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文檔簡介
證券研究報告運載火箭:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)核心環(huán)節(jié),加速布局產(chǎn)業(yè)軍民共發(fā)展——【衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)】行業(yè)深度系列(二)行業(yè)評級:看好2024年5月31日加速布局商業(yè)航天火箭,軍民共促快發(fā)展運載火箭:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設核心環(huán)節(jié),體現(xiàn)國家發(fā)射能力與技術水平運載火箭是進入空間的主要工具,體現(xiàn)國家航天技術水平,其發(fā)展關乎國家政治、經(jīng)濟、科技等長遠發(fā)展,具有重大戰(zhàn)略意義,其主要由結構系統(tǒng)(箭體結構)、動力裝置系統(tǒng)(推進系統(tǒng))和控制系統(tǒng)三部分組成,后期有望隨低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設同步快速發(fā)展。商業(yè)航天、低軌衛(wèi)星組網(wǎng)帶動火箭發(fā)射服務需求,預計至2032年全球市場空間超500億美元,年復合增速超13%衛(wèi)星發(fā)射、太空旅游、深空探測、載人登月等多場景促商業(yè)航天火箭發(fā)射需求增長,運載火箭市場空間廣闊,預計2032年將達到502.9億美元;低軌衛(wèi)星已成全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重點,2022年衛(wèi)星發(fā)射服務占據(jù)火箭應用場景份額46%;我國發(fā)射具有密度高、增長快、成功率高等特點,2023實現(xiàn)67次航天發(fā)射任務,位列世界第二,相較于2016年實現(xiàn)超3倍增長;2023中國火箭市場規(guī)模112.1億元,到2027年有望達284.2億元,2023-2027年均復合增速26%,受益于下游低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設實現(xiàn)快速增長。運載火箭發(fā)展趨勢:向大運力、低成本方向快速發(fā)展,美國技術實力全球領先,我國軍民共促發(fā)展大運力:重型運載火箭代表了一個國家更大、更遠、自主進入空間的能力,增大運力、增加發(fā)射場將是長期重點發(fā)展趨勢;中國現(xiàn)已建成酒泉、太原、西昌、文昌四大航天發(fā)射場,于2024年實現(xiàn)預計首發(fā)的海南商發(fā)建成將進一步提升我國民商運載火箭發(fā)射能力;低成本:火箭重復使用是降低成本的重要措施,將成為下一代運載火箭的核心特征之一:以獵鷹9號為例,重復使用18次后,運載成本接近一次性使用的1/3。市場需求、政策利好等多重利好支持我國運載火箭產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展美國:運載火箭技術全球領先,獵鷹重型、獵鷹9號等均實現(xiàn)了大運力、液體發(fā)動機、可回收等最新技術迭代,發(fā)射次數(shù)及載重全球領先;我國:長征系列鑄就一流運載火箭國家隊,具備不同地球軌道衛(wèi)星及載人飛船、無人深空探測能力;國家政策大力支持,地方配套助力民營商業(yè)航天運載火箭加速建設,天兵科技、中科宇航、藍箭航天、星河動力等多家民營火箭公司未來有望高增長。看好運載火箭產(chǎn)業(yè)鏈投資機會,多家上市公司配套業(yè)務值得期待衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設帶動商業(yè)航天運載火箭快速發(fā)展,多家上市公司有望受益,關注航天工程、航天動力、斯瑞新材、派克新材、九豐能源、高華科技
、西部材料、寶鈦股份、超捷股份等2風險提示:衛(wèi)星發(fā)射需求不及預期、火箭技術提升不及預期等0102運載火箭的結構組成低軌衛(wèi)星組網(wǎng)帶動火箭發(fā)射服務需求增長目錄0304運載火箭未來發(fā)展趨勢C
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S政策利好推動國內(nèi)商業(yè)火箭迎來高速發(fā)展期05產(chǎn)業(yè)鏈重點標的與風險提示301運載火箭:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),大運力、低成本是發(fā)展趨勢4運載火箭——推進系統(tǒng)構成其主要硬件成本?
運載火箭主要由結構系統(tǒng)(箭體結構)、動力裝置系統(tǒng)(推進系統(tǒng))和控制系統(tǒng)三部分組成,這三大系統(tǒng)稱為運載火箭的主系統(tǒng)。運載火箭一般由2~4級火箭組成,每一級都包括箭體結構、推進系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng),末級有儀器艙,內(nèi)裝制導與控制系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)和發(fā)射場安全系統(tǒng),有效載荷裝在儀器艙的上面,外面套有整流罩,級與級之間靠級間段連接。?
