增材制造（3D打印）在航空航天领域的渗透率稳步提升，国内市场发展前景亦可期

航空航天作为高精尖领域，整体零部件价值量较高，制造成本也较高。以航空领域的核心部件航空发动机为例，一台发动机由诸多环节组成。发动机成本随着尺寸大小、用途不同而有所变化，但整体造价较高，单台在大千万甚至过亿级别。而火箭以及卫星等航天装备的整体造价亦十分高昂。3D 打印虽然在传统制造业但零部件成本相对较高，但其可通过轻量化、快速制造降低部分小批量尖端产品的制造成本。因此，航空航天领域零部件制造成本较高，匹配当前 3D 打印下游用户画像。

各类别航空发动机平均单价（亿元）

资料来源：Flight Global

注：军用发动机按发动机占整机价值的 20%/25%估计

增材制造设备能实现复杂零件快速成型和有效降本，匹配航空航天需求。航空航天的低成本敏感度使得制造成本相比传统制造较高的增材制造在成本端具有相对优势。增材制造逐层打印的特点使其能够制造比传统制造工艺难度更高的零部件，进而优化零部件结构，实现轻量化降本。根据波音发动机制造商赛峰集团，其预计采用 3D 打印制造的零部件，未来可占航空发动机零部件的25%（当前仅 1%，提升空间广阔）。增材制造能利用产品结构件轻量化的特点实现降本，同航空航天领域匹配度较高。

采用增材技术制造的GELEAP 发动机喷嘴和涡轮中心框架

资料来源：GE 官网

航空航天渗透率仍处低位，提升空间广阔。作为目前3D打印最主要的应用领域，在全球航空航天市场规模整体保持稳定的情况下，增材制造在航空航天领域的市场规模稳步提升，但渗透率仍处低位。2021年航空航天3D打印市场规模达到25.61亿美元，同比增长30%，整体渗透率仅0.19%，未来提升空间广阔。

增材制造在航空航天领域的渗透率稳步提升

资料来源：Wohlers Associates

强军目标下装备占比提升，军机加速列装驱动航发需求。强军目标下，军队现代化加速推进，我国装备支出占比持续提升，利好3D打印在尖端领域的应用。具体而言，在军用航空装备方面，目前我国军机保有总量在3200架左右，美国超过1.3万架，俄罗斯近4200架；各细分机型也以美国为主导，俄罗斯靠前；我国整体军机保有量较少，机型迭代紧迫性强。在军队装备的快速列装背景下，“十四五”期间我国军用航空装备数量有望持续提升，带动3D打印在航空领域的需求提升。

航发市场空间广阔，增材制造在航空领域发展可期。3D打印具有轻量化、高原材料利用率等特点，叠加航空零部件小批量的需求特性，其可以更低成本、更快速度制造出复杂结构件，深度匹配航空发动机零部件的场景需求。我国航空发动机市场广阔，根据中信证券研究部军工组测算，预计至2040年，整体市场空间有望达到2.3万亿元，民用需求集中在单通道客机和宽体机，军用集中在固定翼战斗机。随着3D打印产品在航空发动机的渗透率提升，有望推动产业规模持续放量。

无人机市场快速增长，推动3D打印产业化。作为新兴的航空细分市场，无人机近年在民用还是军用市场均呈快速发展态势。中国无人机市场发展迅速，2021年市场规模869亿元，千亿市场突破在即。而无人机要求轻量化、长续航，符合3D打印的产品特性。以翼龙无人机为例，其进气风斗、电机冷却管、进气道等8个关键零部件均使用3D打印，未来应用领域或进一步拓宽。考虑到我国2023年无人机市场规模有望达到1650亿元，下游的快速增长或有效推动3D打印产品的规模化应用。

商业航天持续发展，动拉动3D打印行业需求。我国商业航天稳中有进，2021年我国商业航天市场规模突破1.26万亿元，预计2027年市场规模将突破2.34万亿元，保持快速增长。商业航天装备和设施造价较高，建设周期长，且属于小批量应用；3D打印快速成型、高精度和轻量化降本的特点使其在商业火箭制造领域有较大应用潜力。以“谷神星一号”运载火箭为例，其便采用了3D打印的轨姿控发动机。从趋势而言，3D打印在航天领域渗透率有望持续提升，叠加下游航天产业快速发展，3D打印行业有望持续放量。