通信行业【卫星互联网】行业深度系列(二)-运载火箭：卫星互联网核心环节，加速布局产业军民共发展

姓名姓名姓名邮箱邮箱邮箱电话电话电话证书编号证书编号分析师邱世梁分析师王华君分析师王洁若邮箱qiushiliang@stocke.com.cn邮箱wanghuajun@stocke.com.cn邮箱wangjieruo@stocke.com.cn电话18516256639电话18610723118电话18310570500证书编号S1230520050001证书编号S1230520080005证书编号S1230522110002运载火箭：卫星互联网核心环节，加速布局产业军民共发展 ——【卫星互联网】行业深度系列（二）行业评级：看好2024年5月31日2运载火箭：卫星互联网建设核心环节，体现国家发射能力与技术水平运载火箭是进入空间的主要工具，体现国家航天技术水平，其发展关乎国家政治、经济、科技等长远发展，具有重大战略意义，其主要由结构系统（箭体结构）、动力装置系统（推进系统）和控制系统三部分组成，后期有望随低轨卫星互联网建设同步快速发展。商业航天、低轨卫星组网带动火箭发射服务需求，预计至2032年全球市场空间超500亿美元，年复合增速超13%卫星发射、太空旅游、深空探测、载人登月等多场景促商业航天火箭发射需求增长，运载火箭市场空间广阔，预计2032年将达到502.9亿美元；低轨卫星已成全球卫星互联网发展重点，2022年卫星发射服务占据火箭应用场景份额46%；我国发射具有密度高、增长快、成功率高等特点，2023实现67次航天发射任务，位列世界第二，相较于2016年实现超3倍增长；2023中国火箭市场规模112.1亿元，到2027年有望达284.2亿元，2023-2027年均复合增速26%，受益于下游低轨卫星互联网建设实现快速增长。运载火箭发展趋势：向大运力、低成本方向快速发展，美国技术实力全球领先，我国军民共促发展大运力：重型运载火箭代表了一个国家更大、更远、自主进入空间的能力，增大运力、增加发射场将是长期重点发展趋势；中国现已建成酒泉、太原、西昌、文昌四大航天发射场，于2024年实现预计首发的海南商发建成将进一步提升我国民商运载火箭发射能力；低成本：火箭重复使用是降低成本的重要措施，将成为下一代运载火箭的核心特征之一：以猎鹰9号为例，重复使用18次后，运载成本接近一次性使用的1/3。市场需求、政策利好等多重利好支持我国运载火箭产业快速发展美国：运载火箭技术全球领先，猎鹰重型、猎鹰9号等均实现了大运力、液体发动机、可回收等最新技术迭代，发射次数及载重全球领先；我国：长征系列铸就一流运载火箭国家队，具备不同地球轨道卫星及载人飞船、无人深空探测能力；国家政策大力支持，地方配套助力民营商业航天运载火箭加速建设，天兵科技、中科宇航、蓝箭航天、星河动力等多家民营火箭公司未来有望高增长。看好运载火箭产业链投资机会，多家上市公司配套业务值得期待卫星互联网建设带动商业航天运载火箭快速发展，多家上市公司有望受益，关注航天工程、航天动力、斯瑞新材、派克新材、九丰能源、高华科技 、西部材料、宝钛股份、超捷股份等风险提示：卫星发射需求不及预期、火箭技术提升不及预期等目录C O N T E N T S运载火箭的结构组成01020430305产业链重点标的与风险提示低轨卫星组网带动火箭发射服务需求增长运载火箭未来发展趋势政策利好推动国内商业火箭迎来高速发展期01运载火箭：卫星互联网核心产业环节，大运力、低成本是发展趋势4————5资料来源：中国载人航天官网，朱雄峰等《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》，浙商证券研究所整理➢ 运载火箭主要由结构系统（箭体结构）、动力装置系统（推进系统）和控制系统三部分组成，这三大系统称为运载火箭的主系统。