推進系統(tǒng)是火箭硬件成本的主要組成部分。其中,發(fā)動機占總硬件成本的比例最大,一級占比約54.3%、二級占比約28.6%;箭體結構約占火箭一級、二級硬件總成本的23.5%、29.5%,僅次于發(fā)動機的成本占比;其余組成部分占比相對較小。圖:典型運載火箭一級、二級硬件成本圖:長征七號運載火箭系統(tǒng)0.20%9.60%0.70%5.30%4.90%27%二級發(fā)動機箭體結構電氣設備閥門機構等火工品一級發(fā)動機箭體結構電氣設備閥門機構等火工品8.20%28.60%8%54.30%23.50%29.50%推進劑推進劑5資料:中國載人航天官網(wǎng),朱雄峰等《獵鷹-9運載火箭發(fā)射成本研究》,浙商證券研究所整理運載火箭——箭體結構是其核心支撐構件?
火箭箭體結構是火箭承受各種載荷的支撐構件的總成,將箭上各分系統(tǒng),如有效載荷、控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和測量系統(tǒng)等連成一個整體,為它們提供可靠工作的環(huán)境,并承受地面操作和飛行中的外力,維持良好的氣動外形,保持火箭的完整性。?
箭體結構一般由有效載荷整流罩、推進劑貯箱、輸送系統(tǒng)元件、儀器艙、級間段、發(fā)動機架和尾段等幾部分組成。圖:獵鷹9運載火箭箭體結構圖:運載火箭箭體結構組成圖:獵鷹9運載火箭整流罩6資料:朱雄峰等《獵鷹-9運載火箭發(fā)射成本研究》,百度百科,浙商證券研究所整理運載火箭——液體發(fā)動機是重復使用火箭動力系統(tǒng)的主流路徑固體液體火箭各有優(yōu)劣,液體火箭能實現(xiàn)回收利用,是各國發(fā)展的重點固體燃料火箭液體燃料火箭結構簡單,固體燃料火箭的推進劑貯存在發(fā)動機燃燒
結構復雜,推進劑分別貯存在氧化劑箱和燃料箱內(nèi),室內(nèi),無需貯箱和輸送系統(tǒng)
工作時由輸送系統(tǒng)送入發(fā)動機燃料室箭體結構發(fā)射周期儲存周期發(fā)射周期最少可達24小時,使用維護方便,快速響應
發(fā)射前需要測試,加注推進劑,發(fā)射周期長可長時間儲存,固體的藥柱不揮發(fā),不腐蝕,保存時無法長期儲存,加注后存儲周期最多7天間長達數(shù)年運載能力比沖低,小火箭居多2000-3000m/s高2500-4600m/s推力推力不可控,飛行過載大,衛(wèi)星載荷發(fā)射環(huán)境差推力可控,衛(wèi)星載荷發(fā)射環(huán)境較為穩(wěn)定技術難度重復使用研制難度小,實現(xiàn)噴管擺動技術難度較大難以實現(xiàn)可回收重復利用研制難度大,低溫火箭技術較前沿可實現(xiàn)重復利用7資料:普泰研究,浙商證券研究所整理運載火箭——液氧甲烷成為下一代液體火箭的理想動力選擇液氧甲烷成為民營火箭公司下一代偏二甲肼/四技術對比液氧甲烷液氧液氫液氧煤油液體燃料的主流選擇氧化二氮?
高性價比。液氧甲烷的比沖高于液氧煤油,雖然略低于推力室比沖(m/s)燃料穩(wěn)定性3481穩(wěn)定中等4363最不穩(wěn)定最不穩(wěn)定3367適中最好3169適中有毒液氧液氫,但其成本較低;使用安全性環(huán)保性強。液氧甲烷燃燒后主要產(chǎn)生水和二氧化碳,對環(huán)境的污染較小可再利用性高;?不可重復使用重復啟動次數(shù)可達100次
可達100次>10次?
可再利用性高,因為其燃燒產(chǎn)物主要為水和二氧化碳,成本技術門檻技術是否成熟中等高否高高是中中是低低是可以在再次加注燃料后再次使用;?
維護方便。液氧甲烷發(fā)動機不易積碳結焦,維護方便。藍箭航天天鵲-12星際榮耀焦點二號液氧/甲烷九州云箭凌云藍色起源BE-4發(fā)動機型號推進劑類型循環(huán)方式液氧/甲烷燃氣發(fā)生器開式循環(huán)液氧/甲烷液氧/甲烷富氧分級燃燒循環(huán)?
國內(nèi)外民營火箭公司大多選擇液氧甲烷發(fā)動機為未來發(fā)展方向,并積極開展多項液體發(fā)動機研制工作。燃氣發(fā)生器燃氣發(fā)生器海平面推力海平面比沖67t100t>300s100KN288s240t286s-推力調(diào)節(jié)范圍可重復使用次數(shù)50%~110%20+35%~110%2020%-105%50+65%~100%100+8資料:普泰研究,朱仰招等《商業(yè)運載火箭主發(fā)動機技術發(fā)展現(xiàn)狀分析與展望》,九洲云箭官網(wǎng),星際榮耀官網(wǎng),浙商證券研究所整理美國火箭技術全球領先,Space
X是商業(yè)火箭技術引領者?
