引导语

运载火箭是目前人类克服地球引力、进入空间的唯一工具，是发展空间技术、确保空间安全的基石，是实现航天器快速部署、重构、扩充和维护的根本保障，是大规模开发和利用空间资源的载体，是国家空间军事力量和军事应用的重要保证，是国民经济发展和新军事变革的重要推动力量。确保安全、可靠、快速、经济、环保地进入空间，推进太空探索技术发展，促进人类文明进程，是中国运载火箭的发展目标。

01商业航天行业市场综述 

商业航天定义

美国：2010年美国《国家航天政策》中提出，商业航天活动是“私营企业在承担适度的投资风险和责任的前提下，提供航天产品和服务的活动。商业航天活动与基于市场动机的活动都以控制成本、优化投资回报率为目标，均具有为现有或潜在非政府用户提供产品和服务的法定资格。”，根据概定义，包括三个方面：一是国家类航天工程项目商业化运行。即把私企能承担的国家重大航天工程项目（涵盖军事航天工程项目），都通过市场竞争机制交给私企运营；二是非政府航天工程项目商业化运行。即航天项目完全由私营企业自行发起、社会投资、自主经营、自担风险；三是航天应用领域商业化。即私营企业围绕卫星通信、卫星遥感、卫星导航等领域提供航天产品和服务的活动。

欧洲：主要航天国家对商业航天的普遍认识是，按市场规则运行的所有航天活动，如企业以竞争性方式承接欧盟、欧空局或欧洲国家的政府项目，包括使用公私合作模式（PPP），由公私各方共同承担责任和融资风险，实现航天资源的高效配置。对企业的所有制属性不做过多限制。

我国：关于商业航天，国内还没有统一的、被业内广泛接受的成熟概念。本研究中，商业航天定义为按市场规则配置技术、资金、人才等资源要素，以盈利为目的、独立的非政府航天活动及商业行为。

随着世界航天经济的发展，航天产业是当今世界上最具挑战性和广泛带动性的高科技领域之一，是国家综合国力的集中体现和重要标志，是国家战略新兴产业和先进制造业的重要组成部分。近几年来，随着航天技术的不断发展和航天产业规模的日益扩大，商业航天快速发展，以商业运载火箭、低轨互联网星座、亚轨道旅游、商业遥感等为代表的商业航天各领域得到迅速推进，航天产业呈现新的发展态势，成为推进全球航天产业经济发展的重要动力，商业航天已经稳居世界航天经济的核心主导地位，并呈现高潮迭起的态势。

商业航天的发展催生了新的航天发展模式，培育了新型的航天企业主体，进一步激发了航天发展的新活力，展现出了旺盛的生命力和良好的发展势头。2021年，全球航天产业收入已达6000多亿美元，其中商业航天占比高达80%，商业航天产业已经成为世界发达国家倍受追捧的战略性新兴产业，成为推进全球航天产业经济发展的重要动力，是建设现代化产业体系的新机遇、新动能、新赛道、新业态，是社会资本热捧的投资前沿领域，同时也是世界大国战略竞争与博弈的主阵地、主战场。

作为航天产业的战略型先导产业，商业航天能够充分发挥民营效率优势，构建上下游产业链体系，整合技术降低成本；以航天技术成果转化与应用为特色的产业链条快速延伸，在信息安全、安防安保、空间生物、节能环保、物联网、新能源、软件、气象工程、特种装备等民用产业领域形成了一定产业规模，对于带动周边产业发展及升级具有十分明显的作用。商业航天的快速发展，使得传统的生产模式正在被颠覆，新经济、新业态得到快速的应用和催生。

02中国商业航空市场规模 

在政策的扶持环境下，中国商业航天行业市场规模由2015年的3764亿元增长至2021年的12548.5亿元，年复合增长率约为XX%，且在未来3年行业将持续呈现增长趋势。未来3年因为中国规划多个卫星星座项目，未来小卫星星座发射需求将不断增长，预计于2024年市场规模将达24060亿元，此成长趋势包括但不限于火建配套产品通用化发展，降低火箭制造成本，复用技术日渐发展成熟，物联网、云计算、大数据等高新科学技术相结合。。

产业链分析

中国商业航天行业产业链设及环节众多，行业技术壁垒高，产业链各环节参与企业数量少，未来市场发展潜力巨大，基本上商业航天行业产业链可以分为三个环节。产业链上游为卫星制造企业，中游主要为卫星发射企业及地面设备制造企业，下游则涉及卫星应用及运营企业，包括卫星导航、卫星通信、卫星遥感等领域。

