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深度 | 商业航天之火箭行业:竞争格局、趋势展望、产业链及相关深度梳理

作者:本站编辑      2026-01-23 00:53:15     0
深度 | 商业航天之火箭行业:竞争格局、趋势展望、产业链及相关深度梳理

文章来源:慧博资讯

图片来源:花瓣网

商业航天正成为全球航天产业发展的重要引擎,其中商业运载火箭作为关键环节,迎来高速发展期。伴随国内卫星星座发射计划加速部署,申请低轨卫星数量总数已达5.13万颗,运载火箭发射次数有望快速增长,预计至2030年我国运载火箭发射次数将超900次,火箭单次发射费用约为6975万美元,届时我国运载火箭市场空间预计将超过600亿美元。

从竞争格局看,全球商业运载火箭领域竞争激烈,技术突破成为核心竞争力。美国凭借猎鹰9号、格伦1 号运载火箭的可复用技术大幅降低发射成本,处于行业领先地位。我国商业运载发展也加速推进,政策支持推动我国商业航天进入高速发展期,在固体、液体火箭发动机方面均有所突破,未来还将加快可重复使用火箭技术突破,增设商业航天发射场,提高商业运载火箭发射能力。

以下内容我们就以商业火箭作为研究对象,对相关问题展开分析梳理。首先,我们将对火箭的行业概况、产业发展背景、产业发展演进做基本情况梳理;其次,将沿着市场发展的脉络,对火箭产业发展的驱动因素、商业火箭经济性进行分析;继而,将对火箭的产业链情况、行业竞争格局及相关企业发展情况进行梳理;最后,将立足产业发展的视角,对火箭产业后续的市场空间和发展趋势进行展望,以期帮助大家从不同问题,加深对火箭行业的了解。

01
行业概况

1、运载火箭介绍

(1)运载火箭是进入空间的主要工具

运载火箭是进入空间的主要工具,反映国家航天技术水平。运载火箭指的是用于将人造卫星、载人飞船、航天站或星际探测器等送入预定轨道的火箭,运载火箭是进入空间的主要工具,决定着一个国家进入空间、利用空间和控制空间的能力,是开展空间探测、利用和开发活动的基础和前提。运载火箭是航天能力建设的核心基础,也是国家现代科技发展水平和综合国力的重要标志。航天工程综合性极强,到目前为止,世界上能独立研制运载火箭的国家仅有13个,而能够独立研制航天器的国家至少有30个,包括不少第三世界国家。因此,运载火箭是衡量航天工程总体发展水平的最重要标志之一。

运载火箭的发展关乎国家政治、经济、科技等长远发展,具有重大战略意义。20世纪六七十年代,被称为改变历史的“阿波罗”登月工程带动了美国液体火箭技术、合成材料、无线电技术等一大批高技术工业群体的发展,至今仍给政治、科学、技术、经济甚至精神等诸多方面带来深远影响。航天技术的发展一直在推动和改变人类生产生活方式,有数据统计,航天技术每1美元的投入将换来7~12美元的回报,目前中国已有2000多项航天技术成果应用到国民经济各个部门,投入产出比高达1∶10。例如核磁共振和CT、航天粉煤加压气化和气化炉等发源于航天的技术已经在生活中得到广泛应用,有力支撑了国民经济建设发展。

(2)运载火箭主要由四部分组成,一般采用多级形式

运载火箭主要由结构系统、推进系统、制导系统和有效载荷系统四部分组成

结构系统:火箭的结构系统本质上是火箭的框架和外壳,用于制造火箭的材料既要足够坚固,才能将飞行器固定在一起,并承受发射和上升过程中施加在其上的所有动态力,还要足够轻,以帮助它逃离地球引力并进入轨道;

推进系统:火箭的推进系统主要包括发动机、燃料和氧化剂存储系统以及喷管等部分,火箭发动机通过燃烧燃料和氧化剂,产生高速喷气,从而产生反作用力推动火箭前进。推进系统将运载火箭穿过大气层送入轨道,并允许其在太空真空中机动,火箭的绝大多数质量和内部空间由推进系统组成;

制导系统:火箭的制导系统由一系列传感器、机载计算机、雷达和其他导航设备组成,在引导其运动和确定其行进方向方面发挥着至关重要的作用,它负责在发射过程中保持火箭直立,控制其在大气层中的轨迹,并确定其在太空中的运动。俯仰、偏航和横滚等主要运动均由制导系统控制,它还控制火箭的推力,包括在飞行器达到最大动态压力之前降低油流、关闭火箭并在适当时间重新启动火箭;

有效载荷系统:指运载火箭需要运输到太空的任何形式的货物/个人,是火箭发射的主要任务,有效载荷一般在火箭的整流罩内。

运载火箭一般采用2-4级构型。多级火箭每一级点火飞行使得速度提高后自动脱落,速度逐级提高,而重量逐级减轻,从而将有效载荷送入轨道。但是一般情况下,级数越多,需要的连接和分离机构越多,会增加火箭质量并降低可靠性,而且火箭分级超过一定的次数后,对提高速度的作用就越来越不明显,所以运载火箭一般设计为2-4级,有时为了进一步增加推力,芯级火箭还会捆绑助推器。

部分火箭部署上面级,可将有效载荷进一步送入预定轨道。火箭上面级又称为轨道转移飞行器,是一种由运载火箭基础级发射进入地球轨道或准地球轨道后,进一步将有效载荷送入预定轨道或预定空间位置的飞行器,一般具有自主飞行、多次启动、长时间在轨、多任务适应等特点,能够完成轨道转移、轨道部署等工作。上面级基本上是一枚完整的航天运载器,包括了完整的动力、制导导航控制、热控制、测控和结构等系统,与运载火箭不同的是,上面级的主要飞行环境,是地球高层大气和宇宙空间,外界基本没有大气压,辐射环境恶劣。与传统发射模式相比,采用基础级火箭+上面级的组合发射方式,先把上面级和卫星一起送到低轨道,然后火箭分离,由上面级把卫星送到中、高轨工作轨道,或者其他轨道,简化了运载火箭的飞行过程,减轻了地面测控压力。

(3)火箭发动机是运载火箭的核心,固体火箭和液体火箭各具优势

发展火箭动力先行,火箭发动机是运载火箭的核心部分。火箭发动机技术复杂,其性能直接影响火箭的运载能力和飞行效率,火箭发动机的成本高昂,占火箭整体成本的30%~50%。根据火箭的飞行要求,发动机应具备大推力、高可靠、高比冲、低成本、使用维护简单等特征。

按照推进剂物态,火箭发动机可分为固体火箭发动机和液体火箭发动机

固体火箭发动机结构简单、可靠性高、易于储存和运输,但推力较小,难以实现多次起动。固体火箭发动机主要由推进剂药柱、燃烧室壳体、喷管和点火装置等组成,工作时,点火装置点燃推进剂药柱,药柱燃烧转化成热能,通过喷管膨胀喷出,产生推力。常用的推进剂有端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等,其理论比冲一般在250s~290s,推进剂出厂前预先装填至燃烧室内,化学性能稳定,便于运输和长期储存,火箭整体运输至发射场,完成测试后即可实施发射,但固体推进剂一旦被点燃,中止其燃烧极其困难,难以实现多次起动。

