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【华西产业组&海外】商业航天系列深度一:火箭、卫星产业架构与商业航天赋能

【华西产业组&海外】商业航天系列深度一:火箭、卫星产业架构与商业航天赋能 正视可选消费&海外研究
2026-05-19
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导读:【华西产业组&海外】商业航天系列深度一:火箭、卫星产业架构与商业航天赋能

  商业航天补位国家航天体系,火箭、卫星产业迈入协同新阶段

2025年中国全年执行航天发射92次,其中商业航天发射50次(占比54%),入轨商业卫星311颗(占总数84%);商业航天核心产业规模突破万亿元。商业航天可回收火箭赛道头部企业密集冲刺IPO,蓝箭航天、中科宇航、天兵科技、星河动力、星际荣耀5家企业均已启动IPO进程。


►  运载火箭:聚焦可回收、材料与推进剂三大降本路径

回收技术以一级垂直起降为主流,形成着陆腿自缓冲(猎鹰9号/朱雀三号)、塔架机械臂捕获(星舰B12/B15助推器)及海上网系柔性捕获三条工程化路径。贮箱材料以铝合金(铝镁/铝铜/铝锂三代并存)为主流,不锈钢因耐高温、强焊接性与低成本优势,在SpaceX星舰及蓝箭朱雀三号等可回收火箭中应用范围逐步拓宽。推进剂方面,液氧煤油技术成熟(YF-100系列),液氧甲烷凭借可复用性与经济性成为新一代可回收火箭优选,朱雀二号实现全球首款液氧甲烷火箭成功入轨,国家航天与商业航天企业蓝箭航天分别推进200吨级及220吨级全流量补燃循环发动机研制。


►  人造卫星:星座组网需求推动产业链发展,三大载荷分别向规模化组网、微纳化业务化与自主可控代际升级演进

人造卫星由"卫星平台+有效载荷"构成,卫星平台核心支撑器件包括星载计算机、姿轨控器件、电源系统、射频配套及推进系统器件等,上述器件占据卫星平台成本主要部分,产业链上商业航天企业在平台核心器件领域布局广泛。有效载荷是卫星功能实现的核心,直接决定卫星应用价值,当前通信、遥感、导航三大载荷方向快速推进发展:

通信载荷低轨星座组网进入规模化部署阶段。高通量通信卫星成为主流,高通量通信卫星采用频率复用、多点波束等先进技术,同频率资源条件下,通信容量高出常规通信卫星数倍/数十倍;低轨互联网星座布局层面,截至26年3月,GW星座累计发射卫星超150颗,千帆星座累计发射卫星108颗并初步建成地面测运控网络。2025年中国向国际电信联盟(ITU)申报新增20.3万颗卫星频率与轨道资源,低轨轨道/频谱资源紧张;卫星互联网已被纳入国家“新型基础设施”范畴,兼具信息传输安全冗余与全产业链升级牵引价值。

遥感载荷向"星载一体化"与高分辨率业务化演进。产业路径从传统大型高分辨率卫星向微纳卫星转型,长光系列为代表的微纳遥感卫星历经多代技术迭代,卫星平台质量从数百公斤级优化至二十公斤级,批产成本实现数量级下降。高分辨率应用路径持续推进,2025年3月,长光卫星提供全国0.5m分辨率卫星影像双月度业务化更新服务;同年10月宣布启动20颗同分辨率卫星批量发射计划。

导航载荷实现自主可控并向下一代系统迈进。星载铷原子钟完成从预研到批量装备的全链条突破,实现国产化替代并在轨验证精度达国际领先水平;北斗三号工程已正式收官,下一代北斗系统建设启动,计划2027年左右发射先导试验卫星验证新技术体制,2029年左右启动组网卫星发射,2035年建成由高中低轨混合星座构成的下一代系统。


► 投资建议:

我国火箭、卫星产业链条完整,商业航天协作切入路径清晰,随火箭可回收技术成熟、火箭发射成本优化,行业在星座组网需求与终端消费路径开拓下将迎快速增长阶段,产业链上下游企业有望整体受益;近期SpaceX第三代星舰将迎关键试飞、公司计划挂牌上市,持续关注相关事件对商业航天的催化效果。催化火箭产业链层面,受益标的火箭核心部件供应商斯瑞新材、光威复材、航天电子、微光启航、九丰能源、航天动力、高华科技;卫星产业链层面,受益标的1)卫星平台核心部件供应商航天智装、天银机电、天奥电子、国博电子;2)三大载荷及载荷配套产品供应商航天宏图、上海瀚讯、北斗星通、华测导航、振芯科技、国光电气。


风险提示

太空算力布局不及预期风险,火箭可回收技术验证进度不及预期风险。




01

运载火箭:长征系列谱系完善跻身世界一流梯队,商业航天火箭多项技术突破发展前景广阔

1.1.运载火箭:基础划分、结构系统与发展格局

1.1.1.运载火箭基础划分:多级火箭构型匹配多样化任务需求,串并联混合型火箭为当前主流

运载火箭是通过发动机向身后高速喷射工质,依靠反作用力推进、将有效载荷送入太空的运载工具。运载火箭的有效载荷以航天器为主,包括人造地球卫星、空间探测器、货运飞船及载人飞船等。不同任务对火箭的整流罩尺寸、载荷适配器、上面级配置、入轨精度及可靠性等级提出不同要求,同一型号火箭通常通过模块化调整予以适应。

火箭分级:达成入轨速度目标的高效策略。为将有效载荷送入预定轨道,火箭需赋予载荷足够的速度与高度,使其达到目标轨道所要求的入轨速度;入轨速度由发射点初速度与火箭提供的速度增量共同决定,在实际飞行中,火箭提供的速度增量还需扣除重力/阻力等因素造成的速度损失。

根据齐奥尔科夫斯基火箭方程,火箭速度增量与两项因素正相关:1)发动机喷气速度;2)火箭初始质量(指推进剂质量、有效载荷质量、火箭结构的质量总和)与最终质量(推进剂耗尽后质量)比值,其中火箭初始质量与最终质量的比值被称为“质量比”;喷气速度与质量比均因材料/技术与成本限制存在上限。

为在质量比受限情况下获得更大速度增量,多级火箭构想被提出:即火箭第一级推进发射,第一级推进剂耗尽后抛弃其贮箱/发动机等结构,随后第二级火箭点火继续加速剩余箭体。此方法以尽可能低的成本将尽可能多的有效载荷送入太空,成本效益显著,为现代运载火箭普遍选择;运载火箭通常采用多级构型,以两级、两级半及三级构型最为常见。


聚焦火箭构型,基于功能划分火箭主体结构,可分为芯级、助推器及上面级:

芯级运载火箭主体箭体,支撑火箭箭体结构及有效载荷重量、安装发动机提供起飞阶段核心推力、可捆绑助推器,具备完整级功能,是对火箭结构及位置的定义。

助推器:助推器用于补充起飞推力,在燃料耗尽后与芯级分离,芯级继续工作。助推器通常不具备完整的级功能,与芯一级并行工作、共同构成起飞级,因而在构型命名中常被称为“半级”。

上面级(可为第二级、第三级或独立模块):负责将有效载荷送入轨道,现代运载火箭上面级普遍具备多次点火能力。对于两级运载火箭,第二级同时承担上面级功能,负责将载荷送入目标轨道(以商业航天可回收火箭为例,猎鹰九号为典型的二级构型火箭);部分高轨道任务需要三级构型(如执行地球同步轨道发射任务的长征三号甲采用三级构型)以提供更高速度增量,但级数增加会引入额外的结构质量与分离环节,系统复杂度与故障风险随之上升。


按级间连接形式划分,火箭分为串联型、并联型(捆绑式)和串并联混合型。

串联型指火箭各级依次同轴首尾相连,各子级发动机顺序工作,多用于中小型火箭。这种构型气动阻力小、级间连接简单、分离干扰小、分离故障少,但火箭长度大、弯曲刚度差,火箭运输/储存/发射前起竖不便。以现役火箭为例,长征系列火箭长征十二号运载火箭采用典型的二级串联构型,一级配备4台YF-100K液氧煤油发动机,二级配备2台YF-115系列液氧煤油发动机。

