民航发动机:国际政治关系的另一种隐喻

来源:财新网时间:2020-09-15


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2020年8月26日,美国国务卿蓬佩奥与乌克兰总统通电话,再次表达了对中国企业投资乌克兰航空发动机公司马达西奇的担忧。事实上早在2017年,中国天骄公司就提出要收购马达西奇,并已经成功获得了该公司50%左右股权。但由于美国强硬派的反复施压,乌克兰基辅法院随后以安全调查为由冻结上述股权,并于2020年4月正式驳回了天骄公司解冻股份的上诉。今年8月4日,天骄公司联合乌克兰实力强劲的本土DCH集团向乌克兰反垄断委员会提交收购马达西奇公司股份的申请,以推动反垄断审批,而美国当局则按捺不住再次出手阻拦。一场中乌之间的商业收购为什么会引起大洋彼岸的美国外交部门的多次干预?

马达西奇公司曾是苏联最重要的航空发动机制造商之一,其产品主要广泛应用于直升机和运输机。苏联解体之后,马达西奇公司归乌克兰所有,但乌克兰国内经济发展困难,而且缺乏配套的航空工业产业链,马达西奇生存困难重重;而中国航空发动机产业尤其民航发动机的研制技术尚不成熟,急需寻求突破,加上此前中国企业与马达西奇多次合作参与航展有一定的合作基础,因而对于中乌双方来说,此次收购应当是互利共赢的。但收购成功可能一定程度上提升中国的航发技术,而在当前中美技术竞争狼烟四起的背景之下,航空发动机不幸成为了两国技术战的另外一个重要战场,在关键时刻,蓬佩奥不惜亲自下场,通过外交游说和施压对中国这一重要战略产业的发展进行围追堵截。

作为飞机的动力来源,航空发动机是整个航空工业链的核心环节,它和芯片一起共同构成现代工业皇冠上的两颗璀璨明珠,一国航空发动机特别是大型民航发动机的研制生产能力体现了该国在高端工业领域中的综合技术实力,也是大国技术竞争的必争之地。民航发动机的竞争与合作也就成为国际政治关系的另外一种隐喻。

由于过高的技术门槛和对配套产业链的高标准要求,国际民用航空发动机市场寡头垄断现象严重,大体上呈现“3+3”的垄断格局,即3家独立寡头美国通用电气(GE)、美国普拉特·惠特尼公司(下称普惠,Pratt & Whitney)和英国罗尔斯·罗伊斯公司(下称罗罗,Rolls-Royce),加上3家合资形成的CFM国际、国际航空发动机公司(IAE)和发动机联盟公司(EA)总共6家制造商共分天下,这六家公司在民航发动机市场的份额超95%。


图 全球主要商用涡扇发动机制造商市场份额

如果以国别而论,这6家公司除了英国的罗罗之外,剩下5家要么是美国公司,要么是由美国公司参股并且主导的合资公司,体现了美国在该领域的绝对实力。因此,民航发动机制造商的竞争格局基本呈现美国凭借强大的技术能力和市场份额艳压群芳,独占榜首;作为老牌工业强国的英国也具有独立而完整的研发和生产体系,但与美国相比,市场份额的差距非常明显;法国通过与美国合作在民航发动机市场上获得了较大市场份额,但在技术上高度依赖美国;俄罗斯拥有部分军改民的航空发动机产品,有一定的研发和生产技术积累,但无法实现高品质量产,其产品性能和市场份额都与美、英、法相距甚远;而中国虽然具有一定的军用航空发动机的研制能力,但在大型民航发动机领域可谓空白,其首款自主生产的商用涡扇发动机仍在研发中,何时能真正投入运营还没有准确时间表。在上述五国之外,即使是拥有三大重工企业的日本和老牌制造强国德国,均尚不具有民航发动机的系统研制能力。


