中国民航客改货工程改装能力“成长记”

2021-04-12 03:00陈鹏郭鸿生陈冠华
航空维修与工程 2021年3期
关键词:货机太古宇航

陈鹏 郭鸿生 陈冠华

1相关背景

近十年随着电子商务的迅猛发展,货运飞机的需求不断增加,老龄客机改货机以其优越的性价比备受追捧。与此同时,国内以顺丰航空为代表的一批快递货运航空公司也纷纷成立,一时间“客改货”成了一个时髦的项目,关注客改货项目的地方政府和航空公司也越来越多,不少地方政府把客改货当作空港产业的一个重要招商项目,使得不少声称从事飞机客改货业务的公司蜂拥而至,也有投资商不惜重金投资客改货项目,进入这一领域。作为国内客改货业务发展历程的参与者和见证者,笔者以客观和专业的角度讲述国内客改货的发展历程,希望业内外特别是业外关注客改货的政府和机构能够获得正确的认知。

国内实施客改货的MRO先驱是厦门太古和山东太古的创始人陈炳杰先生,国内第一家客改货的航空公司践行者是国航。1997年国航有3架波音747-200COMBI(B2446、B2448、B2450)准备改成全货机运行,当时全球拥有工程设计能力的只有3家:波音、FSI和IAI。波音方案的价格比其他两家补充型号合格证(STC)方案高一倍,香港飞机工程公司(港机)作为改装MRO实施方,使用的是FSI的設计方案,IAI是自己的设计方案自己实施改装。经过近半年的激烈角逐,最后港机获得了当时国内第一个客改货施工实施项目。笔者参与了项目整个工程方案、商务合作谈判、港机改装施工以及后续各类持续适航文件的补充完善的全过程。从1998年第一架FSI客改货完成交付后,1999、2000年又分别完成了其余两架的改装施工,从此,国内才有老龄飞机客改货概念和项目市场。2005年美国PEMCO(彭科)公司持有波音737-300/400的客改货STC方案,在国内寻找MRO合作伙伴,陈炳杰先生把PEMCO项目介绍给了山东太古,当时国内市场上还没有波音737CL客改货飞机的订单,山东太古经营层评估市场趋势后,与厦门太古和PEMCO签署了三方合作协议,不久就在厦门太古的支持下,山东太古完成了国内首架波音737CL全客改全货的改装,并在此后很长一段时间内其为国内唯一有持续737CL生产线的改装中心。与此同时,厦门太古也和波音合作进行宽体客机波音改装货机(BCF),包括波音747-400客改货施工和波音767-300客改货合作意向,以及与PAS公司合作开展波音757客改货改装施工业务。从20世纪初到现在,山东太古共完成波音737CL和737-800的客改货超过100架,厦门太古完成波音747和757超过80架客改货。正是由于陈炳杰先生的战略性眼光和谋略,国内的客改货业务发展才有了今天超越新加坡同行的局面和型号能力。

2客改货的起因

客机改装货机(Passenger To Freighter Conversions),常被简称为“客改货”或P2F,顾名思义是指把民航客机的客舱改装来载运货物。但需要注意区分的是,客改货分为临时性“客舱带货”改装和全货机改装。临时性改装,只需拆除航空座椅以及相关附带设备,通常花费时间较短,改装费用较低,是今年疫情期间众多航司增加运力投放的常用方式。临时改装是可逆的,在客运市场恢复后,重新装上座椅便可恢复运载旅客。但通常所讨论的“客改货”,特指全货机改装。

全货机改装的核心价值是货运航司获得的改装全货机,相比原厂全货机具有很好的成本优势。因为通常使用15年以上的客运飞机维修和运行成本都会逐年增加,一般客运航司都会选择将其退役,退役飞机根据残值价格不同,通常为原机成本的1/10至1/5左右,这样进行改装后的全货机获得成本约为新货机成本的1/5至1/3。用较低成本获得相当业载能力的货机从事货运业务无疑是非常具有成本效益。尤其是在窄体货机的供给上,由于原厂不提供生产线原装货机,窄体货机主要靠客改货改装获得,这也就是货运航司不选择购置全新货机而钟情于使用客改货改装货机的最重要原因。

3客改货的核心竞争力是改装方案

首先,客改货需要具备改装方案并取得STC。全货机改装是对整机进行部分结构设计,包括安装专用货舱门、加强地板、加装导轨及货物装卸系统、加固驾驶舱隔板和9G网、升级至E级货舱,更改卫生间位置等等。具备该设计能力的除了OEM外还有一些专门从事设计的公司,根据机型不同设计方案也不尽相同。

