3D打印：定义商业航天可回收火箭的“新制造范式”

3D打印—定义商业航天可回收火箭的“新制造范式” 3D打印：从“先进工具”到“制造基石” 增持（维持） 3D打印（增材制造）正从航天制造的““炫技”手段，演变为可回收火箭研发不可或缺的““基础工艺”。它像一把“数字刻刀”，能将内部结构复杂如迷宫的发动机、以及实现功能一体化的支撑骨架等结构，直接从电脑模型“雕刻”为实体零件。这种能力彻底打破了传统制造中““设计受限于工艺”的枷锁，成为商业航天公司压缩成本、加快试错、实现火箭快速复用的核心利器。在这场以““每公斤发射成本”为终极指标的竞赛中，深度掌握并应用3D打印技术的企业，将牢牢握住产业链升级的钥匙。 作者 分析师花小伟执业证书编号：S0680526020001邮箱：huaxiaowei@gszq.com 相关研究 1、《中小盘：激光通信—商业航天的新一代“核心基建”》2026-02-212、《中小盘：商业航天产业趋势持续加速，分化中去伪存真》2026-02-193、《中小盘：越南批准SpaceX星链服务，卫星互联网竞争加码》2026-02-18 技术赋能：解放设计，重写制造“语法” 3D打印的价值，在于它用““做加法”的层层堆积，替代了传统““做减法”的切削加工，从而重写了复杂金属零件的制造规则。一体化““瘦身”与性能跃升：传统火箭发动机的““心脏”—推力室，由数百个精密零件像拼乐高一样焊接而成，工序繁琐且隐患点多。3D打印可以将其““揉”成一个或几个整体部件，内部错综复杂的冷却通道仿佛天然生长其中。这不仅消灭了大部分焊缝，提升了可靠性，更让工程师能大胆设计出像““海绵”一样的点阵结构，在保证强度的前提下大幅减重，直接提升发动机推重比。 研发周期的““快进键”：商业航天比拼的是迭代速度。传统开模锻造耗时数月，而3D打印从图纸到首件样品可能只需数周。美国初创公司RelativitySpace宣称通过应用3D打印技术，产品的供应链得到显著精简，火箭零件总数从原有的十万余个大幅缩减至不足一千个，同时制造周期也从两年压缩至短短两个月。此外，该技术还将完整的迭代周期从四年显著缩短至半年。这种敏捷制造能力，让快速试错、优化设计成为可能，是国内商业火箭公司追赶国际领先水平的加速器。 “量体裁衣”的材料魔法：通过激光精密熔化金属粉末（如SLM技术），或用电弧熔融金属丝进行“焊接堆积”（如WAAM技术），可以加工钛合金、高温合金等航天特种材料。更重要的是，它还能实现““梯度材料”制造，比如让零件一头坚硬耐磨，另一头韧性十足，为未来高性能发动机设计提供了前所未有的材料解决方案。 应用蓝图：直击成本核心，从“心脏”到“骨骼” 在可回收火箭的降本征途上，3D打印的应用精准聚焦于价值最高、减重最有效的部位： 动力系统““主攻区”：发动机是首要战场。其内部像““蜂巢”般的喷注器、布满““毛细血管”的推力室、高速旋转的涡轮泵，这些传统工艺的““噩梦”， 恰恰是3D打印展现一体化制造优势的舞台，能直接提升燃烧效率和可靠性。 箭体结构““减重区”：利用3D打印，可以将多个支架、支座、连接框等结构件融合设计成一个整体，像鸟类骨骼一样，在受力关键处增厚，非承力处掏空，实现极致的轻量化，为火箭节省每一克不必要的重量。 未来愿景“拓展区”：长远来看，太空中的3D打印有望实现“地外工厂”的梦想，利用月球土壤等原位资源，在太空或月球表面直接制造设备，从根本上解决地球发射的运力与成本瓶颈，这也代表了航天制造的终极未来形态。 市场驱动：商业航天的“生存法则”与产业链价值重构 商业航天的本质是生意，核心KPI是极致降低成本。可回收火箭是达成目标的路径，而3D打印则是铺设这条路径的高效“铺路机”。 降本““刚需”的直接兑现：在火箭制造成本的技术控制中，3D打印通过减少零件数量、简化装配环节、从传统加工的低利用率提升到85%以上，能对发动机成本进行“外科手术式”的削减。 巨型星座催生的“发射海啸”：我国已规划了GW（1.3万颗）、千帆（1.5万颗）、鸿鹄三号（1万颗）等总计约3.8万颗卫星的宏伟星座计划，随着我国超大规模低轨星座计划进入部署期，未来十年将产生前所未有的火箭发射需求。这种“批量化、高频次”的发射模式，与3D打印“快速、柔性”的生产特性高度契合，将催生对3D打印产品与服务的巨量需求。 产业链的““价值迁移”：3D打印的普及，正将产业链价值向上游的特种金属粉末、高端打印设备、智能控制软件，以及下游的打印服务和后处理环节转移。一个围绕航天增材制造的新兴千亿级市场生态正在形成。 投资建议：沿价值链布局核心环节 建议围绕3D打印在商业航天中的应用价值链，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：公司专注于工业级金属增材制造的高新技术企业，为客户提供金属增材制造全套解决方案，业务涵盖金属3D打印设备的研发及生产、金属3D打印定制化产品制造、金属3D打印原材料的研发及生产、金属3D打印结构优化设计开发及工艺技术服务（含金属3D打印定制化工程软件的开发等），构建了较为完整的金属3D打印产业生态链，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。 华曙高科：公司专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售，致力于为全球客户提供金属（SLM）增材制造设备和高分子（SLS）增材制造设备，并提供3D打印材料、工艺及服务，已形成系列自主SLS高分子粉末材料产品及匹配SLM与SLS设备多样化应用的工艺体系，在大尺寸、多激光、连续增材制造以及高性能粉末材料等增材制造研发应用方向上，走在国际前列。 （二）核心材料商：特种粉末“卖水人” 有研粉材：公司主要产品包括铜基金属粉体材料、3D打印金属粉体材料、电子浆料等，主要用于超硬工具、微电子封装组装、3D打印等领域，其终端产品广泛应用于航空、航天、国防等诸多领域，公司在新需求的驱动下，优势规模产业的结构转型持续加速，尤其是导电散热等功能材料销量明显提升；增材制造、电子浆料等战新产业和未来产业“第二增长曲线”动能持续发力。 