相控阵T/R组件
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商业航天深度报告:技术收敛引爆奇点,蓝海市场破晓已至
国信证券· 2026-01-06 21:51
行业投资评级 - 优于大市(维持)[1] 核心观点 - 商业航天正经历从“国家主导”的Old Space模式向“私营主导、成本优先”的New Space模式的根本性重构,核心机制从“成本加成”合同转向“固定价格”合同,倒逼企业通过技术创新实现极致降本,将航天活动从低频科研项目转化为高频商业服务[3] - 2015年是全球商业航天的奇点(SpaceX回收成功),而2024-2025年则是中国商业航天的爆发元年,随着“千帆星座”等国家级与商业级星座启动,中国市场正处于从“技术验证”向“规模化组网”跨越的关键商业化拐点[3] - 本轮爆发的本质是运载、制造、载荷、动力四大维度的技术“收敛”,共同推动成本指数级下降,引发“成本革命”[4] - 中国“千帆星座”与“GW星座”规划总数超2.5万颗,目前在轨仅几百颗,未来5年面临巨大组网缺口,预计2026-2030年中性情景下中国将面临约8750吨发射需求,对应数千亿元制造与发射市场(乐观情景近万亿元)[4] - 当前最大制约在于低成本运力不足,可回收火箭成熟应用成为重要门槛,低成本运载火箭需求正在爆发[4] - 投资观点:万亿市场蓄势待发,产业链“哑铃型结构”中建议重点关注高壁垒、高弹性的核心环节,包括运载火箭发动机上游材料、卫星制造中的相控阵T/R组件、星间激光通信、霍尔电推以及下游应用的终端直连市场[4] 行业概况:从传统航天到商业航天 - **传统航天 (Old Space)**:由政府主导,服务于国家战略,特点是高可靠性、高成本、低频次,代表机构如NASA、波音、中国航天科工/科技集团[15] - **商业航天 (New Space)**:由私营企业主导,以盈利为目的,核心逻辑是将航天活动从“项目”变成“产品/服务”,通过规模化降低成本,代表企业如SpaceX、Blue Origin、中国的蓝箭航天、深蓝航天等[15] - **核心差异**:传统航天遵循“国家任务逻辑”,采用成本加成合同,政府承担风险,目标“万无一失”;商业航天遵循“市场效率逻辑”,采用固定价格合同,企业自负盈亏,倒逼技术创新和工业化量产降本[18][22] - **发展历史关键节点**: - **1984年**:美国《商业航天发射法》允许私营企业从事火箭发射业务,打破国家垄断[16] - **2002-2004年**:马斯克成立SpaceX,贝索斯成立Blue Origin,带着互联网思维进入行业[16] - **2006-2008年**:NASA推出COTS计划,确立“政府购买服务”商业模式,SpaceX猎鹰1号发射成功打破国家队垄断[16] - **2015年**:SpaceX成功实现猎鹰9号一级火箭陆地回收,成为全球商业航天“奇点”;中国政策破冰,第一批民营火箭公司成立,成为中国商业航天元年[16] - **2023-2024年**:中国民营液体火箭开始密集尝试入轨和回收,进入技术突破期[16] 政策演变与支持 - **美国政策演变**:从“指令制造”转向“服务采购”,核心机制包括采购模式革命(转向固定价格合同)、法律与监管松绑(如1984年《商业航天发射法》、2015年《商业航天发射竞争力法》)、资金与订单孵化(如NASA COTS计划、军方NSSL & SDA采购)以及隐形扶持(基础设施共享、技术转让)[23] - **中国顶层政策**:《推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》目标到2027年形成航天新质生产力,重点举措包括创新支持、资源利用、完善商业卫星运营机制、建立科技创新平台,并设立“国家商业航天发展基金”提供金融支持[26][28] - **地方产业集群**:北京定位“南箭北星”研发与总装中心,上海打造“G60星链”卫星制造与应用基地,海南建设“母港与出海口”发射服务基地,其他地区如深圳、武汉、成都进行配套与错位发展[29] 