商业航天专题：商业火箭行业深度研究

1. 民营火箭企业的核心投资逻辑

根据目前民营火箭企业现状，结合国内外商业火箭的发展态势，我们认为行业核心的发展背景具有战略意义，从太空经济和太空战略层面上都是世界大国的刚需，另外我们一并梳理出目前行业中的八大重要特征，并在后文对重要特征进行了相应的研究论述:

1.1. 行业核心发展背景:战略意义重大，进入太空的能力是世界大国刚需

民营火箭行业最核心的发展背景是国家战略背景 。如今，空间威慑正在成为大国间越来越核 心的战略能力，持续增强进入太空的能力以便应对未来空间态势的变化，是世界大国的强烈 刚需，而火箭是可以预见的未来最核心运载工具。

商业航天发展对保频占轨意义重大，也是实现快速空间响应作战的捷径。卫星的频段、轨道 等可用资源有限且有优劣之分，供需矛盾日显突出，各国积极抢占卫星频率及轨位的竞争大 幕已然拉开。商业火箭军用化是实现快速空间响应作战的捷径。

中美在深度布局太空领域资源的过程中，都会充分引导社会资本的参与，减轻国家负担同时 增强创新能力，同步孵化民用/商用市场的需求。未来 20 年太空领域的宏大布局，很难明确 区分军用和民用，对火箭的需求仍然是国家战略的刚需。民营火箭是一个有政策红利的增量 市场，因此 ，民营火箭阶段性的竞争仍将立足于谁能够在大推力液体火箭发动机研制上取得 先发优势，以及在液体火箭产品上取得产业化与商业化的领先优势，从而在 2021 年有中大 型 产 品 可以推向市场。

1.2. 商业火箭行业的八大重要特征

1) 行 业 重要特征之一:总体单位是民营火箭公司的全新重要角色

在国家军工体系内，总体单位一直扮演着核心角色，具有项目分配权。原先总体角色民营企 业无法扮演，而在目前商业航天发展的大背景下，民营企业成为总体单位是一个全新的重要 特征。作为一家火箭公司，必须具备系统级的抓总能力，因此一定是总体单位。而成为总体 单位，意味着不只是 具备设计人员 ，而是必须具 备强大的能力 保障体系(包 括设计、生产、 总装、测试等)。

2) 行 业 重要特征之二:服务采购成为航天产品研制大趋势

随着总体单位的逐渐增多，国家型号研制的组织形式也出现了新变化，由以往国家出经费体 制内企业承担任务的传统任务分配形式，逐渐诞生出了国家不出经费体制内外企业共同竞标 的全新形式，即服务采购形式。

原先传统的任务分配形式是指:国家在体制内选择某企业承担型号研制任务，并向该企业投 入研制科研经费，由 该企业进行型 号产品的研制。而 如 今成为新 趋势的服务采 购形式是指: 国家面向体制内和体制外进行全面招标，选择最专业和高效的企业作为供应商，国家几乎不 再投入专项经费，而供应商提供的不再是单独一款产品，而是专业配套的全面服务。

服务采购带来两大积极变化:一是向民企敞开了大门，尤其是越来越多优质民企有机会成为国家型号供应商;二是大幅度节约国家型号研制投入，充分利用社会资源，同时也为快速科技创新带来活力。服务采购具备新时代气息，并且深度融合现代商业化思维，是航天技术和装备发展的大趋势。

3)行 业 重要特征之三:企业家精神带来全新运作体系和商业模式

商业航天是一个全新的行业 ，与传统航天存在很大的不同，商业航天不是简单的将产品推向 商业市场，而是采用全新模式重构商业要素和商业模式。这里以行业领先企业为例，全球民营火箭行业目前处于领先地位的企业为SpaceX、蓝色起源和维珍航空，这3 家领先企业的 公司创始人都有一个共性，就是原先都并非‚航天系统出身‛。同时我们可以看到，这 3 家 企业能够实现超出传统航天企业的高速发展，最大原因就是 3位创始人采用了完全崭新的创 新机制和商业模式。因此，对于如果采用与传统航天相同运作模式的企业，其在商业航天领 域很难创造出新的价值。

4)行 业 重要特征之四:国家支持规范有序发展

在国家层面，国家对于行业的大原则为:支持商业火箭规范有序发展。 这一原则意味着，从 行业窗口期的角度来说，2015-2020年这 5 年左右的时间，是行业企业发展的关键窗口期， 经过最初这 5年行业企业的探索和发展，领先企业的先发优势已经确立，行业即将进入到下 一个细分阶段，后进入者进入这一行业的成本和代价会非常大。

5)行 业 重要特征之五:发展路径与美国类似，从国家航天衍生出民营航天

我国民营火箭的发展路 径同美国会有异 曲同工之处，即军 用航天/国家航天 衍生出民营火箭/ 商业火箭，火箭作为典型的军民两用产品，也必然引导民营火箭走向国家服务采购序列。

6)行 业 重要特征之六:前期研发投入至关重要，决定企业先发优势和未来地位

科研经费的投入规模 决定了过去四 年行业内企业 形成的竞争优 势，过去四年 的黄金窗口期， 只有通过大规模研发投入并体现在液体火箭/液体发动机研制进度上的企业，才能在未来五年 在国内和国际立足，成为行业龙头。

7)行 业 重要特征之七:国际市场的开拓能力，成为民营火箭企业商业化能力的重

要体现 民营火箭公司的商业化能力，主要表现为公司的市场开拓能力，该能力很大程度上取决于市 场定位。从市场需求和市场定位来看，中国以及以欧洲、中东、一带一路国家为代表的国际 卫星市场发射市场需求量巨大，推动了国内商业火箭的发展;由于中大型液体火箭可以满足 从微纳卫星、中小卫星到大卫星等各类卫星需求，所以中大型液体火箭已成为商业火箭公司 的最佳选择。由于国内短期面临同国企的正面竞争，因此，国际市场的开拓能力将成为目前 民营火箭企业商业化能力的重要体现 。是否具备中大型液体火箭，进而是否具备相应的国际 市 场 开 拓能力，将成为民营火箭公司商业化能力的重要 体现。

8)行 业 重要特征之八:民营火箭企业在固体火箭领域缺乏竞争优势

在固体火箭领域，由 于‚国家队‛具有非常成熟 的固体运载火 箭产品，无论 在技术成熟度、 核心制造成本、发射市场价格、响应周期等各方面，都比做固体火箭的民营公司更具有优势。 而且，随着卫星小型化，批量组网发射的趋势，固体燃料火箭只能满足补网发射需求，细分 市场的天花板不高。因此，民 营 火 箭企业在固体火箭领域缺乏竞争优势。

1.3. 研制生产保障能力和供应链体系是国内民营火箭公司产业化与商业化前提

运载火箭，作为一个高度系统集成的、特殊的高端装备制造产品，其产业化与商业化之路也必然遵行制造业发展的客观规律，即必须建立起火箭研制生产的核心保障能力和优质的供应链体系。

火箭研制生产核心保障能力 ，主要指的是极其重要且必须企业自主可控的两个基础设施:试 车台和总装厂。 试车台是火箭发动机必不可少的生产试验设施，从时间保障、研发成本和技 术机密等三个因素来看，拥有自主可控的试车台是非常必要甚至是唯一选择。总装厂是运载 火箭和发动机进行大规模商业化生产的基础保障，没有总装厂的企业，研制和生产将存在极 大的脱节风险。如果民营火箭公司试车台和总装厂二者都没有，意味着距离真正的技术迭代 和产业化商业化阶段，还有很长的一段路要走。

商业航天和民营火箭所需的优质供应链，是一个全新的工业生态系统。商业航天的优质供应 链，需要通过创新性地引入原先航天领域以外的供应商，进行新产业、新技术和新工艺的深 度跨界融合，(比如全三维数字化设计、3D打印、机器人激光焊接、数字化弯管等先进技术 和工艺)，最终实现产品质量和生产效率显著提升，从而打造全新的航天工业生态系统。

