商业航天专题3D打印有望快速渗透方正机械20260112

2026年01月13日09:56 关键词 3D打印金属增材制造商业航天SLM拓扑优化轻量化制造复杂异形构件材料利用率生产周期力学性能火箭发动机天龙二号冷阴极电子枪微重力环境太空轨道月球基地增材制造市场规模打印服务设备销售 全文摘要 3D打印技术在商业航天领域展现出巨大潜力，尤其在制造复杂异形构件、提升材料利用率及缩短制造周期方面优势明显。美国与中国等国家正加速布局卫星轨道，3D打印技术成为关键投资方向。该技术已应用于航天发动机，如SpaceX的Raptor 3发动机。 商业航天专题：3D打印有望快速渗透-方正机械-20260112_导读 2026年01月13日09:56 关键词 3D打印金属增材制造商业航天SLM拓扑优化轻量化制造复杂异形构件材料利用率生产周期力学性能火箭发动机天龙二号冷阴极电子枪微重力环境太空轨道月球基地增材制造市场规模打印服务设备销售 全文摘要 3D打印技术在商业航天领域展现出巨大潜力，尤其在制造复杂异形构件、提升材料利用率及缩短制造周期方面优势明显。美国与中国等国家正加速布局卫星轨道，3D打印技术成为关键投资方向。该技术已应用于航天发动机，如SpaceX的Raptor 3发动机。全球3D打印市场规模持续扩大，亚洲，特别是中国市场增长迅速。未来，商业航天和卫星市场预计将持续增长，3D打印技术将在上游产业链中扮演重要角色。重点公司和未来展望也受到关注。 章节速览 00:00 3D打印技术在商业航天领域的应用前景 报告讨论了3D打印技术在商业航天领域的应用，尤其是金属增材制造技术，包括选区激光熔融、激光熔化成型等，这些技术因精度高而适用于航天器部件制造。随着中美加速卫星轨道布局，3D打印在商业航天的应用被视为重要投资方向，展现了广阔的发展空间。 02:36 3D打印技术在航空航天领域的应用与优势 对话讨论了3D打印技术，尤其是选区激光熔融技术（SLM），在航空航天领域的应用及其优势。与传统制造方法相比，3D打印能够制造出复杂异形构件，满足新一代航空航天装备的设计需求，同时显著降低制造成本，提高材料利用率和产品力学性能，缩短生产周期，实现轻量化制造。 07:51 3D打印技术在制造领域的局限性探讨 对话讨论了3D打印技术在制造领域的应用限制，主要问题包括材料性能的各向异性、材料种类的局限以及生产效率低下。这些技术瓶颈使得3D打印在大型结构、多材料复合界面及高批量生产中难以应用，目前更多用于发动机等高价值核心部件的制造。 10:47 3D打印技术在航天领域的创新应用 对话探讨了3D打印技术在航天领域的广泛应用，包括火箭发动机的制造、卫星支架的成型以及火箭回收过程中的零件修复。以天兵科技的天龙二号火箭为例，展示了3D打印技术如何显著减少制造周期和成本，同时提升性能。此外，还提及了全球首枚全3D打印火箭的发射尝试，尽管未能入轨，但证明了3D打印在航天领域的重要潜力。 15:50太空3D打印技术突破及其市场前景 中国科学家在模拟微重力环境下实现基于冷阴极电子枪的金属增材制造突破，解决微重力条件下的熔融成型难题，为太空轨道及月球基地的3D打印提供技术支持，减少太空载荷需求。全球3D打印市场持续增长，2024年市场规模预计达219亿美元，其中打印服务占比最大，设备销售及服务、材料供应也是重要组成部分，材料供应具有‘卖铲子’行业的特点，体量不容小觑。 18:50亚洲市场驱动航天产业增长，技术革新引领未来 亚洲市场，特别是中国，成为航天产业增长的主要驱动力。运载火箭成本分析显示，通过技术协同和3D打印加速渗透，未来发射成本有较大下降空间。火箭与卫星市场虽规模不大，但预计未来5-10年复合增长率超20%，技术进步将推动非线性快速增长。中美对商业航天的重视，预示着行业将迎来更快发展。 