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运载火箭商业发射历程与市场格局及中国商业发射布局

作者:马大哈 发布时间:2018-05-15
核心观点 火箭商业化具有发射成本低和履约周期短两大特点。盈利是商业化的首要目标。为达到盈利、抢占市场份额等目的,商业发射有发射成本低和履约周期短两大特点。火箭运营商通过压缩成本、复用火箭等方式降低发射成本,以提升发射盈利能力;通过采用固体火箭,并利用标准化、通用化、模块化三大方法改进现有火箭,以缩短发射周期。 美俄欧走在商业发射队伍前端,SpaceX引领纯民营商业发射潮流。自上世纪60年开始,美俄欧成为全球商业发射的主要力量,美国联合发射联盟、欧洲阿里安航天、俄罗斯国际发射服务等多家企业向国际市场提供火箭发射服务。其中,SpaceX作为纯民营商业发射的典型代表,受益于NASA授予的运输合同、政府利好政策等多重外因,以低成本、可重复使用技术建立市场竞争优势,搅动全球商业发射市场,迫使传统发射商相继进行商业化改造。 下游需求倒逼火箭发射商业化,全球百亿美元市场蓄势待发。卫星产业作为航天经济的主动脉稳步增长,带动全球航天产业发展,其中火箭商业发射是各细分产业的基础。近年来小卫星如雨后春笋破土而出,众多新兴卫星星座相继进入实施阶段,引爆小卫星发射需求,同时叠加快速空间响应作战的军事战略需求,整体下游市场倒逼火箭发射商业化。据FAA数据预测,未来十年内将有2619颗载荷等待发射入轨,总商业发射次数为412次,我们预计全球总商业发射市场空间超过250亿美元。 中国商业发射加速追赶。中国商业火箭发射也正在加速追赶中:长城工业、航天科工火箭公司、中国长征火箭公司技术依托航天国企,以快舟、长征火箭提供多元化商业发射服务,坚持商业化运营;民营企业蓝箭空间科技、零壹空间、翎客航天也迅速进场,相继实现突破。国内技术支持、政策鼓励,未来有望打造出中国版SpaceX。 投资建议:我国航天集团的商业发射公司和民营企业相继成立,且不断实现低成本、快速响应的目标,结合未来发射需求,我们看好商业发射产业发展,产业链上下游均将持续受益。 风险提示:小卫星发射需求不及预期;国内政策支持不及预期;商业火箭研制和交付进度不及预期。 1、火箭商业化概述 1.1火箭商业化途径:“航天商业化”和“商业航天” 火箭的商业化:两层内涵+两种途径。运载火箭商业化包含两层含义——火箭研制商业化和运营商业化,火箭的商业化可分为两种实现途径: “航天商业化”:原本只为政府、军队、国家安全需求服务的航天基础设施向商业市场开放,原本只为政府服务的航天制造企业、航天系统运营企业也向商业市场寻求合同,而政府和军队作为大客户进入市场,按商业规律进行招标和采购。该途径下火箭商业化运营者绝大多数是国家传统航天机构或企业。 “商业航天”:按照市场化模式来组建新的航天企业,按照市场化规律来从事投融资、收购、合并、分立、招投标、议价、赔偿、研发、协作、制造、运营等活动,投资者和企业可以自由进入和退出。该途径下火箭商业化运营者绝大多数是民营企业。 盈利是火箭商业化的目标。无论是“航天商业化”,还是“商业航天”,火箭商业化是以盈利为目的,从而用市场取代“国家计划”。为了实现盈利,火箭产业技术升级、成本压缩、客户个性化服务及产品周期缩短等都是必然过程。 1.2火箭商业化两大看点:发射成本低,履约周期短 火箭商业发射市场中,主要有两大看点:发射成本低、履约周期短。 看点一:发射成本低 运载火箭发射的成本涵盖研制、发射和测控三大环节。发射一次运载火箭主要成本包括:运载火箭的研制成本(单价)、发射成本、测控成本。组成运载火箭的部件均需要高精尖的技术,在经历预研、生产、组装、测试、发射等各个阶段,每一阶段都需要花费大量的经费。 SpaceX拉低火箭发射成本。目前,SpaceX的猎鹰-9火箭每次发射价格约6200万美元,成本较低,使得欧美主流火箭发射商纷纷降低发射成本。欧洲阿里安-5火箭供较小型卫星(3500kg以下)使用的整流罩下部位置费用为9000万美元。欧洲目标是将阿里安-6(双助推)和(四助推)的发射成本分别控制在7500万欧和9000万欧元(约1亿美元)。美国宇宙神-5的价格在2015年执行天鹅座货运飞船发射任务时从1.5亿美元已降至近1亿美元。此外,仍在研制中的商业火箭未来均将大幅降低发射成本,参与商业竞争。 火箭硬件设备是主要费用项。发射费用中,若不考虑测控成本、人力成本、基础设施成本等,火箭推进剂成本占比很低,火箭整体硬件是最主要的成本。根据ULA发布的一般二级火箭成本结构分析数据,火箭一级中推进剂占比仅为0.7%,其他部分均为火箭硬件设备成本,其中发动机成本占比最大,达54.3%。在火箭二级中,推进剂占比也仅为0.2%。 发展可重复使用运载火箭是降低发射成本的最佳出路。如果能够回收火箭,经过简单维修后重复使用,则可减少一次性使用后抛弃昂贵箭体、发动机及电气设备造成的浪费,通过多次使用分摊费用来极大降低发射成本。据SpaceX发布的数据,如果回收并低成本重复使用猎鹰-9的第一级,可降低发射成本80%,如果第一级和第二级都能回收并低成本使用,则可降低发射成本99%。 看点二:履约周期短 运载火箭技术含量高,研制周期长。运载火箭的研究、设计、制造和试验等是一个高技术含量的综合性工程。一般而言,一个新型号的运载火箭研究需要经过论证、立项、方案设计、初样设计、试样设计等几个主要阶段,总研制周期约6-10年时间。中国新型长征五号重型运载火箭研究周期达10年,而长征六号等技术难度相对较低的小型运载火箭的总研制周期也近6-7年时间。 火箭商业化提升研发效率,火箭研制周期缩短。火箭商业化公司通过较少管理层级,大幅提高管理效率,缩短了火箭研制周期。SpaceX的猎鹰9中型运载火箭从方案设计到首飞,仅用了4年半时间,比长征六号小型火箭的研制周期还短。 小型运载采用固体火箭,实现快速响应。商业发射市场上,通常利用“弹改箭”方式发展而来的固体运载火箭发射较小的载荷,如米洛陶系列火箭。这种在已有导弹基础上开发的商业火箭,技术成熟,可靠性高,研制周期短;而固体火箭自身又具有燃料可长时间存储的优势,所以又可缩短发射周期;使得整体履约周期得到压缩,可实现快速响应需求。 大型运载采用液体火箭,“三化”设计实现批产,缩短履约周期。大型载荷发射任务主要遵循定制模式,采用液体火箭。随着小卫星、商业卫星的迅猛发展,发射需求强烈,定制模式无法满足快速发射需求。火箭制造商遵循标准化、通用化、模块化的设计原则,使得火箭分系统、零部件实现提前备产及批产,大幅压缩发射成本及履约周期。 