并联型指火箭芯级与各子级捆绑式连接,子级与芯级发动机同时开始工作。并联型火箭可利用已有单级火箭进行组合,火箭长度短、在发射台上稳定性强,但横截面大、飞行阻力大、级间连接较复杂、分离时干扰大,在部分重型火箭应用。这种构型可缩短火箭长度、提高发射台稳定性,但横截面大、飞行阻力大、级间分离干扰大。以现役火箭为例,美国SpaceX研制的猎鹰重型火箭、ULA研制的德尔塔IV重型运载火箭均为并联型火箭,二者主要承担高轨、深空及重型载荷发射任务。

串并联混合型指火箭芯级多级串联情况下在芯级周围捆绑助推器,兼具串联和并联的特点。混合型火箭起飞阶段利用并联助推器获得大推力,助推器脱落后由串联的芯级/上面级继续入轨,是现代大型运载火箭最常见的构型。以现役火箭为例,长征五号运载火箭采用串并联混合构型,芯级为两级串联(芯一级配备2台YF-77氢氧发动机,芯二级配备2台YF-75D氢氧发动机),一级周围捆绑4个3.35米直径液体助推器(各配备2台YF-100发动机)。


1.1.2.运载火箭结构系统:三大核心系统覆盖运载火箭任务全流程,子系统为运载火箭运行提供稳定保障

运载火箭主要组成部分为三大核心系统:结构系统、推进系统与控制系统;主系统工作可靠性决定运载火箭飞行成败。除三大核心系统外,运载火箭上还有一些不直接影响飞行成败、并由箭上设备与地面设备共同组成的系统,如遥测系统、外弹道测量系统、瞄准系统等。具体来看:

三大核心系统:

1)结构系统:作为火箭的物理载体与骨架,承担主要载荷支撑、气动外形维持及力传递功能,需满足高强度、高刚度、轻量化及耐极端环境(气动加热、振动、冲击)的综合性能,包括整流罩、级间段、各级贮箱、箱间段、尾段、发动机架乃至助推器外壳等所有结构部组件,通常用铝合金、碳纤维复合材料或高强钢制造。

2)推进系统:推动运载火箭飞行并获得一定速度的系统,是火箭的动力来源。包括推进剂输送/增压系统、发动机等。

3)控制系统:控制运载火箭沿预定轨道正常可靠飞行,由三大部分组成,一是制导和导航系统,导航系统负责实时确定火箭位置、速度及姿态,制导系统负责保证火箭和飞船/卫星的入轨精度,功能范围包括飞行轨迹规划、导航/关机/导引方程解算;二是姿态控制系统,通过测量仪表测出火箭绕其质心转动的姿态角和角速率,经中间装置处理后发出姿态控制信号,控制火箭的飞行姿态,保持火箭沿着预定的轨道飞行;三是电源供配电和时序控制系统,电源供配电系统负责提供控制系统各装置所用电源并按要求形式配电;时序控制系统按预定飞行程序,在精确时刻发出配电控制指令,引爆火工品以完成发动机点火、关机、分离、箱体补压等动作,并提供允许关机、定时关机等时间控制功能。

与地面设备共组的其他系统:

4)遥测系统:测量运载火箭飞行中各系统的工作参数及环境参数,并通过无线电发射机将参数送回地面。

5)外弹道测量系统:通过地面雷达站、光学跟踪站、干涉仪站等外部弹道测量设备,实时测定火箭外部弹道参数(位置、速度、加速度、轨迹),用于飞行安全监控、轨道确定与故障分析。

