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全流量补燃循环
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商业火箭迎关键验证窗口:发动机决定太空探索深度,3D打印则是降本核心!
华尔街见闻· 2026-01-23 20:29
行业核心观点 - 中国商业航天正步入发展关键节点,2026至2027年是商业火箭公司关键的验证窗口期,标志着多款中大型液体火箭首飞及可回收技术从理论走向实践[1] - 随着卫星互联网大规模组网需求逼近,运载能力和成本控制成为核心竞争力,跨越特定盈利门槛的公司将获得市场定价权[1] - 发动机技术迭代与3D打印带来的制造革命,是产业链中最具确定性的投资逻辑[1] 关键发展时间窗口与里程碑 - 2026-2027年被视为运力与回收技术的“大考”窗口期[3] - 2026年,天兵科技的“天龙三号”、东方空间的“引力二号”、中科宇航的“力箭二号”等中大型液体火箭计划首飞[3] - 蓝箭航天的“朱雀三号”已在2025年12月完成一子级返回回收场试验,预计到2026年大部分头部商业火箭公司都将进入可回收验证阶段[3] 商业盈利的运力与成本门槛 - 为实现商业盈利,在不回收情况下,火箭800公里近极轨道载荷能力至少需达到2.8吨[1][4] - 以“一箭18星”招标要求为例,在不回收的一级火箭成本约1.1亿元、二级约0.3亿元的假设下,火箭需具备800公里近极轨道不小于2.8吨的运载能力才能盈利[4] - 对于更高轨道(约1100公里)的GW星座,则要求运载能力超过5.9吨且成本控制在1.6亿元以内[4] - 回收技术能大幅降低发射成本,但需携带额外燃料从而牺牲部分载荷,这推动了火箭向大直径、大推力方向发展[4] 发动机技术演进趋势 - 发动机技术路线正从主流的燃气发生器循环向更高效的全流量补燃循环及大推力方向演进[5] - 提升推力是适应卫星大型化的必然要求,随着卫星重量普遍提升至300-600公斤甚至更高,火箭起飞推力需求水涨船高[5] - 为满足运载效率,单台发动机起飞推力迈向120吨级、并联设计成为主流[5] - 全流量分级燃烧循环能显著提升比冲(约10%-20%的运载能力增益),成为研发热点[5][7] - 在燃料选择上,液氧煤油凭借高密度比冲优势,适合作为火箭起飞级的燃料;液氧甲烷因其清洁特性及在火星资源的原位利用潜力,成为深空探索的长期选择[5] - 蓝箭航天的天鹊系列和九州云箭的LY-70已实现液氧甲烷发动机的入轨验证[5] 3D打印技术的应用与市场 - 3D打印(增材制造)已成为商业航天降本增效的核心生产力,广泛应用于发动机喷注器、推力室等关键部件[9][10] - 中国航天科技新研制的火箭发动机中,超过60%的零部件可通过3D打印生产,生产周期从50小时大幅缩短至10小时,且结合结构优化可实现超50%的减重[10] - 深蓝航天雷霆RS发动机的3D打印部件重量占比超过85%[9][10] - 2024年中国3D打印市场规模约415亿元,其中航空航天领域占比约16.7%,对应69.3亿元[9][10] - 从市场结构来看,设备、打印服务、原材料的占比分别为55%、21%和16%[9] 供应链结构变化与核心环节 - 随着火箭向中大型液体可回收方向演进,供应链结构发生深刻变化,核心零部件环节如3D打印、大型贮箱、伺服系统正吸引更多市场关注[2] - 结构件占商业火箭成本的25%-30%,其中贮箱成本占比逾六成[12] - 为支撑可回收火箭运力需求,箭体直径正从3.35米向4米甚至6米级迈进[12] - 材料方面,不锈钢正成为贮箱材料的新选择;整流罩领域,碳纤维复合材料因能实现约30%的减重效果,正逐渐替代金属材料[12] - 控制系统中,伺服系统约占火箭价值量的6%-10%,技术正从传统的电动伺服向机电静压伺服方向发展[12]