重复使用技术助力缩短二次发射间隔时间。2017年3月,SpaceX发射了一枚于12个月前成功回收的“二手火箭”,并再次完成回收。2017年6月,又成功发射5个月前回收的“二手火箭”,并实现再次回收,且48小时后又同样完成另一项发射和回收任务,创造了48小时内“两射两收”的纪录。SpaceX下一阶段目标:回收后的“二手火箭”经过检查维修和加注燃料后24小时内完成第二次发射。从12个月,到5个月,再到未来24小时,火箭重复使用技术逐步缩短火箭发射周期。 1.3全球火箭商业化发展历程 全球火箭商业发射起步于20世纪60年代,由卫星通信业务发展开启商业发射大门,历经三个重要阶段,直至现在SpaceX等企业成功进场,实现真正意义的商业化: 第一阶段(20世纪60年代至80年代中后期):美欧主导商业发射市场。商业发射最早追溯到上世纪60年代的美国。1965年,国际通信卫星组织的“Early Bird”卫星由美国德尔塔火箭成功送入轨道,开启卫星商业通信服务。也正是通信卫星的成功,国际电话业务和洲际电视传播业务迅猛发展,促使世界各国均释放发射通信卫星需求,从此打开卫星商业发射大门。 美国相对长时间垄断市场:自1965年来,凭借着德尔塔、宇宙神火箭的优势,相当长时间内卫星商业发射市场由美国一家垄断。80年代初期美国研制出可重复往返的航天飞机,美国政府停止生产一次性运载火箭,而要求将所有商业载荷交由航天飞机来发射。 美国航天飞机失事,欧洲阿里安火箭开始占上风:1986年挑战者号航天飞机失事,美国总统宣布航天飞机退出商业发射,由于此前停止一次性运载火箭的研制和生产,使得1983年进入商业发射市场的阿里安火箭获得绝大部分商业订单,美国由老大退居第二。 第二阶段(20世纪80年代末至21世纪初):美欧俄三足鼎立,中日印参与竞争。 美国:美国为夺回市场主导地位,于1989年开始重新将德尔塔、宇宙神、大力神火箭推向国际商业发射市场,夺回部分市场份额。 俄罗斯:苏联解体,俄罗斯为维持航天强国地位,将冷战时期过剩的导弹改制为火箭,进入商业发射市场。从1995年开始,俄罗斯先后与美、欧、乌等成立ILS、斯达西姆、海上发射公司等国际化企业,强势占据商业发射市场一定份额。至此形成了美欧俄三足鼎立局面。 中日印:中国在80年代成立长城工业公司,并在此后几年里签署了多项商业发射合同,于1990年首次完成卫星商业发射,开始正式进入商业发射大军;至2016年共获得23笔订单,市场上占有一席之地。90年代后期日印也开始着手研制火箭并希望参与商业竞争,直到21世纪初才成功首次发射,在市场中占比较低。 第三阶段(21世纪初至今):新进入者强势崛起。美国作为世界航天领先强国,在商业发射纯私营化方面也是领军者。在21世纪初美国航天政策向深空探测转变,近地轨道空间的太空活动被NASA交由私营企业负责。以SpaceX、轨道ATK公司为代表的航天民营企业迅速崛起,其中SpaceX更是以“低成本、快速响应”为优势,搅动了全球火箭发射市场。民营企业的进场,将商业航天引入发展快车道。 2、欧美国家火箭商业化公司发展现状 2.1美国SpaceX:“大鲶鱼”搅动全球商业发射市场 SpaceX是民营商业发射龙头企业,以低成本、可重复使用技术为优势,撼动了传统火箭发射企业的地位。 市场竞争优势明显,鲶鱼效应搅动商业发射市场 商业发射民营企业NO.1,主打猎鹰系列运载火箭。SpaceX是民营资本从事火箭商业发射的典型代表,也是全球商业发射市场最具竞争力的企业。公司成立于2002年,由马斯克创立,是火箭发射市场第一个纯商业化企业。SpaceX主要通过猎鹰系列火箭提供商业发射服务,还以龙系列飞船,承担商业轨道运输服务。 蚱蜢火箭:SpaceX用于验证火箭垂直起降技术的验证机,是猎鹰-9火箭实现可重复使用的技术基础。 猎鹰-1火箭:SpaceX公司的小型运载火箭,可将600kg载荷送入低地球轨道。经过三次失败后,于2008年9月完成首飞,使得SpaceX成为全球首个成功发射液体运载火箭的民营企业。现在猎鹰-1火箭已经退役。 猎鹰-9火箭:SpaceX目前现役的中型火箭,能够完成火箭部分可重复使用,于2015年和2016年实现陆地和海面上火箭第一级回收,创造人类可重复使用火箭技术的历史,并于2017年成功发射回收后“二手火箭”并又实现回收。 猎鹰重型火箭:于2018年2月6日首飞成功,能够分别将63800kg和26700kg载荷送入LEO和GTO轨道,是未来重型运载火箭市场的主力军。 龙系列飞船:SpaceX自主研制的轨道飞行器,搭载猎鹰系列火箭升入轨道,完成空间货物或人员运输服务。2010年实现首次民营企业发射和回收航天飞船,2012年实现首次民营企业向国际太空站发射商业飞船。 “低成本、高可靠、快速响应”理念,赋予SpaceX市场竞争优势。“低成本、高可靠、快速响应”是SpaceX的经营理念。猎鹰-9火箭单次发射费用约6200万美元,远低于传统火箭1-2亿美元的发射价格;且发射周期仅约两周时间,短于传统火箭1-2个月的周期。同时,猎鹰-9火箭采用多发动机重构技术,第一级9台发动机可在一台发生故障时重构飞行,坚持低成本下的高可靠原则。 SpaceX打破传统发射商的垄断。SpaceX进入商业发射市场后,以其低成本优势打破了原有由欧洲阿里安航天、俄罗斯国际发射服务(ILS)以及美国联合发射联盟(ULA)形成的垄断局面,抢占大部分市场份额。2016年猎鹰火箭商业发射次数占全球商业发射市场的35%。 鲶鱼效应搅动商业发射市场,传统发射商纷纷开始降价。面对“大鲶鱼”SpaceX的刺激,传统发射商相继降低发射价格:ULA重组裁员,减少固定资产维护费用,以及研制火神火箭,旨在将发射费用减半;阿里安-6火箭相较阿里安-5的单位质量成本减半;ILS以高度标准化火箭模块开发整体成本低的安加拉火箭,提升竞争力。 可重复使用火箭领域排头兵,开创人类历史先河 可重复使用运载火箭可以分为部分可重复和完全可重复,前者是指只回收火箭一级或助推器。但不管是否完全可重复,均采用三种方式实现回收:伞降回收方式、垂直返回式和带翼飞回式。 伞降回收方式:在火箭分离后先进行空中制动变轨进入返回地球大气层的返回轨道,接着在低空采用无控降落伞减速,最后打开气囊着陆,或者采用可控翼伞控制着陆地点和速度来回收。这种方式与回收载人飞船和返回式卫星类似。 垂直返回式:空中变轨制动后,在低空采用发动机反推减速,以垂直下降方式降落到地面。SpaceX的猎鹰-9即采用这种方法。 带翼飞回式:箭体采用翼式飞行体,在变轨制动后,火箭像飞机一样水平降落返回地面。这种方式又可分为有动力和无动力两种。