARJ21 的发展历程探究 C919 的取证之路， 判断 C919 能否如期在 2021 年取得适航证，并挖掘民用飞机产业链内相关公司的投资 机会 。 1.ARJ21 飞机 为中国民航机开路 民用飞机被业内分为支线飞机和干线飞机。我们国家的定义是 100 座以下的飞机 为支线飞机，主要在国内城市之间飞行，100 座以上是干线飞机，多用于国与国之间、 洲与洲之间长途飞行。目前的干线飞机市场几乎被波音和空客两家公司垄断，支线飞 机主要由加拿大庞巴迪、巴西航空垄断。 ARJ21 新支线飞机是我国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的 中短程新型涡扇支线客机，也是中国首次按照 FAR25 部申请美国联邦航空局（FAA） 型号合格证的飞机 。 图 1 ARJ21 新支线客机 资料来源： 互联网，华西证券研究所 ARJ21 是我国第一款正式投入商业 运营的支线客机。2016 年 6 月 28 日，成都航 空公司航班号为 EU6679 的 ARJ21-700 飞机搭载 70 名乘客从成都飞往上海，标志着中 国自主研制的首架喷气式支线客机 ARJ21 正式以成都为基地进入航线运营，这是中国 民用飞机发展的重要里程碑，中国的天空首次迎来自己研发的喷气客机。 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 5 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 尽管在过去四年多的商业运营中，ARJ21 的航线已经覆盖了 64 座城市，安全运 送超过 130 万名旅客，取得了相当优异的成绩，然而在成功运营的背后，ARJ21 在我 国自主知识产权飞机发展的道路上可谓一路坎坷，走了不少弯路，从研制到取得适航 证再到正式投入商业运营历经了无数困难。也为后续大飞机 C919 和 C929 从立项、研 制到商业运营的发展之路起到了灯塔的作用 。 ARJ21 于 2002 年 4 月经国务院批准立项，从研制生产到 2016 年正式投入商业运 营共经历了 14 年之久。其中 ARJ21 的商业运营之路大致可分为立项研制首飞 各种试验飞行取得适航证、生产许可证等各类证书交付航空公司投入商业运营等 阶段 。 图 2 ARJ21 大致发展历程 资料来源： 中国商飞官网，华西证券研究所 从一 架支 线客 机自 立项 起 到投 入商 业运 营的 角 度看 ，14 年 的周 期可 谓漫 长， 例 如与 ARJ21 相同定位的庞巴迪 CRJ900 从 1999 年推 出方 案 到 2003 年交付使用仅用了 4 年时间；但从我国航空业整体发展的角度看，我国民用客机实现从零到一的突破可 谓神速 。 国务院批准立项 2002 年4 月 完成预研，转入 详细设计阶段 2003 年11 月 由详细设计阶段 转入全面试制阶 段 2006 年5 月 首架 飞机于上海 总装下线 2007 年12 月 ARJ-21 飞机101 架机首飞成功 2008 年11 月 实现城际飞行从 上海转场至阎良 2009 年7 月 完成高寒、高温 高湿等飞行试验 2010 年 完成 颤振试飞通 过中美两国联合 审查 2011 年8 月 项目正式进入型 号合格审定试飞 阶段 2012 年2 月 获得中国民航局 型号合格证 2014 年12 月 首架交付机交付 给成都 航空 2015 年11 月 首 架飞机正式投 入航线运营 2016 年6 月 取得中国喷气客 机首张生产许可 证 2017 年7 月 收获季来临，签 署数十架购买协 议 2018 年 完成首航执飞任 务 2019 年7 月 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 6 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 2. 型 号 合 格证（TC ） 一道无法绕过的 高山路 一架 飞 机从 首飞 到 真正 投入 商业 运 营大 致需 要研 发 试飞 、适 航试 验等 等 项目 。 