羅繼業 / LUO Jiye
(中國商用飛機有限責任公司,上海200120)
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全球飛機拆解行業發展綜述
羅繼業 / LUO Jiye
(中國商用飛機有限責任公司,上海200120)
作為飛機全壽命周期管理的最后一環,飛機拆解業務(Aircraft Dismantling / Disassembly)逐漸興起,越來越受到關注,市場前景也頗為明朗。從飛機拆解的概念、發展出發,闡述了飛機拆解的價值、流程,介紹了全球飛機拆解行業的參與主體和相關飛機拆解項目,并對飛機拆解市場進行分析,最后對行業發展做出展望。
飛機拆解;回收;市場;行業
1.1 基本概念
飛機拆解(Aircraft Disassembly/Dismantling)是指利用專業的技術和設備,將老舊飛機化整為零。拆解所得的零部件和航空材料可以在維修、檢測、認證后重新回到國際航材市場或進入其他行業循環利用[1]。飛機拆解行業是21世紀初誕生的新興產業,起源于歐美國家,其形成和發展來源于全球飛機退役趨勢的加快和低碳環保的需要。
起初,飛機拆解都是由廢品公司來完成的,零部件直接當廢金屬處理。但隨著退役飛機數量的增加,拆解業務增多,收益也頗為可觀,許多企業加入此行業。目前,除維修企業外,波音、空客等飛機制造商也競相進入這一領域。
通常情況下,占飛機重量40%~50%的飛機零部件可經過拆解和認證后作為二手零部件重新出售(各類客機拆解后可再銷售的零部件與報廢零部件的比例見圖1),剩下的不能再使用的零部件會被處理掉或是作為原材料回收再利用。隨著技術的發展,報廢零部件的比率正逐步下降,再利用比例(重量比例)則已經從原先的80%增長到90%以上。

圖1 各類客機拆解后可再銷售的零部件與報廢零部件的比例(重量比例)
1.2 飛機拆解的流程
不同類型的飛機在材料結構、種類、成分等方面有明顯區別,因而拆解作業流程也不同,隨著拆解實踐的不斷深入和對智慧拆解、綠色拆解的要求,拆解工藝流程不斷得到優化。一般來說,飛機拆解遵循先由整機拆成總成,由總成拆成部件,再由部件拆成零部件的原則,部分設備直接銷售,部分設備和零部件可經過修復、認證后銷售,飛機上的金屬、碳纖維等材料則通過新技術實現高值利用。一般來說,飛機的拆解流程如圖2所示。

圖2 飛機拆解流程
飛機拆解行業的參與方主要包括專業飛機拆解公司、飛機維修企業以及主制造商。
2.1 專業飛機拆解公司
通過對全球主要從事飛機拆解和回收的專業公司進行梳理,對其中規模較大的主要38家公司按國別分類如表1所示。
在上述公司中,55%的公司位于美國,42%位于西歐國家,3%位于中東。而亞洲,尤其是東亞地區的類似拆機企業則十分少,主要飛機拆解和再利用公司地區分布如圖3所示。此外,這些拆解和回收公司中有36家已經加入了飛機回收協會(Aircraft Fleet Recycling Association,以下簡稱AFRA)。