液体火箭发动机比冲大、推力大、可调节,但结构复杂,对推进剂的储存和运输要求较高。液体火箭发动机主要由推力室、推进剂供应系统、阀门和调节器、发动机总装元件等组成。以常用的泵压式发动机为例,点火装置起动点燃,给涡轮泵一个初始驱动力,涡轮泵工作将贮箱内的推进剂抽出,通过阀门的控制和调节器的调节,使推进剂以规定的流量和混合比进入推力室燃烧,然后在喷管内膨胀加速,形成高速气流排出,产生推力。常用双组元推进剂有液氧/煤油、液氧/液氢、液氧/甲烷等,其理论比冲一般在330s~430s,其推进剂在发射场实施加注,准备时间较长,不能长期储存,但通过阀门开关和动作,能够实现多次起动和推力调节。

液体火箭运载能力强,可实现重复使用,是各国运载火箭发展的重点和核心,固体火箭运载能力较小,但是在响应速度上具有显著优势,是液体火箭的有力补充。近年来,世界各航天大国纷纷提出载人登月、卫星星座、深空探测等重大航天活动,这些任务对液体火箭发动机提出了大推力、高可靠、高性能、低成本、短周期、可重复使用等目标要求,液体火箭比冲大、运载能力强,而且能够多次起动实现回收利用,因此成为各国发展的重点。固体运载火箭简单可靠,发射前不需要再加注推进剂,还可长期整箭存储,同时,固体运载火箭发射方式多样,能够快速响应,使用灵活便捷,对发射场依赖程度低,可以在陆地、海洋甚至空中发射,适用于军事应急发射以及商业快速发射,快响应是商业航天赢得市场竞争的内在要求,因此固体火箭在星座组网和补网中可以作为液体火箭的有力补充。

从液体火箭的燃料来看,液氧煤油技术成熟度高,液氧甲烷更适合重复使用。液体火箭不同推进剂组合常见的有4种:四氧化二氮/偏二甲肼、液氧/煤油、液氧/甲烷、液氧/液氢。四氧化二氮/偏二甲肼有剧毒,新一代运载火箭已不再使用;液氧煤油稳定性较好且易于储存,能量密度高于液氧甲烷,技术成熟度较高;液氧甲烷成本较低,不易结焦积碳且比冲较高,可重复使用次数多,更适用于低成本可重复使用运载火箭,也更加适用于未来的深空探测,如火星探测;液氧液氢比冲最大,但是稳定性差。从近几年的工程实践上看,液氧煤油主要用于基础级动力,液氧甲烷主要用于重复使用动力,液氢液氧主要用于末级动力。

2、产业发展背景

(1)首提深空经济,商业航天是深空经济重要组成部分

万亿美元级深空经济概念正式提出:深空经济与产业发展大会上首次提出深空经济概念,深空经济是支撑深空探测所需的技术研发、产品制造、设施建造、科学探索、资源开发、运营支持及应用服务形成的新兴经济业态,具有前沿性、稀有性、探索性和多元性等新特征,2040年全球深空经济规模有望达到万亿美元级别。

商业航天是深空经济重要组成部分。商业航天,一般指以市场化方式提供航天产品和服务的产业,涵盖火箭发射、卫星应用、太空旅游等领域,其核心目标是通过企业主导、市场竞争和盈利驱动,提供航天产品、技术或服务。据中研网预测,2025全球商业航天市场规模预计突破7000亿美元。商业航天产业链上游是火箭制造、卫星制造及相关配套设备;中游为商业发射、卫星测控、地面设备及终端和卫星运营及数据增值;下游则包括卫星导航、卫星通信、卫星遥感、卫星互联网等应用场景。

(2)火箭发射是商业航天重要环节,全球火箭发射市场快速发展

火箭发射是商业航天产业链中核心环节,承担着将卫星、探测器与其他载荷送入轨道的任务,是卫星应用、通信、遥感等下游行业得以存在与扩张的基础。没有发射能力,星座规划、卫星服务都无法落地;因此,发射服务的技术、频率与成本直接决定商业航天的可持续发展。

目前,全球火箭发射服务市场正处于快速增长阶段。根据Space Foundation报告显示,2024年全球轨道发射次数达259次,创历史新高,平均每34小时发生一次。这些数据表明,随着卫星发射需求不断升温,火箭发射市场规模有望在未来几年继续大幅扩张。

(3)卫星发射需求是火箭发射的主要需求来源,支撑火箭发射需求持续攀升

卫星发射需求是火箭发射的主要需求来源。根据Satellite Industry Association 2024年报告,全球共有259次航天发射任务,其中224次为商业卫星相关发射,占比约86%。与此同时,GM Insights的分析显示,在商业航天发射市场中,“卫星发射”类别占比约71.75%。这些数据清晰表明,卫星发射已经成为商业火箭发射最主要的需求来源,是推动发射频率与市场规模增长的重要引擎。

卫星市场的高速增长支撑火箭发射需求将持续攀升。按照轨道高度划分,卫星主要包括LEO(低地球轨道)、MEO(中地球轨道)、GEO(地球静止轨道)、SSO(太阳同步轨道)以及GTO(地球静止转移轨道)。低轨卫星(LEO)和大规模星座的需求将在未来几年显著扩大。Grand View Research估算,2024年全球LEO卫星市场规模约为126.4亿美元,预计到2033年将增长至约413.1亿美元,年复合增长率约14.0%。Fortune Business Insights的报告显示,“卫星超级星座”市场规模在2024年约为42.7亿美元,到2032年预计可增至超273.09亿美元,年复合增长率约25.5%。这些增长将直接推动卫星发射任务数与发射频次的提升,为火箭发射行业带来稳定且高增量的需求来源。

02
火箭发射产业演进

人类太空探索的历史,其驱动力已从最初的国家荣誉和地缘政治,转变为商业主导、应用多元的生态系统发展模式。

1、美苏争霸驱动期(1957-1980s):政策主导下的技术狂飙

这一时期的探索活动完全由美苏之间的地缘政治竞争主导。第二次世界大战期间弹道导弹技术的发展,为进入太空的强大运载火箭铺平了道路。从1957年苏联发射第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”(Sputnik1)开始,到1961年尤里·加加林成为首位进入地球轨道的人类,再到1969年美国“阿波罗11号”(Apollo11)任务实现人类首次登月,所有这些里程碑事件的驱动力都是国家威望和战略优势,而非商业回报。然而,正是在这一时期,太空探索所需的基础技术得以建立,包括大推力运载火箭、全球测控网络,以及用于气象观测(如TIROS1号卫星)和通信(如Syncom2号卫星)的初步卫星技术。

1975年7月,美苏两国宇航员在轨道上实现了阿波罗飞船和联盟号飞船的历史性对接,即阿波罗-联盟测试计划(Apollo-Soyuz Test Project)。这次“太空握手”象征着冷战紧张局势的缓和,也标志着以激烈对抗为特征的太空竞赛第一幕正式落下帷幕。

2、冷战结束后的调整期(1980s-2015):探索热情退潮与可回收萌芽

意识形态和地缘政治的逐渐降温。太空探索进入了一个长达二十多年的“间歇期”。冷战的结束从根本上削弱了美国维持高额太空预算的理由。在1960年代NASA预算一度占联邦预算的4.41%,到21世纪初已经降低到不足1%。这直接导致了太空探索的收缩。

在这一时期,“可回收”的概念开始流行。

航天飞机:可回收理念的早期实践。航天飞机是美苏争霸末期(1981年首飞)的产物,首次尝试部分回收——轨道器与固体火箭助推器可重复使用,外燃料箱一次性抛弃。尽管因维护成本过高未实现经济性,但其作为人类首个部分可回收航天器,为后续技术积累了关键经验。