根據(jù)Bryce
Tech數(shù)據(jù),2023年Q4全球航天發(fā)射次數(shù)共61次。其中,Space
X發(fā)射27次,位居世界第一,占比達44%。中國航天科技集團(CASC)緊隨其后,發(fā)射15次。中國航天科工(EXPACE)發(fā)射2次,排名第三。?
載荷入軌質量方面,SpaceX以382噸的重量遙遙領先,占比接近83%。中國航天科技集團(CASC)發(fā)射航天器總量為41噸,排名第二。圖:2023年Q4全球軌道太空發(fā)射次數(shù)圖:2023年Q4全球軌道太空載荷入軌質量9資料:BryceTech,浙商證券研究所整理美國火箭技術全球領先,Space
X是商業(yè)火箭技術引領者?
SpaceX
主要涉及火箭發(fā)射、低軌通信、空間站運輸和深空運輸?shù)葮I(yè)務,其產(chǎn)品線包括獵鷹
1號火箭、獵鷹
9號火箭、獵鷹重型火箭、龍飛船和星艦,目前代表著國際一流火箭制造與發(fā)射水平,發(fā)射次數(shù)全球領先。型號高度直徑質量級數(shù)獵鷹9號FT:70mv1.1:68.4mv1.0:54.9m3.7mFT:549tv1.1:506tv1.0:333t二級星艦121m9m5000噸二級FT(不回收):22.8噸150噸(回收)250噸(不回收)FT(ASDS回收):18.4噸V1:200噸(不回收)近地軌道載荷v1.1:13.1噸V3(在研):200噸(回收)400噸(不回收)v1.0:10.4噸FT(不回收):8.3噸FT(ASDS回收):5.5噸同步轉移軌道載荷100噸+(需在軌加注)FT(RTLS回收):3.5
噸v1.1:4.8噸v1.0:4.5噸首次發(fā)射時間服役情況v1.0:2010年6月4日2023年4月20日現(xiàn)役(僅FT
Block
5)在研10資料:衛(wèi)星百科,浙商證券研究所整理中國長征系列火箭——鑄就世界一流運載火箭國家隊長征運載火箭起步于20世紀60年代,具備發(fā)射低、中、高不同地球軌道不同類型衛(wèi)星及載人飛船的能力,并具備無人深空探測能力。低地球軌道(LEO)運載能力達到25噸,太陽同步軌道(SSO)運載能力達到15噸,地球同步轉移軌道(GTO)運載能力達到14噸。長征火箭發(fā)射成功率96.7%。表:現(xiàn)役部分長征系列火箭運載能力表:中國長征家族系列運載火箭(部分成員)火箭系列具體型號長征二號丙系列長征二號丁系列長征二號F改長征三號甲LEO4SSO1.2/1.50.8/1.2/1.5/1.9/2.2GTO長征二號48.82.65長征三號長征四號長征五號長征三號乙長征三號丙5.2/5.4/5.53.7/3.90.4/0.7/1.1/1.5/1.9/2.3/2.7/3.1/3.4長征四號乙系列長征四號丙系列4.24.22.3/2.4/2.5/2.65/2.8/2.94/3.1/3.3/3.51.514長征五號長征五號乙系列長征五號/遠征二號長征六號長征六號甲系列長征七號15251.5146.70.5/1.02.0/3.0/4.0/4.9/5.75.5/6.5/7.5長征六號長征七號長征七號甲系列長征八號72.5長征八號511長征十一號長征十一號0.5/0.70.42資料:百度百科,文昌市航天科普館官方公眾號
,浙商證券研究所整理02低軌衛(wèi)星組網(wǎng)帶動火箭發(fā)射服務需求增長122032年全球火箭發(fā)射服務市場將超500億美元?
根據(jù)PrecedenceResearch數(shù)據(jù),2022年全球火箭發(fā)射服務市場規(guī)模為145.3億美元,預計2032年將達到502.9億美元,年復合增長率為13.22%。?
2022年衛(wèi)星發(fā)射服務的市場份額為46%,是火箭發(fā)射的主要用途。隨著低軌衛(wèi)星通信的發(fā)展,預計衛(wèi)星部分的市場份額將繼續(xù)擴張。圖:全球火箭發(fā)射服務市場規(guī)模及預測圖:2022年全球火箭發(fā)射市場份額(以有效載荷計)億美元6006%502.950040030020010009%衛(wèi)星444.2392.3346.5貨運306.115%270.346%238.8載人航天其他210.9186.3164.5145.324%監(jiān)測2022
2023E
2024E
2025E
2026E
2027E
2028E
2029E
2030E
2031E
2032E:PrecedenceResearch,浙商證券研究所13資料我國火箭發(fā)射市場增長快速,預計至2027年達284億元?