圖3 主要飛機拆解和再利用公司地區分布
2.2 飛機回收協會(AFRA)
AFRA是飛機拆解及其零部件回收再利用行業的國際非盈利組織。目前,AFRA有72個成員企業,包括原始設備制造商(OEM)、飛機拆解商、零部件分銷商、飛機保險和估價機構。AFRA囊括了全球絕大多數主要拆解企業,至2014年5月,這個協會已經拆解了超過700架商用飛機和2 000多架軍用飛機。
2.3 主制造商參與飛機拆解
波音、空客等主制造商雖然沒有在內部設立專門的機構從事飛機的拆解與回收業務,但都積極通過項目形式來開展拆解與回收方面的技術研究。空客通過入股成立了專門的試驗中心,在拆解與回收實務中走在制造商的前端;波音一方面與拆解回收公司合作探討最佳拆解與回收方案,共同制定行業規則,另一方面帶頭研究新型材料的回收技術,開發被拆解零部件的市場;龐巴迪選定拆解飛機的合作伙伴,致力加強回收技術的研究;巴航工業則通過較小的項目在飛機回收的研究上起步。下文將以空客為例進行闡述。
2.3.1 空客PAMELA項目
2005年之前,全球范圍內針對飛機材料回收沒有非常標準的管理流程。空客從2005年開始飛機使用壽命終結的高級管理流程( PAMELA)項目,歷時兩年,空客以一架A300客機做拆解試驗機,完成從飛機退役、停放到處理整個過程中的飛機修復、設備零部件拆除以及危險廢棄物管理回收等工作。
PAMELA項目完成了世界上首例整機拆解回收處理工作,建立了適用于一般民機的分類回收方案,規范了飛機零部件及材料的回收途徑和方法,制定了飛機拆解回收處理流程(End-Of-Life),把飛機零件的修復利用率提高到80%,再使用和回收率提高到70%以上,大幅減少了制造過程中的能源消耗和二氧化碳排放,有效保護了環境。
PAMELA的后續計劃還包括進一步建立產業標準,爭取實現材料的100%回收利用。
2.3.2 空客塔布飛機回收與維護中心
塔布飛機回收與維護中心(TARMAC AEROSAVE)是空客與合作伙伴國際航空電訊協會(SITA)、EADS CCR(EADS Corporate Research Centre,原EADS企業研發中心)、Sogerma Services(索加瑪公司)和the Préfecture des Hautes-Pyrénées(法國上比利牛斯省)一起在塔布機場(法國西南)建立的專門的實驗中心,旨在尋找安全、環保的方式退役和循環利用飛機的方法。該公司于2009年2月正式運營,截至目前已完成了12架飛機的拆解工作,計劃今后飛機拆解能力達到每年20~30架。目前已完成一個A380靜壓測試結構段的拆解,目的是測試和評估塔布飛機回收與維護中心對新合金的回收能力。結果證明,大約98%的金屬零部件可以被回收。

表1 全球主要飛機拆解和回收公司
除空客自己生產的機型外,塔布飛機回收與維護中心還拆解過福克100、DC-9、波音737-400等機型,其拆解流程與PAMELA項目流程相似。由于一些復雜的多功能復合材料中包含嵌入式銅網、傳感器、加強層和涂層等,給回收造成了難度。所以該公司發起了一個材料回收項目,參與者有Bordeaux大學(波爾多大學)、法國國家科學研究院(Centre national de la recherche scientifique,以下簡稱CNRS)、EADS和Snecma(法國斯奈克瑪公司)等企業,主要進行溶劑分解作用的測試,以獲得將碳纖維從樹脂中分解出來的最佳方法。
3.1 市場規模
飛機拆解行業產值高,且拆解量呈上漲趨勢,這使得飛機拆解企業的收入可觀,市場規模也不斷擴大。
3.1.1 拆解數量
根據2014年AFRA對其部分成員公司的調查(共有37家成員公司參與調查),2012年和2013年飛機拆解行業總拆解量約為860架,2012年在390架左右,2013年則將近470架,數量呈上升趨勢。據AFRA預測2014年~2016年,全球將會有1 200~1 800架飛機被拆解。
3.1.2 市場收入
根據AFRA協會中拆解與回收公司提供的數據,2012年和2013年一架退役飛機的平均買入價是160萬美元(未限定飛機類型),但這個平均值未來將會有所提升,可能介于100~3000萬美元之間。窄體機和支線噴氣機的平均拆解費用分別是7.4萬美元和4.9萬美元,寬體客機則為10.2萬美元。窄體機和支線飛機平均有1 000個需要拆除的零部件,價值總和約為150萬美元。而寬體機平均有1 300個需要拆除的零部件,約價值250萬美元。發動機的平均可拆解零件數大概為400個,價值總和在150~600萬美元之間(見表2,其中飛機的拆解費用與銷售收入均未將發動機計算在內)。