后者完全依靠翼身气动力滑翔飞行,而前者采用装有涡喷发动机的翼式飞行体,在返回地面过程中启动发动机进行机动飞行。 垂直返回方式是近期可重复使用火箭的主流。垂直返回方式回收火箭,落点精度高,无需额外搜索工作。虽然由于需要保留一定燃料用于返回时机动,导致运载能力损失较大,但考虑到推进剂成本占比非常低,多次发射弥补运载能力损失理论上仍然能够大幅降低总发射成本。目前典型代表为SpaceX的猎鹰-9火箭和Blue origin的新谢帕德号火箭。 Blue origin首次实现亚轨道垂直起降火箭推进级的安全着陆与定点回收。Blue origin公司自2000年成立后开始研制亚轨道高度飞行的可重复使用火箭,目的在于商业太空旅游。2015年11月,成功发射新谢帕德号火箭,并成功实现软着陆,首次完成亚轨道垂直起降火箭推进级的安全着陆与定点回收。两个月后, 回收的箭体再次发射,并成功完成返回软着陆, 率先实现同一箭体发射到“卡门线”(100 km)高度回收后再次复用。 SpaceX首次实现轨道运载火箭第一级的陆地和海上垂直着陆和定点回收。2015年12月,SpaceX利用猎鹰-9火箭将Orbcomm通讯卫星发射入轨后,成功实现第一级陆地回收,创造人类历史上运载火箭箭体构型下首次轨道飞行后垂直返回回收。2016年4月,SpaceX利用猎鹰-9火箭搭载龙货运飞船向宇宙空间站运送补给物资,随后火箭第一级在大西洋的无人船上实现成功回收,首次完成轨道运载火箭第一级的海上垂直返回回收。 猎鹰-9火箭第一级回收远比新谢帕德号火箭回收难度大。猎鹰-9火箭是用于发射宇宙飞船和卫星的轨道运载火箭,在完成地轨或高轨任务后实行回收,第一级高度超过200km,而新谢帕德号火箭是类似于探空火箭的亚轨道火箭,并无发射航天器入轨的能力,主要任务是开展亚轨道商业太空旅游,高度仅为100km。在具体飞行参数上比较,新谢帕德号火箭进入太空只需3马赫速度、9单位能量,而猎鹰-9进入地球同步轨道需要30马赫速度、900单位能量。此外,猎鹰-9回收时还涉及箭体翻转机动,而新谢帕德号火箭则是直上直下。 Spacex多次完成火箭第一级回收,并率先复用“二手火箭”,引领可重复使用火箭发展。SpaceX经历十多年研究试验,于2015年首次完成火箭回收,截止2017年8月14日,已成功回收猎鹰火箭第一级14次,其中9次海上回收,5次陆地回收,并且于2017年3月和6月三次利用回收后的“二手火箭”发射载荷,并且再次回收。SpaceX成为人类历史上首个复用“二手火箭”发射载荷的企业,以多次技术积累,引领可重复使用火箭发展。 政府、资本多重外因并存,助力SpaceX强势崛起 政策催化,SpaceX等民营企业获得发展机遇。美国政府为支持商业发射的发展,制订和颁布了一系列相关的法律法规和政策,为火箭发射商业化提供了行为准则以及有力的法律和政策支持。SpaceX等民营企业在这些利好政策下,获得良好发展机遇。 技术扶持与人才输送,SpaceX跨越火箭技术难关。SpaceX崛起过程中,受益了NASA和美国空军给予的技术扶持和转让。猎鹰系列火箭中的“心脏”---“灰背隼”发动机即采用了“阿波罗”计划登月舱下降级发动机技术,服役时间超过几十年,可靠性高。而美国空军将夸贾林群岛的里根试验中心发射场、范登堡空军基地的SLC-40发射场提供给SpaceX用于发射猎鹰火箭。此外,曾从事体制内研发德尔塔、大力神火箭的主管、设计师目前均成为SpaceX技术攻关的核心人员。 NASA授予多份商业轨道运输合同,SpaceX等民营企业加速发展。美国政府出台一系列支持商业航天发射和运输的资助计划,包括商业轨道运输服务(COTS)、商业补给服务(CRS)、商业载人开发计划(CCDev)、商业载人综合能力(CCiCAP)、认证产品合同(CPC)、商业乘员运输能力(CCtCap)等。SpaceX等民营企业完成这些商业合同,获得大量经费,继续加速发展。据FAA数据统计,SpaceX到2016年获得NASA授予的商业合同金额超过46亿美元。 大受资本市场青睐,SpaceX融资总额超16亿美元,估值超210亿美元。SpaceX自从成立来,经过近十轮的资本市场融资,融资总额超16亿美元。最近一次融资在2017年7月,融资额3.51亿美元,公司估值达到212亿美元。据CB Insight数据,SpaceX成为全球7家估值超过200亿美元的私营公司之一。资本市场青睐给予SpaceX丰厚的资金支持,不断推进商业发射服务,探索可重复使用火箭技术。 2.2美国联合发射联盟:受SpaceX压力加速商业化改造 洛马波音强强联手,整合两款系列产品。联合发射联盟(ULA)是洛克希德马丁公司旗下太空系统公司和波音公司旗下国防太空安全公司各出资50%设立的合资企业,于2006年12月完成组建。公司整合了洛马宇宙神(Atlas)系列火箭和波音德尔塔(Delta)系列火箭的研制团队,为美国政府(主要是国防部和NASA)提供火箭发射服务。 宇宙神系列火箭:由SM-65宇宙神洲际弹道导弹发展而来,共有20多个型号,绝大多数由基础级与不同的固体或液体上面级构成,形成了全系列火箭。早期宇宙神火箭由通用动力研制,系列3和5为洛马研制。目前,仍在服役的为宇宙神-5运载火箭,其是美国改进型一次性使用运载火箭(EELV)计划中的新型运载火箭。 德尔塔系列火箭:由雷神中程导弹发展而来,是世界上成员最多,改型最快的运载火箭系列(改型达40余次)。早期德尔塔火箭由麦道公司研制,而后被波音收购后,德尔塔后续系列火箭由波音公司研制。目前,仍在服役的为德尔塔-2和德尔塔-4运载火箭。其中,德尔塔-4也是美国改进型一次性使用运载火箭(EELV)计划中的新型运载火箭。 联合发射联盟持续垄断美国军事发射订单,直至SpaceX参与竞争。ULA成立前,美国军事发射市场是洛马和波音的地盘,双方瓜分。2006年成立后,美国军事发射订单继续由ULA控制。2013年,美国空军授予了ULA一份为期5年,价值110亿美元的改进型一次性运载火箭分段购买合同,ULA作为其唯一认证的服务供应商,在没有其他竞争者的情况下独自完成36次核心的火箭发射任务。直至2016年,SpaceX获得美国空军0.83亿美元的GPS卫星发射合同。 受SpaceX低成本逼迫,寻求变革面向商业市场。近年来,竞争对手SpaceX崛起,以相对较低的发射价格,抢夺空间站货运、商业卫星发射、载人航天等市场,甚至进入ULA赖以生存的军事发射市场。2014年11月,ULA着手开始公司重组,通过裁员、减少发射台及融合宇宙神-5和德尔塔-4的技术,开发新型火箭,试图将发射成本减半,从之前只承担美国政府订单转向商业发射市场。 