DC-X项目:猎鹰9号的雏形。1990年代的DC-X试验项目首次验证"垂直起飞垂直降落"(VTVL)可行性,通过发动机反推实现低空平稳回收,成为SpaceX猎鹰9号回收技术的原型。这一试验虽因资金终止,却证明了可回收火箭的技术路径,为商业航天时代的回收革命埋下伏笔。

3、新太空时代:可回收技术引发的革命(2015年至今)

进入21世纪第二个十年,太空探索领域迎来了一场深刻的范式革命。这场革命的核心驱动力不再是国家间的地缘政治对抗,而是由私营企业主导的技术和商业模式创新。SpaceX公司成功实现并规模化运营可回收火箭技术,是这一时代的决定性转折点。自2015年以来,SpaceX火箭的发射次数逐年增加,从7次迅速增长到2024年的138次,成为全球航天发射的绝对主力。中国航天旗下火箭发射次数也从2015年的19次上升到2024年的49次,显示其发射能力的稳步提升。在2024年全球航天发射任务中,SpaceX和中国航天火箭继续发挥主导作用,发射次数分别占全球总任务的51%和26%。

2024年,全球共发射航天器2873颗,按航天器所属国统计,美国以2269颗稳居世界首位,其他国家与其差距较大。低轨星座的快速扩张对全球航天器发射格局产生了显著影响。美国“星链”新增部署1982颗卫星,分别占据美国和全球航天器发射数量的81%和69%,保持绝对领先地位。此外,SpaceX还通过5次为美国国家侦察局部署了105颗“星盾”。中国则发射了“千帆”“吉利”和“云遥”等星座的100余颗卫星,展现了快速发展的势头。欧洲持续部署“一网”(OneWeb)星座。俄罗斯也部署了44颗“西特罗-自动识别系统”卫星,占全年发射数量近半,强化了其在低轨领域的布局。

截至2024年,全球在轨航天器总数突破万颗,达到11605颗,标志着航天器部署的一个新高峰。其中,美国以8813颗在轨航天器占据全球总数的75.9%,继续稳居世界首位。中国在轨航天器数量达到1094颗,占全球总数的9.4%,跃升至第二位。欧洲、俄罗斯、日本和印度的在轨航天器数量分别为809颗、351颗、113颗和82颗,占比分别为7%、3%、1%和0.7%。此外,其他国家和地区共有343颗航天器,占全球总数的3%。

03
驱动因素

1、星网+垣信齐发力,国内商业航天进入发射密集期

星网:8月4日,星网完成第七发组网星发射,距第六/五次发射仅间隔5/8天,较上半年来看,发射频率大幅提速。目前,星网的管理层已经完成替换,董事长已经正式变更为前任国有资产监督管理委员会副主任苟坪,今年2月份,中国电信集团总裁梁宝俊就任星网总经理。同时,根据公开信息,星网前任五位董事正式退出,新增包括梁宝俊、曾任国防科技工业局综合司司长的牟相军及中国铁塔总会计师、执行董事的高春雷。

随着星网新领导层的到位,此次8天内的三次发射将成为关键节点,后续发射及招标进度将大幅提速,加速迈入百箭千星时代。同时,此次发射的第七组卫星均由银河航天承担研制,为民营商业航天公司首次批量研制此类卫星,相应公司有望参与新一代卫星招标,打造国家队+民营企业混合行业架构,加速行业发展。

垣信:2025年7月21日,垣信正式发布了下一轮的火箭发射服务招标。此次垣信招标7次火箭发射服务,其中4次一箭10星标准为950公里近极轨道不小于2.8吨的运载能力,含税单价为每颗卫星50000元/公斤;3次一箭18星800公里近极轨道不小于4.8吨的运载能力,含税单价为每颗卫星55000元/公斤,总金额达13.36亿元,交付周期至2026年3月。此次招标为垣信卫星2025年第三次火箭发射服务招标,此前两次招标皆因“供应商报名数量不足三家”而宣告失败。此次招标新增一箭10星标准,且一箭18星供应商只要承诺2025年首飞成功即可入围,意味着民营火箭也有望参与星座建设。本次招标对首飞节点、招标限价、首飞经验提出硬性要求,倒逼企业优先考虑技术成熟度及成本管控,有望加速产业形成商业闭环。如果此次招标成功,后续垣信发射进度或将得到大幅加速。

根据新兴产业的生命周期划分,相关人士认为,随着星网及垣信的突破,组网密集期已经到来,火箭发射、卫星制造及下游应用迎来加速拐点。我国商业航天正式进入复苏期开端,后势强劲,产业加速期已经到来

2、从上市支持到项目规范,政策全面支持商业航天向高质量发展转型

科创板第五套标准扩大范围至商业航天,可有效缓解产业高前期投入及长研发周期等痛点。2025年6月18日,证监会发布《关于在科创板设置科创成长层增强制度包容性适应性的意见》,明确扩大科创板第五套上市标准适用范围,将商业航天等前沿科技领域纳入支持体系。科创板第五套标准主要面向未盈利但具备高成长性的科技企业,不对营收及利润做硬性要求,具体标准包括预计市值不低于40亿元,主要业务或产品需经国家有关部门批准,市场空间大,目前已取得阶段性成果等,精准对接商业航天民营企业研发周期长、前期投入大的产业特性。目前,蓝箭航天屹信航天已启动IPO流程,后续产业多家龙头公司有望逐步申请上市,推动行业规模化发展。

国家加强商业航天项目质量监督管理,推动行业向质量发展转型。7月21日,国家航天局发布《关于加强商业航天项目质量监督管理工作的通知》,首次系统性构建覆盖商业航天项目研制、生产、试验、发射、在轨运行、回收及退役的全生命周期质量管控体系。政策以终身追责制为核心,明确项目承担方为质量责任主体,建立“四方协同”监管机制,实施对首飞/复飞等高风险项目额外隐患排查与独立评估等措施,与科创板第五套标准扩容形成从质量到资本的全面支撑,为行业发展划定质量标准,推动行业由竞速发展转向质量发展。

3、低轨卫星组网催生发射需求,火箭发射将成为商业航天关键环节

全球火箭发射市场进入高速增长期,低轨卫星组网将催动火箭发射需求。2024年,全球共执行了263次航天发射任务,同比增长18%,连续第三年载荷发射数量超过2000个。其中,商业航天发射任务达175次,同比增长41%,发射占比从56%上升至66%。从国内市场来看,根据泰伯智库的预测,国内火箭发射市场规模将从2024年的124亿元增加至2030年的346亿元,复合年均增长率约为18.65%。

目前,国内低轨卫星组网进入规模化阶段,根据测算,2028年GW星座将达成“百箭千星”计划,2035年将完成全年近2500颗卫星的发射,对火箭发射的需求将大幅增加。民营火箭有望与国家队形成合力,充分补充国内火箭发射资源,解决目前火箭发射成本高,频率低等问题。

04
商业火箭经济性分析

1、更低的发射成本,为航天产业的经济性打开更大空间

发射成本是航天产业主要成本之一,发射服务成本控制有望为商业航天打开更大空间。商业航天是重资产的商业模式,卫星星座投入规模大、周期长,其成本主要为卫星制造成本和发射服务成本。根据国会预算办公室数据,典型LEO星座的发射成本占星座总成本的30%~40%。根据SIA数据,2022年全球发射服务产值约70亿美元,卫星制造产值约158亿美元,从产值角度看,卫星的发射成本约为其制造成本的44%。发射服务成本是商业航天主要成本构成,商业火箭能够有效控制发射成本,其大规模应用有望显著提升商业航天项目的经济性。