技术收敛与成本革命 - **运载端(复用)**:垂直回收技术将火箭从“一次性耗材”变为“可复用资产”,发射成本从航天飞机时代的5万美元/kg,向猎鹰9号的3000美元/kg,乃至星舰目标的200美元/kg演进[4][31] - **制造端(工业化)**:3D打印与车规级材料应用,使火箭发动机部件减少90%,制造周期从月缩短至周,实现了火箭批量化流水线生产[4][31] - **载荷端**:工业级/消费级元器件通过软件冗余架构替代昂贵的宇航级芯片,单星造价从数亿元降至千万元级别[4][32] - **动力端**:液氧甲烷正在取代液氧煤油成为下一代黄金燃料,其不结焦、成本低、易获取的特性解决了发动机复用后的维护痛点,是实现高频次发射的物理基础[4][32] 市场需求与爆发 - **全球数据**:2025年全球发射次数达325次,入轨航天器4026颗,平均每1.1天一次发射,进入“周更发射”甚至“日更发射”时代[34][35] - **美国市场**:商业发射已彻底成为主流,2025年美国发射次数205次,卫星数量3652颗,其中SpaceX发射占比超90%,Starlink卫星占全球发射总数60%-70%[34][35][37] - **中国市场**:2025年中国发射次数87次,入轨航天器324颗,均创历史新高,其中民营商业火箭执行了23次发射;2022年中国发射的182颗卫星中约100颗(55%)为商业卫星,成为“量”的转折点[34][35][37] - **中美差距**:2025年美国卫星数量(3652颗)约为中国(324颗)的10倍以上,总量差距约6倍(发射次数)和15倍(卫星数量),但随着中国星座进入密集发射期,数据将在2026年迎来指数级跳跃[37][38] - **核心星座组网需求**: - **千帆星座**:规划约1.4万颗,当前在轨约108颗,若仅靠长征六号改(单次18颗)完成一期剩余约1200颗组网需约66次发射,必须引入单次运载40-60颗的商业可回收火箭[39] - **中国星网**:规划约1.3万颗,当前在轨约125颗,预计需要250-400次发射[39] - **鸿鹄-3星座**:规划1万颗,若使用朱雀三号(单次50-60颗)约需180-200次发射[39] 产业链规模与价值分配 - **全球市场规模**:2023年全球航天经济总规模约为4000亿美元(约合2.85万亿人民币),商业航天收入占比约75%-80%[48] - **中国市场**:2024年中国商业航天市场规模预计突破2.3万亿元人民币,年均复合增长率保持在20%以上[48] - **价值分布**:地面设备占比约50%(约2000亿美元),卫星服务占比约40%(约1600亿美元),卫星制造占比约5%(约170亿美元),发射服务占比约5%(约100亿美元)[48] - **成本曲线**:发射成本悬崖式下跌,猎鹰9号复用成本约1500美元/kg,星舰目标低于200美元/kg,较航天飞机时代下降99%[48] 产业链上游:电子元器件与T/R组件 - **核心逻辑**:量增(卫星数量及单星元器件密度增加)与价稳(高壁垒带来高毛利)[54] - **相控阵T/R组件**:是卫星载荷中价值量最集中的单一零部件,在相控阵天线中成本占比高达40%-50%;技术趋势向多通道单片集成和第三代半导体(GaN)演进[61] - **市场测算**:以一颗200kg级低轨通信卫星(总成本约1000万人民币)为例,电子元器件采购额约300-400万,其中射频/微波器件约150-200万;假设中国未来5年发射10000颗卫星,仅T/R组件及配套芯片新增市场规模将达150亿-200亿人民币[69] - **宇航级FPGA与SoC**:因抗辐照加固设计技术壁垒高,全球厂商稀少;国内因西方禁运必须使用国产芯片,订单确定性高,代表厂商有复旦微电、航天772所等[63][64] 