大国竞争视角的美国民航机队分析

2024-02-07 02:04

  飞机是民航核心生产工具。美国是世界民航第一大国,民航业发展历史长,市场化程度高,机队特点值得借鉴。综合美国交通运输部、FAA披露数据、国内民航统计数据和航空公司年报等,美国民航机队特点、中美民航机队比较及大国竞争视角思考如下。

  2007年,美国民航在营机队规模首次突破7000架。经过十年发展,2017年以来进入7000架稳定发展阶段。

  2006年以来,美国民航在营机队中波音飞机占比整体逐步提高,由2006年的41%提高到2022年的47%。

  2006年以来,客机、货机平均机龄均呈逐年微幅增长趋势,客机机龄增幅较大,客机机龄长期较货机机龄低10岁。

  2006年以来,经营租赁客机占比整体呈现逐年降低趋势,由2006年的50%降低到2022年的29%;经营租赁货机占比年度变化较小,在20%上下浮动。

  2022年末美国民航在营机队来自11家飞机制造商,波音、空客、庞巴迪的飞机数量占比分别是47%、26%、11%。

  2022年末美国民航在营机队分制造商的机龄差异巨大,既有当年出厂的新飞机,也有30-40岁飞机,还有60-70岁高龄飞机,整体特点是“喜新不厌旧”。

  Curtiss的78岁飞机共计1架,序列号33285,制造年度是1944年,目前是隶属于Tatonduk Outfitters公司的货机,FAA官网显示飞机状态是“有效”,许可证到期日是2029年1月31日。

  CONVAIR的67岁飞机共计10架,其中,1953年制造的3架,1955年制造的2架,1956年制造的4架,1958年制造的1架,目前均是隶属于Gulf And Caribbean Cargo公司的货机,FAA官网显示飞机状态均是“有效”。

  2022年末美国民航在营客机座位数介于2-524之间,跨度巨大,其中,76座飞机规模最大,共有610架,占比10%,50座飞机规模第二,共有481架,占比8%,143座飞机规模第三,共有426架,占比7%。

  2022年末美国民航在营机队100架以上航空公司共有17家,机队规模占全行业88%,其中,纯客机公司12家,纯货机公司2家,说明美国大部分客运航空公司专注客运、很少兼营货机。

  2022年末美国百架机队航空公司的二手飞机规模、占比差异非常大,美国航空(American)机队规模最大,但是没有二手飞机,联邦快递(FedEx)二手飞机规模最大,忠实航空(Allegiant)二手飞机占比最高。

  2022年末美国百架机队航空公司的经租飞机占比差异非常大,特使航空(Envoy)、太平洋西南航空(PSA)、边疆航空(Frontier)全部是经租飞机,联邦快递(FedEx)、奋进航空(Endeavor)经租飞机占比较低,忠实航空(Allegiant)则完全没有一架经租飞机(与财报数据存在一定差异,待核实)。

  2022年末美国百架机队客运航空公司的人机比差异比较大,达美航空(Delta)108最高,天西航空(SkyWest)22最低,人机比高低与各公司的机型、经营范围、业务模式等因素有关系。

  2017年以来进入7000架稳定发展阶段。客机规模占比稳定在83%左右,年度变化较小。

  经营租赁客机占比整体呈现逐年降低趋势,由2006年的50%降低到2022年的29%,经营租赁货机占比长期在20%上下浮动。

  客机、货机平均机龄均呈逐年微幅增长趋势,客机机龄增幅较大,客机机龄长期较货机机龄低10岁。

  飞机制造商多样而相对集中,2022年末机队来自11家飞机制造商,前三家波音、空客、庞巴迪合计占比83%,波音飞机占比整体逐步提高,由2006年的41%提高到2022年的47%。

  2022年末机队中既有当年出厂的新飞机,也有30-40岁飞机,还有60-70岁高龄飞机,整体特点是机龄差异巨大、“喜新不厌旧”。

  2022年末在营客机座位数介于2-524之间,座位数跨度巨大,100座以下支线年末百架机队航空公司的合计机队规模占比88%,大部分客运航空公司专注客运、很少兼营货机。

  2022年末百架机队航空公司的合计二手飞机规模约占24%,各航空公司差异非常大,美国航空(American)没有二手飞机,忠实航空(Allegiant)二手飞机占比高达89%。

  2022年末百架机队航空公司的经租飞机占比差异非常大,特使航空(Envoy)、太平洋西南航空(PSA)、边疆航空(Frontier)全部是经租飞机,忠实航空(Allegiant)没有一架经租飞机。

  2022年末百架机队客运航空公司的人机比差异比较大,达美航空(Delta)108最高,天西航空(SkyWest)22最低,人机比高低与各公司的机型、经营范围、业务模式等因素有关系。

