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金属增材在航空航天领域应用态势分析:航空航天领域是当前金属增材制造产业化最成功的领域之一,也是我国金属增材制造服务国家重大装备的主战场。随着航空航天领域的使用要求和设计水平不断进步,新型装备对高性能、长寿命、低成本、可靠性的要求随之提升,零件结构逐渐趋于复杂化和整体化。金属增材制造具备加工周期短、设计自由度高、材料利用率高等优势,与航空航天零件的低成本、短周期要求和小批量、多批次的需求高度契合,因而在航空航天领域得到了大力推广。
我国经济实力持续增强,在国防支出上的预算不断增加,但航空装备领域等实力与美国仍存在一定差距,国防现代化建设需求仍将持续。自2017年突破万亿以后,近年来我国国防预算随着经济增长稳步提升,根据2026年中央和地方财政预算草案报告,2026年我国国防支出为1.91万亿,同比增长7%,增加的国防费的主要用途之一便是加快国防科技装备现代化建设。国防预算的增长将产生对金属增材制造更大的市场需求,未来将持续赋能增材制造行业的发展。
2016-2026年中国国防预算规模分析
数据整理:中金企信国际咨询
相关报告:中金企信发布的《2026-2032年全球及中国金属增材市场发展战略研究及投资可行性预测咨询报告》
A、战斗机:随着我国国防现代化建设的深入,海空力量逐步增强,对先进战斗机、舰载机的需求持续增加。海军舰载机方面。自2012年辽宁舰交付海军列装后,我国国产航母建设工程拉开大幕,随着2025年底福建舰正式入列并迅速开展实战化演训,中国海军已全面进入“三航母时代”。在福建舰战斗力加速形成的同时,我国始终根据国家安全和装备技术发展需要推进航母建设,与此对应的是我国海军舰载机需求的持续释放。以美国尼米兹级航母舰载机配置为例,其全舰核心战斗机数量约为45架,典型舰载机配置方式为负责隐身突防、制空权争夺、高价值目标隐身打击的F35与复杂重载、聚焦多任务打击、无人机拦截等的F-18配置比例为1:1。同时,除上舰机以外,一般还会配置一定数量的岸上训练机、备份机和战略储备机。结构方面,我国军用飞机中的新机型数量亦存在提升空间,以战斗机为例,美国已列装的四代机(F-15、F-16、F-18等)占比60%,五代机(F-22、F-35)占比21%,而我国三代机占比仍较高,四代机、五代机列装数量相对较少。根据数据,美国先进战斗机列装情况如下:
单位:架
B、运输机:长期以来我国始终面临空中投送力量不足的问题,运输机主要以运7、运8、运9及进口的俄制伊尔系列运输机为主,战略投送力量明显不足。自2016年我国自主研发的运20首次列装部队以来,我国空中战略运输力量有明显改善,但与美俄相比,我国空中战略投送力量仍然不足,根据数据,美俄同级别战略运输机列装情况如下:
单位:架
同时,运20作为我国重要平台机型,空警3000、运油20等均在此基础上衍生而来,因此,未来运20仍有较大的增长空间。除此以外,我国目前尚未列装类似美国C5的400吨级运输机,该等运输机对超大型一体化结构有着更高的要求,为增材制造提供了更大的应用空间。
C、无人机:近年来,无人作战力量在现代战争中的重要性及普及程度逐步提高,各国从深海到地面至天空都逐步开展无人作战力量的建设。根据数据,2026年全球军用无人机研发与采购规模预计达到131亿美元,至2035年,预计将增长至297亿美元,复合增长率9.6%,全球无人机研发与采购规模预计将呈现出高速增长态势。
无人机方面,近年来我国无人机型号、种类蓬勃发展,从无人伴飞作战到空天航母,从无人运输到无人侦察,已经发展为谱系完整、技术自主、实战与出口并重的全球领先力量。无人机受机体大小限制,与载人机相比,其轻量化、结构一体化要求更高,因此,增材制造在无人机领域亦有较大应用空间。
D、航天领域:除前述战斗机、运输机及无人机等航空领域外,增材制造在商业航天等领域亦具有广阔的应用空间。根据数据,2024年全球商业航天市场规模达4,800亿美元,2015年至2024年全球商业航天市场规模呈快速增长趋势,年均复合增长率7.7%。而在商业航天领域,能有效降低发射成本的可重复使用火箭技术,成为各竞争方研发的焦点之一。同时,在保证结构强度、运载安全的同时,减轻箭体重量,增加有效载荷,亦是航天产品的持续追求。增材制造可以实现复杂结构一体化制造,大量减少紧固件数量实现减重的目的,同时亦可大幅减少焊缝数量或装配缺陷,是实现可重复使用火箭的重要生产制造技术之一。增材制造技术在航天领域的优势及可靠性,已经在国际领先商业航天企业中得到了实际验证,未来必将获得更大范围的推广和应用。
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