2025年第49周激浊扬清,周观军工行业第147期:可回收火箭破穹加速商业航天发展

商业航天:可回收运载火箭首飞成 功,中上游空间设施建设持续加速

可回收火箭“朱雀三号”首飞成功,精准响应低轨星座组网需求

北京时间2025年12月3日,朱雀三号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,按程序完成了飞行任务,火箭二级进入预定 轨道。朱雀三号是蓝箭航天面向大型星座组网任务,自主研制的新一代低成本、大运力、高频次、可重复使用液氧甲烷运载火箭。朱雀 三号一子级在级间分离后可进行垂直返回软着陆,设计重复使用次数不低于20次,成熟后航区回收状态下近地轨道运载能力不低于18 吨,具备互联网星座一箭多星部署能力,将为国家重大航天工程及卫星互联网发射组网提供强有力的运力支撑。

此次任务的飞行过程中,火箭起飞、一二级分离、二级发动机起动、整流罩分离、二级发动机关机、二级滑行、二级发动机二次起动等 关键动作均按计划完成,表现稳定可靠。与此同时,本次任务开展了一子级垂直回收技术的飞行验证。根据飞行测量数据,火箭一子级 在着陆段点火后出现异常,未实现在回收场坪的软着陆,残骸着陆于回收场坪边缘,回收试验失败,具体原因正在进一步排查中。

蓝箭独创关键技术,补强大运力、低成本、高频次空间运载能力

本次任务取得的技术突破:1)在国内首次实现了全新总体布局的重复使用液氧甲烷运载火箭入轨飞行。2)在国内首次实现九机并联 液氧甲烷动力系统的集成应用,突破了大流量推进剂稳定可靠输送技术,满足了全任务复杂剖面下发动机多次起动、深度变推需求,实 现了滑行段失重状态大姿态机动下,低温推进剂有效管理和可靠沉底;解决了全过冷加注甲烷易冻结的难题,实现了射前2小时大流量 全过冷加注。3)在国内首创全新的高强度不锈钢/高性能激光焊接贮箱制造材料和工艺体系,自主开发全套不锈钢贮箱激光焊接工艺装 备和产线,实现大直径超薄壁不锈钢贮箱制造成本较铝合金大幅降低80%,生产周期缩短40%。4)在国内首次实现入轨级重复使用运 载火箭高精度返回导航、制导与控制技术的飞行验证。5)在国内首次实现重复使用运载火箭混合冗余分布式综合电子集成设计与应用, 构建面向服务的集控制、测量、健康管理于一体的开放式系统。

现状:国内申报星座发射需求旺盛,但是目前发射进度不及规划

以巨型宽带互联网星座为主的国内商业航天项目计划宏大,2030年前组网卫星需求超2万颗。为了避免在太空中恶性“跑马圈地”,霸占 宝贵的不可再生的频轨资源,ITU频轨协调规则规定,申请频率和轨位后,7年内必须发射第一颗星,之后的2年内发射总数必须达到10%, 5年内发射总数需要达到50%,7年内整个星座必须完成发射,否则将对申报的星座规模进行削减或取消。根据公共数据库Jonathan‘s Space Report的统计,我国主导的已经开建的巨型星座(规划1000颗以上)包括GW星座、“千帆”星座和“银河”(Galaxy)星座。 其中“千帆”星座计划在2030年完成15000颗的组网建设;GW星座计划在2030年前完成约1300颗(规划的10%)卫星的部署,2030- 2035年完成余下约1万颗卫星组网;“银河”星座按ITU规则需要在2030年前发射5000颗(规划的50%)卫星,并在2032年前完成全部 1万颗卫星组网。按此计算,不考虑补网发射,2030年底前国内待发卫星达2.1万余颗,2030-2035年待发需求约1.5万颗。

卫星端:国内小卫星产能充足,批量生产牵引制造降本

卫星产能充足,规模化生产后将有望实现降本。目前,航天科技、航天科工、长光卫星、上海垣信、银河航天、时空 道宇等公司,在全国各地布局了多个卫星制造工厂,根据公开报道,每家工厂均具备年产200-500颗不等的卫星制造 能力。在2024年文昌商业航天论坛上,文昌航天城管理局更是表示,2025年6月建成投产的文昌卫星超级工厂规划年 产能1000颗卫星。SpaceX公司利用新一轮融资修建了大型制造工厂“星链”卫星定型后开始大规模标准化量产,交付 速度已突破每月150颗,单颗卫星的制造费用也从100万美元级迅速降低至数10万美元级。当前我国低轨通信卫星单价 还相对较高,随着标准化卫星流水线工厂的建立,未来卫星价格、成本有望逐步下降。

