SpaceX﹒多行星文明_运_连_算_光_四位一体太空基建_50页_3mb

> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 国防军工行业 # SpaceX·多行星文明：“运、连、算、光”四位一体太空基建 分析师： 孟祥杰 分析师： 邱净博 分析师： 吴坤其 SAC执证号：S0260521040002 SAC执证号：S0260522120005 SAC执证号：S0260522120001 SFC CE.no: BRF275 010-59136685 010-59133689 mengxiangjie@gf.com.cn qiujingbo@gf.com.cn wukunqi@gf.com.cn 请注意，邱净博并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 # 核心观点： - 本文聚焦探讨SpaceX多行星文明愿景和马斯克商业版图的商业模式是什么、为何成功和如何运作，包含公司历程梳理、产品矩阵、商业模式、低成本、政府支持等方面内容。 - “WHY”SpaceX的成功始于低成本探索太空资源的宏大目标：SpaceX的成立致力于降低太空运输成本并实现火星殖民，马斯克坚信有三个领域将彻底改变世界的未来：互联网、可持续能源以及能够在地球之外生活的能力。2002年公司以制造火箭起家，从猎鹰、龙飞船到星舰，低成本大规模进入太空有望成现实。随着火箭技术逐步成熟并实现可回收后于2015年开展星链计划，随后不断升级星链版本，同时迭代系列火箭持续降本。2025年末提出太空算力并于2026年开年宣布100万颗新的星座部署计划、收购xAI、特斯拉重启Dojo3计划研发抗辐射芯片，并提出今年目标星舰完全复用并使得进入太空成本将下降100倍。 - “WHAT”商业模式：商业版图聚焦太空、人工智能、交通和能源，持续创造新需求，并通过垂直整合“火箭+卫星+发射+终端+应用”全链条实现自生和迭代闭环：马斯克以低成本进入太空为起点提出火星绿洲、殖民火星、火箭回收、星链、太空算力等系列商业概念，逐步形成一个自我循环和持续迭代的商业闭环。SpaceX形成的太空生态涉及马斯克旗下的其他公司，其中每一家企业在短期和长期上都是相互关联的。通过垂直整合“火箭+卫星+发射+终端+应用”，现今通过终端和应用（目前是星链应用和电动车，后续还有机器人）发挥“放大器”的效果进一步深度整合内部资源，同时放大市场空间，产生的收益一方面反哺火箭和飞船研发，一方面投入更高更远的目标，如太空数据中心，以及最终实现移民火星和利用地球以外资源的最终目标。 - “HOW”运作体系重创新+高效率+低成本：（1）强调技术迭代和创新，马斯克认为如果失败得不够多，说明还不够创新；（2）内部管理：硅谷式扁平化管理架构，自生增长同时少量并购补短板；（3）低成本：可复用为要商业模式为基。整合制造到应用的一体化产业链模式有效避免庞大供应链、流程和外包等高成本环节。同时成熟化技术的应用、模块化通用化实现制造规模化、垂直整合供应链减少外包（85%内部生产）进一步降本。 - “WHO”政府支持和合作必不可少：美国为保持太空优势引入私营公司构建成本优势，同时满足航天飞机退役后自身发射需求，推出太空行动协议、商业轨道运输服务、商业补给服务等计划，SpaceX早期火箭研发大量借鉴NASA公开成熟技术，获得资金、合同、设施和人才等多维度支持。同时助力美国政府打破传统自上而下、单一来源、成本加利润承包方式（2014年曾向美联邦索赔法院提起诉讼希望美空军提供更多市场化发射任务）。 - 投资建议：运力（Starship）：华曙高科/铂力特、民士达、华菱线缆、斯瑞新材、广联航空、超捷股份、九丰能源（公用覆盖）、派克新材、航宇科技等；星链（Starlink）：睿创微纳、国博电子、复旦微电/紫光国微、海格通信、航天电子、陕西华达、国瓷材料、臻镭科技、上海瀚讯、鸿远电子、振华科技、新雷能、航天环宇；算力（Space AI/xAI）：中科星图、民士达、星图测控等；光（Solar）：电科蓝天、迈为股份（机械覆盖）、长盈通、蓝思科技、福斯特、上海港湾、捷佳伟创（机械覆盖）、晶盛机电（机械覆盖）等。 风险提示：政策调整，预算波动，竞争加剧、技术进步，发射失败，商业拓展等风险等。 重点公司估值和财务分析表 股票简称 股票代码 货币 最新 收盘价 最近 报告日期 评级 合理价值 (元/股) EPS(元) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 2025E 2026E 2025E 2026E 2025E 2026E 2025E 2026E 睿创微纳 688002.SH CNY 114.26 2026/02/02 买入 141.24 2.40 3.53 47.61 32.37 34.10 24.37 17.30 20.70 民士达 920394.BJ CNY 57.58 2026/01/03 增持 54.34 0.84 1.21 68.55 47.59 47.31 34.51 15.30 19.00 国博电子 688375.SH CNY 114.68 2025/11/09 增持 75.93 0.84 1.08 136.52 106.19 83.15 68.21 7.50 8.80 光威复材 300699.SZ CNY 39.38 2025/12/28 增持 47.28 0.68 1.18 57.91 33.37 32.54 21.74 9.30 13.90 华菱线缆 001208.SZ CNY 22.30 2025/04/29 增持 11.52 0.33 0.47 67.58 47.45 40.67 31.42 9.80 12.20 华秦科技 688281.SH CNY 94.16 2025/12/28 增持 88.82 1.53 1.97 61.54 47.80 51.74 40.67 8.20 9.60 航天电子 600879.SH CNY 24.06 2025/11/10 增持 13.10 0.18 0.24 133.67 100.25 53.64 47.51 2.80 3.60 陕西华达 301517.SZ CNY 62.41 2025/09/01 增持 58.47 0.39 0.60 160.03 104.02 79.99 57.55 4.00 5.90 臻镭科技 688270.SH CNY 169.91 2025/04/27 增持 55.93 0.56 0.92 303.41 184.68 281.93 186.51 5.30 8.00 中科星图 688568.SH CNY 64.42 2025/11/09 增持 52.97 0.55 0.78 117.13 82.59 52.27 39.77 9.90 12.30 长盈通 688143.SH CNY 59.26 2025/11/25 增持 44.56 0.51 0.89 116.20 66.58 83.86 51.22 5.30 8.50 鸿远电子 603267.SH CNY 57.91 2025/09/01 买入 66.28 1.52 1.89 38.10 30.64 26.55 21.76 7.70 8.70 数据来源：Wind、广发证券发展研究中心 备注：表中估值指标按照最新收盘价计算 # 目录索引 # 一、SPACEX：全球商业航天引领者，从低成本火箭到星链大规模部署，再到太空算力.6 （一）火箭飞船：从猎鹰、龙飞船到星舰，目标低成本大规模进入太空 7 (二) 星链: 全球最大卫星互联网星座, 提供军民两用高速低延迟网络……10 （三）太空算力：AI能源需求解决方案，通过太空数据中心部署太空 12 # 二、商业模式：垂直整合“火箭+卫星+发射+终端+应用”全链条，实现自生和迭代闭环 （一）构建太空生态：系列商业概念实现自生闭环，持续创造需求和市场……16 （二）应用终端：星链实现螺旋式自生，与运营商合作同时收购频谱资源……20 （三）内部管理：硅谷式扁平化管理架构，自生增长同时少量并购补短板……23 （四）持续迭代：鼓励创新无惧失败，猎鹰多构型，星舰多次试飞求突破……25 # 三、低成本：可复用为要，商业模式为基，成熟化模块化通用化和少外包进一步降本...29 (一) 研发: 大量应用成熟技术, 践行 “第一性原理” 提出可复用技术 ..... 29 (二) 制造: 模块化通用化, 通过大规模生产和并行系统实现规模经济 (三) 产业链：商业模式决定外包少，垂直整合供应链降本，自研发动机……36 # 四、政府合作：受益NASA和美太空军技术/资金/合同支持，与美国商业航天相互成就39 （一）SPACEX成长于美国太空优势的巩固，推动政企加强商业航天合作……39 （二）SPACEX与美国政府深度合作：共生共赢，推动商业航天技术进步……45 # 五、投资建议 47 # 六、风险提示 48 # 图表索引 图1：SpaceX发展历程梳理 6 图2：龙飞船基本情况 8 图3：龙飞船任务流程示意图 9 图4：“超重”B14/“星舰”S35总体结构和参数 10 图5：星链发展历程关键时间节点 11 图6：StarlinkV3卫星相比其前代卫星 12 图7：太空轨道数据中心框架 13 图8：在太空和陆地上运行10年的单个40MW集群的成本比较 14 图9：Starcloud-1卫星内部的银色模块内装有NVIDIA H100显卡……15 图10：Starcloud-1卫星太阳能电池板之一 15 图11：SpaceX星链推动美国商业航天发射快速增长并占据大部分太空发射份额 图12：猎鹰9号发射服务中星链占比较高 17 图13：马斯克构建的商业生态 18 图14：星链业务订阅用户数（单位：万户） 20 图15：星链累计网络容量 21 图16：星链上传和下载速度 21 图17：SpaceX的DTC星座比所有其他类似能力的运营商的总和大10倍……21 图18：星链速度不断提升的同时延迟不断下降 21 图19：手机直连卫星于2025年实现第一代的部署 23 图20：手机直运行原理 23 图21：商业模式驱动的颠覆性创新的实现机制 24 图22：猎鹰9号火箭形态 25 图23：SpaceX星舰第10次试飞 26 图24：SpaceX星舰第11次试飞 26 图25：猎鹰9号火箭2010-2024年复用核心指标变化 32 图26：发射到近地轨道（LEO）的每千克成本（千美元） 33 图27：NASA与SpaceX成本超支分布 33 图28：SpaceX项目推向市场的速度 33 图29：NASA项目推向市场的速度 33 图30：铁三角理论与可复用平台对比 34 图31：平台在产量和品种矩阵中的作用 34 图32：平台学习阶梯：SpaceX的逐步扩展（2002-2022） 34 图33：SpaceX在制造端实现规模化降本的良性循环 35 图34：运载火箭和卫星的供应链层级 36 图35：纵向整合供应链示意图 36 图36：梅林发动机涡轮泵 37 图37：梅林1D发动机 37 图38：美国支持军事、民用和商业航天发射的主要机构 39 图39：SpaceX逐步接棒NASA发射需求 40 图40：美国国防部（DOD）分阶段发射采购战略 44 图41：美国国防部（DOD）分阶段发射采购战略执行情况 44 表 1: SpaceX 猎鹰系列火箭技术参数......7 表 2: SpaceX 现役发动机技术参数 表 3: SpaceX“星链”计划进度安排. 11 表 4: “星盾”系统技术参数 ..... 12 表 5: SpaceX 提出太空算力概念后的系列举措 ..... 13 表 6: SpaceX 商业概念发展历程 ..... 16 表 7：马斯克相关公司和相互协同情况梳理. 18 表 8: SpaceX 卫星技术演进梳理表 ..... 22 表 9: SpaceX 的收购案例 ..... 24 表 10: 猎鹰 9 号不同版本迭代时间表 ..... 25 表 11: 星舰试飞任务梳理表 ..... 26 表 12：美国、欧洲、俄罗斯运载火箭发射价格对比. 29 表 13: SpaceX 使用成熟化技术的示例. 29 表 14：猎鹰 9 号火箭回收复用核心技术模块 30 表 15: SpaceX 实现可回收能力的关键技术 31 表 16: SpaceX 使用通用化技术的示例 35 表 17：液氧煤油与液氧甲烷技术路线对比 38 表 18：美国商业航天核心法案梳理 41 表 19：美国政府推动商业航天发展的资金计划. 