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天龙二号运载火箭
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商业航天专题-3D打印有望快速渗透-带动行业降本-设计创新
2026-01-13 09:10
行业与公司 * 涉及的行业为商业航天与增材制造(3D打印)行业[1] * 涉及的上市公司包括:铂力特、华曙高科、银邦股份、飞沃科技、江顺科技、华工科技、有研粉材、豫安新材、四维新材、锐科激光[14] 核心观点与论据 * **3D打印在商业航天领域的应用价值巨大**:能突破传统制造瓶颈,实现复杂异形、轻量化构件的制造[1][4] * **具体效益**:可缩短制造周期65%[1][4],材料利用率提高至95%以上[1][4],废料率降至5%以下[1][4],零部件减重30-60%[1][4],交付周期缩短50%以上[1][4],综合成本降低20-33%[1][4] * **应用现状与案例**:技术相对成熟,在商业航天中应用空间广阔[2] * **国外案例**:SpaceX的Raptor 3发动机采用金属3D打印整合管线,零部件减少,工艺简化,推力提高21%[1][5] * **国内案例**:天兵科技天龙二号运载火箭90%部件由增材制造完成,制造周期缩短70-80%,成本和重量降低40-50%[1][5];星河动力、深蓝航天等公司也密集使用该技术制造火箭发动机[1][5] * **技术局限性**:存在各向异性导致力学性能不均,需后续热处理[1][6];可用材料种类有限[1][6];生产效率低于传统铸造/锻造,对大批量简单结构产品不具成本优势[6];目前无法用于大型结构主体(如燃料贮箱),主要应用于高价值核心部件(如发动机)[1][6] * **未来发展方向**:新材料研发、工艺改进(提高各向同性)、设备升级(提高生产效率)、设计优化以及加强国际合作将推动其发展[1][7] * **在火箭回收领域的应用**:可用于快速修复磨损零件,节省时间[2][8];生产定制化替换零件[2][8];我国团队突破的基于冷阴极电子枪的金属增材制造技术,适用于地球轨道及未来月球基地,可将复杂工业制造体系压缩到一台机器[2][9] 市场规模与增长 * **全球增材制造市场**:2024年市场规模达219亿美元,同比增长9.1%[2][10] * **市场构成**:打印服务占比最大,为101亿美元[2][10];其次是设备销售及服务、材料供应、软件及解决方案[10] * **区域驱动**:增长主要由亚洲市场驱动,中国市场表现突出[2][10] * **细分市场规模**:2024年火箭部件打印市场规模约为5亿美元[2][13];2024年全球微型卫星市场规模不到2亿美元[13] * **增长预期**:火箭部件打印与微型卫星市场预计未来5-10年内复合增长率均将超过20%[2][13] 成本结构与降本空间 * **运载火箭成本拆分**:一级子级占总成本60%,二级子级占20%[2][11] * **猎鹰9号成本示例**:一子级成本约3000万美元(占62%),二子级约1000万美元(占20%),整流罩约500万美元,总成本约5000万美元[11] * **复用降本空间巨大**:猎鹰9号实现一子级复用后,边际成本可降至1500万美元;若能实现二级复用,边际发射成本可进一步降至500-600万美元(即人民币小于1亿元)[2][11][12] * **技术协同**:实现复用需要多方面技术协同,包括3D打印技术加速渗透[2][12] 其他重要信息 * **技术路径**:金属增材制造已形成多种工艺路径,包括选区激光熔融(SLM)、激光融化沉积、电子束熔融(EBM)、电子束自由成形(EBF)和电弧增材制造(WAAM)等[2] * **行业格局与前景**:国外卫星发射主要由SpaceX主导;国内商业航天尚未达到变化基点,但随着中美重视程度增加及技术渗透加快,行业将迎来非线性快速增长[13] * **相关产业链公司**:报告列出了在设备与服务、材料供应、激光器等环节值得关注的A股上市公司[14]