因此，民营火箭公司，从初创阶段走向产业化、商业化阶段的前提是须具备自主可控的试车 台 和 总 装厂等研制生产保障设施，以及优质和创新性的 供应链体系。

2. 运载火箭是进入太空唯一工具，商业火箭美国领头国内逐渐兴起

2.1.发射服务全链条是复杂的系统工程，运载火箭是唯一进入太空工具

发射服务的整个链条涉及单位与环节众多 ，是一个复杂的系统工程。整个发射服务链条包括 上游火箭零部件制造商提供动力系统、控制系统、火箭箭体等部件给中游的火箭公司(大部 分火箭公司会自研动 力系统等核心 系统)，火箭 公司为卫星制 造商提供发射 服务，最终实现 在轨交付给卫星运营商。此外，运载火箭上还有一些不直接影响飞行成败并由箭上设备与地 面设备共同组成的系统，例如遥测系统、外弹道测量系统、安全系统和瞄准系统等;发射环 节还涉及到使用发射场资源，火箭及卫星需要购买发射保险等。我国国家航天发射任务有严 格的流程管理体系，商业火箭公司则正在努力推动实现整个发射服务链条的商业化，不断提 升发射服务面向公众的的开放度和参与度。

作为一种进入太空的主要运载工具 ，运载火箭是各航天国家保持太空优势的关键之一，其技术水平代表了一个国家自主进入太空的能力 。运载火箭的组成主要是三大系统，包括结构系 统(又 称箭体结构)、动力装臵系 统(又称推进 系统)和控制 系统。 无论固体运载火箭还是 液体运载火箭，无论单级运载火箭还是多级运载火箭，主系统的可靠与否，将直接影响运载 火箭飞行的成败。

箭体结构是运载火箭的基体 ，它把运载火箭各系统组合在一起形成一个完整的整体。液体运 载火箭的箭体主要由推进剂贮箱、仪器舱、推力结构、尾段和尾翼、有效载荷整流罩等组件 组成。对固体运载火箭而言，其箭体结构除了没有推进剂贮箱、箱间段和发动机架外，其他 与液体运载火箭的箭体结构基本相同。其中，固体燃料火箭发动机的壳体常构成箭体承力结 构的一部分。在箭体结构的组成中，还包括一些机构，最常见的机构是分离机构。

火箭发动机是火箭的动力装臵 ，属于喷气推进范畴，是自身既携带燃料又携带氧化剂的喷气 发动机。 目前最成熟、应用最广泛的是采用化学能的化学火箭推进装臵，可分为固体燃料火 箭发动机、液体燃料火箭发动机、固液混合火箭发动机和凝胶推进剂火箭发动机。

火箭制导与控制系统 ，是火箭在飞向目标过程中，导引和控制火箭按选定的导引规律调整飞 行路线，导向目标所 需全部装臵( 包括硬件和软 件)。它包括 制导系统和姿 态控制系统两个 部分。

2.2. 运载能力是火箭的核心指标，液体燃料火箭发动机优势突出

运载能力是运载火箭的核心指标，代表进入空间的能力。运载火箭的技术指标包括运载能力、 入轨精度、火箭对不同重量的有效载荷的适应能力和可靠性。运载能力指火箭能送入预定轨 道的有效载荷重量。有效载荷的轨道种类较多，所需的能量也不同，因此在标明运载能力时 要区别低轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)、地球同步轨道(GEO)、太阳同步轨道(SSO) 等情况，比如 200kg/700km是指运送到 700km高度轨道的运载能力为 200kg。

运载能力主要受限于推进系统或火箭发动机的能力。目前，土星 5号是世界上运载能力最强 的运载火箭，不仅推力大，其寿命也比其他运载火箭要长。我国运力最大的是长征5 号，2016年，“长征 5 号”长首飞成功，成为我国运载能力最大的运载火箭。另外，我国正在研制“长征 9 号”,用于深空探测、载人上天等任务。长征 9号直径 10米，长 103米，起飞推力高达 5873吨，近地轨道运载能力高达 140吨。一旦研制成功，将会成为世界上最强大的运输火箭。

从构成价值量占比看，火箭发动机占火箭成本的一半以上，是火箭的心脏。根据美国联合发 射联盟 ULA 数据，中型液体运载火箭成本构成由发动机、结构、电子设备三大部分，其中 第一级火箭发动机成本占比达 55%，结构占比为 22%，电子设备占比为 9%;第二级发动机、 结构、电子设备成本占比都约在 30%。

现阶段 按照推进剂不 同，主流运载 火箭主要是固 体燃料火箭和 液体燃料火箭 ，各有优缺点。

固体燃料火箭相较液 体燃料火箭的 最大优势在于 可以长期储存 ，快速响应， 发射地点灵活， 在军用领域、自然灾害等紧急情况下使用意义重大，特别适用于在军事冲突满足军事现代化 对快速响应和小卫星发射的要求。

中国的商业航天领域目前存在‚固液之争‛，能否满足商业航天的市场需求是根本所在。从 全球火箭型号来看，除中国以外，其他世界各国主流火箭都为液体火箭。从商业航天发射的 低成本竞争角度看，固体燃料火箭竞争激烈，单位发射价格没有绝对优势，其响应快，未来 或主要用于卫星补网 发射需求。另 外，‚国家队 ‛具有非常成 熟的固体运载 火箭产品，无论 在技术成熟度、发射市场价格、响应周期、制造成本等各方面，比做固体燃料火箭的民营公 司更有市场订单优势。随着卫星小型化，批量组网发射的趋势，固体燃料火箭只能满足补网 发射需求，可以占有的市场天花板不高。

以一个星座组网为例，进行小型固体火箭和中型液体火箭的经济性简单对比。运力参数以常 见火箭型号为准:小型固体火箭 LEO 运力取 300kg，中型液体火箭 LEO 运力取 4t。星座组 网数量按照 5 颗计算，单颗重量按照 150-250kg的行业主要区间，取均值 200kg。使用小型 固体火箭，需要每次以‚专车形式‛，共计发射 5发，按照单发 3000万元计算，需要 1.5亿 元;而使用中型液体火箭，只需要‚搭车形式‛一次性全部发射，而 4t‚专车形式‛的总价 一般为 1.5 亿元，因此 1t 搭车费用一定会低于 1.5 亿元。另外，再考虑到小型固体火箭 5次 发射所需的时间成本和风险成本，因此，未来星座组网的大浪潮下，相比小型固体火箭，中 型固体火箭在发射成本、时间成本、风险成本等各方面均具备较大优势。

而对于中型和大型固体火箭的研制，目前中国存在诸多技术难关没有突破。中大型固体火箭 的技术难点主要有:大型分段对接、大尺寸柔性喷管设计与制造、压力振动抑制、推力偏差 控制、高性能碳纤维 材料等。因此，至 少 从中长期 来看，中大型 固体火箭尚难 以实际应用， 中 型 液 体火箭仍是商业航天的主流箭型。

2.3. 液体燃料火箭发动机中液氧甲烷商用优势更大

液体燃料火箭发动机应用范围很广，种类多，分类方式也有多种。按照推进剂不同液体燃料 火箭发动机可以分为常规推进剂发动机、低温发动机等。常规推进剂发动机一般是指采用自 燃可贮存推进剂液体燃料火箭发动机，其中氧化剂多为硝基化合物，最常用的有硝酸、四氧 化二氮等;燃料则多为肼类物质，最常用的有无水肼、一甲基肼、偏二甲肼及混肼等，常规 推进剂都具有毒性。低温发动机是指采用低温推进剂的液体燃料火箭发动机，最常见的低温 推进剂包括液氧、液氢、甲烷、丙烷、液氨等。在几十年的航天发展中，常规推进剂发动机 起到了举足轻重的作用，从 20 世纪 90 年代开始，美国、欧洲对一次性运载火箭进行了更新 换代，以常规推进剂发动机为主动力的运载火箭相继退役。中国从20 世纪末开始研制以液 氧煤油、液氧液氢发动机为主动力的新一代运载火箭系列，并已投入使用，常规推进剂发动 机为主动力的现役长征系列运载火箭将逐步退役。

液氧甲烷发动机综合优势突出 ，更适合商业航天需求。在新型液体燃料火箭发动机的研制过 程中，高可靠、低成 本、高性能、 可重复使用、 维护方便及无 毒无污染是主 要的设计目标。 液氧甲烷火箭发动机对比偏二甲肼燃料，无毒、环境友好;对比液氧煤油发动机，液氧甲烷 的比冲更高、不易结焦，使得发动机复用变得更加现实;液氧液氢比冲最高，但液氢密度小、 相对价格高，甲烷密度是液氢的 6 倍、成本只有不到液氢的 1/30。以此看来，在商业航天时 代与国家航天事业不同，商业航天需要在成本和性能之间获取平衡，液氧甲烷发动机将是商 业趋势。此外，在液氧煤油和液氧液氢方向，国家已经申报大量专利，涉及材料、工艺及产 品，民营企业将面临专利壁垒。

