国防军工行业深度报告：SpaceX启示录，商业航天新篇章

SpaceX全球商业航天独角兽，在全球航天产业中占据着无可争议的领导地位：SpaceX由埃隆马斯克于2002年创立，尽管早期面临多次发射失败和财务挑战，但凭借其创新精神和独特的商业视野，赢得了美国政府和军方的大力支持。这些支持包括政策、资金和技术上的援助，成为SpaceX不断壮大的强劲动力。SpaceX实现了火箭的可重复使用、载人航天的飞跃，以及“星链”项目的快速推进，稳坐美国最主要的航天发射服务提供商宝座，截至2023年，其市场估值逼近1800亿美元。 单纯卫星发射需求难以支撑火箭公司发展，星链项目打破火箭订单短缺瓶颈促成SpaceX商业闭环：SpaceX的商业模式以可复用火箭为基础，以“星链”宽带通信服务为核心，形成了闭环。公司业务涵盖卫星制造发射、“星链”通信服务、载人航天和运载服务，并积极拓展新的业务领域。2023年，SpaceX首次实现正向现金流，证明了其商业模式的可行性。在此之前，SpaceX的主要收入来源是政府订单，尤其是来自NASA和美国空军的发射服务。然而，2023年星链项目成为公司最大的收入和利润来源，标志着商业模式的转变。 美国政府、军方与NASA多年来持续不断的资金和订单供给以及资本市场强大的输血能力共同组成了SpaceX的资金来源：SpaceX的资金规模来源多元化，且投入持续性强。公司年度投入巨大，甚至超过除中美外的所有国家的航天投入。面临财务亏损，SpaceX发展早期主要依靠NASA和美国军方的订单来获得收入，且NASA在SpaceX面临财务困境时多次提供关键支持，另外强大的资本市场融资能力和马斯克本人的持续投资，为SpaceX提供了充足的资金支持。 NASA在技术与人才方面向SpaceX提供了不遗余力的扶持：SpaceX的成功得益于NASA在特定历史时期的关键支持。冷战后，NASA面临财政紧缩和航天飞机计划的失败，迫切需要探索更经济、高效的航天方案。 因此NASA选择扶持商业航天企业，SpaceX以其技术优势在竞争中崭露头角。技术上，NASA不仅分享了大量技术资料和成熟技术，还提供技术指导，帮助SpaceX攻克火箭重复使用等关键技术难题。人才方面，NASA向SpaceX输送了众多技术专家，形成了一支强大的航天团队。 全球商业火箭市场已进入相对垄断状态，市场空间正在被大幅压缩：SpaceX在全球商业火箭市场中占据了压倒性的领导地位，2023年火箭发射数量和载荷占比均显示出其市场垄断之势。展望未来，SpaceX的市场份额有望进一步增加，其技术优势和成本控制能力构筑了难以逾越的市场壁垒。未来星舰项目如果成熟，预示着SpaceX将在全球航天产业中占据更加显著的地位，其入轨质量预计占全球的99%，是其他所有企业的总和的100倍。 投资建议：以SpaceX为鉴，我国航天产业已进入发展“快车道”，卫星互联网等新兴星座的建设、大运力低成本趋势正引领商业航天开启新时代。我国航天产业快速发展也对我国火箭发射能力提出更高的要求，低成本、大运力已成为运载火箭的发展趋势。建议关注以下标的：上游原材料及元器件：斯瑞新材、宝钛股份、钢研高纳、中航高科、铂力特、华曙高科、航天电子、航天电器、高华科技。测试：西测测试、苏试试验、思科瑞。 风险提示：1）火箭研制进度不及预期；2）资金支持不及预期；3）地面设施和运营服务建设不及预期；4）我国商业航天发展速度不及预期。 1.SpaceX全球商业航天独角兽 SpaceX是由埃隆马斯克于2002年投资建立的一家美国私营航天企业，目前在全球航天产业中占据着无可争议的领导地位。尽管在早期的航程中遭遇了多次发射的失败和财务的风暴，但它凭借着创新与独特的商业视野，赢得了美国政府和军方的大力支持，包括政策、资金和技术上的援助。这些支持成为SpaceX不断壮大的强劲动力，帮助它实现了火箭的可重复使用、载人航天的飞跃，以及"星链"项目的快速推进。