军工行业空天系列报告三，隔热材料：火箭热防护核心之盾，耗材属性打开长期需求

证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明空天系列报告三：研究团队：军工组 吴爽、叶鑫隔热材料：火箭热防护核心之盾 耗材属性打开长期需求报告日期：2026年2月11日证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明摘要• 海外Starship V2版本已多次重点试验隔热材料，V3发射在即，隔热材料或将仍为重点。StarshipV2版本11次试验8次重点测试或分析，可见隔热材料对Starship发射成功较为重要。Starship V3版本或即将发射，本次试验将验证轨道级再入，隔热材料或为重点考核方向。• 隔热材料市场空间广阔且耗材属性明显。我们预计，Starship单发火箭隔热瓦价值量预计900万美元，单次发射隔热瓦损耗约11.7万美元。根据马斯克采访介绍，Starship的最终生产及发射目标，若按照年产10000发火箭以及年发射接近10000次考虑，则仅二级火箭隔热瓦每年分别对应900亿美元及11.7亿美元市场空间。• 我国一级火箭可回收进展或更快，陶瓷基涂层及陶瓷基复材或率先受益。我国现阶段火箭可回收试验以一级火箭试验为主。我们认为，一级可回收火箭或无需多层隔热防护，但火箭外表面及发动机仍需陶瓷基材料进行隔热，陶瓷基复材相关产业链将更快受益。若发展至二级/全舰可回收，则陶瓷瓦、隔热毡等全系列隔热材料均将受益。➢ 风险提示：技术发展不及预期风险、需求不及预期风险、数据测算误差风险。1证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明2隔热材料：商业航天热防护的命脉01海外二级火箭可回收加速验证，隔热材料多层防护02国内一级火箭可回收进度更快，陶瓷基产品率先受益03相关标的04目录C O N T E N T S风险提示05隔热材料：商业航天热防护的命脉01证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明1.1 隔热材料：商业航天热防护的命脉所在•随着商业航天发展，航空航天飞行器的设计与制造日益受到关注，热防护能力为关键技术。作为工业技术的巅峰之作，航空航天飞行器的研发难度远超普通飞机，并且面临着更多挑战 —— 提升航空航天飞行器的热防护能力便是其中之一。•航空航天飞行器的最大飞行速度可达5马赫以上，带来了极为严峻的热环境挑战，TPS系统保障火箭可回收。高速飞行产生的气动加热会导致飞行器表面温度急剧升高。如NASA在设计航天飞机时，表面温度可达1600°C以上，此足以熔化或烧毁大多数材料，热防护系统（Thermal Protection System, TPS），是确保火箭回收的核心关键技术。•隔热材料必须同时满足多种苛刻条件，如高温耐受性：应对再入大气层时的极端热流；抗氧化能力：在高温氧化环境中保持稳定性，延长材料使用寿命；轻量化设计：减轻航天器负荷，提高燃料利用效率；机械强度与重复使用性：在发射、再入与着陆过程中，抵御剧烈的冲击与震动，支持多次任务循环等。4图表：TPS系统发展历史资料来源：洞见热管理公众号，NASA，国联民生证券研究所证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明1.2 三类方案筑牢航天隔热壁垒5图表：被动式隔热•近年来，热防护系统根据其工作原理可分为三类：被动式、半被动式和主动式。✓ 被动式方案：如烧蚀防护，依靠材料自身特性实现热防护，主要包括热结构、热沉结构和隔热结构，通过材料的热吸收与辐射特性来耗散热量。✓ 主动式方案：如耐热瓦片，则利用外部冷却介质主动带走热量，主要形式包括对流冷却、薄膜冷却、发汗冷却等。✓ 半被动式方案：结合了被动式与主动式的特点，主要包含热管结构和烧蚀结构。•材料的选择往往需要考虑多重因素，核心为烧蚀性能与隔热性能，此外材料还需拥有良好的力学性能，结构轻量化也是热防护系统设计的核心原则之一。图表：半主动式隔热图表：主动式隔热资料来源：《Investigation on the Properties of Phenolic-Resin-Based Functional Gradient Thermal Protection Composite Materials》 Jiangman Li，国联民生证券研究所证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明1.3 多场景渗透：隔热材料贯穿火箭发射回收多流程• 高温隔热材料在火箭回收、火箭发射等多个环节起核心作用。✓ 火箭外表面：隔热瓦瓦片在SpaceX的星舰二级火箭上扮演着至关重要的角色，瓦片通过六边形瓦状设计，不仅提供热防护，还能分散应力，增加结构强度，防止飞船内部结构过热和损坏。✓ 火箭发射架：火箭点火发射的刹那，温度高达两千多摄氏度，发射平台要承受高温和强热流冲刷，需要隔热材料抵挡。✓ 火箭内部：以长征五号火箭为例，其发动机的燃气管路具有工作温度高、空间狭小、结构复杂等特点，其在工作中产生的大量余热，使用隔热材料能够将多余的热能有效地限制在管路内，从而保证发动机正常运转。✓ 载人飞船返回舱：返回舱在返回地面的过程中，温度高达1500℃，隔热层在发生熔化、蒸发、分解等物理和化学变化时，也会带走大量的热；另一部分发生碳化，并在舱体表面形成牢固碳层，阻隔大量的热。6图表：Starship发射准备，外表面贴有隔热瓦资料来源：NASASpaceFlight，央视网，国联民生证券研究所资料来源：航化网，国联民生证券研究所图表：被烧蚀后的返回舱表面证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明1.4 陶瓷基复材：隔热材料更优解，航天需求占主导陶瓷基为重要无机非金属材料，耐高温性能卓越，性能优于高温合金。根据观研报告网发布的《中国陶瓷基复合材料行业发展现状调研与投资趋势研究报告（2025-2032年）》显示，陶瓷基复合材料是继金属材料之后的无机非金属材料中最重要的材料之一，主要由纤维增强体、陶瓷基体和界面三部分组成。我们认为，Starship的隔热材料亦为陶瓷基复材。Starship的隔热材料为TUFROC改进版，而TUFROC为陶瓷基，故我们认为Starship外表面的隔热材料亦为陶瓷基复材。按价值量分析，目前在陶瓷基复合材料的下游市场中，航空航天市场占据主导地位。观研报告网数据显示，在2023年全球陶瓷基复合材料的下游应用中，按价值量分析，航空航天占比最大43%，引领着市场需求提升；其次为能源动力，占比23%。图表：陶瓷基材料构成7图表：2023年全球陶瓷基复合材料下游市场构成资料来源：沥青基碳纤维资讯公众号，观研报告网，国联民生证券研究所资料来源：沥青基碳纤维资讯公众号，观研报告网，国联民生证券研究所证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明1.5 当前时点，为何关注隔热材料——海外星舰发射重点试验隔热材料•Starship重点试验隔热材料，V2版本11次试验8次重点测试或分析。Starship（星舰）V2版本自2023年4月至2025年10月，共试验11次，其中有8次重点测试或重点分析隔热材料对舰体影响，可见隔热材料对Starship发射成功较为重要。•Starship V3版本或即将发射。近期，马斯克表示，星舰V3版本的首次飞行测试将于六周后在得克萨斯州博卡奇卡的Starbase发射场进行。•Starship V3版本将验证轨道级再入，隔热材料或为重点考核方向。SpaceX的Starship下一代火箭重点验证方向包括轨道级飞行、有