全球及中国军用飞机活塞式发动机行业研究及十五五规划分析报告

军用飞机活塞式发动机本质上是用于驱动螺旋桨的往复式内燃机，其技术源流与通航活塞发动机高度一致，多数为水平对置、空气冷却、汽油或重油（Jet-A/柴油）燃料型产品。按照航空工程教材的描述，这类活塞发动机以活塞往复运动驱动曲轴和螺旋桨，仍然是现代低速、低中空域航空器最核心的动力形态之一，凭借成本较低、结构成熟、使用维护经验丰富，在低速轻型航空平台中长期占据主导地位。

在军事应用层面，活塞式航空发动机主要集中在以下几类平台：一是基础/初级教练机、联络机、边境巡逻机等低速固定翼飞机，通过控制采购成本、油耗和运维费用来支撑大规模、长周期的飞行训练与日常勤务；二是各类轻型情报、监视与侦察（ISR）/特种任务飞机，这类任务对低空慢速盘旋能力和滞空时间高度敏感，活塞发动机在工况窗口内具有较高燃油利用效率；三是快速增长的军用/准军用无人机（UAV/UAS）领域，尤其是小型和中型长航时平台。研究指出，小型无人机广泛采用活塞发动机，其典型更换周期远短于大型涡轮机，但凭借单位成本低、高度模块化和小推力等级上涡轮替代品缺乏等优势，在战术无人机和长航时无人机上依然非常有吸引力。

从产业结构看，军用活塞航发高度依赖少数几家专业航空发动机厂商的技术与产能。其中，Lycoming Engines 是全球最重要的活塞航空发动机制造商之一，累计生产超过 32.5 万台发动机，为全球超过一半的通用航空机队提供动力，其威廉斯波特工厂明确以有人/无人飞机用活塞航空发动机的设计、制造与试验为核心业务。 Continental Aerospace Technologies 则同时提供汽油和 Jet-A/柴油活塞航空发动机，是目前唯一同时覆盖两类燃料体系的全球通航发动机供应商，代表产品包括 CD-170、CD-300 等压燃式 Jet-A 发动机，面向固定翼和部分旋翼机型。这些厂商以通航市场为基本盘，通过型号适配与任务加改装，向军用训练、政府/执法航空和军用无人机领域延伸，形成“民用批量+军用专用”的混合业务结构。

QYResearch调研显示，2025年全球军用飞机活塞式发动机市场规模大约为1.19亿美元，预计2032年将达到2.36亿美元，2026-2032期间年复合增长率（CAGR）为10.0%。

一、总体趋势

军用活塞式航空发动机虽属传统动力体系，但在训练、无人机与特种任务等领域依旧保持战略意义。全球市场规模自2020 年的54.7 百万美元上升至2024 年的92.5 百万美元，预计2031 年将超过218 百万美元，未来增长主要由亚太新兴市场拉动。随着中小型军用平台需求增长、成本与维护敏感度提升，活塞动力仍具长期存在空间。

二、区域格局

北美与欧洲以既有技术体系和供应链优势维持领先；中国、印度及东南亚成为需求快速释放区域。中国市场2025–2031 年CAGR 达15%以上，显示出军用无人机与教练机国产化替代的强劲驱动。亚太除中国外地区同样保持高增长，凸显区域合作与本地制造能力提升的潜在空间。

三、技术与产品方向

技术演进聚焦可靠性、燃料多样化与环境适应性三大方向：

推广FADEC 电子控制与重油（Jet-A）压燃型动力；

发展轻量化结构与高效冷却系统，提升功重比；

探索混合动力方案与无铅燃油适配，以满足低碳化与长航时任务需求。

中国厂商正逐步突破材料工艺、控制系统及验证测试环节，形成从设计、试验到批产的完整能力体系。

四、市场结构与竞争

全球市场呈现寡头集中、区域分化、细分多元格局：Lycoming 与Continental 依托通航体系保持全球领导地位，中国航发及若干区域企业通过教练机、靶机与无人机项目切入，实现军民融合突破。预计到2031 年，国际厂商仍将主导高端机型，而中国、印度企业将在中低功率领域形成有力竞争群体。

五、产业链与政策启示

军用活塞航发产业链横跨冶金材料、精密机械、燃油系统与电子控制，供应链安全与自主可控成为政策核心。多国强化军民融合政策导向，鼓励民用发动机技术快速军用化。中国在“十五五” 期间应重点布局：

核心部件国产化：曲轴、气缸体、控制系统等关键环节；

动力系统适配标准：与主机厂协同建立统一接口标准；

试验验证体系建设：构建全流程军用适航验证平台；

国际合作与出口布局：利用通航出口渠道进入发展中国家训练与无人机市场。

六、未来展望

预计2031 年全球军用活塞式发动机出货量将达4,300 台以上，中国市场占比超过20%。行业仍将沿“通航-军用融合、轻型-无人化拓展、能源-环保并进”方向演化。活塞动力将在未来10 年内继续承担军用低速航空平台的主力角色，同时成为高新材料与智能控制技术验证的重要应用场景。