如今SpaceX已经稳坐美国最主要的航天发射服务提供商宝座，并在全球卫星运营领域中占据着举足轻重的地位，截至2023年，其市场估值更是逼近1800亿美元。 SpaceX自2002年成立以来，经历了三个重要的发展阶段。在初期成立阶段，公司面临了重大挑战，包括"猎鹰"1火箭的三次发射失败和财务危机。然而，第四次发射的成功不仅挽救了公司，还使其成为首家成功发射液体运载火箭的私人公司，并获得了价值16亿美元的ISS补给服务合同。2009年，"猎鹰"1的第五次发射成功后，SpaceX实现了自我造血能力，并迅速成长为市值超过10亿美元的独角兽公司。2010-2016年的快速发展阶段，SpaceX得到了NASA的多轮资金支持，并在2012年首次成功将"龙"飞船送入轨道，成为首个向ISS运送货物的商业航天器。2013年，"猎鹰"9火箭首次发射地球静止轨道商业卫星。2014年，SpaceX获得了价值26亿美元的下一代太空飞船开发合同。2016年，公司宣布进军全球卫星互联网行业，估值超过百亿美元。2016年以后的全面发展阶段，SpaceX掌握了火箭回收和重复使用技术，推出了"猎鹰重型"火箭，成为全球现役运载能力最强的火箭。2018年，"猎鹰重型"成功发射，2019年完成首次商业发射。同年，SpaceX启动"星链"项目，估值超过300亿美元。2020年，载人"龙"飞船实现首次载人飞行，使SpaceX成为首家拥有载人飞船发射能力的私营企业。2021年，公司估值超过千亿美元。2022年，SpaceX发布了"星盾"计划，进军军事航天市场。截至2023年，SpaceX的估值已接近1800亿美元。 图1：SpaceX发展历程 1.1.以可复用火箭为基础，以星链为核心的商业模式形成闭环 SpaceX的业务主要包括卫星制造发射业务、“星链”宽带通信服务、载人航天和运载服务，也在积极拓展如“星盾”、点对点货物运输等新的业务领域。但直到火箭发射与回收日益成熟，以及星链组网密度不断提高，星链用户数量迅速增长并产生正向收益，SpaceX的商业模式才逐渐清晰，形成闭环。 图2：SpaceX主要业务 2023年，SpaceX首次实现正向现金流，证明了以“星链”为核心的商业模式的可行性。在2023年之前，SpaceX的主要收入来源是政府订单，尤其是来自NASA和美国空军等客户的发射服务，累计到2021年6月，政府订单收入高达151.7亿美元，远超商业市场收入。然而，这一依赖政府订单的局面在2023年发生了转变。SpaceX的经营数据显示，2023年星链项目以41.78亿美元的收入和6.69亿美元的利润成为公司最大的收入和利润来源，而火箭发射业务尽管有42亿美元的潜在收入，实际上却是亏损或不盈利的，同年其他业务收入仅占11.4%，表明SpaceX的商业模式已经以星链为核心。 星链项目的出现是对商业航天市场的一次颠覆，猎鹰九号火箭的成功复用虽然降低了成本，但商业卫星发射需求并未显著增长，导致SpaceX迅速达到市场瓶颈。马斯克借鉴了铱星和一网星座项目的经验，进军低轨道通信星座领域。星链计划通过发射数万颗小型通信卫星，为猎鹰九号火箭提供了持续的发射需求，变相解决了SpaceX自身火箭订单短缺问题的解决。这一策略的成功不仅推动了星链项目的发展，也反过来促进了猎鹰九号火箭的可复用技术的成功，为SpaceX的商业闭环奠定了基础。 图3：星链项目促进了SpaceX的商业闭环 1.2.SpaceX资金规模来源的多元化，以及投入的持续性几乎不可能再现 SpaceX的年度投入甚至可以超过除中美外的所有国家的航天投入，这也使得SpaceX经常陷入严重的资金短缺。在2023年之前的20年间，SpaceX一直面临严重的财务亏损。特别是在2021年和2022年，公司在短短两年内就消耗了85亿美元，分别造成了9.68亿美元和5.59亿美元的巨额亏损。自公司成立以来的20多年间，其总投入已经达到了数百亿美元的规模。 1.2.1.NASA与SpaceX商业航天领域“强政府、强市场”的政企合作新模式 SpaceX从NASA和美国军方得到的项目订单是发展初期公司营收的主要来源。