41 表 20: SpaceX 龙飞船 (含载人龙飞船) 部分合同梳理表 ..... 42 表 21: SpaceX受益于美国政府多维度支持 ..... 45 表 22: SpaceX 多维度支持美国政府 ..... 46 # 一、SpaceX：全球商业航天引领者，从低成本火箭到星链大规模部署，再到太空算力 SpaceX的成立致力于降低太空运输成本并实现火星殖民。根据蓝箭航天招股说明书、EBSCO研究数据库，SpaceX（Space Exploration Technologies）是一家由企业家埃隆·马斯克于2002年创立的私人航空航天制造商和航天运输服务公司，业务涵盖星链宽带通信、卫星发射、载人航天及运载火箭研发。2001年，马斯克构思了在火星上建造一个实验温室的想法，但面临NASA预算和市场兴趣不足的问题，同时该项目需要在航天技术上进行彻底创新。之后马斯克试图购买俄罗斯Dnepr火箭以将温室送入火星，但面临重重障碍。最终创立了SpaceX，核心目标有二，一是让太空飞行变得经济实惠，二是将人类转变为多行星物种。秉持经济可靠的理念，SpaceX采用简化的内部管理系统，确保流程更快捷、更高效。根据《SpaceX发展路径及启示》（孙美玉等，卫星应用，2022），根据相关数据统计，SpaceX为客户发射火箭的收入约30亿美元/年，星链互联网服务收入可达到300亿美元/年。根据路透社报道，2025年SpaceX实现了约80亿美元的EBITDA，收入在150亿美元到160亿美元之间。 SpaceX是全球商业航天引领者。根据SKY BROKERS官网，SpaceX的成就包括首个由私人资助的液体推进剂火箭进入轨道（2008年的猎鹰-1），首家成功发射、进入轨道并回收航天器的私营公司（2010年的龙飞船），首家将飞船送往国际空间站的私营公司（2012年的龙飞船），首个轨道火箭垂直起飞和垂直推进着陆（2015年的猎鹰-9），首个轨道火箭的重复利用（2017年的猎鹰-9），首家将物体送入太阳轨道的私人公司（2018年的猎鹰重型），以及首家将宇航员送入轨道和国际空间站的私人公司（2020年SpaceX的Crew Dragon Demo-2任务）等。 图1：SpaceX发展历程梳理 数据来源：《埃隆·马斯克与SPACEX的商业传奇》（埃里克席德豪斯，机械工业出版社，2014），蓝箭航天招股说明书、EBSCO研究数据库，SKY BROKERS官网，广发证券发展研究中心 # （一）火箭飞船：从猎鹰、龙飞船到星舰，目标低成本大规模进入太空 SpaceX以制造火箭起家，开发系列运载火箭显著提升性能并降低成本。根据《SpaceX公司发展情况分析》（杨伟杰等，国际太空，2021年），猎鹰1号火箭前3次发射失利，第4次发射才取得圆满成功，在2009年7月14日完成第5次发射后，未再承担任何发射任务，目前已经退役。但SpaceX公司在猎鹰-1火箭研制过程中积累的技术、经验都为后续产品的开发提供了重要基础。据马斯克称，SpaceX最初选择了最小的实用轨道火箭（猎鹰1号，约半吨进入轨道），而非建造更复杂、风险更高的运载火箭，否则可能会失败并导致公司破产。 根据蓝箭航天招股说明书和中国载人航天官网，SpaceX当前在役火箭为大型可重复使用运载火箭“猎鹰-9”（Falcon 9）和重型可重复使用运载火箭“猎鹰重型”（Falcon Heavy），一级由3个基本相同的火箭级并联而成，分别作为1个芯级和2个助推器，每个火箭级直径3.7米，各安装9台梅林-1D发动机。同时开发龙飞船，由猎鹰9号运载火箭送入轨道，为国际空间站(ISS)提供货物；以及重型运载系统“星舰”（Starship）瞄定大规模太空运输，截至2025年12月28日历史累计进行11次发射试验。SpaceX的发动机研发始终围绕运载火箭任务需求迭代升级，形成以梅林（Merlin）系列与猛禽（Raptor）系列。 表 1: SpaceX猎鹰系列火箭技术参数 项目 猎鹰1号（Falcon1） 猎鹰9号（Falcon9） 猎鹰重型 全箭总长 21.3米 70米 70米 箭体直径 1.7米 3.7米 12.2米 起飞质量 38.6吨 549吨 1420吨 起飞推力 / 776吨 2326吨 最大运载能力 LEO一次性任务670kg LEO一次性任务22.8吨 LEO一次性任务63.8吨 SSO一次性任务430kg GTO一次性任务8.3吨 GTO一次性任务26.7吨 火星转移轨道一次性任务4.02吨 火星轨道运载能力16.8吨 运载系数 / 4.15% 4.47% 一级发动机型号 梅林-1A 梅林1D++ 梅林1D++ 资料来源：蓝箭航天招股说明书，中国载人航天官网，国家航天局，中国青年网，《SpaceX公司发展情况分析》（杨伟杰等，国际太空，2021年），广发证券发展研究中心 表 2: SpaceX现役发动机技术参数 项目 猛禽2（Raptor2） 梅林1D+（Merlin1D+） 装机型号应用 星舰 猎鹰9号、重型猎鹰 燃料类型 液氧甲烷 液氧煤油 循环方式 全流量分级燃烧循环 燃气发生器循环 海平面推力 230吨 86.2吨 海平面比冲 327秒 288.5秒 推力调节范围 40%-100% 57%-100% 混合比 3.6 2.36 进展 现役 现役 资料来源：蓝箭航天招股说明书，广发证券发展研究中心 SpaceX以龙飞船（Dragon spacecraft）布局商业载人与货运航天，打造全球首个获NASA认证的商业常规运输飞船，显著降低太空运输门槛与成本。根据《领跑太空2.0时代—美国商业航天发展综述》（蒿旭，风云档案，2016年），龙飞船分为货运型（Cargo Dragon）与载人型（Crew Dragon），均由猎鹰9号运载火箭送入轨道，为国际空间站提供货物补给与宇航员运输服务。根据《SpaceX公司发展情况分析》（杨伟杰等，国际太空，2021年），在NASA支持下，SpaceX研发了龙飞船，飞船可重复使用，最大可上行载荷6t，下行载荷3t。2010年12月，龙飞船首飞成功并安全返回；2012年5月，龙飞船成为首个与国际空间站对接的商用航天器；2017年6月，首艘重复使用的龙飞船成功发射；2019年3月，载人龙飞船首飞成功并安全回收；2020年5月，载人龙飞船首次载人飞行，美国恢复载人航天运输能力。NASA向SpaceX公司授出“商业补给服务”合同，第一阶段合同包括20次补给任务，2020年3月SpaceX公司已全部完成，2020年12月已启动第二阶段“商业补给服务”。 图2：龙飞船基本情况 数据来源：《埃隆·马斯克与 SPACEX 的商业传奇》（埃里克，机械工业出版社，2015），广发证券发展研究中心 根据NASA官方发布的《NASA's Commercial Crew Partners》，龙飞船任务流程可分为三个阶段，分别是发射与上升阶段、交会与对接阶段和离港、离轨、再入与着陆 阶段。（1）发射与上升阶段。飞船由两大核心部件构成：一是用于搭载航天员和加压关键货物的密封舱，二是作为非加压服务舱的舱体尾部。猎鹰9号的第二级火箭将把龙飞船加速至17500英里/小时（约28164千米/小时）的轨道速度，随后飞船与火箭分离，继续前往国际空间站执行交会对接任务。（2）交会与对接阶段。进入轨道后，航天员与SpaceX任务控制中心将监控一系列自动机动动作，引导龙飞船驶向国际空间站，抵达指定位置与空间站对接。飞船设计为自主对接模式，必要时航天员可接管控制权进行手动驾驶对接。（3）离港、离轨、再入与着陆阶段。龙飞船脱离空间站后，将执行一系列机动动作安全驶离空间站附近区域，为离轨做准备。随后飞船进入大气层再入阶段，先部署减速伞，再由减速伞拉出四个主降落伞，最终在多个溅落区中的一个完成水上溅落。 图3：龙飞船任务流程示意图 数据来源：《NASA's Commercial Crew Partners》(NASA, 2021 年), 广发证券发展研究中心 SpaceX星舰（Starship）系统是为实现深空探索与大规模太空运输而研发的下一代超重型运载火箭。该系统以“完全可重复使用”为核心设计目标，致力于实现航空级航班化运营，2026年开年提出今年目标完全复用进入太空成本将下降100倍。根据《SpaceX公司“星舰”综合飞行试验任务分析》（何慧东等，国际太空，2023年）、蓝箭航天招股说明书，“星舰”系统包括两级，一级为“超重型”火箭级（Super-Heavy），二级为“星舰”飞船级，火箭及飞船组合体合称“星舰”系统，整个系统完全可重复使用。“星舰”系统全长达121米，直径9m，发射质量约5000t，搭载升级后的“猛禽”液氧甲烷发动机，其设计运力在完全可重复使用模式下近地轨道（LEO）达150吨，一次性使用模式下可达250-300吨，远超当前所有现役火箭，标志着运载能力的技术代际跨越。根据蓝箭航天招股说明书分析，星舰的一级助推器与二级飞船均设计为发射后分别返回原发射场，目标在24小时内完成检修、加注并再次发射。这种运营模式若实现，可将单次发射成本降低一个数量级，同时将发射频次提升一个数量级，从而彻底改变航天运输的经济性与可及性。2026年1月23日，根据科创日报，马斯克在达沃斯世界经济论坛上表示，SpaceX希望今年通过“星舰”技术实现火箭完全可重复使用，这一突破将使进入太空成本降低100倍。 图4：“超重”B14/“星舰”S35总体结构和参数 数据来源：《“超重-星舰”第九次综合飞行测试失利情况分析》（龙雪丹等，瞰视界，2025年），广发证券发展研究中心 # （二）星链：全球最大卫星互联网星座，提供军民两用高速低延迟网络 火箭技术逐步成熟并实现可回收后开展星链（Starlink）计划。根据蓝箭航天招股说明书，自2020年以来全球发射服务市场规模快速增长，其中星链组网贡献了超过 $80\%$ 的增幅，星链计划的最终规模高达4.2万颗卫星，是SpaceX打造的全球最大卫星互联网星座，通过低轨道卫星提供高速、低延迟网络，服务全球偏远地区、交通运输及军事用户，现已在多国商用。根据SKY BROKERS官网，2015年以来，SpaceX开始建设Starlink卫星互联网星座，并提供卫星互联网接入服务和运营。星座将由数千颗在近地轨道（LEO）大规模生产的小型卫星组成，并与地面收发器协同工作，为网络接入花费昂贵或完全无法接入的地区提供高速宽带互联网服务。每颗卫星重量约260公斤，采用紧凑平板设计，使猎鹰9号火箭能够实现多样化的发射堆栈。SpaceX估计这一为期十年的星座设计、建造和部署项目总成本约为100亿美元。2018年8月，SpaceX整合了西雅图地区的所有业务，搬迁至华盛顿州雷德蒙德一座更大的三栋大楼设施，以支持卫星制造和研发。2019年开始发射卫星星座，2020年实现接入服务，2024年实现手机直连卫星。 图5：星链发展历程关键时间节点 数据来源：《Starlink Progress Report_2025》，广发证券发展研究中心 表 3: SpaceX “星链” 计划进度安排 时间节点 主要内容 实施效果 第一阶段 由轨道高度在约550km的4408颗卫星组成，主要采用Ku、Ka频段，单星通信容量约20Gbps，全系统通信容量可达100Tbps 初步实现覆盖全球的卫星互联网接入服务 第二阶段 由轨道高度在340km~600km的7500余颗卫星组成，将与一期星座协同工作，单星容量达上百Gbps，部分卫星增加手机直连功能。据CNBC2026年1月10日报道，FCC已批准SpaceX的请求，部署另外7500颗第二代Starlink卫星，使全球卫星总数达到15000颗。 增加通信容量和手机直连功能 第三阶段 卫星频段增加了E频段，进一步提升单星容量和系统容量。据CNBC2026年1月10日报道，SpaceX已寻求批准部署近3万颗卫星，但FCC表示目前仅批准了1.5万颗。 建成多达4.2万颗卫星的大型低轨星座 资料来源：《美国SpaceX“星链”计划产业创新生态构建及对我国商业航天发展的启示》（丁新宇等，中国科技论坛，2026年），CNBC，广发证券发展研究中心 星盾（Starshield）是SpaceX在2022年12月推出的军用低轨卫星系统，该计划平行于星链项目，旨在为美提供全球部署的卫星遥感、加密通信、其他军用平台模块化托管能力。