中信证券：掘金商业航天产业链上游合金材料

来源：市场资讯

中信证券研究 文|李超 俞腾

商业航天在可复用迭代与星座ITU时限共振下，发射与制造进入刚性放量，材料端出现“乘数效应”。我们看好四类核心材料的产业化加速：高强高导铜合金（液体火箭发动机推力室内壁）、铌合金（二级真空喷管与高工况推力室）、钽合金（抗辐照与星载）及高温合金（发动机热端部件）。

▍发射端的景气度与可复用渗透率是材料需求“乘数效应”的核心来源。

2025年全球火箭发射329次，其中商业航天发射214次，占比约65%；中国发射92次，商业航天占比50%；美国发射198次，商业航天占比82%，商业属性已成为行业增长的主要驱动力。在星座端，我国近期新增申报低轨卫星20.3万颗，叠加原有项目，申报总数已突破25.5万颗。在ITU“7-9-12-14年”强制发射约束下，高密度发射窗口效应将把火箭与卫星制造推入“刚性放量”的轨道。

▍四大核心合金材料在商业航天应用中形成了系统性的耦合关系。

虽需求增长，但各自侧重的技术路线与产业化阶段有所分化。高强高导铜合金直接受益于液体火箭发动机的批产与寿命提升需求；铌、钽合金分别与二级真空发动机升级及低轨星座抗辐照需求紧密相关；高温合金在传统航空航天需求之上，叠加了商业航天发动机热端部件的显著增量。

1）高强高导铜合金：推力室内壁“第一梯队”材料。液体火箭发动机燃烧室内部燃气温度达3000-4000℃，内壁材料需在约540℃以下工作，对材料提出“高导热+高温强度+抗疲劳”的矛盾要求，因此内衬材料逐步升级为沉淀强化的CuCrZr合金，以及弥散强化的新一代CuCrNb合金（对标NASA GRCop系列）。

2）铌合金：二级火箭真空喷管与高工况推力室的主力材料。适合制造形状复杂的航天发动机关键部件，特别是二级火箭真空喷管和高工况推力室，其中C-103（铌铪合金）和Nb521（铌钨合金）已成为主力牌号。SpaceX的Merlin真空版喷管延伸段已大量采用C-103，证明了其在可复用商业火箭中的工程可行性。

3）钽合金：铝钽抗辐照实现“0-1”突破，星载钽电容/靶材应用成熟。三大应用：① 铝-钽复合（Al/Ta）抗辐照与热管理：利用“钽屏蔽+铝散热”双层设计，可显著降低对昂贵宇航级器件的依赖，符合低轨星座的成本工程需求；②高温部件：可用于喷气/导弹/火箭发动机的高温高热流部件；③星载电子：钽电容因其高可靠性，是星载电子的关键元件；钽靶材则在先进制程中与铜靶材配套使用。

4）高温合金：商业航天发动机热端的材料中枢。主要应用于涡轮泵、推力室外套、喷管、机匣等高温受力部位，针对不同部件，形成了精密铸造、环锻/模锻、粉末冶金和增材制造等多种工艺路径。

▍风险因素：

商业航天节奏与成本约束；原材料价格波动；产业政策不及预期；技术迭代与工艺路线不确定性；客户认证与集中度风险；产能建设不及预期。

▍投资策略：

2026-2030年是商业航天核心材料从“技术验证”走向“批量产业化”的关键窗口期，在“材料先行+工艺协同”高壁垒下，我们认为高强高导铜合金、铌/钽合金、高温合金以及相关零部件将迎来系统性弹性放量。建议关注1）“发动机+高温端材料”一体化主线；2）“环锻件+金属3D打印+熔模铸件”结构件主线；3）“抗辐照/星载电子”主线。首次覆盖商业航天合金材料行业并给予“强大于市”评级。