出品/星动无极

行业研究机构给出的统计是:2025年全行业火箭发动机交付87台,同比提升13%;其中民营液体发动机交付47台,同比增长132%。分企业看,蓝箭航天天鹊-12A交付22台,星际荣耀焦点一号15台,深蓝航天雷霆R1 10台,民营固体厂商全年交付中小型固体发动机16台。

交付量的增长集中在液体可复用机型,这个结构比总量更说明问题。固体发动机是一次性产品,交付多少台对应的就是多少次发射;液体可复用发动机的交付量,对应的是未来的飞行次数与复用能力。47台液体发动机背后,是一批要在2026年进入密集试飞与组网发射的火箭。

发动机的成本结构里,热端材料是最容易被忽略的一块。以一台85吨级液氧甲烷发动机为例,热端材料采购成本约520万元,占整机总成本的26%。这个比例意味着,发动机降本的空间有很大一部分不在设计,而在材料。

可复用把材料的角色彻底改变了。一次性发动机的热端部件随单次飞行消耗,是纯成本;可复用发动机要求同一套热端部件经受数十次点火、关机与再入的热循环,材料从"耗材"变成"影响复用效率的关键件"。按行业口径,可复用型号一般每10次飞行就要更换内壁耗材,这意味着热端材料从一次性采购变成了持续性复购。

材料的性能直接换算成复用次数。行业测算给出的关系是:材料性能每提升10%,发动机设计复用次数可提升15%至20%。这个换算关系解释了为什么材料端的技术进步,比整机端的型号迭代更能影响发射成本曲线。

真正的瓶颈在良率。大尺寸一体成型碳碳复合材料的量产良率目前只有60%至62%,海外水平在80%至85%。良率差20个百分点,意味着同样的设备与工时,产出的合格件少三分之一,单件成本高出许多。百吨级发动机喷管的批量交付卡在这一环。

3D打印这条线进展快一些。国内头部材料企业的3D打印球形铜粉产能2025年提升至约180吨/年,粉末氧含量稳定控制在150ppm以下,具备推力室流道批量打印的基础条件。深蓝航天雷霆RS 130吨级可复用液氧煤油发动机已把3D打印用于推力室等核心部件。打印替代的是加工工序,省下的是工时与模具,但粉末的一致性仍是关键:同一批粉末的粒径分布、含氧量、流动性稍有偏差,打印出来的流道内壁质量就不一样,后续的热处理与检测成本跟着上升。

供应链的格局是两层。航天科技、航天科工与航空工业体系内的院所掌握动力系统顶层设计、整机集成与全生命周期验证,在高温合金母材、推力室本体等关键领域有规模化批产优势;民营企业多在推力室内壁、喷管组件、特种复合材料构件等细分环节做配套,凭借交付灵活与成本优势切入。真正具备"设计—制造—试验"全链条能力的民企很少。

材料体系正在换轨。镍基高温合金在现有温度区间仍是主力,但性能已逼近物理上限;碳化硅纤维增强的陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料耐温能力更高、密度只有合金的三分之一,正从姿控喷管、喉衬等局部件向主推力室、喷管扩张段扩展。这条路径的本质是用材料换性能,在不依赖复杂主动冷却的前提下提高工作温度、降低结构重量。

换轨的代价是工艺重建。陶瓷基与碳碳材料的成型、致密化、机加工与无损检测,跟金属件完全不是一套体系,设备、工装、检测标准都要重做。这也是为什么材料端的进展总是比整机端慢半拍:型号可以改设计,材料要重新建产线。

2026年被业内看作国内可重复使用技术的关键验证年。朱雀三号、长征十号乙、长征十二号甲几型火箭都要在年内跑回收与复飞,每一次飞行都是对热端材料的一次实测。飞行数据会告诉材料企业,实验室里的性能指标在真实热循环下能保留多少。

对投资与产业判断来说,材料端的确定性高于整机端,但天花板低于整机端。一家材料企业进入稳定供应链之后,会随发射频次提升而持续受益;整机端的胜负则取决于型号能否跑通复用与批产。两者不是替代关系,是节奏不同的两段生意。材料端的另一层风险是客户集中:国内可复用火箭型号屈指可数,一家材料企业的订单往往押在两三个型号上,型号推迟,产线就闲置。

火箭降本讲了多年,最容易看见的是回收与复用,最不容易看见的是材料良率。当一枚火箭的一子级可以飞十次,决定它能不能飞第十一次的,往往是推力室内壁那一层几毫米厚的材料。良率每提高一个百分点,摊到单发的成本就是真金白银。