前言:从2023年经济工作会议提及商业航天到2024年被写进政府工作报告,商业航天又迎来新的机遇。尤其是随着新质生产力收到各界的重视,作为新质生产力典型代表的商业航天愈发受到重视,业内认为中国开启了“商业航天开启2.0时代”。本篇聚焦商业航天赛道。

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本篇目录

1.来龙去脉

2.认识商业航天

3.产业链

4.行业现状

5.细分赛道

6.相关上市公司

一,来龙去脉

从2023年中央经济工作会议提及商业航天到2024年被写进政府工作报告,商业航天又迎来新的机遇。业内认为中国开启了“商业航天开启2.0时代”。

新质生产力是由新劳动者、新劳动对象、新劳动工具、新基础设施共同构成的符合新发展理念的先进生产力,信息通信行业要聚力上述四个方面,加强创新引领,加快形成新质生产力。新质生产力与通信行业的多个方向相关,可能带来技术迭代的需要或新一代的通信设备需求。新质生产力的发展在人工智能、量子技术、低空经济以及商业航天等方向与通信行业相关,2023 年卫星通信产业快速发展,低轨卫星大规模组网,高轨卫星稳步迭代,卫星通信与地面通信相向而行、不断融合发展的态势愈发明显,“手机直连卫星”从技术研发逐步走向规模应用。

根据美国卫星产业协会(SIA)的统计数据,2022 年全球航天产业的总收入是 3840 亿美元,其中非卫星产业总收入为 1030 亿美元,主要包括载人航天飞行收入、非地球轨道航天器收入和政府预算,卫星产业总收入为 2810 亿美元,占全球航天产业收入的 73%,主要包括了卫星制造业收入、发射服务业收入(约 70 亿美元)、卫星服务业收入和地面设备制造业收入等。

中信证券预计,商业航天时代,航天活动遵循以盈利为主要目的、遵循市场机制,因此运载火箭的低成本、大运力是未来的趋势。参考SpaceX的发展历程,预计未来十年中国商业火箭核心受益于卫星星座建设。

二,认识商业航天

商业航天是指在相关法律法规指导下,按市场规则配置资源要素,具有商业盈利模式、独立的非政府航天活动及商业行为。商业航天与军用航天、民用航天并列构成航天工业。商业航天主要包括运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测以及空间站五大方向,目前市场以人造卫星和运载火箭为主。商业航天的兴起打破了传统以卫星为主的通信、导航、遥感、科研等航天应用场景,衍生出卫星互联网、太空旅行、太空采矿、深空探索、太空清理、太空殡葬等全新应用方向。

三,产业链

商业航天属于资本与技术密集型行业,涉及高端制造、航天军工等多个领域,产业链可分为上、中、下三游:卫星制造、发射及管控(上游),卫星运营及地面设备(中游),卫星应用及服务(下游)。其中,卫星制造分为卫星平台和卫星载荷,卫星发射包括火箭制造和发射服务,管控包括平台和业务管控等;卫星运营及服务包含卫星移动通信服务、宽带广播服务和卫星固定服务等;地面设备包括地面运维系统、应用网络及终端设备;卫星下游应用面向政府、行业及个人等。

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四,行业现状

1.商业航天进入爆发期

随着 2014 年和 2015 年相继出台《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》和《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025 年)》,中国航天产业向民营资本打开大门,商业航天迎来了快速发展。在政策鼓励和资本助推下,商业航天公司数量持续增长,火箭和卫星领域接连取得新突破,2023 年更是进入了爆发期,2023 年全国民营火箭共发射 13 次,成功 12 次,创下了中国商业航天发展八年来的新记录,中国商业航天产业正迈入高速发展期。

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2.运载火箭加速发展,运力瓶颈亟待突破

运载是进入空间的入口,目前我国火箭运力严重不足。虽然发射服务产值仅占整个航天产业的 1.5%~2%,但是运载是进入空间的入口,是连接卫星制造及卫星应用的中枢环节,随着国内外纷纷推出多个小型、中型、大型和巨型星座计划,卫星发射需求不断增长,但是火 箭发射成本居高不下,成为制约星座大规模部署的主要瓶颈。对比 spaceX 的运载能力,我国现役运载火箭运载能力偏低,急需大力发展中大型可重复使用液体运载火箭,来满足星座大规模部署所需的“低成本、高可靠、高频次”发射能力。