技术迭代聚焦 “可靠适配 + 低碳高效”  核心围绕军用场景严苛需求，迭代方向集中于提升极端环境（高温、低温、高海拔）适应性，强化结构稳定性以降低故障发生率；同时紧跟全球低碳趋势，推动无铅燃油发动机、双燃料动力系统研发，兼顾动力性能与环保要求，减少后勤燃油补给压力。

产品适配性呈现 “轻量化 + 专用化”   聚焦初级教练机、轻型侦察机、军用靶机、轻型巡逻机等细分机型，产品向小型化、轻量化升级，优化功重比以提升飞机机动性；针对不同机型的任务需求（如长航时巡逻、低空侦察），开发专用动力方案，强化定制化适配能力。

供应链强调 “自主可控 + 高质控”  核心部件（如缸体、活塞、FADEC 控制系统）优先实现自主研发与生产，规避外部供应链波动风险；全流程遵循军用质量标准，从原材料采购、生产制造到检测验收，建立严格的质控体系，确保产品符合军用装备可靠性、安全性要求。

市场格局呈现 “寡头主导 + 细分竞争”  全球市场由 Continental Aerospace Technologies、Lycoming Engines 等头部企业主导，凭借技术积淀、品牌口碑与军民两用布局占据主导份额；同时，区域内企业聚焦特定细分领域（如轻型靶机动力、低成本教练机发动机），以高性价比形成差异化竞争。

军用轻型航空装备列装需求增长  现代军事训练、侦察、巡逻等任务对轻型教练机、小型侦察 / 巡逻机、靶机的需求持续上升，这类装备普遍依赖活塞式发动机作为动力核心；同时，便携式、轻量化军用航空装备的研发列装，进一步扩大活塞发动机的应用场景与市场需求。

存量装备升级改造市场空间广阔  全球多国军队仍在使用大量老旧军用活塞发动机机型，这些装备存在能耗高、排放不达标、可靠性不足等问题，面临强制升级或替换需求；存量机型的翻新、大修与动力系统改装，为发动机厂商提供稳定的订单来源，拉动行业增长。

核心技术突破与产业化应用成熟  电子控制系统（如 FADEC）、精密制造工艺、特种耐磨材料等技术的持续突破，提升了活塞发动机的燃油效率、功重比与使用寿命，满足军用场景对高性能、高可靠性的严苛要求；同时，模块化生产、标准化认证（FAA/EASA/CAAC）的普及，降低了产品研发与适配成本，加速技术成果落地。

军民融合政策与资源协同赋能  多国推动军民融合发展战略，鼓励民用航空发动机核心技术向军用转化，实现技术共享、资源复用与产能协同；民用市场成熟的供应链体系、售后服务网络可反向支撑军用产品研发生产，降低军用装备采购与维护成本，提升行业整体竞争力。

性能极限约束  受螺旋桨推进机制限制，飞行速度难以突破，接近音速时螺旋桨效率急剧下降且易失稳；功率提升依赖增加汽缸数，导致重量激增、功重比显著降低，无法满足现代军机高速、大推力需求。

核心技术瓶颈  高端材料（如钛合金曲轴）、高精度传感器、FADEC 系统等核心零部件高度依赖进口，存在 “卡脖子” 风险；燃烧系统升级、热效率提升（现有约 32%）研发投入大、周期长，技术迭代难度高。 

供应链安全风险  航空级特种钢材、高硅铝合金缸体、专用润滑油等关键原材料供应集中于欧美少数厂商，受地缘政治、贸易摩擦影响，采购稳定性与成本可控性差；关键零部件交付周期长，易导致整机生产进度延误。 

市场需求萎缩与竞争加剧  现代军机主力机型对活塞式发动机需求极少，市场规模有限且增长乏力；国际头部企业占据技术与市场主导地位，国内厂商面临同质化竞争与低价竞争压力，利润空间被压缩。

高技术门槛与可靠性验证  军用飞机活塞式发动机需要在高比功率、高可靠性、长寿命和极端环境下稳定运行，涉及气动热力设计、材料与表面处理、燃油与润滑系统、振动与噪声控制等多学科综合能力；研发周期长、试验验证样机多，需通过台架试验、地面试车、飞行试验等反复验证，技术积累门槛极高。

军用适航认证与军标体系  军用活塞发动机必须满足军用适航规章及GJB/MIL-STD等军标要求，涵盖结构强度、可靠性、安全性、维修性、环境适应性、电磁兼容等多项试验与审查；认证流程复杂、周期长、成本高，新进入者很难在短时间内拿到型号合格证与批生产许可。

军品定型与装备列装周期  军用发动机通常随整机型号一并预研、定型，需要进入主机厂/军方的型号工程体系，经历方案论证、样机研制、定型试验、状态固化与批产放行等多个阶段；一旦型号定型，替换供应商难度极大，新进入者短期内难以获得装机机会。

客户集中与采购体系封闭  军用客户高度集中于军方、军工集团及少数主机厂，采购流程以定点采购、军方招标和长期配套协议为主，信息不透明且保密要求高；新进入者缺乏军方资源和业绩沉淀，很难打入现有供应体系、获取首批订单。

资金投入与试验设施壁垒  军用活塞发动机研发需要建设高标准试车台架、环境试验室、材料与无损检测实验室等，同时要维持长期试验和型号支持团队，前期资本支出和持续投入巨大；资金回收期长，对企业资金实力和抗风险能力要求高。