6)瞄准系统:给运载火箭在发射前进行初始方位定向。瞄准系统由地面瞄准设备和运载火箭上瞄准设备共同组成。


1.1.3.中国运载火箭发展格局:长征系列谱系完善与商业航天主体多元化

国家航天:中国运载火箭以“长征”系列为主,经过50多年发展,已具备发射近地轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道、地月转移轨道等空间飞行器的能力。1970年,长征一号运载火箭成功发射东方红一号卫星,开启中国航天纪元。此后,长征二号、三号、四号系列相继研制成功,奠定了中国航天基础,此时期多采用四氧化二氮/偏二甲肼推进剂;进入21世纪,中国启动新一代运载火箭研制,长征六号、七号、五号、八号等新型号火箭相继首飞,采用液氧煤油、液氧液氢等环保推进剂,运载能力大幅提升(以近地轨道运力参考,长征二号F运载火箭LEO运力约8.4吨,长征七号载货方案火箭LEO运力为13.5吨,长征五号基本型/B型的LEO运力均为25吨);24年11月,我国首型4米级运载火箭、目前运载能力最大的单芯级运载火箭实现首飞,其近地轨道运载能力不少于12吨、700公里太阳同步轨道运载能力不少于6吨,顺利将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星送入预定轨道。截至2025年末,长征系列火箭累计发射超过600次,其中2025年发射次数69次,发射次数较24年实现显著增长。

商业航天:作为新增长引擎首次写入政府工作报告,24年以来相关企业融资动作频繁。2015年国家发改委发布《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,提及“探索国家民用空间基础设施市场化、商业化发展新机制”、“支持和引导社会资本参与国家民用空间基础设施建设和应用开发”,政策推动下商业航天行业正式步入发展阶段,同年蓝箭航天、零壹空间、九天微星等民营火箭/卫星相关企业成立。2019年星际荣耀双曲线一号实现中国民营火箭首次成功入轨,打破"零"的局面;此后各企业技术路线分化并逐步验证,星河动力谷神星一号、中科宇航力箭一号、中国火箭公司捷龙三号、天兵科技天龙二号遥一、蓝箭航天朱雀二号遥一等商业航天火箭实现首飞。2024年6月海南商业航天发射场具备执行发射能力,同年11月二号工位实现首发;同年商业航天首次被写入《政府工作报告》作为"新增长引擎"。2025年,我国商业发射达50次,占我国发射总数的54%;入轨商业卫星311颗,占我国入轨卫星总数84%;商业航天核心产业规模达1.01万亿元。2025年以来:1)商业航天相关企业融资动作频繁,26年2月星际荣耀完成50.37亿元D++轮融资刷新行业记录;2)当前蓝箭航天、中科宇航、天兵科技、星河动力、星际荣耀5家从事可回收火箭研制的商业航天企业已步入IPO进程。


对比运载火箭发射能力,中国国家航天运载火箭发射次数已跻身世界第一梯队。2024年,全球执行航天发射任务263次,其中美国158次、中国68次,位列全球前二;商业航天发射情况来看2024年,全球执行商业航天发射任务175次,占总发射任务比例66%,其中美国、中国执行商业航天发射任务次数分别为132次/41次,同比增长39%/64%。2025年,全球执行航天发射任务329次,其中美国198次/中国92次,中国执行商业航天发射任务次数50次。在美国轨道发射任务中,归类为政府/军事发射的项目多为美国政府采购服务合同,由SpaceX、ULA等商业航天企业执行发射,包括国家安全太空发射、低轨监视星座、NASA科学探测任务等。美国商业航天主导的运载火箭发射架构,是政府主动退出火箭发射运营、基于成本与效率考量战略性拥抱商业化采购的结果;与之相比,我国运载火箭发射格局正经历从“国家单轨主导”向“国家与商业双轨并行”的结构性变化,这一变化并非对既有航天体系的替代,而是在低轨星座组网需求爆发、商业运载技术成熟及政策环境优化驱动下的分工协同与能力扩容,2025年商业航天发射次数的跃升与卫星发射数量的大幅增加,是该结构性变化所带来优势的直接反映。当前我国商业航天运载火箭层面呈百花齐放之势,蓝箭航天、天兵科技、星河动力、星际荣耀、中科宇航、箭元科技、深蓝航天、东方空间等企业依托各自技术路线与优势领域推动运载火箭研制与运营,为商业航天行业持续贡献发展动能。