21:45 3D打印技术在商业航天领域的应用及重点企业分析 对话讨论了3D打印技术在商业航天领域的渗透率及重要性，提及了包括铂力特、华曙高科等在内的多家在打印设备、服务、材料及激光器领域的企业，强调了这些企业作为上游行业受益于下游商业航天高景气度的情况。 发言总结 发言人2 他，方正机械的分析师张启超，发表了关于3D打印及其在商业航天领域应用的报告。他首先强调了中美两国在卫星轨道加速布局和商业航天快速发展为3D打印技术在航天应用带来的广阔前景。张启超深入讨论了3D打印技术的分类、工艺路径及其在工业领域，尤其是航空航天领域的应用价值，如提高材料利用率、缩短制造周期和实现复杂异形构件制造。他以SpaceX和中国商业航天公司使用3D打印技术降低制造成本、提升生产效率的实例，展示了该技术的实际应用效果。此外，张启超分析了全球3D打印市场规模及增长趋势，指出亚洲特别是中国市场对3D打印技术发展的重要推动作用，并预测未来商业航天及卫星市场对3D打印技术需求将持续增长。最后，他推荐了相关3D打印企业作为投资标的，并感谢投资者聆听，表示愿意解答任何疑问。 发言人1 他首先强调讨论的专业投资内容不构成实际投资建议，提醒与会者注意，并强调不得泄露任何敏感的内幕信息。他还特别指出，未经方正证券书面同意，不得进行录音、纪要制作、传播或以其他任何形式转发相关内容，明确任何违反规定的行动都将面临法律追责。最后，他对与会者的理解和配合表示感谢，并祝愿大家生活愉快，正式结束了本次会议。 问答回顾 发言人2问：在商业航天领域，中美两国最近有哪些重要的动态？ 发言人2答：上周中国向ITU提交了新增20.3万颗卫星的计划申请，而美国FCC则批准了SpaceX新增部署7500颗第二代星链卫星的申请。这表明中美两国都在加速布局卫星轨道，并且商业航天成为了一个重要的投资方向。 发言人2问：3D打印技术在商业航天领域的应用情况如何？ 发言人2答：3D打印技术作为工业领域成熟应用的一部分，在航天领域有广泛应用，特别是在3D打印技术不断进步和商业航天关注度提升的背景下，其在商业航天领域的潜在应用空间巨大。 发言人2问：3D打印技术的主要分类有哪些？ 发言人2答：3D打印技术主要分为两大类：一类是直接将金属粉末铺放在工作面上进行堆叠成型；另一类是通过枪头将粉材或丝材融化后直接构建到产品上。这两类中又细分出多种工艺路径，如选区激光熔融技术（SLM）、激光熔化成型技术、EBM/EBF、WAAM等，这些技术根据不同的温度、熔融方式、尺寸及工作环境进行差异化设计。 发言人2问：3D打印技术目前是否存在局限性或技术缺陷？ 发言人2答：3D打印技术目前存在显著的各向异性问题，即打印过程中微观组织生长方向受打印环境影响，导致力学性能沿打印方向分布不均匀。为解决这一问题，通常需要后续热处理和其他加工方式补充完善。 发言人2问：为什么3D打印技术特别适合应用于现代航空航天领域？ 发言人2答：传统航空航天产品构型相对简单，采用铸造或锻造方式难以满足新一代装备中异形构造、多尺度复杂结构的需求。而3D打印技术不受零件复杂度限制，能实现轻量化制造，并依据功能最优化原则设计出满足力学性能要求的复杂异形构件。 发言人2问：3D打印技术如何帮助降低制造成本并提升效率？ 发言人2答：3D打印能够突破传统制造瓶颈，减少对传统工艺的依赖，显著缩短制造周期，提高材料利用率（例如从30%提高到95%以上），降低废料率至5%以下，实现零部件减重30到60%，并缩短交付周期50%以上。综合来看，在火箭发动机制造等领域，采用3D打印可使综合生产制造成本降低20%到33%，同时还能制造出传统技术无法制造的复杂异形构件。 发言人2问：3D打印在材料方面遇到的主要瓶颈是什么？ 发言人2答：3D打印目前可利用的材料种类相较于传统工业相比还相对有限，传统工业材料库丰富度可达上万种甚至数十万种。在3D打印过程中，需要针对特定材料设计和制造机器零部件，以实现材料的融化、凝固并形成所需产品，由于技术限制，现在材料选择受到一定制约。 发言人2问：生产效率上3D打印面临的主要挑战是什么？ 