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$南风股份(SZ300004)$
3D打印重构航天动力生态:火箭发动机与液冷双赛道投资价值研报
一、核心逻辑:火箭发射回收的核心瓶颈与3D打印的破局意义
火箭发射与回收技术的迭代,核心瓶颈在于发动机的性能突破与成本控制。可重复使用火箭要求发动机具备耐高温、抗疲劳、轻量化的极致特性,传统制造工艺中,复杂发动机需数百个零件组装,交付周期长达半年,且难以实现拓扑优化设计,无法满足高频次回收的结构强度需求。
金属3D打印技术的出现彻底重构了火箭发动机的制造范式:通过一体化成型工艺,可将发动机关键部件的生产周期从数月压缩至数天,重量减轻50%以上,强度提升2倍有余,同时实现复杂内流道、点阵结构等创新设计落地。在先进型号火箭发动机中,3D打印零部件占比已接近90%,成为商业航天从“一次性发射”向“高频次复用”转型的核心支撑技术。
更重要的是,3D打印的技术优势已从航天领域延伸至AI算力液冷赛道。随着AI服务器功率密度激增,传统散热方案逼近物理极限,而3D打印微通道液冷板凭借复杂流道设计,散热效率较传统方案提升40%以上,成为跨航天、算力两大高增长领域的“通用型硬核技术”。
二、全球核心标的推荐:美股与中东优质企业
(一)美股:技术成熟与商业化领先
1. SpaceX:全球商业航天绝对龙头,估值已达8000亿美元,是3D打印火箭发动机的先驱实践者。其猎鹰9号火箭主氧化剂阀门、SuperDraco发动机腔室等核心部件均采用3D打印制造,打印时间不足2天,大幅降低生产成本与交付周期。作为NASA和美国国防部核心合作伙伴,占据全球商业航天发射市场58%份额,星链项目的规模化部署将持续带动发动机部件的3D打印需求。
2. Ursa Major:专注于3D打印液体火箭发动机的细分龙头,近三年累计获得超2亿美元政府与商业订单,包括美空军研究实验室2860万美元飞行演示合同及3490万美元神秘国防订单(疑似用于高超音速武器与导弹防御项目)。公司Draper发动机近三分之二组件通过增材制造生产,采用100%美国本土化供应链,当前产能达每周1台,未来12-18个月有望提升至每日1台,核心合作方包括EOS等3D打印设备巨头。
3. Nikon SLM Solutions(美股ADR:NINOY):德国/日本合资的工业3D打印领军企业,掌握多激光粉末床熔融核心技术。与迪拜LEAP 71合作完成2兆牛顿全流量级内燃火箭发动机喷油器头的制造验证,该部件直径600毫米,是全球最大、最复杂的3D打印航天器部件之一,仅用四天即完成打印,为2027年发动机实测奠定基础。其NXG 600E设备的12激光系统可实现高效量产,是高端航天发动机增材制造的核心设备供应商。
(二)中东:新兴力量与技术创新
LEAP 71(迪拜):中东太空科技新锐企业,以AI驱动3D打印重构火箭发动机设计制造流程。其XRB-2E6甲烷/液氧火箭发动机采用Noyron AI系统自主完成设计,无需人工干预,关键部件通过Nikon SLM Solutions的3D打印设备一体成型,推力达2兆牛顿,比肩全球最新一代重型运载火箭发动机水平。公司定位“航天界富士康”,通过“AI设计-3D打印-试车迭代”的闭环模式,将发动机迭代周期从年压缩至天,有望成为全球航天发动机的核心设计与制造服务商。
三、A股标的:3D打印+航天+液冷三重共振标的
(一)核心推荐:南风股份(300004)
1. 技术壁垒:国内少数覆盖钛合金、高温合金、铜合金全材料谱系的增材制造企业,独创红光+绿光双技术路线——红光技术专注航天领域钛合金、高温合金构件,绿光技术攻克铜合金高反射率打印难题,适配发动机燃油喷嘴、散热结构等关键部件需求。
2. 业务布局:
• 航天端:已进入某航天机构供应链并获得批量订单,参与卫星支架、火箭发动机部件制造,单颗卫星3D打印结构件价值量达300-400万元,2026年将受益于数百颗卫星发射任务;
• 液冷端:3D打印微通道液冷板已进入全球头部液冷厂商(疑似Cooler Master)供应链,散热效率提升40%+,成本增幅控制在10%+,2026年H2有望批量生产,目标抢占大客户60%-70%份额;
• 产能规划:二期厂房拟部署48-60台设备,三期规划设备2047台,为业绩爆发提供支撑。
3. 估值展望:传统核电业务保持15%稳健增长,3D打印业务增速超50%,仅3D打印板块合理估值可达80-100亿元,叠加双赛道共振与产能释放,整体市值有望冲击180亿元。
(二)重点关注:易加增材(未上市,产业链核心标的)
国内超大型粉末床金属3D打印设备龙头,率先推出三轴成型尺寸突破2米、可搭载64激光的全球最大规模设备,破解了大尺寸构件打印的“多激光拼接精度、风场稳定性、成型平台精度”三大难题。核心客户覆盖蓝箭航天、天兵科技、星河动力等国内主流商业航天企业,为其天鹊、天火、智神星等系列发动机提供推力室、喷管、涡轮泵等关键部件的打印设备与工艺解决方案,是国内商业航天发动机规模化生产的核心设备支撑商。
四、投资逻辑总结与风险提示
核心投资逻辑
1. 技术共振:3D打印同时解决航天发动机“高性能需求”与液冷“高效散热需求”,形成跨领域技术复用优势;
2. 赛道高增:全球商业航天发射频次年增30%+,AI算力液冷市场规模三年翻倍,双赛道驱动3D打印需求爆发;
3. 标的稀缺:具备航天+液冷双重布局的3D打印企业数量有限,头部标的享受估值溢价。
风险提示
• 航天发射任务不及预期;
• 3D打印技术量产验证不及预期;
• 行业竞争加剧导致毛利率下滑;
• 国际技术封锁影响供应链稳定性。
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