商业火箭行业专题报告:多元供给主体涌现,商业航天开启新时代

商业火箭行业专题报告:多元供给主体涌现,商业航天开启新时代
2024年12月02日 16:17 市场资讯

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(报告出品方/作者:兴业证券,石康(金麒麟分析师)、李博彦(金麒麟分析师)

1、我国航天事业快速发展,商业火箭未来可期

1.1、航天科技集团是绝对主力,民营火箭参与度提升

近年来我国航天发射次数快速提高。2018-2022 年,美国运载火箭发射次数从 34 次增长至 87 次;我国运载火箭发射次数从 39 次快速提升至 64 次,曾在 2018、 2019 和 2021 年超越美国,成为全球运载火箭发射的领跑者。2023 年,我国运载 火箭发射次数为 67 次,美国为 116 次。

我国商业火箭发射次数快速提升。2021年我国共实施 7次商业发射服务,占全年 发射总数的 12.73%;2023 年共实施 22 次商业发射服务,占全年发射总数的 32.84%,航天科技集团、航天科工集团、星际荣耀、星河动力等均参与其中。

航天科技集团是我国运载火箭发射的绝对主力,民营火箭公司参与度逐渐提升。 从发射次数上看,2023 年我国 67 次运载火箭发射次数中,航天科技集团发射了 48 次,占比达 71.46%;民营企业发射了 13 次,占比达 19.40%。从载荷质量上 看,2022 年我国运载火箭发射的载荷总质量为 197.21 吨,航天科技集团共发射 载荷 193.98 吨,占载荷总质量的 98.36%;民营企业共发射载荷 1.34 吨,占载荷 总质量的 0.68%。

1.2、我国主要商业火箭公司

我国商业航天呈现出以国家队为主导,民营企业相继进入的行业格局。

1.2.1、航天科技集团 

航天科技集团是我国航天科技工业的主导力量,集团主要从事运载火箭、各类卫 星、载人飞船、货运飞船、深空探测器、空间站等宇航产品和战略、战术导弹武 器系统的研究、设计、生产、试验和发射服务。 中国运载火箭技术研究院(又名“航天一院”)是中国航天事业的发祥地,是我国 历史最久、规模最大的导弹武器和运载火箭研制、试验和生产基地。作为中国航 天第一个研制基地,航天一院发射了我国首颗人造地球卫星;成功研制了长征系 列运载火箭,具备发射近地轨道、太阳同步轨道、地球静止轨道等多种轨道载荷 的能力;承担了载人航天工程、探月工程、北斗工程等国家重大工程的运载火箭 发射任务。

中国长征火箭有限公司于 1998 年由国务院批准成立,前身为中国亚太移动通信 卫星有限责任公司,2016 年更名为中国长征火箭有限公司。公司作为航天一院 商业航天领域的经营责任主体,负责商业火箭型谱规划、研制运营、市场开拓、 资本运作,为用户提供星箭地一体化解决方案。公司采用商业化的运作思路和市 场机制,集“市场、技术、产品、资本、服务”于一体,致力于成为中国乃至世界 商业航天技术引领者。 上海航天技术研究院(又称“航天八院”)是中国航天唯一的综合性总体院,主要 业务领域覆盖防务装备、运载火箭、应用卫星、空间科学、航天技术应用产业和 航天服务业。在运载火箭领域,抓总研制的运载火箭占中国长征系列运载火箭发 射任务总量的三分之一;在应用卫星领域,抓总研制了以风云系列气象卫星为代 表的应用卫星,部分卫星技术水平领跑或并跑世界一流;在空间科学领域,圆满 完成了以载人航天工程、探月工程、火星探测工程为代表的历次任务。

长征二号系列运载火箭主要承担近地轨道和太阳同步轨道的发射任务。其中, 长征二号 F 是目前我国唯一一型用于载人航天发射的运载火箭。长征二号 F 于 1999 年 11 月 20 日首次成功发射神舟一号飞船,于 2003 年 10 月 15 日成功将中 国第一位航天员杨利伟送入太空,是我国进行的首次载人航天飞行,标志着中国 载人航天工程取得历史性重大突破。 长征三号系列运载火箭主要承担高轨道的发射任务。长征三号于 1984 年首飞成 功,首次采用了液氢、液氧作火箭推进剂,首次实现火箭的多次启动,首次将有 效载荷送入地球同步转移轨道。