表2 飛機/發動機平均拆解費用與均零部件銷售收入(萬美元)
根據表2的數據,假設窄體客機與支線飛機的發動機數為兩個,寬體客機為4個,可以得出飛機拆解的可能利潤(見表3)。由于退役飛機購入價格是所有機型的平均購入價,所以可能導致窄體機和支線飛機的實際利潤大于表3中得出的結果,而寬體機實際利潤則在一定程度上小于表3中結果。但仍可以看出飛機拆解業務的投入與產出對比明顯,利潤空間很大,同時還可拉動周邊產業的產值,如物流、維修等。

表3 飛機拆解利潤(萬美元)
根據國際航空咨詢公司(ICF International)的統計,2013年,飛機二手器材的市場規模接近35億美元,其中包括22億美元的發動機零部件以及13億美元的附件器材。他們還預計,2023年,二手器材市場規模有望達到62億美元,二手器材市場的年增長率預計為5.5%。
當前中國飛機拆解產業剛剛起步,但也進行了一些嘗試。隨著中國航空市場的不斷繁榮,十幾年后中國將迎來大規模的機隊老齡化,如若未來20年間從中國市場上退役的客機都流向飛機拆解回收市場,產值將達百億美元,利潤將達20億美元。
3.2 發展前景
離開廣東印協時,已近傍晚,落日余暉縈繞,樓外的車流卻奔波不息,駛向視野未及的遠方。于廣東印協,甚而廣東印刷業而言,不可見的未來,依然有著可見的美麗。
3.2.1 發展趨勢
全球拆解市場未來主要有以下兩點發展趨勢:
1)拆解的飛機數量將越來越多
AFRA預測未來幾年全球拆解量會有大幅度上漲。飛機拆解數量的上漲與全球飛機退役加快有很大關系。2014年,據空客預測,到2033年全球將有12 355架商用飛機退役,波音則預測至2033年前將會有15 500架商用飛機退役。
2)拆解的飛機將越來越年輕化
一架飛機的飛行年限可達到25~30年,然而過了前幾年的使用成熟期后,飛機的維修成本和燃油價格會逐漸增加,安全程度則降低。由于二手飛機市場的存在,飛機可以按一定的價格賣出。于是,當到達一定的階段時,航空公司綜合考慮公司形象、舒適度、信譽以及經濟核算等因素,會讓飛機提早退役。在過去10年中,商用飛機退役的平均年齡下調了2年。由于有不少飛機在退役后會進入拆解市場,所以退役飛機的年輕化趨勢也會直接導致需拆解飛機的年輕化。
3.2.2 未來被拆解的主要機型
經過調查,AFRA總結出未來幾年最有可能被拆解的機型(見圖4)。從圖中可以看出,B737CL(波音737傳統型,包括波音737-100、737-200、737-300、737-400、737-500)和A320系列飛機為未來幾年最熱門的兩個候選拆解機型。目前,市場上有979架在役B737CL,另有約1 000架已經退役;而A320系列飛機有6 133架在運營,約252架已經退役。A320系列的CFM56和IAE V2500發動機具有很高的拆解價值,占飛機價值的70%~90%,且內飾、飛機控制系統和金屬的回收價值也在100~120萬美元之間。

