全球航天发射活动，正以每年26%的年增速攀升，而近五年进入太空的物体数量也不断激增，人类太空经济的发展逻辑，开始冲“资本与发射能力竞争”转向“材料化学制约”。
近日，摩根士丹利发布一份研究指出，火箭与卫星产业的规模化发展，正面临着一小批关键航天金属的供应链制约——这些矿产或储量稀缺、或生产高度集中、或地缘政治敏感性极强，成为决定太空经济未来天花板的核心因素。
2025年全球航天器制造消耗的金属量已达7000公吨，尽管这一数字在全球金属总需求中占比有限，但航天器对特种合金、高工程化金属的极致要求，让这类材料的供给矛盾被持续放大。太空的星辰大海，终究要靠地球的稀缺矿产来支撑。
太空经济的扩张速度正在刷新市场认知。2025年全球轨道发射尝试达330次，同比增长26%；联合国外层空间事务厅数据显示，2020-2025年累计进入外太空的物体数量增幅高达136%。火箭复用技术的普及、低轨卫星星座的建设、商业航天的崛起，共同推动着航天产业从“小众探索”走向“规模化发展”。
在此背景下，航天产业的发展瓶颈正从发射能力、技术突破、监管审批等传统维度，转向关键材料的供给保障。据摩根士丹利测算，2025年全球航天器（含火箭和卫星有效载荷）制造需消耗约7000公吨金属，而这些金属并非普通工业原料——它们需要承受太空极端的高温、高压、辐射环境，部分特种合金的单价高达数万美元/吨，且生产工艺复杂、供应链高度集中。
更关键的是，这类航天核心金属的供给早已存在先天缺陷：多数品种的生产被单一国家或少数地区掌控，部分矿产因储量天然稀缺而产能受限，还有些矿产的开采提炼存在高污染、高毒性等环境问题，进一步制约供给增量。当航天需求持续放量，这些问题将从“隐性制约”变为“显性瓶颈”，成为太空经济规模化发展的核心挑战。
航天金属的核心价值，在于适配太空环境的极致性能要求。摩根士丹利将支撑太空经济的关键矿产划分为结构金属、高温金属、电力与电子金属、光学与传感器金属、稀土/永磁体金属五大品类，不同品类承担着航天器不同核心功能，且各有其稀缺性与供应链特征。
航天器的“骨骼”：结构金属
结构金属是航天器的基础骨架，主要用于主结构、燃料箱、承力部件等，核心要求是高强度、轻量化、抗腐蚀，能承受发射阶段的极端载荷与太空的真空、温度骤变环境。核心品种包括铝、钛、钢/铁、钒、铬，其中铝因优异的强度重量比成为航天结构的“基石”，钛则在载人航天器、推进系统周边部件中不可或缺，钒和铬作为合金元素，能大幅提升钢材与钛合金的性能。
从供给端看，铝的全球生产高度依赖中国（2024年中国电解铝产量占比超50%），且生产过程电力消耗巨大，部分地区已出现与数据中心的电力竞争；钛的海绵体生产同样由中国主导（2024年产量3200千吨，居全球首位）；钒的生产集中在中、俄、南非，美国储量仅占全球0.25%且本土产能微乎其微；铬则被南非垄断，其2024年产量占全球超80%，美国几乎无本土生产。
核心玩家方面，铝领域有中国铝业、美铝、力拓；钛领域包括ATI、力拓、IperionX；钢/铁则汇集了新日铁、纽柯、克利夫兰-克利夫斯等全球钢铁巨头；钒和铬的核心供应商以嘉能可、拉美钒业、攀钢钒钛为主。
推进系统的“心脏”：高温金属
高温金属是火箭推进系统的核心材料，用于发动机、喷管、燃烧室等关键部件，需要在数千摄氏度的极端高温下保持机械强度与结构完整性，部分品种还需具备抗蠕变、抗热变形能力。核心品种包括钨、镍、钴、铼、铌、铪、铂，其中铼的熔点达3182℃，钨更是高达3422℃，是高温部件的“核心选择”，镍基高温合金则是现代火箭发动机的基础材料。
这类金属的供给矛盾更为突出：铼是地壳中最稀有的元素之一（含量约1ppb），仅作为铜和钼开采的副产品产出，2024年全球开采量仅62000千克，智利占比47%；钨的生产被中国绝对主导（2024年产量67000吨，占全球超80%），美国自2015年起已无商业钨矿开采；钴76%的产量来自刚果（金），且精炼产能高度集中于中国；铪因与锆伴生，分离工艺复杂，产能天然受限；铂则主要由南非供应（2024年产量占比超80%）。