中國航天已進入高密度發(fā)射常態(tài)化階段,軍民商業(yè)航天發(fā)展共促市場快速增長。我國火箭發(fā)射具有密度高、增長快、成功率高等特點;2022年中國航天累計發(fā)射64次,其中長征系列運載火箭“國家隊”發(fā)射53次,民營企業(yè)及航天科工發(fā)射11次;2023年,我國全年共實施67次航天發(fā)射任務,位列世界第二,相較于2016年20次/年實現(xiàn)超3倍增長。展望2024年,中國航天預計實施100次左右發(fā)射任務,有望再創(chuàng)新紀錄。后期隨著產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)發(fā)展及發(fā)射場的建設完善及發(fā)射技術的不斷成熟,更多民營企業(yè)有望參與其中。?
根據(jù)《2024-2030中國火箭行業(yè)市場供需態(tài)勢及市場前景評估報告》顯示,2018-2022我國火箭行業(yè)市場規(guī)模從66.3億元增長至108.8億元,復合增速13%;2023年中國火箭行業(yè)市場規(guī)模112.1億元,到2027年有望達到284.2億元,2023-2027年均復合增速26%,受益于下游低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設實現(xiàn)快速增長,整體規(guī)模較2023年實現(xiàn)倍數(shù)增長。圖:預計我國至2027年火箭市場規(guī)模達284.2億元,2023-2027復合增速26%圖:我國2016-2024火箭發(fā)射次數(shù)一覽12030025020015010050284.250%40%30%20%10%0%10080604020112.166.30-10%0201820192020202120222023
2024E
2025E
2026E
2027E增速(億元)201620172018201920202021202220232024E(億元)14規(guī)模(億元)資料:共研網(wǎng),中國航天科技活動藍皮書(2023年),浙商證券研究所運載火箭下游應用場景——衛(wèi)星發(fā)射?
運載火箭當前主要的下游應用市場是衛(wèi)星發(fā)射。近年來,近地球軌道憑借其軌道高度低、傳輸延時短等特點備受互聯(lián)網(wǎng)星座運營商的青睞,掀起了低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的浪潮。中國多個近地軌道衛(wèi)星星座計劃相繼啟動,發(fā)展后勢強勁。衛(wèi)星發(fā)射量受到組網(wǎng)、星座化的影響快速增長,將帶動火箭發(fā)射服務需求激增。圖:低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)示意圖圖:低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)工作示意圖15資料:《面向低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡的組網(wǎng)關鍵技術綜述》,臻鐳科技官網(wǎng),浙商證券研究所運載火箭下游應用場景——衛(wèi)星發(fā)射?
中國低軌衛(wèi)星通信發(fā)展勁頭足:目前我國已經(jīng)發(fā)布計劃的星座項目大部分已經(jīng)發(fā)射了試驗星,暫未實現(xiàn)衛(wèi)星組網(wǎng)。從已經(jīng)發(fā)布計劃的衛(wèi)星星座規(guī)劃來看,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星規(guī)劃總數(shù)量超過1.6萬顆。在低軌通信星座方面,我國仍與國際先進水平存在很大差距。但我國低軌移動通信星座發(fā)展目前處于單星試驗和系統(tǒng)規(guī)劃階段,市場追趕空間大,發(fā)展勢頭猛烈。?
發(fā)射任務次數(shù)不斷增加,發(fā)射成功率趕超美國。2022年,全球共執(zhí)行186次軌道發(fā)射,成功178次,開展航天發(fā)射活動的共計8個國家/地區(qū),其中國發(fā)射成功次數(shù)位居世界前列,完全成功率達到96.88%。2022年發(fā)射最多的是美國的獵鷹系列運載火箭,共執(zhí)行61次發(fā)射任務,其次是中國的長征系列火箭,發(fā)射53次。俄羅斯的聯(lián)盟號2系列運載火箭以19次發(fā)射位列第三。16資料:中國航天,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,浙商證券研究所運載火箭下游應用場景——太空旅游?
太空旅游是指人類前往太空進行探索、體驗和旅行的活動,這些活動通常包括失重飛機、高空氣球、亞軌道飛行和軌道飛行等,太空旅游旨在讓人們有機會親身體驗太空環(huán)境,拓展人類對宇宙的認識和體驗。?
據(jù)美國北極星市場研究公司(Polaris
MarketResearch
)的報告分析,2023年,太空旅游市場的規(guī)模達到了8.48億美元。預計從2024年的12.48億美元增長到2032年的278.62億美元,市場增速快,有望大幅帶動運載火箭行業(yè)發(fā)展。表:太空旅游分類軌道飛行亞軌道飛行泛太空飛行將游客送至200-400
公里高度近地軌
將游客送至地球大氣層邊緣,完成短
使用高空氣球或其他非傳統(tǒng)方式進行定義特點道暫的太空飛行后返回的接近太空的旅游體驗技術成熟,可在真正的太空環(huán)境驗長期駐軌,成本高昂,對旅客有較高身體要求技術成熟,成本較低,對游客身體要
安全性不高,無法達到真正的太空,求不高無法體驗太空失重環(huán)境票價2000-4000萬美元25-50萬美元7.5-12.5萬美元代表公司Space
X、公理空間維珍銀河、藍色起源太空透視17資料:北京穿越者載人航天科技有限公司公眾號,浙商證券研究所運載火箭下游應用場景——太空采礦圖:開展太空采礦研究具有代表性的國家政府、私人企業(yè)、科研院所?