发动机采购成本居高不下是无法降低发射费用的直接原因。作为ULA火箭中最具商业竞争力的宇宙神-5火箭发射费用高达1.6亿美元,仍远高于SpaceX猎鹰-9的6300万美元报价。据中国航天杂志估算的数据,宇宙神-5火箭总成本9600万美元,其中动力系统是主要成本部分,发动机与增压输送系统成本约占全箭总成本的44.5%,箭体结构部分约占28.1%,电气部分约占21.7%。而宇宙神-5火箭一级的俄制RD-180发动机和二级的洛克达因RL-10A发动机,都是ULA直接采购的,成本高居不下,无法实现发射费用压缩。 研制下一代低成本火神火箭,增强商业竞争力。为增强与SpaceX等民营火箭发射企业的竞争实力,ULA于2015年宣布研制下一代新型低成本火神(Vulcan)火箭,以取代前期的EELV火箭(宇宙神-5和德尔塔-4)。 多种手段并行,旨在降低发射费用。在研制火神火箭中,ULA首选与蓝色起源公司合作研制一级发动机、次选直接购买洛克达因一级发动机;首选可以联合生产的二级发动机。与华格空间联合研制新型复合材料整流罩,精简发射平台,减少固定资产维护费。开发更加实际的敏感模块自主返回技术,回收一级发动机。坚持“垂直整合”思路和火箭复用技术开发,旨在将高昂的火箭发射费用减半。 2.3欧洲阿里安航天:全球第一家商业发射服务提供商 欧洲多国联合创立全球第一家商业发射公司。阿里安航天公司是由法国、德国、意大利等欧洲国家的36家航天与电子公司、13家银行以及法国太空总署于1980年共同设立,是全球第一家商业发射服务提供商。 政府退出走向真正商业化。2015年初空客与赛峰合资设立空客赛峰运载火箭公司,持有阿里安航天39%股权。2016年,法国政府向空客赛峰运载火箭公司出售由法国太空总署持有的阿里安35%股权。法国政府退出,空客赛峰运载火箭公司成为阿里安控股股东并改名阿里安集团,从政府背景转向真正私营控股,加速推进火箭发射商业化。 主打重型运载火箭,以国际协作弥补中小型运载能力。阿里安航天公司目前主要火箭型号为阿里安(Ariane)系列火箭,重点面向重型运载市场。为了弥补公司缺少中小型运载火箭、难以满足国际用户发射中小型卫星的市场需求,公司通过国际化协作,引入俄罗斯联盟号(Soyuz)和欧洲织女星(Vega)火箭,从而具备重、中、小型三种不同运载能力,满足客户的不同需求: 阿里安系列火箭:由欧洲11个国家组成的欧空局于1973年开始研制,迄今已发展了阿里安1~5五种型别。目前仍在服役的是阿里安-5重型运载火箭,其中包括5GS、5ECA、5ES等型号。 联盟号火箭:由阿里安下属参股子公司斯达西姆公司负责商业运营。斯达西姆是阿里安空间、俄罗斯航天局、法国萨马拉太空中心、空客赛峰运载火箭公司于1996年设立的国际化公司,主要负责将俄罗斯研制的联盟号火箭商业化。 织女星火箭:由意大利太空总署和欧空局自1998年合作研发,其设计目的主要发射小型卫星,重量在300公斤到2500公斤之间的科学卫星或地球观测卫星。 商业发射市场领导者,上世纪90年代市场占比超过一半。阿里安航天公司是全球商业发射市场的主要力量之一,1986年美国航天飞机失事退出商业发射市场后,迅速占据市场超50%份额,打破美国垄断局面。近年虽然美国逐渐夺回市场地位,但占比仍达30%以上。据公司官网统计,目前在役的卫星中超560颗由阿里安发射,占所有在役通信卫星的一半以上。公司目前在手订单价值超46亿欧元,涉及27个客户、52次发射。 研制新型阿里安-6火箭,降低发射成本是重要考核指标。2015年欧空局指定空客赛峰运载火箭公司(阿里安集团)为主要承包商,开始研制新型阿里安-6火箭,取代现在的阿里安-5。针对未来商业竞争市场,欧空局对阿里安-6提出三个考核指标:研发经费、入市时间和运行发射成本。按总体方案计划,与阿里安-5比,阿里安-6单位质量发射成本降低40-50%,而与主要竞争对手SpaceX的猎鹰-9相比,阿里安-6的载荷和容积都是猎鹰-9的两倍,价格却不到其两倍,单位质量发射成本下降。 2.4俄罗斯国际发射服务公司:备受国家重视的商业化转变 运载火箭进军商业发射市场,摆脱苏联解体困境。1991年苏联解体后,俄罗斯面临严重的经济困难,运载火箭研发和生产进展缓慢。为了摆脱困境,俄罗斯积极开展国际合作,利用运载火箭争取国际商业发射市场的份额。1993年俄罗斯赫鲁尼切夫航天中心、能源公司和美国洛马公司建立合资公司(LKE),后1995年重组成为国际发射服务公司(ILS);2006年洛马退出,2008年赫鲁尼切夫航天中心实现控股,负责运营俄罗斯质子号(Proton)运载火箭的商业发射服务: 质子号运载火箭:由苏联/俄罗斯研制的第一种非导弹衍生的运载火箭,是专为航天任务设计的大型运载器,包括二级型、三级型和四级型。目前在役的是四级型质子号K/DM和质子号M/微风M两种型号火箭,其中前者只用于发射政府的有效载荷,后者主要用于国际商业发射服务,同时也可执行政府的发射任务,是目前质子号火箭中运载能力最大的型号,1996年首次商业发射将美国卫星送入轨道。 质子号运载火箭是俄罗斯商业发射的主力军。ILS的质子号火箭是俄罗斯首批进入商业发射市场的火箭,也是自俄罗斯1996年开始提供商业发射以来的主要力量。从1996年至2016年,俄罗斯共进行商业发射165次,其中ILS的质子号火箭承担97次,占比达58.8%。 俄新一代安加拉系列火箭实现成本压缩。安加拉(Angara)系列火箭是苏联解体后第一个系列火箭研制计划,始终遵循模块化、组合化、系列化设计思想,通过不同模块组合形成系列火箭,满足不同轨道发射任务需求。这种通用模块设计大大提升系列火箭零部件的通用性,有助于零部件生产的批量规模效应,降低火箭研制、生产成本,同时确保系列火箭可使用同一发射台,大大压缩地面设施的建设、维护成本。 ILS独家代理安加拉火箭,取代质子号继续受益商业发射市场。ILS独家代理运营安加拉火箭商业化,2016年获得首笔商业订单,由于整体成本低,未来将逐步替代质子号,成为商业化新主力军。 2.5国际化海上发射公司:全球唯一海上移动发射服务公司 四国分工协作,设立独一无二的海上移动发射平台。海上发射(Sea launch)公司是由美国波音、俄罗斯能源运载火箭、乌克兰南方设计局和南方机械制造科研生产联合体及挪威阿克造船于1995年共同组建,是目前全球唯一提供海上移动发射的公司。四家参股公司将海上发射服务分为火箭总体及系统集成、火箭第三级、火箭一二级及海上发射平台和指挥船四大部分,各自承担一部分,分工协作,运营天顶号-3SL火箭商业发射: 天顶号系列火箭:由乌克兰南方设计局和南方机械制造科研生产联合体研制生产,但一些重要组件(如发动机)由俄罗斯提供。