机械商业航天专题三:关注3D打印全产业链+关键结构件发展机遇
国投证券·2026-02-13 21:24

行业投资评级 - 报告未明确给出对机械或商业航天行业的整体投资评级 [4] 报告核心观点 - 商业航天产业蓬勃发展,全球竞相布局低轨卫星资源,将带动火箭与卫星的制造及发射需求 [1] - 3D打印技术是商业航天降本提效的关键手段,在火箭发动机核心部件和卫星天线制造中应用广泛,有望带动金属3D打印的旺盛需求 [2] - 3D打印产业链(打印服务、设备、材料)及关键结构件行业将显著受益于商业航天的发展机遇 [3] 根据相关目录分别总结 1. 商业航天蓬勃发展,技术路线逐步确立 - 市场空间广阔,中美主导格局:2024年全球航天经济规模达6120亿美元,其中商业航天收入为4800亿美元,占比78% [9] 2015年至2024年,全球商业航天市场规模年均复合增长率为7.7%,而中国商业航天同期年均复合增长率高达22.5% [9] 当前中美两国主导全球绝大部分火箭发射 [10] - 可重复使用、液体燃料火箭成为主流:可重复使用火箭在发射成本和飞行频率上优于一次性火箭,例如猎鹰9号发射成本为6700万美元,而一次性火箭阿特拉斯五号成本为1.6亿美元 [15] 液体火箭因运载能力更强(一般在1吨以上)而主导航天运载领域,固体火箭运载能力通常在几百公斤左右 [14] - 低轨资源竞争激烈,卫星更新周期开启:低轨卫星频轨资源稀缺且遵循“先占先得”原则 [19] 我国于2025年12月向国际电信联盟申请了超过20万颗卫星的频轨资源 [1][20] 一颗低轨卫星的平均寿命约为5年,早期发射的卫星已逐步进入更新替换周期 [1] 2. 3D打印技术成为商业航天降本提效关键手段 - 在卫星领域主要用于相控阵天线生产:卫星相控阵天线中,射频组件价值最高,约占总体成本的50% [22] 3D打印可优化射频性能,已有超过1000个3D打印射频产品在轨运行 [23] - 在火箭发动机中应用广泛:海外主流发动机设计倾向于采用增材制造与传统焊接并行的方式 [2] 例如,Relativity Space的Terran 1火箭3D打印比例达85%,Rocket Lab的Archimedes发动机比例超过90% [31][32] 在国内,核心零部件占火箭总成本约85%-90%,其中推进系统(发动机)价值量占比最高,为30%-50% [33] - 带动金属3D打印旺盛需求:火箭打印以金属材料为主,主要采用粉末床融合(PBF)或定向能沉积(DED)技术 [2][36] 报告基于20.3万颗卫星的规划等核心假设进行测算,在商业航天中3D打印零部件价值量占比为30%/50%/70%的不同情景下,2031-2035年中国商业航天3D打印平均年市场规模有望达到193亿元/年、224亿元/年、254亿元/年 [2][42] 3. 3D打印产业链+结构件行业有望受益商业航天行业拓展 - 打印服务商与设备供应商已进入供应链:当前打印服务及材料销售是3D打印企业的主要商业模式 [3] 以铂力特、华曙高科、新杉宇航、飞而康为代表的国内龙头企业已进入国内外商业火箭及卫星供应链 [3][41] 在金属PBF硬件市场,EOS、GE Additive、SLM Solutions占据前三,铂力特与华曙高科合计份额约8% [38] - 带动振镜、激光器等核心部件需求:金属3D打印对激光器光束质量(M2<1.1)和长期功率稳定性(要求≤1%)要求极高 [44] 振镜控制系统在高端应用领域国产化率仅15%左右(2022年),但国内厂商如金橙子的产品关键技术指标已接近海外头部企业 [46][47] - 结构件与3D打印技术并行发展:受限于当前设备成型尺寸(最大打印体积约直径600mm×高1000mm),大型或超大型薄壁结构件仍需传统制造方式 [53][56] 结构件在单枚商业火箭成本中占比在25%以上,例如超捷股份交付的结构件在单枚火箭中的价值量占比约1000万元 [56]