1.2 商业航天发展方向:可回收技术探索、材料革新与推进剂选择

商业航天火箭是以"有效载荷发射"为核心目标的运载工具建设延展,是国家航天体系在低成本、高频次发射需求下的市场化补充。我国国家航天火箭主要执行高价值、高可靠性需求的国家任务(如载人航天、深空探测、国防安全等),而商业航天火箭主要侧重于满足大规模低轨卫星星座组网、商业卫星部署及国际商业发射需求,核心发展方向是在确保发射任务成功的基础上实现发射成本下降、发射效率提升。美国国防部《商业航天整合战略(2024)》明确将商业航天解决方案从“简单补充”提升为“需深度整合进国家安全太空架构的核心要素”,通过利用商业部门的技术创新与成本优势,降低国家安全空间系统的发射成本并提升响应速度。

为实现"确保任务成功基础上有效压低成本并实现运载能力最大化"目标,全球商业航天火箭在成本优化技术路径上持续探索突破。从当前全球可回收火箭成本优化相关技术路径来看,相关成本/效率优化路径主要可归纳为"可回收技术、材料革新、推进剂选择"三大方向:

可回收技术探索:通过一级垂直起降回收(VTVL)实现箭体复用,将一级成本从单次消耗品转化为可摊薄资产。在已实现的一级垂直起降回收技术路径基础上,全箭回收(含二级)正处技术验证期。

材料革新:当前多数在役大型商业火箭箭体结构采用铝合金,如铝锂、铝镁、铝铜合金等,各铝合金材料依据其力学、工艺与耐环境特性具备差异化优势,应用场景各异;除铝合金外,不锈钢、复合材料应用路径也在持续探索中,以不锈钢为例,不锈钢耐高温、焊接性能优异等特性使其已成为火箭箭体结构可选应用项,以SpaceX星舰为代表,采用不锈钢(304L/301系列),利用其高温强度与低温韧性,背风面可大幅减少隔热瓦敷设密度,迎风面则以六边形陶瓷隔热瓦应对极端再入热流,同时将箭体材料成本从碳纤维的约200美元/公斤(含制造废品率)降至不锈钢的约3美元/公斤。

推进剂选择:当前火箭主流推进剂包括液氧煤油、液氧液氢、液氧甲烷三种。液氧甲烷在发动机高频复用、快速整备场景下展现出更优的综合经济性,是当前新一代可复用火箭一级的主流选择。


1.2.1.火箭可回收技术:垂直起降为基础,探索多方位成本优化路径

火箭可回收技术是指火箭在完成发射任务后,其部分或全部组件能够安全返回地面,经过检修维护后再次使用,是降低航天发射成本、提高发射频率的关键技术路径。火箭可回收技术通常基于降落方式进行类别划分,但在火箭发射任务观察层面,单维度划分不足以对火箭可回收任务的性质进行概述,因而此处从可从回收对象、部件分离回收、减速降落方式、着陆场景三维度对火箭可回收任务进行分类:

按回收对象划分,火箭包括芯一级回收、助推器回收、二级(上面级)回收及整流罩回收。

按回收模式划分,火箭回收可分为单部件回收和集束式回收,其中集束式回收指在垂直回收技术路径下实现多部件一并回收,目前由我国长征八号R/力箭二号验证。

按减速降落方式划分,主流可回收技术包括动力减速(垂直起降,VTVL)、气动减速(伞降回收、带翼飞回)两类,其中动力减速技术主要应用方向为芯一级/助推器回收,二级回收尚处试验探索阶段;气动减速技术主要应用方向为整流罩和助推器回收。

按着陆场景划分,当前主流着陆场景可划分为三类:陆地着陆、海上平台着陆与海上溅落回收,其中海上溅落回收工程实践历史长,是指火箭以伞降等气动减速方式为主进行减速下落、依靠海水自然缓冲后打捞的技术路径。

当前商业航天火箭回收技术聚焦一级垂直起降回收,即火箭一级在分离后,通过发动机反推减速、栅格舵与RCS(反作用控制系统)控制再入姿态、着陆缓冲机构实现垂直返回。该技术着陆精度高、回收状态好,需预留推进剂用于反推减速与着陆,因而为实现回收环节,火箭运载能力有一定损失。基于火箭末端承力机制差异,火箭一级垂直起降已实现/待验证回收方式有三种:着陆腿自缓冲、塔架机械臂捕获、海上网状柔性捕获。