  机队规模方面,2022年末中国民航在册飞机4165架,美国民航在营飞机7530架,中国是美国的55%。

  机队结构方面,2022年末中国民航客机占比95%,美国民航客机占比82%;中国民航支线%,美国民航支线%最高,美国民航飞机来自18家制造商,波音占比47%最高。

  机龄方面,2022年末中国百架机队航空公司合计机队平均机龄8岁,美国百架机队航空公司合计机队平均机龄14岁。

  飞机保有方式方面,2022年末中国百架机队航空公司合计经租飞机占比38%,美国百架机队航空公司合计经租飞机占比24%。

  整体而言,中国民航机队的机龄较小、多样化程度较低、经租飞机占比较高。当然,中美两国的社会经济及民航业发展不同,民航机队不具有完全可比性。

  2022年2月爆发、截至目前尚未结束的俄乌冲突,对俄乌民航及世界民航的影响巨大。作为世界民航第二大国,很有必要以俄乌冲突作为鲜活案例,思考重大冲突的国内民航启示与对策。

  俄罗斯虽然拥有国产大飞机,但是波音、空客飞机占比巨大,而且,租赁飞机占比非常高。冲突爆发前,俄罗斯民航共有飞机980架,其中租赁飞机780架,占比高达80%,租赁飞机中来自国外租赁公司的飞机515架,占比53%。

  俄乌冲突爆发后,俄罗斯受到的西方制裁措施包括但不限于,欧盟要求各租赁公司在2022年3月28日之前收回出租给俄罗斯各航空公司的总计约515架飞机;欧盟、美国实施针对俄罗斯各航空公司的零部件销售和运输禁令;波音、空客、巴航工业暂停对俄罗斯各航空公司客户的零部件、维修和技术支持服务。这些制裁措施短期内必然削弱俄罗斯民航运输能力。

  俄乌冲突爆发后,俄罗斯的应对措施包括但不限于,俄罗斯政府确定了俄航空运输商继续使用外国飞机的规则;国内航空公司可登记从外国公司租赁飞机的所有权;俄罗斯政府已拨款约3000亿卢布用于从外国租赁公司处赎回飞机;俄罗斯政府已为全面支持飞机制造和航空工业拨款近1080亿卢布,重点是主要部件和组件的进口替代,目标是2030年最大航空公司机队中的国产飞机、直升机占比分别不低于50%、90%。

  由于俄罗斯民航机队的国产飞机极低、租赁飞机占比极高和飞机制造商多样化偏低等特点,俄乌冲突爆发后,俄罗斯的应对措施比较被动,代价较高,短期效果不明显,维持民航运输能力非常困难。例如,2023年5月一篇报道透露,俄罗斯交通运输部检查发现,至少有2000架航班运行时使用的部件已经超过使用寿命;2023年,主要由于技术问题,俄罗斯飞机发生180多起事故,明显高于2022年的60起,明显高于新冠疫情前水平。

  “喜新厌旧”作为个人偏好无可厚非,但是,作为企业经营偏好值得深思。具体到民航飞机,新飞机固然优点多,旧飞机未必全是缺点。人们不喜欢旧飞机的常见理由是不安全,再具体点儿是故障多,维修成本高。确实如此吗?

  HarryA.Kinnison在《航空维修理论》中介绍了基于美国联合航空公司实践的飞机零部件和系统的六种故障率模式。

  研究表明,89%的项目在更换或修理之前将不得不使用到故障出现。由于其不可预测性,只有故障出现了,才需要用零星时间和不同的间隔进行维修,这就是所谓的非计划性维修。

  郑东良主编的《航空维修理论》介绍了三种航空装备故障的宏观规律,包括早期经典的浴盆曲线规律,新兴的复杂装备无损耗规律及维修理论新假说-全寿命故障率递减规律,摘要如下。

  1.浴盆曲线年正式命名,是最经典的故障宏观规律。浴盆曲线分为早期故障期,偶然故障期和损耗故障期三种。

  浴盆曲线规律表明,预防维修只适用于即将进入损耗故障期的航空装备,飞机越老故障越多。

  复杂装备无损耗区规律于20世纪60年代提出,它推翻了浴盆曲线适用一切情况的假设,动摇了传统的定时翻修做法。复杂装备无损耗规律仍承认浴盆曲线对于简单装备和具有支配性故障的复杂装备的适用性,它是浴盆曲线的发展和补充。

