源起基金重點關注商業航天細分賽道 —— 商業發射

2022-10-06 22:05:05

2015年開始，中國第一批民營商業火箭企業開拓者出現，成為推動中國航天發展的重要力量。特別是衛星互聯網納入新基建后，商業發射市場規模日益增長，但現有的火箭運力仍有很大的缺口，這給民營商業火箭企業帶來了更多的發展機會。加之國內大量鼓勵性政策出臺，進一步點燃民營商業火箭企業發展的熱情。

商業發射概述

據國家國防科工局及軍委裝備發展部聯合發布的《關于促進商業運載火箭規范有序發展的通知》，商業發射的定義為企業通過自有資金、社會資本或合資合營等模式，按照國家安全監管要求和市場運作機制，實施的運載火箭相關研制生產及以盈利為目的的航天發射等行為。火箭商業發射機構根據類型可分為國營商業發射機構和民營商業發射企業。

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中國商業發射發展歷程

中國商業發射起步較晚，2015年才起步，現在仍處于早期發展階段，但是在政策扶持下，行業中涌現出大批具有潛力的商業發射企業。

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圖|中國商業發射發展歷程，源起基金整理

中國商業發射政策分析

為支持和保障商業發射行業規范健康發展，中國政府相繼出臺了《民用航天發射項目許可證管理暫行辦法》、《國務院關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》、《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015-2025年）》、《關于加快推進“一帶一路”空間信息走廊建設與應用的指導意見》和《關于促進商業運載火箭規范有序發展的通知》等多項政策，鼓勵航天產業商業化發展，促進火箭制造、火箭發射等行業規范化發展，中國商業發射行業未來發展空間廣闊。

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來源：源起基金整理

全球發射市場格局及我國主要痛點

從全局看運載火箭發射市場，2020-2021年全球各國火箭發射活動次數整體格局變動不大，中、美兩國地位穩定，總和占比超七成。然而火箭運力方面，我國與美國相距甚遠。2020-2021年全球各國載荷發射格局穩定，美國處于絕對優勢地位，載荷發射數量占比超60%；而我國位列第三，載荷發射數量僅占全球發射總數量的約6%。

因此，在與美國發射次數基本相同的情況下，載荷發射數量的差距反映了我國火箭運載能力方面的薄弱。縱觀全局，我們認為運載能力不足是我國運載火箭現階段的主要痛點。

圖｜中關村領創商業航天產業發展聯盟《2021中國商業航天產業發展報告》

置身中國，火箭行業發射需求強勁，但供給不足，火箭運力缺口大，提升運力可成為商業火箭公司主要的技術發展方向。現階段，通信、導航、遙感衛星的商業化應用刺激了各行業對衛星星座的發射需求。

隨著2020年“衛星互聯網”納入新基建范疇，以“星網工程”為代表的低軌衛星互聯網成為當前及未來航天發射市場的主要需求者。然而我國航天發射市場運載能力缺口較大。以衛星規模12,000顆、單星質量200kg、軌道高度700km、組網周期7年的星座為例，平均每年對火箭運力的需求將達到343t/700km。而根據火箭運力統計表估算，2021年間我國衛星發射火箭的總運力約為140.4t/700km，不及未來所需運力的1/2。由此可見，火箭行業需求強勁，但供給不足，若不盡快實現技術突破，將有可能放緩我國衛星組網的步伐、抑制其他商業航天活動的發展。因此，提升火箭運力或可成為商業火箭公司主要的技術發展方向。

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圖｜2021年國內發射衛星的火箭運力統計表，《衛星與網絡》雜志2021年12月刊

商業發射行業未來發展趨勢

1. 發射成本降低

運載火箭的成本主要包括火箭成本、發射成本、測控成本及發射保險成本等，以SpaceX獵鷹9號運載火箭為例，在發射成本中火箭成本占比約53%，因此降低火箭成本可大幅降低火箭發射成本。為有效降低運載火箭的研發、制造成本，部分企業開始采用配套產品通用化的設計，實施配件批量化生產，如SpaceX根據火箭零部件的重要性對箭體結構及核心硬件進行分類處理。

火箭發射成本方面，作為SpaceX發射成本最高的獵鷹九號運載火箭每公斤發射成本依然低于世界任何國家，約為3000美元，而我國民營航天企業每公斤發射成本超過15,000美元，是SpaceX獵鷹九號發射成本的5倍。實現一級火箭回收是降成本的關鍵，火箭的回收與復用技術可大幅降低發射成本。隨著成本降低后所獲市場利潤空間的增加，商業運載火箭企業逐漸開始采用通用化火箭配套產品設計以降低火箭發射成本，并以火箭回收與復用技術為主要研制方向，促進中國商業發射行業市場利潤空間進一步擴大。

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圖 | 全球主流火箭成本對比，Visual Capitalist

2. 大中型火箭發射成為行業趨勢

運載能力方面，我國民營火箭運力均值約0.5t/LEO，不及SpaceX獵鷹九號運載火箭的1/40。過去一年，SpaceX獵鷹九號運載火箭創下了單次發射衛星數量最高的世界紀錄——143顆，而我國的最高紀錄為1箭22星，由長征八號遙二運載火箭完成。

根據各公司官方數據，SpaceX獵鷹九號火箭近地軌道運力達到了22.8噸，接近我國目前運載能力最大的長征五號火箭（近地軌道運力為25噸），重型獵鷹火箭運力則達到了63.8噸。相比之下，我國民營火箭的運載能力顯得十分薄弱，近地軌道運力均值只有0.5噸左右，不及獵鷹九號的1/40，更遠不及獵鷹重型火箭。

科技水平的快速提升及日益增強的太空經濟活動需求刺激航天產業蓬勃發展，中國體制內外航天企業相繼推出星座計劃，據公開數據顯示，國有企業衛星工程需發射超550顆衛星，民營企業需發射近2500顆衛星，衛星總重量約600噸。面對大量的衛星發射需求，以中國火箭現有運載能力，約需10年的時間才可將全部衛星發射升空，火箭運力缺口大。中國政府鼓勵民營企業及社會資本參與衛星發射服務行業，既可有效利用有限資源，又可高效推動新興技術的應用。

中國星座計劃的星座軌道多為LEO低軌道，低軌衛星在軌生命周期短，衛星企業需在最短衛星折舊期內將計劃中所有的衛星發射升空。衛星發射及現有火箭運力缺口的刺激下，發射運載能力為2000-50000千克的中大型火箭成為行業未來發展趨勢。