液氧甲烷火箭成为下一代国家主流箭型，液氧甲烷发动机成为民营火箭公司一致 选择。目前， 美国 SpaceX 和蓝色起源积极开展液氧甲烷发动机的研制工作，其发动机型号分别为‚猛禽‛和 BE-4,国内则有蓝箭航天的‚天鹊80t。

猛禽发动机是 SpaceX公司正在研制的一型液氧甲烷发动机，采用全流量分级燃烧循环， 该发动机未来将应用于SpaceX 公司的星际运输系统(ITS)，用于火星探索。2009-2015年 间，该发动机一直由 SpaceX公司自筹资金研制;2016年，美国空军决定支持该公司的液 氧甲烷发动机研制项目，提供了3360 万美元的研制资金，用来研制一型可以用于猎鹰9 和 猎鹰重型上面级的液氧甲烷发动机样机，同时还要求SpaceX 自己也要为该上面级发动机投 入 6730 万美元的研制经费。2016年 9 月 25 日，在麦格雷戈试验场进行了点火试车。BFR(液氧甲烷火箭)火箭预计可能在 2020年首飞，并可能在 2022年向月球或火星运送货物。

蓝色起源公司从 2011年开始对 BE-4液氧甲烷发动机进行研制，该发动机采用分级燃烧循环 方式，推力为2400kN，燃烧室压力13.4MPa，可重复次数达 25 次，将用于联合发射联盟 公司的‚火神‛火箭以及蓝色起源公司的‚新格伦‛火箭。2011 年，美国蓝色起源开始研制 BE-4 液氧甲烷发动机，2014 年与 ULA 签订合同协议合作发展 BE-4 发动机。2017 年 10 月 19 日，BE-4 首次热点火成功。2018 年 9 月 28 日，BE-4 发动机(液氧甲烷发动机)战胜 了 AR-1 发动机，拿下数十亿美元下一代火神(Vulcan)火箭发动机订单。

与 SpaceX 公司和蓝色起源公司等航天民企一样，中国民营火箭公司也在进行着液氧甲烷发 动机的研发和生产，并相继完成了多项液体燃料火箭发动机论证和研制工作。2017年 12 月， 蓝箭航天自主研发的 10 吨级液氧甲烷发动机燃气发生器成功进行首轮点火试验，2018年 6 月，首批大喷管成品完成出厂;2019年 5 月，蓝箭航天‚天鹊‛80 吨液氧甲烷发动机全系 统试车圆满成功，预计 2020 年实现中国首枚液氧甲烷火箭朱雀二号首飞; 2019 年 3月，星 际荣耀 15吨级液氧甲烷发动机完成涡轮泵与副系统联合试验;2019 年 1 月，九州云箭‚凌 云‛10吨级发动机完成同轴涡轮泵低温介质试验。2019年初，宇航推进 60吨液氧甲烷发 动机完成燃气发生器点火。

2.4. 国内外商业火箭发展现状，各国应对 SpaceX 挑战

随着 SpaceX 带来的火箭研制低成本压力，高通量、电推进技术带来的卫星质量分散化，以 及近地轨道任务机会的增多，美国、俄罗斯、日本、欧洲等国家和地区的传统发射服务商纷 纷启动商业火箭型号的研制任务，并普遍把火箭首飞时间瞄准为 2020~2021 年。

1)各 国 积极应对美国掀起的低成本模式的火箭发射服务挑战。 美国:为确保近地空间自由、低成本的进入，美国不断通过商业竞争模式，引导国内航天企 业开展新型火箭研发。美国十分重视商业航天的发展，无论是从航天立法还是从政策支持方 面，都大力扶持商业航天发展，不断推出商业航天资助计划，比如商业载人航天和货物运输 计划、商业轨道运输服务、商业补给服务等。SpaceX公司仅从 NASA的商业补给服务项目 中就获得 16亿美元的经费。给予多项技术扶持和转移，NASA利用自身技术优势，直接派 驻技术人员和通过专利转让等方式，帮助SpaceX 发展和验证关键技术，猎鹰系列火箭的灰 背隼发动机就是采用阿波罗登月舱降级发动机的喷管技术。在美国一批具有经济、技术实力 的私营航天企业迅速成长起来，目前在商业载人航天领域，以 SpaceX公司、蓝色起源、轨 道科学公司为代表的商业航天公司具有从设计、制造验证到发射、运营的能力，实现政府军 方、科研机构等用户从市场购买发射服务的成本显著降低，以 SpaceX 公司为例，5 枚猎鹰 1 火箭、2 枚猎鹰 9 火箭和 1 艘龙飞船的研制及发射费用总计不到8亿美元，其中，猎鹰9 火箭仅花费 3亿美元，远低于美国空军改进型一次运载火箭。在商业发射市场，猎鹰9 火箭 的商业发射报价仅为6120 万美元，将商业卫星发射的价格拉低一个数量级，迅速占领商用 发射市场。

俄罗斯:在 2013年前，俄罗斯各类商用火箭占据了全球约一半的商用火箭发射市场。然而， 随着其他商用火箭公司(尤其是 SpaceX)的出现，俄罗斯逐渐失去了在这样市场上的优势。 为应对 Space X 的价格竞争，俄罗斯质子号火箭也迅速反应，主动将价格降至6500 万美元 左右。苏联解体后俄罗斯自行研制的首个运载火箭系列一安加拉火箭已于2014 年完成首飞， 未来将替代质子号运载火箭。为确保价格竞争力俄罗斯2015 年已经开始向国际市场以低于 质子号火箭的价格推销安加拉火箭。另外，俄罗斯新型 “联盟-5” 中型运载火箭能够向低地 球轨道提供高达 8吨的有效载荷，将在 2022年建成并将用于包括从“海上发射”浮动发射场 在内平台的发射。"联盟-5"号中型运载火箭研制完成之后，航天发射成本将从 7000万美元下 降到 5500万美元，以匹配国际市场上的美国猎鹰火箭系列。

欧洲:为应对猎鹰火箭的挑战，常年来处于市场主导地位的阿里安火箭被迫降低其5.35 吨(5.3 吨是猎鹰 9 火箭 GTO 运载能力上限)以下卫星的发射服务价格(由9000 万美元降低 至6500 万美元左右)，避免丢掉订单。2014 年 12 月召开的欧空局部长级会议明确了新一代 运载火箭阿里安 6的技术方案。阿里安 6分为阿里安 6-4和阿里安 6-2两种构型，分别带有 4枚和 2 枚固体助推器。阿里安 6-4 的 GTO 运载能力为 10.5 吨，发射价格为 1 亿美元;阿 里安 6-2的 GTO 运载能力为 5 吨，发射价格约 6000 万美元，预计将于 2020 年实现首飞。

中国:传统火箭制造商航天集团布局商业火箭，民营火箭企业涌现。航天科技一院和八院分 别研制了长征十一号和长征六号新一代运载火箭以适应小卫星发射市场需求。为满足市场需 求，长城公司还推出了‚长征快车‛服务，为客户提供快速、稳定、可靠的一站式商业发射 服务。2016 年，航天科技一院成立中国长征火箭有限公司，推出‚捷龙一号‛，满足用户一 箭一星或一箭多星的发射需求，火箭履约周期短，与用户签约后 6个月即可出厂，采用一车 一箭方式，运抵发射场后能够实现24 小时内快速发射。航天科工火箭公司推出快舟系列火 箭，2017 年 1月 9 日，快舟一号甲固体运载火箭以‚一箭三星‛的方式，将吉林一号灵巧 视频 03 星等卫星准确送入预定轨道，圆满履行首个商业发射合同。快舟十一号预计年内首 飞。我国民营火箭重大进展最新情况:截止 2019 年 5 月底，我国民营火箭公司共进行过 2 次入轨发射。2018 年 10 月 27 日，蓝箭航天的三级运载火箭‚朱雀一号‛在酒泉卫星发射 中心完成首飞，发射后飞行正常，一二级工作正常，整流罩分离正常，三级出现异常，导致 卫星最终未能入轨， 但已经是最接 近近地轨道的 发射，也是国 内首次民营企 业从研发火箭、 制造链条、发射火箭全链条的第一次打通，意义重大;2019 年 3 月 27 日，零壹空间的 OS-M 固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火，火箭在一级分离后失去控制，发射任务告败;2019 年上半年，星际荣耀四级固体运载火箭将择机首飞。

