航空航天科技行业：商业航天系列，商业火箭如何把握低轨星座的商业机会

请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 证券研究报告 2020 年 5 月 8 日 航空航天科技 商业航天系列#3：商业火箭如何把握低轨星座的商业机会 观点聚焦 投资建议 我们在商业航天系列#1 中指出，在 SpaceX 星链计划的带动下，全球掀起低轨星座的建设热潮。4 月 20 日，国家发改委首次将卫星互联网纳入“新基建”范畴，我们相信，未来几年中国的低轨卫星发射也将迎来高潮。我们认为，目前制约我国低轨星座计划发展的主要瓶颈之一是低成本、高效的商业火箭发射体系。从2015 年开始，我国诞生了星际荣耀、蓝箭、星河动力、科工火箭等一批商业火箭公司。这篇报告，我们通过分析（1）低轨卫星发射的市场空间，（2）SpaceX，Rocket Lab，Virgin Orbit，Blue Origin 等的发展历程，以及（3）火箭的技术路径，来看中国商业火箭企业所处的发展阶段和可能面临的挑战。 理由 低轨星座计划到 2027 年创造累计 196 亿美元的发射服务市场，目前 SpaceX 处于领先地位。根据 Space Launch Report 统计，2018 年全球发射次数总计 114 次，商业发射服务市场规模约 62 亿美元。根据我们统计，目前已经发布的全球卫星星座计划超过 25 个，计划发射卫星数量超过 2 万颗；假设，未来 7 年完成 70%的已发布发射计划，我们预计每年需要新增发射 45 次，未来 7 年为全球发射服务产业带来累计 196 亿美元的增量市场。商业发射市场上，目前美国 SpaceX 的猎鹰 9 火箭的发射价格只有主要竞争对手阿里安五号的 30%，过去 5 年市场份额已逐步提升至 52%，处于绝对优势。但我们看到，专注于低成本小火箭的 Rocket Lab、亚马逊创始人贝佐斯创立的 Blue Origin、依托维珍银河的 Virgin Orbit 等公司也积极布局火箭发射，挑战 SpaceX 的垄断地位。 如何实现低成本的火箭发射：SpaceX 成功背后主要的突破是世界上领先的运载火箭可回收与重复使用技术，我们以猎鹰 9 的发射价格为基础测算，在一子级重复使用、二子级不重复使用的情况下，回收复用 10 次后的火箭成本可节省 56%。我们认为，实现低成本的关键在于（1）合理的推力与箭体结构设计，实现入轨发射奠定基础，（2）可重复使用且成本可控的液体燃料，（3）在大范围变推力、姿态与导航控制、着陆支撑等火箭回收复用的技术难点实现突破。 中国商业火箭企业的机会与挑战：从 2015 年开始，中国商业火箭迎来第一波创业潮，诞生了像星际荣耀、蓝箭航天、星河动力、深蓝航天等一批民营商业火箭公司。以及科工火箭，长征火箭等依托国有航天集团发展起来的商业航天企业。其中，科工火箭的快舟 1 号、长征火箭的捷龙 1 号、星际荣耀的双曲线 1 号已成功实现入轨发射。我们认为：中国商业火箭企业机会：根据各公司官网信息，我们统计的已披露商业卫星星座计划对应累计 178 吨的发射需求，以 7 年为履约周期、扣除长征火箭的商业搭载余量后，2021 年仍有 20 吨运力缺口。卫星发射需求亟待商业发射新力量形成有效补充。面临的挑战：（1）稳定的入轨能力是民营商业火箭公司形成商业闭环的基石，（2）行业领头羊 SpaceX 若未来实现二子级回收，全球商业发射的价格或将进一步下降，市场竞争将更为激烈。未来可能的发展路径：（1）运载火箭的推力从小到大，（2）推进剂从固体到液体，最终（3）发展可回收与可复用技术，大规模降低成本。 风险 商业发射订单不及预期；下游应用的商业化不及预期；商业火箭技术研发与生产制造不及预期；商业火箭发射失利；全球商业火箭市场竞争加剧。 黄乐平 分析员 SAC 执证编号：S0080518070001 SFC CE Ref：AUZ066 leping.huang@cicc.com.cn 尹会伟 分析员 SAC 执证编号：S0080519120004 huiwei.yin@cicc.com.cn 王心一 联系人 SAC 执证编号：S0080118070051 Xinyi.Wang@cicc.com.cn 相关研究报告 • 航空航天科技 | 中金看海外·主题 : 商业航天系列#1：星链（Starlink）是泡沫还是革命？ (2020.03.23) • 航空航天科技 | 商业航天系列#2：卫星“工业化时代”的投资机会 中金公司研究部：2020 年 5 月 8 日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 2 目录 商业火箭逐渐成为全球发射市场的主力军 .......................................................................................................................... 4 市场趋势#1：星座组网需求增长迅猛，将创造累计 196 亿美元的增量市场 ................................................................... 4 市场趋势#2：SpaceX 在全球商业发射市场占据领先地位 .................................................................................................. 6 低成本商业火箭的技术发展路径 ....................................................................................................................................... 11 技术路径#1：运载火箭推力从小到大................................................................................................................................. 12 技术路径#2：发动机推进剂从固到液................................................................................................................................. 13 技术路径#3：可回收与重复使用可有效降低火箭成本 ..................................................................................................... 15 中国商业运载火箭公司的机会与挑战........................................................................................................