> **来源:[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 商业运载火箭专题报告总结 ## 核心内容概述 本报告主要分析全球商业航天产业的发展现状与趋势,特别是运载火箭的技术发展和成本控制。商业航天产业链分为四个环节:电子元器件、材料及燃料厂商;卫星研制商、发射服务提供商和地面设备制造商;卫星运营商与卫星应用服务提供商;终端用户。运载火箭作为进入空间的入口,是连接卫星制造与应用的关键环节。由于我国运载火箭运载能力偏低,亟需发展可重复使用液体运载火箭,以满足星座大规模部署所需的“低成本、高可靠、高频次”发射需求。 ## 主要观点 - **运载火箭是商业航天发展的瓶颈**:目前我国现役运载火箭运载能力不足,急需发展中大型可重复使用液体运载火箭。 - **火箭发动机是运载能力的核心**:液体火箭发动机是当前运载火箭主级或上面级的主要动力,其性能直接影响火箭的运载能力和成本。 - **液体火箭发动机优于固体火箭发动机**:液体火箭发动机具有更高的比冲和更灵活的控制性能,更适合重复使用和高可靠性需求。 - **液氧/甲烷发动机是未来发展方向**:相比液氧/煤油和液氧/液氢,液氧/甲烷发动机具有更高的冷却性能、更低的结焦风险、更高的比冲等优势,是下一代液体运载火箭的理想动力选择。 - **SpaceX 是全球商业航天的领军者**:SpaceX 通过火箭回收复用技术与高效运营,实现了低成本、高可靠、高频次的发射能力,推动了商业航天的快速发展。 - **中国商业航天进入高速发展期**:2014年后,中国航天产业向民营资本开放,商业航天公司数量迅速增长,未来几年将集中首飞。 ## 关键信息 ### 1. 全球商业航天产业现状 - 全球航天产业总收入为3840亿美元(2022年),其中卫星产业占比约73%。 - 发射服务产值仅占整个航天产业的1.5%~2%,但运载能力是制约星座大规模部署的关键。 - SpaceX 的“猎鹰”-9 系列火箭已发射263次,成功率达99.2%,其中一子级回收219次,复用194次。 - “星链”计划的实施推动了 SpaceX 的发展,其商业闭环为未来火星探索提供了资金支持。 ### 2. 火箭发动机技术分析 - **固体火箭发动机**:结构简单、可靠性高,适合快速发射小卫星,但技术难度和成本随推力增加而上升。 - **液体火箭发动机**: - **液氧/液氢**:比冲最高,但系统复杂、成本高,不适用于低成本发射。 - **液氧/煤油**:综合性能优秀,是当前主流,适合大规模、低成本发射。 - **液氧/甲烷**:比冲略高于液氧/煤油,冷却性能优异,适合重复使用和深空探测任务。 ### 3. SpaceX 发展历程 - SpaceX 由埃隆·马斯克于2002年创立,经过20年发展,成为全球运载火箭的领军企业。 - 从“猎鹰”-1 到“猎鹰”-9 和“猎鹰”重型系列,SpaceX 实现了多次成功发射与回收。 - 通过突破发动机重启、推力控制、火箭下降控制系统等关键技术,SpaceX 实现了火箭的垂直回收。 - “猎鹰”-9 火箭的复用比例已达94.12%(2023年),并已实现“一箭十七飞”。 ### 4. 中国商业火箭发展 - 中国商业航天自2014年起进入快速发展阶段,民营火箭公司数量增长迅速。 - 国内大多数公司从研制小型固体火箭开始,逐步向液体火箭升级。 - 国内液氧煤油发动机技术已达到世界先进水平,正在研制500t级和240t级发动机。 - 国内液氧甲烷发动机技术取得突破,如蓝箭航天“天鹅”12号、星际荣耀“焦点”1号等已成功试车。 ## 投资建议 - **重点推荐公司**:航天电器、航天电子、中航高科、国博电子、新雷能。 - **推荐理由**:火箭制造的上游企业将率先受益于商业航天的快速发展,这些公司分别在连接器、电子设备、碳纤维预浸料、T/R组件和特种电源领域占据龙头地位。 ## 风险提示 - 火箭研制进度不及预期。 - 可靠性不足。 - 星座建设进度不及预期。 - 下游卫星应用市场拓展不及预期。 ## 图表与数据 - 图1:商业航天产业链。 - 图2:2023年全球航天产业收入构成。 - 图3:2023Q1和Q2全球火箭发射次数。 - 图4:2023Q1和Q2全球航天器发射总质量(kg)。 - 图5:长征一号火箭结构示意图。 - 图6:液体火箭与固体火箭对比。 - 图7:固体火箭结构图。 - 图8:液体火箭发动机分类。 - 图9:猛禽发动机系统构成。 - 图10:挤压式与泵压式供应系统示意图。 - 图11:RL-10氢氧发动机。 - 图12:航天飞机发射配置(采用SSME氢氧发动机)。 - 图13:我国氢氧发动机。 - 图14:苏联RD-170发动机。 - 图15:美国F-1发动机。 - 图16:国内液氧煤油发动机外形图。 - 图17:猛禽1型与2型对比图。 - 图18:BE-4液氧甲烷发动机。 - 图19:蓝箭航天TQ-12液氧甲烷发动机。 - 图20:星际荣耀JD-1液氧甲烷发动机。 - 图21:星际荣耀JD-2液氧甲烷发动机。 - 图22:猎鹰系列运载火箭。 - 图23:“猎鹰”9及重型成功发射统计。 - 图24:“星舰”飞船级与“超重”火箭级。 - 图25:卫星发射成本。 - 图26:Starlink星座与OneWeb星座对比。 - 图27:“猎鹰”-9一子级海上回收轨迹图。 - 图28:“超重-星舰”在发射捕获塔旁与发射捕获塔结构。 - 表1~表17:涵盖液体与固体火箭发动机对比、推进剂参数、循环方式、不同型号发动机参数、国内商业火箭公司情况等。 ## 总结 商业运载火箭的发展正推动全球航天产业向低成本、高可靠、高频次的方向迈进。SpaceX 通过技术创新和高效运营,成为全球商业航天的标杆,其火箭回收技术大幅降低了发射成本。我国也在积极发展液氧/煤油和液氧/甲烷发动机,提升运载能力,助力深空探测和载人登月等重大任务。随着商业航天的加速发展,火箭制造的上游企业将迎来新的发展机遇,建议关注航天电器、航天电子、中航高科、国博电子和新雷能等重点公司。