发言人2答：3D打印相较于传统的铸造或锻造流水线生产模式，在生产效率上受限。对于结构复杂且批量较大的产品，3D打印在成本上并不具备优势，更多应用于结构复杂、批量较小的产品制造。目前，像机身整体框架、火箭燃料箱、大型结构主体以及复合材料界面等复杂结构和多材料复合部件还难以通过3D打印实现。 发言人2问：我国在太空3D打印领域取得了哪些前沿突破？ 发言人2答：我国科研团队在模拟微重力环境下实现了基于冷阴极电子枪的金属增材制造突破，主要包括自主研发长寿命大功率冷阴极电子枪，通过电源控制算法解决打印过程中液滴流动问题，通过调控气氛促进印迹表面材料生成和提升发射功率，针对微重力条件下的熔融成型难题开展了技术研发。 发言人2问：3D打印在火箭发动机领域有哪些实际应用案例？ 发言人2答：在火箭发动机领域，天兵科技首次采用3D打印技术制造液体火箭发动机，其中天龙二号运载火箭成功首飞，该发动机接近90%的部件通过增材制造完成，制造周期缩短了70%至80%，成本和重量分别降低了40%至50%。此外，新核动力、深蓝航天、星际荣耀、蓝箭航天和东方空间等多家企业也在其火箭发动机制造中密集采用了3D打印技术。 发言人2问：3D打印在火箭其他部位有哪些应用实例？ 发言人2答：3D打印技术也在火箭的卫星支架、过渡段、舰体结构等方面得到应用。例如，捷龙三号火箭的卫星支架和过渡段应用了电弧溶磁增材制造技术；长十一火箭卫星支架的端框和支撑杆则使用了电弧熔丝增材制造技术和激光选区熔化增材制造技术；舰体结构采用连续纤维3D打印工艺制造复杂的支架和部分构件，并结合全碳纤维复合材料实现舰体90%结构的碳纤维化，有效减重30%以上。同时，全球首枚全3D打印火箭也展示了这一技术在高效制造方面的潜力。 发言人2问：3D打印如何助力火箭回收和快速修复领域？ 发言人2答：在火箭回收领域，3D打印能够用于生产定制化的替换零件，节省流程时间，并在未来技术允许时制造大型回收相关零部件。此外，3D打印还可进行设计优化，减少交付周期。普惠公司已尝试通过3D打印技术在火箭回收过程中修复因空气摩擦导致的磨损零件。 发言人2问：这项3D打印技术在太空领域的应用有哪些重要突破点？ 发言人2答：这项技术的重要突破在于它不仅能在地球轨道内进行3D打印，还可以应用于未来的月球基地。通过将复杂工业制造体系流程中的多台机器集成到一台机器中，实现流水线的高效替代，从而在太空载荷有限的情况下，使用一台机器就能生产出针对特定零部件所需的工业体系，大大提高了效率并节省了成本。 发言人2问：全球3D打印市场规模及市场收入构成如何？3D打印技术在全球不同地区的市场规模表现如何？ 发言人2答：2024年全球增材制造市场规模达到219亿美元，同比增长9.1%。市场收入主要由四大领域构成：打印服务（占比最大，达到101亿美元）、设备销售及服务、材料供应以及软件及解决方案。其中，材料供应和设备销售因其偏耗材性质，在整个行业中占据较大比重。大部分3D打印市场的增长由亚洲市场驱动，尤其是中国增材制造市场表现出色，这得益于我国强大的工业体系提供了丰富的应用场景。 发言人2问：运载火箭的成本构成及其潜在的降低成本空间是什么？ 发言人2答：运载火箭成本中一级和二级分别占60%和20%，发动机和舰体为主要成本来源。以猎鹰9号为例，一级成本占总成本的62%，二级成本占20%。如果实现复用，猎鹰九号的二级发射成本可降至500-600万美元，整体降本空间较大，需要多方面技术协同，包括3D打印技术的加速渗透。 发言人2问：火箭和卫星市场的规模及其未来发展趋势如何？ 发言人2答：截至2024年，全球卫星市场的市场规模约为2亿美元，预计未来5到10年内复合增长率将达到20%以上；火箭部件打印市场规模约为5亿美元，同样预期未来复合增长率超过20%。这两个行业目前虽不是特别大，但随着中美两国对商业航天和卫星布局的同步重视和技术进步，增长将呈现非线性快速趋势。 发言人2问：