因地球礦產(chǎn)資源逐漸不能滿足人類日益增長的需求,太空采礦得到了越來越多的關注,且近年來在各國政府、私人企業(yè)、科研院所等方面的支持下,太空采礦迎來了前所未有的發(fā)展機遇。圖:我國太空采礦發(fā)展時間規(guī)劃?
結合有關學者的觀點以及各階段實施的難易程度,初步估算我國太空采礦發(fā)展時間規(guī)劃如圖所示:18資料:張克非等《太空采礦發(fā)展現(xiàn)狀、機遇和挑戰(zhàn)》,浙商證券研究所03運載火箭未來發(fā)展趨勢:提升運力發(fā)展重型火箭、降低成本實現(xiàn)可回收技術19運載火箭未來發(fā)展趨勢——加大運載能力?
運載能力是運載火箭最重要的參數(shù)指標,是指對于某一軌道該火箭可以提升運載能力的主要措施運送的載荷的最大質量,表征火箭可以提供給載荷的動能與勢能之和。?
目前我國火箭的運載能力不足:運載能力最大的長征五號火箭(近地軌道運力為25噸),重型獵鷹火箭運力達到63.8噸。我國民營火箭的運載能力相對較弱,后期民營火箭公司提升空間大。01.02.表:目前世界上仍在服役的主流運載火箭運力通過箭體結構減重和減少推進劑剩余量提高質量比提高末子級發(fā)動機的比沖地球同步轉移軌道運載國家或地區(qū)運載火箭名稱近地軌道最大運載能力能力中國中國長征五號系列火箭引力-1號運載火箭質子-M火箭25000kg6500kg14000kg-俄羅斯24000kg7500kg03.04美國美國歐洲德爾塔IV型重型火箭獵鷹重型運載火箭阿麗亞娜-5運載火箭28790kg63800kg21000kg14220kg26700kg10500kg通過飛行程序角的調(diào)整實現(xiàn)氣動載荷的減小通過改變各子級之間能量的配比可優(yōu)化全箭的運載能力20資料:百度百科,王瑋等《現(xiàn)役運載火箭運載能力提升措施研究》,浙商證券研究所海南商發(fā)建成將進一步提升我國民商運載火箭發(fā)射能力?
中國現(xiàn)已建成酒泉、太原、西昌、文昌四大航天發(fā)射場,它們選址不同、各具特色,共同支撐著我國的航天發(fā)射任務。?
2023年年底,海南文昌建起我國首個商業(yè)航天發(fā)射場——海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心,計劃2024年實現(xiàn)常態(tài)化發(fā)射,將成為我國第五個航天發(fā)射場,建成后進一步提升我國民商運載火箭發(fā)射能力。?
海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心建設有2個工位,按每年發(fā)射16次設計,1號工位用于發(fā)射長征八號火箭,2號工位用于發(fā)射9個廠商的十幾型火箭。?
我國創(chuàng)建最早的綜合型、衛(wèi)?
近地、極地軌道衛(wèi)星發(fā)射理想場星發(fā)射場,目前唯一的載人航天發(fā)射場所?
主要承擔太陽同步軌道衛(wèi)星發(fā)射?
主要承擔返回式衛(wèi)星和載人航天工程等發(fā)射任務任務?
中國目前對外開放規(guī)模最大、設備技術最先進、承攬衛(wèi)星發(fā)射任務最多的新型航天器發(fā)射場?
主要承擔地球同步軌道衛(wèi)星,通信、廣播、氣象衛(wèi)星等實驗發(fā)射和應用發(fā)射任務?
中國首個濱海航天發(fā)射基地?
主要承擔地球同步軌道衛(wèi)星、大質量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站、貨運飛船、深空探測器等發(fā)射任務21資料:海南發(fā)布,浙商證券研究所整理運載火箭未來發(fā)展趨勢——降低成本?
中國運載火箭在發(fā)射成本上與國外先進中大型液體運載火箭相比還有較大差距:依據(jù)《國內(nèi)外運載火箭發(fā)射服務價格分析及啟示》
可知,Space
X公司Falcon9H和Falcon9的低軌發(fā)射成本分別為0.95萬元人民幣/kg、1.8萬元人民幣/kg,俄羅斯及歐洲火箭發(fā)射服務價格也均有一定提升空間;我國未來發(fā)射火箭也向增加重復使用次數(shù)、降低發(fā)射成本方向持續(xù)發(fā)展。?