长征四号系列运载火箭主要承担太阳同步轨道的发射任务。1988年 9月,长征四 号甲运载火箭将我国第一颗气象卫星风云一号准确送入太阳同步轨道,这次发射 亦是太原卫星发射中心首次发射太阳同步轨道卫星。 长征五号系列运载火箭主要承担大质量载荷、空间站建设和深空探测等发射任 务,是我国全新研制的一型大推力、高可靠、无毒无污染新一代运载火箭,也是 我国起飞规模最大、运载能力最大、技术跨度最大的一型运载火箭。 长征六号系列运载火箭主要用于发射太阳同步轨道卫星,是新一代无毒无污染 小型低温液体运载火箭。2015 年 9 月 20 日,长征六号运载火箭成功将 20 颗微小 卫星送入太空,创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。长征六号甲运载火箭于 2022 年 3 月首飞,首次实现固液发动机在我国运载火箭领域的跨界合作,其混动 模式使火箭可靠性更高、性价比更优。 长征七号系列运载火箭是为满足我国载人空间站工程发射货运飞船的需求和未 来载人运载火箭更新换代的长远需求,全新研制的新一代高可靠、高安全的中型运载火箭。

长征十一号系列运载火箭是长征系列火箭中首枚小型固体运载火箭,主要用于 支持民商小卫星及星座的快速组网、补网发射,具备发射周期短、发射场设施保 障要求低的特点,陆上、海上均可发射。据新华网 2020 年 5 月 30 日报道,以往 长征十一号火箭发射任务的履约周期需要 7-8 个月甚至 1 年,现在在极限情况下, 一发火箭从论证可行性到实施发射只用 5 个多月,相较于传统运载火箭的市场快 速响应能力更强。 捷龙系列固体运载火箭追求“高性价比、高可靠、快履约、快发射”目标,为国 内外商业卫星用户的星座组网、补网、载荷验证等提供可靠、便捷、经济的专属 发射、定时定轨道发射和搭载服务。据中国运载火箭技术研究院 2021年 3月 3日 报道,捷龙一号是中国航天科技集团有限公司首型商业运载火箭,于2019年8月 首飞成功,开启了我国商业航天新的篇章。捷龙一号发射履约周期控制在 6 个月 以内,从转场到发射用时不超过 24 小时,单位载荷的发射成本控制在 6 万元/千 克,规划年均 20 发。捷龙三号运载火箭为四级固体运载火箭,支持路基及海上 快速发射,可实现零窗口、全方位发射,72 小时内完成星箭技术准备和发射任 务,任务性价比与适用性高。据中国运载火箭技术研究院公众号 2021年 3月 3日 报道,捷龙三号火箭瞄准即将到来的商业卫星星座的大规模组网发射需求,具备 “一箭 20 星”以上的多星发射能力,可将单位载荷的发射成本降低至 1 万美元/千 克,可将履约周期压缩至 3-6 个月,大幅提高火箭发射效率,具有较强的市场竞 争力。

1.2.2、航天科工集团

航天科工集团是我国航天事业和国防科技工业的中坚力量,航天强国建设和国防武器装备建设的主力军。集团着力打造“防务装备产业、航天产业、信息技术产 业、装备制造产业、现代服务业”五大主业板块,现已建立起完整的空天防御导 弹武器系统、飞航导弹武器系统、弹道导弹武器系统研制生产体系,并构筑了固 体运载火箭及空间技术产品等航天产业自主开发与研制生产体系。 据北京大学就业网,航天科工集团第九总体设计部(简称“九部”)隶属于航天三 江集团,主要从事航天防务装备、空间工程装备的总体设计与研发抓总工作。据 《中国航天报》,九部在商业航天发射领域得到不断开拓,其研制的快舟一号甲 运载火箭实现了商业航天发射市场常态化发射的履约能力,初步构建了快舟系列 固体运载火箭型谱。

