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商业航天专题二:火箭回收复用技术突破,实现低成本高频次发射

交通运输 2026-04-24 西南证券研究所 西南证券 yuAner
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火箭回收复用技术突破,实现低成本高频次发射 西南证券研究院交通运输研究团队2026年4月 核心观点 根据ITU规则大致测算,未来几年我国卫星互联网将进入密集组网关键阶段。2020年中国星网申请,根据ITU规则,第9年需完成星座总规模的10%,也就是在2029年底前需部署约1300颗卫星。垣信卫星“千帆星座”按照规则需要在2032年之前完成1500颗卫星部署,垣信计划2027年底前部署1296颗卫星,到2030年底完成1.5万颗低轨卫星的互联网组网,此外我国还有较多的星座计划,未来火箭发射具有巨大需求,市场空间极其广阔。星网发射逐渐加速,垣信发星节奏稍缓,截至到2026年4月20日,两大星座已发射卫星数量均未超过200颗,目前来看火箭运力瓶颈仍是卫星发射节奏的主要影响因素。 火箭可回收复用技术突破,降本同时有望实现高频次发射。当前卫星的规模化特征愈发明显,仅依靠一次性火箭无法充分满足更快速度、更高频、更有性价比的发射需求,需要低成本、大运力、高频次的可重复使用火箭。根据马斯克2020年对“猎鹰”9火箭成本构成的描述和SpaceX官网数据,可以大致推算出:全新“猎鹰”9火箭成本约5000万美元,复用型“猎鹰”9火箭成本为1500万美元,回收发射成本是一次性发射成本的30%。可回收技术逐渐成熟后,复用周期进一步缩短。“猎鹰”9在重复使用成熟期(2019—2020年)平均复用周期达到约4个月,重复使用高度成熟期(2021—2024年),平均复用周期达到约2个月,其中单次一子级复用周期最短为14天。 投资建议:回顾近一年商业航天市场走势,民营火箭发射情况以及政策的支持力度对板块走势影响较大。当前我国商业航天还处于初步发展阶段,民营火箭企业发展情况受到市场极高的关注,民营火箭运载能力的拓展在一定程度上决定了我国商业航天产业链的发展速度,同时国家政策的支持能够有效破解行业发展关键难题,助力商业航天发展,我们建议投资者持续关注板块发展。 风险提示:国家及行业政策风险、运载火箭运力不足风险、技术风险、行业竞争加剧风险等。 目录 布局稀缺轨道资源,商业运载火箭运力需求提升 可回收复用技术突破,降本同时有望实现高频次发射 全球商业运载火箭情况 走势回顾以及投资建议 风险提示 轨道资源稀缺 卫星频率和轨道资源是全球稀缺的战略资源,遵循“先到先得”等规则,国际竞争极为激烈。卫星频率和轨道资源是指卫星电台使用的频率和所处的空间轨道位置,是卫星系统建立和正常工作的前提,二者稀缺且不可再生。无线电只有在有限区间频段中传输耗损相对较小,且受卫星覆盖范围、卫星高度、同频段卫星间距等因素影响,太空中可用卫星轨道数量十分有限。根据赛迪研究院《中国卫星互联网产业发展研究白皮书》,地球近地轨道仅可安全容纳大约6万至10万颗卫星。 频轨资源采取国际电信联盟(ITU)先申报先使用总原则,且要求申报后7年内,必须发射卫星启用所申报的资源,否则自动失效,9年内必须投放申报卫星总数的10%,12年内必须投放申报卫星总数的50%,14年内完成全部投放。 各国加快部署节奏稀缺轨道 ITU规则下,各国加快部署节奏。我国卫星产业公司纷纷规划未来的卫星发射需求,进一步增加了对商业运载火箭运力需求的确定性,中国星网的“GW星座”作为我国首个巨型卫星互联网计划,规划发射12,992颗卫星,涵盖500km-600km极低轨道(6,080颗)和1,145km近地轨道(6,912颗)。垣信卫星的“千帆星座”规划发射15,000颗卫星,计划2027年底前1,296颗卫星提供全球网络覆盖,到2030年底完成超1.5万颗低轨卫星的互联网组网。2026年1月,根据ITU官网披露,无限电创新院于2025年12月底新增近20万颗星座申请。 