产业链上游:特种材料与先进制造 - **内在逻辑**:减重(结构减重1kg相当于增加有效载荷收入约5000-10000美元)与加速(3D打印大幅缩短制造周期)[74] - **关键领域与价值**: - **3D打印**:应用于液体火箭发动机复杂部件,可将零件数减少90%,重点关注金属粉末和打印设备/服务商[74] - **碳纤维复合材料**:应用于整流罩、箭体等,可减重20%-30%,价值占比30%-40%[74][76] - **高温特种合金**:应用于发动机喷管、涡轮泵等,价值占比30%-35%,是3D打印主战场[74][76] - **火箭硬件成本构成**:发动机系统占50%-60%(价值最高,材料主要是高温合金),箭体结构占25%-30%(材料主要是铝锂合金或碳纤维),航电与控制占10%-15%[77][80] 产业链中游:卫星制造 - **价值分配**:有效载荷占比约45%-50%(技术壁垒最高,决定盈利能力),卫星平台占比约40%-45%(标准化程度高),总装与测试占比约10%[83] - **增量赛道**: - **星间激光通信**:为实现全球无死角覆盖的纯增量市场,每颗卫星通常需2-4个激光终端,单价约50万-100万/个[88] - **电推进系统**:低轨卫星为多装载荷正全面转向霍尔/离子电推进,比冲是化学推进的5-10倍,能大幅延长卫星寿命[88] - **产业变革趋势**:卫星设计向“平板堆叠”发展,以适应猎鹰9号整流罩,实现高密度发射[88] 产业链中游:运载火箭 - **价值高度集中**:动力系统占比50%-60%,“得发动机者得天下”;箭体结构占20%-25%;航电与GNC占10%-15%[95] - **液体发动机核心**:涡轮泵难度最高、价值最大;推力室是3D打印主战场;阀门与管路是高利润耗材[95] - **技术趋势**: - **燃料路线**:从液氧煤油转向液氧甲烷,后者不积碳、利于复用、成本低,是实现高频次发射的基础[99] - **可回收组件**:带来全新增量部件,如钛合金铸造的栅格舵、碳纤维+铝合金的着陆腿等[99] - **成本对比**:固体火箭成本约10000-15000美元/kg,猎鹰9号复用成本约2500-3000美元/kg,星舰目标低于200美元/kg[114] - **回收技术关键**:垂直回收依赖深度变推力发动机、发动机多次启动以及GNC与气动部件(栅格舵、着陆腿)的精准控制[114] 产业链中游:地面设备 - **产值占比**:地面设备通常占整个航天经济的50%-55%,是“半壁江山”[104][109] - **核心构成**:信关站数量少、单价高;用户终端数量极大、单价敏感,是未来最大增量[104] - **终端成本下降**:Starlink终端成本从初期约3000美元降至目前约500美元左右[104] - **终端销量增长**:Starlink硬件终端销量从2020年不到1万台增长至2024年约390万台,2025年预估超650万台[108] 产业链中游:发射服务 - **成本衡量标准**:每公斤入轨成本是唯一竞争力标尺,需降至3000美元/kg以下大规模星座组网才具备经济性[113] - **商业模式演进**:从“包车”模式转向“拼车”模式,一枚火箭搭载多颗小卫星以分摊成本[113] - **国内格局**:固体火箭第一梯队(如中科宇航、星河动力)已商业化;液体火箭第一梯队(如蓝箭航天、深蓝航天、天兵科技)在研/试飞,是行业终局[113] 产业链下游:应用市场 - **卫星互联网三大核心业务**: - **宽带接入**:服务于航空WiFi、远洋海运、偏远矿区等ToB/ToG刚需市场[122] - **手机直连**:普通手机直接连卫星,从短报文/语音向窄带数据乃至宽带数据演进,是颠覆性增量市场[122] - **广域物联网**:解决地面基站覆盖不到的“盲区资产管理”问题[122] - **遥感**:从“卖照片”转向结合AI的SaaS数据服务,高价值场景包括金融预测、农业估产、碳中和监测等[125] - **导航增强**:低轨卫星作为“增强站”提供厘米级高精度定位,服务于自动驾驶,商业模式为向车企收取订阅费[125] 