天顶号火箭包括多种型号:2、3SL、3SLB等,其中3SL为海上发射公司的主要运载火箭,而3LB是海上发射公司为适应商业市场不同需要推出的陆地发射型号,但发射较少。 海上移动发射成本低,助力商业竞争。海上发射火箭可以分为固定海上发射和移动海上发射,其最大优势在于“移动”。通过自行推进的发射平台,可选择最有利的发射地点,如赤道附近,能够最大限度降低火箭载荷损失,提升运载能力,降低发射成本。自1999年首次商业发射至2016年底,海上发射订单42次,仅次于俄罗斯质子号的商业订单。 俄罗斯政府获得控股,未来争夺低成本商业发射市场。2010年,由于公司经营不善、俄乌局势持续紧张,海上发射公司破产重组,俄政府通过能源运载火箭公司获得95%股权,乌克兰不再持有股权,但仍参与经营。2014年俄罗斯出兵乌克兰,导致海上发射服务暂停。2016年能源公司出售股权,现由俄政府通过国内S7航空公司间接控制。未来为了脱离对乌克兰天顶号-3SL的依赖和与SpaceX抢夺商业发射市场,俄政府正在设计研制新一代中型海上发射火箭,重新开展海上发射服务。 2.6美国轨道ATK:商业火箭实现升级,挑战传统发射企业 与ATK合并实现前向一体化,火箭研制及发射自主份额大幅提升。轨道ATK公司是由美国轨道科学(OSC)公司和美国军工巨头ATK公司于2014年合并成立,业务涉及卫星研制生产、火箭研制发射、推进系统生产、军火系统与弹药以及其他航天与国防系统。与ATK合并后,OSC研制的火箭获得推进系统技术,使得火箭自主生产份额从45%-50%提升到70%-80%,成本易于控制。 轨道科学公司:专门从事中小型卫星制造和运载火箭研制发射的民营企业。其火箭发射业务,主要提供发射小型载荷至地球轨道的服务,运载火箭产品包括米洛陶、飞马座、金牛座系列火箭。 ATK公司:美国军工巨头,从事精密军械、武器装备与弹药、推进剂及综合防务设备等。ATK是宇宙神-5和德尔塔-4火箭固体发动机供应商,也是OSC公司卫星天线、太阳阵列和火箭推进系统的供应商。 开发“弹改箭”式运输火箭,面向美国政府订单。轨道RTK公司的前身OSC在美国空军的资助下,研制的米洛陶(Minotaur)系列火箭(又称人牛怪火箭),是美国典型的“弹改箭”案例,主要型号为1、2、3、4、5。其中米洛陶-1和2源自LGM-30民兵导弹,而米洛陶-3、4、5源自LGM-118A和平卫士导弹。该系列火箭只用于发射政府或军用载荷。据Gunter's Space page统计,自2000年首次发射至今共完成17次发射。 金牛座和飞马座系列火箭是公司商业竞争的主要力量。OSC早在1990年和1994年就成功发射了飞马座(Pegasus)和金牛座(Taurus)系列火箭,用于接受国家商业订单。据BTS统计,公司自成立至今,以这两种火箭竞争到的商业订单达20次: 飞马座系列火箭:美国第一种完全由私营企业自主投资研制的固体火箭,也是世界上唯一投入使用的空射型火箭,主要用于将重量不超过443kg的小型卫星送入近地轨道,型号分为标准型和加长型(XL),前者1998年退役。该火箭采用空射方式发射,可获得飞机速度增量,且高空发射气压低,火箭设计实现精简,又不需要复杂的地面基础设施,因此,飞马座系列火箭发射成本仅为地面发射的一半,单位质量发射成本为地面发射的1/3。 金牛座系列火箭:在飞马座系列火箭基础上添加Castor 120第一级,发射运载能力提高两倍,可将1350kg的载荷送入近地轨道,满足了商业市场相对大载荷的需求。近年,金牛座火箭经过改进安装米洛陶航电设备,则改名为米洛陶-C火箭,即作为米洛陶系列火箭中的商业版本。 研制中型安塔瑞斯运载火箭,获得NASA商业订单。2008年OSC公司被NASA选中,负责开发并提供商业轨道运输服务(COTS)。在此合同下,NASA赞助OSC约1.7亿美元,OSC额外投入约1.5亿美元,开发具有中型运载能力的安塔瑞斯运载火箭。同年OSC获得NASA授予的长期商业合同-商业补给服务(CRS):总价值约19亿美元,负责在2011-2015年间向国际太空站运输物资。2016年,OSC和其他两家民营公司又获得三笔空间站物资商业运输合同(CRS2),潜在价值超14亿美元。 安塔瑞斯运载火箭:由轨道ATK前身OSC公司在COTS合同下研制而成,早期发展阶段又被称为金牛座-2火箭,是轨道ATK公司运载能力最大的火箭,将公司扩展至中型运载市场,可将公司开发的天鹅座宇宙飞船送入轨道,并可发射中小型有限载荷。 与SpaceX携手挑战美国传统商业发射企业联合发射联盟公司。轨道RTK公司和另一家纯民营企业SpaceX的出现,对美国传统商业发射企业联合发射联盟公司市场地位造成冲击。若将宇宙神、德尔塔系列火箭视为传统发射商的商业火箭,而飞马座、金牛座、安塔瑞斯、猎鹰系列火箭作为新世纪纯民营的代表,则自1990年至2016年,传统商业发射企业获得126笔发射订单,而纯民营企业仅有53笔。但是,自2010年开始,纯民营企业出现飞速发展,每年订单数上纯民营企业明显多于传统发射商。 3、下游需求倒逼火箭发射商业化,百亿美元市场蓄势待发 3.1卫星产业稳步增长,商业发射奠定产业基础 卫星产业占据航天经济主要部分。航天经济包括卫星产业和非卫星产业经济。据SIA数据,2016年全球航天产业的总收入为3391亿美元,其中卫星产业的总收入约为 2610亿美元,占全球航天产业收入的77%,比2015年的62%比重明显提升。而非卫星产业经济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,占比为23%。卫星产业作为航天经济的主动脉,带动全球航天产业发展。 十年卫星产业超两倍增长,火箭商业发射是各细分产业的基础。据SIA数据,全球卫星产业产值从2007年的1220亿美元稳步增长至2016年的2610亿美元,十年内增长超过2倍。 卫星产业可以分为:卫星服务业、卫星制造业、发射服务业和地面设备制造业四大领域。虽然卫星发射服务整体产值占比相对较低,但火箭商业发射却是其他各细分产业的基础,尤其是占比最大的卫星服务业。卫星上不了天,无从谈起巨大的太空经济。 3.2民用方面,小卫星如雨后春笋破土而出 小卫星的特点 小卫星是上世纪80年代产物,面向中低轨道卫星应用。自80年代起,为探索地球中低轨道卫星应用,小卫星开始登上太空舞台。小卫星含义广泛,包括小卫星、微小卫星、纳卫星、皮卫星,其主要按照“湿质量”划分,即“自身质量+燃料质量”。 小卫星研制周期短、成本低廉。