日本: 艾普斯龙运载火箭是日本的开发成本较低且能迅速装配的固态运载火箭，一个重要特 点是低廉的研制和发射成本，能将重约 1.2 吨的卫星发射到高度约数百公里的低轨道上。日 本民营航天初创企业星际科技公司于2018年6 月进行了第二次单级探空火箭Momo火箭试 射，但再次以失败告终。单级探空火箭 Momo火箭采用液氧和乙醇作燃料，可载带 20kg有 效载荷。星际科技还在研制一种能送卫星入轨的小运载火箭Zero，太阳同步轨道运载能力为100kg，每次发射价格估计为300 万美元。

2)液氧甲 烷发动机成为美 欧和我国民营火 箭公司下一代运 载火箭发动机选 择的重要方向。 液氧甲烷发动机已经成为热门航天技术，美国、中国、俄罗斯、日本等国家都在积极发展液 氧甲烷发动机。美国 SpaceX 和蓝色起源也正在开展研制大推力液氧甲烷发动机的竞赛。 SpaceX为重型猎鹰火箭研制的猛禽发动机已经热试车;蓝色起源研制的 BE-4 也是一种分 级燃烧循环液氧甲烷 发动机，设计 上直接使用液 化天然气作燃 料，同时具有 较高的可靠性， 发动机的地面推力达到 250 吨级;美国后续火箭中的‚新格伦‛、‚火神‛、‚星船‛等均将液 氧甲烷发动机作为主动力。中国航天科技六院曾直接对YF-77 氢氧发动机进行局部改动，测 试了 60 吨级液氧甲烷发动机技术原理，但后来因为没有型号匹配，并未开展真正的研制工 作;我国商业火箭公司也竞相研制液氧甲烷发动机，蓝箭航天除了现有的 10吨级发动机外， 还在研制 80吨的天鹊-2液氧甲烷发动机并已成功实现全系统 20s试车。此外，俄罗斯、欧 空局和日本等国家和组织也在研制液氧甲烷发动机，俄罗斯正在研制的RD-0162/0164 液氧 甲烷发动机推力可达 200 吨级，欧空局未来研制的阿里安7 火箭将使用‚普罗米修斯‛百吨 级推力液氧甲烷发动机。总之，正在研制的液氧甲烷发动机既有数吨级的小型发动机，也有250 吨级的大型发动机，基本覆盖了主流液体火箭发动机的推力范围，未来至少能和液氧煤 油 发 动 机与液氢液氧发动机三分天下。

3)开展不同形式的重复使用技术探索，为降低成本寻找新途径。自SpaceX 成功实现火箭第 一级回收以来，各国运载火箭运营商和制造商都普遍开始着手不同形式的重复使用技术探索， 为下一代运载火箭降低成本寻找途径。形式一:伞降回收。典型代表是联合发射联盟公司的‚火神‛火箭。该火箭在第一级工作结束并完成级间分离后，两台发动机分离，然后依靠降 落伞减速，最后由直升机在空中实现回收。形式二:垂直回收。典型代表是 SpaceX 的‚猎 鹰‛-9、‚重型猎鹰‛以及蓝色起源的‚新格伦‛。形式三:带翼飞回。典型代表是俄罗斯的‚贝加尔号‛有翼助推器和德国的‚猎鹰‛有翼助推器，其中前者是‚安加拉‛火箭的一种 助推器回收方案，能以自动方式像飞机一样着陆和飞回发射场，后者有希望在‚阿里安‛-6 火箭后续改进中使用，拟采用下降过程中由飞机捕获并拖回地面的方式进行。中 国目前尚没 有 成 熟 的可回收技术得以实际应用，全部处于技术研发 阶段。

3、国内商业发射服务开放向好，模式逐渐清晰

3.1商 业 航 天兴于美国，军民融合加速中国航天商业化

美国航天领域发展是 “军民融合 ”的典型 。美国航天领域的军民融合发展较早，出台了一系列 相关法律，建立起了航空航天领域军民融合的发展制度。军民融合发展一方面缓解了美国国 防经济投入压力，另一方面也促进了航天技术的进步和国民经济的发展。借鉴美国商业发射 的发展历程，可以发现国家、政府同时作为商业发射的规则制定者、推动者和需求方，是所 有参与者中最为重要的角色。政府应当从国家发展战略角度，制定有利民营航天企业发展的 政策法规;并且在民营航天企业技术不成熟，资金不到位的情况下，通过合作项目给予技术 和资金方面的支持。

美国商业航天领头羊位臵得益于其公私合作模式。美国航天局通过公私合作，对航天企业进 行资金和技术投入，培育商业月球探测力量快速崛起，而同时航天企业也为政府主导的探月 活动提供了有效支撑。SpaceX 在 2016 年海上回收猎鹰九号(Falcon9)一级火箭，基本实 现了一级火箭的无损回收，成为商业航天的一大代表性事件。这也得益于NASA 的大力支持， SpaceX从进入商业发射市场以来就不断斩获国家大额订单，根据美国联邦航空管理局(FAA) 的官方资料统计，自2013 年到 2018年，SpaceX 在全球市场的商业发射占有率从 13%一 跃为 65%。

中国军民融合战略大背景下 ，太空领域的军民融合符合发展需求，民营航天开始登上历史舞 台 。近年来，我国大力推进军民深度融合，出台了系列政策，并且把军民融合发展上升为了 国家战略，将军民融合战略应用太空领域，着力推进航天领域军民深度融合发展是国家的战 略利益，也是航天自身发展的需求。航天企业要推动制定航天法及配套法律法规，完善武器 装备竞争性采购制度，健全市场准入制度，加强军民通用标准研究，完善军产学研协同创新 及科技资源开放共享机制，营造军民融合发展的良好环境。据不完全统计，2014 年以来， 仅国家级政策就已颁布超 10项，国家和地方的军民融合推进遍地开花。民营航天也在此期 间强势爆发。

国内行业发展路径与美国类似，从国家航天衍生出民营航天。我国民营火箭的发展路径同美 国会有异曲同工之处， 即军用航天/国家 航天衍生出民营 火箭/商业火箭，火 箭作为典型的军 民两用产品，也必然引导民营火箭走向国家服务采购序列。

商业航天是一个全新的行业 ，与传统航天存在很大的不同，商业航天不是简单的将产品推向 商业市场，而是采用全新模式重构商业要素和商业模式。这里以行业领先企业为例，全球民 营火箭行业目前处于领先地位的企业为 SpaceX、蓝色起源和维珍航空，这 3 家领先企业的 公司创始人都有一个共性，就是原先都并非‚航天系统出身‛。同时我们可以看到，这 3 家 企业能够实现超出传统航天企业的高速发展，最大原因就是 3位创始人采用了完全崭新的创 新机制和商业模式。因此，对于如果采用与传统航天相同运作模式的企业，其在商业航天领 域很难创造出新的价值。

3.2. 国内商业航天公司迅速崛起，逐渐形成不同阵营和梯队

目前，国内商业火箭领域，主要可分为两大阵营:一是两大航天集团内商业化小火箭逐步开

放面向商业发射服务，此外还有为适应快速发展的商业航天分别设立了商业火箭公司中国长

征火箭公司和航天科工火箭公司。另外一个阵营则是民营火箭公司，包括蓝箭航天、星际荣

耀、零壹空间等在内的十几家商业火箭公司。民营火箭公司发展势头强劲，与体制内企业争

相竞逐，共同促进了我国商业航天的快速发展。

民企方面，商业航天呈现梯度化发展。按照目前的火箭研制与发射进展来看，蓝箭航天、星 际荣耀、零壹空间等已初步崭露头角，在商业航天领域占有一定优势，属于商业航天的第一 梯队。而星途探索、九州云箭、灵动飞天、深蓝航天、翎客航天等公司正在奋起直追。第一 梯队的三家民企均已具备不同程度的核心动力及研制保障能力，并完成了相关火箭的亚轨道 发射或入轨发射，这也是目前领先于第二梯队企业的优势所在。

1)蓝箭航天:成立于 2015年 6 月，公司聚焦中小型商业航天应用市场，致力于研制具有自 主知识产权的液体燃料火箭发动机及商业运载火箭，凭借一流的技术研发团队，以高度集成 的设计能力和单机创新能力完成产品设计、制造、测试和交付全流程任务，为全球市场提供 标准化发射服务解决方案。公司目前的核心产品包括:朱雀一号固体运载火箭(已完成首飞)， 朱雀二号中型液体运载火箭(在研)，以及天鹊 80吨级液氧甲烷发动机(已圆满完成全系统 试车)、凤凰 10 吨级液氧甲烷发动机(在研)和姿控发动机(已研制成功)等分系统产品。 拥有两个研发中心( 分别位于北京 、西安)、一 个总装制造及 测试基地(位 于湖州)及重型 试车台。公司专注于液体动力和运载火箭的研究，团队核心成员人均拥有超过十年的研发经 历，积累了丰富的经验。