ARJ21 已于 2014 年 12 月拿到型号合格证（TC，适 航证 之一 ） ，两 年多 之后 又再 次拿 到了 生产 许可 证 （PC ，适 航 证之 二） ， 截至 目前 已 经成 功商 业 运营 四年 有 余； 而目 前 C919 仍处于首飞成功之后的高强度、大密度的试飞当中，近日，C919 取得中国民用 航空器适航审定中心签发的型号检查核准书 ，正式进入 局方审定试飞阶段 。 一般而言，适航取证阶段是指从飞机首飞到取得型号合格证这一阶段，该阶段对 于我国 C919 大飞机投入商业运营、迈向国际市场是最为艰难且重要的考验 。 图 3 C919 和 ARJ21 目前所处发展位置 资料来源： 互联网，华西证券研究所 ARJ21 项目的价值不仅在于积累了商用飞机研制的完整经验，还建立了一个完整 的民机试验试飞体系，与此同时，中国民用航空局（CAAC ）也具有了与世界同行同等 的 适 航 审 定 能 力， 完 成 了 一 整套 “ 取 证 ”之 路 。其中所获得的经验，部 分已经在 C919 上开花结果 。 2.1. 从 立 项到首飞 ，我国项 目进度不 落下风 飞 机的 研制 生产 需 要大 量的 资本 投 入， 每多 花一 年 的时 间就 意 味着 飞机 成本 的 大幅提升。 我国运-10 项目的流产很大原因可以归结为资金的不足。我们抛开 ARJ21 技术方面为 C919 带来的积累和经验，从时间节点上来对比两种机型的发展进度，并 将 C919 和其竞争对手空客 A320 的发展进度也进行对比 。 立项 研 发生 产 总 装下 线 首飞 取 得 型号 检 查 核 准 书 高强度、大密度试飞 适 航试 验 取 得 型号 合 格证 交 付 航 空 公司 适航取证阶段 C919 所 处 位 置 取 得 生产 许可 证 ARJ21 所 处 位 置 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 7 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 表 1 ARJ21 、C919 和 A320 发展进度对比 项目 ARJ21 C919 A320 时间 间隔 时间 间隔 时间 间隔 立项 2002 年 2007 年 1977 年 型号受理 2003 年 1 年 2010 年 3 年 详 细 设 计阶 段 2003 年 7 个月 2011 年 1 年 总 装 下 线时 间 2007 年 4 年 2015 年 4 年 1987 年 10 年 首飞时间 2008 年 1 年 2017 年 2 年 1987 年 8 天 获 得 型 号检 查核 准书 2012 年 4 年 2020 年 3 年 获 得 型 号合 格证 （适 航证 之一 ） 2014 年 2 年 1988 年 1 年 向 航 空 公司 交付 首架 2015 年 1 年 1988 年 1 个月 正 式 投 向航 线运 营 2016 年 1 年 获 得 生 产许 可证 （适 航证 之二 ） 2017 年 1 年 完 成 首 航执 飞 2019 年 2 年 1988 年 1 个月 目前状态 已正式投入商业运营 获取型号合格证中 已正式投入商业运营 立 项 到 最近 一阶 段所 用时 长 17 年 13 年 11 年 资料来源： 网络公开资料整理、华西证券研究所 首先从表中可以看出，立项到首飞，ARJ21 作为我国第一个真正意义上的民用喷 气式客机花费了 6 年半的时间，C919 和 A320 基本都花费了 10 年。在这 10 年中，考 验的 是 飞机 的 研发 设计 能 力和 生产 制 造水 平 。由 此可 以 看出 ， 我 国 民用 客机 在设 计 到制造水平方面与 国外相差不大。 但从首飞到取得适航证这段路程，ARJ21 走了 6 年， 而 A320 仅仅走了 1 年左右。对比可以发现国外竞争机型从首飞到取证时间间隔明显 比我们短暂。 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 8 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 图 4 C919 和 ARJ21 与其竞争机型首飞到取证间隔天数对比 资料来源： 中国商飞官网，华西证券研究所，注：因数据缺失，部分国外机型的取证时间用正式交付运营时间代替 进一步可以发现，不仅是竞争机型，波音和空客的各类民用机型从首飞到获取适 航证的时间基本都不超过 2 年。