相比于传统大卫星而言,小卫星研制周期较短,从立项研制到发射, 一般仅需要1年左右时间;而传统大卫星从研制到发射至少需要5-8年,经常出现卫星采用的技术落后于当前流行的技术。在研制成本上,传统大卫星随着质量、功能不同投入经费有区别,但基本超过5000万美元。小卫星一般低于5000万美元,质量低于10kg时成本不足100万美元。 小卫星应用由技术验证向具体业务应用转变。在小卫星发展之初,主要应用于技术试验和科学研究方面,发射数量并不多。随着技术水平不断发展成熟,微小卫星的应用领域从技术验证为主向业务应用为主转变,小卫星发射数量逐步增加。其中,技术试验应用占比由55%降为20%,而对地观测、遥感领域的应用由12%增长为52%。未来将以对地观测、遥感、通信应用为发展重点。 星座组网是小卫星使用趋势,大量发射需求倒逼发射商业化 星座组网是小卫星的价值所在。小卫星体积小、研制周期短、可采用标准化星体及模块化设计技术,能够在流水线上批量生产并存储。较低的成本使得小卫星成为目前中低轨通信、遥感需求的主要选择,可以通过组网协同完成常规卫星无法完成的空间任务。单用一颗大容量卫星,费用高,出现问题后整个功能都损失;而采用几十个、几百甚至几千个小卫星组成的卫星星座,即使一颗或少数几颗失败,整体功能也能运行,损失小。 目前小卫星星座组网主要功能分为两大类,包括通信星座,遥感星座,未来互联网星座也将开始出现。 通信星座:采用众多小卫星(几十至几百颗)可以连续无缝覆盖全球,实现通信功能,随时随地可进行全球话音、数据个人卫星移动通信。小卫星多处于低轨道,通信发射频率降低近三个数量级,使得地面通信设备体积、质量、功耗需求降低,智能手机、计算机等都可接入星座通信。 遥感星座:采用众多小卫星,可连续覆盖全球,实现对地观测、遥感,且重访时间可以达到几分钟,甚至接近实时。 众多新兴小卫星星座计划箭在弦上。小卫星星座的发展始于国外,从三大传统通信星座铱星(Iridium)、全球星(Globalstar)、轨道通信(Orbcomm)发展至今,有30年历史。近年来,大量民营企业、互联网公司开始进入小卫星星座领域,提出各自的星座构建计划。每年向国际电联ITU申请小卫星通信频段的公司数量大幅提升。 卫星星座计划进入实施阶段,引爆小卫星发射市场需求。正是由于众多新兴小卫星星座计划陆续推出,且相继进入实施阶段,预计在2016年后几年开始迎来发射高峰。据SpaceWorks预测数据,从2017年至2023年,全球将发射近2400颗质量在1-50kg的微纳卫星。而据NSR预测数据,预计2017年至2024年全球发射100kg以下微小卫星约2200颗。 国内商业小卫星星座市场火热,两大航天集团入场参与竞争。国内众多企业提出小型卫星星座计划,两大航天集团也积极参与。航天科技集团推出了“鸿雁星座”,一期工程将有54颗星,至二期工程时实现系统能力平滑过渡,卫星总数最终将超过300颗;航天科工集团则搭建“虹云工程”,计划发射156颗小卫星。 小卫星组网发射需求,倒逼火箭发射商业化。迅猛发展的小卫星产业,主打的就是研制周期短、成本低廉的优势,因此在寻求发射服务时仍然坚持这两点原则,即对火箭发射提出更高的要求:快速响应和低成本。 小型商业运载火箭发展,逼迫中大型火箭发射必须商业化。面向小卫星的发射需求,近几年以维珍银河为代表的众多民营企业开始研制小型商业运载火箭。2015年,低成本小型商业运载火箭首次进入发射服务市场,以单次发射价格低、快速响应发射能力强、发射准备时间短和发射频率高的特点,从中大型运载火箭手上竞争到45份未来几年内的小卫星发射订单。因此,要想继续抢占小卫星发射市场,中大型运载火箭也只有通过商业化——降低发射成本、缩短发射周期,才能确立竞争优势。 3.3军用方面:实现快速空间响应作战,火箭发射商业化是捷径 快速空间响应作战体系源于美国国防部。2001年最先由美国空军司令部提出快速空间响应运载器的概念,旨在发展能够将有效载荷快速送入预定轨道的航天运输系统。而后2003年,美国国防部在此基础上提出快速空间响应作战(ORS)体系,目标是发展太空支持作战能力,包括在需要时提供突击发射军用卫星能力、在受到伤害或被降低能力时能够快速响应或形成新的能力。 快速空间响应作战体系包含三部分,其中快速空间响应运载器是基础。快速空间响应作战体系由快速空间响应运载器、快速空军响应航天器、快速空间响应基础设施组成,其中快速空间响应运载器是整个作战体系的最重要部分。 三种途径发展快速空间响应运载火箭。美国提出三种方法,实现快速空间响应发射:专门设计特殊的运载火箭,如“快速抵达”空射火箭、飞马座火箭;在弹道导弹基础上进行改进,利用固体火箭快速发射优势,如米洛陶系列火箭;利用火箭商业发射系统提供快速响应发射服务。 发展火箭发射商业化是实现快速空间响应作战的捷径。相比于其他两种途径,军队按需向商业公司授予商业发射服务合同,由其完成有效载荷发射入轨任务,在发射费用和响应时间上占据优势。其中,以目前真正商业化的SpaceX为例,猎鹰火箭发射费用低于其他火箭价格(包括其他快速响应火箭),而在响应时间上虽然还未拉开差距,但以可重复使用技术为基础,未来可实现“二手火箭”的24小时内连续发射,完成快速响应作战的任务。 3.4数千颗载荷等待升空,商业发射市场超250亿美元 火箭商业发射主要将5大类有效载荷送入轨道。目前,火箭商业发射主要服务于商业通信卫星、商业遥感卫星、商业轨道运输服务(货运或载人)、其他商业发射卫星以及技术验证。其中,中大型的商业通信卫星主要发射至地球同步轨道(GSO),需要中大型运载火箭完成发射任务,而小型商业通信卫星、商业遥感卫星等其他各种有效载荷主要送入低地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)、地球椭圆轨道(ELI)和地球外轨道(EXT)等非地球同步轨道(NGSO)。 数百颗GSO载荷需求,贡献198次发射服务 229颗GSO商业通信卫星发射需求,贡献198次商业发射服务。据FAA数据预测,2017年至2026年将有229颗GSO商业通信卫星需要发射入轨,相应商业发射次数达198次。每年年均发射次数为19.8次,基本保持平稳。 GSO轨道发射服务多为大型载荷,每年平均质量约4500kg。据FAA数据统计,2008年至2016年GSO卫星平均质量为4466kg,是典型的大型载荷。而未来三年(2017年-2019年)每年发射的GSO卫星平均质量仍保持在4500-4600kg。目前,GSO卫星大多由阿里安-5、猎鹰-9和质子号火箭发射,未来阿里安-6、安加拉、猎鹰重型火箭将加入竞争。 