截至2021年，SpaceX共获得了151.7亿美元的政府资金和订单，占其总收入的62%，其中NASA的资助超过50亿美元，这一数额几乎等同于中国载人航天工程在1992年至2013年间的总投资。在2006年至2018年期间，SpaceX从NASA和美国军方获得的订单高达80亿美元，成为公司主要的营收来源。且每当SpaceX面临财务危机，NASA都及时伸出援手，例如2006年猎鹰1号首次发射失败后，SpaceX迅速获得了2.76亿美元的商业轨道运输服务合同；2008年，在连续三次发射失败后，SpaceX在第四次发射成功前几乎陷入绝境，但成功发射后立刻获得了价值16亿美元的商业补给服务合同，这一合同成为SpaceX转危为安的关键转折点。 表1：政府和军方多年来持续不断的资金和订单供给 1.2.2.强大的资本市场融资能力与马斯克本人的持续输血 过去十年，西方风险投资者加大了对太空创业公司的投资力度。SpaceX自2015年以来每年平均融资超过十亿美元，随着估值的增长，融资额持续上升。截至2022年底，SpaceX进行了46轮商业融资，累计金额超130亿美元。此外，内部股票出售和定期要约收购也为SpaceX开辟了更强大的融资渠道，2021年和2022年分别筹集到15亿和20亿美元，2023年这一数字更增加到数十亿美元。目前，SpaceX正考虑以每股108美元至110美元的出售股份，这一价格对应于2000亿美元的最新估值。马斯克在2002年以1亿美元创立SpaceX，另外特斯拉的成功为马斯克提供了资金支持，仅2023年他对星舰项目的投资达30亿美元，并在SpaceX资金紧张时出售特斯拉股票以提供资金支持。 图4：SpaceX估值水平变化 1.3.技术与人才方面，NASA向SpaceX提供了不遗余力的扶持 SpaceX的成功背后，是NASA在特殊历史背景下的大力扶持。冷战结束后，NASA面临预算削减和航天飞机计划的失败，急需改革以寻求更高效、低成本的航天解决方案。 在此背景下，NASA选择了支持新兴的商业航天公司，SpaceX凭借其技术实力，在竞争中脱颖而出，获得了NASA的全方位支持。技术上，NASA向SpaceX开放了大量技术报告和成熟技术，此外还提供了技术指导，帮助SpaceX解决关键技术难题，比如火箭外壳的防热层问题，为火箭的可重复使用提供了关键支持。人才方面，NASA向SpaceX输送了大量核心技术骨干，包括航天业内的顶尖专家。SpaceX的管理层汇聚了来自各大航天企业的高管，他们拥有丰富的管理和技术经验，形成了一个豪华的航天团队。 1.4.全球商业火箭市场已进入相对垄断状态，市场空间正在被大幅压缩 2023年SpaceX以98次的火箭发射数量，占据了全球221次发射的44.34%，全球载荷占比更是高达80%。如果排除那些尚未进入商业市场的火箭和载荷，SpaceX的市场份额将更加显著，实际上已经对全球商业火箭市场形成了垄断之势。展望未来，这一趋势有望在2024年进一步加剧，马斯克预计SpaceX将发射144次，保持每年50%的增长速度，且载荷占比有望超过90%。尽管在2023年4月20日和11月18日，“超重-星舰”运载火箭的两次发射尝试均告失败，SpaceX仍然积极准备后续试射，重点测试液氧甲烷低温推进剂的在轨加注技术。此外，SpaceX在2023年还成功发射了90枚“猎鹰”9号和4枚“猎鹰重型”火箭，成功率达到100%，发射频率和成功率均有显著提升，比2022年增加了50%以上。 图5：SpaceX猎鹰系列火箭历年发射次数统计图 SpaceX对市场的垄断将很难被打破，这种垄断来自技术的代际领先和价格的数量级优势。SpaceX以其猎鹰9号火箭的高复用性领先于行业，该火箭在经过10次发射后仅需常规检查和部件更换，而其设计寿命可高达100次。与此同时，其他火箭公司在可复用火箭技术方面仍处于试验阶段，