“打印”火箭?航天3D打印技術火了!資本紛紛布局_制造_零部件_發動機
步入7月,可回收復用火箭迎來新一輪高密度發射周期。 鮮為人知的是,這些“箭指蒼穹”的重器,大部分核心零部件是使用3D技術“打印”出來的。今年以來,國內主流3D打印服務商紛紛在商業航天展會上亮相,在火箭核心零部件制造領域進行“PK”。
證券時報記者了解到,目前包括藍箭航天、星河動力、天兵科技、深藍航天等頭部商業火箭企業,均大規模***用3D打印生產發動機推力室、噴管等零部件。 值得關注的是,華曙高科(688433)、鉑力特(688333)等上市企業率先卡位航天3D打印賽道,還有多家上市公司通過并購、合資等方式布局航天3D打印業務。
(深藍航天最新款火箭發動機,臧曉松/攝)
(飛而康生產的火箭發動機零部件在展會上亮相,臧曉松/攝)
在行業高速擴容的同時,高端耗材與設備折舊成本高、行業統一標準缺失等,亦成為航天3D打印產業高質量發展必須直面的痛點。
“打印”火箭成共識
無錫高新區,在飛而康快速制造科技有限責任公司(簡稱“飛而康”)3D打印車間內,一臺臺大型激光打印機正有條不紊且不停歇地工作。證券時報記者沿著打印機扶梯來到“二樓”,透過窗子,就看到打印機內部多個激光束正在“跳舞”:它們將金屬粉末一顆顆融化,逐漸打印出直徑近1米的圓形零部件輪廓,薄到如同一幅鉛筆素描畫—— 這是飛而康正在為國內一家知名商業航天客戶打印火箭發動機擴張段,也就是火箭起飛時冒出火苗的噴管。
“這些打印機開工后就不能停下,要24小時連續打印。”飛而康生產人員向記者表示,二十多天后,眼前的這幅“素描畫”,將變成高度近1米的發動機外部噴管半成品。后續經過熱等靜壓機加工等多道工序,最終成為交付給客戶的零部件產品。
目前,飛而康3D打印車間內所有設備都處于滿負荷生產狀態,其中相當一部分產能用于火箭發動機零部件打印。飛而康3D打印技術***運營負責人許停停表示,公司與國內頭部商業火箭企業基本都有合作,“打印像發動機外部噴管這類大型部件只要十幾天,小型零件只要兩三天就能完成”。
“3D打印最大的優勢就是精簡結構、減少零件、提升可靠性。”許停停以SpaceX猛禽3號發動機為例,“傳統工藝需要500個零件組裝,3D打印可以直接整合壓縮到100個以內,零部件數量大幅減少,對應的焊接工序也大幅削減,整機的故障點自然變少,產品整體可靠性顯著提升。” 他進一步表示,“在同等體積下,使用3D打印技術的發動機能充分釋放推力性能,這也是傳統工藝做不到的”。
“打印”出來的火箭,質量能過關嗎?證券時報記者注意到,由工信裝備工程研究院、上海增材制造制造業創新中心、華中科技大學等單位主編的《2026中國商業航天3D打印技術發展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)指出, 3D打印技術憑借復雜結構一體化成型、易實現輕量化、制造周期短等優勢,正打破傳統航天制造技術瓶頸,成為推動商業航天規模化生產和發展的核心驅動力。
“從國外來看,早在2016年,SpaceX啟動猛禽發動機原型機測試,正式將3D打印技術融入大推力液體火箭動力系統研發。”《藍皮書》牽頭單位負責人吳晨濤向記者表示,2024年8月,SpaceX發布的第三代猛禽發動機進一步深化3D打印應用,整合大量零部件,取消隔熱罩設計,實現結構極致簡化,“猛禽系列發動機已穩定實現50次以上重復使用,驗證了銅合金3D打印部件在高頻次回收復用場景的可靠性。”他還舉例說,2023年3月22日,相對論太空公司的“人族一號”運載火箭發射升空,成為全球首枚85%結構質量***用3D打印制造的軌道級火箭,零部件數量較傳統火箭減少90%以上,大幅降低裝配故障風險。
根據《藍皮書》披露,天兵科技天龍二號搭載的TH-11V發動機,是全球首款***用3D打印技術的閉式循環補燃發動機。 該設備的零部件比傳統發動機減少80%、制造周期縮短70%—80%、成本與重量雙降40%—50%。總體來看,“打印”火箭已經成為全球商業航天企業的共識。
多重利好驅動增長
《藍皮書》預計,2027年國內商業航天3D打印市場規模將突破150億元,2030年將突破300億元,五年復合增長率維持在35%以上,成為航天先進制造領域核心增長引擎。
