商业运载火箭发展提速，打破商业航天运力瓶颈-山西证券-2023.11.2-56页_2mb

商业运载火箭专题报告总结

核心内容

商业运载火箭的发展是推动商业航天产业进步的关键。目前，我国在运载火箭运力方面存在不足，亟需发展可重复使用的大中型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”发射能力。运载火箭是连接卫星制造与卫星应用的中枢环节，对航天产业的整体发展具有重要意义。

主要观点

• 商业航天瓶颈在火箭运力：火箭运力不足是制约商业航天发展的主要瓶颈，尤其是在星座部署需求激增的背景下。
• 火箭发动机是关键：火箭发动机的研发是运载火箭发展的核心，其中液体火箭发动机在性能和可重复使用性方面具有明显优势。
• SpaceX的创新技术：SpaceX通过火箭回收复用技术显著降低了发射成本，其“猎鹰”系列火箭已实现多次成功发射和回收，成为全球运载火箭的标杆。
• 液氧/甲烷发动机前景广阔：液氧/甲烷发动机具有低成本、易维护、适于重复使用等优点，成为下一代液体运载火箭的理想动力选择。
• 国内商业火箭发展迅速：中国商业航天进入高速发展期，民营火箭公司正逐步从固体火箭向液体火箭过渡，推动行业整体升级。

关键信息

1. 商业航天产业链

• 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（政府、企事业单位、个人）

2. 全球航天产业收入构成

• 2022年全球航天产业总收入为3840亿美元，其中卫星产业占比73%，达2810亿美元。
• 发射服务业收入约为70亿美元。

3. 火箭发动机类型

• 固体火箭发动机：结构简单、可靠性高、便于机动部署，但可控性差、难以重复使用。
• 液体火箭发动机：比冲高、可控性强，适合大规模、低成本发射任务，分为液氧/液氢、液氧/煤油和液氧/甲烷等类型。

4. 液氧/液氢火箭发动机

• 比冲最高，性能优异，但存在低温、易泄露、高成本等缺点。
• 国外典型型号包括美国的SSME、苏联的RD-56、日本的LE-7等。

5. 液氧/煤油火箭发动机

• 无毒、绿色环保，燃烧产物为水蒸气和二氧化碳。
• 国外典型型号包括苏联的RD-170、美国的F-1、俄罗斯的RD-180等。

6. 液氧/甲烷火箭发动机

• 不易结焦积碳，适合重复使用，比冲较高。
• 国外代表型号有美国的Raptor、蓝色起源的BE-4等。

7. SpaceX的发展历程

• 自2002年成立以来，SpaceX研发了“猎鹰”系列火箭，成功实现火箭回收复用。
• “猎鹰”9系列火箭在13年中已发射263次，成功率高达99.2%。
• “星链”计划的成功为SpaceX的商业闭环提供了支持，同时对军事应用有潜在价值。

8. 国内商业火箭发展

• 2014年后，中国航天产业向民营资本开放，商业航天进入快速发展期。
• 国内大多数民营火箭公司从研制小型固体火箭开始，逐步向液体火箭发展。
• 2023年前三季度，全国民营火箭共发射10次，成功9次，创下新纪录。

投资建议

• 航天电器：推荐为航天连接器龙头，评级为增持-A。
• 航天电子：推荐为航天电子设备配套龙头，评级为增持-A。
• 中航高科：推荐为碳纤维预浸料龙头，评级为增持-A。
• 国博电子：推荐为T/R组件龙头，评级为增持-A。
• 新雷能：推荐为特种电源巨头，评级为买入-A。

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

图表目录

• 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
• 图5：长征一号火箭结构示意图
• 图6：液体火箭和固体火箭对比
• 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（世界第一台氢氧发动机）
• 图12：航天飞机发射配置
• 图13：我国氢氧发动机
• 图14：苏联RD-170
• 图15：美国F-1
• 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“猎鹰”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

表格目录

• 表1：液体火箭发动机和固体火箭发动机对比
• 表2：不同推进剂的物理性质
• 表3：不同推进剂组合发动机理论比冲对比
• 表4：不同循环方式的原理和结构示意图
• 表5：不同循环方式的适用范围及优缺点
• 表6：国外氢氧发动机工作参数与发展历程
• 表7：国内外典型液氧/煤油发动机参数对比
• 表8：液氧/甲烷和液氧/煤油特性对比
• 表9：不同型号“猛禽”发动机的参数指标
• 表10：“猎鹰”-9火箭复用情况
• 表11：SpaceX公司发射任务统计表
• 表12：SpaceX火箭低成本的原因分析
• 表13：“猎鹰”-9子一级重复使用突破的三大关键技术
• 表14：国内主要商业火箭公司
• 表15：国内主要商业火箭公司液体发动机研制进度
• 表16：国内民营火箭公司发射统计表
• 表17：重点覆盖公司盈利预测及估值