由此可见，ARJ21 和 C919 飞机迈向商业运营的最大 难 题 在 于适 航取 证阶 段。 表 2 波音、空客典型机型首飞至交付间隔天数 飞 机 制 造商 飞机型号 首飞时间 交付时间 间隔天数 波音 B737 1967/4/9 1967/12/28 263 B747 1969/2/9 1970/1/15 340 B767 1981/9/26 1982/9/15 354 B777 1994/6/12 1995/6/7 360 B787 2009/12/15 2011/9/26 650 平均天数 393.4 空客 A320 1987/2/22 1988/3/15 387 A330 1992/11/2 1994/1/2 426 A340 1992/4/1 1993/2/2 307 A350 2013/6/14 2014/12/22 556 A380 2005/4/27 2007/10/15 901 平均天数 515.4 资料来源： 网络公开资料整理、华西证券研究所 2.2. 适 航 取证是决 定大飞机 迈向商业 运营的核 心 证券研究报告|行业 深度 研究报告 请仔细阅读在本报告尾部 的重要 法律声 明 9 19626187/2 1/2 01 902 28 16 : 59 一款民用客机若要进入商业运营并量产，需要取得民航当局颁发的适航证，适航 证主 要包 含以 下 三种 证书 ： 型 号 合 格证 （TC ） 、生 产许 可证 （PC ） 、民 航当 局 对每 架 飞机 制造 符合 性的 批准 （AC） 。三证（TC 、PC 、AC）都 是民 航当 局颁 发 给飞 机制 造商 的，仅表明飞机的设计和制造符合了适航要求，包括飞机内部的相关的设备及系统。 这三种证书在管控范围上层层递进，重要性和获得难度逐次下降。在我国这些证书主 要由中国民用航空局（CAAC ）负责。 更重要的是，对于民航总局而言，对 ARJ21 的适航审定也是对适航审定队伍的一 次重 大 考验 。在 中国 民 航总 局颁 布 运输 类 飞机 适航 标准 （CCAR25 ）以 来，ARJ21 是第一个根据该标准进行适航审定的飞机。在 ARJ21 的适航审定中，民航总局的适航 审定人员即是考官，又是考生，因此其取证合格也是对中国适航审定能力的一次检验。 总体来说，ARJ21 适航证的取证过程，也帮助我国建立 了一套完整的适航证测试取证 体系。 由于 对各 类试 验和 证书 申 请没 有经 验 ，因 此 ARJ21 的试 验 取证 走了 不 少弯 路， 其结 果就 是花 费 6 年时 间 才将 型号 合格 证（TC ）收 入囊 中。 以自然结冰试飞项目为 例，为完成 ARJ21 自然结冰试飞，中国民航局的试飞团队从 2011 年至 2013 年间先后 四次前往新疆乌鲁木齐寻找合适的云层。然而仅 2012 年二进乌鲁木齐那次捕捉到了 适合的气象环境。由于那次气象条件很短暂，试飞团队仅完成了部分试飞验证，最终 ARJ21 于 2014 年在加拿大五大湖区域成功捕捉到了合适的气象条件，完成了剩余试 飞验证。 图 5 我国民航取证困难原因 资料来源： 华西证券研究所 此外，我国对航空运输业相关的安全指标各项要求相较其他国家更为严格，2016 年中国民用航空局局长冯正霖表示，我国民航百万架次重大事故率为 0.036 ，是同期 世界水平 0.43 的 1/12 ，这成就的背后是我国民航当局十分苛刻的标准和要求；另一 方面，两种客机目标是国际市场，从设计标准到适航审查流程都采用了国际上最严格 的标准，以便后续能顺利通过 FAA 和 EASA 适航认证，与波音、空客、庞巴迪等国际 航空巨头同台竞技。 因此我们可以将 ARJ21 的 6 年漫长取证之路归结为三点：1 ）CAAC 在制定适航标 准上直接采用了航空强国平行甚至之上的标准，项目数量和难度偏大；2）CAAC 在适 航审 查过 程中 缺 乏经 验， 许 多试 验和 程 序推 进缓 慢 ；3 ）中 国 商飞 相较 波 音、 空客 和 庞巴迪等老牌飞机制造商来说基础薄弱，在飞机的设计、制造方面存在不足，同时又 缺乏前级机型的研制经验。 民航 当局要求相对严格 适航审定当局缺乏经验 缺乏基础，飞机设计制造 能力、经验相对不足 取证漫长而艰难