卫星电推技术不断发展,GSO卫星质量未来将逐步下降。2012年波音公司签订全球首份全电推进卫星合同,2015年首批全电推进通信卫星升空入轨。卫星电推技术不断发展,逐步取代传统化学推进,明显降低卫星总质量。据FAA数据预测,从2020年起,超过5400kg的超大型卫星数量占比逐步降低,而低于5400kg中大型卫星占比提升。结合NSR对不同推进方式的卫星预测数据,上述趋势正是由于2020年后化学推进卫星数量平稳,而电推、电力+化学混推卫星订单不断增多,占比提升所导致。 GSO卫星质量下降,促进中型运载和“一箭双星”发射服务。电推技术发展,GSO卫星质量下降,引起商业火箭运载市场结构变化,向中型运载或一箭双星运载发展。阿里安-6火箭计划于2020-2021年首飞,四助推型获得12000kg的GTO运载能力,而猎鹰重型火箭计划于2017-2018年首飞,获得26700kg的GTO运载能力,则即便超大型卫星也可 “一箭双星”发射。据FAA数据预测,2017年-2026年,GSO卫星“一箭双星”发射次数将达到31次。 NGSO载荷需求超两千颗,贡献214次发射服务 受益于铱星星座的更新替换和新兴星座的初次构建,NGSO商业通信卫星发射迎来春天。铱星星座在轨66颗卫星自1997年初次发射至今,运营时间已经超过设计寿命的三倍,于2017年将开始进行更新,将发射72颗低轨小型通信卫星。而以一网公司为代表的新兴星座计划,未来十年内将相继开始构建。因此,NGSO商业通信卫星发射明显增多。据FAA数据预测,2017年-2026年发射次数将达到52次,是2007年-2016年总和的4倍以上。 商业遥感卫星独立发射未来六年达到高峰,总数达44次。据FAA数据,受下游大数据分析市场驱动,到2026年,约1445颗商业遥感卫星计划发射入轨,且绝大部分为微纳卫星。在此需求下,除去大部分以多星集合方式选择搭载大型卫星发射机会外,未来六年内,选择小型运载火箭独立发射的次数达44次。 商业轨道运输服务主要向国际太空站运输货物及人员,未来十年发射总次数为79次。商业轨道运输主要包括向国际空间站ISS运送补给货物和人员,发射订单均由美国国内商业发射企业占有,由猎鹰-9、安塔瑞斯、宇宙神-4火箭发射。据FAA数据预测,未来十年向ISS发射次数总数将达79次。 其他商业发射卫星和技术验证方面发射次数达到35次。据FAA数据预测,2017年-2026年其他商业卫星发射次数为30次,主要为缺乏国内发射能力而采取商业发射方式进行发射的政府卫星。而技术验证发射总次数为5次,包括猎鹰重型火箭试飞和电子、运载器-1、前进发射者-2、平流层发射等小型运载火箭试飞。 未来发射NGSO载荷数远超GSO,但以“一箭多星”方式发射,贡献发射次数与GSO持平。据FAA数据预测,2017年-2026年将有2390颗NGSO轨道载荷被发射入轨,远远多于GSO轨道的229颗载荷。但此类低轨道载荷多为小型载荷,采用“一箭多星”方式发射,贡献的总发射次数为214次,与GSO大型卫星发射的198次基本持平。 未来十年商业发射市场超过250亿美元 中大型运载火箭仍然是商业发射市场的主导者。虽然小型运载火箭于2015年首次进入市场抢夺小卫星发射订单,计划在2017-2020年期间完成发射,但主流中大型运载火箭在SpaceX低成本的刺激下相继压缩成本,加之在研的新型中大型商业火箭均以低成本、快速响应为目标,所以中大型运载火箭仍然占据压倒性优势。据FAA数据预测,2017年-2026年中大型运载火箭发射次数为349次,占总发射次数的84.7%。 商业火箭发射市场超过250亿美元。据FAA数据预测,未来十年总商业发射次数为412次。自2008年SpaceX开始强势争夺商业发射订单,2016年市场份额为35%,而根据SpaceX Lounge网站统计,2017年和2018年将分别达到45%和64%。但是考虑到现在各主流火箭均着力压缩成本,提升竞争力,我们预计SpaceX将占据50%订单,而除去15%的小型运载火箭订单,剩余35%订单由其他中大型火箭承担。假设猎鹰火箭、小型火箭及其他中大型火箭的平均单次发射费用分别为5000、1000及10000万美元,则未来十年商业发射市场达253.4亿美元。 4、中国商业发射加速追赶 4.1依托航天国企,提供多元化商业发射服务 长城工业:国内最早开启商业发射服务,商业搭载机会众多 上世纪八十年代进入商业发射市场。中国长城工业公司隶属于中国航天科技集团,成立于1980年,主要承担航天工业的进出口业务。1985年10月,公司宣布进入国际卫星商业发射市场,提供商业发射服务。1990年4月,公司以长征三号火箭将美国休斯“亚洲一号”卫星送入轨道,开始中国第一次国际商业发射服务。 依托航天科技火箭技术,推出“长征快车”服务。长城工业依托航天科技一院和八院研制的各型长征火箭推出“长征快车”服务,通过星座组网、专享发射、搭载发射和集簇发射(年度定时、定时轨道发射)等形式,为各类用户提供快速、稳定、可靠的一站式商业发射服务。 7月发布未来商业搭载机会,大力推进商业发射业务。长城工业在2017年7月初发布了未来几年内的商业火箭搭载机会,涵盖太阳同步轨道(SSO)、地球同步轨道(GSO)、近地轨道(LEO)等不同需求。 航天科工火箭公司:国内首家按商业模式运营的发射服务商 国内首家按商业模式运营的发射服务商。航天科工火箭公司成立于2016年2月,隶属于航天科工四院,是国内首家以商业模式开展研发和应用的专业化火箭公司。公司依托航天科工四院成熟的型号产品、完备的配套体系和庞大的人才队伍,具有较强的商业竞争力。 选择固体运载火箭,低成本且可快速响应发射。航天科工火箭公司的运载火箭技术不同于常规长征系列火箭,而采用固体燃料作为推进剂。航天科工是国内从事固体弹道导弹主要研制单位,因此也有利于航天科工火箭公司利用固体火箭发动机技术,从而推出快舟系列火箭。快舟系列固体火箭体积较小,不需要建设发射架,可车载的方式进行水平运输、组装和测试,大大缩短了火箭的发射准备时间,实现快速响应。 快舟-1/1A火箭:快舟-1火箭是全球首个星箭一体化小型固体火箭,于2013年和2014年首次发射卫星入轨。而快舟-1A火箭是目前航天科工火箭公司的主力火箭,是在快舟-1基础上适应性改进的一型低成本、高可靠性的通用型小运载火箭,于2017年1月首飞,主要为300公斤级低轨小卫星提供发射服务,单位质量发射费用低于2万美元,远低于国际市场长小型运载火箭2.5-4万美元的价格。 