上游

卫星制造企业

卫星制造在整个产业链中的市场规模约为7%，卫星有效载荷种类多、客户需求差异大，所以卫星难以大量批发生产，从而导致制造成本无法因经济规模化而有效降低，目前商业航天多采用成本较低的小型卫星，因其具有研制周期短、发射方式灵活、成本低、应用范围广等优势。(1)研制周期短: 大卫星研制周期约为7-8年，而小卫星的研制周期通常不超过2年；(2)发射方式灵活: 小卫星可由小型火箭单独发射升空；(3)成本低: 小卫星成本约3000万元，且使用生命在10年以上，性价比极高；(4):应用范围广: 小卫星可应用于通信、导航、遥感等多个领域。

中游

运载火箭系统

卫星发射是连接卫星制造及卫星应用的中枢环节，且须搭载火建设进入轨道后才能发挥作用以产生价值。目前国内的主流运载火箭为固体火箭、液体火箭

固体火箭: 固体火箭发动机由固体推进剂、燃烧室壳体、喷管和点火装置组成；

液体火箭: 液体火箭发动机由推力室、推进剂输送系统和发动机控制系统等组成。

火箭是依靠火箭发动机喷射工质（工作介质）产生的反作用力向前推进的飞行器，按照火箭用途分类主要包含运载火箭及探空火箭两种。在航天产业中得到较多应用的是运载火箭，运载火箭是能够将人造卫星、载人飞船、空间站或空间探测器等有效载荷送入预定轨道的航天运输工具，由单级或多级火箭组成。运载火箭与导弹尽管在任务目标、气动布局、结构与规模上存在一定区别，但主要组成的部组件类似，具体包括箭体结构、推进系统、控制系统、飞行测量及安全系统、附加系统等。

运载火箭整机的主要技术指标为运载能力、入轨精度和可靠性等，其中，运载能力代表了可以送入预定轨道的有效载荷的重量；入轨精度代表了有效载荷实际运行轨道与预定轨道的偏差，是运载火箭控制系统的重要指标；可靠性是衡量火箭系统工作过程中可能出现故障概率的重要指标。以上技术指标在一定程度上代表了人类自主进入太空的能力。

火箭发射活动

2018年是中国航天大放异彩的一年，全年发射39次。北斗建设提速，电磁监测试验卫星等国家项目上马，并且2018年中 国商业航天公司在沉寂多年后开始崭露头角等要素，都为中国航天崛起提供了实质性的支撑。而这种进步也使得全球火箭 每年发射次数突破100大关，并且基本能够维持在每年100箭的水平。根据目前市场公开的消息，单就中美俄三国在2021 年规划发射的火箭就高达135枚，如果疫情能够得到控制，使计划顺利实施，那么2021年将创下人类火箭发射记录。在2018年中国航天明显提速后，2019年12月27日，具有决定性影响的长征五号火箭复飞成功，这代表中国在空间技术领 域有了实质性的突破。运载能力的提高，很快会对深空探测，太空资源应用，自然科学等领域产生促进，这也将对固有的 欧美排我性航天联盟形成冲击。恰逢科技成为全球竞争新格局的焦点，所以美国很快对航天领域展开进一步部署，太空军 的成立，重返月球计划等都力求在航天领域对中国保持绝对优势。

商业发射是以盈利为目的进行的运载火箭发射活动，所搭载的载荷类型主要是国内外商业卫星。主要通过火箭搭载载荷的性质和火箭研制方背景来判断是否为商业发射。我国最早的商业发射可以追溯到1990年用长征三号火箭对亚洲一号卫星的发射。发展至今，商业发射领域是目前资本最为关注的商业航天细分领域，也是近年来融资金额最大的商业航天细分领域。近年来，我国在商业发射领域发展迅速，一系列重点商业火箭型号陆续完成了地面试验、总装、发射等活动，并形成了一定的社会影响力。

卫星地面设备

卫星地面设备主要面向导航、通信、遥感等多个终端应用，2018年全球商业航天地面设备规模达1252亿美元，占整个行业45%的收入，在商业航天行业中属议价能力较高之环节。主要的卫星地面设备包括(1)网络设备: 信关站、网络运营中心、卫星新闻采集以及小孔径终端，(2)消费设备: 卫星电视天线、卫星无线电设备、卫星移动终端、数字音频广播服务设备、GPS等

