报告行业投资评级 - 报告未明确给出行业投资评级 [1] 报告核心观点 - 火箭发动机是运载火箭核心动力系统，成本占比超50%，其技术水平的提升已成为制约或推动整个行业进步的关键因素 [2][22] - 3D打印正从“可选工艺”升级为“标配技术”，在火箭发动机领域渗透率有望持续提升 [2][39] - 星座组网提速，发射需求刚性放量，火箭发动机需求成倍放大 [53][62] - 可回收技术有望成为降低商业发射成本、提升运力供给效率的重要路径 [23][65] 一、火箭发动机概述 - 火箭发动机依靠喷射自身携带的推进剂产生推力，可在稠密大气层以外空间工作，是火箭的核心动力装置 [7] - 火箭发动机分为化学火箭发动机和非化学火箭发动机两大类 [7] - 主流化学火箭发动机包括液体推进剂、固体推进剂和固液混合推进剂发动机 [11] - 液体火箭采用独立储箱与涡轮泵供应系统，推力可调、支持多次点火，是当前可回收火箭的主流技术路线 [11] - 固体火箭推进剂直接浇筑于燃烧室，结构简单、瞬时推力大但无法中途关机，多用于助推器与小型快速响应火箭 [11] - 火箭发动机核心指标包括推力、比冲、推重比、室压、混合比、工作寿命、推力调节范围、可重复使用次数等 [12] 二、火箭发动机市场规模与竞争格局 - 全球火箭推进市场2025年规模达74.7亿美元，预计2034年增长至154.9亿美元，2026-2034年CAGR达到8.43% [16] - 欧洲凭借成熟航天产业链和政府投入占据最高份额，亚太地区受益于中国和印度航天计划加速推进 [16] - 火箭发动机产业链分为上游（材料+零部件）、中游（发动机总装）、下游（发射服务+应用场景），中游环节集中度最高、利润最厚 [17] - 火箭发动机成本占运载火箭硬件设备成本比例超过50%，在一子级上占比更为突出 [22] - 以“猎鹰”9火箭为例，全新火箭成本约5000万美元，复用型成本为1500万美元，标准GTO发射服务公开价格为7400万美元 [25] - 2026年7月10日，长征十号乙运载火箭成功实施一子级可控回收，中国成为继美国后全球第二个掌握大运力可重复使用运载火箭完整技术体系的国家 [25] - 国内火箭发动机生产企业主要包括航天科技六院和民营企业的蓝箭航天、天兵科技、中科宇航、东方空间、星际荣耀、星河动力等 [26] - 国家队与民营企业协同发展，国家队发动机可配套体系内火箭也可向民营火箭提供动力产品，YF-102已作为天龙二号一级动力于2023年完成首飞 [28] - 国家队动力体系按液体主动力、固体主动力、空间推进和试验验证等环节进行专业化分工 [31] - 国内民营商业航天已形成液氧甲烷、液氧煤油两条主流技术路线，覆盖50吨级至220吨级推力梯队，主力产品均围绕可重复使用火箭需求研发 [33] 三、3D打印成为新技术趋势 - 3D打印凭借一体化成型、材料高效利用等优势，正从“可选工艺”升级为“标配技术” [39] - 3D打印通过拓扑优化设计，可在保证结构强度前提下创造中空、镂空仿生结构，实现大幅减重 [39] - 飞而康为朱雀三号天鹊12A发动机提供核心3D打印构件，通过拓扑优化实现“减重增韧”双重突破 [39] - 迪拜AI工程公司LEAP 71使用Noyron大型计算工程模型自主设计5kN液氧煤油火箭发动机，设计阶段耗时不到2周 [39] - 航天科技集团六院7103厂利用3D打印生产整流栅，生产流程从19个工序缩短至3个，生产周期从20天缩短为2天 [39] - 截至2021年底，3D打印技术已在40多个发动机型号、240余种典型产品中得到使用，产品先后成功参与50余次发射和飞行试验 [39] - Mordor