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商业航天行业深度研究报告(二):增材重塑航天制造,3D打印赋能商业火箭降本放量

商业航天行业深度研究报告(二):增材重塑航天制造,3D打印赋能商业火箭降本放量

机械2026年03月25日 商业航天行业深度研究报告(二) 推荐 (维持) 增材重塑航天制造,3D打印赋能商业火箭降本放量 ❑商业航天装备构型复杂,制造难度高。商业航天装备普遍具备外形尺寸较大、整体构型复杂、薄壁结构占比高、内部流道精密且形态多样等典型特征,其服役工况通常极为严苛,往往需在高温、高压、腐蚀介质及强振动载荷等多重极端环境下协同作用,对材料综合性能提出了极高要求。从制造特征来看,航天类产品普遍呈现小批量、研制周期紧张、质量与可靠性指标严苛的特点,整体制造难度高。 华创证券研究所 证券分析师:范益民电话:021-20572562邮箱:fanyimin@hcyjs.com执业编号:S0360523020001 ❑传统航天制造瓶颈凸显,增材制造应运而生。传统制造工艺在商业航天装备生产中普遍存在工艺流程繁琐、工序链冗长、转运环节过多等问题,增材制造(Additive Manufacturing)是一种基于三维模型数据,通过材料逐层累加的方式构建物理实体的先进制造技术。在轻量化方面,增材制造可以实现拓扑优化和仿生点阵结构的一体化成形;在高性能材料方面,增材制造近净成形,材料利用率高,可获得独特高性能组织;在复杂集成方面,增材制造可以直接制造带有复杂内部特征的monolithic结构;在快速响应上,增材制造可以数字化驱动,无需模具,适应设计迭代快,具备多需求维度的优势;在功能一体化方面,增材制造可以实现多材料梯度结构或结构-功能器件一体化制造。 证券分析师:丁祎邮箱:dingyi@hcyjs.com执业编号:S0360523030001 行业基本数据 占比%股票家数(只)6370.08总市值(亿元)66,978.345.50流通市值(亿元)55,486.665.69 ❑目前以SLM和DED方案为主要选择。目前常用于航空航天领域的有激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)、电子束熔化(Electron BeamMelting,EBM)、线材电弧增材制造(Wire and ArcAdditive Manufacturing,WAAM)、定向能量沉积(Directed Energy Deposition,DED)、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)等;其中最广泛的是基于激光的粉末床熔融技术(SLM),以其高精度和高表面质量,特别适合制造发动机喷注器、涡轮叶片等复杂精细结构。此外定向能量沉积技术(WA-DED)也得到应用,DED具有高沉积速率、局部调整零件的特性、多轴打印能力、广泛的材料适用性等优势,特别适用于大尺寸构件制造。 %1M6M12M绝对表现-11.6%0.8%23.1%相对表现-6.7%2.8%9.4% ❑增材制造适配箭星多类制造场景。目前增材制造在液体火箭中可以应用的领域包括发动机涡轮泵、推力室、阀门、栅格舵、舱段等环节;在卫星环节可以应用的领域包括卫星轻量化主承力结构、点阵结构设计与制造、多功能结构一体化。 ❑周期、成本优势凸显,全球产业同步发展。3D打印技术在国内外的商业航天领域都有一定的应用,随着3D打印技术在火箭设计制造方面的应用逐渐增多,3D打印技术带来的周期、成本优势越来越明显。国际层面,Orbex公司采用L-PBF技术打印一体化推力室;Launcher2019年开始研发3D打印E-2发动机零部件液氧涡轮泵、燃烧室等;Relativity Space作为液体火箭公司,采用L-PBF和WA-DED技术制造火箭发动机、贮箱等零件,通过采用3D打印技术,大幅简化了产品的供应链,火箭的零件数量由十万多个减少到低于1000个;制造周期由24个月缩短为2个月。国内层面,天龙二号液体运载火箭自主研发的液氧煤油发动机TH-11V为全球首款应用3D打印技术的闭式循环补燃发动机,相比传统生产工艺,发动机组数量减少80%,制造周期缩短70%~80%,成本和重量降低40%~50%,发动机推质比达到100以上。星河动力2500N发动机也是用3D打印和增材制造的方式制成的,较传统工艺,成本由50万元降至不到5万元。 相关研究报告 《机械行业深度研究报告:卫星组网建设进入加速期,看好火箭链投资机会》2026-01-04 ❑投资建议。商业航天作为大国战略竞争的关键领域,低轨卫星部署具备迫切性,催生对火箭发射的巨大运力需求。传统航天制造存在瓶颈,增材制造在轻量化、高性能材料、复杂集成、快速响应、功能一体化方面具备技术优势,未来随着3D打印技术在火箭设计制造方面的应用逐渐增多,3D打印技术带来的周期、成本优势将越来越明显,有望随着产业链的发展实现需求快速提升。建议关注相关上市公司银邦股份、飞沃科技、华曙高科、江顺科技等。 ❑风险提示:卫星组网进展不及预期,火箭发射进程不及预期,技术进步不及预期等。 投资主题 报告亮点 继1月4日发布深度《机械行业深度研究报告:卫星组网建设进入加速期,看好火箭链投资机会》后,本篇报告就火箭链中增量环节3D打印进行进一步分析,对3D打印相较传统制造的优势进行阐述,梳理不同3D打印技术的优劣势以及目前有3D打印应用的环节。 投资逻辑 商业航天作为大国战略竞争的关键领域,低轨卫星部署具备迫切性,催生对火箭发射的巨大运力需求。传统航天制造存在瓶颈,增材制造在轻量化、高性能材料、复杂集成、快速响应、功能一体化方面具备技术优势,未来随着3D打印技术在火箭设计制造方面的应用逐渐增多,3D打印技术带来的周期、成本优势将越来越明显,有望随着产业链的发展实现需求快速提升。建议关注相关上市公司银邦股份、飞沃科技、华曙高科、江顺科技等。 目录 一、商业航天装备构型精密结构复杂,制造工艺壁垒高耸...............................................5 二、传统航天制造瓶颈凸显,增材制造应运而生...............................................................5 (一)传统制造受限,增材路径破局...........................................................................5(二)核心路线聚焦分化,SLM精密成型与DED大件主导.................................6 三、工艺赋能降本增效,全球产业同步进展.....................................................................10 (一)三大系统构筑火箭主体架构.............................................................................10(二)增材制造适配箭星多类制造场景,缩短周期同时提高结构一致性..............11(三)海内外同步推进应用,增材制造未来大有可为.............................................13 四、相关标的.........................................................................................................................16 1、银邦股份...............................................................................................................162、飞沃科技...............................................................................................................163、华曙高科...............................................................................................................164、江顺科技...............................................................................................................16 五、风险提示.........................................................................................................................17 图表目录 图表1商业航天装备尺寸大、壁厚薄.................................................................................5图表2商业航天装备结构复杂、多复杂流道.....................................................................5图表3航天领域增材制造的优势与传统制造局限性的对比.............................................6图表4增材制造设计自由度高,不受工艺限制.................................................................6图表5增材制造结构功能一体化,减少零部件数量.........................................................6图表6航空领域的主要金属增材制造工艺.........................................................................6图表7不同增材制造技术的适用情况.................................................................................7图表8不同3D打印技术路径对比......................................................................................8图表9 SLM技术示意图........................................................................................................9图表10 WAAM技术示意图.................................................................................................9图表11 DED技术示意图......................................................................................................9图表12火箭结构图.............................................................................................................10图表13火箭成本占比拆分...................................................................