20260222-国盛证券有限责任公司-3D打印_从_先进工具_到_制造基石_3D打印—定义商业航天可回收火箭的_新制造范式_7页_687kb

中小盘：3D打印助力商业航天可回收火箭发展

核心内容

3D打印（增材制造）正从航天制造的辅助技术演变为可回收火箭研发的核心工艺，成为商业航天企业降低成本、提升效率、实现快速复用的关键手段。其在发动机、箭体结构等关键部位的应用，为航天制造带来了革命性的变革。

主要观点

• 设计自由度提升：3D打印通过一体化制造，摆脱了传统工艺对设计的限制，使复杂结构如发动机冷却通道、点阵结构等得以实现。
• 制造周期缩短：相比传统制造方式，3D打印可大幅减少制造周期，如Relativity Space将制造周期从两年压缩至两个月。
• 材料利用率提高：3D打印的材料利用率高达85%以上，远高于传统工艺的45%~55%，显著降低制造成本。
• 性能优化：3D打印技术可提升发动机推重比、冷却效率、尺寸精度等关键性能指标，增强火箭整体可靠性。
• 未来应用拓展：3D打印在太空中的应用潜力巨大，可实现“地外工厂”概念，为航天制造开辟新的发展方向。

关键信息

技术优势

• 一体化制造：如推力室、喷注器等复杂部件可由3D打印直接制造，减少焊接和装配环节。
• 梯度材料应用：支持不同区域材料性能差异化，提升部件耐高温、抗疲劳等能力。
• 表面质量与残余应力改善：3D打印可实现更精细的表面粗糙度（Ra≤1.6μm）与更低的残余应力（≤98MPa）。

成本与效率提升

• 降本效果显著：通过减少零件数量、简化流程，3D打印可将发动机制造成本降低35%。
• 制造周期压缩：如图表4所示，制造周期从传统3~4个月缩短至1个月，提升效率70%。
• 适应发射需求：随着我国超大规模低轨星座部署，火箭发射需求激增，3D打印的柔性生产特性高度契合。

应用领域

• 发动机制造：3D打印用于喷注器、涡轮泵、推力室等关键部位，提升燃烧效率与可靠性。
• 箭体结构：通过一体化设计，实现轻量化与结构优化，提升整体性能。
• 未来太空制造：利用月球土壤等原位资源进行3D打印，实现“地外工厂”构想。

投资建议

建议围绕3D打印在商业航天产业链中的应用，重点关注以下四类企业：

（一）技术引领者：设备与全方案龙头

• 铂力特：提供金属增材制造全套解决方案，覆盖设备、材料、设计及工艺服务，处于国内领先地位。
• 华曙高科：专注金属与高分子3D打印设备及材料，技术先进，应用广泛。

（二）核心材料商：特种粉末“卖水人”

• 有研粉材：生产铜基金属粉体、电子浆料等，广泛应用于航天领域，发展潜力大。
• 斯瑞新材：研发耐高温铜合金材料，已用于实际火箭发射，受益于商业航天发展。

（三）应用拓展者：从部件到服务的实践者

• 西部材料：提供航空航天领域所需钛合金、锆板等关键材料，市场占有率高。
• 应流股份：生产高温合金与精密铸钢件，广泛应用于航空航天与核能领域。
• 派克新材：具备特种合金精密环形锻件生产能力，进入多家航天龙头企业供应链。

（四）上游国产激光器整机设备自主化龙头

• 锐科激光：全球领先的光纤激光器制造商，技术先进，市场占有率高。

风险提示

• 技术工艺成熟度与稳定性：3D打印技术仍需进一步成熟，工艺稳定性有待提升。
• 市场需求不及预期：国内商业火箭型号进展可能影响3D打印需求。
• 行业竞争加剧：可能导致利润率下滑。
• 原材料供应波动：关键材料价格波动可能影响企业成本与利润。

图表与数据

• 图表1：Launcher公司E-2火箭发动机试车，展示3D打印燃烧室的性能。
• 图表2：Relativity Space公司火箭工厂，体现快速制造能力。
• 图表3：星河动力航天公司液氧/煤油发动机，展示3D打印在实际应用中的效果。
• 图表4：3D打印与传统技术在固体发动机喷管制造中的性能对比，显示显著优势。

结论

3D打印技术正在重塑商业航天制造模式，成为实现可回收火箭、降低发射成本、提升性能的关键工具。随着我国低轨星座计划推进及全球商业航天发展，3D打印市场前景广阔，相关企业具备较大的投资价值。