2)星际荣耀:成立于 2016年 10 月，致力于研发优秀的商业运载火箭并提供系统性的发射 解决方案，为全球商业航天客户提供更高效、更优质、更具性价比的发射服务，以大幅提升 人类自由进出空间的能力。在发展前期阶段，公司主要专注于高品质、低成本、快响应的小 型运载火箭研发，为全球小卫星及星座客户提供一体化的商业发射服务。公司目前的核心产 品包括小型固体运载火箭‚双曲线一号‛(尚未首飞)，小型液体运载火箭‚双曲线二号‛(在 研)、亚轨道概念飞行器(在研)。发动机方面，在研液体燃料火箭发动机‚焦点一号‛、‚焦 点二号‛以及姿轨控一体化动力系统。公司为全球客户提供高品质、快响应、高频发射、高 性价比的发射服务。

3)零壹空间:成立于 2015年 8 月，从事小型固体运载火箭研制与生产的技术型企业，公司 致力于为商用微小卫星、特殊用途航天器等提供高性价比的发射服务，并致力于探索新技术、 新机制在商业航天领域的运用。总部及研发中心在重庆，并在重庆设立了智能制造基地，开 展三大主营业务:1)M 系列固体商业运载火箭，实现高频、低成本、常态化的微小卫星入 轨发射服务;2)X 系列飞行试验平台，为科研、运输提供运载器解决方案;3)电子和动力 产品的配套及定制服务。

航天科技和航天科工是我国两大航天集团，为顺应国家军民融合战略、抢抓商业航天市场发展机遇，两家集团公司除了保障国家任务外，也纷纷进军商业航天领域，按照社会化、市场化的运作方式成立了相应的子公司:

1)2016年 2 月，航天科工集团率先成立了国内首家商业模式开展研发和应用的专业化火箭 公司——航天科工火箭技术有限公司，致力于为国内外客户提供商业航天发射服务。主打产 品为以固体燃料为推进剂的‚快舟‛系列运载火箭。快舟一号甲于 2017 年 1 月 9 日完成首 飞，成功将“吉林一号”灵巧视频星 03 星及行云试验一号、凯盾一号两颗立方体星送入太空;2018 年 9月，完成第 2次商业发射任务;快舟系列的第三次发射快舟十一号预计在2019 年 6月份首飞。

2)为积极抢占商业航天的市场，航天科技集团也不甘落后。2016年 10 月，将旗下中国运 载火箭技 术研究 院的 子公司——中 国亚太 移动通 信卫星 有限责 任公 司更名 为中国 长征火箭 有限公司。负责商业火箭型谱规划、研制运营、在役火箭商业化改造和商业市场开拓、商业 航天的公司化运营，面向市场为客户提供天地信息一体化解决方案。主打产品为捷龙一 号、捷龙二号和腾龙一号运载火箭。目前，捷龙一号还未首飞，预计首飞时间在2019 年。

3.3. 国内航天发射主管部门对民营航天持开放支持态度

法律制度方面，我国航天法力争 3-5年出台，目前现有的法律和政策积极鼓励商业航天发展。由于目前我国尚未正 式颁布《航天 法》，与航天 领域直接相关 的法律法规大 多属于空白。我 国目前 涉及规范航天 发射和空间活 动的法律制度 有两个比较具 体的部门规章:《空间物体登 记管 理办法》和《 民用航天发射 项目许可证管 理暂行办法》。 上述两个法规均由国防科工局 制定实施。2014 年，国务院对外公布重点领域的投融资制度，明确鼓励民间资本进入航天 领域;2016 年，国务院发布白皮书鼓励民间资本参与航天科研;2019年 4 月，国家航天局 表示即将发布促进商业运载火箭规范发展的通知并且推动航天法的编制工作，目前航天法已 经列入全国人大立法计划，力争在未来 3-5 年出台。

监管部门方面，国防科 工局和装备发展部多次表示希望推动发射服务领域商业采购。目前我 国航天领域的主管部门为国防科工局。同时，军委装备发展部掌握我国的发射场资源，也是 国家军备采购的接口协调单位。科工局和相关主管单位已经就商业火箭的发射服务召开了多 次座谈和研讨会，传达推动发射服务领域商业采购的理念，同时希望民营火箭公司能够对军 方和国家主管部门提出希望配合的领域和方法。

资质许可文件方面，发射领域准入门槛较高。出于军事保密性考虑，长期以来我国在对大型 运载火箭发射的管理过程中，基本将其视同军工产品。同时由于技术和任务分配的高度垄断， 导致航天器制造和发射领域有着极高的进入门槛，需要具备军品门槛相应资质。民用航天发 射项目实行许可证管理制度，每次的发射都需要进行申请，应提供具体的预定发射时间，卫 星、运载火箭、发射和测控通信系统之间的技术要求，运载火箭详细轨道参数及落区或回收 场区的勘察报告，卫星详细轨道参数、频率资源使用情况的文件。之后发射便会列入国家发 射计划，进行发射场排期。

3.4. 我国民营火箭公司与国家队合作大于竞争，可有力填补市场需求缺口

我国运载火箭领域的‚国家队‛主要是指航天科技和航天科工两天军工集团，其中以航天科 技集团是绝对主力，据我们统计目前仍在服役的长征系列火箭有 12 型，从小型、中型到重 型、从固体到液体燃料火箭发动机等全谱系覆盖。此外，航天科工集团也尝试商业航天成立 了航天科工火箭公司，其快舟系列火箭(一号、十一号)是小型固体发动机火箭，主打近地 轨道发射任务。

我们从产品定位、目标市 场和性价比角度对比国家队、国家队商业火箭以及典型民营火箭公 司可以看出:长征系列火箭大多是液体大运载火箭，定位满足国家任务为主，追求性能指标， 产能有限，相当一部分中型的液体燃料火箭也都是有毒推进剂火箭，面临退役，无法满足未 来中小商业卫星组网的巨大需求;快舟、捷龙系列是小型固体运载火箭，定位满足 300公斤 以下的发射需求，与液体燃料火箭相比，由于固体燃料火箭飞行过载大，卫星载荷发射环境 差，发射单价高，对于卫星批量组网需求来说没有竞争优势，只能适用于小卫星特定验证发 射、应急发射和发射补网需求;国内民营企业则定位于低成本商业发射服务，目标市场多为 能够满足小型、中型卫星组网和补网市场，甚至大型商业卫星的发射需求。

从火箭运载能力、推进剂 类型及产品谱系角度看，民营火箭的明智选择是与国家队火箭差异 化定位，填补国家队空白。 长征系列大多是液体大运载火箭，定位满足国家任务为主，追求 性能指标，产能有限，中型液体燃料火箭大部分是有毒火箭，面临退役，无法满足未来中小商业卫星组网的巨大需求;快舟、捷龙系列是小型固体运载火箭，更多适用于小卫星特定验 证应急发射和发射补网需求;民营火箭公司蓝箭航天选择在清洁推进剂技术路线上研制国家 队目前缺少的液氧甲烷中大型液体火箭产品，一方面给中国航天体系提供必备补充，同时规 避和原有体系的竞争和重复研发投入。长期看，未来在商业航天领域，我们或可参考美国的 模式，商业航天统一 交由民营企业 ，实现市场化 运营;太空探 索等公益航天 则交由国家队， 负责深空探索等重要任务。那时，民营火箭企业的营收将主要来自火箭发射服务，其中不少 订单来自政府或军方。

3.5. 国内发射场资源紧张，商业发射工位政策已实质性展开

运载火箭多为一次性运载工具，主要发射方式有塔架发射、车载机动发射、空中发射、海上平台发射和潜艇发射，目前主要以塔架发射、机动发射为主。

国内发射场资源紧张且未实现商业化，建设新一代发射配套设施是中国商业航天成长的当务 之急。目前，我国共有四个运载火箭发射场(酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心、西昌卫 星发射中心、海南文昌卫星发射中心)，各有特点且承担不同的发射任务。从发射工位总量看， 目前我国四个发射中心共有 12个发射工位，对标美国、俄罗斯，两国的发射工位数量是中 国的6-10 倍。此外，目前我国现有的航天发射场地属于军方管理，主要以保障国家任务为 主，商业发射任务基本无暇顾及:一方面由于现有的发射场运营缺乏商业化思维，无法满足 商业发射的定制化、人性化和商业化需求;另一方面，国内的商业航天民企已陆续涌现出先 进的液氧甲烷技术路线火箭，而目前国内现有发射场尚无相关配套设施。因此，商业发射工 位是目前行业发展的刚需，也是国家急需和鼓励的战略资源，建设新一代发射配套设施，是 中国商业航天成长的当务之急。