火箭运力瓶颈仍是卫星发射节奏的主要影响因素 根据ITU规则大致测算,未来几年我国卫星互联网将进入密集组网关键阶段。2020年中国星网申请,根据ITU规则,第9年需完成星座总规模的10%,也就是在2029年底前需部署约1300颗卫星。垣信卫星“千帆星座”按照规则需要在2032年之前完成1500颗卫星部署,垣信计划2027年底前部署1296颗卫星,到2030年底完成1.5万颗低轨卫星的互联网组网,此外我国还有较多的星座计划,未来火箭发射具有巨大需求,市场空间极其广阔。 星网发射逐渐加速,2023年7月开始发射实验星,到12月发射完5颗实验星,时隔一年在2024年12月发射10颗星,2025年2月开始进入“常态化发射”阶段,2/4/6月分别发射9/10/5颗星,7月以来保持每月发射频率,其中12月发射32颗星。垣信发星节奏稍缓,自2024年8月首批卫星发射以来,保持2月一次的发射节奏,直到2025年3月发射结束后,由于火箭运力短缺导致招标失败,发射放缓,10月再次发射匹配到长征6号甲运力,完成一箭18星发射任务。截至到2026年4月20日,两大星座已发射卫星数量均未超过200颗,目前来看火箭运力瓶颈仍是卫星发射节奏的主要影响因素。 商业运载火箭运力需求提升 当前国内卫星发射任务主要是国家队火箭承接。国内商业运载火箭领域,参与者主要包括航天科技集团、航天科工集团、蓝箭航天、星际荣耀、星河动力、天兵科技、中科宇航、东方空间等。当前实际承载主要运输任务的还是以国家队为主。2025年,中国共完成92次火箭发射,其中商业发射任务50次,22次由国家队承担,28次由商业公司承担。当前卫星的规模化特征愈发明显,仅依靠一次性火箭无法充分满足更快速度、更高频、更有性价比的发射需求,需要低成本、大运力、高频次的可重复使用火箭。 商业航天快速发展助力美国航天器在轨数持续增长 美国凭借早期布局和SpaceX的先发优势,已经占据了大量优质频轨资源。“星链”计划是SpaceX于2015年提出的一个可以覆盖全球的宽带卫星通信网络,项目包括约4.2万颗卫星,“星链”计划分为2期:一期包括3个 阶段,第1阶段 发射约1600颗 卫星; 第2阶 段期分 别在距 地550千米、1130千 米、1275千米、1325千米的轨道部署约2800颗Ku波段和Ka波段卫星,第3阶段发射7518颗卫星。二期拟发射3万颗“星链”卫星,部署在328~580km的近地轨道。 商业航天快速发展助力美国航天器在轨数持续增长 承担“星链”计划一期发射任务的火箭为“猎鹰”9号。随着可重复使用技术的发展,“猎鹰”9号的发射成本将大大降低。自2018年Block5版本火箭成功首飞以来,按年度来看,猎鹰9号火箭的年度发射次数呈持续上升态势,并且取得了全部成功,2024年,以15枚在役一级箭体的多次复用,全年完成132次的火箭发射,一级箭体年平均复用次数达到8.8次。 截至2025年12月31日,星链星座累计发射超万颗卫星,已建成全球最大低轨卫星星座。从当前的“星链”星座建设进度来看,由于可重复使用火箭猎鹰九的高频作业,建设进度远超国内星座计划,未来SpaceX拟使用正在研制的下一代重型运载火箭“星舰”作为主力火箭,执行“星链”计划二期发射任务,“星舰”具备全箭可完全重复使用能力,可以预见未来“星链”计划的发射成本将进一步降低。 目录 布局稀缺轨道资源,商业运载火箭运力需求提升 可回收复用技术突破,降本同时有望实现高频次发射 全球商业运载火箭情况 走势回顾以及投资建议 风险提示 火箭硬件成本高昂 运载火箭是指将卫星、探测器、空间站组件等有效载荷,从地球表面送入预定轨道,或进行其他特定空间任务的飞行器。除有效载荷外,运载火箭的主要组成部分包括箭体结构(又称结构系统)、动力系统(又称推进系统)和控制系统,这三大系统统称为运载火箭主系统。 运载火箭的硬件成本主要包括发动机、箭体结构、电气设备、阀门机构、火工品、推进剂等。一型运载火箭无论是一级还是二级,其发动机和箭体结构占总硬件成本比例最大,其中一级占比约77.8%、二级占比约58.1%。