從滲透率角度來看,3D打印技術在衛星結構件、大尺寸箭體結構等場景的滲透率有望從當前的35%至50%提升至60%以上。從價值鏈升級角度來看,3D打印標準、材料和裝備等高端環節的國產化突破,將推動我國3D打印產業從價值鏈中、低端向高端躍升,實現利潤規模的量級式增長。 從規模化應用角度來看,隨著萬顆級低軌星座、可回收火箭的批量部署,我國航天3D打印產業將進入規模化量產階段,實現打印成本持續下降、市場規模持續擴容的正向循環。
“商業航天3D打印的價值,遠不止于節省了多少成本或縮短了多少制造周期。它從根本上改變了航天飛行器設計、制造的邏輯,通過將產業鏈價值向高端材料、核心設備、創新設計和高附加值服務環節遷移,正在重塑整個火箭和衛星的制造價值鏈。”吳晨濤認為,這是一個技術驅動、全產業鏈受益的長期增長賽道。
也有業內人士認為,盡管3D打印相較傳統制造已實現綜合成本下降,但行業仍面臨結構性成本壓力。
首先是高端裝備與核心耗材成本偏高:航天級高精度3D打印設備單價高昂,高端金屬粉末、特種耗材***購成本居高不下,設備折舊、耗材損耗占據企業主要生產成本。“新***購設備的折舊成本很高,這也導致利潤被稀釋。”許停停說。
值得關注的是,商業航天產品小批量、多品種的特點,導致相關企業產線切換頻繁、規模化效應無法完全釋放,單位制造成本偏高。一位不愿具名的人士向記者表示,目前3D打印行業標準體系不完善,制約產業規范化、規模化發展,“每家商業航天企業打印的零部件都各不相同,不同企業之間的產品無法通用適配,這也讓我們很難通過規模化生產降本”。
“當前行業仍存在核心技術局部瓶頸、結構性成本壓力、標準體系缺失、低端同質化競爭等現實問題,制約產業高質量發展;但同時政策紅利持續釋放、市場需求海量爆發、智能技術融合賦能、前沿賽道持續突破,產業整體機遇遠大于挑戰。”吳晨濤認為,未來產業將逐步擺脫粗放式增長,向技術自主化、制造智能化、產品標準化、應用高端化、生態完善化方向高質量升級。
資本紛紛加碼布局
過去10年,我國構建起覆蓋3D打印裝備國產化、3D打印專用材料自主化、場景規模化應用的產業體系。“尤其在商業航天領域,3D打印產業鏈已完成設備、材料、加工、應用全鏈條布局。”吳晨濤直言,過去海外高端航天打印設備對華技術限制,引進成本極高,產業鏈核心環節受制于人, “近五年國內企業持續技術攻堅,實現大尺寸高精度航天級打印設備量產,補齊產業鏈核心短板,推動行業從技術試制全面轉向規模化、商業化落地”。
“以前我們的3D打印設備主要依靠進口,現在基本實現國產替代。”飛而康生產人員向記者表示。證券時報記者注意到,在飛而康3D打印車間內,大型設備主要來自華曙高科和鉑力特兩家科創板企業。
鉑力特是國內商業航天3D打印領域的龍頭企業,公司針對液氧甲烷、液氧煤油等主流火箭動力路線,客戶覆蓋藍箭航天、星河動力、東方空間、星際榮耀等國內幾乎全部頭部民營航天企業,業務覆蓋可重復使用火箭、固體運載火箭、商業衛星等全品類場景,多個合作項目已定型并進入穩定批量生產階段,在頭部民營火箭配套體系中占據核心地位。
華曙高科是全球極少數同時具備3D打印設備、材料及軟件自主研發與生產能力的增材制造企業,銷售規模位居全球前列。2025年,公司航空航天板塊實現營業收入2.***億元,同比增長21.22%,毛利率達35%。
吳晨濤表示,目前國內3D打印產業梯隊分化格局清晰,頭部企業憑借全鏈路技術、質控體系與量產能力占據核心市場,中小配套企業深耕細分賽道,形成了差異化競爭格局。
證券時報記者注意到,已經有多家上市公司通過自研、參股等方式卡位商業航天3D打印賽道。
飛沃科技(301232)以航空高強度緊固件、精密鈑金部件等現有產品線為切入點,進入商業航天供應鏈,并通過并購成都新杉宇航構建了3D打印業務能力。成都新杉宇航是國內最早從事航天火箭發動機核心部件3D打印服務的企業之一,服務于天兵科技、中科宇航、星際榮耀、星火空間等商業航天火箭客戶。
不久前,江順科技(001400)與九宇建木空天科技(上海)有限公司(簡稱“九宇建木”)成立合資公司江宇科技(江陰)有限公司,其中江順科技持股比例為75%。公開信息顯示,九宇建木商業航天總部基地項目將打造集DED金屬3D打印技術開發、新材料、新工藝、新設備及零部件制造于一體的商業航天總部基地,重點突破航天發動機關鍵部件制造“卡脖子”技術。
南風股份(300004)子公司南方增材也在布局航天領域3D打印業務。目前,南方增材的3D打印服務業務處于開拓起步期,團隊正在積極努力推進試樣送檢、性能核驗、項目對接等工作。
責編:陳麗湘返回搜狐,查看更多









