商业航天深度报告_航天发动机_37页_2mb

商业航天深度报告：航天发动机总结

核心内容

火箭发动机是运载火箭的核心动力系统，其成本占比超过50%，是决定火箭运载能力、可靠性和经济性的关键因素。根据使用的能源种类，火箭发动机可分为化学火箭发动机和非化学火箭发动机，其中化学火箭发动机是当前主流，包括液体推进剂、固体推进剂和固液混合推进剂类型。

液体火箭发动机具备推力调节、多次点火能力，适用于可回收火箭；固体火箭发动机结构简单，适合快速响应任务。随着商业航天的发展，火箭发动机正从技术验证阶段向工程化、规模化应用阶段迈进。

主要观点

1. 3D打印技术趋势显著

   • 3D打印技术凭借一体化成型、材料高效利用等优势，正在成为火箭发动机制造的标配技术。
   • 3D打印在航天领域应用广泛，预计2027年国内市场规模将突破150亿元，2030年达300亿元，复合增长率稳定为35%。
   • 3D打印可实现结构一体化、轻量化、高可靠性，有助于缩短研发周期、降低制造成本，支持复杂结构和定制化生产。

2. 火箭发动机需求旺盛

   • 星座组网加速推进，卫星互联网、遥感、通信等任务对火箭发射频次提出更高要求，推动发动机需求增长。
   • 中国三大万颗级星座（GW、千帆、鸿鹄-3）合计申报约3.8万颗卫星，未来8-10年需持续高密度发射。
   • 可回收火箭成为主流趋势，如SpaceX“猎鹰9号”和“星舰”，国内如长征十号乙、天龙三号等，均采用多机并联构型，推动发动机需求增长。

3. 产业链结构与竞争格局

   • 火箭发动机产业链分为上游（材料+零部件）、中游（发动机总装）、下游（发射服务+应用场景）。
   • 中游环节集中度高、利润丰厚，国家队（如航天科技六院、四院）与民营企业（如蓝箭航天、天兵科技）并存，形成协同发展的格局。
   • 国内民营企业已形成液氧甲烷和液氧煤油两条技术路线，主要围绕可重复使用火箭进行研发。

4. 技术指标与性能要求

   • 火箭发动机关键性能指标包括推力、比冲、推重比、室压、混合比、工作寿命、可重复使用次数等。
   • 深空探测任务（如嫦娥七号、八号、天问三号）对发动机性能、可靠性要求更高，推动大推力液体动力系统及上面级研发。

关键信息

• 全球市场规模：2025年全球火箭推进市场达74.7亿美元，预计2034年增长至154.9亿美元，CAGR为8.43%。
• 国内市场规模：预计2027年国内商业航天3D打印市场规模突破150亿元，2030年达300亿元。
• 发动机成本结构：以“猎鹰9号”为例，复用型成本仅为全新型的1/3，显示可回收技术对成本的显著影响。
• 3D打印应用案例：如天兵科技TH-11V发动机是全球首款采用3D打印技术的闭式循环补燃发动机，零部件减少80%，制造周期缩短70%—80%。
• 国内火箭发动机研制单位：航天科技六院、航天科技四院、航天科工六院、上海空间推进研究所等，承担液体、固体及空间推进系统研发。
• 商业航天企业：蓝箭航天、天兵科技、星际荣耀、星河动力等已实现自主发动机研制与批量生产，部分型号已通过入轨飞行验证。

相关标的

• 飞沃科技：火箭发动机全产业链布局，提供3D打印、零部件、结构件等服务。
• 铂力特：金属3D打印全产业链龙头，提供大尺寸金属打印设备与工艺支持。
• 华曙高科：金属3D打印装备自主龙头，具备高精度打印能力。
• 银邦股份：参股飞而康，布局发动机3D打印环节。
• 江顺科技：通过参股与合资进入3D打印领域，打造商业航天总部基地。
• 九宇建木：聚焦DED金属3D打印技术，突破航天发动机关键部件制造技术。

风险提示

1. 政策推进不及预期：商业航天相关政策若未能有效落地，可能影响行业增长。
2. 技术推进不及预期：发动机研发涉及多个环节，若关键技术攻关或试验验证不及预期，可能影响产品交付。
3. 竞争加剧影响：随着行业参与者增多，可能对产品价格、市场份额和盈利能力产生压力。

结论

火箭发动机作为商业航天的核心动力装置，其技术水平与制造工艺直接影响行业的发展。3D打印技术的广泛应用将推动降本增效、快速迭代，成为航天先进制造的核心增长点。随着星座组网加速和可回收火箭技术成熟，发动机需求将持续增长，带动产业链上下游协同发展。