竞争格局与产业趋势 - **中美两极格局**:中美两国合计发射数量占全球比例从2020年73%上升至2025年89%,卫星上天数量合计占比稳定在80%以上[132][133][135][136] - **卫星星座与应用对比**: - **美国**:SpaceX Starlink 2025年发射总数突破10000颗,实现手机直连商业化;Amazon Kuiper开始批量发射;AST SpaceMobile发射第二代商业卫星[139] - **中国**:千帆星座进入组网元年,实现常态化“一箭18星”发射;中国星网进入加速期;中国在消费级手机卫星通信普及上全球领先[139] - **运载火箭对比**: - **美国**:Blue Origin的New Glenn火箭2025年首飞并成功回收;Rocket Lab的Neutron火箭首飞推迟至2026年[141][142] - **中国**:东方空间引力一号保持发射成功;蓝箭航天朱雀三号2025年完成首次轨道级飞行(回收失败);星河动力智神星一号首飞在即[141][142][143]
商业航天深度报告:技术收敛引爆“奇点”,蓝海市场破晓已至
国信证券· 2026-01-06 20:20
报告行业投资评级 - 投资评级:优于大市(维持)[1] 报告的核心观点 - 商业航天正经历从“国家主导”到“私营主导、成本优先”的底层商业模式与生产关系重构,中国在2024-2025年迎来爆发元年[3] - 本轮爆发的本质是运载、制造、载荷、动力四大维度技术“收敛”引发的成本指数级下降,引爆行业“奇点”[4] - 中国“千帆星座”与“GW星座”规划超2.5万颗,未来5年面临巨大组网缺口,预计2026-2030年中性情景下产生约8750吨发射需求,对应数千亿元市场[4] - 投资应关注产业链“哑铃型结构”中高壁垒、高弹性的核心环节,如运载火箭发动机、卫星相控阵T/R组件、星间激光通信等[4] 根据相关目录分别进行总结 01 政策护航、技术收敛带动产业链需求爆发 - **行业定义与拐点**:商业航天(New Space)由私营企业主导,以盈利为目的,通过固定价格合同倒逼技术创新降本,将航天活动从低频科研项目转化为高频商业服务[3][18][22];2015年(SpaceX回收成功)是全球商业航天奇点,2024-2025年是中国商业航天爆发元年[3] - **政策支持**: - **美国**:政策演变核心是从“指令制造”到“服务采购”,1984年《商业航天发射法》打破国家垄断,2015年《商业航天发射竞争力法》提供“学习期”保护允许试错,NASA通过COTS计划扮演风投角色提供种子资金和订单[16][23] - **中国**:顶层定调加速发展,《推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》设定了到2027年的产业目标,并明确设立国家商业航天发展基金[24][26][28];地方形成差异化产业集群,如北京“南箭北星”、上海“G60星链”、海南“母港与出海口”[29] - **技术收敛与成本革命**: - **运载端(复用)**:垂直回收(VTVL)技术将火箭变为可复用资产,发射成本从航天飞机时代的5.45万美元/kg降至猎鹰9号复用的1500美元/kg,星舰目标低于200美元/kg[4][31][48] - **制造端(工业化)**:3D打印使火箭发动机部件减少90%,制造周期从月缩短至周;不锈钢等车规级材料应用降低成本[4][31] - **载荷端**:工业级/消费级元器件(COTS)通过软件冗余替代昂贵宇航级芯片,单星造价从数亿元降至千万元级别[4][32] - **动力端**:液氧甲烷成为下一代黄金燃料,其不结焦、成本低特性解决了发动机复用后的维护痛点[4][32] - **需求爆发与中美对比**: - **全球趋势**:2025年全球发射次数达325次,进入“周更发射”时代,商业发射成为主流[34][35] - **美国**:增长由SpaceX驱动,2025年其发射次数(约160次+)超过美国以外全球总和,Starlink卫星占全球发射总数60%-70%[35] - **中国**:2025年发射次数87次,入轨航天器324颗,均创历史新高,其中民营商业火箭执行23次发射;商业卫星占比正从“配角”向“半壁江山”迈进[35][38];但中美卫星数量差距仍维持在10倍以上(2025年:美国3652颗 vs 中国324颗)[38] - **运力瓶颈**:中国星座组网面临低成本运力不足的关键瓶颈,可回收火箭成熟应用成为重要门槛[4][39];例如,千帆星座(规划~1.4万颗)若仅靠长征六号改(单次18颗)完成一期组网需约66次发射,必须引入单次运力40-60颗的可回收火箭[39] 02 产业链核心赛道:卫星,运载火箭,地面设备与终端应用 - **产业链规模与价值分配**: - 2023年全球航天经济总规模约4000亿美元(约2.85万亿人民币),商业航天收入占比75%-80%[48];2024年中国商业航天市场规模预计突破2.3万亿元人民币,CAGR超20%[48] - 价值分布:地面设备占50%(约2000亿美元),卫星服务占40%(约1600亿美元),卫星制造与发射服务各占约5%(分别约170亿和100亿美元)[46][48] - **上游:电子元器件与T/R组件**: - **核心逻辑**:量增(单星需2-4面相控阵天线,每面需1000-3000个T/R组件)与价稳(宇航级产品高壁垒,毛利率45%-65%)[52][54] - **相控阵T/R组件**:是卫星载荷中价值最集中的单一零部件,在相控阵天线中成本占比40%-50%,技术向多通道单片集成(MMIC)和第三代半导体(GaN)演进[61] - **宇航级FPGA/SoC**:因抗辐照要求高且受西方禁运,国产替代订单确定性100%,代表厂商包括复旦微电、航天772所等[63][64] - **市场空间**:假设中国未来5年发射1万颗卫星,仅T/R组件及配套芯片新增市场规模达150亿-200亿元人民币[69] - **上游:特种材料与先进制造**: - **内在逻辑**:减重(结构减重1kg相当于增加5000-10000美元收入)与加速(3D打印将发动机制造周期从3-6个月缩短至2-3周)[74] - **关键材料**:碳纤维复合材料(CFRP)用于整流罩、箭体,可减重20%-30%;高温特种合金(钛合金、镍基合金)用于发动机;3D打印是核心工艺[74][76] - **火箭成本结构**:发动机系统占硬件成本50%-60%(材料以高温合金为主),箭体结构占25%-30%(材料以铝锂合金或碳纤维为主)[77][80] - **中游:卫星制造**: - **价值分配**:有效载荷占45%-50%(核心利润区),卫星平台占40%-45%,总装与测试(AIT)占10%左右[83] - **增量赛道**: - **星间激光通信**:为实现全球无死角覆盖的纯增量市场,每星需2-4个激光终端,单价约50万-100万元/个[88] - **电推进系统**:霍尔/离子电推进替代传统化学推进是确定性趋势,比冲(效率)是化学推进的5-10倍[88] - **中游:运载火箭**: - **价值高度集中**:动力系统占火箭硬件成本50%-60%,“得发动机者得天下”[95] - **核心部件**:涡轮泵(难度最高)、推力室(3D打印主战场)、阀门与管路(高利润耗材)[95] - **技术趋势**:燃料路线向液氧甲烷切换;可回收组件(栅格舵、着陆腿、RCS)带来全新增量部件[99] - **地面设备**: - 产值占整个航天经济的50%-55%,包括信关站(Gateway)和用户终端(User