根据《SpaceX“星盾”系统建设及应用浅析》（郭凯，航天电子对抗，2023年），该系统采用的卫星与星链的一脉相承，但使用的2代星链尺寸更大，吨位在1吨以上，用以搭载尺寸更大、质量更重的军用级别载荷，同时配以双太阳翼、自动避撞组件和星间激光通信链路，具备更高能源供给和模块化载荷集成能力。星盾的用途是军事侦察，与军用卫星相比观测范围并不大，优势在于数量多、覆盖观测范围广，且星盾的模块化设计可根据不同军事用途搭载相应侦察模块随调随用。根据《美国SpaceX公司“星盾”系统建设发展及军事影响》（周玉霖等，国防科技，2025年），星盾采用高安全级别的数据加密传输技术、全天时连续对地观测技术和定制化军用载荷托管技术等，具备实时观测、数据加密传输、战场信息感知等功能。同时，星盾系统升级星间激光通信技术、相控阵天线技术、低成本规模化小卫星制造技术等，具备全球覆盖、大容量、低时延、可快速生产部署等特点。美国陆军、空军等已对其在军事行动中的通信安全性和可靠性展开了测试验证，美国国防部计划2029年前采购100余颗星盾卫星，将其并入未来卫星通信架构，提升美军天基情报、监视、侦察能力。 表 4: “星盾” 系统技术参数 类别 参数名称 参数值 卫星参数 轨道高度/km 约340~1325 轨道倾角/(°) 69.7 卫星质量/kg ≥800 寿命 约5年 通信指标 带宽/(Gbit·s-1) 200 时延/ms ≤20 下载速度/(Mbit·s-1) ≥100 资料来源：《美国SpaceX公司“星盾”系统建设发展及军事影响》（周玉霖等，国防科技，2025年），广发证券发展研究中心 # （三）太空算力：AI能源需求解决方案，通过太空数据中心部署太空 提出太空将为AI公司面临的能源需求提供解决方案，2026年开年宣布新的星座部署计划，收购xAI。根据2026年2月3日BBC报道《Musk'sSpaceXandxAlmergeetomakeworld'smostvaluableprivatecompany》和极客公园公众号2026年2月3日文章《SpaceX合并xAI，马斯克万亿帝国成型》，2025年末，马斯克在X上回应关于StarlinkV3卫星的讨论时提出，未来的星链不仅是通信节点，更是计算节点。利用V3卫星搭载的高速激光链路，可以在轨道上构建网格化的分布式算力。2026年初，SpaceX向FCC提交申请，计划部署具备天基计算能力的专用卫星。2026年2月2日，SpaceX宣布已正式收购其旗下的人工智能公司xAI。马斯克认为太空将为AI公司面临的能源需求提供解决方案，基于太空的人工智能显然是唯一可扩展的方式。从地球发射人工智能卫星将是“当务之急”。通过实现太空数据中心，公司将资助并支持月球上的自我发展基地、火星上的整个文明，最终扩展到宇宙。 图6：StarlinkV3卫星相比其前代卫星 数据来源：arstechnica，广发证券发展研究中心 表 5: SpaceX提出太空算力概念后的系列举措 时间节点 主要内容 具体情况 2025年末 提出太空算力 马斯克在X上回应关于Starlink V3卫星的讨论时提出,未来的星链不仅是通信节点,更是计算节点。利用V3卫星搭载的高速激光链路,可以在轨道上构建网格化的分布式算力,简单地放大拥有高速激光链路的Starlink V3卫星是可行的。 2026年1月19日 特斯拉重启Dojo3计划,研发的芯片专门针对太空环境(辐射、极冷极热)进行抗干扰设计,它是未来100万颗计算卫星的大脑 马斯克在X上宣布,在AI5芯片设计取得进展后,特斯拉将恢复Dojo3项目的工作。特斯拉去年突然终止Dojo项目。该项目聚焦一台内部人工智能超级计算机,用于开发无人驾驶汽车技术,曾被定位为特斯拉数十亿美元人工智能竞赛中领先的核心平台。 2026年1月31日 美国联邦通信委员会(FCC)的一份新文件显示,SpaceX正申请发射并运营一个由至多100万颗卫星组成的星座,这些卫星具备计算能力(轨道数据中心)以支持先进的人工智能。 为提供支持全球数十亿用户的大规模AI推理及数据中心应用所需的计算能力,SpaceX拟部署最多100万颗卫星系统,拟部署在高度500公里至2000公里的轨道上,采用太阳同步轨道倾角约30度,利用太阳能供电,并通过光学链路(激光)与现有星链网络连接,将计算结果路由至地面用户。 2026年2月2日 宣布已正式收购其旗下的人工智能公司xAI(xAI起初是X(前称Twitter)的一个部门,起因于马斯克于2022年收购了该社交媒体平台,利用其对实时文本和信息的访问作为人工智能训练数据,主要产品是Grok聊天机器人。) SpaceX确认收购xAI的交易,并在其网站上发布了马斯克关于合并的备忘录。马斯克在备忘录中表示,这次合并将形成一个“创新引擎”,将人工智能、火箭、太空互联网和媒体集中在一处。这起大规模合并发生在特斯拉宣布对xAI投资20亿美元之后。马斯克告诉特斯拉投资者,他设想xAI作为特斯拉工厂的大脑,特斯拉未来计划转型生产自主机器人。 资料来源：2026年2月3日BBC报道《Musk'sSpaceXandxAImerge tomakeworld'smostvaluableprivatecompany》，中国新闻周刊，arstechnica，彭博，广发证券发展研究中心 图7：太空轨道数据中心框架 数据来源：《The development of carbon-neutral data centres in space》（Ablimit Aili等，nature electronics，2025），广发证券发展研究中心 基于空间的系统可能成为产生人工智能计算能力最具成本效益的方法。在向联邦通信委员会提交的文件中，SpaceX描述了一个太阳能驱动、光链驱动的“轨道数据中心系统”，AI卫星作为轨道数据中心，完全依靠直接在太空中采集的太阳能供能。这种方法可能解决地球上数据中心消耗大量电力和水以供冷却系统的资源限制。根据《Why we should train AI in space》（Lumen Orbit (now Starcloud)，White Paper v1.03,2024），通过对比在太空和陆地上运行10年的单个40MW集群，轨道数据中心提供的能源成本比现有能源价格低22倍。据太空数据中心初创公司Starcloud预测，太空能源成本将比陆基方案便宜10倍，甚至包括发射费用。根据CarbonCredits2026年2月8日文章《Elon Musk's SpaceX Eyes Solar Data Centers inSpace to Power the AI Boom》，理论上轨道计算还可以减少某些任务的“延迟”。如果用户需要跨大区域的快速响应，卫星可以不依赖地面网络进行数据路由。SpaceX已经通过Starlink卫星使用激光链路进行路由，该经验可能是以计算为核心的网络逻辑的一部分。 图8：在太空和陆地上运行10年的单个40MW集群的成本比较 Cost Item Terrestrial Space Energy (10 years) $140m @ $0.04 per kWh $2m cost of solar array Launch None $5m (single launch of compute module, solar & radiators) Cooling (chiller energy cost) $7m @ 5% of overall power usage More efficient cooling architecture taking advantage of higher ΔT in space Water usage 1.7m tons @ 0.5L/kWh10 Not required Enclosure (Satellite Bus/Building) Approximately equivalent cost Backup power supply $20m (commercial equipment pricing) Not required All other data center hardware Approximately equivalent cost Radiation shielding Not required $1.2m @ 1kg of shielding per kW of compute and $30/kg launch cost Cost Balance $167m $8.2m 数据来源：《Why we should train AI in space》（Lumen Orbit (now Starcloud), White Paper v1.03, 2024），广发证券发展研究中心 # 除了成本，空间数据中心面临的最大挑战之一是辐射和冷却。 (1) 抗辐射: 根据路透社 2026 年 2 月 4 日文章《Musk's mega-merger of SpaceX and xAI bets on sci-fi future of data centers in space》, 过去专为太空设计的芯片会专门 “硬化” 以适应辐射, 但难以达到 AI 芯片的速度。2026 年 1 月 19 日, 特斯拉重启 Dojo3 计划, 研发的芯片专门针对太空环境 (辐射、极冷极热) 进行抗干扰设计, 它是未来 100 万颗计算卫星的大脑。根据英伟达官网、DCD data center dynamics 报道《Starcloud-1 satellite reaches space, with Nvidia H100 GPU now operating in orbit》和 CNBC 报道《Nvidia-backed Starcloud trains first AI model in space as orbital data center race heats up》, Starcloud 于 2025 年 11 月初使用 SpaceX 火箭发射了一颗搭载 Nvidia H100 图形处理单元的卫星 Starcloud-1, 其性能是以往任何太空 GPU 计算能力的 100 倍。Starcloud-1 主要是测试卫星, 如果测试按计划进行, Starcloud 希望在太空中建设更大的数据中心, 并已计划部署 一颗5GW的数据中心卫星，配备4平方公里的太阳能电池板供电。 图9:Starcloud-1卫星内部的银色模块内装有NVIDIA H100显卡 数据来源：英伟达官网，广发证券发展研究中心 图10：Starcloud-1卫星太阳能电池板之一 数据来源：英伟达官网，广发证券发展研究中心 (2) 冷却: AI 芯片计算过程中会产生巨大热量, 但近乎真空的环境使得热量不能像地球那样被带走。必须将热量输送到大型散热器中, 但通过红外能量释放需要增加体积、重量, 以及成本。SpaceX 向 FCC 提交的文件描述了通过 “被动散热到太空真空中” 来冷却, 并概述了发生故障的卫星如何迅速脱轨。根据《Why we should train AI in space》（Lumen Orbit (now Starcloud), White Paper v1.03, 2024）, 一块保持在 $20^{\circ} \mathrm{C}$ 的 1 米 x1 米黑色平板（双面辐射）向深空辐射约 838 瓦, 这大约是太阳能板每平方米发电量的三倍。因此, 这些散热器的尺寸需要小于太阳能阵列的一半, 具体取决于散热器的配置。 # 二、商业模式：垂直整合“火箭+卫星+发射+终端+应用”全链条，实现自生和迭代闭环 # （一）构建太空生态：系列商业概念实现自生闭环，持续创造需求和市场 马斯克以低成本进入太空为起点提出系列商业概念，创造需求的同时逐步形成一个自我循环和持续迭代的商业闭环。根据《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），在离开PayPal后，马斯克拿着2亿美元的现金回报参加了一个准备将机械温室送往火星的项目一火星绿洲。2002年马斯克成立SpaceX，并自掏腰包1亿美元用于研发供私人使用的可回收运载火箭。马斯克利用在硅谷学到的新技术和管理模式来经营SpaceX，充分利用当时迅速发展的计算机和材料科学开启了美国火箭回收领域的新纪元。不同于波音公司、洛克希德公司、俄罗斯等其他国家发射的大型火箭，SpaceX的火箭瞄准的是低端卫星市场，借助快速发展的计算机与电子技术，最终成为理想的更小载荷的新兴火箭。