运载火箭垂直着陆回收能收回包括发动机、箭体结构、电气设备、阀门机构等绝大部分硬件,因此,无论是一级回收还是二级回收,均能产生十分可观的经济效益。 可回收火箭多次发射成本下降明显 重复使用是运载火箭降本发展的大趋势和方向。《“猎鹰”9火箭的发射成本与价格策略分析》根据马斯克2020年对“猎鹰”9火箭成本构成的描述和SpaceX官网数据,推算出:全新“猎鹰”9火箭成本约5000万美元,复用型“猎鹰”9火箭成本为1500万美元,回收发射成本是一次性发射成本的30%。全新猎鹰9号火箭的发射服务报价6200万美元,2022年上调至6700万美元,复用型火箭发射服务报价5000万美元,1次全新火箭发射和1次复用火箭发射的利润为5200万美元,接近一枚新火箭的制造成本。 可回收之后的快速复用,也将进一步提高发射频次 可回收技术逐渐成熟后,复用周期进一步缩短。当前美国猎鹰9运载火箭采用一子级垂直回收方式,随着重复使用技术的进步,回收的一子级不断积累,到2024年仅需要新投5个新的一子级即可实现132次发射。重复使用技术的进步降低了对火箭生产能力的要求,在生产能力未出现跨越式提升的情况下,火箭重复使用使大规模进入空间成为了可能。“猎鹰”9在重复使用成熟期(2019—2020年)平均复用周期达到约4个月,重复使用高度成熟期(2021—2024年),平均复用周期达到约2个月,其中单次一子级复用周期最短为14天。 民营火箭公司活跃,有望带来发星成本进一步下降 我国可重复使用运载火箭的探索正沿着多元技术路径并行推进。根据猎鹰9火箭重复使用发展规律研判,猎鹰9火箭从2010年首飞,经历13年发展,重复使用技术已高度成熟,王儒文等在《猎鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》针对中国垂直回收的重复使用运载火箭发展未来进行预测按照以上规律预测,保守估计10年后,中国的垂直回收重复使用火箭可达到猎鹰9火箭2024年水平。若回收技术/方式探索阶段并行发展,重复使用技术/产品发展阶段中回收技术和复用技术并行发展,最快需约5.5年可达到猎鹰9火箭在2024年的水平。 我国可重复使用火箭研制整体进展顺利。2025年12月蓝箭航天朱雀三号(ZQ-3)发射成功,长征十二号甲遥一运载火箭成功实现入轨,尽管一子级未能成功回收,但持续优化回收方案,继续推进可重复使用验证。同时航天科工集团快舟火箭、星际荣耀的双曲线二号、中科宇航的力箭二号、星河动力的智神星一号以及天兵科技的天龙三号等可重复使用火箭都在按计划攻克各项关键技术。 目录 布局稀缺轨道资源,商业运载火箭运力需求提升 可回收复用技术突破,降本同时有望实现高频次发射 全球商业运载火箭公司以及火箭发射情况 走势回顾以及投资建议 风险提示 海外主要火箭运载公司 SpaceX成立于2002年,是全球商业航天引领者,业务涵盖星链宽带通信、卫星发射、载人航天及运载火箭研发。SpaceX当前在役火箭为大型可重复使用运载火箭“猎鹰9号”(Falcon9)和重型可重复使用运载火箭“猎鹰重型”(FalconHeavy)。截至2025年12月28日,“猎鹰9号”历史累计发射次数超500次,单枚助推器最高复用32次;“猎鹰重型”历史累计发射11次。公司重型运载系统“星舰”(Starship)采用“猛禽”液氧甲烷发动机,截至2025年12月28日,历史累计进行11次发射试验。 蓝色起源成立于2000年,业务涵盖火箭发动机制造、亚轨道载人航天飞行器及轨道火箭研发,并参与NASA“阿尔忒弥斯”载人登月舱项目。蓝色起源亚轨道载人航天飞行器“新谢泼德”(NewShepard),截至2025年12月28日已累计完成超30次飞行任务,其中16次载人飞行。蓝色起源当前在役火箭为“新格伦”(NewGlenn)大型液氧甲烷可重复使用火箭,2025年11月第二次发射中首次实现一级助推器海上着陆回收。蓝色起源正式成为SpaceX之后,全球第二家掌握轨道级火箭回收技术的公司。 火箭实验室成立于2006年,主营