圖4 未來幾年可能被拆解的機型的排序
以下是其他未來熱門拆解機型的情況:
波音767-200/-300/ER:市場上現有118架767-200和562架767-300正在運行,另有193架停飛,140架已拆解或報廢。市場上對該系列飛機搭載的普惠4000發動機和GE CF6發動機的航材需求很大。
波音747-400:市場上現有488架正在運行,另有153架停飛,90架拆解或廢棄。國際上有不少航空公司正在退役這種飛機。在未來的1~2年內,747-400的零件市場有可能出現飽和。
空客A330:雖然近兩年來才開始被拆解,但機齡已有17、18年之久。市場上有1 138架在運營,16架退役。租賃市場對此型飛機的零部件需求旺盛,尤其是普惠4000發動機和羅羅遄達發動機的反推系統和整流罩,市場行情尤為走俏。
3.2.3 未來飛機拆解行業面臨的挑戰
經過AFRA的調查得出,有幾個主要的困難將會在未來阻礙拆解公司利益的增長(見圖5)。
1)復合材料回收(31%)
目前行業面臨的最主要挑戰是新型航空材料(比如復合材料)回收再利用方法的研發。復合材料,尤其是碳纖維,因其不斷提升的結構強度和耐久性,以及相較于鋁、鋼等傳統材料的重量優勢,已經成為許多應用工程的優先選擇。目前,全球大多數的復合材料沒有進入回收再利用的渠道,而是被掩埋處理了。但是隨著類似于波音777、A340等飛機進入回收階段,退役飛機的復合材料比例越來越高,復合材料回收再利用技術的發展迫在眉睫。

圖5 飛機拆解行業未來的挑戰
2)行業內人力資源的短缺(23%)
目前已經有不少公司通過將飛機拆解業務外包給其他公司來解決這一問題。但如果這一問題得不到根本解決,這些飛機拆解公司的發展將會在接下來的幾年中面臨瓶頸。
3)環境條例(15%)
報廢飛機含有鉛、鎘、六價鉻等有害金屬,有關部門可能將對飛機材料中有害金屬的含量作限制,并鼓勵使用新材料替代這些有害金屬,這將使含有這些有害金屬的飛機零部件循環使用的難度增加。
對主制造商而言,飛機拆解不僅意味著可以分一杯羹,其他方面也大有可為:
1)深化對飛機產品的理解。飛機拆解是整個產品全生命周期中非常重要的一個環節,不僅僅關系到退役飛機材料的回收利用。主制造商參與拆解,通過信息反饋對新產品最初的設計和制造過程產生重要影響,為今后設計出更利于回收利用的機型提供了幫助。
2)深化對產品價值的理解。飛機的價值包括使用價值、殘值及殘值的處置。飛機殘值和資產折舊率對飛機租賃、銷售有著重大影響。借助技術、航材、配件方面的優勢,主制造商介入殘值處理環節,可為客戶提供保障,另一方面也能促進飛機的銷售。
3)提供新的盈利點。通過開展飛機拆解業務,可以循環使用高質量的二手飛機零件,降低售后服務的成本。在滿足自身航材需求的同時,還可以與航空公司等相關方合作,增加新的盈利點。同時,還能拉動周邊產業,如飛機維護維修、部件乃至整機改(組)裝、航空物流、技術交流和培訓、針對飛機殘值的金融產品等。
[1] http://www.aels.nl/facts-figures/disassembly-vs-dismantling,2015.
[2] AFRA,Team SAI.State of the Aircraft Dismantling & Recycling Business[R].Team SAI,2014.
[3] 張玲.飛機拆解與再利用研究進展[J].再生資源與循環經濟,2014,7(11):25-27.
[4] http://www.afraassociation.org/Aircraft Recycling Directory.cfm, 2015.
Review of Global Aircraft Dismantling Industry Development
(Commercial Aircraft Corporation of China,Ltd., Shanghai 200120,China)
As the final part of the aircraft life cycle management, aircraft dismantling is an emerging industry with a wide market prospect, which has become more attractive. This article is all about aircraft dismantling, from the perspective of its concept and development. The value and process on aircraft dismantling were expounded. The worldwide participant and relevant projects about aircraft dismantling were introduced, and its market was analyzed. At last, the industry was looked ahead for its future.
aircraft dismantling; recovery; market; industry
10.19416/j.cnki.1674-9804.2016.03.001
F407.5
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