空天系列报告三:隔热材料:火箭热防护核心之盾,耗材属性打开长期需求
国联民生证券·2026-02-11 21:47

报告行业投资评级 * 报告未明确给出对“隔热材料”或“商业航天”行业的整体投资评级 [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][18][19][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][37][38][40][42][43][44][46][47][48][49][51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][64][65][66][67][68][70][71][72][73][74][75] 报告核心观点 * 隔热材料是商业航天热防护系统的核心,尤其在火箭可回收技术中至关重要,其市场空间广阔且具有显著的“耗材”属性,为行业带来长期需求 [4][12][27][28] * 海外以SpaceX星舰(Starship)为代表的二级/全舰可回收技术加速验证,其多层隔热防护系统(以陶瓷基复合材料为主)是重点试验方向,并展示了巨大的潜在市场空间 [4][16][24][26][29][30][31][32] * 中国当前火箭可回收技术研发以一级火箭为主,该阶段将率先拉动对陶瓷基涂层及陶瓷基复合材料的需求,相关产业链将更快受益 [4][65][70] * 随着可重复使用火箭技术的成熟和量产,隔热材料的供应模式可能从高成本的宇航级供应商向具备更强成本管控能力的民用产品企业转变 [47][48][49][51] 根据目录总结 01 隔热材料:商业航天热防护的命脉 * 热防护系统是确保火箭可回收的核心关键技术,需耐受再入大气层时超过1600°C的极端高温,并满足轻量化、抗氧化、高机械强度及重复使用等苛刻条件 [12] * 热防护系统主要分为被动式、主动式和半被动式三类方案,材料选择的核心考量是烧蚀性能与隔热性能 [15] * 隔热材料应用于火箭发射回收全流程,包括火箭外表面(如星舰的隔热瓦)、发射架、火箭发动机内部管路以及载人飞船返回舱 [16][18] * 陶瓷基复合材料是隔热材料的更优解,其耐高温性能优于高温合金,Starship的隔热材料被认为是陶瓷基复合材料TUFROC的改进版 [19] * 航空航天是陶瓷基复合材料最大的下游市场,2023年按价值量计占比达43% [19][21][22] * 当前时点关注隔热材料的三大原因:1) SpaceX星舰V2版本11次试验中有8次重点测试或分析隔热材料,V3版本即将发射并将验证轨道级再入,隔热材料是重点考核方向 [4][24][26];2) 即使火箭实现完全可重复使用,隔热材料因结构性损伤或缓慢磨损仍具有“耗材”属性 [27][28];3) 市场空间广阔,测算Starship单发火箭隔热瓦价值量约900万美元,单次发射损耗价值量约11.7万美元;若按年产10000发火箭及年发射10000次的目标估算,仅二级火箭隔热瓦每年对应的市场空间分别可达900亿美元和11.7亿美元 [4][29][30][31][32] 02 海外二级火箭可回收加速验证,隔热材料多层防护 * NASA为航天飞机开发了全系列隔热瓦技术,为后续发展奠定了基础,其航天飞机使用了约32000块隔热瓦 [35][37] * SpaceX星舰的隔热系统是结合粘接式与盖板式特点的独特结构,包括陶瓷瓦、隔热毡等多层防护,被认为是NASA的TUFROC技术的改进型 [38][40][42] * SpaceX的隔热材料思路从龙飞船的酚醛树脂基PICA系列转变为星舰的陶瓷基TUFROC系列,表明陶瓷基复材是更优选择 [43][44][46] * 为降低成本,SpaceX的隔热材料经历了从外部采购到自行生产的转变,表明批量生产后,兼具成本管控能力的民用企业可能成为更合适的供应商 [47][48][49][51] 03 国内一级火箭可回收进度更快,陶瓷基材料率先受益 * 中国已形成体系化的隔热材料技术,例如神舟飞船返回舱使用的第三代蜂窝增强低密度烧蚀材料,以及火箭发射架用的防护材料 [54][55][56][57][58] * 中国在宇航级烧蚀材料(如H系列、SPQ系列)和航空航天用陶瓷基隔热材料(如航空发动机热障涂层)上均已实现应用突破 [59][60][61] * 中国当前火箭可回收试验以一级火箭为主(如朱雀三号、长征十二号甲),其返回阶段热工况更恶劣,热设计难度高于不可回收火箭 [4][65][66][67] * 相较于不可回收火箭常用的烧蚀性树脂基涂层,可回收火箭更可能采用非烧蚀性的陶瓷基材料进行防护,这将为陶瓷基隔热材料带来新的市场 [65][67] * 陶瓷基热障涂层是可回收火箭发动机(如推力室、喷管)的核心热防护材料 [65][67] * 一级可回收火箭的外表面及发动机需要陶瓷基材料隔热,该市场将率先打开,传统军工供应商将更快受益;若未来发展到二级/全舰可回收,则陶瓷瓦、隔热毡等全系列材料均将受益 [4][68][70] 04 相关标的 * 火炬电子:通过子公司立亚新材和立亚化学,在陶瓷基复合材料的核心原材料(陶瓷纤维增强相、聚碳硅烷基体相)上具备核心技术卡位,2024年新材料板块已实现销售收入1.41亿元 [72] * 华秦科技:是陶瓷基复材及热阻材料结构件核心供应商,其高效热阻材料通过多层结构设计解决了同时阻隔辐射热和传导热的难题,2024年研发投入达9.12亿元以保障技术领先 [73] * 中钢洛耐:作为中高端耐火材料核心供应商,具备较强的陶瓷基复合材料批产能力(如年产1万吨特种碳化硅新材料项目),产品已应用于火箭发射工位等领域,未来或有能力制造陶瓷基隔热瓦 [74] * 北京利尔:深耕耐火材料行业,2026年1月发布定增预案拟募资切入航空航天用锆基材料领域,相关项目预计年产3万吨,税后投资回收期仅4.89年,显示较强的盈利预期 [75]