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商业航天+3D打印最具成长性的4家公司

发布时间：2026-02-15 16:39:04 丨 浏览次数：811

　　2025年12月底，我国再次申请20.3万颗卫星组网，这一巨大的组网需求正推动商业航天运力进入爆发式增长期。为了满足密集的发射任务，火箭制造工艺正经历底层变革，3D打印凭借增材成型原理，完美契合高性能、异形复杂及整体化制造需求，已成为重塑火箭价值链的柔性引擎。

　　本次梳理围绕3D打印在航天领域的技术路径选择、零部件应用场景以及数百亿增量市场空间展开，并详细列举了华曙高科、江顺科技等核心标的的业务动向。

　　火箭制造对轻量化和极高性能的要求极高，传统减材制造通过车削、刨、铣等工艺“削减”材料，不仅浪费严重，且难以加工复杂的异形结构。以火箭发动机燃烧室为例，传统加工需要经过塑性加工、机加工、焊接和组合等多个繁冗步骤。相比之下，3D打印又称增材制造，通过“累加”方式直接成形完整构件，不仅能实现一体化成型，还能进行拓扑优化等全新设计，突破传统工艺瓶颈。

　　根据NASA的数据，3D打印在火箭制造中表现出显著的性能、成本与时间优势。在时间维度上，3D打印可将发动机部件的交付周期缩短2至10倍。具体到燃烧室零部件，迭代后的3D打印制造周期可从18个月压缩至5个月，缩短幅度达72%。从成本维度看，该部件的制造成本可从31万美元降低至12.5万美元，降幅达60%。此外，传统制造的“材料-成品”比例高达20:1到40:1，而3D打印技术能将其降至1:1到3:1之间，极大地节省了昂贵的航天材料。

　　在商业航天领域，材料类型、零件尺寸和复杂度是筛选3D打印技术的关键依据。目前主流技术路径主要分为粉末床熔融（PBF）和定向能量沉积（DED）两类，两者在精度与尺寸上形成了完美的互补格局。

　　PBF技术以激光选区熔化（SLM）为核心应用方向，通过激光束逐层熔化金属粉末，具备极高的分辨率和工艺稳定性。SLM擅长加工小型、精密、复杂的零部件，如火箭发动机推力室的喷注器和燃烧室铜内壁。但SLM受限于成型尺寸，现有的典型成型仓直径通常小于15.6英寸（400mm），无法满足数米级别的大型构件需求。除了SLM，PBF路径下还包括以电子束为热源的EB-PBF技术，其加工环境为真空，能量利用率和成形效率更高，特别适合加工难熔合金和脆性金属。

　　DED技术则无需依赖粉末床，其核心优势在于大尺寸构件的制造与零部件修复。DED按热源可分为激光金属沉积（LMD）和电弧熔丝增材制造（WAAM）。虽然成形精度低于SLM，但DED能突破设备幅面限制，加工火箭发动机喷管及延伸段、推力室外壁以及火箭箭体结构件。比如LMD通过大功率激光同步熔化输送的粉末，实现构件的高效率近净成形；而WAAM则以电弧为热源熔化丝材，适用于制造低成本、超大尺寸的复杂零件。在实际应用中，SLM与DED常结合使用，如NASA在多个项目中采用SLM制造带流道的铜内壁，再用DED在其外部增材制造高温合金外壁，制造出双金属燃烧室。

　　对比海外，国内商业航天3D打印的应用渗透率仍有较大提升空间。在火箭发动机端，海外SpaceX的第三代猛禽发动机（Raptor 3）已实现超过80%的部件由3D打印制造，单台重量减少555kg，推力增加51%，成本较一代降低近90%。国内的星河动力、天兵科技、深蓝航天及蓝箭航天也在最新型号中实现了85%左右的零部件3D打印占比，但在应用规模和稳定性验证上仍处于初期阶段。

　　在火箭箭体端，海外Relativity Space已实现全箭3D打印，制造周期从18个月缩短至60天内，零件数量从10万个骤减至约1000个。国内如朱雀三号等前沿型号的3D打印应用比例仅为20%-30%，提升空间巨大。在箭体结构中，DED技术的优势正在显现，如长征五号系列火箭采用DED技术制备的捆绑接头，实现了单发火箭减重200kg。

　　卫星领域同样是3D打印的重要应用场景。3D打印技术可使卫星结构实现减重30%-60%。以猎鹰9号单位载荷运载成本测算，若单星质量为737Kg，在40%的渗透率下，每颗卫星的发射成本可降低112.23万元。目前，我国2019年发射的“千乘一号”卫星已采用3D打印点阵材料打造整星主结构，零件数缩减至5件，设计制造周期仅1个月。

　　随着低轨卫星组网需求的爆发和火箭复用技术的发展，3D打印市场有望迎来近800亿元的增量空间。根据测算，2029年和2030年，我国火箭发射频次需求将分别达到340次和422次，火箭制造总规模将达到786.52亿元和875.78亿元。

　　在此背景下，3D打印火箭应用场景的渗透率预计将从中短期的30%逐步提升至远期的100%。预计到2030年，我国3D打印在火箭端的应用规模将达258.67亿元，远期规模将达到797.37亿元。目前的产业化应用仍面临材料种类有限（仅50余种）、生产流程协同不足、后处理工序繁多（纯加工时间仅占全流程63%）以及批产质量可追溯性难保证等挑战。

　　设备端是3D打印在航天领域大规模产业化应用的关键，具备自主研发能力的厂商将率先切入供应链。华曙高科是国内工业级3D打印设备龙头，其核心业务包括金属3D打印设备（SLM）和高分子设备（SLS）。公司自主研发了FS1521M、FS1211M等大尺寸批量化生产平台，最大成型尺寸可达$1510\times1510\times1650mm$。公司的技术已广泛应用于航天场景，如为长征五号提供级间解锁装置保护板，与首都航天机械合作研发公开报道最大的整体增材制造铜合金推力室试验件。2023年公司营收达6.06亿元，归母净利润1.31亿元，尽管2024年受下游调整影响业绩承压，但3D打印设备占营收比重持续高于80%。

　　江顺科技通过新业务延伸，切入商业航天赛道。公司主业为铝型材挤压模具与配套设备，在该领域处于领军地位，2024年模具与设备合计贡献80%以上收入，总营收达11.36亿元。公司参股九宇建木并与其合资设立江宇科技，布局定向能量沉积（DED）多金属复合打印工艺。九宇建木是国内较早将DED技术应用于火箭发动机领域的企业，已服务于多家商业航天头部企业。江顺科技有望借此向3D打印与液冷相关新业务拓展，享受行业爆发红利。

　　此外，南风股份在重型金属构件电弧增材制造（WAAM）方面具备深厚积累，飞沃科技作为紧固件龙头也值得关注，这些公司有望共同构成商业航天制造的核心配套力量。