涨知识 | 航空航天产业与特燃特气

航空航天产业,尤其是商业航天的迅猛发展,确实离不开特种燃料和特种气体(简称“特燃特气”)的支撑。

特燃特气是商业航天爆发的关键瓶颈与供给底座,正从 “卡脖子” 环节走向本地化、规模化配套;我国文昌商发特气项目已验证液氢等关键品种现场制 / 储 / 供能力,煤基航天煤油也实现工程应用。

关键燃料与气体清单(按用途)

类别 典型介质 核心作用 关键要求
推进剂 液氧(LOX) 强氧化剂,与液氢 / 甲烷 / 煤油等组合 高纯、低温、稳定供给
液氢(LH2) 高比冲燃料,用于上面级 / 深空 低杂质、高纯度、全流程无油
甲烷(CH4) 可重复使用火箭优选 高纯、低温、可大规模供给
航空 / 航天煤油 主发动机常用燃料 高热安定性、低芳烃 / 硫
辅助气体 氦气(He) 增压、置换、检漏、涡轮冷却 高纯、稳定气源
氮气(N2) 吹扫、惰化、保护、低温载体 高纯、大规模供给
氩气(Ar) 焊接 / 材料保护 高纯、稳定

商业航天的核心诉求

  • 可重复使用:低成本、稳定供给与快速周转,推动地面保障向现场制 / 储 / 供一体化发展。
  • 高频发射:对液氧、液氮、液氢、氦气等提出 “量大、时准、质稳” 要求。
  • 新体制动力:液氧甲烷、液氧液氢路线带动 LH2、LNG 纯化与空分 / 氢液化产能建设。
  • 安全与纯度:极低杂质与痕量污染物控制,贯穿生产 — 储运 — 加注全链条。

趋势与方向

  • 路线选择:液氧甲烷成为可复用主力,液氧液氢保障深空与上面级,航天煤油兼顾成熟与低成本。
  • 供给模式:发射场周边现场制 / 储 / 供常态化,缩短供应链、提升响应与安全性。
  • 国产替代:空分、氢液化、LNG 纯化与氦气双资源池(自产 + 进口)提升自给率与抗波动能力。
  • 绿色低碳:绿氢与电制燃料(PtL)长期布局,但短期仍以成熟路线为主。

主要供应企业情况

目前,能为商业航天发射提供批量、稳定特燃特气产品的企业还不多。九丰能源由于其前瞻性的布局和成熟的项目运营,是目前国内商业航天特燃特气配套领域的核心企业。其控股子公司海南九丰特种气体有限公司在海南商业航天发射场旁投资建设了特燃特气配套项目。一期项目已投产,产品包括液氢、液氧、液氮、氦气等,并已成功为长征八号系列火箭的多次发射任务提供了保障。鉴于市场需求增长,公司已启动二期扩能计划,预计总投资约3亿元,新增产品将涵盖绿氢、氪气、氙气、轻烃、航天煤油等,以更好地满足火箭发射和卫星制造的需求。

除了九丰能源,传统的大型国有石化企业以及一些专业的工业气体公司(如林德、法液空、空气产品等)也具备供应部分特种气体的能力,它们通常通过长期合约或市场销售的方式提供产品。

市场需求驱动与发展前景

商业航天特燃特气市场的快速发展,主要得益于以下几点:

  1. 商业航天发射井喷:以SpaceX的星链系统为代表的低轨卫星互联网发展迅速。我国也加速了低轨星座建设,如中国星网上海垣信的千帆星座等,计划发射的卫星数量以万颗计。这带来了极高的发射频率和补网需求,直接拉动了对特燃特气的消耗。

  2. 发射场建设与高密度发射:我国首个商业航天发射场——海南商业航天发射场已投入使用并进入高密度发射阶段。其二期项目(新建三号、四号发射工位)也已开工,未来发射能力将进一步提升。发射场周边的配套产业,如卫星超级工厂(亚洲在建最大,预计年产1000颗卫星)和星箭产业园,也产生了巨大的特种气体需求。

市场前景:有分析显示,仅火箭燃料业务,单次发射就可创造约1600-2000万元的收入。若发射频次进一步提升,特气耗材市场规模有望突破百亿3

尽管前景广阔,特燃特气行业也面临一些挑战:

  • 技术壁垒高:特燃特气的纯度、稳定性、一致性要求极高,生产和储运都需要深厚的技术积累和严格的品控。

  • 产能与供应链稳定性:面对爆发式增长的需求,保障稳定、可靠、大规模的供应是关键。企业需要持续扩产并优化供应链。

  • 技术迭代风险:火箭技术(如可回收火箭、新型推进剂)在不断演进,特燃特气供应商需要持续跟进研发,以适应新的需求。

总之,商业航天特燃特气市场正随着航天的“繁荣”而迎来黄金发展期。目前,九丰能源等企业正积极扩产,以满足包括火箭推进剂卫星制造特种气体发射保障气体在内的多元化需求。

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