火箭占发射任务成本90%,是发射成本的主要构成。根据SpaceX公司公布的数据,猎鹰9号发射任务成本由火箭成本、发射成本、测控成本以及保险费用构成,其中Falcon-9的一级推进动力系统占成本约60%,其中二级推进动力系统占成本20%,整流罩约占成本10%,火箭成本合计90%,是发射服务成本最主要的构成部分。测控成本、发射成本和保险费用主要取决于任务规模、发射成功率等因素,成本可控制性较低,运载火箭是各项成本中最主要的可控成本及主要降本环节。

商业化模式下火箭成本控制能力提升,有望进一步提升航天产业经济性。传统火箭强调高度可靠及任务导向,企业或院所严格按照型号阶段开展研制工作,包括方案论证、立项、设计、工程研制、试验等多个环节,研制周期较长、定制化程度高,导致传统火箭发射成本较高。海外航天飞机单次LEO轨道运载成本约为61700美元/kg,ULA的Delta及Atlas火箭单次LEO轨道运载成本均超过10000美元/kg。商业火箭公司研制流程较传统火箭显著缩短,如方案阶段产品试验合格后可直接用于工程阶段的研制试验、飞行试验。美国SpaceX公司采用飞行试验快速迭代的模式加速Falcon9研制,Falcon-9的研发周期及发射成本均明显优化。

2、更短的履约周期,适配卫星研发模式变革和灵活发射需求

卫星制造进入“工业化”大规模生产时代,卫星研制周期缩短催生灵活发射需求。传统的卫星研制具有高度定制化特点,设计、制造、发射周期理论上通常在26~32个月,我国体制内卫星规划周期在3~5年,通常由总体部门牵头组织队伍论证,研制流程通常为串行模式。巨型星座密集组网背景下,卫星制造进入流水线式规模化时代,卫星的设计生产周期压缩至数天或数周,例如,Oneweb卫星生产能力可以达到每天1~3颗,而Starlink卫星的生产速度可以达到每周45颗左右。卫星研制生产模式转型和周期缩短对发射服务履约周期提出了新的要求,新一代运载火箭任务周期需要同卫星研制周期相匹配,火箭的灵活发射和快速履约成为新时代运载火箭的必然要求。

定制化模式下传统火箭履约周期达20个月,难以匹配灵活组网的星座部署需求。传统火箭在研制生产管理中普遍采用定制化模式,即在火箭研制之初就与卫星任务关联绑定,全生命周期中,原材料和元器件按批采购,部分通用单机和零、部(组)件组批生产验收、按发交付,其后各阶段则带有明显的定制化属性。这种传统的定制化模式适应了各发次任务之间的差异性,充分满足了任务需求,并依靠定制化的方式实现了火箭性能的最优化,是一种任务导向的运载火箭运营模式。但考虑到定制化研发及生产周期,该模式下火箭任务周期约20个月,难以满足商业航天时代灵活、快速的发射需求。

去任务化设计下,当前我国商业火箭任务周期缩短至3~6个月。相较于为任务定制的国有运载火箭,商业火箭通常具备更强通用性。商业火箭公司在火箭设计过程中没有明确对应任务,仅需关注入轨率、运载能力等通用性能指标,火箭型号成熟后仅需按照客户需求进行微调即可发射,商业火箭任务周期大幅缩短。2016年以来,我国CZ-4系列火箭推动去任务化设计,目前任务周期已经缩短至12个月,而中科宇航、科工火箭等的固体商业火箭任务周期则已缩短至6个月。

商业火箭履约模式持续迭代,火箭超市模式下履约周期有望缩短至4天。传统履约模式下火箭根据不同任务开展方案设计、试验、总装测试、产品出厂、进场、星箭对接测试、推进剂加注、发射等流程,商业火箭也需根据任务进行调整,目前履约周期一般不少于3~6个月,难以实现密集发射。据科工火箭预计,未来商业火箭有望实现火箭超市模式,火箭规模化生产并存贮后,客户不再需要等待火箭生产周期,卫星进场并选择火箭后,整个任务周期有望在数天内完成。商业火箭的履约模式正持续迭代,随着巨型星座部署及批量发射需求的释放为商业火箭规模化生产提供了条件,未来商业火箭履约周期有望进一步缩短,发射服务便捷性进一步提升。

3、规模发射适配星座建设需求,商业火箭有望成为未来LEO发射主力

巨型星座建设竞争加剧,LEO运力需求快速膨胀。巨型星座的发展是未来业务需求的必然选择:巨型通信星座可以实现全球覆盖并提升通信容量,Starlink、Oneweb、Kuiper等通信星座规划都超过数千量级;巨型遥感星座可以提升系统的覆盖范围和时间分辨率,PlanetLabs、Spire等企业均建成了超过百颗的遥感卫星观测网络。巨型星座建设带来了庞大的卫星发射需求,根据Euroconsult预测数据,2022-2031年间全球有望发射约18460颗小卫星,数量相比2012-2021年增加超过三倍。卫星互联网密集组网需求牵引下,未来主要发射需求将集中于LEO轨道的小卫星密集发射,国内LEO运力需求或将快速增长。

传统火箭难以满足巨型星座时代的运力需求,商业火箭有望成为LEO发射主力。传统火箭主要承担政府及特种领域发射任务,对火箭可靠性要求较高。而巨型星座建设需求则更强调大规模、低成本的运载能力。以Falcon 9为例,其在回收情况下单次可提供17.5吨LEO运力,若按照2024年全年发射134次计算,即可提供2000吨以上的LEO运载能力,为Starlink星座建设提供庞大的低成本运载能力。而根据ITU公示,我国自2023年以来申请的中低轨星座所包含的卫星数量已超57951颗,相关人士认为,以卫星互联网为代表的商业航天快速发展,商业火箭有望承接商业航天时代发射需求,成为未来LEO商业发射主力。

05
产业链分析

1、运载火箭产业链

运载火箭产业链的上游为原材料、元器件、工装以及加工得到的零部件、分系统,中游为火箭总装集成与发射服务提供商以及配套的发射场/测控单位和发射保险提供商,下游为卫星制造与运营商以及政府、军队等客户。

2、上游

原材料主要为金属材料和复合材料,运载火箭的箭体及发动机广泛采用铝合金、铝锂合金、钛合金及复合材料等轻质结构材料,在保证强度的同时达到减重的效果,火箭发动机还采用了铜合金、高温合金等金属材料,一些火箭为了降低成本,大量采用了不锈钢材料。推进系统、控制系统中大量采用了电子元器件,包括电容、电阻、电感、电缆、连接器、电源等。工装即制造过程中成型、加工、运输、转移、装配、检测、调试、试验、批产等过程相关的工艺装备,包括金属及复合材料零部件成型工艺装备、装配型架、部段和整机装配生产线、非标装备等产品。原材料、元器件、工装的供应商相对分散,除了配套运载火箭以外,还同时配套其他多个行业。

