文章核心观点 - 商业航天产业正迎来黄金时代,其中商业运载火箭是关键环节,可重复使用技术是未来主要发展方向,将显著降低成本并成为市场主力 [2] - 全球商业运载火箭竞争激烈,美国凭借可复用技术领先,中国在政策支持和技术突破下正加速发展,产业链布局完善 [3] - 国内大规模卫星星座建设计划将催生巨大发射需求,预计到2030年将打开超过600亿美元的市场空间 [4] - 中国运载火箭产业链已形成上中下游协同分工格局,随着技术持续突破和政策落地,行业将迎来全产业链投资机会 [5][6][7] 商业航天产业概述与发展态势 - 商业航天是指以市场为主导、具有商业盈利模式的航天活动,产业链分为上游(卫星/火箭研制)、中游(发射/运营)和下游(应用/服务) [14][15] - 商业航天在全球航天产业中占据主导地位,2024年全球263次航天发射中商业发射达175次,占比67% [17][18] - 2024年中国商业航天发射次数为43次,占当年中国发射总量的63% [18][20] - 中国商业航天产值从2018年的0.6万亿元增长至2023年的1.9万亿元,年均增长率达23%,预计2029年市场规模将超6.6万亿元 [18] - 政策强力支持商业航天发展,“航天强国”首次作为独立目标写入国家五年规划,商业航天被定位为“新增长引擎”和战略性新兴产业 [10][23][45] 商业运载火箭技术体系 - 运载火箭主要由结构系统、推进系统和控制系统三大系统构成 [2][23] - 运载火箭分类方式多样:按能源可分为化学火箭(固体、液体、固液混合)、核火箭、电火箭等;按运力可分为小型(LEO≤4t)、中型(4t-20t)、大型(20t-100t)、重型(≥100t);按可否重复使用分为一次性、部分重复和完全重复使用火箭 [25][26] - 可重复使用火箭具有低成本、高频度、大规模、高可靠优势,是未来技术发展主要方向 [2][29] - 火箭回收能有效降低发射成本,垂直回收是目前发展主流,经济应用价值最高 [33] - 以SpaceX猎鹰9号为例,若能回收并重复使用第一级可节省资金80%,若第二级也能回收,成本可降至目前的1% [33] - 猎鹰9号在可复用10次情况下,单次发射平均成本可降至2145万美元,仅一子级回收复用即可降低发射成本65.4% [42] 全球与中国商业火箭竞争格局 - 全球商业航天企业分布广泛,头部企业主要集中在美国和中国,SpaceX、Blue Origin等以可回收技术引领行业 [36] - 美国凭借猎鹰9号、新格伦号等火箭的可复用技术大幅降低发射成本,处于行业领先地位 [3][39] - 中国运载火箭技术仍以前三代为主,与全球领先的第四代可重复使用技术存在代际差距 [54] - 中国商业运载火箭发展加速推进,在固体和液体火箭发动机方面均取得突破 [3][47] - 液体火箭发动机在商业航天中具备成本结构易调节、适用于可复用技术路线的优势 [8][47] - 中国航天科技集团正在加速研制4米级、5米级可重复使用火箭,计划分别于2025年和2026年首飞 [58] - 国内多家民营企业(如蓝箭航天、星际荣耀、星河动力等)正在加速推进可复用火箭的研发与试验 [29][58][60] 市场需求与市场空间测算 - 国内卫星星座发射计划加速部署,已向国际电信联盟申请的低轨卫星总数达5.13万颗 [4][61] - 主要星座计划包括:中国星网GW星座(12992颗)、上海垣信G60星座(超15000颗)、鸿鹊星座(10000颗) [61][62] - 预计到2030年,中国卫星发射数量有望达16300颗 [62] - “一箭多星”技术日趋成熟,中国已多次实现“一箭18星”发射,并正在探索“一箭36星”技术 [63][64] - 基于卫星发射规划及“一箭多星”假设,预计至2030年中国运载火箭发射次数将达906次 [65] - 以火箭单次发射费用约为6975万美元(参考猎鹰9号报价)测算,预计到2030年中国运载火箭市场空间达632亿美元 [4][65] 运载火箭产业链分析 - 中国运载火箭产业链呈现上中下游多板块协作分工格局 [5][67] - 上游:为基础原材料和电子元器件,原材料包括铝合金、钛合金、复合材料等,电子元器件包括连接器、集成电路芯片、电源等 [5][67][69] - 中游:分为箭体结构、推进系统和控制系统三部分,分别承担连接、提供动力和控制飞行功能 [5][67] - 下游:为运载火箭总装环节,将各部件组装成完整火箭并进行测试 [5][68] - 铝合金:具有轻量化、高强度特点,是火箭结构零部件主要材料,应用较多的是2000系和7000系,主要生产企业有西南铝业、东北轻合金等 [70][72][73] - 钛合金:具有重量轻、强度高、耐腐蚀和耐高温优势,是火箭理想材料,应用于发动机壳体、舵轴等部位,主要研制单位有宝钛股份、西部超导等 [75][76][77] - 复合材料:以碳纤维增强树脂基复合材料为代表,具有轻量化、高比强度特点,减重效率可达20%-40%,广泛应用于整流罩、发动机壳体等 [78][81] 中国商业航天基础设施发展 - 中国现有酒泉、西昌、太原、文昌四个陆上航天发射场,目前商业航天发射工位紧张 [51] - 为提升发射能力,正在加快建设商业航天发射场,例如海南商业航天发射场已于2024年11月30日完成首次发射任务 [51] - 海阳东方航天港是中国运载火箭海上发射母港 [51] - 政策支持增设商业航天发射场,以提高商业运载火箭发射能力 [3]
可复用技术引领变革,商业火箭开启千亿蓝海市场