根據美國海軍情報局(CNI)最新統計,以海軍主戰艦數量和總噸位計算,中國擁有包括航母,兩棲攻擊艦,登陸艦,驅逐艦,護衛艦,戰略核潛艇,攻擊潛艇(包括核潛艇),其他戰艦(掃雷艦,運輸艦,醫療艦,補給艦,偵查測量船)共481艘,已經超過美國356艘總數。
中美艦船最新數量對比情況
(來源:美國海軍情報局CNI)
我國海軍三大艦隊艦艇配屬情況
(來源:Office of the Secretary of Defense 2016《中國軍力和安全發展報告》)
CNI預計按照現有發展速度,到2016年中國將超過俄羅斯海軍成為世界第二大海軍,到2020年,潛艇、水面戰艦及其它水面船舶生產量將居世界第一。
在新艦建造上,根據中國權威軍事專家,國防大學教授、空軍大校侯小河分析,2015年新增國防費將主要集中于人員生活費、訓練維持費、裝備采購和維修費三大領域,各占約三分之一。按照2009年海軍所獲軍費預算占解放軍總預算的30%估算,預計16年海軍裝備采購維修投入995億元。假設軍費未來保持年7.5%低增速水平,則未來10年海軍裝備市場空間1.4萬億元。
相比新艦建造,升級改造可花費更低成本達到新艦的同等戰力,并有效節省研發、試驗時間。目前中國有大量舊艦需要改造,通過統計中國主力戰艦歷史改造情況可看出,舊艦的服役時間正逐步縮短,武器導彈、雷達電子戰系統成為最主要的升級方向。
中國第一、二代驅逐艦舊改造情況
(來源:環球網)
目前中國擁有唯一一艘建成航母遼寧號已形成航母編隊雛形。2013年11月遼寧號開赴南海訓練時首次展出航母編隊包括:航空母艦1艘、驅逐艦3艘(052C型1艘、051B型2艘);護衛艦3艘(054A型)各型艦艇共7艘。后又配置綜合補給船和核潛艇配置各2艘,搭載艦載機24架。
遼寧號航母編隊示意圖
(來源:鳳凰網)
國防部10月27日發言證實我國首艘國產航母主船體已在塢內合攏成型,航母建設正式步入快車道。
國防部歷次關于首艘航母的官方發言
(來源:中國國防部)
中國海軍正由防御向合作,由近岸近海向遠海快速發展,需要更多的航母編隊支撐。近年來,中國屢次開展亞丁灣等海域的護航行動,加強與多國護航力量交流合作,也增加了對于軍用艦船以及高性能電子化裝備的剛性需求。
我國海軍發展歷經階段
(來源:中國產業信息網)
美國近十年內派出航母戰斗圈外出執行任務有一大半針對的都是亞太地區。
近十年美國派出航母戰斗群外出執行任務情況
(來源:《參考報消息》、環球網等)
另一方面,美國新任總統特朗普上臺,中美關系不確定性增強。特朗普還承諾將開啟數十年來最大規模海軍建設,大型海面作戰艦、兩棲指揮艦、核動力航母加速擴充。
特朗普承諾開啟大規模海軍建設
(來源:《海軍時報》)
從防御角度出發,我國都應該加強軍事裝備實力,以應變美國的挑釁或攻擊。
一艘航母涉及到國家的航天、航空、船舶、兵器、電子,主要的核工業等一些國家核心的軍工企業和重大的科技領域,其產業鏈主要分為四大板塊:
(1)船機制造:航母艦體、水面戰艦、艦載機
(2)動力系統:艦載機發動機、艦艇燃氣輪機
(3)電子系統:C4ISR(指揮、控制、通信、計算機、情報及監視與偵察)
(4)高端材料:合金鋼、鈦、鈦合金、高溫合金等復合材料
航母
航母全壽命內各項費用包括建造費、中期改裝費、直接與間接使用維護費、退役處置費等多個部分,工程巨大。以美國的“福特”號航母為例,其最終的全壽命周期費用預計將超過2500億美元。
航母建造費:航母建造涉及鋼板、材料、切割焊接、舾裝與系統等自制件加工和安裝、動力裝置、電力電氣裝置、武器系統安裝、油漆、線纜鋪設等極其繁雜的環節。
