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国联民生军工 太空碳纤维:黑金时代开启
发布来源: 路演时代 时间: 2026-02-10 14:50:29 0

1、太空碳纤维赛道整体展望

赛道价值与增长空间:太空碳纤维是商业航天材料端最核心的材料之一,属于优质赛道。从卫星应用维度看,当前碳纤维在卫星中的用量占比仅15%左右,未来随着卫星结构重量提升、太阳翼面积增大,以及在主体结构中对铝合金的进一步替代,单星碳纤维用量具备显著增长潜力:当前单星用量多为几十至上百公斤,未来有望提升至两三百甚至三四百公斤,整体有1-2倍的增长空间。从市场总量维度看,通用型5000颗星对应的太空碳纤维市场规模为40-50亿元;若向算力型场景拓展至5万颗星,即使碳纤维价格降至原来的1/2,市场空间仍有5倍的增长幅度,将从当前的几十亿元规模进一步拓展至几百亿元级别。此外,国内火箭端对碳纤维的应用目前相对较少,资本市场尚未将这部分应用纳入估值体系,存在较大认知差,但碳纤维在火箭整流罩、燃料容器等领域已呈现出确定性的渗透趋势。

行业格局与标的推荐:当前国内仅光威复材拥有成熟的MGO技术、专门的MGO生产线,同时具备规模产能及批量供货能力,在国内太空碳纤维市场的份额达大几十比例。该公司先发优势明显,且在产能筹备及扩产方面具备较高灵活性,是核心推荐标的。后续将具体讲解碳纤维在火箭及卫星中的具体应用情况。


2、火箭端碳纤维应用分析

整流罩领域渗透逻辑:a. 国内外火箭整流罩材料应用存在差异,国内以铝合金为主,仅天兵使用碳纤维,猎鹰9号整流罩采用碳纤维且具备可回收属性;b. 成本方面,国内整流罩成本1000万人民币/个,猎鹰9号整流罩成本500-600万美元/个(约两三千万人民币),无法回收时碳纤维整流罩一次性使用成本过高;c. 若国内实现整流罩回收,碳纤维应用具备确定性,因其密度为铝合金的1/2,使用后可节省数百公斤至上吨运力,成本可实现打平。

燃料容器领域渗透趋势:a. 马斯克收购欧洲碳纤维复合材料容器罐企业,核心目的是将储氢罐的碳纤维技术体系迁移至火箭燃料容器;b. 国内外技术存在差距,国内当前火箭燃料容器仍以金属材料为主,碳纤维缠绕技术落后美国1-2代c. 火箭端应用的碳纤维为T级别,具备韧性高的特点,采用缠绕型制造工艺,当前成本1000-2000元/公斤,用量提升后可降至1000元以内d. 随着国内碳纤维缠绕技术进一步成熟,火箭燃料容器有望逐步向碳纤维材料渗透。

火箭端市场空间测算:以国内500发火箭的规模测算,整流罩领域对应的碳纤维市场空间200-300亿元人民币;燃料容器领域的市场空间与整流罩相当甚至更高,整体火箭端碳纤维市场空间可达数百亿元,但该市场空间目前未在二级市场进行定价和计价。


3、卫星端碳纤维应用详解

卫星端应用场景拆解:碳纤维在卫星中主要应用于四大核心部位:一是散热片,必须采用M55J型号,因其导热性能极佳;二是卫星整体结构件;三是太阳翼的蒙皮及支架支撑部分;四是天线与反射器。相关图示中黄色区域为碳纤维应用区域,清晰展示了其具体使用位置。

碳纤维替代铝合金逻辑:当前卫星材料结构中,碳纤维用量占比仅15%左右,铝合金仍占据35%-40%的主要份额,未来碳纤维替代铝合金是确定性趋势。性能层面,碳纤维高度适配太空环境,热胀冷缩性能优异,在极端温度环境下不会发生形变,导热、抗辐射性能极好,是适配太空的理想材料。经济性层面,当前碳纤维价格约四五千元/公斤,铝合金仅几十元/公斤,但碳纤维密度仅为铝合金的1/2,替代后可有效节省运力成本;国内火箭运力成本约2-几万/公斤,且5-10年难以降至5000元/公斤,同时未来碳纤维价格有望降至两三千元/公斤,中期替代具备明显经济效益。此外,国内原信、星网等主体将增大卫星碳纤维用量,未来或推出全碳纤维卫星。

太阳翼技术对用量的影响:从刚性太阳翼转为柔性太阳翼,对碳纤维用量的影响有限:同等面积下,柔性太阳翼可能减少一层碳纤维蒙皮,但支撑结构仍需使用M55J型号高性能碳纤维,碳纤维用量仅适度减少。从卫星整体用量维度看,一吨卫星的太阳翼碳纤维用量仅几公斤至十几公斤,而一吨卫星的整体碳纤维用量约100多公斤,太阳翼碳纤维用量占比极小,对卫星整体碳纤维用量占比的影响微弱。核心应聚焦卫星结构件中碳纤维对铝合金的替代,当前铝合金仍有35%-40%的用量占比,替代空间充足。

Starlink卫星用量增长潜力:通过对Starlink卫星的重量数据测算,其卫星迭代过程中,单星重量持续提升:从V1.0、V1.5的几百公斤,到V2.0的上吨,V3单星重量预计达两吨。对应碳纤维用量也同步增长:从V1.0阶段的几十公斤,到V2 mini约120-130公斤V2.0约150-200公斤V3预计达200-300公斤;若V3卫星从通信型升级为算力型,卫星结构及功率将进一步增大,单星碳纤维用量有望达到三四百公斤。无论通用型还是专用型卫星,单星碳纤维用量均有较大提升空间。


4、国内太空碳纤维竞争格局

国产替代背景与企业布局:a. 国产替代背景:2020年日本东丽对国内禁供M系列碳纤维后,国内大力推动该领域国产替代,众多企业参与布局;b. 国内企业进展与产能:经验证符合要求的企业仅光威复材和中科院材料所,其中光威复材拥有80吨MGO专用产线,是国内唯一具备企业级专用产线的企业;中科院材料所技术达标,但产能仅2-3吨,规模较小;中复神鹰已产出产品,但产线未跑通,尚未完成验证;和顺科技规划350吨T/M系列产能,处于扩产初期,无专用产线,仅通过在普通产线后加装碳化炉生产M系列产品,当前主要供应院所固体火箭发动机,卫星端应用进展较少。

核心标的竞争优势分析:光威复材与商业航天国家队绑定深度较高,合作紧密,是国内太空碳纤维领域技术、产能及综合实力最强、卡位最好的核心企业,维持对其的首推及核心推荐评级。

 

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