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3.国内民商液体火箭目前大部分处于研制阶段,预计未来几年将迎来集中首飞。

国内大多数民营运载火箭公司选择从研制小型固体火箭开始,初步开启商业航天的服务模式,之后再实现向液体火箭的升级,开展中型、大型火箭以及可重复使用火箭的研发。过去几年已有多款民商固体运载火箭发射成功,解决了有无问题。国内民商液体火箭目前大部分处于研制阶段,预计未来几年将迎来集中首飞。

4.小卫星蓬勃发展,星座进入大规模应用阶段

随着小卫星技术在商业空间领域的发展,利用小卫星网络卫星星座的形成和商业运营服务已进入了蓬勃发展的阶段。航天技术即将进入“一星多用、多星组网、多网融合”的星座大规模应用阶段。卫星应用主要包括通信、导航、遥感、科研四大方向,根据美国卫星产业协会(SIA)的统计数据,2022 年全球发射的 2325 颗卫星中,商业通信卫星占 84% ,民商对地观测卫星占 10%,技术试验卫星占 2%。

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5.随着商业航天的兴起,传统的卫星应用领域产生了新的方向。

星通信领域,随着火箭发射成本的降低、卫星制造能力的提升、集成电路技术的进步以及 5G 万物互联的推进,相较高轨卫星,具有低时延和低成本优势的新一代低轨卫星互联网将实现对陆地偏远地区、海洋和高空的全覆盖,此外卫星互联网还可以作为星基增强系统,用于提高卫星导航系统的定位精度。由于卫星导航技术原因,小卫星技术在导航领域应用还不广泛,目前卫星导航星座有 GPS 卫星星座、GLONASS 卫星星座、Galileo 卫星星座和北斗卫星星座。卫星遥感领域,遥感载荷向小型化、集成化和高分辨率化发展,通过搭建低轨遥感卫星星座可以提高卫星时间分辨率,增强卫星图像的时效性,大规模遥感星座的建设是目前商业遥感卫星领域最重要的发展趋势之一。

6.商业航天发射场建设破解发射资源瓶颈。

我国现有酒泉发射场、太原发射场、文昌发射场、西昌发射场和东方航天港五大发射场,其中酒泉发射场是中国创建最早的卫星发射中心,是我国发射卫星、火箭、导弹的主要基地,东方航天港是中国唯一的海上发射母港。海南文昌正在建设我国首个商业航天发射场,有望于 2024 年实现常态化发射,有利于破解我国目前商业航天发射资源相对紧缺的局面。

五,细分赛道

1.火箭

火箭是能够将人造卫星、载人飞船、空间探测器等送入预定轨道的飞行器,相当于“太空快递服务”。因此,火箭的高可靠性、运载能力等性能,是商业航天发展的基础。载人、运输等航天活动工作、卫星等空间基础设施建设均离不开火箭的发射。以 SpaceX 为例,近年来,SpaceX 发射火箭次数呈明显上升趋势,2022 年总计规划发射 61 次,规划发射次数对比 2021 年 31 次接近翻倍。随着发射节奏的不断加快,SpaceX 几乎每年都在刷新运载火箭飞行记录。

火箭发射市场规模将保持持续增长。太空发射服务是指按照需要来发射火箭的服务,根据 Fortune Business Insights 的数据,2021 年全球火箭发射服务市场规模为 126.7 亿美元,预计到 2029年市场规模将接近 320 亿美元,年复合增长率达到 12.25%。国内方面,随着火箭能力越来越强,航天产业发展如火如荼。近年来,国内长征系列运载火箭将保持高密度发射。预计 2023 年长征系列运载火箭试验次数将保持高位,发射次数将超过 60 次,呈现高密度常态化特点。

