1. 为什么要降低火箭的发射成本？
1.1 为什么要计算火箭的发射成本？
发射火箭的目的是将有效载荷送到预定高度的轨道。以发射低轨卫星为例，火箭通过发动机内燃料和氧化剂反应，进而对火箭产生反推力来加速到一定的轨道速度（第一宇宙速度，约7.9公里/秒），然后释放卫星，使其能够依靠其巨大的切向速度产生的离心力来平衡掉地球引力，实现绕地球飞行。
计算火箭的发射成本，本质是计算卫星上天的运输成本，对于理解卫星的综合成本（发射成本+卫星制造成本）有重要意义。
1.2 如何计算火箭的发射成本？
不同类型的卫星质量千差万别，运输轨道高度各不相同，从而导致了单颗卫星发射成本不能用于横向比较。如何统一发射成本的标准？常用的计量方式是在运输到相同高度的轨道，单位有效载荷质量的发射成本，即
发射成本
=单发火箭总成本/运输到低轨轨道（500km）有效载荷质量
=(单发火箭的制造成本+发射服务费用)/LEO有效载荷质量。
（单位：万元/公斤）
1.3 降低发射成本是释放运力需求、实现大规模星座组网的重要前提
目前国内火箭的发射成本居高不下，一般约7-8万元/千克，最低也需3万元/千克。长征六号丙（液体火箭）竞拍价约为8万元/千克。以力箭一号（固体火箭）为例，其发射成本大约为7万元/千克。而根据我们测算，目前猎鹰九号的发射成本（按一级回收25次计）低至人民币0.64万元/千克。力箭二号发射成本可达3万元/千克，仍然高达猎鹰九号的4.6倍。
卫星互联网的建设仅年发射成本就和5G资本开支相近，高成本注定难以频繁发射。若猎鹰九号发射3万颗800千克卫星，则发射总成本约为1536亿元，按低轨卫星5年寿命计算，年投入仅313亿元。假如国内进行同样规模的卫星组网，按发射成本3万/千克计，每颗卫星平均重量800千克，目前发射总成本至少需要7200亿元（假设发射单价为3万元/千克），年投入高达1440亿元，将近2024年三大电信运营商的总资本开支（3189亿元）的一半，这对于组建通信互联网过于高昂。
唯有降低火箭的发射成本，才能实现基础设施的先行建设。
2. 如何降低火箭的发射成本？
由发射成本的公式可知，在发射服务费用外生给定的情况下，降低发射成本有两个途径：一是降低单发火箭的制造成本，二是增加有效载荷质量。
发射成本=(单发火箭的制造成本+发射服务费用)/LEO有效载荷质量。
本文主要论述降低单发火箭制造成本的路径。
3. 如何降低单发火箭的制造成本？
拆解火箭的成本，从分级的角度看，一级火箭占比约60-70%，因此回收一级能非常有效地降低单发火箭的制造成本。
从分系统的角度看，发动机占比最大，约为44%，其次是航电和结构，分别占比约30%、26%，通过对应的改进工业生产方式能有效的降低其制造成本。
3.1 火箭制造成本的大头在哪里？
低轨任务的液体火箭一般分为2级。不考虑空气阻力和重力损失，火箭所能够获得的速度遵循齐奥尔科夫斯基火箭方程（以下称“火箭方程”）：
𝛥𝑣=𝑙𝑠𝑝×𝑙𝑛(𝑚₀/𝑚₁)
其中，v是速度增量，Isp是发动机比冲，m0是飞行器初始质量，m1是消耗推进剂后剩余质量。
从中可以看出，要使火箭达到第一宇宙速度，需要极大的质量比，即箭体极薄。
若采用多级火箭则可逐级抛掉无用质量，有效提升质量比和加速性能。但级数过多会增加连接分离机构，导致结构增重、技术复杂且可靠性下降，因此需在性能与复杂度间权衡。现代液体火箭一般为2-4级，对于低轨任务而言，一般为2级。
从分级的角度看，一级火箭成本占比最大，约60-70%。以猎鹰九号为例，其一级约占整箭制造成本的67%。其次是二级火箭和整流罩，合计占比约30%左右。由于国内用于整流罩的碳纤维复合材料价格成本快速下降，我们认为国内商业火箭的二级和整流罩成本占比可能会更低。
燃料成本占比极小，但重量占比高达90%，体积占比50%+，导致驻箱增重。以猎鹰九号为例，根据我们的测算，其燃料成本约为160万元人民币，占其边际发射成本（1665万美元）的比例约为1.3%。火箭通过向下高速喷射燃料燃烧产生的气体获得反作用力，在达到预定轨道期间，需要克服重力和气动阻力，不断加速达到第一宇宙速度（近地轨道），因此需要依赖大量燃料产生持续推力。因此火箭携带燃料的重量、体积占比极高，在90%左右，导致贮箱结构重量和空间占箭体结构50%以上。