分系统主要包括箭体结构、推进系统、控制系统和其他系统,推进系统的技术复杂,研制壁垒最高。箭体结构包括整流罩、整流罩后段、主承力架、过渡段、级间段等,承载火箭各系统的所有仪器、设备,将箭上所有系统连接成一个整体,更要承受火箭在地面运输、发射和飞行中的各种载荷。推进系统包括主动力系统、辅助动力系统及增压输送系统,是火箭的动力来源,对火箭性能起决定性作用。一级火箭对控制的要求不高,且没有整流罩包络载荷的需求,因此发动机成本占比高,二级火箭的发动机、箭体结构和电气系统(含控制系统)的成本接近,整体来看,发动机成本占比最高,其次是箭体结构和电气系统。

从长征系列运载火箭来看,除推进系统外,其他系统一般以火箭总装院所内部配套为主,推进系统一般由航天六院和航天四院配套。航天六院是液体火箭发动机的绝对龙头,航天六院是我国液体火箭发动机研制中心,是我国唯一的集运载火箭主动力系统、轨姿控动力系统及空间飞行器推进系统研究、设计、生产、试验为一体的专业研究院,先后为中国大型液体火箭配套液体火箭发动机50余种;航天四院是立足于固体火箭发动机研究、设计、生产和试验的固体火箭发动机专业研究院,瞄准快速响应运载火箭主动力和中大型运载火箭固体助推动力需求,形成了多个固体发动机产品型谱。从商业火箭来看,一些商业火箭公司早期会采用航天科技下属院所发动机,逐渐转向自行研制火箭发动机,实现内部配套。

分系统内的零部件供应商较多,配套较为分散,大型薄壁结构整体铸造成型技术、基于3D打印的快速成型技术、热等静压近净成形技术等先进技术的应用使产品的可靠性和轻量化水平大幅提高的同时,制造周期也大幅缩短,制造成本大幅降低。

3、中游

火箭总装集成与发射服务提供商主要从事总体设计及总体集成与测试工作。设计环节占火箭首型科研经费支出的70%,对火箭成本影响巨大,具有很高的壁垒,生产线和测试线合计占比仅30%。火箭总装集成与发射服务提供商主要是航天科技集团旗下的航天一院和航天八院,近年来随着运载火箭向商业化发展,民营火箭企业大量涌现,民营火箭企业相对国家队技术实力相对较弱,但是效率较高,有望降低火箭发射成本。

运载火箭发射需要配套的发射场、测控单位以及发射保险,除开火箭成本和利润,此部分成本占比可达到20%以上。发射场一般由国家建设,主要承担国家项目,但民营火箭企业也在积极建设自己的专属发射工位。航天活动具有高技术、高成本、高价值和高风险的特征,为保障航天活动平稳、持续开展,航天保险是对航天活动存在的经济风险进行管理的有效方式。

4、下游

以往我国运载火箭的主要客户基本为政府和军队,随着商业航天的高速发展,民营卫星制造与运营商数量开始爆发,其发布的大规模星座建设计划对运载火箭有着极大需求,未来随着火箭发射成本的降低,运载火箭产业有望触及C端,带动太空经济的发展。

06
竞争格局

1、国外:全球竞争加速,美国引领行业

全球商业航天企业分布广泛,各企业技术及业务布局侧重不同。头部企业主要分布在美国和中国,产业链各环节布局完善,企业竞争力强,为全球商业航天引领者。SpaceX(太空探索技术公司)、ULA(联合发射联盟)以火箭回收技术引领商业发射,Blue Origin(蓝色起源)专注于液体火箭及发动机技术,并于2025年11月14日成功实现一子级海上垂直着陆回收,成为继SpaceX之后第二家成功完成火箭回收的商业火箭公司,Starlink(星链)及Oneweb(一网)侧重于全球宽带低轨卫星星座布局。

猎鹰9号运载火箭是典型的第4代运载火箭,通过火箭一子级的重复使用大幅降低发射成本。猎鹰9号运载火箭是美国太空探索技术公司研制的可重复使用运载火箭,根据其官网介绍,其结构为两级串联构型液氧煤油运载火箭,一子级安装了9台梅林-1D(Merlin-1D)液氧煤油发动机,海平面推力为7607kN;二子级安装了1台灰背隼-1D真空版液氧煤油发动机,推力为981kN。猎鹰9号分为Block1~5五个版本,其中Block1和Block2也分别被称为v1.0和v1.1,Block3和Block4则被合称为v1.2(又称全推力型),现役猎鹰9号均为Block5。

根据《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》论文数据,保守估计,可复用10次情况下猎鹰9号单次发射的平均成本可降低至2145万美元,仅一子级回收多次重复使用即可降低发射成本的65.4%。根据《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》论文,猎鹰9号合同价约为6200万美元;整流罩、推进剂、氦气、维修一子级等成本约500万美元,二子级制造成本约为1240万美元;截至2025年10月猎鹰9号已实现一子级最高重复使用31次、一子级累计回收超400次的纪录。

2、国内:国企民营竞相发力,加速追赶SpaceX

SpaceX是全球商业航天公司的标杆。作为商业航天的开创者,SpaceX自2002年成立以来,率先在火箭重复使用、发射效率和成本控制等关键环节实现突破,构建起覆盖研发、制造、发射与卫星应用的一体化体系。相比仍以技术验证为主、产品尚未定型的国内企业,SpaceX在液体发动机自研、箭体标准化设计、发射流程自动化等方面优势显著,具备成熟的工程体系与稳定的交付能力。目前,猎鹰9号是SpaceX的主力运载火箭,承担着大部分商业发射任务。公司已建立起“高复用、高频次、低成本”的商业闭环发射模式,并在猎鹰9号基础上推出具备150吨近地轨道运力、全箭可回收、目标成本低至每公斤10美元的下一代重型火箭“星舰”(Starship),未来有望进一步重塑全球航天发射能力的边界。

目前中国火箭型号体系主要分为国家队主导的“长征系列”运载火箭与民营企业自主研制的商业火箭两大类型。“长征系列”作为中国空间发射的主力,涵盖从中小型到重型的多款成熟型号,具有可靠性高、运力覆盖广、适应任务多样的特点。其中,长征五号承担空间站建设等大载荷任务,具备25吨近地轨运力,是中国现役运载能力最强的火箭;长征六号和六号改侧重于一箭多星的快速组网;长征八号及其改进型“长八甲”则主要服务于低轨通信星座组网,如千帆和国网星座,是目前卫星互联网发射的主力型号;长征十一号具备海上发射能力,适用于灵活部署。民营火箭方面,自2015年前后政策放开以来,涌现出星河动力、蓝箭航天、零壹空间、天兵科技、九州云箭等一批商业航天公司。其研制的火箭多聚焦于小型低轨发射市场,强调“快、灵、便宜”的特性。尽管民营火箭在可靠性和运力上仍与国家队存在差距,但已有数款型号进入实际发射阶段。如星河动力的谷神星一号已完成多次入轨发射,是当前发射频次最高的民营火箭;天兵科技的天龙二号为液体火箭,具备1.5吨运力,2024年完成首飞并成功入轨,标志国产液体火箭商用化迈出关键一步;蓝箭航天的朱雀二号则是全球首个入轨的液氧甲烷火箭,具备重复使用潜力;中科宇航的力箭一号则实现为阿曼客户发射遥感卫星,开启民营火箭国际商业服务的探索路径。