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通过回收而非一次性使用是实现成本大幅下降的关键。根据所使用的燃料区别,发动机可分为固体发动机和液体发动机。目前常见的液体发动机燃料包括煤油、液氢等,目前,包括SpaceX、蓝箭航天等国内外厂商均以发展甲烷为燃料的液体发动机为核心研发方向。 相比固体发动机,液体发动机优势明显。液体发动机设计更为复杂,燃料与氧化剂分开储存,并可以根据需要通过阀门调节燃料供应,因此在功能上可以允许进行关闭、重新启动等重复操作。发展高性能、高可靠性的液体发动机也是实现可回收火箭的基础,液体发动机就是可回收火箭的“心脏”。国内方面,包括中国航天、蓝箭航天、深蓝航天等对液体发动机亦保持持续投入,并取得可观的进展。

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火箭的“心脏”就是发动机,发动机的推力关系到能运载多大质量的航天器,更大的推力意味着具有更高的载重负荷。按照火箭的有效载荷划分,可分为轻型、中型以及重型。轻。火箭发动机不断升级,实现更强的推力。国内大推力火箭及发动机的发展不断取得突破。

2.卫星

全球卫星产业发展迅速。根据SIA 统计,2021 年卫星服务业收入达 1180 亿美元,占卫星产业总收入的 42%,主要包括卫星通信、卫星遥感、空间科学和国家安全;地面设备制造业收入则达到 1420 亿美元,占总产业收入比重为 51%,主要包括大众消费设备和网络设备。

借助低轨高通量卫星,卫星互联网可以实现高带宽、低时延的宽带覆盖,并具有覆盖范围广的优势,成为了解决全球网络信息鸿沟的新选项,是天网、地网一体化融合建设的代表。卫星网络的跨域覆盖能有效解决移动通信网对于海域、空域、山地等区域用户的接入难题。我国在轨有效卫星数位列世界第二。我国卫星互联网星座加速组网。低轨道卫星制造和发射成本大幅下降,助力卫星互联网全球覆盖。国内卫星互联网产业稳步发展,市场规模持续提升。SIA 数据显示,我国卫星互联网产业市场规模预计将从 2021 年的 292 亿元增长至 2025 年达到447 亿元,2021-2025 年 CAGR 为 11.18%。

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卫星地面设备制造业市场规模逐年增长。相控阵雷达有望取代机械扫描雷达,成为雷达发展主流。有源相控阵雷达优势明显。相控阵雷达替换空间大,核心 T/R 组件市场规模快速增长。

卫星通信以卫星作为中继站转发微波信号进行通信,其覆盖范围远大于一般的移动通信系统,可以允许手机在无 4G/5G 信号覆盖的情况下,自动切换到利用卫星信号,进行相关的语音、图像、短消息的传输,常被用于地质勘探、远洋运输、森林巡护等领域。

六,相关上市公司

九丰能源:布局商业航天加气,拟投资 4.93 亿建设海南商发特燃特气配套项目。目前,商业航天发展迅速,大运力、可回收火箭发展迅速,带来液体推进剂需求的大量增加,液氧、液氢、高纯液态甲烷、航天煤油可组合用于液体火箭推进剂,这与公司主要经营业务相匹配,同时,公司氦气等特种气体资源禀赋与航空航天领域特气需求高度吻合,在该领域具有资源匹配优势。现阶段,公司已将特气业务的发展定位锚定为航空航天特气。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,作为火箭发射燃料推进剂、氧化剂以及相关系统的置换、吹扫、净化等。该项目预计 2025 年 2 月 1 日前完工并投入运营,完成后将是我国商业航天发射场首个特燃特气综合配套项目,证明公司已经具备接入航天产业链特气配套设备的能力。

铖昌科技:公司主营业务为微波毫米波模拟相控阵 T/R 芯片(以下简称“相控阵 T/R芯片”)的研发、生产、销售和技术服务,主要向市场提供基于 GaN、GaAs 和硅基工艺的系列化产品以及相关的技术解决方案,是国内少数能够提供相控阵 T/R 芯片完整解决方案的企业之一。公司产品主要包含功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、模拟波束赋形芯片及相控阵用无源器件等,频率可覆盖 L波段至 W 波段,产品广泛应用于探测、遥感、通信、导航等领域,并逐步拓展卫星互联网、5G 毫米波通信等领域。 在卫星互联网方面,公司充分发挥技术创新优势,成功推出星载和地面用卫星互联网相控阵 T/R 芯片全套解决方案,目前已与多家科研院所及优势企业开展合作,从元器件层面助力我国卫星互联网快速、高质量、低成本发展;5G 毫米波通信方面,公司已经和主流通信设备生产商建立了良好的合作关系,完成芯片多轮迭代开发,支撑 5G 毫米波相控阵 T/R 芯片国产化。随着低轨卫星互联网的布局和 5G 基站的规模化铺设,公司作为国内少数能够提供相控阵 T/R 芯片完整解决方案的企业,未来市场空间广阔。