中期改裝費:航母建成后一般擁有50年左右的漫長服役期,期間都要進行一定程度上的中期現代化大修,包括常規動力航母的艦體、動力裝置檢修、系統改進和現代化改裝,以及核動力航母核反應芯更換等。
直接與間接使用:一艘航母編制人員多達千人,運營期間將支付大量的人員工資、礦物燃料消耗與基地維護等使用費用。
退役處置費:包括核動力航母的核廢料貯存,以及常規動力航母從退役后的后備役艦隊拆解出售等系列費用。
美福特級超航母建造花費堪比一座城市,涉及多行業融合
(來源:Newport News Shipbuilding)
我們保守按照中國早期國產航母對標美國小鷹級航母,到2020年后期對標美國尼米茲級核動力航母估算,未來10年保守估計3艘航母建造市場規模近千億元,全壽命市場規模有望突破5000億。
艦載機
參照美國一般核航母實際費用,以“布什”號為例,航母建造費用62億美元,而航母艦載機價格達到68億美元。艦載機采購費與航母造價基本相當。
艦載機發動機
由于推力、海上腐蝕性等多方面的高要求,艦載機發動機的制造難度遠高于飛機發動機。
艦載機動力裝置的特殊要求
(來源:新浪軍事)
目前一系列國產艦載機發動機進入小批量生產試配新機階段,批量列裝航母仍然任重道遠。目前主要艦載發動機太行發動機、岷山加力發動機等由沈陽黎明公司、貴州航空發動機研究所等研制。
國產太行發動機
(來源:百度圖片)
船舶動力裝置
相比機械使推進系統(燃氣輪機),電力推進系統可有效提升船舶的機動性和舒適性,以適合裝備高能武器,同時降低噪聲振動,降低碳排放。
世界領先的船舶經紀公司和研究機構Clarkson公司表示,2004-2014十年間,安裝電力推進系統的船舶數量以每年12%的速度增長,這一數字比全球船隊數量的增長速度快3倍。
1971-2015全球電力推進船交付數量(艘)
(來源:中國產業信息網)
按照上述海軍裝備每年955億元規模(其中1/3用于裝備采購)預計,根據歷年海軍裝備投資占比與全電系統占造船總價比重,預計2016 年軍用船艦動力推進系統的市場規模達40億元。假設軍費保持7.5%低增速,未來10年全電系統軍用市場規模400億元。民用市場將超千億。
在市場競爭格局上,中船重工集團七一二所已首次成功完成10MW等級大功率船用電力推進系統及關鍵設備的研制,將我國自主研發的船用電力推進系統最大功率提升一倍。湘電股份最新公告以12.35元的價格定增25億元,其中19.5億元擬用于艦船綜合電力系統系列化研究及產業化項目。
中船重工712所船舶綜合電力推進裝置
(來源:百度圖片)
航母用復合材料
航母腐蝕環境多樣,防護要求極高且設備眾多,腐敗故障影響大。結合美軍裝備材料發展歷史看,鋼材技術的每次突破都會幫助航母減重并節省大量成本。
目前世界上能制造航母、潛艇用鋼的只有美國、日本、法國、俄羅斯等少數幾個國家,中國尚未突破航母用大單重高強度大寬厚板等核心技術。
艦載機用復合材料
美國國防部曾經強調,只有復合材料才有足夠的潛力讓戰機獲得20%-25%的性能提升。目前國產軍機已批量使用復合材料。
1)高溫合金是軍民航空發動機及地面燃氣輪機熱端部件不可替代的關鍵結構材料。斷裂韌性等綜合性能。在先進航空發動機中,高溫合金用量占發動機總重量高達60%以上。
結合軍機、民機、燃氣輪機、汽車渦輪增壓以及核能需求,我們測算未來20年我國高溫合金年均母合金銷售市場規模662億,年均葉片維修市場規模1003億,合計年均1665億人民幣。
我國葉片維修及高溫合金市場規模
2)碳纖維能夠耐受高溫而不失強度,對一般的酸、堿有良好的耐腐蝕作用,代表輕質材料前沿。目前美歐等發達國家已將碳纖維應用到先進戰斗機發動機,承擔發動機熱端部件,相比之下國內尚處于材料小批量生產階段。
(來源:World AirForce,中國商飛)