斯瑞新材：公司研发的耐高温铜合金材料，已通过下游不同客户验证并用于实际的火箭发射，推力室是火箭发动机的重要装置，推进剂燃烧产生的高温、高压燃气热能在推力室内转化为动能，在高温高压的极端服役条件下，推力室内壁材料必须具有良好的耐高温、低周疲劳和导热性能；随着卫星互联网行业的发展，国内外商业航天进入高速发展期，对火箭发射需求增加，进而推动火箭发动机需求，为公司液体火箭发动机推力室内壁产品带来发展机遇，公司正积极扩大产业化规模。 （三）应用拓展者：从部件到服务的实践者： 西部材料：公司凭借钛合金中厚板、宽幅钛合金薄板等产品成为我国航空航天、海洋工程等领域板材核心供应商之一；化工锆板、钛（银、锆）/钢复合板保持较高市场占有率；核电用银合金控制棒实现国产替代，并成为国内唯一合格供应方。 应流股份：公司是专用设备零部件生产领域内的领先企业，主要产品为高温合金产品及精密铸钢件产品、核电及其他中大型铸钢件产品、新型材料与装备等，主要应用在航空航天、燃气轮机、核能核电等高端装备领域。派克新材：公司已掌握异形截面环件整体精密轧制技术、大型精锻模具设计与加工技术等多项核心技术，具备较强的产品研发和制造能力，是国内少数几家可为飞机及航空发动机、航天运载火箭及卫星、燃气轮机等高端装备提供配套特种合金精密环形锻件产品和精密模锻件产品的企业之一，公司已进入中国航发集团、航天科技集团、航天科工集团、航空工业集团等国内外各领域龙头企业的供应链体系。 （四）上游国产激光器整机设备自主化龙头： 锐科激光：持续深耕光纤激光器行业，以“技术引领+全球化布局”的发展思路，不断向激光安防、高端制造、激光医疗、激光消费等领域拓展，已创造了全球四个第一：全球销售应用第一、十万级机型亮度第一、激光器性价比第一、切割板厚和速度第一。 风险提示：技术工艺成熟度与稳定性、国内商业火箭型号进展与市场需求不及预期、行业竞争加剧导致利润率下滑、关键原材料供应短缺或价格剧烈波动。 图表目录 图表1：Launcher公司的E-2火箭发动机试车.................................................................................................5图表2：Relativity Space公司火箭工厂............................................................................................................5图表3：星河动力航天公司液氧/煤油发动机.....................................................................................................5图表4：3D打印技术在固体发动机喷管制造中的性能指标对比........................................................................5 资料来源：田彩兰，南阳瑞.《3D打印技术发展趋势及其在商业航天上的应用》[J].航天制造技术，2024,(1):65-69，国盛证券研究所 风险提示 技术工艺成熟度与稳定性；国内商业火箭型号进展与市场需求不及预期；行业竞争加剧导致利润率下滑；关键原材料供应短缺或价格剧烈波动。 免责声明 国盛证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。 本报告的信息均来源于本公司认为可信的公开资料，但本公司及其研究人员对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，可能会随时调整。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息及资料保持在最新状态，对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本公司力求报告内容客观、公正，但本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用，不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议，本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。 投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其本公司的关联机构可能会持有本报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易，也可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。 本报告版权归“国盛证券股份有限公司”所有。未经事先本公司书面授权，任何机构或个人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。任何机构或个人如引用、刊发本报告，需注明出处为“国盛证券研究所”，且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。 分析师声明 本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表述的任何观点均精准地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法，结论不受任何第三方的授意或影响。我们所得报酬的任何部分无论是在过去、现在及将来均不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。 投资评级说明 国盛证券研究所 北京地址：北京市东城区永定门西滨河路8号院7楼中海地产广场东塔7层邮编：100077邮箱：gsresearch@gszq.com 上海地址：上海市浦东新区南洋泾路555号陆家嘴金融街区22栋邮编：200120电话：021-38124100邮箱：gsresearch@gszq.com