随着SpaceX火箭技术逐步成熟并发展成为世界上领先的火箭发射公司，公司开始在应用端布局发力，转型建造庞大的卫星通信网络，于2015年提出星链计划，2025年又提出太空算力。 表 6: SpaceX商业概念发展历程 商业概念 时间 介绍 火星绿洲 2001年年初 计划在火星上建立一个小型实验温室，让来自地球的农作物在火星的土壤里生长 人类殖民火星计划 2002年6月 马斯克投资1亿美元成立SpaceX，开始研究如何降低火箭发射成本，并计划在未来实现火星移民，打造人类真正的太空文明 火箭回收 2002年6月 马斯克利用自己在硅谷学到的新技术来经营SpaceX，充分利用当时迅速发展的计算机和材料科学开启了美国火箭回收领域的新纪元 私人商业航天 2008年9月 猎鹰1号成功进入地球轨道，马斯克迈出了私人航天商业化的第一步 星链计划 2015年1月 马斯克宣布SpaceX计划将约1.2万颗通信卫星发射到轨道，其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道，通过相互间的激光通信，建立覆盖全球的卫星网络。后续增加到4.2万颗 太空算力 2025年 马斯克认为太空将为AI公司面临的能源需求提供解决方案，基于太空的人工智能显然是唯一可扩展的方式。从地球发射人工智能卫星将是“当务之急”。通过实现太空数据中心，公司将资助并支持月球上的自我发展基地、火星上的整个文明，最终扩展到宇宙 资料来源：《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），2026年2月3日BBC报道《Musk's SpaceX and xAI merge to make world's most valuable private company》，广发证券发展研究中心 星链占据美国太空发射绝大部分份额，SpaceX猎鹰9号发射服务中星链占比较高。根据《Increased Commercial Use of Ranges Underscores Need for Improved Cost Recovery》（GAO，2025），太空发射通常有三种分类方式：（1）军事发射，也称为国家安全太空发射。支持国防和美国情报行动。为军事发射提供服务的公司必须能够可靠地将各种有效载荷送入地球轨道。（2）民用发射。指非国防相关的政府卫星发射，用于科研和探索，例如NASA使用的卫星。（3）商业发射。指私营部门的有效载荷发射，例如通信卫星，也可以包括价值较低的军事有效载荷。商业发射通常比军事或民用发射的要求低，因为商业有效载荷比政府有效载荷可以承受更多风险。美国过去几年的发射数量大幅增加，主要由商业发射推动。SpaceX的星链自 2018年以来不断增长，2023年起占据了美国大部分商业发射份额。根据《Starlink Progress Report_2025》，SpaceX已通过猎鹰9号为星链提供300多次发射服务。 图11：SpaceX星链推动美国商业航天发射快速增长并占据大部分太空发射份额 数据来源：《Increased Commercial Use of Ranges Underscores Need for Improved Cost Recovery》（GAO，2025），广发证券发展研究中心 图12：猎鹰9号发射服务中星链占比较高 数据来源：《Starlink Progress Report_2025》，广发证券发展研究中心 SpaceX形成的太空生态不止包含公司本身的业务和产品，还涉及马斯克旗下的其他公司，后者的完整商业版图聚焦太空、人工智能、交通和能源，聚焦“运、连、算、光”四位一体太空基建。其商业模式垂直整合“火箭+卫星+发射+终端+应用”，现今通过终端和应用（目前是星链应用和电动车，后续还有机器人）发挥“放大器”的效果进一步深度整合内部资源，同时放大市场空间，产生的收益一方面反哺火箭和飞船研发，一方面投入更高更远的目标，如太空数据中心，以及最终实现移民火星和利用地球以外资源的最终目标。根据《埃隆·马斯克：特斯拉、SpaceX与对美好未来的追寻》（阿什莉·范斯），马斯克坚信有三个领域将彻底改变世界的未来：互联网、可持续能源以及能够在地球之外生活的能力。1995年，马斯克创立了自己的第一家初创公司Zip2，该公司于1999年以3.07亿美元被康柏收购。他将通过这笔交易赚到的2200万美元全部投资到了下一家初创公司X.com，最终发展成PayPal。作为PayPal的最大股东，2002年eBay以15亿美元收购PayPal，马斯克变得极为富有。马斯克成立SpaceX并投入1亿美元，向特斯拉投入7000万美元，向SolarCity投入1000万美元。自此以后一举推动了航空航天、汽车和能源行业数十年来最重要的进步。根据Built In，Investopedia，目前马斯克旗下的公司包括SpaceX、特斯拉、Neuralink、The Boring Company、xAI（2025年2月被SpaceX收购）、X（前称Twitter，2024年被xAI收购）、SolarCity（2016年被特斯拉收购）。马斯克的每一家企业在短期和长期上都是相互关联的。这一运营理念帮助他所有公司相互支持，从而共同成长和繁荣。 （1）太空：SpaceX为主，形成了火箭+卫星+发射+终端+应用的全链条商业闭环，随着太空算力的提出，应用端的想象空间进一步放大，长期看是马斯克实现人类实现在地球之外生存的渠道，为实现此目标需要特斯拉机器人、人工智能和能源支持。 (2) 交通：特斯拉、The Boring Company为主，特斯拉生产电池、电动汽车、机器人和太阳能解决方案，一方面是SpaceX的供应链（芯片、电池和太阳能解决方案），另一方面也是应用终端的重要环节（电动车使用星链服务、机器人Optimus可使用xAI提供的人工智能和Neuralink提供的脑机接口）。2025年4月埃隆·马斯克证实特斯拉 的Optimus机器人将用于探索火星表面。机器人最初在24年10月被定位为家庭助理，目前则希望能在2026年底通过SpaceX的飞行送往火星。 （3）人工智能：xAI和X为主（前期曾参与DeepMind和OpenAI的投资，后退出），是SpaceX和特斯拉的核心支撑，当前主要产品为Colossus的超级计算机和Grok AI聊天机器人。 (4)能源：SolarCity为主，如今已并入特斯拉旗下，也是SpaceX算力卫星的支撑，同时承载着算力卫星，以及马斯克移民火星和利用地球以外资源的终极目标。 图13：马斯克构建的商业生态 数据来源：广发证券发展研究中心 表 7：马斯克相关公司和相互协同情况梳理 公司名称 公司成立和加入时间 主要业务 协同 SpaceX 2002年 太空探索 收购xAI：在太空中建设数据中心 特斯拉 2003年（2004年加入） 电动汽车、机器人、储能、太阳能产品。2021年推出Optimus机器人概念，首个原型机于2022年AI亮相。计划在2027年底前将其Optimus机器人向公众销售。马斯克曾暗示Optimus机器人可能解决劳动力短缺问题，提出到2029年开发数百万辆，以便在特斯拉工厂运营的想法。 ■收购SolarCity：形成太阳能业务。特斯拉生产电池组，SolarCity可以向终端客户销售。SolarCity为特斯拉的充电站提供太阳能电池板，帮助特斯拉为司机免费充电。■SpaceX为特斯拉发射卫星，使特斯拉能够提供用户导航服务，SpaceX则使用特斯拉制造的电池为系统供电。同时规划Optimus机器人将用于探索火星表面。 Neuralink 2016年 脑机接口。该公司首款产品N1，截至2025年5月已植入三人体内，其中包括一名患有肌萎缩侧索硬化症（ALS）的非语言男子，他现在可以通过电脑说话并剪辑视频讲述自己的经历。Neuralink的长期目标是恢复ALS、脊髓损伤及其他神经系统疾病的视力、运动功能和语言能力。公司目前正在招募更多四肢瘫痪患者参与其临床试验。 和特斯拉：利用脑机接口设备将人类意识上传到Optimus机器人上。 TheBoringCompany 2017年作为SpaceX的子公司成立，次年该公司成为独立实体。 旨在通过建设地下隧道系统实现高速交通，解决城市交通拥堵问题。为此，公司开发了一台能够挖掘地下30英尺以上、钻掘地下隧道并完成后重新浮出地表的机器。 暂无 xAI 2023年，2025年2月被SpaceX收购 人工智能公司，旨在与OpenAI的ChatGPT竞争。该公司随后开发了自己的语言模型和名为Grok的AI聊天机器人，集成到社交媒体平台X。 ■ 收购X：用于训练其Grok聊天机器人，该机器人现已与该社交媒体平台集成。■ 和特斯拉：xAI作为特斯拉工厂的大脑，特斯拉未来计划转型生产自主机器人■ 建造名为Colossus的超级计算机，用于训练Grok并支持马斯克的其他公司。 OpenAI 2015年（马斯克是联合创始人，如今已不参与） 一家人工智能研究公司，以开发人工智能聊天机器人ChatGPT、图像生成器Dall-E以及大型语言模型如GPT-4和GPT-4o而闻名。该项目由马斯克、现任首席执行官萨姆·奥特曼及其他九人于2015年创立。马斯克以特斯拉的利益冲突为由，于2018年离开。2025年他与其他投资者出价974亿美元收购该公司，但被拒绝。 DeepMind 2010年底成立，马斯克成为其主要天使投资人之一 一家人工智能研究公司，谷歌于2014年1月宣布以未公开的金额收购了该公司。 X（前称Twitter） 2006年（马斯克于2022年以440亿美元收购了推特，更名为X,2024年被马斯克的生成式人工智能公司xAI收购） 社交媒体 SolarCity 2006年(2016年被特斯拉以26亿美元收购) 专注太阳能,美国领先的住宅太阳能电池板安装商,2016年,特斯拉以26亿美元收购了SolarCity,并将其并入特斯拉能源部门。公司不自行制造太阳能电池板,而是直接采购并开发软件来分析客户当前的电费、房屋位置以及通常接受的阳光量,并组建了自己的团队来安装太阳能电池板。 PayPal 1999年(X.com年)和2001年(PayPal年) 1999年,马斯克利用出售他第一家初创公司Zip2约1000万美元,与另外三位联合创始人共同创办了一家名为X.com的在线银行公司。一年后X.com与竞争对手Confinity合并,后者曾为Palm Pilots开发了早期移动支付软件PayPal。2001年,公司更名为PayPal,迅速成为在线支付领域的领导者。2002年,eBay以15亿美元收购了PayPal,马斯克从中获得了1.65亿美元。PayPal于2017年将X.com域名卖回给马斯克,马斯克最终用它将Twitter重新品牌化为一个名为X的新社交媒体平台。 Zip2 1995年 在线城市指南,帮助用户查找并导航当地商家,与160家报纸合作,在其网站上提供在线商业目录。1999年,康柏以3.07亿美元收购了该公司,马斯克从中获得了2200万美元。 资料来源：Built In,Investopedia,《埃隆·马斯克：特斯拉、SpaceX与对美好未来的追寻》(阿什莉·范斯),广发证券发展研究中心 # （二）应用终端：星链实现螺旋式自生，与运营商合作同时收购频谱资源 星链已成为SpaceX最大的营收来源。根据《星链卫星互联网部署及业务发展模式分析》（刘睿等，通信世界，2025年），据市场研究公司Payload的数据，星链已成为SpaceX最大的营收来源，2024年营业收入达82亿美元（其中65亿美元来自经常性业务收入，17亿美元来自设备销售），占SpaceX总营业收入的 $52.8\%$ 星链服务范围和规模持续快速壮大，2025年实现新增用户翻倍。根据《Starlink Progress Report_2025》，当前星链轨道上有超过9000颗近地轨道卫星，已在155多个国家开放服务。2025年全年，Starlink新增用户高达460万，总活跃用户数突破920万，仅用一年时间就完成了过去几年积累用户总量的翻倍。累计网络容量达到 $600+$ TBps，仅2025年一年就通过120次猎鹰9号发射增加了 $270+$ TBps的容量。航空和海事市场的增长或验证低轨星座在低延迟、高带宽方面的优势。根据《Starlink Progress Report_2025》，2025年，航空领域装备了1400多架商业飞机，这一数字是2024年的近4倍，同时完成36种机型、800多架公务机的改装，全年服务航空旅客超过2100万人次。