当前中国火箭发射市场仍由国家队主导。2024年中国共完成火箭发射68次,其中国家队执行56次,占比达82.4%;民营火箭公司完成12次,虽较2022年的5次实现大幅增长,但在运力、可靠性及市场准入方面仍存在显著差距。相比之下,美国民营火箭公司已成为绝对主力,2024年执行发射任务达153次,占比高达96.8%。目前中国的大型卫星星座如“千帆星座”“国网星座”均依赖长征系列火箭实施组网发射任务,民营火箭尚未参与,主要因其运载能力和可靠性尚不足以满足“800公里近极轨道4.5吨以上运力”“成功飞行经验”等严苛的招标门槛,仅航天科技一院与八院具备投标资质。未来,随着民营火箭在发动机、结构、系统集成等方面持续投入和技术进步,其运载能力和可靠性有望不断提升,尤其是在中小型卫星发射、快速响应发射、成本敏感型任务等细分市场中展现竞争优势,逐步实现从国家队补充向主力军的角色转变。

中国民营航天公司近年来迅速崛起,逐步确立了以液体火箭、重复使用技术和低成本发射为核心的发展方向。中国的商业航天公司多数由航天系统技术骨干或知名高校背景团队创办,具备较强的自主研发能力,涵盖发动机研制与系统集成。行业正加速迈入中大型运载能力与规模化制造阶段。在技术层面,呈现出动力方案多元化与回收路径分化的趋势;在市场应用上,聚焦于卫星星座、高频发射等高潜力商业场景。头部企业已实现入轨验证,具备批量生产能力,技术壁垒与资本优势开始显现。蓝箭航天是全国首家实现基于自研液体发动机成功入轨的民营火箭企业,“朱雀二号”为全球首款成功入轨的液氧甲烷火箭,并计划于2025年下半年首飞朱雀三号可重复使用火箭,该火箭采用不锈钢箭体结构,目标降低运载成本,支撑国家卫星互联网工程如中国星网和上海千帆星座;东方空间以“引力”系列布局中大型液体火箭,“引力一号”创造全球最大固体火箭纪录,“引力二号”预计2025年首飞,核心在于推进芯级回收;天兵科技凭借“天龙二号”成为国内首个实现液体火箭入轨的民营企业,下一代“天龙三号”对标“猎鹰9”,运力可达22吨;星河动力是首个挑战并成功实现500km太阳同步轨道发射的私营公司,“谷神星”系列聚焦小型固体火箭,“智神星”系列则面向中大型液体可回收火箭;中科宇航的“力箭一号”已发射,“力箭二号”将实现12吨运力和20次复用;深蓝航天专注“星云”系列可回收液体火箭,计划实现中国首个回收型火箭的入轨发射。

中国在火箭技术上正加速追赶,火箭发射效率即将迎来提升。在重型火箭方面,中国正在同步推进“长征九号”与“长征十号”的研发。长征十号预计2027年前后首飞,在低轨可达70吨、可将27吨送入月球轨道,运力对标目前SpaceX主力使用的猎鹰9号,专为载人登月设计;长征九号目标运力达到LEO150吨,将超过SLS和土星五号,对支撑后续大型空间活动、载人登月及深空探索具有重要意义。在可回收技术上,国内商业火箭快速完成从固体向液体、从一次性向可回收的技术跃迁,朱雀三号、力箭二号、双曲线三号、星云一号等多型民营液体火箭将在2025年前后集中首飞,大多具备重复使用潜力。目前中国已完成多个公里级VTVL试验,技术水平相当于SpaceX在2014–2015年猎鹰9R验证阶段,逐步迈入从工程验证向实战应用的过渡期。2025–2026年被视为中国可回收火箭的首飞验证关键期,若相关试飞取得进展,预计至2027–2028年商业火箭年发射次数将显著提升、成本快速下降,带动整体火箭发射效率进入爬升阶段。

07
相关公司

1、超捷股份

公司紧固件适用于新能源汽车多个模块,已成为小米、蔚来、比亚迪、特斯拉等国内外主要新能源车企的供应商。随着汽车产业与信息通信业的深度融合,我国汽车产业链不断升级,迎来了战略发展关键期,轻量化、电动化、智能化成为汽车产业的发展趋势。新能源汽车销量不断增长,相关零部件需求也随之增加。公司在塑胶紧固件上的研发水平较高,不断研发新产品以适应新能源汽车需求。公司已为小米汽车开发了两款专门应用于热管理系统紧固件产品。

公司在川渝地区积极布局商业航天零部件产品,与商业航天领域的优秀企业展开深度合作。控股子公司成都新月专注于航空航天精密核心零部件产品制造,研发能力强;具备专业商业航天业务团队,已取得多项国家专利技术。公司主要产品涉及整流罩、壳段、尾段等;公司的商业航天火箭结构件业务已形成正式的合同订单,主要客户有蓝箭航天、天兵科技、中科宇航等国内头部民营商业航天企业。公司已建成一条铆接产线,并于 2024 年 5 月投产,该产线设计产能为年产 10 发,部分产品已交付客 户并形成收入。 

2、九丰能源

九丰能源是国内专注于燃气产业中游及终端领域的大型清洁能源综合服务提供商,主营业务为清洁能源、能源服务、特种气体,经营产品包括液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)等清洁能源以及甲醇、二甲醚(DME)等化工产品,主要应用于燃气发电、工业燃料、城镇燃气、汽车燃料、化工原料等领域,并为客户提供优质的国际能源供应及整体应用解决方案。

2023年,公司成功签约海南商业航天发射场特燃特气配套项目,拟投资4.93亿元,为火箭发射提供液氢、液氧、液氮、氦气、高纯度液态甲烷等产品,该项目是我国商业航天发射场唯一特燃特气综合配套项目,是公司接入航天产业链的重要载体,具有里程碑意义。2024年,公司积极推进该项目投建,并已实现部分装置试产成功,2025年3月12日,海南商发一号工位首次发射成功,本项目产出的液氢产品实现独家配套供应。同时公司积极开展二期项目建设相关准备工作,全方位匹配火箭发射端、卫星超级工厂及星箭产业园的特燃特气综合需求。

3、铂力特

铂力特是中国金属3D打印领域的领军企业,已成为商业航天核心结构件制造的关键参与者。公司掌握选择性激光熔化(SLM)、激光立体成形(LSF)、电弧增材制造(WAAM)等多项主流金属增材制造工艺,具备复杂异形、高温耐热、大尺寸结构零件的高质量打印能力。当前公司已与蓝箭航天、星际荣耀、东方空间、星众空间等30余家商业航天公司建立深度合作,广泛参与朱雀二号、双曲线二号、原力-85、JD-2等液体火箭发动机的关键部件制造,以及“大连一号”“智星二号A星”等卫星项目结构件开发,覆盖推力室、燃气发生器、涡轮泵、星体框架等核心零部件。随着商业航天步入批产与可重复使用阶段,零件轻量化、制造柔性、研发迭代效率成为关键竞争要素,铂力特有望依托增材制造在成本、周期与质量上的综合优势,巩固其在商业航天零部件研制中的地位。

4、高华科技

高华科技是国内领先的高可靠传感器及传感器网络系统供应商。公司产品具备可靠性高、一致性好、集成度高等特点,已参与载人航天、探月、北斗、空间站等多项国家级任务。近年来,公司深度布局商业航天赛道,已为中科宇航、星河动力、零壹空间、星际荣耀、东方空间等新兴火箭公司提供箭用传感器与无线传感监测系统,支撑发射测试、转场、遥测等关键流程。2024年公司在地面测试设备、火箭发动机、发射箱与发射场等航天配套领域实现突破,持续拓展商业航天客户群,奠定其在火箭感知系统国产替代中的核心地位。中长期看,随着商业火箭进入高密度发射阶段,对高可靠、多参数、可组网的传感器需求将显著提升,公司有望持续受益于商业航天加速带来的配套系统升级机遇。