一、美国:技压群雄、一枝独秀

在当今国际政治舞台上,美国是当之无愧的霸权国,拥有着超强的政治经济实力;在民用航空发动机领域,美国也处于独一无二的绝对优势地位。在三大独立航发寡头中,有两家即普惠和通用电气均为美国企业,这两家公司合计占据全球民航发动机市场份额的30%。而另外的三大合资企业中,EA是由通用电气和普惠两家公司平股合资而成,是地地道道的美国公司;IAE和CFM也是均由美国公司参与投资和主导。美国在航发领域的垄断地位可以说超过了任何其他产业,给其带来了巨大的政治权力,使得美国有能力封锁技术、断供产业链,进而威胁竞争对手。

通用电气公司总部位于美国波士顿,于1892年由爱迪生通用电气公司和汤姆森·休斯顿电气公司合并而成,1917年成立子公司通用电气航空公司(GE Aviation),并于1941年开始涉足航空发动机领域。早期通用电气与普惠一同为美国军机提供动力,二战后发展重心逐渐转向民用领域。通用电气是美国传统制造业的王牌企业,但近年有些微亏损,在2020年《财富》杂志500强中排名77,较前一年下降了近30个位次。

通用电气的主要民用航空发动机产品有CF6、CF34、GE90、GEnx和GE9X等,多为美国波音的宽体客机提供发动机,也有一些用于支线飞机,其中1984年首次运营的CF34已交付了超7500台,主要应用于庞巴迪CRJ系列和中国ARJ21等支线飞机上。GE90属于第三代航空发动机,是波音大型宽体飞机B777的三个发动机供应商选项之一。2017年11月,GE90的衍生产品GE9X在飞行测试中打破前者记录,推力达到13.43万磅,成为世界上推力最大的民航发动机。

不仅如此,1974年通用电气与法国斯奈克玛(Snecma)各出资50%成立CFM国际公司,成为世界上销量最大的民航发动机制造商。其主要产品有CFM56、CFM Leap,主要为A320neo、B737等窄体商用飞机提供动力,中国首款国产客机C919也选用Leap-1C来提供动力。由于性价比高、适用性广,这两款航发产品十分畅销,截止2018年6月,CFM56已生产3万多台,Leap系列更是火爆,自2013年推出以来到2019年12月,已获得超1.9万台发动机订单。由于单通道窄体飞机在民航市场中占据70%的份额,CFM国际公司在窄体飞机发动机市场中的优异表现,这使其成为民航发动机市场上的翘楚。

1996年,波音公司在范堡罗航展上公开了超大载客量的大型客机B747-500X和-600X的样机模型,为了研制这种为超大型客机提供动力的发动机,通用公司与普惠专门平股成立合资企业发动机联盟责任有限公司(Engine Alliance,EA),但由于超大型客机的市场需求不足,这款机型被波音取消,并未真正投入生产。后来EA研制出GP7200发动机,其型号代码“GP”即采用了通用电气和普惠的字头组合,该款发动机旨在与英国罗罗公司的Trent900竞争,一同应用于全球载客量最高的宽体大型远程客机空客A380上,据统计其中约60%的A380选用GP7200提供动力。截止2017年,在已交付的210架A380的发动机中,EA的GP7200和罗罗的Trent 900打成了60:40的市场划分格局。但随着A380的停产,这家合资公司何去何从成为悬念。

美国的另一航发巨头普拉特·惠特尼公司成立于1925年,总部位于康涅狄格州东哈特福德。1929年,波音、普惠等公司联合成立了联合飞行器与运输公司。1934年,该公司被美国联邦政府以反托拉斯法拆分为波音、联合技术和美联航三家,普惠在当时归属于拆分后的联合技术公司。二战期间普惠与英国罗罗公司广泛合作并以此积累技术和生产经验,战后则逐渐脱离罗罗进行独立自主研发并加入民航领域的竞争。相比通用电气,普惠擅长小涵道比的军用发动机,在民航发动机领域并不具优势。2020年4月,联合技术公司和擅长电子、导弹、雷达等国防产品的重要军工企业雷神公司对等合并成立雷神技术公司(Raytheon Technologies),实现能力互补,提高效率,增强市场影响力。当前,雷神技术公司是仅次于波音的全球第二大航空航天与国防公司,除普惠外,柯林斯航空航天、雷神情报与航天公司和雷神导弹与防御公司均为其子公司,实力雄厚,在2020年《财富》杂志500强中雷神技术公司排名119位。

