报告行业投资评级 - 看好 维持 [3] 报告核心观点 - 3D打印作为增材制造技术,凭借其轻量化、一体成型、缩短周期、提高材料利用率等核心优势,成为商业航天产业降本增效的关键利器,其应用将助推商业航天产业化加速 [9][55] - 高端应用需求,特别是航空航天与国防领域,正驱动3D打印市场总量持续扩张与技术结构升级,金属增材制造是未来产业的龙头 [24][28][39] - 商业航天发射成本高昂驱动迫切降本需求,我国超大规模卫星星座申报计划进一步提升了发射预期,为3D打印技术在火箭发动机等核心部件制造环节的应用提供了广阔且确定的市场空间 [50][51][72] 01 颠覆传统工业体系,多种技术工艺并行发展 - 增材制造(3D打印)颠覆传统“减材制造”工业体系,通过材料逐层累加实现“自由制造”,无需传统刀具夹具,能减少工序、缩短周期、提高材料利用率(可超过95%)[9][12] - 根据国标,增材制造工艺主要分为粉末床熔融、定向能量沉积等七类,其中选区激光熔融(SLM)和选区激光烧结(SLS)技术成熟度高,具有成形精度高、可成形结构复杂等显著优势 [14][18] - 主流3D打印技术可分为熔融挤出成型(如FDM)、光固化成型(如SLA、DLP)和烧结/粘结成型(如SLM、EBM)三大类,其中烧结/粘结成型技术因能保证制品硬度和力学性能,更多应用于工业制造、航空航天领域 [19][20] 02 高端应用需求促进3D打印市场容量持续扩张 - 全球金属增材制造设备销售量从2012年的202台增长至2023年的3793台,十年增长1475.74%,CAGR为25.15%,2024年虽回落至2995台,但整体需求表现强劲 [27] - 金属3D打印市场集中度高,2024年EOS、铂力特和Nikon SLM以41.1%、19.6%和11.7%的存量市场份额居前三,CR3达72.4%,显著高于高分子3D打印市场的44.0% [27][36] - 金属增材制造设备平均售价远高于行业均价,2019年至2024年,工业级增材制造设备平均售价从9.81万美元升至31.69万美元,而金属增材制造设备平均售价接近50万美元 [28][29] - 中国是全球第二大增材制造市场,2024年全球工业增材制造设备累计安装量中,中国占比11.5%,仅次于美国(31%)[32][38] - 航空航天是增材制造最大应用领域之一,2024年占比17.7% [41][45] 预计全球航空航天和国防领域3D打印市场规模将从2024年的33.79亿美元增长至2031年的104.8亿美元,期间CAGR为17.8% [45] 03 3D打印:降本利器,助力商业航天产业化 - 我国于2025年12月向国际电联(ITU)申请了超20万颗卫星的频轨资源,其中最大的两个星座(CTC-1和CTC-2)规模均达96714颗,极大提升了国内卫星发射预期 [50] - 我国现役火箭发射成本高昂,例如长征三号乙运载火箭单位发射成本约4.7万元/公斤(约6800美元/公斤),商业航天降本需求迫切 [51] - SpaceX猛禽发动机大量采用3D打印技术,其第三代(Raptor 3)较第二代实现单台发动机降本约80%、重量降低40%、推力提升约22%,大部分部件均采用3D打印 [59][61] - 国内国家队与民营企业均在加速3D打印技术应用,例如中国航发研制的3D打印涡喷发动机零件数减少60% [63] 蓝箭航天、九州云箭等企业也广泛应用该技术制造发动机零部件,减少了90%的焊缝 [69] - 火箭发动机是箭体成本占比最高的环节之一,例如猎鹰9号发动机成本占比约30%-40%,星舰发动机成本占比约43%,是当前3D打印技术主要应用领域 [72][73][75] - 3D打印在商业航天的应用具备通胀特征,除发动机外,未来在火箭箭体、连接段、整流罩、燃料罐乃至在轨增材制造领域均有广阔应用潜力,有望打开第二增长曲线 [84]
商业航天系列报告:3D打印:制造降本,助推商业航天产业化加速