而以中國民營火箭公司藍箭航天為代表的朱雀二號火箭,其發(fā)射成本也在不斷優(yōu)化和提升,未來有望趕上和超過世界先進水平。表:國外主流運載火箭發(fā)射服務價格(2022年)22資料:喬夏君等《國內(nèi)外運載火箭發(fā)射服務價格分析及啟示》,浙商證券研究所運載火箭未來發(fā)展趨勢——降低成本?
實現(xiàn)運載火箭的重復使用是降低成本的重要措施,將成為下一代運載火箭的核心特征之一。?
以獵鷹9號為例,隨著重復使用次數(shù)增加,運載成本逐漸降低,并趨于平緩,重復使用18次后,運載成本接近一次性使用運載火箭成本的三分之一。?
目前運載火箭箭體回收方法有傘降回收、垂直返回和帶翼飛回3種回收方式。各種回收方式都具有自身的特點,選擇何種回收方式應根據(jù)自身運載火箭的技術及發(fā)展情況,以及自身的任務需求,進行最合適的選擇。表:3種運載火箭回收方式對比圖:SpaceX獵鷹9號重復使用火箭運載成本估算類別技術難度傘降回收垂直返回帶翼飛回國外已有成功回收經(jīng)驗,
涉及到高精度控制等關鍵技術
整體系統(tǒng)復雜,技術難度技術難度較小相對較多相對更大對總體設計
對火箭總體設計的影響較
對構型調(diào)整較小,對整體設計對總體設計影響較大體系的影響
小影響不大運載能力損
有一定的運載能力損失,運載能力損失均在30%以上損失幅度在20%-40%失一般不超過10%對主發(fā)動機
需要對發(fā)動機做適應性加
需主發(fā)動機具備大范圍推力調(diào)需要一定的推力調(diào)節(jié)能力的技術要求
強設計節(jié)的能力回收過程復
需要開展一定的子級降落無需開展子級降落后的搜索無需開展子級降落后的搜索雜性后的搜索工作23資料:朱坤等《從低成本角度探討航天運載器技術發(fā)展路線》,魯宇等《重復使用運載火箭技術進展與展望》,浙商證券研究所運載火箭未來發(fā)展趨勢——降低成本降低運載火箭成本的其他途徑創(chuàng)新管理模式提高效率改進設計理念實現(xiàn)組批生產(chǎn)繼承和應用行業(yè)內(nèi)外先進技術充分挖掘運載能力,降低單位載荷成本?
廣泛繼承航天成熟技術及行業(yè)外先進技術,
實現(xiàn)從研制到生產(chǎn)、采購的優(yōu)化與簡化,降低火箭成本;?
應用電子信息等領域的自動化檢測等先進技術,推進智能化發(fā)射,顯著縮減工作周期、縮短發(fā)射時間,降低發(fā)射操作成本。?
推行通用化、組合化、系列化設計,提高火箭產(chǎn)品化水平;?
借鑒硅谷IT企業(yè)管理模式,以“簡單、低成本、高可靠”為經(jīng)營理念,構建扁平化組織機構組建的小型精英研發(fā)團隊,通過提高運行與決策效率,實現(xiàn)維持較低成本的航天產(chǎn)品高效研發(fā)目的。?一箭多星發(fā)射可以有效降低單位質量發(fā)射成本;?
2017年以來SpaceX公司已多次使用獵鷹9火箭以一箭十星方式發(fā)射第二代銥星,單位質量發(fā)射成本顯著降低。???簡化系統(tǒng)方案、降低發(fā)射支持等配套設施;結合火箭實際發(fā)射任務,實施箭體批量化生產(chǎn);發(fā)揮工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢,提高自動化生產(chǎn)及加工制造工藝水平。24資料:劉陳等《國外降低運載火箭成本途徑分析及對策建議》,浙商證券研究所04市場需求、政策利好推動國內(nèi)商業(yè)火箭迎來高速發(fā)展期252020年以來國家政策支持商業(yè)航天發(fā)展時間發(fā)布單位文件名稱《關于2019年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃執(zhí)行情況與2020
支持商業(yè)航天發(fā)展,延伸航天產(chǎn)業(yè)鏈條,擴展通信、導航、遙感等衛(wèi)年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃
星應用。草案的報告》相關內(nèi)容2020年5月國家發(fā)展改革委員會優(yōu)化海南商業(yè)航天領域市場準入環(huán)境,推動實現(xiàn)高質量發(fā)展。支持建《關于支持海南自由貿(mào)易港建設放寬市場準入若干特別措施的意見》國家發(fā)展改革委員會商務部設融合、開放的文昌航天發(fā)射場,打造國際一流、市場化運營的航天發(fā)射場系統(tǒng),統(tǒng)籌建設相關測控系統(tǒng)、地面系統(tǒng)、應用系統(tǒng),建立符合我國國際商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點的建設管理運用模式。2021年4月2022