国内商业发射工位政策支持已从顶层规划实质性放开。2018年 10 月，蓝箭航天获得中国首 个民营运载火箭发射许可证，朱雀一号在酒泉首飞，航天发射场地对民营首次放开。2019年 1 月，酒泉卫星发射中心召开‚民商航天发射及服务研讨会‛，发布了酒泉发射中心关于 民商航天发射的规则 ，鼓励有实力 的航天企业参 与‚共建共享 发射场。‛我 国商业火箭将陆 续从研制阶段进入首飞阶段，后续将进入高频率发射阶段，商业发射工位运营模式亟待建立。 在保持现 有发射 场资 源国有 性质的 前提下 如何更 好地服 务商业 航天 发射是 商业火 箭发展必 须解决的问题。反观，美国率先实现了 NASA和军方的发射服务设施对商业发射开放。 SpaceX和蓝色起源都选择租用现有发射工位并进行改造来进行商业发射。其中SpaceX 于 2014年与 NASA 签订了独家租用 20 年肯尼迪航天中心 39A 号工位的合同。NASA 未透露 出租发射工位的价格，但明确表示 SpaceX自行承担设施维护和运营费用。Rocket Lab 则投 资 2000万美元自建商业发射场。

4. 卫星发射市场增长迅速，中大型液体火箭将是发射缺口亟需的必备补充

4.1. 全球卫星发射市场:商业发射占比逐年提高

2018 年，全球航天运输领域的发射活动十分活跃，自1990 年以来，首次超过100 次发射纪 录，共执行114 次发射任务，相比2017 年的 91次多出 23次。114 次发射中，111 次成功， 1 次部分成功,2 次失败，成功率为 97.4%。全球各地区火箭发射次数分别为:中国(39次)、 美国(31 次)、俄罗斯(20 次)、欧洲(8 次)、印度(7 次)、日本(6 次)、新西兰(3 次)。中国火箭 发射次数首次超过美国，位居全球第一。截至 2019年 1-5 月，全球运载火箭发射次数为 36 次，同期 2018 年 1-5 月，全球运载火箭发射次数为 47 次。

据美国卫星产业协会(SIA)统计，2012-2018年期间，航天发射的市场空间逐年递增，2018年更是达到 62亿美元，增长 34%，占航天产业收入的 2%。

4.2. 新航天市场孕育多种应用方向，以通信、遥感、导航等为代表

卫星 应用方向更加 多元化。 如今卫星应用已经不局限于军用需 求，方向不断 增多，以通信、 遥感、导航等为代表，不断融合行业和消费应用，相应带来了更大的卫星需求。比如随着移动卫星通信和地面移动通信等技术的发展，卫星通信系统与 5G 相互融合，天地一体化成为 全球信息网络建设的重要趋势。根据 2017 年美国卫星产业协会(SIA)发布的第 20 版卫星 产业年度报告，全球卫星数量由 2012年的 994 颗卫星增长至 2016 年的 1459 颗。而在轨卫 星中数量最多的是包括通信卫星在内的商用卫星和对地观测卫星，分别占比35%和 19%。 根据航天科技 2019年 1 月颁布的航天蓝皮书，新航天市场孕育了数据通信、广播电视、教 育培训、应急管理、国土遥感观测、海洋监测等11 种卫星应用方向。

卫星通信方面，传统的卫星广播正在向卫星宽带互联网转变，高通量、卫星移动通信等蓬勃 发展。 卫星通信是利用卫星中的转发器作为中继站，通过反射和转发无线电信号，实现两个 或多个地球站之间的通信。卫星通信具有抗毁性强、覆盖范围广、通信距离远、部署快速灵 活、通信频带宽、传输容量大、性能稳定可靠、不受地形和地域限制等优点，可以实现有线 电话网和地面移动通信网均无法实现的广域无缝隙覆盖，将在未来逐步占据主导地位。未来 互联网需要构建和融合两个基本通信网络:由地面蜂窝网络组成的局域网部分和由卫星网络 组成的全局网部分。

高通量卫星应用推广将是卫星行业增长爆发点之一。高通量卫星主要使用Ka 频段，其技术 特征包括多点波束、频率复用、高波束增益等，因此具有更大的通信容量、更低的单位宽带 成本以及更加灵活的终端设备等，并将有效推进基于卫星通信的互联网应用，市场应用将更 为侧重于流量数据通信端，宽带接入、船载、机载 、车载通信有望成为主要的应用领域。2017年 4 月，中国实践十三号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射，中星 16是我国首颗高轨道高通量通信卫星;后续中国卫通计划 2019 年发射中星 18 号高通量卫星， 届时将实现卫星互联网对我国全疆域的覆盖，2021年发射 2颗超大容量静止轨道高通量卫 星，在增强对国土海 洋覆盖的同时 ，实现一带一 路覆盖;其积 极推进低轨星 座实验和建设， 构建静止轨道高通量卫星与低轨互联网星座相结合的全球覆盖、天地融通、随遇接入、应用 丰富、安全可靠的卫星互联网体系。

高、低轨卫星移动通信系统要协调发展。根据卫星运行轨道不同可以把全球主要卫星移动通 信系统分为同步轨道卫星移动通信系统(高轨卫星移动通信系统，代表是海事系统和 Thuraya系统等)和非同步轨道卫星移动通信系统(主要是低轨卫星移动通信系统，代表是铱星、全球 星和 Orbcomm系统等)。

1)天通打造中国版的海事卫星。中国天通一号 01 星是由航天科技集团五院负责研制的我国 首颗移动通信卫星，其成功发射标志着我国进入到了卫星移动通信的手机时代，填补了国内 空白。‚天通一号‛实现了我国领土、领海、一岛链以内区域覆盖，可同时支持 250万用户 同时使用;除军用通信以外，可广泛应用于个人通信海洋运输、远洋渔业、航空救援等各个 领域，预计终端需求 200 万台，市场容量 277亿元。18 年 5 月首次面向商用市场开放天通 一号专用‚1740‛号段，民用主要由中国电信负责运营，标志着我国自主卫星电话正式开启 商用。未来，我国还将发射多颗天通一号卫星，进一步提升卫星移动通信服务容量和覆盖区 域，形成星地一体融合的区域移动通信体系，实现卫星移动通信的规模化应用和运营，为国 家‘一带一路’战略搭建重要的支撑平台。

2)低轨卫星移动通信发展是大势所趋。目前全球绝大多数卫星通信系统都采用 GEO卫星作 为整个系统的终极平台。由于轨道资源有限，地球同步轨道卫星只能在一个拥挤的环境下工 作;此外地球同步轨道通信卫星传输时延大，一般为 500ms 左右，而低轨卫星高度大大降 低带来的主要优势之一是时延大大缩短，新兴低轨通信星座大都能够实现50ms 以内的时延， 与地面光纤网络相当，这也使其可以支持在线游戏或视频聊天等基于实时或近实时数据传输 的应用。与大卫星相比，单颗小卫星成本较低，易于批量生产，发射的选择也更多，可以搭 载发射，也可以专门一箭多星发射，多颗小卫星组网也可以实现甚至超出单颗大卫星功能和 性能，现在不少遥感卫星、低轨道通信卫星都选择小卫星以及微小卫星平台。如下是一些有 代表性的中低轨道卫星通信系统的基本情况，其中前 5个提供窄带移动业务，后 2个是提供 宽带业务，但至今真正发射组网并进行运营的只有三个，即铱(Iridium)、全球星(G lobalstar) 和轨道通信(Orbcomm)系统。

卫星遥感方面，近年来商业微型卫星的市场关注度逐渐攀升。卫星遥感是获取空间地理信息 的重要手段，承载了国防、自然资源、交通、气象、海洋、环保、应急等众多行业应用，并 提供了不可或缺的重要技术支持，呈现出快速发展态势。据 BryceSpaceandTechnology 最 新数据显示，2012-2017年全球共发射 495颗商业微型卫星，其中应用于遥感的商业微型卫 星达到 430颗，占比超过了 85%。