海事领域连接了超过150,000艘船只，涵盖了从货轮、油轮到邮轮的各类船型，服务邮轮乘客超过2000万人次。 图14：星链业务订阅用户数（单位：万户） 数据来源：《StarlinkProgressReport_2025》，《星链卫星互联网部署及业务发展模式分析》，（刘睿等，通信世界，2025），广发证券发展研究中心 星链通过自我迭代实现性能和规模双生的螺旋式向上发展态势：实现规模提升、网速提升，再通过发射更多卫星实现更高的性能，从而进一步扩大应用规模的良性循环。根据《星链“战报”背后的电信业变局》（钱立富，IT时报，2026年）和《Starlink Progress Report_2025》，在用户规模大幅提升的同时，Starlink网速水平不降反升。报告称2025年高峰时段其下载速率中位值超200Mbps，提升幅度超过 $50\%$ ，上传速率中位值则超过30Mbps。对比全球知名网速测试机构Ookla公布的数据，2025年12月全球固定宽带下行速率中位值为115Mbps、移动宽带下行速率中位值为103Mbps。Starlink的下行速率已处于领先位置。Starlink网速水平的显著提升得益于SpaceX在2025年发射了超3000颗V2 Mini优化版卫星，为星座新增逾270 Tbps容量。根据《Understanding the SpaceX-Era Economy Part 2: Starlink and the Billionaire Broadband Battles》（SN Intelligence，2025），到2024年底，SpaceX的DTC星座（手机直连）比所有其他类似能力的运营商的总和大10倍，而由于其他公司几乎没有进展，这一领先优势在今天仍基本保持。 图15：星链累计网络容量 数据来源：《Starlink Progress Report_2025》，广发证券发展研究中心 图16：星链上传和下载速度 数据来源：《Starlink Progress Report_2025》，广发证券发展研究中心 图17：SpaceX的DTC星座比所有其他类似能力的运营商的总和大10倍 数据来源：《Understanding the SpaceX-Era Economy Part 2: Starlink and the Billionaire Broadband Battles》（SN Intelligence，2025年），广发证券发展研究中心 图18：星链速度不断提升的同时延迟不断下降 数据来源：《Understanding the SpaceX-Era Economy Part 2: Starlink and the Billionaire Broadband Battles》（SN Intelligence，2025年），广发证券发展研究中心 星链计划通过第三代卫星和地面网关站持续扩展网络，技术进步将使卫星容量较当前水平提升一个数量级。根据《星链卫星互联网部署及业务发展模式分析》（刘睿等，通信世界，2025年），SpaceX计划于2026年上半年启动第三代卫星发射，每颗新卫星均设计为向地面用户提供超过1Tbit/s的下行链路容量及超过200Gbit/s的上行链路容量，分别相当于第二代卫星下行链路容量的10倍以上、上行链路容量的24倍以上。此外，SpaceX计划使用星舰（Starship）发射第三代卫星，预计将为网络新增60Tbit/s的容量，这一数字是当前单次发射新增容量的20多倍。此外，第三代卫星将采用SpaceX的下一代计算机、调制解调器、波束成形技术和交换技术，并将采用低空运行的方式，进一步优化网络的延迟性能。 表 8: SpaceX卫星技术演进梳理表 卫星代际 具体版本 部署时间段 核心技术特征 关键性能参数 发射数量(截至2025年8月底) 早期试验星 Tintin 试验卫星 2018年 采用Ku频段,仅用于轨道与信号测试 单星容量不足1Gbit/s 2颗 一代星座 V0.9 2019年 部署于550千米轨道,无星间链路,依赖地面站中继 单星容量8Gbit/s 60颗 一代星座 V1.0 2020年-2023年初 Ku/Ka双频段通信,氪离子推进系统 单星容量20G~24Gbit/s,设计寿命5年 V1.0与V1.5合计4700多颗 一代星座 V1.5 2020年-2023年初 Ku/Ka双频段通信,氪离子推进系统;新增激光星际链路,实现卫星间数据直连 二代星座 V2Mini 2023年2月-2025年8月 配备E波段抛物面天线,先进激光星际链路,采用氩气霍尔效应推进器 单星容量96Gbit/s,推进器推力170毫牛顿(为一代2.4倍) 2611颗 二代星座 V2优化版 2024年-2025年8月 搭载Doppio双频芯片驱动的新型回程天线,升级航电/推进/供电系统,适配猎鹰9号火箭 单星容量维持96Gbit/s,猎鹰9号单次可搭载29颗(较原版+6颗) 1087颗 二代星座 蜂窝直连卫星(DirecttoCell) 2024年-2025年8月 定制相控阵天线+硅芯片+eNodeB调制解调器,支持Ku/E双频段,实现蜂窝基站功能 回程链路速率400Gbit/s,单星可同时处理10万路语音通话或10万小时高清视频流 674颗 三代星座 暂无 2026年及之后(计划) 采用下一代计算机、调制解调器、波束成形与交换技术,低空运行 单星下行链路容量超1Tbit/s,上行链路容量超200Gbit/s(分别为二代10倍+、24倍+) 0颗(未启动发射) 资料来源：《星链卫星互联网部署及业务发展模式分析》(刘睿等,通信世界,2025 年),广发证券发展研究中心 2025年是“手机直连卫星”的元年，SpaceX完成了第一代手机直连卫星的部署。根据《星链“战报”背后的电信业变局》（钱立富，IT时报，2026年）、《StarlinkProgressReport_2025》，2025年Starlink在手机直连卫星（Direct to Cell，DTC）业务上取得了快速且突破性的进展，打造了由650多颗卫星组成的第一代DTC星座，已在六大洲投入运营。目前已与全球27家移动运营商达成合作，已连接用户规模超过1200万人，其中月均活跃依靠直连服务的用户超过600万人。据wind，SpaceX计划在2027年推出第二代蜂窝式“星链”卫星通信系统，新一代系统的整体容量将较第一代卫星网络提升超过100倍，数据吞吐能力提高20倍以上。2026年1月，美国联邦通信委员会（FCC）已批准SpaceX的申请，允许其再部署7500颗第二代星链卫星，以进一步提升其全球互联网服务能力。根据《Understanding the SpaceX-Era Economy Part 2: Starlink and the Billionaire Broadband Battles》（SN Intelligence，2025），每个终端都配备了用于设备间通信（D2D）的机载eNodeB，与4G/LTE基站技术相同，使普通智能手机能够像在合作网络漫游一样通过卫星连接。SpaceX的D2C卫星通过激光链路连接到更广泛的星链网络，实现全球覆盖。 （1）与运营商合作：马斯克最早在2022年8月与美国主流运营商T-Mobile首席执行官的对话中向公众提出“手机直连星链网络”的设想，目标是“消除美国各地的移动蜂窝网络盲区”。2024年与T-Mobile合作开发并推出了蜂窝直连卫星（Direct to CellSatellites），2024年初发射了首批6颗具备手机直连卫星功能的卫星。Starlink通过与全球多地移动运营商合作一如美国T-Mobile、澳大利亚OP-TUS、日本KDDI、新西兰ONENZ、智利ENTEL、加拿大ROGERS等，向当地用户提供手机直连卫星服务。根据《星链“战报”背后的电信业变局》（钱立富，IT时报，2026年）报道显示 非洲电信业巨头Airtel Africa也与Starlink达成合作，双方将联手在14个非洲市场推出Starlink手机直连卫星服务。至此该服务已拓展至全球六大洲，可为约4亿人提供连接。 （2）收购频谱资源：Starlink在2025年通过收购获得了宝贵的移动通信频谱资源，从而具备了撇开传统运营商、独立向用户提供DTC服务的可能性。SpaceX在2025年下半年斥巨资从EchoStar公司手中收购了全球移动卫星服务（MSS）频谱许可，以及美国境内50MHz的独家S频段频谱资源。2025年11月还同意从EchoStar额外购买1695-1710MHz的15MHz AWS频谱。MSS频谱许可是卫星直接与手机通信的基础，是实现“星链直连手机”服务的关键。同时SpaceX所获频谱频段均在2GHz附近，其传播特性非常适合卫星网络覆盖。目前与Starlink合作的运营商大多使用2GHz附近的频谱资源，例如与T-Mobile合作便是借助其1910-1915 MHz(上行)和1990-1995 MHz（下行）频段提供卫星直连手机服务。拥有这些频段资源意味着SpaceX至少在美国可以摆脱传统运营商、独立向用户提供手机直连卫星服务。2025年10月，SpaceX已提交“Starlink Mobile”商标申请。马斯克曾暗示“用户未来可以不再依赖传统运营商，而是通过Starlink实现真正的‘全球漫游’”。2026年，Starlink将打造新一代DTC卫星星座，系统总容量相比第一代星座大幅提升，从而“在大多数环境下，实现完整的5G蜂窝网络连接，其体验可与当前的地面服务相媲美”。 图19：手机直连卫星于2025年实现第一代的部署 数据来源：《Starlink Progress Report_2025》，广发证券发展研究中心 图20：手机直运行原理 数据来源：《Understanding the SpaceX-Era Economy Part 2: Starlink and the Billionaire Broadband Battles》（SN Intelligence，2025年），广发证券发展研究中心 # （三）内部管理：硅谷式扁平化管理架构，自生增长同时少量并购补短板 组织架构采用“硅谷式”扁平化管理模式。根据《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），马斯克秉承简约高效的“硅谷模式”，在组织结构方面区别于传统航天企业，公司整体上采用扁平化管理结构。马斯克是首席运营官兼首席技术官，1名总裁负责行政工作，9名副总裁分别负责相关技术或业务领域工作，下属技术人员直接参与到产品的完成设计和制造中，公司内部没有通常意义上的部门划分，甚至没有组织机构图，各领域的员工平等地参与技术研讨、设计和开发等工作。马斯克根据在硅谷创业的经验，认为小型精英化团队的工作效率和准确度更高，一个技术过硬的小团队总是会打败技术中等的大型组织。 图21：商业模式驱动的颠覆性创新的实现机制 数据来源：《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），广发证券发展研究中心 自生增长和内部整合为主，少量外部并购补齐短板。根据《SpaceX全球专利战略与发展路径分析》（施颖杰，江苏科技信息，2025），SpaceX的收购案例数量有限，但均与其核心业务版图高度契合。 表 9: SpaceX的收购案例 收购标的 时间 主要业务 收购目的 Swarm Technologies 2021年 成立于2016年，主营超小卫星组网提供物联网（IoT）通信服务。其联合创始人和首席技术官发明的“小型卫星的姿态稳定和轨道分布”专利提出一种能够在卫星部署时利用简单机械系统实现稳定和有序的轨道分布的方法，对于大规模卫星星座的部署与维护具有重要价值，公司拥有当时业界最小的两向通信卫星并已部署商业服务。 SpaceX于2021年8月低调收购了该公司，这也是SpaceX历史上首次收购其他公司。收购一个重要动因在于获取其独特的小卫星通信技术和频谱资源。 Pioneer Aerospace 2023年 一家拥有悠久历史的降落伞制造及航天回收系统供应商，其前身可追溯到1938年，曾发明世界上第一款尼龙降落伞并为二战盟军提供装备。此后公司参与了众多NASA航天任务的回收系统设计与制造，是全球知名的航空航天回收系统供应商。 该公司在2018年被法国Safran集团出售、辗转易主，2023年陷入破产境地。