据中南大学就业网、天眼查,航天科工火箭技术有限公司(简称“科工火箭”)控 股股东为航天三江集团(持股比例 56.43%),科工火箭是国内首家专业提供商 业航天发射服务的公司,经营范围包括运载火箭及航天器设计、研发、制造、销 售、承揽国际和国内商业发射服务等。科工火箭坚持走军民融合和市场化道路, 加快快舟系列运载火箭型谱建设,并积极部署小行星探测、太空探矿、太空旅游 等前沿项目研究和关键技术攻关。 据新华网 2023 年 6 月 9 日报道,快舟系列运载火箭具有快速集成、快速入轨能 力,已执行 25 次发射任务,将 37 颗卫星送入预定轨道。据《北京日报》2022 年 12 月 8 日报道,快舟十一号火箭全箭主体结构采用碳纤维复合材料,总体技术水 平达到固体运载火箭国际先进水平。相较于快舟一号甲火箭,快舟十一号火箭的 运载能力提升 5 倍左右,能够更好地满足卫星规模化、高密度、快速发射的需求, 将有力带动我国固体运载火箭及其动力技术发展。

1.2.3、零壹空间

零壹空间成立于 2015 年 8 月,是国内首家注册运载火箭研制及生产,掌握成熟 固体火箭发动机核心技术的民营企业,主要从事小型固体运载火箭研制与生产 的技术型企业,公司致力于为商用微小卫星、特殊用途航天器等提供高性价比的 发射服务。现已建成火箭智能总装制造基地、飞行控制系统半实物仿真实验室、 大型计算机超算中心、固体火箭发动机研制基地、空天电子产品研发中心、固体 发动机复杂结构实验室及部件生产线。

零壹空间拥有四大主营业务:1)M 系列固体商业运载火箭,主要用于近地轨道 中小型单星和多星组合发射,为卫星客户提供快速、高效、经济的入轨发射服务; 2)X 系列飞行试验平台,具有空天高超(金麒麟分析师)音速飞行与往返功能,可应用于航空航 天高新技术飞行验证、空间科学研究、商业搭载;3)L 系列固体运载火箭,兼 具军民两用,军用方面可满足火箭快速响应、应急发射与智能化发射需求,民用 方面有效满足商业微小卫星发射需求;4)电子和动力产品的配套及定制服务。

鸿鸣系列包括宇航动力、无人机助推发动机、导弹发动机、特种动力、火箭橇助 推发动机,具有可靠性高,储存时间长的特点。鸿鸣宇航动力具有高安全性、高 可靠性、高质量比的特点,可根据客户需求完成产品结构、能量性能的定制化设 计。鸿鸣无人机助推发动机具有工作时间短、瞬时推力大的特点。

1.2.4、星际荣耀

北京星际荣耀空间科技有限公司成立于 2016 年 10 月,专注于小型智能运载火箭 研发,为全球小卫星及星座客户提供一体化的商业发射服务。成立以来,星际荣 耀一直沿着“由固到液、由小到大”(从固体动力火箭到液体动力火箭、从小型运 载火箭到中大型运载火箭)的技术发展路径前进,致力于研发优秀的商业运载火 箭并提供系统性的发射解决方案,服务于国内外卫星制造商、运营商、高校及科 研机构。

自成立以来,星际荣耀始终坚持从固体动力火箭到液体动力火箭、从小型运载火 箭到中大型运载火箭的技术发展路径,主要产品包括小型固体运载火箭双曲线一 号(Hyperbola-1),可重复使用液体运载火箭双曲线二号(Hyperbola-2),亚 轨道概念飞行器,焦点 1 号、2 号可重复使用、变推力液体火箭发动机等。其中, 双曲线一号运载火箭采用固体火箭发动机,双曲线二号运载火箭采用液氧/甲烷 液体发动机,且一子级具有垂直着陆回收功能。