由表1可知,全球具备工程改装设计方案的公司包括OEM在内不超过10家,而中国目前还没有一家持有改装方案。由此可见,改货项目的核心竞争力首先是改装方案设计,其次是改装实施。

4部分改装方案持有者状况

4.1波音,牢牢占据着全球货机制造和改装产业链的顶端

就商用货机的提供方来说,无论是原装货机还是改装货机,波音仍是毫无争议的王者。有数据表明,超过90%的航空货运运力是由波音机型提供,其产品线也最丰富,从标准窄体机到中型宽体机再到大型的宽体机,完整覆盖了从区域到洲际,从快递到特殊任务包机的各个航空货运细分市场,尤其是设计成前鼻门装载型的波音747-400ERF与波音747-8F在装载货物类型、航程与业载等级上可谓是毫无竞争对手可言。

2000年以前,大部分由客机改装而来的货机都是由第三方完成,波音并没有将太多精力放在客改货市场,其对第三方的改装需求有时甚至是支持的,而且仅因为第三方改装时提供有偿的信息和数据服务,如改装前的飞机设计初始数据共享与投入运行后的手册兼容许可这两大方面,波音就赚足了知识产权费(又称特许使用费)。

但是在进入21世纪后,波音在客改货市场中成为了重要的一角。例如新科宇航(ST Aerospace)早期的757改装项目就是在与波音的紧密合作之下开发完成的,当时算是一种风险收益共担合作(Risk / Profit Share Program)。自该项目之后,波音似乎从这个项目中尝到了甜头,逐渐独立开发了自己的“Boeing Converted Freighter”(波音改装货机,简称BCF)项目,包括了747-400、767-300和737-800等机型。

747-400BCF项目在2013年完成了第50架次交付之后(其中80%在厦门完成改装),就中止了,但是767-300BCF和737-800BCF项目一直都在进行中。目前767-300BCF在新加坡新科宇航、中国台湾长荣乃至美国本土都有现成的改装中心,每年都有一定的波音767BCF改装数量交付,估计767-300BCF和767-400BCF会一直客改货到最后一架767-300ER客机出厂后的20年,大概也就是在2030年前后。

4.2空客,原厂客改货后来者能否弯道超车

要了解空客系列飞机的客改货演变历程,只需看懂EFW的前世今生即可。

EFW是Elbe Flugzeugwerke GmbH, 直译成中文就是“易北河上的飞机制造厂”,位于东德莎克森州首府城市德累斯顿。由名字可知,EFW在早期其实就是一座飞机制造厂。两德统一后,EFW的前身公司与德国空客迅速达成协议,成立了Elbe Flugzeugwerke GmbH(简称EFW),总部和维护中心位于德累斯顿。1996年,在經历4个月的客改货改装后,EFW完成了首架客改货机的改装工作——一架空客A310-200客改货机。

至今,EFW已经完成了超过200架的A310-200/300、A300B4和A300-600客机改装货机。

如今空客和波音在客改货市场都非常活跃。特别值得一提的是,EFW与新科宇航的合资公司于2020年向客户交付了首架获得EASA和FAA认可(STC)的A321改装货机,打破了过去标准窄体货机只有波音737一种机型可选的局面,A321飞机客改货取证具有里程碑意义。

4.3百花齐放,独立第三方STC 持有人

任何一家OEM的设计数据都不会轻易提供给第三方进行评估分析,毕竟那是最宝贵的无形资产,即使收取了知识产权费,很多核心的数据仍是保密的。因此第三方工程公司研发的技术难度可想而知。唯一的解决办法就是逆向工程,包括激光测量尺寸、模拟风洞载荷、重心模拟、试飞等获取必要的飞行装载数据,这是一个极其烧钱且充满不确定性的过程,整个开发的周期也可能变得遥遥无期。

不管是在早期合作共担还是现在同台竞争,通常第三方工程公司决定依托某主机厂机型开发一款客改货产品时,事先都会与主机厂OEM进行沟通并达成一定的合作协议。

1) PAS公司(Precision Aircraft Solution)

PAS这家位于美国波特兰的公司,最早起源于美国本土航空传奇人物 Jack Erickson先生于1971年成立的Erickson AirCrane公司,这是一家专门做各种特殊任务改型飞机的工程公司。2001年,这家公司设立了一个全新的独立事业部Precision Conversions,用于承接波音757-200客改货改装项目的工程、定型和取证业务。

2014年,Precision Conversions拓展了业务重心,囊括了一系列航空相关服务,并且将品牌重命名为Precision Aircraft Solutions(简称PAS)。