SpaceX于2023年年末以约220万美元的价格收购了破产法庭拍卖中的PioneerAerospace。SpaceX的载人“龙”飞船回收也使用了公司提供的降落伞系统（通过二级供应商渠道）。收购后SpaceX可自由运用这些专利技术改进自己的载人飞船和火箭部件回收方案。 Akoustis Technologies 2024年 一家专注于射频（RF）滤波器特别是BAW（体声波）滤波器的美国公司，成立于2014年。主要涵盖滤波器技术，是制造高速无线通信设备（5G、WiFi6/7、卫星互联网终端）中射频前端模块的关键。目前，星链用户终端以及星座卫星都需要大量RF滤波器来确保信号在许可频段内工作且避免干扰。 2024年年底，公司因卷入专利侵权诉讼败诉而破产，SpaceX在2025年初通过全资子公司TuneHoldings以约3020万美元收购该公司主要资产。通过交易，SpaceX获得了大型晶圆厂（12.5万平方英尺洁净室）以及关键IP资产，实现星链终端关键组件的自主可控，减少对外部供应商的依赖。 资料来源：《SpaceX全球专利战略与发展路径分析》（施颖杰，江苏科技信息，2025），广发证券发展研究中心 # （四）持续迭代：鼓励创新无惧失败，猎鹰多构型，星舰多次试飞求突破 强调技术迭代和创新，对失败持宽容态度。根据《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），在面对提高技术迭代速度组织架构和组织文化提高创新效率风险时，马斯克持包容的态度，他认为“失败越多，就越可能接近成功。如果失败得不够多，说明还不够创新”。 猎鹰1火箭历经三次失败，猎鹰9火箭持续迭代。根据《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），2006年3月，SpaceX的猎鹰1号第一次发射失败；2007年3月第二次发射再次失败；2008年第3次发射依然失败；第四次发射幸运地成功了，猎鹰1号的发射成功使其成为全世界第一枚进入卫星轨道的私人公司研发制造的液体燃料火箭。根据《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年），猎鹰9号火箭从2010年6月首飞，历经v1.0、v1.1、FT、Block4和Block5共5种迭代构型。根据蓝箭航天招股说明书，截至2025年12月28日，“猎鹰-9”历史累计发射次数超500次，单枚助推器最高复用32次；“猎鹰重型”历史累计发射11次。 图22：猎鹰9号火箭形态 数据来源：《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年），广发证券发展研究中心 表 10：猎鹰9号不同版本迭代时间表 时间 构型 发射次数 发射情况 2010年6月-2013年3月 猎鹰-9V1.0 5次 1次部分成功（即第一次商业补给服务任务，CRS-1），4次成功 2013年9月-2016年1月 猎鹰-9V1.1 15次 1次失败（即第七次商业补给服务任务，CRS-7），14次成功 2015年12月-2018年2月 猎鹰-9FT构型（全推力） 24次 全部成功；此外，还有1次任务（AMOS-6）在全箭发射台静态点火时遭遇爆炸； 2017年8月-2018年6月 猎鹰-9构型4（Block4） 12次 全部成功 2018年5月-2024年7月 猎鹰-9构型5（Block5） 300次 1次失败，299次成功；此外，SpaceX公司在2020年1月还利用一枚构型5一子级（B1046.4）和模拟上面级执行了“载人龙”飞船的高空逃逸飞行试验（亚轨道） 资料来源：《猎鹰-9火箭二子级故障情况分析》（龙雪丹等，国际太空，2024年），广发证券发展研究中心 星舰通过11次试飞，技术验证取得阶段性突破。根据新华网、央广网等，截至2025年12月，“超重-星舰”已完成11次综合试飞。超重助推在第5、7、8次飞行试验中成功实现回收，后续第10、11次试飞进一步验证了着陆点火冗余性能、受控姿态翻转等关键技术，回收相关技术日趋成熟稳定；星舰飞船不仅此前两次完成海面软着陆，第10、11次试飞中均按计划实现海上溅落，成功验证了有效载荷部署、发动机在轨二次点火、热防护系统等核心能力，飞行闭环完整性显著提升。未来，SpaceX公司计划用“超重-星舰”替代猎鹰系列执行近地轨道发射任务，依托其不断优化的重复使用技术、逐步提升的任务成功率及更大的运载潜力，实现更低的发射成本和更高的发射效率，为后续高轨任务、深空探测及火星移民计划奠定基础。 图23：SpaceX星舰第10次试飞 数据来源：《美“星舰”第十次试飞》（央广网，2025年），广发证券发展研究中心 图24：SpaceX星舰第11次试飞 数据来源：《第11次试飞成功！“星舰”实现“活着回来”》（央视网，2025年），广发证券发展研究中心 表 11：星舰试飞任务梳理表 序号 试飞时间 时间间隔 原型机编号 重点测试内容 飞行试验结果 存在的问题 IFT-1 2023-04-20 B7/S24 全面收集火箭、发动机、计算机和地面系统性能等方面数据 全箭飞离发射台,最大飞行高度9km 起飞时3台发动机未启动;起飞后多台发动机工作异常,速度高度严重偏离飞行剖面;飞行约4分钟后爆炸解体 IFT-2 2023-11-18 212天 B9/S25 全面收集火箭、发动机、计算机和地面系统性能等方面数据;验证级间热分离 成功验证了热分离技术;星舰最大飞行高度达到148km 超重助推返回点火后,多发动机异常,引发快速计划外解体;飞行约7分钟后,星舰按计划排出多余液氧,排气口启动时星舰后部发生泄漏、起火,星舰解体 IFT-3 2024-03-14 117天 B10/S28 验证超重-星舰的入轨能力;测试星舰有效载荷舱门的开启和关闭;验证星舰头部贮箱到主贮箱 星舰最大飞行高度达到235km;星舰首次从太空重返大气层再入;星舰完成有效载荷舱门在轨 超重助推着陆点火时发动机提前关机;星舰返回期间发生不受控 的推进剂转移；尝试星舰发动机在轨重启 开关演示；星舰完成在轨推进剂转移演示 滚转，因此未进行发动机在轨重启；星舰隔热瓦脱落 IFT-4 2024-06-06 84天 B11/S29 验证超重-星舰的返回和重复使用能力 星舰和超重助推分别成功返回海 上实现受控溅落 超重助推上升和返回过程中各有 1台发动机异常；星舰前阻力舵 在返回过程中部分被烧穿；星舰 隔热瓦仍存在脱落现象 IFT-5 2024-10-13 129天 B12/S30 验证超重助推返回原场发射塔架 回收；验证星舰飞船预定位置精 准软着陆 超重助推成功返回发射场被“簇 子”捕获；星舰成功实现精准软 着陆 超重助推长排罩在返回过程中出 现结构破损，脐带接口处起火； 超重助推返回安全阀值设置错 误，险些导致放弃回收 IFT-6 2024-11-19 37天 B13/S31 再次验证星舰发动机在轨重启； 评估新型隔热瓦和隔热板；评估 新的系统设置 星舰猛禽发动机成功实现在轨二 次启动；星舰实现海面精准软着 陆 超重助推级放弃“簇子”捕获回 收 IFT-7 2025-01-16 58天 B14/S33 测试第二代星舰飞船；再次验证 超重助推原场发射塔架回收；部 署星链模拟器；验证猛禽发动机 的复用性能；评估阻力舵结构强 度 超重助推成功返回发射场被“簇 子”捕获 星舰飞船出现多台发动机异常关 机；后阻力舵传动机构附近有火 焰溢出；星舰飞船在上升阶段意 外解体 IFT-8 2025-03-06 49天 B15/S34 测试第二代星舰飞船；再次验证 超重助推原场发射塔架回收；部 署星链模拟器；测试真空发动机 燃料管路的硬件改进；含主动冷 却方案的金属瓦材料 超重助推成功返回发射场被“簇 子”捕获 星舰飞船出现多台发动机异常关 机；星舰飞船在上升阶段意外解 体 IFT-9 2025-05-28 85天 B14/S35 首次复用助推级，积累翻新和复 用经验；优化助推级飞行剖面(主 动控制翻转姿态、大攻角飞行)； 测试助推级着陆点火发动机故障 冗余能力；验证飞船级有效载荷 部署能力（8颗“星链”卫星质量 模拟器）；验证飞船级“猛禽” 发动机在轨二次点火；测试飞船 级再入热防护、替代瓦片及襟翼 应力 完成助推级主动姿态翻转和上升 段正常飞行；实现一、二级热分 离；未达成大部分试验目标，一 级返回点火时异常损毁，飞船级 重返大气层时解体 一级返回着陆点火阶段中圈1台 发动机未启动，遥测信号丢失后 损毁；飞船级主推进剂贮箱泄漏 和失压，导致姿态失控；有效载 荷舱门未打开，未完成部署演示； 飞船级再入时解体，热防护等目 标未验证 IFT-10 2025-08-27 91天 B16/S37 助推级受控姿态翻转及返回点 火；测试助推级着陆点火阶段发 动机冗余性能；验证飞船级有效 载荷部署能力（8颗“星链”卫星 质量模拟器）；验证“猛禽”发 动机在轨二次点火；测试飞船级 热防护系统及升级型襟翼，评估 多种金属隔热瓦方案 两级按计划完成海上溅落，实现 全部试验目标；成功部署有效载 荷模拟器；完成“猛禽”发动机 在轨二次点火；验证了热防护系 统及升级型襟翼性能 一级上升段外圈1台发动机异常 关机，返回及着陆点火时该发动 机均未重启；再入过程中飞船尾 部裙段及襟翼下方出现部分破 损；一级溅落后发生爆炸 IFT-11 2025-10-14 47天 B15.2/S 38 验证再次复用超重助推器；海上 溅落；为三代超重助推器验证着 陆点火流程；有效载荷部署能力 SpaceX第一次真正跨过了可复 用重型火箭的门槛。首先是热防 护系统经受住了极端高温；其次 飞船再入大气层过程中丢失部分 隔热瓦片 测试；猛禽发动机在轨二次点火 是发动机在再入后重新点火成 测试；热防护系统再入性能测试 功；助推器也实现受控落水。 资料来源：《太空探索技术公司运载火箭机构技术发展路线分析及启示》（张毅博等，宇航学报，2025年）；《“超重-星舰”第九次综合飞行测试失利情况分析》（龙雪丹等，瞰视界，2025年）；《“超重-星舰”第十次综合飞行测试情况分析》（龙雪丹等，瞰视界，2025年）；《三代“星舰”已在路上》（田丰，太空探索，2025年）；《美“星舰”实施第11次试飞》（新华网，2025年），《48天快速迭代：超重-星舰IFT-11谢幕二代星舰，为商业航天技术闭环铺路》（中关村商业航天产业联盟，2025），广发证券发展研究中心 # 三、低成本：可复用为要，商业模式为基，成熟化模块化通用化和少外包进一步降本 # （一）研发：大量应用成熟技术，践行“第一性原理”提出可复用技术 强调“为生产而设计”的制造理念，规模化制造放在研发首要地位，技术路线上注重成熟化、通用化和创新性。根据《SpaceX发展路径及启示》（孙美玉等，卫星应用，2022），SpaceX低成本的实现一是通过对成熟、通用技术的应用实现成本控制，避免前期过多投入。SpaceX在零部件和设备中大量使用成熟技术，例如主力发动机梅林1中喷注器是阿波罗登月舱发动机上的同款产品，燃料箱壳体的2195铝锂合金也是成熟材料。二是在设计和组装之前就充分考虑部件的通用化和重复利用。80%猎鹰1火箭的部件设计都基于重复使用原则，同时强调产品通用化，在动力系统选择、箭体设计、导航控制等方面都尽力做到与后续产品通用，避免重复投入。三是持续推进技术创新，通过轻质化卫星、一箭多星、重载火箭、火箭回收、载人飞船等技术进一步降低成本。 表 12：美国、欧洲、俄罗斯运载火箭发射价格对比 Table 1 Launch prices for launch vehicles from the United States, Russia, and Europe 性能指标 美国 欧洲 俄罗斯 “宇宙神”5 “德尔他”4H “猎鹰”9 “阿里安”5 联盟 质子 GTO运载能力(吨) 8.9 14 约11 10.5 3.25 6.27 LEO运载能力(吨) - 28 约11 21 8.2 - GTO运载价格(万元/千克) 12 16 7.8 8.4 16 6.7 LEO运载价格(万元/千克) 5.6 8 2.6 - 6.3 - 注：GTO表示同步轨道，LEO表示近地轨道；数据为作者根据相关公开资料整理；“—”表示没有报道相关数据；信息检索的时间为2025年11月 Note: LEO stands for low Earth orbit, and GTO stands for geostationary orbit; The author has compiled relevant publicly available materials, “—” indicates no relevant data reported; retrieved in November 2025 数据来源：《超越创新悖论：低成本推动商业航天高质量发展的实践与思考》（张超等，商业航天高质量发展战略研究，2025），广发证券发展研究中心 表 13: SpaceX使用成熟化技术的示例 主要内容 应用先进航空电子系统提高可靠性 能够在释放前保持系统的可靠性，第一级发动机点燃后，火箭被控制而不是释放飞行，直到确认所有的推进和箭上系统运行正常。