据公司官网 2020 年 8 月 25 日报道,未来,星际荣耀将继续进行小型固体运载火 箭双曲线一号的商业运营发射以及小型液体可重复使用运载火箭双曲线二号。将 着力于中型液体可重复使用运载火箭双曲线三号、可重复使用液氧甲烷发动机焦 点一号等的研发工作。

1.2.5、蓝箭航天

北京蓝箭空间科技有限公司于2015年6月成立,是全国首家取得全部准入资质, 唯一基于自研液体发动机实现成功入轨的民营运载火箭企业。公司致力于构建 以中大型液氧甲烷运载火箭为中心的“研发、制造、试验、发射”全产业链条,现 已具备全产业链条交付能力。公司致力于打造航天领域的科技综合体,为全球市 场提供高性价比、高可靠性的航天运输服务。

蓝箭航天旗下产品包括朱雀一号(ZQ-1)运载火箭、朱雀二号(ZQ-2)运载火 箭以及天鹊80吨液氧甲烷发动机(TQ-12)。其中,朱雀二号(ZQ-2)使用具有 自主知识产权的液体燃料火箭发动机,是目前国内已发射成功的运载能力最大的 民商液体火箭。

1.2.6、东方空间

东方空间科技有限公司成立于 2020 年,主营业务太空运输,是一家民营运载火 箭和新型空天运输工具设计制造服务公司。东方空间通过“引力”系列运载火箭的 研发,打造一次性使用、可回收重复使用和载人飞行等系列化、多样化的空天运 输产品,快速形成低成本、规模化、高效快捷的发射服务能力,覆盖 LEO(Low Earth Orbit)近地轨道、SSO(Sun-synchronous Orbit)太阳同步轨道等各类型轨 道。目前正着手搭建以烟台火箭 AIT(Assembly,Integration,and Test,即组装、 集成和测试)中心;北京火箭研发、电子信息试验、综合仿真试验中心;西安发 动机研发中心;无锡航天动力(维权)总部;文昌火箭发射中心为依托的研发-试验-生产发射四大能力平台。

东方空间主营产品为“引力”系列固体火箭及液氧煤油液体火箭、“原力”系列液氧 煤油发动机。

1.2.7、中科宇航

广州中科宇航探索技术有限公司成立于 2018 年,是国内首家混合所有制商业航 天火箭企业,主营业务覆盖系列化运载火箭研发、定制化宇航发射、亚轨道太空 旅游等业务范围。作为中科院力学研究所持股企业,中科宇航主要承担中科院力 学研究所下属空天飞行科技中心的成果转化和产业化工作,基本定位为国家重 大科研项目的成果转化平台。中科宇航依托中国科学院力学研究所和空天飞行科 技中心的科研力量和资源优势,以我国宇航领域重大战略需求为发展导向。 据中科宇航官网,董事长杨毅强历任国家某重大型号副总指挥、院科研生产和质 量等部门主要负责人、为我国首型固体运载火箭长征十一号、首型空射运载火箭 首任总指挥,同时是中国科学院空天飞行科技中心主任、山东海上发射装备技术 中心特聘教授、中央军委装备发展部运载与发射技术专业组成员。据中科宇航官 网,公司核心团队 300 余人,由现役长征火箭总指挥、总设计师、总体及各分系 统一线研制人员组成,60%以上人员具有硕士及以上学历,40%以上人员具有中 高级职称,平均拥有 10 年以上运载火箭研制经验。

中科宇航主要产品包括:力箭一号系列固体运载火箭、力箭二号液体运载火箭、 力箭三号系列液体运载火箭、太空旅游飞行器和近太空可回收科学实验平台。力 箭一号(PR-1)运载火箭是中国科学院力学研究所抓总、中科宇航公司参与研制 的首型固体运载火箭,也是目前中国运载能力最大的固体运载火箭,主要用于太 阳同步轨道和其他近地轨道中小型航天器的单星和多星组合发射,以及临近空间 高超声速飞行器的助推发射。据中科宇航官网资料,其近地轨道运力有 2t,发射 成本约 6 万元/千克,轨道倾角为 0-180 度。