2018年以前,PAS 还是只提供757-200客改货和客改客货(P-to-Combi)改装业务,但随着757时代逐渐步入尾声,它开始寻找新的业务发展点, 最终选择了与Air Transport Services Group(简称ATSG)成立了合资公司321 Precision Conversion,致力于开发空客A321-200机型的客改货改装项目。目前据悉,其A321PCF的首架机将会在2021年取证并交付。

2)PEMCO公司(PEMCO World Air Services)

PEMCO公司在客改货领域也是一家历史悠久的企业。2007年成立了新的PEMCO World Air Services,其中就包括了737-300和737-400的客改货项目。2009年,通过收购Alcoa/SIE的757-200客改货 STC授权,PEMCO扩宽了业务范围,之后又将STC授权拓展到客改货(P-to-Combi)。2018年取得波音737-700 STC。PEMCO于2017年被ATSG旗下的工程服务公司Airborne Maintenance & Engineering Services收购,成为ATSG旗下专注客改货的改装中心,使PEMCO的品牌得以保留。

3)Bedek Aviation Group公司

Bedek Aviation Group 是Israel Aerospace Industries(以色列宇航工业公司,简称IAI)负责客改货改装和MRO业务的子公司,而IAI的前身是1951年成立的Bedek Aviation Company。

Bedek的客改货项目代号为Bedek Special Freighter(简称BDSF),包括了737-300、737-400、737-700、737-800、767-200、767-300和747-400机型的客改全货机和客改客货机改装业务(passenger- and combi-to-freighter)。Bedek未来的业务重心会从737Classic、767-200 和747-400改装转移到737NG和767-300上。

4)AEI公司(Aeronautical Engineers, Inc.)

AEI于1958年由James Addison在迈阿密创立,成立最初的10多年间主要提供维护服务,直到1970年完成了第一个货机改装订单——在一架DC-6飞机上安装了一个主货舱门。自此一发不可收拾,截至目前AEI已经得到了超过120多个STC认证,并且交付了400多架改装货机。

改装的飞机型号涵盖了(时间顺序排列)道格拉斯DC-6、洛克希德L188、Convair 340/440、道格拉斯DC-8、波音B727-100和727-200、洛克希德L1011、波音737-200、737-300、737-400、麦道MD-80系列和庞巴迪CRJ200。因此,AEI可谓是小型飞机客改货的博物馆,AEI公司市场导向以及灵活的工程改装与资源整合能力可见一斑。

2014年,AEI宣布了其737-800的客改货项目(PTF),这标志着AEI成为全球首家启动新一代机型客改货项目的改装技术方案供应商(Conversion House)。AEI是全球首家获得FAA波音737-800SF客改货项目STC认证的供应商,目前与山东太古和厦门太古合作进行波音737-800货机改装。

5)新加坡科技宇航(ST Aero)

新加坡科技宇航(ST Aero)是新加坡科技工程公司(Singapore Technologies Engineering)防务和工程集团部的MRO和改装事业部。新科宇航是全球最大的商用飞机结构维修供应商,长期以来参与了众多的客改货改装工程,但都是向其他改装方案供应商(尤其是波音)提供人工,而不是自主开发改装项目。虽然目前新科宇航依旧是波音767-300BCF的改装中心服务,但它已经将重心逐渐转向利润更高的自研项目上。

2012年,新科宇航与EADS欧洲宇航防务集团(现空客)发表声明称,他们将会共同合作开发A330-200和A330-300的客改货项目;2015年,新科宇航和EFW声称将会联合开发A320和A321的客改货项目。因此,新科宇航的A320、A321和A330-300飞机的客改货项目将会在EFW品牌下开发完成。

6)FSI 经过多次兼并重组,江湖如今只剩下它的传说

FSI是一家隶属于B/E Aerospace、全称为Flight Structure Inc. 的工程设计公司。在90年代,FSI曾连续取得波音747-200 和空客A300-600这两款主流宽体客机的客改货补充型号认证(STC),这在当年可谓是风头一时无两。

后来当Boeing和Airbus(EFW)分别在客改货市场逐渐加码,甚至直接提供整体方案时,FSI改装方案的销售也开始遇到困境,尤其是A300-600PTF,虽然其在改装价格上比有OEM加持的EFW改装方案更有竞争力,但若综合考虑OEM的售后技术支持以及市场上现有改装方案构型的成熟机队规模,FSI仅在与GAMECO合作改装一架A306之后便不得不转移到土耳其与MNG继续合作,实际采用FSI方案改装的A306与EFW不可同日而语。