从分系统的角度看，发动机是火箭成本的大头。根据我们的测算，传统运载整箭中发动机、结构系统（含贮箱）、航电各占整箭成本的44%、26%、30%。但因为国内用于整流罩的碳纤维复合材料价格成本快速下降，发动机台数不断增加，结构材料、航电部组件逐渐规模化，所以我们推测未来商业火箭成本结构中，发动机占比会比传统运载火箭更高，结构和航电系统的占比会有所下降。
由此可见，如果需要降低单发火箭的制造成本，需要重点关注一级火箭和发动机，其次是结构和航电系统。
3.2 一级可回收技术可以降低近60%的成本单价
从火箭级数的角度看，一级成本占比约60-70%，因此通过回收一级火箭，有望大幅降低火箭的发射成本。
我们以猎鹰九号为例，进行具体的测算：猎鹰九号通过回收一子级火箭和整流罩，能降低了近七成的单枚火箭制造成本。可回收模式下，猎鹰九号回收一级火箭和整流罩，其一级火箭、整流罩的建造成本约为3000、500万美元，其回收修缮费用约25万美元，如今猎鹰九号最多复用次数达到了31次，假设其平均回收一级次数为25次，单次回收模式的发射成本约为1665万美元，较不可回收模式降低成本约3335万美元，降低了约67%。
尽管猎鹰九号回收模式降低了有效载荷约4.5吨，但成本单价下降了近60%。因为在回收阶段需要额外的燃料提供反向动力，使火箭降落到海平面，所以减少了4.5吨的有效载荷。根据我们测算，猎鹰九号回收2次，便可实现和不可回收模式一致的成本。不可回收模式下的成本单价约为1.54万元/千克，若猎鹰九号平均回收25次，则可回收模式下的成本单价约为0.64万元/千克，相较于不可回收模式降低了约59%的成本。
可回收技术的成功依赖于推力大范围可调技术、高精度制导导航与控制等多项高难度精细控制技术，需要反复试验，高度依赖于经验。以猎鹰9号一级火箭回收着陆为例，其三台发动机推力需精确可调，才能让火箭平稳着陆（着地时速度基本为零）；在火箭返回过程中需要通过格栅舵控制、发动机矢量控制等手段精确控制姿态、位置和速度，最终实现定点着陆。
此外，保证重复使用可靠性也具有一定难度，2015年12月猎鹰九号成功回收一级火箭，2022年发射火箭数量约为61次，同比翻倍，迎来发射数量的质的飞跃，2024年发射次数高达134次，截至2025年11月18日，SpaceX总计成功复飞500次，单枚火箭最高复飞31次。历时约10年，猎鹰九号的应用逐渐成熟，可见可回收技术是一项高难度的经验工程。
随着越来越多的商业火箭公司入局，可回收技术可能在2027年左右逐渐被掌握。截至报告发布日，国内尚未有液体火箭成功回收，根据公开资料总结，2025年底到2026年上半年将会迎来国内民营火箭公司密集的首次可回收液体火箭发射潮，其中部分公司不进行回收验证。我们认为在2026-2027年商业液体火箭发射频次有望开始爆发，借鉴猎鹰九号在2015年首次回收成功、2017年开始密集可回收发射的经验，一级可回收技术有望在2027年被掌握，在2028年左右国内商业液体火箭发射有望实现数十次/年，在2030年左右实现百余次发射/年。
在初期，由于经验的缺乏，火箭机构设计尚不成熟，发动机推力还不大，回收次数很少，成本曲线的下降并不会非常陡峭。随着经验的增加和设计的完善，回收次数将会逐渐变多，成本下降将更为剧烈。回收次数若在10次以上，回收成本可以近似忽略，一级子级可以相当于完全复用。参考猎鹰九号目前的发射成本，未来行业发射成本有望下降至2万元/千克以内。
3.3 火箭制造需要“走下神坛”，开启工业生产时代
火箭原本是需要保证万无一失的航天事业，SpaceX向世人证明火箭也可以是通往太空的交通工具，完全可以通过工业生产的理念来极大程度地降低成本，国内商业航天也在逐步吸取现代工业的理念，不断地降本增效。