1.2.8、天兵科技

北京天兵科技有限公司成立于 2015 年,是一家专注于新一代液体火箭发动机及 中大型液体运载火箭研制的民营商业航天公司,主营业务包括火箭发射服务,火 箭动力系统配套、火箭产品技术服务。目前公司正着力形成以北京火箭研发中心、 西安动力研发中心、郑州综合试验中心和张家港智能制造基地为战略起点,立足 长三角辐射全国的供应链体系。

据第六届中国航空创新创业大赛官方媒体 2021 年 12 月 18 日报道,公司董事长/ 创始人兼火箭总师康永来曾是中国运载火箭技术研究院某运载型号总师,中国人 民解放军火箭军专家,某 973 项目科学家,从事运载火箭技术研发与项目管理近 20 年。

天兵科技主要产品包括天龙系列液体运载火箭以及天火系列 HCP(Hydrocarbon Composite Propellants,复合烃类推进剂)火箭发动机。据天兵科技官网报道, 2023 年 4 月 2 日,天兵科技完成首次火箭发射,天龙二号运载火箭在酒泉卫星发 射中心点火起飞,这是世界上首款应用煤基航天煤油飞行的运载火箭,也是我国 首款重复使用一子级箭体的运载火箭,可做到车载快速组装,快速响应发射。

1.3、相关上市公司

在 A 股上市公司中暂未发现以商业火箭为主业的企业。梳理与商业火箭相关上市 公司如下。

1.3.1、航天电子

航天时代电子技术股份有限公司是中国航天科技集团公 司旗(金麒麟分析师)下从事航天电子测控、航天电子对抗、航天制导、航天电子元器件专业的企 业。 据 2023 年半年度报告,公司是航天技术应用现代产业链链长单位。公司航天产 品业务为航天电子产品的研发、设计、制造、销售,主要包括军民用测控通信系 统、遥感信息系统、卫星应用等系统级产品;军民用惯性导航产品、卫星导航产 品、遥测遥控设备、精确制导与电子对抗设备、计算机技术及软硬件等专业设备; 军民用集成电路、传感器、继电器、电连接器、微波器件、精密机电产品等器件 产品,产品主要应用于运载火箭、飞船、卫星等航天领域。2023 年公司实现营 收 187.27 亿元,其中航天产品收入 143.49 亿元,较 2022 年增长 15.46%。 2017 年以来,公司营收和归母净利润持续增长,2017-2023 复合增速分别为 6.2% 和 0%。2023 年,公司实现营收 187.27 亿元,同比增长 7.16%;归母净利润 5.25 亿元,同比下降 14.01%。

分业务看,2017-2023 年航天产品收入从 82.29 亿元增至 143.49 亿元,年均复合 增速为 9.71%;民用产品收入基本在 40亿元~55 亿元区间,2023 年民用产品收入 42.30 亿元,同比下降 12.85%。从毛利率水平看,公司航天产品毛利率基本稳定 在 23%,民用产品毛利率基本稳定在 10%。

1.3.2、铂力特

西安铂力特增材技术股份有限公司成立于 2011 年 7 月, 致力于为用户提供设备、打印服务、原材料、技术服务、软件等全方位金属增材 制造与再制造技术解决方案,应用领域覆盖航空航天、能源动力、医疗齿科、工 业模具、汽车制造等行业。公司于 2019 年 7 月在科创板上市。 公司构建了较为完整的金属 3D 打印产业生态链,是国内最具产业化规模的金属 增材制造创新研发生产企业。业务涵盖金属 3D 打印设备的研发及生产、定制化 产品服务、原材料的研发及生产、结构优化设计开发及工艺技术服务,整体实力 在国内外金属增材制造领域处于领先地位。 金属 3D 打印技术助力多家商业航天用户成功飞天。据铂力特官方公众号,公司 研制了星际荣耀液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号验证火箭多个发动机的 关键零部件;蓝箭航天朱雀二号遥二运载火箭多个关键零部件;“大连 1 号-连理 卫星”部署器框架的结构优化设计和打印生产工作;东方空间“原力-85”发动机身 部毛坯、针栓式燃气发生器等多个关键部件制造;星际荣耀“JD-2”液体发动机多 个管路类和涡轮泵类零件。截至目前,公司已为 30 余家商业航天客户提供了从 优化设计到技术咨询、从零件研制到设备配套等的全方位支持,参研或交付零件 的商业航天所使用的设备型号包括 BLT-S310/S320,BLT-S400,BLT-S450,BLTS510/S515,BLT-S600,BLT-S615,BLT-S800,BLT-S815,BLT-S1300,BLTS1500。