中国在商用遥感卫星处于后来者和追赶者的角色。目前我国在轨的遥感卫星总数超过 50 颗， 卫星数量不断攀升，逐步形成了高分、风云、资源、海洋等国家遥感卫星系统，但商业遥感 卫星程度依然较低，而各国各行各业对利用卫星遥感图像来获取高质量的地理空间数据的需 求日益增加，以及大数据、云计算等技术的崛起，遥感商业化应用发展将不断深入。目前我 国也涌现了一批新兴的商业遥感公司，推动我国遥感产业发展。

卫星导航方面，处于密集发射期，预计 2020年将实现全球组网。我国高度重视北斗系统建 设，北斗导航系统秉承‚先区域、后全球‛的总体思路，按照‚三步走‛的发展战略稳步推 进。目前北斗三号已经发射 21颗在轨卫星，完成了基本的星座部署及亚太组网，预计将共 发射35 颗卫星，在 2020年将实现全球组网，目前正处于密集发射期。北斗三号由 5颗地球 静止轨道卫星(GEO)、27 颗均匀分布在 3 个中圆地球轨道上的卫星(MEO)和 3 颗均匀 分布在 3 个倾斜地球同步轨道上的卫星(IGSO)组成。

北斗三号导航卫星系统旨在打造轻量化、长寿命、高可靠的卫星平台。北斗三号在保留有源 定位与北斗短报文特色服务的同时，采用以高精度星载原子钟、星座自主运行等为代表的卫 星载荷技术和基于星地链路、星间链路、全新导航信号体制的导航卫星运行控制技术，从而 推动了‚北斗‛系统覆盖范围从区域走向全球，定位精度由10 米量级向米级跨越，测速和 授时精度同步提高一个量级，可靠性和抗干扰能力大幅提高，并使北斗卫星导航系统与其他 系统的兼容性更好;国产化器件占比达到98%。经过在轨测试，北斗三号空间信号用户测距 误差预计达到 0.5 米，系统定位精度将达到2.5 米至 5米。北斗特色 RDSS服务容量提高 10倍，用户发射功率降低至 1/10，支持手机应用。

4.3.卫星低轨化、小型化趋势下，星座组网倒逼火箭商业化

卫星发展呈现出低轨化、小型化的趋势。从 18 世纪至今，全球的卫星发展经历了从传统航 天、过渡期再到新航天时代，卫星从大卫星、高轨道、军事应用为主发展至今，小卫星、低 轨道、多元化应用成为了大的发展趋势，卫星需求大幅上升。

低轨卫星成为发射市场的主力需求。卫星的轨道高度变低，能够使得传输延时更短、路径损 耗更小，多个卫星组 成的星座可以 实现真正的全 球覆盖，频率 复用更有效; 同时，点波束、 蜂窝通信、多址、频 率复用等技术 的发展也为低 轨道卫星移动 通信提供了技 术保障。因此， 低轨卫星系统被认为是最有应用前景的卫星移动通信技术之一。

低轨小卫星的研制周期短、成本低廉，其价值体现在星座组网。从研制周期上讲，小型卫星 从立项研制到发射，一般仅需要 1 年左右的时间;而传统大卫星从研制到发射至少需要 5-8 年。从研制成本上讲，传统大卫星基本超过 5000 万美元，而小卫星的研制成本一般低于5000 万美元，质量低于10kg 时成本不足 100 万美元。

低轨卫星发展与火箭商业化相互促进、相辅相成。星座规模的不断变大，导致卫星需求大幅 提升，从而带动了火箭发射需求的上升。然而当前国家队火箭的运力并不足够支撑需要发射 的卫星数量，供需矛盾倒逼火箭商业化。同时，卫星的低轨化、小型化也为火箭商业化提供 了可能，其对于运载工具的要求也呈现出一个逐渐放宽的趋势，使得一些商业公司有能力去 进行研发和发射。根据欧洲 Euroconsult 公司2018 年发布的未来十年小卫星市场预测可以看 出，未来十年将要发射的 7000 颗小卫星估计共将带来380 亿美元的卫星制造和发射业务， 几乎是过去 10 年的 5 倍。而从发射成本来看，过去10 年，送 1kg 卫星进入太空的成本是13.75 万美元，未来10 年，这个成本要减去近80%，至 2.91 万美元/公斤。发射成本的降低为许多 商业运载火箭创业公司创造了机遇。

4.4. 商业航天发展对保频占轨意义重大，也是实现快速空间响应作战的捷径

卫星的频段、轨道等可用资源有限且有优劣之分，供需矛盾突出。卫星频段由于存在传播损耗，不同的频段传播损耗不同，其中在 0.3~10GHz频段间损耗最少，在 30GHz附近频段损 耗也相对较小，各类卫星应用主要使用这些频段。卫星运行的轨道位臵有对地静止轨道、低 轨道位臵以及中轨道位臵等，资源是有限的，并且受天线接收能力限制，同一频段、覆盖区 域相同或部分重叠的对地静止卫星必须间隔一定的距离，比如整个对地静止轨道上的同频段 卫星通常不会超过 150 个，当前静止卫星轨道数量已远不能满足世界各国的需求，此外常用 的非静止轨道资源也是有限的。

卫星频率轨道资源供需矛盾日显突出已成为不争的事 实，各国纷纷抢占卫星频率及轨位。国 际规则中卫星频率和轨道资源的主要分配形式为‚先申报就可优先使用‛的抢占方式，因此 一些国家 和组织 出于 自己利 益的考 虑，先 占领轨 道位臵 及频率 而后 发射卫 星。从 国际电联(ITU)的登记情况来看，地球静止轨道上 C 频段通信卫星已近饱和，Ku 频段通信卫星也很 拥挤。近年来，包括日本、印度、韩国、马来西亚在内的亚太地区的一些国家，纷纷自行或 联合制造通信卫星，抢占轨道资源，各国卫星之间出现常常出现‚撞车‛而需要协调的情况。 据不完全统计，2017-2025年，全球非中国地区预计约有 17380颗卫星发射升空，抢占卫星 频率/轨道资源，争夺太空优势，已成为当今世界卫星发展领域的热点之一。

商业火箭军用化是实现快速空间响应作战的捷径。快速空间响应体系作战(ORS)源于 2003年美国国防部，目标是寻求一种可快速、灵活进入空间、使用空间、保持空间优势的战术相 应能力与解决方案， 通过优化航天 产业结构、制 定通用化的生 产标准与规范 ，整合生产力， 使航天产品普遍具有高继承性、高通用性、可重用、重构性与可拓展性。其由航天器、空间 运载器、基础设施等组成，其中运载器是快速空间响应作战体系的基础和最重要部分，要求 能够快速响应、成本可接受，尽可能缩短发射时间、降低发射成本。美国提出了专门设计特 殊的运载火箭、改进弹道导弹、利用火箭商业发射系统等三种方式来实现快速空间响应发射， 而相比于前两种途径，商业火箭在发射费用、响应时间等方面占据优势，是实现快速空间响 应作战的捷径。军队可以按需向商业公司授予商业发射服务合同，由其完成有效载荷发射入 轨任务。以 SpaceX为例，猎鹰火箭发射费用低于其他火箭价格，虽然在响应时间上还未拉 开差距，但其下一个目标将是实现火箭的快速可重复使用，即‚在 24 小时内再次发射‛，或 将逐步实现 ORS 要求。

4.5. 供给需求不匹配，卫星发射存在较大缺口，中大型液体火箭将是市场亟需的必备补充

在此对卫星行业分类进行统一定义，中国的卫星共分为两大类:国家队、商业队。具体定义 如 下: 1)国家队:国家控制的卫星公司;2)商业队:国 家参与或者纯民营的卫星公司。

第一，从需求端而言，中国以及以欧洲、中东、一带一路国家为代表的国际卫星市场发射市 场 需 求 量巨大，推动了国内商业火箭的发展，而中大型 液体火箭将是最佳选择。 目前，仅已规划的中国国家队就存在近 600 颗卫星工程建设需求。世界航天发射活动创造新 纪录，中国体制内星座组网提上日程，近年来我国先后启动如行云、鸿雁等一系列的星座计 划。若要成功部署这些国家战略层面的卫星工程的前提，最关键的就是具备充足的火箭运力。

1) “行云工程”是航天科工四院旗下行云科技计划的航天工程，计划发射80 颗行云小卫星， 建设中国首个低轨窄带通信卫星星座，打造最终覆盖全球的天基物联网。

2) 虹云工程是航天科工五大商业航天工程之一，脱胎于 “福星计划”，计划发射 156 颗卫星， 它们在距离地面 1000 公里的轨道上组网运行，构建一个星载宽带全球移动互联网络， 实现网络无差别的全球覆盖。