年1月研究制定商業(yè)航天發(fā)展指導意見,促進商業(yè)航天快速發(fā)展。擴大政府采購商業(yè)航天產(chǎn)品和服務范圍,推動重大科研設施設備向商業(yè)航天企業(yè)開放共享,支持商業(yè)航天企業(yè)參與航天重大工程項目研制,建立航天活動市場準入負面清單制度,確保商業(yè)航天企業(yè)有序進入退出、公平參與競爭。優(yōu)化商業(yè)航天在產(chǎn)業(yè)鏈中布局,鼓勵引導商業(yè)航天企業(yè)從事衛(wèi)星應用和航天技術轉移轉化。國務院《2021
中國的航天》“十四五”末,突破一批關鍵技術和產(chǎn)品,健全覆蓋芯片、模塊、終《工業(yè)和信息化部關于大眾
端、軟件、應用等上下游各環(huán)節(jié)的北斗產(chǎn)業(yè)生態(tài),培育20家以上專精2022年1月2024年3月工業(yè)和信息化部國務院消費領域北斗推廣應用的若
特新“小巨人”企業(yè)及若干家制造業(yè)單項冠軍企業(yè),樹立一批應用典干意見》型樣板,建設一批融合應用示范工程,形成大眾消費領域好用易用的北斗時空服務體系。積極培育新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè),積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等新增長引擎《政府工作報告》26資料:國家發(fā)展改革委員會,國務院,工業(yè)和信息化部,中國政府網(wǎng),浙商證券研究所2023年以來各省促進商業(yè)航天發(fā)展相關政策27資料:各省政府官網(wǎng),浙商證券研究所中國運載火箭行業(yè)非上市公司融資情況圖:運載火箭非上市公司投融資金額及數(shù)量40353025201510525201510537.06212127.262025.4?
2015-2020年,中國運載火箭行業(yè)投融資事件數(shù)量及金額1925.2穩(wěn)步增長,2020年融資金額達到峰值,為37.06億元;?
2020年后,運載火箭行業(yè)融資規(guī)模保持穩(wěn)定,2023年公1414.4816.2710開披露融資事件10個,披露融資金額25.2億元。10.46.544220.100(億元)
2015
2016
2017
2018
2019
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2023
2024(融資個數(shù))融資金額(億元)融資數(shù)圖:運載火箭行業(yè)非上市公司投融資規(guī)模分布(截至2024.4)圖:運載火箭行業(yè)非上市公司投融資城市分布(截至2024.4)3.72%2.55%0.81%1000萬以下4.74%截至2024.4,中國運載火箭行業(yè)融資項目多發(fā)生在北京市,占比達49.79%,接近一半;11.38%?北京湖北江蘇山東廣東陜西重慶1000-3000萬5000萬-1億1-2億7.32%9.78%?
近一半融資項目未披露金額,已披露金額的融資項目中,1000-3000萬以及1-2億的項目居多。49.79%52.85%11.38%11.29%2-5億5-10億8.13%10億以上18.13%3.25%4.88%未披露28資料:睿獸分析,浙商證券研究所天兵科技——液氧煤油發(fā)動機領軍者,開啟民營火箭新紀元天兵科技是我國商業(yè)航天領域領先開展新一代液體火箭發(fā)動機及中大型液體運載火箭研制的高新技術企業(yè)???2023年4月,天兵科技研制的“天龍二號”液體運載火箭成功首飛,創(chuàng)造了全球民營液體火箭的首飛成功紀錄,開創(chuàng)中國商業(yè)航天液體火箭新紀元。2023年7月,天兵科技宣布完成數(shù)億元人民幣C輪融資,本輪資金將用于天兵科技天龍三號大型液體運載火箭與大型發(fā)動機研制、發(fā)射工位建設等。2023年10月,天兵科技宣布完成數(shù)億元人民幣C+輪融資,本輪資金將用于首飛成功的天龍二號中型液體火箭批量化生產(chǎn),以及天龍三號大型液體運載火箭與發(fā)動機研制和首飛等。?天龍三號大型液體運載火箭將于2024年6月挑戰(zhàn)首飛,其配套研制的110噸推力液氧煤油火箭發(fā)動機“天火十二“已于2024年1月完成首飛批次校準、抽檢熱試車。29資料:天兵科技官網(wǎng),浙商證券研究所藍箭航天——液氧甲烷動力先鋒,領航民營火箭新篇章公司技術成就?
全球首款液氧甲烷推進劑中型液體運載火箭?
國內(nèi)首創(chuàng)低溫液體火箭發(fā)動機轉級控制技術?
國內(nèi)首創(chuàng)液體火箭發(fā)動機大型噴管激光焊接技術?
國內(nèi)首創(chuàng)液體運載火箭甲烷自生增壓技術?