火箭成本的大幅下降需要吸引更多市场参与者入局，由“定制化生产”转向“工业化生产”。过去，火箭更多被视作国家战略工程，是单件定制、工艺保密、人工经验主导的“手工艺式”制造模式，制造往往动辄数年，零件数量庞杂、工序复杂、成本高昂。猎鹰九号打破了这一传统观念，将其视作一种交通工具，在设计过程将零部件和生产流程标准化、模块化，使其更接近于汽车产业链。这样才能吸引市场化主体参与供应链，以减少定制化流程，尽可能发挥规模效应，使得火箭制造成本快速下降。如猎鹰九号的箭体材料基本保持为铝锂合金，一级的9台发动机为同一设计。
福特通过构建“标准化+规模化+闭环化”的完整体系，彻底打破传统手工制造模式，重塑了现代工业生产的底层逻辑。它以零件标准化、公差控制为基础，搭配移动装配线与专业化分工，大幅提升生产效率、降低成本，同时通过高工资带动大众消费，形成良性生产闭环，将汽车从富人奢侈品变为大众消费品，其创立的生产范式至今仍是全球制造业的核心遵循。
商业航天的发展正复刻这一逻辑，打破传统航天“手工定制、单件研制”的模式，逐步转向现代化流水线与自动化生产。商业航天正逐步将工业标准全面应用于卫星、火箭零部件生产，制定统一的规格与技术规范，同时引入公差控制，允许零部件存在合理微小误差，无需追求绝对零误差，如领益智造将消费电子领域的微米级公差控制应用于卫星结构件生产，大幅提升量产可行性；像银河航天南通卫星智慧工厂，通过“智慧大脑+自动化设备”搭建卫星流水线，将研制周期缩短80%，彻底改变传统手工造星的低效模式；同时，商业航天也秉持“允许合理失败”的理念，不追求绝对完美，通过标准化检测筛选不合格产品、建立故障分析与纠正机制，在可控的失败试错中迭代优化，平衡量产效率、成本与航天产品可靠性，正如福特重塑汽车工业那样，推动航天产业从“小众高端”向“规模化、低成本”转型。
在商业航天工业化转型的进程中，3D打印技术正成为关键的催化剂，进一步放大了福特式生产逻辑的优势，为商业航天的工业化改造提供了更高效、更灵活的路径。
3D打印通过“增材制造”的方式，是发动机成本最小的柔性制造方式，天然适配标准化与公差控制的理念。火箭的发动机年产量小，零部件数量众多，结构复杂，且每枚火箭的发动机都可能有新的改进，而开模成本高，投资周期长，3D打印可以直接根据统一的数字模型生产复杂零部件，无需传统的模具与工装夹具，大幅降低了每次改进零件定制化的门槛与成本。
此外，3D打印可以将复杂部件集成制造，实现其他制造方法无法实现的复杂内部结构，将零件数量锐减至个位数，进而降低材料、装配和供应链管理成本，缩短制造周期。同时，通过优化打印参数与材料配方，3D打印能够精准控制零件尺寸公差，在保证航天级可靠性的前提下，实现批量生产的一致性与可追溯性。
例如，星河动力比较涡轮盘机加成型与3D打印成型两种方案，机加成型需要20～25天，3D打印仅需要3～4天，缩短80%制造周期。天兵科技表示，3D打印技术使其发动机制造成本降低至原来的一半左右。国内民营火箭公司也大量在发动机中应用了3D打印技术，如深蓝航天的雷霆-5发动机全机85%重量的零件都由3D打印技术制作。铂力特、飞而康（银邦股份子公司）、华曙高科的3D打印零部件、设备和服务有望在火箭发动机中得到更多应用。
结构件与航电系统等上游环节率先实现专业化、批量化、模块化供给，一大批工业级供应商加速入局，把成熟的制造体系、工艺标准与规模效应全面带入航天领域这些企业不再局限于传统航天的小批量定制模式，而是以标准化部组件、通用化接口、工业化产线、规模化交付为核心，为商业火箭、卫星平台提供稳定、低成本、可快速复制的配套能力，真正让航天制造从“研制品”走向“工业品”。
例如，寰宇航天致力于成为火箭领域的专业OEM厂商，面向多家火箭企业提供箭体结构、贮箱等关键部组件的规模化制造；光年探索聚焦低成本、高可靠性的箭体结构，为火箭公司提供不锈钢胀形贮箱与木蒙皮整流罩，以材料创新与工艺改进降低制造成本；超捷股份依托成熟的精密制造能力，为商业航天提供壳段、尾段、整流罩、航天紧固件、箭体阀门等一系列标准化结构与功能部件；爱思达则专注碳纤维复合材料结构件，为多家火箭企业提供高性能、轻量化的复合材料整流罩，实现批量化稳定交付。