5、斯瑞新材

公司是国内领先的材料研发制造企业,核心业务/产品包括高强高导铜合金材料及制品、中高压电接触材料及制品、高性能金属铬粉、CT和DR球管零组件、光模块芯片基座/壳体、液体火箭发动机推力室内壁等。通过围绕标杆客户开展销售活动,公司为GE集团、Wabtec集团、阿尔斯通等客户提供非标个性化定制的产品。

6、华曙高科

华曙高科具备发动机3D打印零部件的生产能力。公司针对商业航天推出了UT252P超高温3D打印系统,支持包括PEEK、PAEK等在内的高熔点高分子材料加工,熔点覆盖190–350℃区间,已广泛应用于发动机部件、结构封装、天线罩等耐热载荷组件的制造中。公司还推出冷金属熔融与大尺寸铜合金打印技术,显著改善高反金属打印的成形效率与成本控制,为航天发动机舱段、支撑结构及微波组件提供了新型制造路径。2024年公司航空航天业务虽受周期波动短期承压,但仍实现收入2.5亿元,毛利率达49.8%。随着益阳新基地正式投产、设备产能提升至720台/年,解决了产能的同时具备了承接更大体量军工及商业航天订单的能力。中长期看,随着商业卫星轻量化与复杂结构设计需求提升,公司在高强碳纤维材料、精细打印工艺等方面的领先布局将持续巩固其在航天3D打印核心供应商中的地位。

08
市场空间

1、国内卫星星座发射计划加速部署

中国卫星发射数量激增,申请低轨卫星数量总数已达5.13万颗。根据国际电信联盟(ITU)披露和人民网报道,我国已向国际电信联盟(ITU)申请低轨卫星数量总数已达5.13万颗,其中数量超过万颗的星座计划有三个:中国星网的GW星座共计规划发射12992颗卫星,G60星座规划发射超1.5万颗低轨卫星,鸿鹄星座规划在160个轨道平面上总共发射10000颗卫星。

截至2030E年,预计我国卫星发射数量有望达16300颗。根据ITU(国际电联)及新华网数据,G60星座计划2027E年底将发射1296颗卫星,2030E年底前将15000颗卫星全部发射完成,2028-2030E年均超4000颗。根据新华网,GW星座计划在2030E年之前完成10%的卫星发射,到2030E年后,平均每年发射量将达1800颗。

2、运载火箭发射次数有望快速增长,一箭多星技术日趋成熟

我国“一箭多星”技术发展迅速,有望实现“一箭18星”常态化发射。根据NASA Space Flight(美国宇航局航天资讯网),2023年SpaceX公司发射火箭96次,总计发射了1984颗卫星,平均一次发射20.7颗卫星。我国“一箭多星”发射技术快速发展,2024-2025年多次实现“一箭多星”,2024年8月6日长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,将上海垣信卫星科技有限公司“千帆星座”首批18颗商业组网卫星送入预定轨道。目前天兵科技正在探索“一箭36星”发射,根据天兵科技,天龙三号“一箭36星”地面验证试验已全部完成,有望大幅提升国内商业航天规模化发射能力,为卫星互联网基础设施建设提供坚实保障。

3、预计2030E年我国运载火箭市场空间将达632亿美元

预计到2030E我国运载火箭市场空间达632亿美元。假设一:根据星网及垣信卫星发射规划,截至2030E年预计我国卫星发射数量有望达16300颗。假设二:我国“一箭多星”技术发展迅速,有望实现“一箭18星”常态化发射。假设三:以SpaceX公司公布猎鹰9号报价为准,火箭单次发射成本为6975万美元。基于以上假设,预计至2030E我国运载火箭发射次数将达906次,火箭单次发射费用为6975万美元,因此最终测算得预计到2030E我国运载火箭市场空间达632亿美元。

09
趋势展望

1、我国可回收火箭加速追赶,核心性能指标差距显著缩小

我国可重复使用火箭技术已进入从“技术验证”到“工程应用”的关键阶段。以朱雀三号和长征十二号甲为代表的新一代火箭,正通过差异化的技术路径实现追赶与突破。前者对标国际最前沿,力求在运力与单位成本上比肩猎鹰9号;后者则注重技术可靠性与任务适应性,共同构建起我国低成本、高频次进入空间的核心能力。两者的快速推进,标志着制约卫星互联网发展的“发射成本”瓶颈有望被率先打破,为整个产业的经济可行性奠定了坚实基础。

朱雀三号是蓝箭航天在可重复使用火箭技术领域的最新成果,也是全球首款全不锈钢液氧甲烷火箭。其独特的“不锈钢箭体+液氧甲烷燃料”技术路线,与SpaceX的星舰(Starship)理念高度契合,核心优势在于高复用寿命及未来的可扩展性。朱雀三号的起飞推力达900吨,其在一次性使用模式下,近地轨道运载能力为21.3吨,而在回收复用模式下,仍可保持18.3吨的运力。朱雀三号的终极目标是显著降低发射成本。凭借不锈钢箭体的低成本材料、液氧甲烷燃料的经济性以及可重复使用设计,朱雀三号计划将单位发射成本降至每公斤2万元人民币以内,与猎鹰9号约2.1万元/公斤(按3000美元/公斤估算)的国际水平相当。

长征十二号甲(CZ-12A)是中国航天科技集团八院(上海航天技术研究院)研制的新一代中型可重复使用运载火箭,采用液氧甲烷推进剂。该火箭设计采用两级构型,直径3.8米,结合先进的可重复使用技术和高效推进系统,其核心优势在于具备高频次、低成本的重复使用能力,为中国航天行业开辟了更广阔的商业化空间。在运载能力方面,长征十二号甲可将近地轨道(LEO)载荷提升至12吨,太阳同步轨道(SSO)载荷达到7.3吨,满足多任务需求,具有强大的市场竞争力。在整流罩方面,长征十二号甲标配两种直径选择,分别为5.2米和4.2米。该设计不仅满足不同卫星和载荷的需求,还能适应不同任务的多样化需求,进一步提升了火箭的任务适应性和市场灵活性。

长征十二号甲火箭已进入首飞准备阶段。此前长征十二号甲已成功完成10公里级垂直起降(VTVL)试验,并于2025年1月通过“龙行二号”试验箭成功完成75公里级回收试验,验证了其核心技术如制导算法与姿态控制等。通过这些技术验证,长征十二号甲的“龙云”发动机表现出每台发动机可重复使用50次以上,并且支持多次启动与推力调节,具备显著的经济性和复用性。根据航天科技集团官方公众号2025年11月17日文章《全面发力绘就航天强国建设蓝图|航天科技集团干部职工以实际行动学习贯彻党的二十届四中全会精神(一)》,李建强正带领团队为新型号长征十二号甲运载火箭的首飞奋战。

核心性能指标差距显著缩小。在关键运载能力指标上,朱雀三号展现出显著的追赶态势。其23吨的近地轨道运载能力与猎鹰九号的25吨仅相差2吨,运力差距缩小至8%。特别是在回收状态下,朱雀三号18.3吨的运力实现了对猎鹰9号17吨的反超。然而,在运载效率方面,猎鹰九号凭借其4.15%的运载系数仍然保持领先,表明我国在火箭结构优化和推进效率方面仍有提升空间。

