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>> 华泰证券-科技/工业/基础材料行业:商业航天拉动不锈钢及高温合金需求-260122
上传日期:   2026/1/22 大小:   1183KB
格式:   pdf  共22页 来源:   华泰证券
评级:   增持 作者:   王兴,鲍学博,李斌
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关注火箭端上游新材料投资机遇:箭体航天不锈钢&发动机高温合金
  随着火箭发射进入规模化与可复用时代,“箭体用航天不锈钢+发动机用高温合金”正逐步演化为新一代运载火箭材料体系。结构系统方面,不锈钢成为星舰、朱雀三号等中美新一代复用火箭的共同选择,主因其低成本、耐高温、易加工等综合优势明显;动力系统方面,高温合金是液体火箭发动机燃烧室、喷管、涡轮泵等热端部件的基础材料,增加发动机耐高温高压能力。我们认为,商业航天的快速发展带动航天不锈钢材料和高温合金材料景气上行,建议关注:1)已切入不锈钢火箭贮箱、壳段及管路配套体系的特种不锈钢厂商;2)掌握核心牌号熔炼与锻造能力的高温合金龙头企业。
  历史:铝合金占据主导地位,不锈钢与高温合金应用有限
  过去,在“固体/一次性液体火箭”的传统范式下,铝合金是火箭材料的绝对主角,不锈钢和高温合金长期处于配角。在箭体材料方面,铝合金长期占据绝对主导地位,经历铝镁、铝铜、铝锂的三代发展,广泛应用于箭体蒙皮、贮箱、级间段等大部分结构,而不锈钢材料的应用极为有限。在动力系统方面,固体火箭发动机燃烧室壳体材料大多采用超高强度钢,喷管采用碳/碳复合材料;在液体火箭时代的早期,由于对燃烧室室压、比冲和重复启停次数要求不高,高温合金仅应用于少量阀门、涡轮转子等部件。
  现状:材料体系在以铝为主的基础上向“不锈钢+高温合金”渗透
  目前火箭材料处于“传统铝合金为主体、新材料加速渗透”的过渡期。一方面,铝合金仍是现役火箭主要方案;另一方面,在可复用技术带动下,结构与动力系统的新材料渗透已经开始显现。在结构端,不锈钢箭体开始在少数可复用火箭型号上试点应用,例如SpaceX星舰、蓝箭航天朱雀三号等,相较传统铝合金方案,不锈钢箭体结构生产周期能够缩短约40%。在动力系统端,液体火箭发动机成为发射主力,高温合金是其热端部件的关键材料,我们测算液体火箭发动机中高温合金平均用量为28%。
  未来:航天不锈钢与高温合金是火箭技术演进的大势所趋
  展望未来:1)箭体结构方面,航天不锈钢具有适应极端高低温环境、焊接性能优、加工制造速度快、材料成本较低等优势,为二子级再入回收、大直径火箭结构以及低温燃料贮箱提供材料与工程基础。2)动力系统方面,火箭发动机迭代的背后是燃烧室室压、热流密度与启停次数的阶跃上升,对材料的耐温、导热与疲劳寿命等要求不断提升。在可复用场景下,单台发动机设计寿命和单箭发动机配置数量同步上行,高温合金用量有望呈现“单机放量+多机并联”的叠加效应。随着火箭发射进入规模化与可回收时代,我们认为“箭体不锈钢材料+发动机高温合金”正在成为火箭新材料体系。
  投资结论:关注箭体不锈钢+发动机高温合金的火箭材料主线
  需求端,大型低轨星座将驱动火箭规模化,成本下探与发动机性能提升有望驱动两大火箭新材料高景气。供给端,航天不锈钢供应高度细分、强定制化,具备先发优势和客户验证基础的企业有望获得结构性成长机会;高温合金供应具备较高壁垒,供应商竞争格局良好。沿着“箭体不锈钢+发动机高温合金”的技术路线,我们建议优选切入不锈钢火箭贮箱、壳段、管路配套体系的特种不锈钢企业,以及已掌握关键牌号熔炼和锻造能力的高温合金龙头。产业链公司梳理:抚顺特钢、航材股份、钢研高纳、上大股份、图南股份、隆达股份、西部超导、太钢不锈、Outokumpu、Aperam、SeAHSteel等。
  风险提示:商业航天发展节奏不及预期;技术路线迭代与材料替代风险;原材料价格波动风险
 
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