普惠有多种民航发动机产品,PW2000、PW6000、PW1000等主要运用于窄体客机A320系列、A220、B757和部分公务机上,因此和CFM国际公司有激烈的竞争关系;PW4000主要应用于B747、B767、B777、A330等宽体客机上,与通用电气形成竞争。PW1000是普惠设计的最新款发动机,2016年首次投入使用,主要应用于空客A220、A320neo系列等飞机上。但2018年由于多台发动机发生故障,飞机制造商空客宣布停产装备该款发动机的A320neo系列,使用CFM Leap发动机替代。

此外,在1983年,普惠与英国罗罗公司、德国MTU、意大利Avio和日本航空发动机公司共同组建国际航空发动机公司(IAE),生产V2500发动机,主要用于A320系列飞机,以抗衡CFM国际公司。意大利Avio在不久退出了该公司,2011年罗罗公司也将所持股份尽数卖给普惠公司,目前IAE的股东现状为:美国普惠持股25%,普惠瑞士分公司持股24.5%,德国MTU持股25.25%,日本川崎重工、三菱重工和IHI三家航空发动机公司共同持股25.25%,普惠拥有该公司的大部分控股权,其美国属性非常明显。IAE凭借一款发动机V2500就能跻身世界市场前列,占据约10%份额,其原因就在于多家企业的国际合作既提升了生效效率也便于开拓国际市场,每个公司生产自身最擅长的模块,美国普惠生产燃烧器和高压涡轮机,英国罗罗生产高压压缩机、JAEC风机和低压压缩机,德国MTU生产低压涡轮机,日本负责低压压缩系统,意大利Avio设计变速箱,V2500发动机因此成为航发领域最为国际化的一款产品。

这种广泛的国际协作背后,是上世纪80年代大西洋主义的外交理念和新古典自由主义的经济理念共舞的结果。大西洋主义强调欧洲和北美在政治、经济、军事等议题上的紧密合作,以维护国家安全、保卫“民主、个人自由与法治”的价值观,当时的英国首相撒切尔和美国总统里根更是被称为“政治上的灵魂伴侣”,政治搭台为经济合作特别是航空领域的高技术合作提供了可能,而经济学中新古典自由主义的盛行为生产要素的全球自由流动提供了燃料。正是集百家之长的生产协作和政府支持,再加上国际政治合作带来的广泛的市场,才诞生了成本低性能优、产量上世界第二成功的商业喷气发动机产品V2500。可以说,IAE代表了美国领导下的西方国家之间的工业合作网络,也是其政治联盟关系的隐喻。


二、英法:紧随其后、差距明显

英法作为老牌资本主义国家,尤其是英国作为上一任工业霸主,在民航发动机领域的残存实力仍不容小觑。在欧洲整体工业能力呈现不断衰退的背景下,英法两国在民航发动机领域的强悍实力,和德国在汽车、机械等领域的传统力量,共同支撑着欧洲不倒的制造帝国。