技术路线差异化特征明显。三款火箭呈现出截然不同的技术发展路径。猎鹰九号采用成熟的"铝锂合金+液氧煤油"组合,在可靠性和经济性之间取得了良好平衡。朱雀三号则选择了更具前瞻性的"不锈钢箭体+液氧甲烷"路线,虽然在材料工艺方面面临挑战,但在长期复用成本和维护便利性上具备理论优势。长征十二号甲延续了相对保守的液氧煤油方案,体现了航天科技集团稳健发展的技术思路。

经济性指标接近国际水平。在决定商业竞争力的成本指标方面,朱雀三号提出了≤2万元/公斤的目标成本,与猎鹰九号约2.1万元/公斤的实际成本基本持平。这一指标若能实现,将显著提升我国火箭在国际商业发射市场上的竞争力。

此外天兵科技公司的天龙三号、中科宇航公司的力箭二号、星河动力公司的智神星一号等新型可回收运载火箭也处于试飞前的准备工作中。

2、我国卫星星座开启密集建设阶段,可重复火箭或将解决星多箭少问题

我国正积极推进低轨卫星星座建设,已形成“国家队主导、商业航天跟进”的多元化格局。根据中华人民共和国商务部消息,2020年4月,国家发改委将卫星互联网首次纳入中国“新基建”范围,正式成为国家未来重点投资和发展对象。根据东方财富网,2021年4月28日中国卫星网络集团有限公司(星网集团)挂牌成立;2024年9月22日,中国航天科技集团商业卫星有限公司在雄安成立;2024年9月26日,中国航天科技集团商业火箭有限公司在上海成立,都表明我国在商业航天领域的投入力度持续增加。

我国卫星互联网建设已进入批量组网阶段。2024年下半年我国G60星座进入密集组网阶段,分别于2024年8月6日和2024年10月15日在太原卫星发射中心以一箭18星的方式将36颗组网卫星送入轨道,拉开了批量组网的序幕;而星网公司则于2024年2月29日、8月1日和10月10日,分别将卫星互联网高轨卫星01/02/03星送入既定轨道,截止到2025年11月13日,星网公司共将16组卫星(包含3组实验星)发射入轨,其中25年共发射14次,2025年7月27日到8月25日,星网连续完成了6次卫星互联网低轨卫星组网发射任务,共发射47颗卫星,动用了4种不同型号的火箭,标志着卫星互联网建设提速。随着我国卫星产业链持续完善,卫星制造和发射能力将显著提升,卫星星座的规划也将持续转化为实际的卫星制造/发射需求和订单,为产业链相关公司带来相应的现金流和业绩。

可重复火箭有望改善运力不足问题,加速卫星互联网建设。从星座的卫星规划数量和发射情况看,发射运力不足仍然是卫星组网进度缓慢的核心因素之一,随着我国可回收火箭的逐渐成熟,可回收火箭有望缩短发射周期,提升发射密度,进而加快卫星互联网组网进程。

3、液体火箭成为主流方向,结构材料迈向轻质高强

液体发动机是火箭发射的主要方向。发动机是推进系统的核心组件,按推进剂形态可分为液体发动机与固体发动机两类。固体发动机结构简单、响应快、成本较低,适用于应急发射与战术用途,但推力调控与重复使用能力有限。液体发动机则具备推力可调、比冲高、可重复点火等优势,成为可重复使用火箭的主流选择。液体燃料包括液氧煤油和液氧甲烷,液氧煤油技术成熟,已在“猎鹰9号”等火箭中实现多次复用,但液氧煤油燃烧后会形成积碳,长期使用会影响发动机的性能;液氧甲烷则具备更高比冲、更少积碳,发动机维护周期短,更适合高频次重复使用。同时,相较于煤油发动机,氢氧甲烷发动机因燃烧产物更轻、喷流速度更高,能够产生更大的推力。航天六院研发的140吨级液氧甲烷发动机推力较传统氢氧发动机提升40%,推重比达180:1。这些优点使得液氧甲烷发动机成为下一代可回收火箭的主要选择。两类推进剂分别支撑当前和未来的复用路径,共同推动发射成本进一步下探。

为满足可回收要求,火箭结构系统加速向低成本、轻量化与高强度材料升级。火箭的结构系统主要包括箭体外壳、燃料贮箱和整流罩等组件。在箭体主结构方面,随着可复用火箭的兴起,不锈钢凭借成本低、强度高、抗热能力强及焊接工艺成熟等优势快速成为新一代主材,已被SpaceX“星舰”和蓝箭航天“朱雀三号”等复用火箭广泛采用。燃料贮箱作为关键承压部位,对比强度与焊接工艺提出更高要求,材料正从传统铝镁合金、铝铜合金逐步向铝锂合金升级,以进一步减重提载。例如“猎鹰9号”的液氧与煤油贮箱,即采用铝锂合金制成,在保证结构强度的同时显著提升运载能力。整流罩作为箭体最前端部件,需具备更优的轻量化与高刚度特性,常使用碳纤维复合材料与PMI泡沫芯材复合制成,兼具热稳定性与吸能性能。在发动机喷管、燃烧室等高热负载部位,则广泛采用银锆铜、镍基高温合金、碳碳复合材料及热障涂层等先进材料,以应对极端高温、高压和强腐蚀工况,提升热导效率与结构寿命。此外,火箭其他结构件如阀门、舱段连接件、密封装置等亦正向钛合金、不锈钢和高性能复合材料方向迭代。

4、卫星产业链和运载火箭制造产业链有望受益

目前我国已形成完整自主的卫星产业链,涵盖卫星制造、卫星发射、地面设备制造、运营与发射服务几个环节。卫星制造包括卫星整体制造、部组件和分系统制造等环节,卫星发射包括发射服务和火箭服务,卫星地面设备包括网络设备和终端消费设备。卫星应用及运营场景广泛,包括远程教育、新闻采集、宽带接入、卫星电视直播业务等。近年来,卫星产业链各环节不断开拓创新,处于快速成长期。随着我国可回收火箭逐渐成熟,发射运力提升的同时带来发射成本持续下降,有利于卫星公司提升产能并加速组网,缩短卫星的生产和发射入轨周期,因此卫星产业链相关公司有望持续受益等。

发射服务环节主要以运载火箭制造总装厂商及相关配套方组成,其中总装厂商主要包含航天科技集团一院、航天科技集团八院、蓝箭航天、天兵科技、星河动力、中科宇航等;主要供应商包含航天科技集团六院、九州云箭、航天科技集团七院、高华科技、航天电子、斯瑞新材、上海沪工、光威复材、九丰能源、铂力特、超捷股份等。

参考研报:

1.申万宏源-国防军工行业星耀强国系列之九暨商业火箭系列报告之一:可复用技术引领变革,商业火箭开启千亿蓝海市场

2.方正证券-军工行业深度报告:星网加速组网&多款商业火箭首飞,商业航天快速发展

3.中泰证券-商业航天行业深度报告:深空经济启新篇,火箭发射迎机遇

4.华泰证券-航天军工行业:可回收火箭助力航天强国建设

5.中金公司-卫星互联网行业05:商业火箭——航天发射新力量,可复用开启低成本航天时代

6.民生证券-卫星互联网行业运载火箭深度报告(二):火箭总运力提升拐点已至,建议关注相关产业链进展

7.光大证券-低轨卫星行业研究系列之三:商业航天发射需求增长,运载火箭景气度有望持续提升

8.国泰海通证券-商业航天行业专题研究:低轨卫星加速部署,商业火箭应势启航

9.中信建投-国防军工行业:运载火箭产业发展趋势及投资价值分析


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