火箭端:新一代火箭陆续入役,火箭回收复用驱动降本

长征五、六、八、十二号系列等新一代“低成本”运载火箭陆续投入星座建设,现阶段我国运载火箭运力供应压力或部分缓解,可 回收复用火箭研制试验稳步推进,巨型星座低成本组网发射需求将逐步得到满足。目前,已经开启组网发射的国网星座和千帆星座 分别采用CZ-5B和CZ-6A火箭发射,根据航天科技集团官微,CZ-5火箭进入高密度发射时期,将承担新的重大任务,预计CZ-8和 CZ-12系列火箭后续也将参与星座的组网发射,随着后续生产环节和火箭技术状态进一步优化,年发射交付能力有望充分满足我国 现阶段巨型星座组网需求。同时,我国可回收复用运载火箭研制工作亦稳步推进,2025年1月11日,上海航天3.8米直径垂直起降 (VTVL)试验箭“龙行二号”在山东海阳东方航天港完成起竖,并择期开展我国首次75公里级全剖面垂VTVL回收试验。此前, 上海航天八院曾在酒泉卫星发射中心完成重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验,试验采用了3.8米直径箭体。

发射场:海南商业发射场将新建两个液体火箭发射工位

海南商业航天发射场是我国首个开工建设的商业航天发射场,其一期工程仅用878天全面建成,填补了我国商业航天发 射场的空白。2024年11月30日,该发射场成功完成首次发射任务。据了解,海南商业航天发射场二期项目位于海南 省文昌市东郊镇滨海区域。该项目总用地面积2000余亩,毗邻海南商业航天发射场一期,将主要建设发射区、技术区 和测控站。其中,技术区将建设商业航天指挥控制中心、火箭总装测试厂房等设施;发射区将建设三号、四号液体火 箭发射工位,并配套建设推进剂加注系统、供气系统等。此前海南商业航天发射场3号发射工位曾计划建设为固体火箭 发射工位,本次最新规划中则改为液体火箭工位,或将进一步更好地满足我国商业航天发射需求。

广东宏大:联合建设空天地一体化 遥感探测卫星星座,对标鹰眼360

广东宏大:联合金鸿睿建设遥感探测星座,对标HawkEye 360

6月29日,广东宏大控股集团总经理助理毕成,北京金鸿睿信息科技总经理周强一行来访无锡高新区,并出席宏大空天地一体化遥感探 测卫星星座总部项目签约活动。该总投资10亿元,将在无锡高新区打造“天地一体化卫星系统论证及研发中心”“全球复杂电磁环境大 数据运营服务中心”等8个中心,形成“一总部八中心”的发展格局。作为世界领先的天地一体化电磁信号监测、处理和数据服务提供 商,企业致力于建设国内首个商业遥感电磁监测卫星星座。目前企业已成功发射卫星10颗,在未来3年内计划再发射20颗卫星,完成整 个星座组网建设,形成覆盖全球的实时监测探测能力,高水平服务保障智慧海洋、环境监测、国防安全等重点领域。

HawkEye 360(鹰眼360)是一家无线电数据分析公司,成立于2015年9月,位于美国弗吉尼亚州。HawkEye 360公司正在建设和运营全球第 一个基于无线电信号测绘技术的商业低轨道星座系统,通过在全球范围内采集特定的无线电上行发射信号,实现高精度无线电测绘和上行射频信 号定位。该公司已于2018年12月份发射了首批三颗卫星组成的星座编队,每隔四到六个小时测量一次无线电的使用情况。整个系统计划由18颗 卫星组成,分为6个编队,每个编队包括3颗小卫星。

HawkEye 360的目的是利用从卫星轨道上监测和定位无线电信号建立地球的无线电地理数据层,为用户提供特定领域的数据分析报告。例如, 定位可疑船只的位置,跟踪船只航线,了解并评估目标船只的行为;帮助无线电用户排除通信系统中的干扰信号;通过识别和定位遇险信号,协 助应急搜救工作;深入了解无线电频谱在全球的实际使用情况。

高性能电源:特种需求稳步复苏, AIDC加速建设牵引高景气周期来临

装备信息化智能化电气化水平提升,带动特种电源市场扩容

新型装备信息化、智能化水平提升牵引装备电源应用显著增多。十三五期间我国海陆空及火箭军多款重点装备处于研制、定型或者小批 量列装阶段,十四五期间陆续进入批产阶段。与老式装备相比,这些新型装备更加信息化、智能化,装配更多的电子设备,以军机为例, 第一、二代战机的航电系统占单机成本的比例通常为10%-20%,而三代机上升至30%-35%,第四代战机航电系统占比则超过了40%。 模块电源是电子设备的关键元件,装备信息化率提升意味单个装备需使用更多的电源,因此新型装备列装将带动电源需求更快增长。