快舟-11火箭:公司股东航天科工四院全新研发的新型固体火箭,采用车载移动发射方式,LEO最大运载能力1.5吨,是快舟-1A的5倍,而单位质量发射费用低于1万美元,主要承担400-1500千米近地和太阳同步轨道小卫星、微小卫星单星及多星组网发射任务,预计于2017年底首飞。 快舟-21火箭:具备更大运载能力,目前已经启动论证和关键技术攻关,将丰富全新的商业发射运载火箭型谱。 完成首个商业模式下发射订单,履约周期仅八个半月。航天科工火箭公司于2016年4月即获得第一笔商业发射订单,2017年1月成功完成订单任务,历时八个半月,通过快舟-1A火箭将“吉林一号”灵巧视频星03星发射入轨,同时搭载行云试验一号、凯盾一号两颗立方体星,实现“一箭三星”发射。这次发射是航天科工首次按商业模式下进行的火箭发射服务。 资本市场开始融资,坚持商业化运营。公司与传统的长城工业不同,选择与SpaceX一样,向资本市场寻求资金来源,坚持商业化运营。航天科工火箭公司于2017年5月开始首轮融资,计划增发28.57%的股权,预计第三季度完成。融资资金将主要用于快舟系列火箭批产能力一期建设、快舟系列火箭研制、商业航天发射场及测运控项目等投资。 中国长征火箭公司:开发可重复使用、海上发射技术,以新一代长征火箭面向商业市场 紧跟航天科工步伐,成立纯商业发射企业。航天科技集团紧跟航天科工的步伐,于2016年10月将中国亚太移动通信卫星公司改名为中国长征火箭公司,隶属于航天科技一院。公司将推出面向商业市场的空间发射服务,并提供从搭载发射到卫星组网的全套系统解决方案。未来规划的三大业务板块:商业发射服务、亚轨道飞行体验、空间资源利用。 以长征-11和长征-6新一代火箭,面向小卫星发射市场。面对目前小卫星市场的大量发射需求,中国长征火箭公司依托航天科技的火箭实力,推出长征-11和长征-6小型低成本运载火箭。 长征-11火箭:我国长征系列火箭中第一型固体火箭,也是目前我国新一代运载火箭中唯一一型固体型号,由航天科技一院抓总研制,于2015年9月首飞成功,低轨运载能力可达700kg。同时具有快速响应能力,可在24小时内完成发射准备。长征-11火箭将我国火箭小卫星发射履约周期缩短至180天,微纳卫星发射履约周期缩短至90天,发射场有效工作天数缩短至个位。 长征-6火箭:航天科技八院研制,是新一代无毒无污染小型液体运载火箭,具有700km高度太阳同步轨道500kg的运载能力,于2015年9月首飞成功。发射响应时间不超过一周,远短于传统液体火箭至少20-30天的准备周期。 长征-5、长征-9火箭面向大型运载,长征-7、长征-8火箭面向中型运载。目前航天科技集团还在加紧研制其他新一代长征系列运载火箭,覆盖中型、大型及重型运载市场,主要型号包括:长征-5(2016年11月首飞成功)、长征-9、长征-7(2016年6月首飞成功)、长征-8火箭。未来中国长征火箭公司将获得小型到重型全载荷区间的火箭,向商业发射市场提供多元化服务。 加速开发可重复使用、海上发射等低成本火箭技术。中国长征火箭公司实际控制人航天科技集团目前正在进行可重复使用火箭研究,主要采取两种方案:类似于SpaceX的垂直起降和伞降+气囊方案。集团在2017全球航天探索大会表示,两个方案已完成部分试验验证,一些关键技术已经突破。同时,集团还将开发基于固体火箭的海上发射服务,获得运载能力损失小,发射成本低的优势,预计2017年下半年进行海上发射的关键技术试验,2018年面向国际商业发射市场。 4.2民营企业:迅速进场并获得第一笔国际市场商业发射订单 三家火箭发射民营企业迅速进场。目前国内有三家民营企业提供火箭商业发射服务,是无政府或国企背景的纯商业化发射商。 蓝箭空间科技:国内最早进入运载火箭研制的民营企业,是国内第一家已提供国际发射服务的民营商用运载火箭供应商。火箭型号为蓝箭-1小型固体运载火箭,具有SSO轨道400kg的运载能力。 零壹空间:专注于低成本小型运载器的研制、设计及总装,主营业务是为商用微小卫星等小型航天器提供专享发射服务。火箭型号为信使-1小型运载火箭,具有SSO轨道700kg的运载能力,于2016年7月通过技术评审,预计2018年首飞。 翎客航天:国内首家从事航天系统产品研发与制造的民营公司,目前主要产品为翎空一号、二号探空火箭,即近地空间进行探测和科学试验的火箭,比探空气球飞得高、比低轨道卫星飞得低。据官网信息,2016年7月在国内率先掌握火箭悬停飞行技术,为未来火箭回收和重复使用打下基础。目前在研制小型液体运载火箭,计划2020年前首飞。 蓝箭空间科技获得民营企业商业发射首单,预计2018年完成发射。2017年1月,蓝箭空间科技与丹麦GomSpace公司签订火箭发射服务协议,将于2018年以蓝箭-1火箭发射GomSpace的立方体卫星群。这是国内纯民营火箭发射企业承接的第一笔国际市场商业发射订单。 4.3国内技术支持、政策鼓励,有望造就中国版SpaceX 中国航天60年技术积累深厚,商业发射技术难关不在话下。中国航天经过60年发展,技术、经验积累深厚。据Gunter's Space page数据统计,中国火箭发射完全成功率达到92.1%,位列全球第三位,仅次于欧洲93.3%、俄罗斯92.6%的成功率。技术积累为中国商业发射企业铺平发展道路,增强国家商业发射市场的竞争力。 国内政策法规逐步开放,中国商业发射发展提速。国内近几年发布多项政策鼓励航天商业化,火箭研制和发射商业化。我国首部《航天法》也在编制中,将规范国内航天活动,有效履行国际责任和义务,进一步促进航天事业蓬勃发展,保持航天可持续创新活力,建设更加完备先进的航天工业体系。外部利好政策不断催化下,国内民营资本积极参与商业发射,促进整体产业加速发展。 中国空间站计划2022年建成,商业轨道运输服务有望打开市场空间。2011年政府批准中国空间站工程,目前已经完成空间实验室阶段的飞行任务,未来将全面进入空间站的研制建设,计划在2019年-2022年前后进行组装建造。空间站建造完成后,类似NASA授予的商业轨道载人或货物运输服务需求将逐步释放,中国商业发射企业将大概率受益。 5、投资建议 SpaceX强势崛起刺激全球商业发射市场发展,而我国航天集团的商业发射企业和民营企业相继成立,且不断实现低成本、快速响应的目标,增强国际市场竞争实力。结合未来国际市场和国内卫星发射需求,我们看好商业发射产业发展,预计火箭发射收入将稳步增长,产业链上下游持续受益。 6、风险提示 小卫星发射需求不及预期;国内政策支持不及预期;商业火箭研制和交付进度不及预期。 [侵权处理] 图文无从溯源,如涉版权问题,24小时内删除。 文章来源:http://www.yidianzixun.com/mp/content?id=51777059