运载火箭行业专题报告：商业航天的基石，火箭技术发展与降本.pdf

运载火箭行业专题报告：商业航天的基石，火箭技术发展与降本。美中领跑全球火箭发射市场，预计到2032年全球市场将超过500亿美元。 从发射端来看，2023年美国以116次发射和94%的完全成功率稳居全球 首位，其中spaceX公司发射占比84%，中国以67次发射和99%的完全成 功率紧随其后，俄罗斯和欧洲分别完成了19次和3次发射，中美在全球 航天发射领域已具备明显优势。

火箭设计总装分为三个部分：动力系统、制导与控制系统、箭体建构，液体可回收成为未来趋势。1）动力系统功能是产生推力，推动火箭及其载 荷穿越大气层并进入预定轨道，也是火箭构成成本的主要来源；2）制导与 控制系统是火箭按预设飞行着陆的核心，主要由制导系统、导航系统以及 控制系统组成；3）火箭箭体结构由流罩、发动机等结构组成，确保箭体稳 定并达到预定位置。从动力能源看，固体燃料和液体燃料各有利弊，未来 液体燃料将成为趋势。固体燃料火箭使用固体燃料，结构简单，储存和运 输方便，发射准备时间短，但推力和比冲较低，无法控制燃烧过程，多用 于军事和中小型商业发射。液体燃料火箭使用液体燃料，具有较高的比冲 和推力，燃烧过程可控，但结构复杂，储存和运输要求高，发射准备时间 较长，主要用于高效和大型发射任务。综合性能、发射的大小型并考虑发 射成本，液体火箭较固体燃料火箭更具备优势。从液体燃料角度看，液氧 甲烷发动机在理论比冲、密度比冲、使用维护和后处理方面均表现出色， 成为理想选择。相较于液氧煤油，液氧甲烷的比冲更高、不易结焦，有利 于发动机重复使用，更适合商业航天。

从Space X发展的海外经验借鉴来看，液体可回收火箭技术和产业链降本带来了发射成本的大幅下降。通过重复使用一级火箭等硬件，后期发射仅 需投入二级火箭、整流罩和相关软件费用。随着复用次数的增加，总体平 均成本逐步下降，以猎鹰9号为例，通过回收实现单次发射成本降低70%。 随着复用次数增加，平均成本逐渐下降，复用次数超过10次后，单次成 本从之前的4500万美元稳定在约1700万美元。同时在供应链管理方面， SpaceX在上游，利用通用产品低价和技术壁垒，增强议价能力和供应链控 制，通过供应商竞争和专业管理团队确保高效稳定；中下游方面，坚持自 主研发和制造70%以上的火箭分系统，提前布局制造、装配、测试和发射 设施，自主掌控任务环节，提高运营效率，低成本火箭研发推动“星链”计 划建设，“星链”营收再投资于可重复使用技术，形成正向内循环，这些措 施共同支撑了SpaceX的成本优势。

未来我国商业火箭发射领域：液体可回收技术持续发展，市场化配置发射资源，产业链持续降本。我国火箭发射市场规模已超百亿，随着以GW和 G60的卫星组网需求提升，火箭发射需求将快速提升，而降本就成为了目 前火箭发射环节的主要诉求。降本方面一是靠液体可回收火箭的加速试射 和应用，二是靠火箭制造环节规模化的供应链降本。同时中国商业火箭公 司的成立也标志着国家和地方政府探索更商业化的模式进入火箭发射领 域，对于民营企业在火箭发射市场中的技术储备/供应链管理等方面的要 求也随之提升。目前国内运载火箭技术相抵完备，头部玩家均在液体可回 收火箭技术完善布局，第一梯队企业皆具备独立火箭发射能力，随着发射 需求提升，规模化背景下，产业链降本环节也将逐步推开。