2017年以来,公司营收和归母净利润持续增长,2017-2023复合增速分别为 33.26%和 26.74%。2023 年,公司实现营收 12.32 亿元,同比增长 34.19%;归母净利润 1.42亿元,同比增加 78.11%,主要由于营业收入的增长以及计提股份支付费用减 少所致。

分业务看,2017-2023 年 3D 打印定制化产品及技术服务,自研 3D 打印设备、配 件及技术服务,3D 打印原材料业务收入复合增速分别为 37.47%、55.66%、 39.84%,核心业务均保持高速增长态势。从毛利率水平看,公司 3D 打印定制化 产品及技术服务业务毛利率有所下降,自研 3D 打印设备、配件及技术服务业务 毛利率波动增长,3D 打印原料及代理销售增材料制造设备及配件毛利率小幅波 动。

1.3.3、斯瑞新材

陕西斯瑞新材料股份有限公司成立于 1995 年 7 月,是一家致力于轨道交通、电力电子、航空航天、医疗影像等高端应用领域产品的研 发、制造和销售,向客户提供高强高导铜合金材料及制品、中高压电接触材料及 制品、高性能金属铬粉、医疗影像零组件等产品的关键基础材料和零组件的高新 技术企业。公司于 2022 年 3 月在科创板上市。 据 2023 年半年报,公司在多项业务领域取得研发成果。1)高强高导铜合金材料 及制品:8 吨气氛保护熔炼工艺成功开发多种高强高导铜合金材料;开发高速电 机端环用高强高导铜合金制造技术。2)中高压电接触材料及制品:实现 72.5kV126kV 高电压等级 CuCr50-CuCr55 材料,和电弧熔炼 CuCr25 材料的技术优化。 3)CT 和 DR 球管零组件:成功优化 3MHU 系列的 CT 球管用转子组件制造工艺, 和高热容量 5MHUCT 球管用转子组件加工工艺及焊接工艺;两项国家工信部项 目——医疗器械材料生产应用示范平台。4)光模块芯片基座材料:研发 3DP 打 印钨坯+真空渗铜工艺;开发散热性能更高的光模块基座散热材料。5)液体火箭 发动机推力室内壁:开发新一代液体火箭发动机推力室内壁用 CuCrNb 材料及制 备技术,铜合金材料及制备技术,CuCrNb材料 3D打印工艺、热等静压工艺、锻 造工艺等。 据 2023 年第三季度业绩说明会投资者关系活动记录表,公司液体火箭发动机推 力室内壁产品进入量产阶段,一方面服务国家重大航天工程,一方面继续服务于 快速蓄力的民营航天企业蓝箭航天、星际荣耀、九州云箭、中科宇航、天兵科技 等企业。公司已启动年产 1000 套火箭发动机推力室内壁材料、零件、组件的产 业规划并分阶段实施,2023 年底实现 100 套材料、零件和组件的制造能力。

2017年以来,公司营收和归母净利润持续增长,2017-2023复合增速分别为 20.11% 和 19.22%。2023 年,公司实现营收 11.8 亿元,同比增长 18.76%;归母净利润 0.98 亿元,同比增加 25.62%。

分业务看,2017-2023 年高强高导铜合金材料及制品、中高压电接触材料及制品、 高性能金属铬粉、医疗影像零组件业务收入复合增速分别为 25.21%、11.7%、 36.86%、100.89%,核心业务均保持高速增长态势,其中医疗影像零组件业务收 入倍数增长。从毛利率水平看,公司中高压电接触材料及制品、高性能金属铬粉 业务毛利率基本保持稳定,医疗影像零组件业务毛利率逐年提高。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

(转自:未来智库)

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