核心玩家中，铼的主要生产商为智利Molymet、美国自由港麦克莫兰、波兰KGHM；钨领域有厦门钨业、章源钨业、Almonty Industries；镍钴则以淡水河谷、嘉能可、洛阳钼业为核心；铌和铪的供应商包括巴西CBMM、ATI、法国Framatome。
航天器的“神经”：电力与电子金属
电力与电子金属是航天器的“神经系统”，支撑能源传输、信号处理、半导体器件等功能，广泛应用于太阳能电池、高可靠性电容器、射频器件、电力互联部件，核心要求是高导电性、抗辐射、高稳定性。核心品种包括镓、砷、铜、钽、金、银，其中镓是第三代半导体的核心原料，其制备的砷化镓太阳能电池在抗辐射和效率上远超传统硅基电池，成为卫星供电的主流选择。
该品类的地缘集中度达到极致：镓的低纯度生产被中国垄断（2024年占比99%），美国几乎无本土产能，且镓仅作为铝土矿提炼的副产品产出；砷的生产集中于秘鲁、中国，美国自1985年起已无本土砷金属生产；钽的88%产量来自刚果（金），精炼产能主要在中国；金和银虽供给相对分散，但在航天领域的高纯度要求推高了准入门槛。
核心玩家方面，镓的核心供应商为中国铝业、日本Dowa Holdings、美铝；铜领域有自由港麦克莫兰、南方铜业、必和必拓；钽则以宁夏东方钽业为核心；金和银的生产商包括纽蒙特、巴里克黄金、潘帕斯银矿。
航天器的“眼睛”：光学与传感器金属
光学与传感器金属是航天器的“感知系统”，用于望远镜镜片、红外透镜、传感器结构等，需要在极端温度变化下保持纳米级的尺寸稳定性，核心要求是低膨胀、高刚度、红外透光性。核心品种仅有铍和锗，但二者的稀缺性与供给制约均十分显著。
铍是全球刚度重量比最高的结构金属，比钢硬6倍、比铝轻30%，是詹姆斯韦伯太空望远镜主镜的核心材料，但其开采提炼存在高毒性（吸入铍粉尘会引发不可治愈的铍肺病），全球生产高度受控，美国犹他州Spor Mountain矿是全球最大铍矿，2024年美国铍产量占全球超90%；锗则是红外光学的核心材料，中国主导其全球生产（2023年精炼锗产量占比82%），且仅作为锌矿提炼的副产品产出，供给受锌矿市场影响。
航天器的“动力源”：稀土永磁
稀土/永磁体金属是航天器高精度运动系统的核心，用于制造永磁体，支撑反作用轮、作动器、电动推进系统、制导系统等，核心要求是高磁能积、抗高温、抗辐射，能在太空极端环境下保持磁场稳定性。
核心品种包括钐、钕、镝、镨、铽，其中钕铁硼是目前商业化最强的永磁体，镝和铽作为添加元素，能大幅提升永磁体的高温性能，是高端航天永磁体的“刚需品”。
稀土的供给矛盾集中在加工环节：尽管全球稀土矿产分布相对分散（2024年中国占59%、缅甸17%、美国10%），但中国掌控着全球91%的稀土精炼产能和几乎全部的永磁体制造产能；重稀土（镝、铽）的开采更是被中国绝对垄断，2025年中国对镝、铽实施出口限制，直接引发全球航天永磁体供应链的担忧。
核心玩家方面，稀土上游有中国北方稀土、MP Materials、莱纳斯稀土；永磁体制造则以金力永磁、中科三环为核心，美国MP Materials正试图推动本土稀土加工产能建设，以降低对中国的依赖。
为量化航天金属的供应链风险，摩根士丹利从当前地缘供给集中度、天然稀缺性、生产难度、使用范围、可替代性五大维度，对各核心品种进行1-3分评分（3分为最关键），并通过总分得出“敏感度评分”，评分越高的品种，越可能成为太空经济发展的瓶颈。
评分前三的品种均为12分，分别是铼、铪、铍，这三个品种的共性是：天然储量极度稀缺、生产工艺极其复杂、几乎无替代方案，且供给存在一定的地缘集中性。铼作为副产品，产能无法主动扩张；铪的分离工艺复杂，产能受锆矿制约；铍则因毒性导致生产高度受控，三者均成为航天金属中“最不可替代的稀缺品”。