斯瑞新材:公司以铜基特种材料的制备技术为核心,从中高压电接触材料及制品突破,大力发展高强高导铜合金材料及制品的应用,在多个应用领域打破核心材料依赖进口的问题的同时,不断拓展业务边界,已开拓并掌握了高性能金属铬粉、CT 和 DR 球管零组件、铜铁合金材料等多种核心材料及应用技术领域。公司围绕成为多个细分领域新材料领跑者的目标,确立了在所从事的新材料细分领域每年新增发明专利要占据全国第一、全球第一,并努力达到全球新增专利的 50%以上,实现技术创新绝对领先。 在公司核心技术支持下,高强高导铜合金材料逐步拓展到液体火箭发动机燃烧室内衬中。公司在 2021 年完成液体火箭发动机燃烧室内衬制造技术,并在同年取得该应用方向订单 800 万以上。目前公司是蓝箭航天等公司战略合作伙伴,正在积极对接 SpaceX、阿利亚纳、蓝色起源等航天发动机公司。

霍莱沃:公司长期聚焦于电磁仿真及测量技术的自主研发及应用,致力于成为 “电磁技术的领航者”,依托自主研发的算法技术体系,构建了电磁仿真验证、电磁测量系统、相控阵产品三大业务板块,主要服务于国防军工、航空航天、通信、汽车等高端制造业的产品研发、生产及应用。 公司成立十五年来,在电磁仿真及测量领域取得了丰富的自主研发技术成果和工程经验,代表性技术成果经科技成果鉴定,达到国际先进水平。公司曾参与嫦娥探月、北斗卫星、高分卫星等多项国家知名工程,为中电科、航天科技、航天科工、中船集团、航空工业、中国电子、中科院下属的多家单位以及中兴通讯、大唐移动等客户提供了坚实的仿真及测量技术保障。

高华科技:公司为商业火箭研制高质量、高可靠性的传感器、变换器等产品,主要应用于全箭遥测及控制系统、火箭发动机、试车台、发射靶场等场景。公司已与中科宇航、星河动力、零壹空间、星际荣耀、东方空间等商业航天

超捷股份:公司2024年4月接待调研时表示,已设立专门商业航天业务团队,目前业务主要为商业火箭箭体结构件制造,包括壳段、整流罩、发动机阀门等,预计在今年5月完成产线建设

全信股份:公司是空间站及载人航天工程的重要配套单位,承担了多款线缆的研制和保障任务

创意信息:公司在5G与卫星互联网方向,将持续保持卫星通信产品在业内的领先优势,加深与各大军工研究所以及商业航天企业的合作,构建卫星产业链上下游生态伙伴体系

中天火箭:公司形成了增雨防雹火箭、探空火箭、小型制导火箭等系列化小型固体火箭业务

国博电子:公司在低轨卫星和商业航天领域均开展了技术研发和产品开发工作,多款产品已开始交付客户

航宇微:公司是我国为数不多的进入卫星运营环节的企业之一,从时间窗口、产业布局、企业规模、资源能力等方面看,已成为卫星大数据行业引领者之一

新研股份:公司以控股子公司明日宇航载体,发展航空航天业务。公司有生产低轨卫星包带、挂钩、缝隙天线等产品;公司生产的钛合金零、部件中,有几十种应用于导航卫星(高轨卫星)上

航天环宇:航空航天工艺装备板块,公司承担金属及复合材料零部件成型工艺装备、装配型架、复合材料零件自动化生产线、部段和整机装配生产线、非标装备等产品的研制、维修及服务,完成了卫星天线反射器、火箭整流罩等航天器的工艺装备的研制交付

博云新材:公司所研发的碳/碳喉衬材料已成功应用于我国的“快舟系列” 商业航天固体运载火箭上