Intelligence预计2026年3D打印市场规模为344.5亿美元，到2031年将达到692.6亿美元，年复合增长率高达14.99% [44] - 航空航天和国防在2025年占据3D打印最大市场份额29.64% [44] - 《2026中国商业航天3D打印技术发展蓝皮书》预测，2027年国内商业航天领域3D打印市场规模将突破150亿元，2030年将攀升至300亿元以上，2026-2030年复合增长率为35% [44] - 3D打印技术在卫星结构件、大尺寸箭体结构等应用场景的渗透率，有望从现阶段的35%至50%区间提升至60%以上 [44] - SpaceX猛禽3型发动机采用先进制造技术包括大量使用金属3D打印技术，取消了发动机防热罩需求 [45] - 猛禽3号推力达280吨力（峰值306），比冲350秒（海平面），发动机质量1525千克，燃烧室压力350巴 [47] - 国内已构建起覆盖3D打印装备国产化、专用材料自主化、场景规模化应用的产业体系 [52] - 天兵科技天龙二号搭载的TH-11V发动机是全球首款采用3D打印技术的闭式循环补燃发动机，零部件比传统发动机减少80%、制造周期缩短70%—80%、成本与重量双降40%—50% [52] 四、星座组网提速，火箭发动机需求旺盛 - 火箭发动机需求包括国家重大工程和卫星互联网星座建设两类 [55] - 国家“十五五”规划纲要提出推进商业航天发展，开展可重复使用运载等技术攻关 [55] - 低轨星座频轨资源“先申报先得+限时部署”制度使发射需求具有刚性 [56] - 中国三大万颗级星座合计申报约3.8万颗卫星，截至2026年年中在轨完成率仅约1%-2% [56] - 2025年中国航天全年发射92次，较2024年68次增长约35%，创历史新高 [59] - GW与千帆两大星座的载荷贡献已占2025年全年发射总量的近50% [59] - 可回收大运力火箭普遍采用多机并联，中美新一代火箭不约而同选择“一子级9台并联”构型，星舰一二级合计39台 [65] - 深空任务已进入连续推进阶段，嫦娥七号计划2026年下半年发射，嫦娥八号计划2028年前后实施 [68] - 天问三号火星取样返回任务计划2028年前后发射，我国载人登月目标为2030年前实现 [68] 五、相关标的 - 飞沃科技：全球风电紧固件龙头，通过连续收购成都新杉宇航、四川光合空间、四川瀚烁航天、西安创航各60%股权，形成“发动机3D打印—阀门—结构件—紧固件”配套版图 [70][71][72] - 华曙高科：全球少数同时具备3D打印设备、材料及软件自主研发与生产能力的增材制造企业，2025年航空航天领域实现收入2.97亿元，同比增长21.22%，占总营收41.53% [77] - 华曙高科2025年营收7.15亿元，同比增长45.13% [77] - 华曙高科大尺寸金属增材制造平台FS621M已用于火箭发动机收扩段和喷管等部件制造 [77] - 铂力特：国内金属3D打印全产业链龙头，2025年营收18.52亿元，同比增长39.69%，归母净利2.04亿元，同比增长95.14% [80] - 铂力特航空航天行业业务毛利率最高，为45.22% [80] - 银邦股份通过参股飞而康约16.7%，间接布局火箭发动机增材制造环节 [81] - 飞而康覆盖“金属粉末—3D打印—热等静压—检测”全链条，已向蓝箭航天交付发动机燃烧室、涡轮泵等核心部件 [82][83] - 飞而康面向天兵科技TH-12液氧煤油发动机的316L不锈钢推力室扩张段，已完成累计超过1000秒热试车考核 [83] - 江顺科技通过合资控股江宇科技（持股75%）开展3D打印产品研发，通过参股合伙企业间接入股九宇建木布局商业航天 [84] - 九宇建木聚焦定向能量沉积（DED）多金属复合打印技术，拟重点突破航天发动机关键部件制造 [84]