如果发现任何问题，系统都会自动安全关机并卸载推进剂。 NASA喷注器技术 SpaceX的梅林发动机采用了NASA的喷注器技术。 隔热材料PICA-X SpaceX龙飞船采用的隔热材料PICA-X源自NASA艾姆斯研究中心早期研发的PICA材料。 发动机 猎鹰9号的梅林发动机继承了“阿波罗”登月舱下降发动机技术，“格里芬”/“猎狮”发动机为航天飞机F-1发动机的改造版 资料来源：《埃隆·马斯克与SPACEX的商业传奇》（埃里克，机械工业出版社，2015），《SpaceX全球专利战略与发展路径分析》（施颖杰，江苏科技信息，2025），《SpaceX与美国政府合作机制解析及启示》（卢俊先等，科技导报，2025），广发证券发展研究中心 提出实现核心部件回收复用即可大幅降低成本。根据《超越创新悖论：低成本推动商业航天高质量发展的实践与思考》（张超等，商业航天高质量发展战略研究，2025），SpaceX践行“第一性原理”的技术架构设计，第一性原理是指从系统中最基本的命题或原理出发进行逻辑推理的方法，其核心在于打破知识壁垒，回归事物本源寻求本质性解答。此前传统航天默认“火箭是一次性运载工具”，核心原因是传统固体火箭燃料虽然存储便利但推力有限，未思考其重复使用的可行性。马斯克认为发射成本的核心损耗在于“箭体与发动机的一次性报废”，若能实现核心部件回收复用即可大幅降低成本，而这一目标的关键正是解决液体火箭的可控回收问题。 根据《低成本运载火箭总体设计研究》（刘党辉等，国际航空航天科学，2017），目前，运载火箭回收方案主要有三种：一是火箭子级采用反推火箭实现垂直回收；二是给火箭安装水平翼和垂直尾翼，水平返回，类似于航天飞机；三是采用降落伞加气囊的回收方式，如飞船返回舱的方式。三种方式各有优缺点，SpaceX公司主要采用第一种方式，俄罗斯计划采用第二种方式，我国正在试验第三种方式。根据《超越创新悖论：低成本推动商业航天高质量发展的实践与思考》（张超等，商业航天高质量发展战略研究，2025），SpaceX主要专注于垂直反推技术实现“猎鹰”9号一子级陆海基回收并创重复发射20次纪录。在多次复用技术方面，一子级需要增加返回着陆支架；为了精确控制姿态，需要增加控制系统；为了检测和维修回收的一子级，也需要增加地面检测维修设备。同时先进复合材料因轻质高强、耐烧蚀及热防护性能优异被广泛应用，“猎鹰”9号运用2195铝锂合金使一子级结构质量比超15，实现再入复用目标。 SpaceX的回收复用技术核心聚焦于猎鹰9火箭一子级垂直回收（VTVL），通过持续的技术迭代形成了成熟且高效的实现体系。根据《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年）、《猎鹰-9火箭高密度商业发射经验分析》（徐侃等，国际太空，2025年），该技术以“动力控制+姿态调整+热防护+分级维护”为核心逻辑，依托9台Merlin1D+发动机提供精准制动动力，级间分离后通过重启中心及中圈发动机完成返回点火和着陆点火，配合发动机冗余切换机制保障减速过程的稳定性；钛合金栅格舵的优化升级的防热性能，结合鸭式机动设计大幅降低箭体碰撞概率，确保返回姿态精准可控；底部采用铬镍铁合金替代传统烧蚀热防护，级间段、着陆支架等关键部位增加热防护涂层，有效抵御返回过程中的高温环境；可折叠着陆支架采用螺栓连接设计，实现箭体在陆地回收场或海上平台的平稳支撑。在复用流程上，一子级着陆后运输至工厂执行分级检测维护（6次及以下A级、7-13次B级、13次以上C级），经静态点火测试验证性能后，重新投入发射任务，形成“发射-回收-检测-复用”的闭环模式。 表 14：猎鹰9号火箭回收复用核心技术模块 技术模块 具体方案 实现目标 动力控制 9台Merlin1D+发动机,支持返回点火、着陆点火及冗余切换 精准控制箭体减速,实现垂直着陆 姿态调整 钛合金栅格舵+鸭式机动 保障返回过程姿态稳定,降低碰撞风险 热防护系统 铬镍铁合金底部防护+关键部位热防护涂层 抵御高温,保护箭体结构完整性 着陆支撑 可折叠螺栓连接着陆支架 实现陆地/海上平稳着陆 复用维护 分级检测(A/B/C级)+静态点火测试 快速评估状态,缩短周转周期 资料来源：《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年）；《猎鹰-9火箭高密度商业发射经验分析》（徐侃等，国际太空，2025年），广发证券发展研究中心 表 15: SpaceX实现可回收能力的关键技术 主要内容 控制系统 第一级火箭在回收着陆的时候,其中三台发动机的推力是精确可调的,这样才能使庞大身躯的火箭在刚刚着地时的速度基本为零,平稳地降落在平台上。要实现发动机推力可调,就需要改变燃烧室、燃料泵等的设计,实时调节发动机内部的温度和压力,并调节燃料的流量。 先进材料 猎鹰9号是世界上第一种全面应用高强度的2195铝锂合金的火箭,结构质量很低,一子级包括发动机在内的结构质量比超15,或者说加注后390吨的重量中,只有21吨是箭体重量,第二级箭体也仅有3吨。尽管箭体很薄,却能承受将近6马赫下的控制、反推、再入,并在大气层内飞行数百千米并安全降落,还要在降落后检修以确认可以再次甚至多次发射,从而实现运载火箭第一级重复使用的目标。 热防护材料 可重复使用飞行器高速再入大气时,飞行器的表面会产生严重的气动加热,必须对再入飞行器采取防热措施。航天飞机首次采用了陶瓷热防护系统和材料,并获得了成功的飞行。但猎鹰9火箭通过精确的姿态控制以及发动机的数次点火反推,一子级火箭降速返回,比航天飞机进入大气层返回地面的速度低得多,因此降低了火箭返回的热防护难度。 降低液体燃料温度 升级版“猎鹰-9v1.2”与此前的“猎鹰-9v1.1”相比,动力增加了30%,从而保障火箭第一级在着陆平台上降落并回收。为了多带燃料,“猎鹰-9v1.2”把燃料箱的温度降低,燃料的密度变大,从而可以多带一些燃料。 资料来源：《低成本运载火箭总体设计研究》（刘党辉等，国际航空航天科学，2017），广发证券发展研究中心 猎鹰9号火箭回收复用技术历经13年迭代，从技术探索逐步走向规模化成熟应用，可明确划分为三大阶段。根据《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年）、《猎鹰-9火箭高密度商业发射经验分析》（徐侃等，国际太空，2025年），2010-2014年为回收技术探索期，先后开展伞降回收（失败）和动力回收试验，v1.0和v1.1构型完成了基础技术摸索，虽未实现成功回收，但为后续发展积累了关键数据；2015-2018年进入重复使用技术发展期，2015年实现首次陆上垂直回收，2016年完成首次海上回收，FT和Block4构型验证了复用可行性，旧箭使用率逐步提升至 $42\%$ ，平均复用周期缩短至6个月；2019-2024年为成熟阶段，Block5构型定型并成为唯一现役型号，回收成功率、旧箭使用率均稳定在 $95\%$ 以上，2024年一子级最大复用次数突破24次，平均复用周期降至40天，形成规模化复用能力。 从年度发展数据来看，2017年作为复用元年，旧箭使用率仅 $28\%$ ，平均复用次数1.1次；2020年旧箭使用率跃升至 $80\%$ ，平均复用次数1.8次，最大复用次数7次；2021-2024年进入高速发展期，旧箭使用率维持在 $93\%$ 以上，2024年实现132次发射中127次使用旧箭，平均复用次数达5.7次，最短复用周转周期仅14天，技术成熟度和运营效率实现跨越式提升。 图25：猎鹰9号火箭2010-2024年复用核心指标变化 数据来源：《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年），广发证券发展研究中心 复用技术的规模化应用从硬件成本分摊、运营效率提升、生产压力缓解三个维度推动发射成本持续下降，形成“复用次数越多、单位成本越低”的正向循环。根据《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》（朱雄峰等，Space International 国际太空，2023年）、《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等，导弹与航天运载技术（中英文），2025年），硬件层面，一子级占火箭总成本的 $60\%$ （约3000万美元），通过多次复用将单次发射硬件成本大幅摊薄，以一子级复用15次为例，仅需生产9台梅林1D发动机即可满足任务需求，而一次性使用则需135台，成本显著降低；运营层面，成熟的分级检修流程使单箭复用维护成本仅约25万美元，远低于新箭制造成本，且发射台设施通过优化设计，射后恢复周期缩短，进一步降低运营支出；生产层面，复用技术大幅缓解了一子级生产压力，2023年发射91次仅生产4枚新一子级，2024年发射132次仅新增5枚新箭，生产投入持续优化。 通过对比NASA和SpaceX可得出结论：可复用平台成本更低且效率更高。根据《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg，Oxford Review of Economic Policy，2022），对比一次性定制项目和基于可重复平台的项目，可重复的项目成本更低、速度更快，并且在更低的失败风险下实现规模化。文章对比了来自NASA和SpaceX的203次太空任务的证据，比较了成本、速度、进度安排和可扩展性，发现SpaceX的平台策略比NASA的定制策略便宜10倍、快2倍。此外，SpaceX的平台策略在财务上风险更低，几乎完全消除了超支的可能性。 (1)成本:SpaceX的火箭大幅降低入轨成本。文章撰写时期,发射到近地轨道(LEO),SpaceX猎鹰重型火箭每公斤成本比先锋号(NASA的第一代火箭系列)便宜700倍,比已退役的航天飞机计划便宜44倍,比土星五号火箭(于1969年阿波罗11号任务将人类送上月球的火箭)便宜4倍。SpaceX的平台战略在成本控制方面也优于NASA,成本超支情况显著优于NASA。 图26：发射到近地轨道（LEO）的每千克成本（千美元） 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg，Oxford Review of Economic Policy，2022），广发证券发展研究中心 图27：NASA与SpaceX成本超支分布 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg, Oxford Review of Economic Policy, 2022），广发证券发展研究中心 (2) 速度：平均而言，SpaceX项目耗时49.2个月（约4年），而NASA项目耗时82.3个月（约7年）。同时随着其平台的稳定，SpaceX的上市速度持续下降，趋向于2年。 图28：SpaceX项目推向市场的速度 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg，Oxford Review of Economic Policy，2022），广发证券发展研究中心 图29：NASA项目推向市场的速度 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg, Oxford Review of Economic Policy, 2022），广发证券发展研究中心 可复用平台挑战“铁三角”理论。“铁三角”有时也被称为“项目管理三角”或“三重约束”。铁三角的三个角由范围、成本和进度这三个变量组成。根据这一模型，这三个变量是相互关联的零和游戏。