英国是继美国之后唯一具有独立和系统研制商用航空发动机能力的国家。英国的罗罗公司正式成立于1906年,总部位于英国伦敦,是世界上最早进行航空发动机制造的企业之一,在两次世界大战中为大量战斗飞机提供动力,其技术实力在上世纪前半叶大大领先于其他发动机制造商。1971年,由于罗罗公司在宽体客机业务上竞争失败,其航空发动机业务收归国有。1973年该公司的汽车业务从中分离,成立了如今广为人知的劳斯莱斯汽车公司。1987年,英国国有资本退出,罗罗公司重归私人所有,但此后一直备受通用电气的巨大竞争压力。由于腐败丑闻和英国脱欧带来的英镑贬值,2017年2月该公司面临史上最大税前亏损46亿英镑,2018年罗罗业务重组,2019年财年收入165.9亿英镑,折合219.73亿美元,较前一年有所上升,其中22%约44.05亿美元收入来自于动力系统。2020年5月,罗罗公司受新冠疫情影响,宣布裁掉五分之一的职工,面临着较大的挑战。

罗罗的主要发动机产品有RB211系列、Trent系列等,多为欧美的宽体客机提供动力。Trent系列发动机主要型号有Trent800、Trent1000、Trent XWB等。Trent1000于2006年首次运行,与GEnx一同为宽体客机波音787提供动力,属于第四代民航发动机产品。2018年由于该系列发动机频出故障,数架B787停飞,罗罗公司的航空部门也因此在当年利润率下降。

法国的航发制造以赛峰集团(Safran)为代表。赛峰集团总部位于法国巴黎,于2005年由斯奈克玛(Snecma)和萨基姆(Sagem)合并而成,在2020年《财富》杂志500强排名中凭借当年284.24亿美元的营业收入排名451,较前一年上升了40多个位次。旗下子公司斯奈克玛以航空发动机为主营业务,能够独立研制军用发动机如M53、M88等。上世纪70年代初,毫无民用发动机生产经验的斯奈克玛为了进军该领域,决定与美国企业成立合资公司,共同开发新项目,从而促成了法国成为世界民航发动机的重要一极。

1971年,斯奈克玛与通用电气初步达成合作意向。但由于涉及关键技术出口,美国政府在1972年阻止了这一项目;而这一项目最终得以继续运行,并最终建立了CFM国际公司则是当时美欧特殊关系下美法务实合作的体现。20世纪70年代初,欧洲一体化快速发展增强了国际影响力,而美国深陷越南战争,在经济、防务等领域上有心无力,对盟国控制力下降,美欧双方力量对比变化,美欧关系由二战后初期的欧洲对美绝对依附趋向控制与反控制。在这种美欧日趋对等的背景下,美国开始调整对欧关系,希望加强与欧洲主要大国的合作来缓解自身的诸多困境。1973年4月,法国总统蓬皮杜访美,在与尼克松的会谈中提及斯奈克玛与通用电气的合作项目,出于互利共赢考虑,双方最终达成一致,美国放弃阻拦相关技术出口法国。1974年,CFM国际正式成立,后来成为民航市场上份额最大的企业。直至今日,CFM国际仍然是美欧特殊关系的重要象征。

三、俄中:前路漫漫、挑战巨大

俄罗斯和中国在初期都更重视军用发动机体系的建设,虽然军用发动机也会为民航发动机提供一定的研发制造技术和经验积累,但由于军用航空发动机和民用航空发动机的技术路线差异越来越大,完全建立在军用基础上的俄罗斯和中国,已经在大型涡扇喷气式商用航空发动机领域和美英法三国的主要航发公司呈现非常明显的代差。特别是中国,大型民航发动机几乎是从零起步,其追赶之路非常漫长。