3) 鸿雁全球卫星星座通信系统是航天科技集团提出，将由 300 颗低轨道小卫星及全球数据 业务处理中心组成，具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力，可 为用户提供全球实时数据通信和综合信息服务。2018 年下半年将发射“鸿雁”全球卫星通 信星座首颗星，预计于 2023 年建设骨干星座系统。

4) 高景卫星星座是中国首个全自主研发的商业遥感卫星星座，16+4+4+ X系统是由 16 颗 0.5 米分辨率光学卫星、4 颗高端光学卫星、4 颗微波卫星以及若干颗视频、高光 谱等微小卫星组成的 0.5 米级高分辨率商业遥感卫星系统，是国内首个具备高敏捷、多 模式成像能力的商业卫星星座。

我们可以从中看出，2021-2025年是中国卫星发射市场的爆发期;星座轨道都在LEO 轨道面; 单星质量都在 100kg 以上。我们按照单星质量*星座规模测算，国家队需要发射低轨卫星 560 颗，总重量近 216 吨;单星质量均在百公斤级以上，而在进行百公斤级的卫星的“一箭多星” 发射任务上，只有中型或者大型火箭才能完成，而大型火箭运力过于冗余，发射百公斤卫星 效益不高。

军民融合等国家政策发力，商业卫星计划遍地开花。卫星产业是典型的军民融合行业，2015 年国家出台《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025)》大力支持商业卫星产业。 在民间资本的助推下，各民营公司也迎着卫星产业发展的热潮，推出了各自的星座计划。不 完全统计，根据已公开的星座计划，商业队卫星工程需要发射 2458 颗卫星，总重量约 385 吨。

欧洲市场火箭难以自足，中国火箭将弥补其短板。不完全统计，根据欧洲卫星公司已公布的 星座计划，需要发射 1354 颗，总重量约 237 吨。但相比于 2018 年中国火箭发射数量全球占 比 34%，欧洲火箭发射数量仅占不到10%，难以满足欧洲卫星的发射需求。欧洲卫星需求多， 但是火箭少，所以受限于欧洲有限的发射能力，需求不满足时，其只能去找欧洲以外的火箭 来发射。欧洲最大的三家卫星制造商 ISIS、GOMspace、AACspace 均有在中国发射过的经验， 不存在 ITAR 限制的问题，近几年开始积极寻求与中国火箭发射商的合作机会。

欧洲、中东及一带一路国 家等国际市场亦为国内火箭发展带来新机遇，国家队火箭和民营运 载火箭在策略上有所差别。“一带一路”沿线国家的卫星产业建设水平参差不齐，并非所有国 家都像中国一样拥有 如此强大的蜂 窝网络。老挝 、巴基斯坦等 国有从中国采 购卫星的传统， 埃塞俄比亚、尼日利 亚和苏丹也都 从我国采购过 卫星，未来将 有机会与这些 国家继续合作。 在商业航天出现之前，我国针对“一带一路”沿线国家的策略是用一揽子的解决方案(包括金融、发射、卫星、运营)完成 GEO 通信卫星或 LEO 遥感卫星的在轨交付服务，主要由航天

科技集团的长城工业总公司提供，而GEO 通信卫星等并不是国内民营火箭公司的策略市场。

由于 ITAR 的限制及美国 Space X 及蓝色起源等商业火箭公司的兴起，虽然美国卫星发射市 场较大，比如 SpaceX、Boeing、Oneweb 等十几家企业提交了非静止轨道的市场准入申请， 这部分市场并不是国内商业火箭公司能切入的市场。民用火箭公司潜在市场主要在中东地区 和欧洲地区等。2017 年 1 月，蓝箭航天与丹麦 Gomspace 公司签订火箭发射服务协议，蓝箭 航天将发射 GomSpace 的立方体卫星群。这是我国民营航天企业承接第一笔国际商业火箭发 射订单。2019 年 4 月，第二届“一带一路”国际合作高峰论坛“，蓝箭航天同时与英国 Open Cosmos 和意大利D-Orbit 公司正式签订合同，签约项目涉及立方星发射、在轨交付等内容， 合同累计金额过亿元人民币。蓝箭航天将为 Open Cosmos 研制的立方星群提供发射服务，双 方通过整合立方星研制和发射等航天技术服务，联合为中英双方商业航天市场提供立方星相 关的高度集成的一揽子工程技术服务。意大利D-Orbit 公司将采用蓝箭航天自主研制的‚朱 雀‛系列运载火箭，为前者研制的立方星智能分配系统提供涵盖多项工程服务的一站式商业 发射解决方案。蓝箭航天与欧洲公司的正式合同签订，标志着国内民营火箭公司在研发研制、 市 场 销 售、发射服务等整个链条完成了商业化闭环。

第 二 ， 从供给端，体制内火箭运力余量有限，商业火箭 公司将成为必备补充。体制内火箭运力余量不足，尤其是 LEO 运力。在未来组网爆发期期间，仅仅搭载“拼车”， 无法满足卫星轨道面的定制化需求。根据公开信息来看，未来两年中国体制内的火箭，LEO 轨道上的运力余量是十分有限的。

国家队每年仅能将 40 吨载荷送入LEO 轨道。统计国家队历年发射中非政府军方发射性质的 最大次数，得出其每年用于商业发射的最大运力，即单发火箭的最大LEO 运力*历年最大非 政府/军事发射次数=每年国家队火箭商业发射的最大运力供给。根据公开数据及草根调研， 国家队非政府/军事用发射次数到 2017 年显著增加，按照每款箭型最大发射次数，累计最多年14 次。按照每款箭型，最大运载能力，这些发射每年总共最多能够将40 吨载荷送入 LEO 轨道。

按照国家队火箭当前运力，完成现阶段已经公开的国家队+商业队卫星工程需要近 15年时间。 采用保守测算，可以看出，如果供给端将体制内火箭最大运力全部用来进行商业发射，需要 近 15 年才能把中国国家队和商业队卫星全部发射完成。

商业航天发射卫星所处轨道大多为近地轨道与太阳同 步轨道，除导航卫星和一些专项卫星外， 多以微小卫星为主。因此，以中大型火箭为主，及部分可承接订制订单的小型火箭的民营商 业未来面临广阔的增量市场。但在低轨组网的趋势下，低轨卫星在轨生命周期短(3-5 年或 5-7 年)，一旦开始组网，就开始折旧，卫星公司为了尽快实现服务能力，就必须尽可能在最 短的折旧期内，把所有的卫星打上去。所以，最佳发射窗口周期将集中在未来 5-7 年内。

• 1) 如果按照 5 年的履约周期，在充足的国家队火箭供给运力(每年40 吨)下，601 吨的卫 星重量，每年会有 80 吨的运力缺口，则每年需要 20 发 LEO 运力在 4 吨的中型火箭。

• 2) 如果按照 7 年的履约周期，在充足的国家队火箭供给运力(每年40 吨)下，601 吨的卫 星重量，每年会有 46 吨的缺口，则每年需要 12 发 LEO 运力在 4 吨的中型火箭。

• 3) 供给端，以上仅是对于体系内火箭供给的理想假设，实际上本身国家队箭型都有自己的 定位和适合轨道，不是所有箭型都最适合打低轨组网，实际的供给运力会更少。

• 4) 需求端，这里采用了保守的测算，仅计算了中国已公开的规划星座，如果算上规划中的 欧洲市场以及正在规划的中国其他卫星工程，每年中大型火箭的需求预计达到25-40 发。

体制内火箭的运力供给与体制内卫星工程运力需求存 在缺口，因此民营公司火箭可以成为运 力上的必备补充。 需要强调的是，国家队的卫星单颗质量在百公斤级别，只有中型和大型火 箭才能满足百公斤级别的卫星“一箭多星”发射，而对于小型火箭公司转做中大型火箭，可能 需要至少 3-5 年的研发和生产周期。而2020 年-2027 年对于全球的低轨卫星公司来说，是密 集组网、竞争最激烈的时期，也是火箭公司的黄金窗口期。商业火箭是全球竞争市场，窗口 期来了，而火箭还没有准备好，卫星公司就存在其他替代选择，因此谁能在这个时间段内最早推出能满足市场需求的箭型，谁就能最早吃到市场和政策红利。只 有在这个时间窗口率先推 出 符 合市场需求的火箭公司，才能真正脱颖而出。

5、国内商业火箭公司多视角比较及估值对标 ：略

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（报告来源：安信证券；分析师：冯福章、张傲）

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