扩大范围被认为需要更多的成本和时间。相反，如果想要更快地完成某件事，则被认为要么成本更高，要么需要缩小范围，或者两者兼有。平台经济学表明，这种传统思维是错误的。SpaceX借助可复用平台提供的范围（太空货物的数量和种类）实现的是成本的降低和效率的提升。 图30：铁三角理论与可复用平台对比 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg，Oxford Review of Economic Policy，2022），广发证券发展研究中心 平台设计旨在通过模块化实现可重复性，随后表现出规模报酬递增的特性。这种可重复性的初始优势是增加同质化数量。一旦这种可重复性可预测，通过以不同方式组合模块，就可以大规模实现多样性在良性循环中，多样性会带来更大的数量。例如，SpaceX首先实现了猎鹰9号火箭的可重复和可靠发射，带来显著的成本下降，从而使价格降低，进而刺激了需求，例如来自小型、廉价卫星的需求。随后，SpaceX开始将不同尺寸的有效载荷捆绑发射，进一步降低成本。这些卫星足够小（不到500公斤），以至于在大多数猎鹰9号火箭（载重能力为22,800公斤）被较大有效载荷填满之后，它们可以“搭便车”进行发射，填补剩余空间并享受低成本进入轨道。猎鹰9号火箭投入运营后不久，小卫星市场经历了大幅增长，从2009年到2018年的复合年增长率达 $23\%$ 。在2017年，这些有效载荷占总发射次数的 $69\%$ ，但仅占总质量的 $4\%$ 。增长的最大来源是大型“星座”或者小卫星群的发射。随着平台不断扩大，其价值会成比例地增加。从一开始SpaceX的大目标就是实现多行星社会，特别是殖民火星。SpaceX的学习过程呈现出“学习阶梯”的形式一逐步采取有意识的、风险逐渐增加的行动，而这些行动随着时间的积累产生成比例更大的回报。 图31：平台在产量和品种矩阵中的作用 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg，Oxford Review of Economic Policy，2022），广发证券发展研究中心 图32：平台学习阶梯：SpaceX的逐步扩展（2002-2022） 数据来源：《How to Solve Big Problems: Bespoke Versus Platform Strategies》（Atif Ansar and Bent Flyvbjerg，Oxford Review of Economic Policy，2022），广发证券发展研究中心 # （二）制造：模块化通用化，通过大规模生产和并行系统实现规模经济 制造成本低+生产周期短共同推动规模效应和份额提升，形成降本良性循环。根据《埃隆·马斯克与SPACEX的商业传奇》（埃里克，机械工业出版社，2015），低成本的原因一方面在于规模效应，即SpaceX预算上有多次发射计划，价格会因为发射次 数较多而减少，另一方面则在于火箭的性能和高效运营，包括载重能力较高、制造成本低、每次发射所需工时少、飞行中高效表现等。其中，制造成本低得益于火箭设计用到了3个几乎相同的火箭级，可降低生产周期，从而制造更多火箭。而一旦SpaceX实现了以超低成本和较高产能进入太空，在市场竞争中份额逐步提升，更进一步增加发射计划，优势将不断巩固。 图33：SpaceX在制造端实现规模化降本的良性循环 数据来源：广发证券发展研究中心 模块化和通用化显著降低发射成本。根据《超越创新悖论：低成本推动商业航天高质量发展的实践与思考》（张超等，商业航天高质量发展战略研究，2025），国际航天领域广泛采用模块化和通用化设计方法，通过标准化组件适配多样化载荷需求，显著降低发射成本。根据《低成本运载火箭总体设计研究》（刘党辉等，国际航空航天科学，2017），运载火箭的结构设计对运载效率影响很大，因此一般采用模块化设计、新型复合材料、回收辅助结构设计等技术降低成本。在20世纪70年代末到80年代初，德国OTRAG公司开展研制模块化的低成本运载火箭，火箭由多个通用火箭推进模块（CRPU）构成，采用数十个甚至上百个CRPU由内到外的并联结构，期望通过模块化设计将成本降低至当时的1/10。与此同时，新一代运载火箭采用比传统火箭普遍少一级的一级半或二级半构型，通过减少火箭级数来提高可靠性。SpaceX系统贯彻“简单、低成本、高可靠”理念，通过建立准流水线生产使得单台发动机成本降至100万美元。 表 16: SpaceX使用通用化技术的示例 主要内容 发动机通用 猎鹰9号一级火箭采用状态统一的梅林发动机，与“猎鹰重型”实现一级通用化。猎鹰9号二级是第一级油箱的一个较短版本，并使用许多相同的模具、材料和制造技术。 商业化器件 商业化器件可实现通用化，猎鹰9火箭采用了高可靠性工业执行元件，而没采用成本高5倍的航天级元件，火箭研制成本得以进一步降低[。 3D打印 3D打印技术将原本发射卫星巨大耗资的花费大大地降低了，并且能充分、迅速地重复使用，例如发动机腔室、泵、主推进剂阀和喷射器等。 资料来源：《超越创新悖论：低成本推动商业航天高质量发展的实践与思考》（张超等，商业航天高质量发展战略研究，2025），《埃隆·马斯克与SPACEX的商业传奇》（埃里克，机械工业出版社，2015），广发证券发展研究中心 # （三）产业链：商业模式决定外包少，垂直整合供应链降本，自研发动机 SpaceX目前已形成集卫星研发制造、火箭发射、地面站建造和卫星运维于一体的产业链条，有效避免了庞大的供应链、传统的设计、叠加的外包订单等高成本环节，从根本上降低了实施星链计划的各类成本。 垂直整合供应链，通过 $85\%$ 内部生产大幅降低成本。根据《商业模式驱动的颠覆式创新范式——基于SpaceX的探索性案例研究》（柳卸林等，科技管理研究，2023年），SpaceX打破了传统发动机、电子设备、导航系统、地面支持设备等分系统由不同研制单位分别承担的模式，采用了纵向整合的高度集成的设计模式，独自承担绝大部分火箭和飞船的设计、生产制造。根据SKY BROKERS官网引援特斯拉和SpaceX早期投资者史蒂夫·朱尔维森介绍，马斯克计算出当时制造火箭所需的原材料实际上仅为火箭销售价的 $3\%$ 。通过实施垂直整合节约成本，实现约 $85\%$ 的猎鹰/龙飞船由内部生产，同时采用软件工程模块化方法（猎鹰9号使用9台梅林发动机，这些发动机在单发猎鹰1号上测试过，猎鹰重型火箭使用三级猎鹰9号助推器）可以大幅降低发射成本，同时仍享有 $70\%$ 的毛利率。垂直整合的另一个原因是马斯克认为可重复使用火箭无法用现有供应商的零部件制造。 垂直整合供应链的目的是控制成本和避免传统流程冗余的采购方式。根据《How New Start-Up Space Companies Have Influenced the U.S. Supply Chain》（BRYCE space and technology，2017），在许多情况下，初创公司追求垂直整合的原因至少有两个：一是控制成本。SpaceX实行垂直整合以确保对供应链的控制、降低成本，并高效管理其运载火箭和航天器的开发；二是绕过传统的合同和采购方式。例如，一些潜在的小型卫星运营商对长期成熟的主要承包商提交的提案不满意，认为这些提案过于复杂，并导致了不必要的成本负担。 图34：运载火箭和卫星的供应链层级 数据来源：《How New Start-Up Space Companies Have Influenced the U.S. Supply Chain》（BRYCE space and technology，2017），广发证券发展研究中心 图35：纵向整合供应链示意图 数据来源：《How New Start-Up Space Companies Have Influenced the U.S. Supply Chain》（BRYCE space and technology，2017），广发证券发展研究中心 以发动机为例，2002年，SpaceX启动首款自研发动机梅林系列的研制，采用燃气发生器循环与RP-1煤油+液氧推进剂组合，以低成本入轨为核心目标逐步完善技术。根据《梅林和猛禽液体火箭发动机技术研究与启示》（鲍丙亮等，空天动力联合会议·液体推进相关技术，2020年），早期的梅林1A与1B为过渡型号，通过烧蚀冷却技术与针栓式喷注器设计完成基础验证，海平面推力覆盖33.1-35.6吨；2008年推出的梅林1C实现关键技术突破，采用再生冷却喷管与大尺寸真空喷管设计，推重比提升至75，真空比冲达336秒，成功支撑猎鹰1号、猎鹰9号V1.0火箭实现入轨，成为公司首款成熟的大推力发动机。后续迭代的梅林1CBlockII进一步将推力提升至55.7吨，推重比突破96，为系列化发展奠定性能基础。 2010年后，梅林系列进入成熟复用阶段，聚焦商业航天规模化运营需求持续优化。根据《梅林和猛禽液体火箭发动机技术研究与启示》（鲍丙亮等，空天动力联合会议·液体推进相关技术，2020年），梅林1D型号创新研发自主涡轮泵与燃烧室，室压提升至9.72MPa，实现40%深度节流能力，海平面推力达66.7吨，推动猎鹰9号V1.1火箭近地轨道运力从10吨提升至13吨；巅峰型号梅林1D+将室压优化至10.8MPa，海平面推力增至77.2吨，推重比高达180，挖潜试验中更是实现109吨推力与232的推重比，成为全球推重比最高的液体火箭发动机之一。该阶段同步攻克多机并联、发动机冗余设计（可承受2台发动机关机）、重复使用等核心技术，支撑猎鹰9号实现垂直回收，使猎鹰9号V1.1全推力版近地轨道运力提升至22.8吨，确立了商业航天发射市场的核心竞争力。 图36：梅林发动机涡轮泵 数据来源：《梅林和猛禽液体火箭发动机技术研究与启示》（鲍丙亮等，空天动力联合会议·液体推进相关技术，2020年），广发证券发展研究中心 图37：梅林1D发动机 数据来源：《梅林和猛禽液体火箭发动机技术研究与启示》（鲍丙亮等，空天动力联合会议·液体推进相关技术，2020年），广发证券发展研究中心 为满足下一代星舰(Starship)、超重型火箭及火星殖民的长远需求,SpaceX于2009年启动猛禽发动机研发,开启动力系统技术革命。根据《梅林和猛禽液体火箭发动机技术研究与启示》(鲍丙亮等,空天动力联合会议·液体推进相关技术,2020年),2012年,项目确定液氧甲烷推进剂路线(适配火星原位资源利用),采用全流量分级燃烧循环这一先进技术路径,2016年完成首次全系统试车,2019年实现飞行测试并推动星跳者(Starship Hopper)完成150米跳跃试验。猛禽发动机核心性能显著突破,海平面推力达2000kN,真空比冲380秒,推力调节范围覆盖 $25\% - 100\%$ ,通过过冷推进剂技术提升推进剂密度与发动机稳定性,同时广泛应用3D打印技术制造推力室、涡轮等核心部件(40%重量零件为3D打印),实现结构紧凑化与成本可控。作 为全球首款量产的全流量分级燃烧发动机，猛禽发动机不仅解决了梅林系列推力偏低、比冲不足、积碳严重等痛点，更构建了支撑重型运载与深空探索的动力基础，为SpaceX火星计划与商业航天产业升级提供关键支撑。 液氧煤油与液氧甲烷是下一代液体火箭一级主动力发动机的核心技术路线，核心差异集中在推进剂特性、技术方案、性能指标及应用场景。根据《液体火箭主动力发动机发展思考》（杨亚龙等，航天技术与工程学报，2025年），液氧煤油路线依托成熟的富氧补燃循环技术，已解决积碳结焦问题，密度比冲优势显著，适配近地轨道重复使用任务；液氧甲烷路线无结焦积碳困扰，理论比冲更优，支持更多次起动，且推进剂可在深空原位制取，适配行星际探测，但全流量补燃循环技术仍处关键技术攻关阶段。两者均具备重复使用能力，成本控制均聚焦研发制造与使用维护环节，液氧煤油短期成本可控，液氧甲烷长期降本潜力更大。 表 17：液氧煤油与液氧甲烷技术路线对比 对比维度 液氧煤油技术路线 液氧甲烷技术路线 推进剂特性 航天煤油冰点 甲烷冰点-182℃,沸点密度426kg/m³;结焦极限温度978℃,无结焦积碳问题,处理便捷 核心性能 密度比冲3608×10³kg·(m²·s)-1;理论比冲3489m/s(混合比2.6);目标推重比不低于89 密度比冲2930×10³kg·(m²·s)-1;理论比冲3595m/s(混合比3.2);目标推重比达到140 安全风险 无明确爆炸容积百分比记录,燃料常温存储,安全性高</td