Terminal),后者是未来最大增量[104][109] - 用户终端从“机械锅”向“平板天线”演进,Starlink终端成本从初期3000美元降至约500美元[104] - Starlink用户数从2020年约1万增长至2025年约900万,终端年销量预估超650万台[108] - **下游应用**: - **卫星互联网**:包括宽带接入(如航空WiFi、远洋海运)、手机直连(从短报文向宽带数据演进)、广域物联网(如资产追踪)三大核心业务[117][118][119] - **遥感与导航**:遥感从“卖照片”转向结合AI的SaaS数据服务,应用于金融、农业估产、碳中和监测等高价值场景;导航增强通过低轨卫星提供厘米级精度,服务于自动驾驶[123][125] 03 竞争格局与产业趋势:中美两极格局确立,产业链加速走向成熟 - **全球两极格局**:中美两国合计发射数量占全球比例超80%且不断上升,卫星上天数量合计占比也稳定在80%以上[132][133][135] - **卫星星座与应用对比**: - **美国**:SpaceX的Starlink在2025年发射总数突破1万颗,实现手机直连卫星商业化;Amazon的Kuiper计划在2025年开始批量发射[139] - **中国**:千帆星座(G60)进入组网元年,实现常态化“一箭18星”发射;中国星网(GW)进入加速发射期;中国在消费级手机卫星通信终端领域全球领先[139][140] - **运载火箭对比**: - **美国**:Blue Origin的New Glenn在2025年首飞并成功回收;Rocket Lab的Neutron火箭首飞推迟至2026年[141][142] - **中国**:蓝箭航天的朱雀三号在2025年完成首次轨道级飞行但回收失败;东方空间的引力一号保持发射成功;星河动力的智神星一号首飞在即[142][143]
国金证券:2026年中国商业航天将迎来工业化爆发期过渡关键节点
智通财经网· 2025-12-31 15:41
行业阶段与核心观点 - 全球航天产业正经历类似大航海时代的结构性变革,商业航天企业崛起[1] - 中国商业航天处在从政策孵化期向工业化爆发期过渡的关键节点[1] - 2026年将是中国商业航天产业的阿尔法元年,行业投资逻辑将从题材映射转向基于供应链业绩兑现的基本面投资[1] 政策维度 - 千帆星座(G60)与中国星网(GW)两大巨型星座预计在2024-2025年完成初步技术验证与首批次发射[1] - 2026年有望进入高频密集组网期[1] - 根据ITU频谱占用规则及国家发改委新基建要求,2026-2027年是必须实现千星级部署的硬性窗口期,将直接抬升上游制造环节的产能需求[1] 技术维度 - 长期制约中国星座部署的运力赤字问题,有望在2026-2027年得到结构性缓解[1] - 以蓝箭航天朱雀三号等为代表的可重复使用火箭预计将在这一周期内实现复用,从而大幅降低入轨成本,从供给侧解锁发射需求[1] 资本维度 - 市场对商业航天的估值体系将从相对宏大叙事的TAM折现,转向具体的PS及订单能见度分析[2] - 随着卫星工厂产能爬坡和火箭发射频率上升,核心配套企业商业航天相关业务现金流将显著改善[2] 外部催化维度 - SpaceX猎鹰九号、星舰与星链的快速迭代,验证了商业模式并构成了紧迫的竞争压力[2] - 这倒逼国内政策与资本加速向赛道核心公司倾斜[2] 投资建议与关注方向 - 在2026年前夕,建议采取哑铃型配置策略[3] - 一方面布局具有国资背景、卡位核心频轨资源的系统集成商,以获取确定的贝塔收益[3] - 另一方面切入商业火箭与卫星核心零部件及配套环节的民营配套龙头,以获取高弹性的阿尔法收益,具体环节包括相控阵T/R组件、激光通信、3D打印、测试、核心网等[3] - 重点关注深度绑定商业火箭/星座供应链的A股上市公司,该类企业将最先受益于行业从样机研制向流水线生产的范式转移[1][3]