2023年7月,朱雀二號遙二運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,也是國內(nèi)民商航天首款基于自主研制的液體發(fā)動機實現(xiàn)成功入軌的運載火箭,填補了國內(nèi)液氧甲烷火箭的技術空白。???國內(nèi)首次實現(xiàn)低溫液體火箭無人值守測控發(fā)射能力國內(nèi)首次實現(xiàn)發(fā)動機變推力工況控制系統(tǒng)半實物仿真技術國內(nèi)液體火箭發(fā)動機首次應用高精度高壓低溫調(diào)節(jié)器?
2023年12月,朱雀二號遙三運載火箭在我?
國內(nèi)液體火箭發(fā)動機首次應用低溫彈簧蓄能動密封技術?
國內(nèi)首次采用大推力雙低溫液體火箭發(fā)動機泵后搖擺技術國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。?
2023年12月,藍箭航天正式發(fā)布了下一代可重復使用液氧甲烷運載火箭——朱雀三號,計劃于2025年具備首飛能力。30資料:藍箭航天官網(wǎng),浙商證券研究所東方空間——大運力固體運載火箭先行者公司致力于打造一次性使用、可回收重復使用和載人飛行等系列化、多樣化、航班化的空天運輸產(chǎn)品?
2024年1月11日,東方空間自主研制的引力一號(遙一)之家號運載火箭在山東海陽附近海域發(fā)射升空,創(chuàng)造了全球最大固體運載火箭、中國運力最大民商運載火箭、中國首型捆綁式民商運載火箭等多項紀錄。?
2024年1月,東方空間近日完成近6億元人民幣B輪融資,融資將用于“原力-85”百噸級液氧煤油發(fā)動機研發(fā)與生產(chǎn)工作,加速“引力二號”中大型可回收液體運載火箭研制。引力一號優(yōu)點?
運載能力大,空間包絡強?
機動能力強,海上發(fā)射點位靈活?
發(fā)射響應快,最快24小時可實現(xiàn)應急發(fā)射?
經(jīng)濟性好,單位發(fā)射成本較小型火箭降低50%以上31資料:東方空間官網(wǎng),浙商證券研究所星河動力——高可靠、低成本、快響應火箭提供者2023/12谷神星一號(遙九)發(fā)射圓滿成功?
星河動力致力于為人類低成本、高頻次進入空間提供解決方案,核心產(chǎn)品包括“智神星”系列中型重復使用液體運載火箭、“谷神星”系列輕小型固體運載火箭等。2023/08谷神星一號(遙八)發(fā)射圓滿成功?
在航天發(fā)射業(yè)務方面,公司創(chuàng)造了國內(nèi)首家實現(xiàn)連續(xù)發(fā)射成功、首家將商業(yè)組網(wǎng)衛(wèi)星送入500km太陽同步軌道、首家掌握一箭多星發(fā)射能力等多個行業(yè)第一,將持續(xù)為國內(nèi)外蓬勃發(fā)展的航天發(fā)射市場提供高可靠、高性價比的航天發(fā)射服務。2023/08谷神星一號(遙七)發(fā)射圓滿成功2023/07谷神星一號(遙六)發(fā)射圓滿成功2023/01谷神星一號(遙五)發(fā)射圓滿成功2022/11谷神星一號(遙四)發(fā)射圓滿成功2022/08谷神星一號(遙三)發(fā)射圓滿成功2021/12谷神星一號(遙二)發(fā)射圓滿成功2020/11谷神星一號(遙一)發(fā)射圓滿成功32資料:星河動力官網(wǎng),浙商證券研究所星際榮耀——小型智能運載火箭創(chuàng)新者公司發(fā)展前期專注于高品質、低成本、快響應的小型智能運載火箭研發(fā)近期動態(tài)?
2023年11月2日,北京星際榮耀空間科技股份有限公司自主研發(fā)的液氧甲烷可重復使用驗證火箭雙曲線二號在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空,飛行試驗任務取得圓滿成功。?
2023年12月10日,雙曲線二號可重復使用液氧甲烷驗證火箭(SQX-2Y)圓滿完成了第二次飛行試驗,標志著中國商業(yè)航天在液體運載火箭的可重復使用技術能力上取得了重要突破。33資料:星際榮耀官網(wǎng),浙商證券研究所中科宇航——首家混合所有制商業(yè)航天火箭企業(yè)?
廣州中科宇航探索技術有限公司是國內(nèi)首家混合所有制商業(yè)航天火箭企業(yè),創(chuàng)立于2018
年
12月,總部位于廣州南沙,覆蓋了系列化運載火箭研發(fā)、定制化宇航發(fā)射亞軌道太空旅游等業(yè)務范圍。?
2023年6月7日,中科宇航參與研制的力箭一號遙二運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,發(fā)射方式為“一箭26星”,刷新了我國一箭多星的最高記錄。圖:公司運載火箭系列產(chǎn)品展示表:力箭一號和力箭二號參數(shù)對比力箭一
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