  复杂装备是相对简单装备而言的。简单装备是指只有一个或很少几个故障模式会引起故障的设备,如轮胎的故障模式主要是磨损,属于简单装备。复杂装备是指具有多种故障模式会引起故障的装备,如飞机、轮船、汽车及其各系统、设备和动力装置均属复杂装备。根据研究,有损耗特性的航空装备机件只占总装机备件的11%,无损耗特性的航空装备机件占89%,往往是复杂装备,如航空电子装备、飞机空调系统、液压系统等,这89%的装备、机件不需要规定寿命。这表明,大多数航空装备、机件在正常使用期内的故障率基本上是常数,而且随着航空装备复杂性的提高,导致其故障发生规律已不同于早期的航空装备。

  20世纪80年代以来,出现了统一场故障理论。该理论认为,现代电子装备的故障发生遵从全寿命故障递减规律,即在全寿命期内故障率随时间的变化,如同浴盆曲线早期故障期那段负指数一样一直递减。

  美国民航市场化程度高,民航企业基于安全性、经济性自主决策,美国民航在营机队出现30-40岁、甚至60-70岁高龄飞机的事实说明,基于实践的航空维修理论是成立的,对民航飞机的“”喜新不厌旧“可能是更优选择。美国航空公司取得竞争优势的方式之一就是购买二手飞机,而且,很多二手飞机来自发展中国家。2016年一篇新闻报到显示,2015年美国航企引入二手飞机的数量增加29%达到198架,美联航正在从中国收购24架二手空客A319,达美航空正在研究从联盟伙伴巴西戈尔航空收购二手波音737,美西南计划在全球范围内收购83架二手波音737-700。

  应当说,航空维修理论与很多人的直觉是偏离的,甚至相反的,”喜新厌旧“、”喜新不厌旧“两种机队保有策略的经济性差异是很大的。作为飞机制造大国、机队规模最大和民航发展最久的美国,仍然运营大量二手飞机,运营大量高龄飞机,是航空维修理论和市场经济发展的必然结果,也在提醒我们,美国拿走了二手飞机的红利。

  一架高龄飞机处于可用状态时,就不只是一架飞机,同时代表了该国民航系统强大的运行保障能力。民航系统具有高度专业性、技术性,各型号飞机需要具备相应资质的飞行员,需要具备配套设施设备的机场,需要具备相应维修能力的飞机维修企业,需要具备相应能力的零部件生产维修企业。即便是相同型号的飞机,随着机龄提高,前述运行保障能力要求也会变化,有些要求可能会提高。

  学习曲线是在时间中积累形成的,运行保障能力也是逐步提高的。如果一国民航机队机龄逐步提高,运行保障能力也会逐步提高,如果一国民航机队机龄始终偏低,运行保障能力可能也会长期受限。

  美国民航机队的特点可以概括为飞机制造商多样化、国产飞机占比最高、喜新不厌旧和经租飞机占比较低等。大国竞争是不同领域、不同行业的竞争,民航业是其中之一。大国竞争视角下,美国民航机队的优势是什么呢?长周期看,大国竞争体现在和平时期的竞争、冲突时期的竞争,冲突包括贸易争端、军事战争等,和平时期竞争以效益为核心,以企业为主体,冲突时期竞争以安全为核心,以国家为主体。

  当前美国民航机队是各航空公司在长期和平、高度市场竞争状态下通过自主选择形成的,以经济效益最大化为目标,二级目标就是收入最大化、成本最小化。显然,当前美国民航机队特点有利于降低飞机保有和运营成本,例如,哪家飞机便宜就购买或租赁哪家飞机,相应导致飞机制造商多样化、国产飞机占比高;高龄飞机的全周期全口径成本通常低于低龄飞机,相应导致喜新不厌旧,运营大量高龄飞机;租赁方式的飞机保有成本通常高于购买方式,相应导致经租飞机占比低。

  由于当前美国民航机队是在以经济效益最大化为目标形成的,在与其他大国民航系统相比,美国民航具有市场竞争优势。

  俄乌冲突显示,俄罗斯民航主要面临飞机短缺、飞机零部件短缺、飞机租赁纠纷等问题,维持民航运输能力非常困难,和平时期形成的俄罗斯民航机队不利于冲突时期。那么,和平时期形成的美国民航机队是否有利于冲突时期呢?

  首先,由于美国自身是民机生产大国、国产飞机占比最高,以及飞机制造商多样化,美国民航面临飞机及零部件短缺的风险较小。其次,由于经租飞机占比较低,美国民航面临租赁纠纷的风险较小,代价较小。再次,由于强大的高龄飞机运行保障能力,即使无法获得新飞机或二手飞机,美国民航也能够在较长时间内维持现有机队的运输能力,满足国家民航运输需求。

  总之,大国竞争视角下,当前美国民航机队既有利于和平时期,也有利于冲突时期。因此,美国民航机队背后的航空公司经营理念、政府政策导向等值得借鉴。

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