中国政府对卫星地面设备支持力度持续增大，持续提升航天工业基础能力，提高卫星系统水平，并建设由高轨宽带、低轨移动卫星等天基系统和关口站等地基系统组成的天地一体化信息网络，建设测控站、信关站、上行站等地面设施，逐步建成与地面通信网络融合的卫星通信系统。

下游

卫星导航

卫星导航为商业航天行业下游应用主要领域之一，采用导航卫星对物体进行精确导航定位的技术。据中国卫星导航定位协会2019年发布的白皮书显示2018年中国卫星导航与位置服务产业总体价值达3016亿元，同比增长18.3%，其中卫星导航技术所使用的芯片、器件、算法、软件、导航数据等产业的核心产值达1069亿元占比超35%，中国自研的北斗卫星导航系统对产业的产值贡献率达80%。且截至2018年底，中国卫星导航专利申请量超6万件，位居全球第一。

卫星通信

卫星通信为利用卫星作为中继站转发或发射无线电波，以实现多个地球站间通信的方式，卫星通信系统由卫星端、地球站和用户端组成: (1)卫星端由不同轨道、用途、频段的卫星构成；(2)地球站是在地表的无线电通信站，负责接收处里卫星信号及控制卫星姿态等。

卫星通信流程: 用户端发出基带信号经发射地球站处理后转变为射频信号发送至卫星端，再由卫星端对接收的射频信号进行降噪、变频、滤波、功能放大等处理后发送至接收地球站，地球站对接收的射频信号进行处理变成基带信号后，发送至用户端。

卫星遥感

卫星遥感技术是从高空通过传感器探测和接收来自目标物体的信息，从而识别物体的属性及其空间分布等特征，通过遥感技术平台获取卫星数据并分析处理接收的信息技术。卫星遥感主要由遥感卫星和遥感卫星地面站组成，其中遥感卫星由地面接收站和地面处理站组成: (1)地面接收站可搜索、跟踪卫星、接收并记录卫星遥感数据、遥感数据及卫星地面站组成；(2)地面处理站由计算机图像处理系统和光学图像处理系统组成。卫星遥感是获取空间地理信息的重要方式，已广泛用于国防、自然资源、交通、气象、海洋、环保、应急等领域。

03商业航天发展趋势 

卫星研制领域

从市场结构上呈现出三个重要变化趋势，即商业遥感卫星研制领域由单一的光学商业遥感卫星研制到光学遥感卫星与SAR卫星并重；通信卫星研制领域由扎堆提出低轨互联网卫星研制计划到大部分聚焦于研制低轨物联网卫星；卫星导航领域全球服务系统组网完成，未来热点在于建设低轨导航增强系统。

市场结构变化方面，短期市场竞争将立足于谁能提供更稳定、成功率更高的固体火箭商业运载服务。但长期看，谁能最早推出发射成功率高、发射次数稳定、满足市场需求的中、大型液体箭型，谁就能真正实现商业运载火箭研制的质的突破和先发优势。

市场规模方面

结合我国商业卫星星座发射计划和当前我国商业运载火箭的运载能力估算，预计我国“十四五”期间商业发射市场规模将达到763.2亿元人民币。

卫星应用领域，市场结构方面，卫星遥感预计新型数据接收业务比重将进一步加大，尤其是红外、微波以及温室气体排放检测等相关载荷比重预计将进一步上升；卫星通信预计短期内卫星物联网将保持高增长，长期看低轨卫星宽带服务将逐步出现并规模化应用。卫星导航方面，随着低轨增强和地基增强的深入，高精度服务将越来越呈现呈现泛在化的趋势，大众设备也可以进行低端测绘活动，不再是测绘设备厂商和商业服务提供商的专有市场。

市场规模方面，按我国卫星应用领域现有增速推算，“十四五”期间，卫星应用领域总体市场规模将达到4.15万亿元，年均市场规模约8313亿元。

技术发展趋势

2020 年，长征系列主流运载火箭达到国际一流水平，同时面向全球提供多样化的商业发射服务。其中，低成本中型运载火箭长征八号实现首飞，在役火箭实施智能化改造，商业固体运载火箭与液体运载火箭可为用户提供“太空顺风车”、“太空班车”及“VIP 专车”等商业发射服务。2025 年前后，可重复使用的亚轨道运载器研制成功，亚轨道太空旅游成为现实。同时，空射运载火箭将快速发射能力提升到小时级，智能化低温上面级投入使用，运载火箭将有力支撑空间重大基础设施建设、空间站运营维护、无人月球科考站建设，商业航天建成集地面体验、商业发射、太空旅游、轨道服务为一体的系统体系。