前苏联是两极格局中的一极,解体后的俄罗斯也仍是“瘦死的骆驼比马大”,其军事实力相当可观。受历史影响,在发动机领域俄罗斯也更擅长军用,民用发动机则主要依靠军转民和“啃”苏联时期的“老本”,创新能力不足,其研制的民航发动机难以进入国际主流市场,大部分只能自产自销。俄罗斯联合发动机公司于2008年整合多家公司而成立,负责生产军用、民航以及太空探索使用的发动机。该公司旗下的Aviadvigatel公司于1934年建立,主要负责民用领域发动机设计制造。该公司的主要民用涡扇产品有PS-90、PD-14和正在研发的PD-35等,主要为各种俄制民航飞机提供动力。PD-14于2014年首次运行,目前已建造13台,与美国普惠PW1000一同为俄式新型窄体客机MC-21提供动力。MC-21是与C919、A320和B737同款的客机,PD-14主要作为普惠PW1000的备份而存在,一旦美国制裁,俄罗斯就可以转而使用这款国产发动机。此外,同属于俄罗斯联合发动机公司的NPO土星公司(NPO Saturn)也具有一定的实力,为大量军用、民用飞机甚至火箭提供动力,主要民用发动机产品有装备于图134客机的D-30和与法国赛峰联合研制的SaM 146涡扇发动机,主要装备于SSJ支线客机。但总体而言,这些航发产品只能证明俄罗斯具备研制喷气式民航发动机的能力,至于其是否具备市场竞争力则完全是另外一回事。

随着经济实力的增长,中国迫切希望补齐民航工业链条,中国商飞的两种机型ARJ21和C919代表了中国民航工业的崛起之梦,前者目前已经交付33架,正处于批量交付的爬坡阶段。但在至关重要的航空发动机上,虽然中国已经能够成熟生产小涵道比军用发动机,如太行发动机,但商用民航发动机的研制却还在路上。民航领域的飞机多使用耗油低、噪音小的大涵道比的发动机,且更讲求利润空间,与军用发动机在演化路径、性能特点上截然不同。

为了摘下这颗“皇冠上的明珠”,中国已立项研发商用航空发动机,并于2016年成立中国航空发动机集团有限公司,整合国内航空发动机设计、研制、生产实力。目前准备用于国产C919客机的第三代民用涡扇发动机产品CJ-1000A已经生产出样机,该款发动机对标CFM Leap系列,以提供备份,目前还没有开展试飞取证工作,即便最为乐观的预计,也要到2025年能够实现商用。更大推力的CJ-2000也在研制的关键期。对于缺乏技术和人才积累的中国民用航发来说,要走完从研发到生产再到盈利的完整商业路径,还需要很长的路要走。

在上述五国之外,其他国家均不具备系统的民航发动机研制能力。德国以MTU为代表,但主要与其他欧美制造商联合设计、制造,不具备独立系统研发实力。日本主要以三大重工业企业为主,即川崎重工、三菱重工和石川岛播磨重工,但三家公司也都以参与欧美制造商项目为主,例如参与普惠PW4000涡扇发动机的开发,在大涵道比涡扇发动机上的系统的独立自主研发能力较弱。

欲戴王冠,必承其重。航空发动机产业的发展对一国的科技实力、军事实力、产业配套实力和政治实力都有极高的要求,只有同时具备上述条件的国家才能摘取皇冠上的这颗明珠。同时,航空发动机这类战略性产业也是国家综合实力的重要组成部分,是国际政治格局的重要体现。不仅如此,这一战略性产业的竞争与联盟也是国际政治关系隐喻,大国之间将航发技术作为博弈筹码,利用“产业牌”和“技术牌”达到政治和战略目的,可谓屡见不鲜。今年2月,美国就利用自身在航空发动机上的垄断优势,一度放风威胁“断供”中国商飞,阻止中国国产客机C919的发展,尽管没有成为现实,但这不啻给中国敲响另外一个警钟;而美国下决心阻遏中国公司收购马达西奇则是另外一种类型的“产业围堵”。对于中国而言,要想摆脱美国的产业和技术绞杀,就必须增强航空发动机的研制能力,尽快开发出具有“备份”能力的国产商用发动机,除此之外别无他途。而中国航发正在自主研制的CJ系列发动机产品能否成功投入运营并经受住市场的检验,以助力中国突破这个最重要的工业短板,唯有时间才能告诉我们。
 

李巍,中国人民大学国际关系学院教授,美国研究中心副主任,经济外交项目组召集人;
向珂妍,中国人民大学国际关系学院经济外交项目组研究助理