运载火箭一般由2~4级火箭组成，每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统，末级有仪器舱，内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统，有效载荷装在仪器舱的上面，外面套有整流罩，级与级之间靠级间段连接。➢ 推进系统是火箭硬件成本的主要组成部分。其中，发动机占总硬件成本的比例最大，一级占比约54.3%、二级占比约28.6%；箭体结构约占火箭一级、二级硬件总成本的23.5%、29.5%，仅次于发动机的成本占比；其余组成部分占比相对较小。图：长征七号运载火箭系统54.30%23.50%8%8.20%5.30% 0.70%一级发动机箭体结构电气设备阀门机构等火工品推进剂28.60%29.50%27%4.90%9.60%0.20%二级发动机箭体结构电气设备阀门机构等火工品推进剂图：典型运载火箭一级、二级硬件成本————6资料来源：朱雄峰等《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》，百度百科，浙商证券研究所整理➢ 火箭箭体结构是火箭承受各种载荷的支撑构件的总成，将箭上各分系统，如有效载荷、控制系统、动力系统和测量系统等连成一个整体，为它们提供可靠工作的环境，并承受地面操作和飞行中的外力，维持良好的气动外形，保持火箭的完整性。➢ 箭体结构一般由有效载荷整流罩、推进剂贮箱、输送系统元件、仪器舱、级间段、发动机架和尾段等几部分组成。图：猎鹰9运载火箭箭体结构图：运载火箭箭体结构组成图：猎鹰9运载火箭整流罩————7资料来源：普泰研究，浙商证券研究所整理固体燃料火箭液体燃料火箭箭体结构结构简单，固体燃料火箭的推进剂贮存在发动机燃烧室内，无需贮箱和输送系统结构复杂，推进剂分别贮存在氧化剂箱和燃料箱内，工作时由输送系统送入发动机燃料室发射周期发射周期最少可达24小时，使用维护方便，快速响应 发射前需要测试，加注推进剂，发射周期长储存周期可长时间储存，固体的药柱不挥发，不腐蚀，保存时间长达数年无法长期储存，加注后存储周期最多7天运载能力低，小火箭居多高比冲2000-3000m/s2500-4600m/s推力推力不可控，飞行过载大，卫星载荷发射环境差推力可控，卫星载荷发射环境较为稳定技术难度研制难度小，实现喷管摆动技术难度较大研制难度大，低温火箭技术较前沿重复使用难以实现可回收重复利用可实现重复利用固体液体火箭各有优劣，液体火箭能实现回收利用，是各国发展的重点————8资料来源：普泰研究，朱仰招等《商业运载火箭主发动机技术发展现状分析与展望》，九洲云箭官网，星际荣耀官网，浙商证券研究所整理技术对比液氧甲烷液氧液氢液氧煤油偏二甲肼/四氧化二氮推力室比冲（m/s)3481436333673169燃料稳定性稳定最不稳定适中适中使用安全性中等最不稳定最好有毒重复启动次数可达100次可达100次>10次不可重复使用成本中等高中低技术门槛高高中低技术是否成熟否是是是液氧甲烷成为民营火箭公司下一代液体燃料的主流选择✓高性价比。液氧甲烷的比冲高于液氧煤油，虽然略低于液氧液氢，但其成本较低；✓环保性强。液氧甲烷燃烧后主要产生水和二氧化碳，对环境的污染较小可再利用性高；✓可再利用性高，因为其燃烧产物主要为水和二氧化碳，可以在再次加注燃料后再次使用；✓维护方便。液氧甲烷发动机不易积碳结焦，维护方便。蓝箭航天星际荣耀九州云箭蓝色起源发动机型号天鹊-12焦点二号凌云BE-4推进剂类型液氧/甲烷液氧/甲烷液氧/甲烷液氧/甲烷循环方式燃气发生器开式循环燃气发生器燃气发生器富氧分级燃烧循环海平面推力67t100t1