降低发射成本是运载火箭实现大规模商业化应用的关键，也是构建整个商业航天生态的基石。我们认为，有效降低火箭成本的三种途径为：一是火箭回收与重复使用；二是垂直整合产业链与自主研发核心技术；三是采用通用化设计，大量采用货架产品。通过火箭回收与复用，实现对发动机等核心部件的回收复用，能够大幅降低火箭发射成本。垂直整合产业链以实现高度集成的核心技术自主研发，能在管理协作等方面降低成本。采用通用化设计，使用市场货架产品，能够通过规模效应不断摊薄火箭成本。

具体来看，从近年来我国运载火箭整机的研制发展方向上看，运载火箭当前的发展趋势主要为无毒、无污染、低成本、高可靠、大推力、适应性强、安全性好等。除此以外，未来伴随航天发射任务多样化的需求，运载火箭发射快响应也将成为重要的技术发展趋势。

1、箭体结构分系统

运载火箭的箭体结构是火箭的主体。主要包括整流罩、级间段、尾段等部段，而液体运载火箭还包括压力容器部件即推进剂储箱等。其中，储箱主要采用铝合金材料。推进剂贮箱的成形工艺主要包括钣金成形工艺、拼焊工艺以及铣削工艺。整流罩、级间段、尾段等干部段结构大多采用铝合金铆接结构、整体铸造后机加结构或复合材料夹芯结构，主要涉及到的成形工艺包括铆接、铸造、钣金成形、热压罐固化等工艺。

箭体结构生产成本主要取决于材料、工装模具、人工工时以及设备损耗等其他费用。以某型固体运载火箭为例在单发生产时的情况下箭体结构主要成本取决于人工工时、原材料以及模具工装的成本。而在系列定型后，大批量运载火箭生产时生产线等固定资产投资占比将达到箭体结构成本的一半，材料成本及人工工时费用将下降至 15%。由于我国运载火箭当前仍以单发生产为主，未来有望转入大批量商业运载火箭生产，因此，目前材料成本及工时费用（受加工工艺影响）等仍是箭体结构的主要成本构成。

2、可重复使用商业火箭研制

近年来，由于美国“猎鹰9”火箭在成本、运载能力方面取得的巨大成功。可重复使用火箭研制成为商业运载火箭研制领域的热点之一。目前全世界仅有SpaceX的“猎鹰9号”液氧/煤油火箭具备垂直回收重复使用能力，同时也是全球发射成本最低的火箭，占据2020全球发射市场的50%以上。由于动力系统的技术特点，仅液体火箭具备实现可重复使用的能力，而动力系统占液体火箭整箭成本的70%以上，通过对火箭的子级回收，可以大幅降低火箭的发射成本。根据公开报道，星际荣耀、蓝箭、星河动力、深蓝航天等均致力于研制商业可重复使用运载火箭。商业可重复使用运载火箭的研制，将成为未来我国新一代商业运载火箭发展最重要的技术趋势之一。

3、一箭多星多任务并行商业测运控

商业卫星大多采用微纳平台，整星重量小、成本低，前期试验阶段以搭载发射为主，正式进入组网阶段将采用专箭一箭多星的方式发射。近两年，商业卫星一箭10星甚至更多卫星的发射任务并不鲜见，Starlink星座几乎都是以一箭60星的速度快速发射，因此多星入轨和飞控阶段的多任务并行测运控将成为一个迫切且重要的技术发展趋势。

4、“软件+服务”变革卫星通信应用模式

传统卫星通信应用模式上，卫星主要作为通信链路的节点提供弯管式转发服务，且业务类型以窄带通信为主。未来随着卫星通信应用领域卫星通信容量的提高，且卫星宽带通信的大力发展，以“软件+服务”为特征的卫星通信应用模式将成为主流。即对于卫星运营商来说，提供语音服务、数据流量服务只是作为通信基础设施的管道化的存在，能够创造价值的部分则是以此为基础的个性化软件和服务。

5、人工智能技术将牵引遥感大数据产品业务的发展

在卫星遥感应用的细分产品类型中，大数据产品业务近年来增速最快。大数据业务从本质上来说涉及到海量数据的目标提取、模式识别等过程。该领域的发展近年来与人工智能的发展密不可分，人工智能领域中的深度学习、神经网络等技术必将极大推动遥感大数据业务的进一步发展，人工智能技术未来将牵引遥感大数据产品业务的发展。

——文章转载自公众号前沿装备汇