装备升级过程中电气化率提高,牵引电源功率密度及效率显著提高。以民航飞机为例,进入21世纪以来,多电/全电飞机诞生,电能逐 渐替代液压能和气压能,调速电动机、伺服电动机的应用不断扩大,飞机用电功率需求持续提升。为在不增加负载的同时满足飞机用电 需求,模块电源向更高功率密度、更高效率方向发展,价格亦随之提高。以VICOR的BCM系列产品为例,其BCM6123模块相较BCM48 模块,功率密度从数百W/??3提升至上千W/??3,价格亦从一百美元以下提高至两百美元以上(采购25块+)。

新型装备信息化、智能化水平提升牵引装备电源应用显著增多。十三五期间我国海陆空及火箭军多款重点装备处于研制、定型或者小批 量列装阶段,十四五期间陆续进入批产阶段。与老式装备相比,这些新型装备更加信息化、智能化,装配更多的电子设备,以军机为例, 第一、二代战机的航电系统占单机成本的比例通常为10%-20%,而三代机上升至30%-35%,第四代战机航电系统占比则超过了40%。 模块电源是电子设备的关键元件,装备信息化率提升意味单个装备需使用更多的电源,因此新型装备列装将带动电源需求更快增长。

AI需求爆发牵引数据中心服务器电源迎高景气周期

AI服务器电源本质上是一种开关电源,其核心任务是将市电(交流电)转换为适合服务器中CPU、GPU、内存、硬盘等所有硬件组件使 用的稳定直流电,确保服务器能够正常启动、运行和处理数据。在AI数据中心,主电源一般从市电接入,借助高压输电线路将电能输送 至数据中心。进入数据中心后,市电先经由降压变压器,将电压降低至适宜水平,随后通过AC/DC转换器,把交流电转换为直流电,为 服务器、存储设备等设施供电。

芯片算力持续提升,带动AI服务器功耗显著提高。芯片智算训练需要建立高度集中化的GPU集群,而智算中心GPU芯片的算力在不断提 升,目前H100/H200/H800等芯片TDP设计功耗已达700W,B200达1000W,GB200已达到2700W功耗。通常AI服务器由8卡GPU或 NPU模组构成,基于上述芯片的功耗数值,可以确定每台人工智能(AI)服务器的功耗在5kW~10kW。进一步由服务器组成整体机柜 时,机柜的功率密度将达到40kW以上。以英伟达(NVIDIA)为例,DGX架构8卡GPUH100服务器额定功耗为10.2kW,安装4台服务 器的风冷机柜功耗为42kW。新一代的GB200架构中,NVL36机柜功率密度为72kW,NVL72液冷机柜功率密度则为120kW。

火炸药及弹药扩产难度大且周期长, 重点关注智能制造及固体发动机环节

火炸药扩产难度大周期长,或为未来加强战略预制的重点领域

火炸药生产流程复杂、危险性高,容易成为战时弹药产业链快速扩产的核心瓶颈。火炸药制造过程是一个涉及多工序、多因素、多工 艺设备和多环境状态精准控制的复杂生产过程。目前,尚有部分复杂工序无法实现完全自动化,依旧需要工人进行传统手工作业,生 产效率低且由于不同工人熟练度不一样,容易导致质量波动,产品质量一致性差。同时火炸药具有易燃、易爆的化学特性,且在生产 过程中高温高压设备较多,加工工艺复杂,且容易产生有毒、腐蚀性气体,一旦操作不当就可能发生火灾、爆炸等事故,导致人员伤 亡和巨大经济损失。尤其是战时火炸药需求旺盛,高强度生产条件下更容易发生安全事故,影响弹药产业链的快速扩产。

火炸药扩产难度大周期长,当前美欧均面临缺药少药问题

当前美欧均面临火炸药短缺,火炸药环节成为本轮全球弹药产业链扩产的重要投入方向。本轮俄美欧弹药产能扩张过程中,火炸药作 为瓶颈环节,对产业链扩产的制约愈发明显。根据海外媒体报道,欧美目前均面临火炸药短缺问题,正积极寻求扩张火炸药产能以满 足需求。欧洲方面,欧盟ASAP涵盖炸药、火药、炮弹、导弹、测试与认证5个领域,其中着重支持火药和炸药年产能,相关投入占 ASAP法案总金额的一半以上,将支持欧盟成员国各弹药厂新增年产1万多吨火药和4300多吨炸药。美国方面,在有机工业基地现代 化计划支持下,雷德福(Radford)弹药厂、霍尔斯顿(Holston)弹药厂两大美国火炸药生产基地将投入十余亿美金扩充IMX104、TNT、M6等品种的产能。

报告节选:


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