在航电与电气系统领域，同样呈现出高度工业化的配套格局：航宇伺服为商业火箭提供成熟的伺服系统，已与东方空间、中科宇航等多家主流企业形成稳定合作；陕西华达面向商业航天提供标准化、高可靠的电互联产品，以工业级规模与质量体系支撑批量配套。
4. 通过产业链相关公司的降本增效，火箭的制造成本有望持续下降
中国航天事业发展数十余年，成为了全球为数不多具备独立自主航天技术的国家，航天技术的先进性在国内显然不是最核心的矛盾。若要建设星网和千帆两大万颗以上星座，目前基础设施投入前置的最大矛盾是高昂的成本，若成本下降可接受范围内，运力对于国内成熟的工业产业链来说不是问题。
目前火箭发射成本高达7-8万元/公斤，而SpaceX发射成本折合人民币低至约0.64万元/公斤，中国若建设3万颗800kg的星座，则需要年投入发射成本约1440亿元，对于通信网的建设来说是巨大的负担。
那么如何降低火箭的发射成本？根据发射成本=(单发火箭的制造成本+发射服务费用)/LEO有效载荷质量，可知，降低火箭发射成本有两条路径：一是降低单发火箭的制造成本，二是增加有效载荷质量。
如何降低火箭的制造成本？
首先需要知道从火箭的哪个系统入手最具降本的性价比。从分级角度看，一级火箭占比约60-70%，是绝对大头。从分系统角度看，发动机和结构系统占比约50%、40%。因此降低单发火箭的制造成本最有效的方式有：一级可回收技术、使用更合理的工业生产方式来给发动机和结构、航电系统降本增效。
可回收技术是当前火箭总设计公司的中短期发力点。可回收技术的成功依赖于推力大范围可调技术、高精度制导导航与控制等多项高难度精细控制技术，需要反复试验，高度依赖于经验。猎鹰九号通过可回收技术，降低了近七成的单枚火箭制造成本。目前头部的民营火箭公司如蓝箭航天、中科宇航、星河动力、天兵科技等都将会在近1-2年不断测试实验火箭一级可回收技术。未来随着可回收技术逐渐被国内火箭公司成熟掌握，国内火箭运力有望爆发式增长，预计在2030年有望达到年发射量百余次。未来我国的火箭发射成本也有望下降至2万元/公斤以内。
商业航天正复刻福特汽车的工业化逻辑，从传统“手工定制、单件研制”转向标准化、流水线与自动化生产。行业通过统一规格、推行工业级公差、允许合理误差，大幅提升量产能力；同时以流水线与数字化设备缩短研制周期，在可控试错中快速迭代，平衡效率、成本与可靠性，推动航天从高端定制走向规模化、低成本制造。
3D打印是火箭发动机成本最优的柔性制造方式。火箭成本占比约一半的发动机零部件数量众多，年生产数量有限，迭代速度快，传统模具生产方式要开模、成本高昂，零部件组装繁琐、周期长，3D打印能灵活的在短时间内生产不同结构的发动机，在结构内壁中集成多条管路，实现复杂的结构，减少了相当大比例的零部件数量，大大缩短生产成本和周期。目前铂力特、华曙高科、银邦股份等公司参与了部分民营火箭公司的发动机3D打印生产过程。
结构件与航电系统等上游环节率先实现专业化、模块化、批量化供给。大批工业级供应商将成熟制造体系、工艺标准与规模效应带入航天，以标准化部组件、通用化接口、工业化产线实现稳定交付，让航天制造从“研制品”真正转向“工业品”。寰宇航天、光年探索、超捷股份、爱思达等企业在箭体结构、贮箱、整流罩、复合材料部件等领域实现规模化制造；航宇伺服、陕西华达则在伺服、航天电子等方向推动配套体系系列化、通用化，共同构建起商业航天完整的工业化供应链。
风险提示
1、若中国可回收液体火箭商业化进度不及预期，火箭和卫星产业都难以形成规模，进而导致各环节成本高企，星座组网进度不及预期，一方面可能导致ITU收回卫星轨道资源，产业难以形成正向循环发展，另一方面可能导致商业航天公司难以盈利，产业出清，进而对产业降本增效进程产生负面影响。
2、若商业航天支持政策力度有限，可能导致商业航天企业资金链断裂，导致产业发展不及预期。
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