2017年,FSI 连同 B/E Aerospace整体并入罗克韦尔柯林斯,是当时罗克韦尔柯林斯公司历史上最大金额的一次并购。随着这次并购,罗克韦尔柯林斯将其原有在驾驶舱内的航电系统垄断优势扩大到了客舱内饰的产品线,为航线客机和公务机提供包括座椅、食品和饮料制备和储存系统、照明和氧气系统以及模块化的厨房和洗手间设备,同时加强了其飞机整机航电系统一体化的垄断优势,在此背景下FSI原有的结构专家则更加专注于客舱内饰设计方面。(当然那些曾经在FSI主持或参与开发过上一代宽体机客改货项目的精英们作为个体,有很多仍然活跃在客改货领域,因为经验才是这个领域最宝贵的财富。)

5 改装能力的关键是深度维修能力

长期以来改装方案的持有者通常会在全球选择资深MRO企业作为改装服务提供商,并与其合作进行客改货施工和交付。

由表2可知,厦门太古与山东太古的改装交付数量最多,这也说明其二者的客改货施工综合实力和经验最为丰富。其中,山东太古共交付100多架,位列货机交付之首。2005年山东太古与PEMCO确立亚太区域改装波音737经典系列飞机的合作项目,到2016年共改装交付70架。2016年,山东太古飞机工程有限公司与波音公司在济南签署合作协议,成为新一代737-800波音改装货机 ( 737-800BCF ) 項目的改装服务提供商。由此,山东太古成为继上海波音航空改装维修工程有限公司后为该项目提供服务的第二家改装服务提供商,到目前交付数量也已遥遥领先于其他MRO。

2019年,山东太古与AEI的改装也已开始了两条生产线并行。截至2020年底,山东太古共有6条客改货生产线,其中波音4条,AEI 两条。每年具备交付超过24架货机的能力,相当于每月交付2架改装货机。

值得一提的是经过十多年的客改货工程经验,山东太古还在逐渐提高用于客改货的PMA件制造能力,至今除了大舱门和BFE的货机装载系统外,其他零部件均为自己制造。

从由上文对客改货产业的分析中可以得知,虽然国内以厦门太古和山东太古为代表的一批MRO在改装实施上已经积累了丰富的经验,甚至拥有了部分部件制造能力(厦门太古与山东太古都成立了独立的零部件制造事业部)。但在客改货工程设计、取证、改装与维修这条产业链上,我国的客改货产业能力仍处在生物链的底端。期望未来国内企业也能够具备客改货的自行设计、取证和改装能力,拥有自己的核心IP和供应链的整合能力,成为具备独立客改货工程设计与取证能力的企业(STC HOLDER),在全球航空货运市场取得更大的话语权。

6未来的客改货市场

目前我国电商进入迅猛发展阶段,交易规模日益扩大,航空货运作为空中运输提升时效的最主要载体,需求量也随之增大。目前国内已有中国邮政航空、中国国际货运航空、中国货运航空、中国南方货运航空、天津货运航空、香港货运航空有限公司、顺丰航空、圆通航空、龙浩航空、友和道通航空、中州航空等十多家全货运航司。

但根据国家发改委数据,目前我国全货机数量仅为美国全货机数量的31%,占比我国运输机队不足5%,相比民航发达的国家,货机数量大约占整个民航运输机队的10%~15%。由此可见,我国在全货机的发展上仅处于初级阶段,未来中国货机市场将会有巨大的需求,据波音公司发布的2020年版《中国民用航空市场展望》报告中分析,接下来20年中国将有750架改装货机的需求。

同时波音公司2020年最新发布的报告预测,未来20年中,全球货机机队将从2010架增加到3260架。新增的2430架货机中的930架将是新型宽体货机,而1500架将是由客机改装而来。这意味着未来20年客改货市场价值超过200亿美元。

2020年新冠疫情爆发以来,我国更是意识到在航空货运体系建设上存在巨大的短板,为深入贯彻落实国务院决策部署,加快补齐我国航空货运短板和弱项,国家发展改革委、民航局联合印发《关于促进航空货运设施发展的意见》,结合新冠肺炎疫情防控中我国航空货运体系暴露出的问题,重点就完善提升综合性机场货运设施能力和服务品质、稳妥有序推进专业性货运枢纽机场建设、全面提升航空货运设施使用效能等方面出台了多项举措。因此未来客改货在我国还必将有着长足的发展空间。

作者简介

陈鹏,北京华凯投资管理有限公司总经理,中国航空学会适航分会委员。

郭鸿生,山东太古飞机工程有限公司董事,日照山太飞机工程股份有限公司董事长。

陈冠华,先后任职于厦门太古商务部,空中客车中国客户支援,厦门臻探航空科技有限公司创始人。

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