11分品种包括钨、钽、稀土，这类品种或地缘集中度极高（钨、稀土），或生产难度大且储量稀缺（钽），是供应链风险的“次核心区”。其中稀土的评分凸显了其矛盾：天然储量并非稀缺（评分1），但地缘加工集中度（评分3）和可替代性（评分3）让其成为关键瓶颈。
10分及以下品种以钴、铌、铂、镓、钛、镍、铜等为主，这类品种或使用范围广但可替代性较强（钛、镍），或生产难度低但地缘集中（镓、钴），供应链风险相对可控，但部分品种因航天需求的高端化要求，仍存在结构性供给矛盾。
从评分结果看，高温金属、光学与传感器金属、稀土/永磁体金属是航天金属中供应链风险最高的三大品类，也是未来太空经济发展中最需要关注的材料赛道。
航天金属的供应链矛盾，本质上是资源分布、生产工艺、地缘政治三者的叠加结果，而这一矛盾在全球最大的航天需求国——美国身上体现得最为极致。
美国地质调查局（USGS）数据显示，美国对绝大多数航天核心金属存在高度的进口依赖：2024年美国对镓、锗、钨、稀土、铌等品种的净进口依赖度超90%，对钴、钽、铂、铬等品种的进口依赖度超80%，即便是铝、铜、镍等基础金属，进口依赖度也分别达到41%、54%、50%以上。
更严峻的是，美国对15种关键矿产完全依赖进口，其中12种为航天产业所需的关键金属，且美国本土缺乏14种关键矿产的初级生产能力，仅能通过回收获得少量供给。
美国的进口依赖，根源在于其矿业投资的长期萎缩和加工产能的空心化。数据显示，美国矿业勘探投资占GDP的比例从1960年的2.0%、1981年的峰值3.1%，降至2022年的0.5%，降幅达80%；自上世纪50年代起，美国因环境问题和经济因素逐步缩减矿产开采、加工产能，而中国则通过持续的资本投入、政策激励，逐步掌控了全球多数矿产的精炼和加工环节，成为全球航天金属的“加工中心”。
中国的供应链主导地位，让地缘政治成为航天金属的重要变量。2024年7月，中国以国家安全为由，对镓、锗实施出口限制；2025年4月，又对镝、铽等重稀土及稀土永磁体实施出口限制，两次限制均直接指向美国等西方国家的航天、半导体产业，引发全球相关产业链的震荡。
事实上，中国不仅是镓、锗、稀土的生产大国，更是这些矿产的加工大国，即便西方国家能找到替代的矿产来源，也难以绕开中国的加工产能。
为缓解供应链风险，美国正试图推动供应链本土化：美国国防部推出计划，恢复本土大容量电池的关键矿产开采和加工能力；与USGS合作，加强内华达、俄勒冈等矿产丰富地区的地质勘探；对MP Materials等稀土企业进行股权投资，并为其钕镨产品提供价格保底。
此外，加拿大、日本等美国盟友也纷纷采取措施，加拿大计划减少矿业许可积压，日本则通过投资莱纳斯稀土，将稀土进口对中国的依赖度从100%降至58%。但矿业项目的开发周期长达数年甚至数十年，加工产能的建设也需要技术和资本的长期投入，美国及其盟友的“去中国化”尝试，短期内难以见效。
从阿波罗登月到商业航天崛起，航天产业的发展始终离不开材料技术的突破；而从材料技术的突破到太空经济的规模化，终究离不开地球稀缺矿产的供给保障。摩根士丹利的研究揭示了一个核心逻辑：太空经济的竞争，本质上是地球核心矿产供应链的竞争，谁掌控了航天金属的开采、加工、供应，谁就掌握了太空经济发展的主动权。
大摩认为，对于投资者而言，航天金属赛道的投资机会体现在三个维度：一是稀缺性高、可替代性低的品种，如铼、铪、铍、重稀土，这类品种的需求随航天产业爆发而持续增长，供给却天然受限，具备长期的价格上涨逻辑；二是地缘集中度高、供应链重构预期强的品种，如镓、锗、钨、轻稀土，美国及其盟友的供应链本土化尝试，将为相关海外矿产企业带来增量机会；三是航天高端加工环节，如特种合金、永磁体、半导体材料，这类环节的技术壁垒高，具备核心工艺的企业将享受航天需求的溢价。