1) 着陆腿自缓冲:火箭一级通过发动机反推减速、栅格舵与RCS冷气推进器控制姿态,在着陆最后阶段展开箭上自带的刚性着陆腿,由着陆腿结构直接承力并吸收冲击动能,实现垂直软着陆。着陆腿自缓冲是当前技术路径最为成熟的一级回收模式,在SpaceX猎鹰9号火箭已通过着陆腿自缓冲方式实现一级高频复用,根据实际执行任务类别、推进剂情况,着陆地点可选定为陆地发射场或海上移动无人船。我国商业航天领域朱雀三号、天龙三号、智神星一号、星云一号等均采用着陆腿自缓冲技术路径。


2) 塔架机械臂捕获:火箭取消自带着陆腿,在垂直降落到发射塔附近时,由塔架机械臂直接捕获箭体上的栅格舵承力点,将火箭悬挂固定于塔架上。与着陆腿自缓冲相比,此方式省去着陆腿质量及展开机构,可有效降低火箭结构质量、降低火箭维护翻新需求、加快发射节奏,但对着陆精度与塔箭协同控制有极高要求。当前来看塔架机械臂已有工程实例,24年10月13日SpaceX重型运载火箭星舰第五次试飞中,发射场塔架机械臂“Mechazilla”成功捕获星舰助推器B12;在25年3月6日星舰第八次试飞中,星舰助推器B15被成功捕获。


3) 海上网系柔性捕获:火箭取消自带着陆腿,在发动机反推减速后,垂直降落到海上回收船正上方,由船载柔性网系承接箭体载荷,通过柔性结构变形吸收冲击。该方式兼具VTVL的主动控制与柔性承力特点,对着陆精度的极限要求较机械臂捕获有所降低,是我国长征十号乙运载火箭规划的海上回收方案;长征十号乙预计5月中下旬在海南文昌商业航天发射场首飞,同步验证“海上网系回收”。


未来可回收火箭成本优化关键突破路径——二级回收与集束式回收

SpaceX星舰(Starship)持续推动二级回收技术突破,完成数十项重新设计的V3版本星舰即将发射。星舰重型运载火箭设计为全球首款上面级可重复使用的火箭,采用"腹部拍击式再入"(belly-flop)机动——通过大面积表面陶瓷隔热瓦分散气动热,最后翻转到垂直姿态进行推进着陆。其技术难点在于:二级需达到第一宇宙速度,再入时气动加热呈指数级增长,热防护系统(TPS)每增加一公斤质量就直接减少一公斤有效载荷,经济权衡极具挑战。2025年3月,星舰V2第八次试飞(B15+S34组合体)从星港起飞。一级助推器成功被机械臂捕获,但二级S34在上升段末期发生高能事件(energetic event),发动机舱出现异常并相继失去多台Raptor发动机,最终导致姿态失控与遥测信号丢失,发生'快速计划外解体'(RUD);星舰V3火箭最早定于当地时间5月19日从得克萨斯州星港基地首飞,整箭在超重型助推器、星舰上面级、猛禽3发动机以及2号发射台等部位完成了数十项重新设计,目标解锁完全快速复用、太空推进剂在轨转运、星链卫星与轨道数据中心批量部署,以及载人、载货往返月球与火星的运输能力。

集束式回收:中国长征八号R/力箭二号正在探索的成本优化路径,指芯一级与助推器不分离一并回收,此回收方式可通过一套回收装置实现多个模块回收,回收效率较芯一级回收大幅提升,有效降低发射成本。集束式回收可使回收对象自重大幅增加,降低对发动机推力深度调节的需求;通过不同发动机的分时点火,降低了对单台发动机点火次数的需求。


可回收技术突破:国家航天与商业航天企业布局双向推进,即将步入密集首飞验证阶段

中国在火箭可回收技术领域起步虽晚,但近年来发展势头迅猛,已逐步跻身世界前列,形成国家航天与商业航天企业双向推进的多元化发展格局。

作为国家航天主力军,中国航天科技集团正在积极推进多款具备可回收能力的运载火箭研发,其中长征十二号甲是中国航天科技集团首款具备垂直起降回收能力的中型运载火箭,采用液氧甲烷推进剂,一级配备7台“龙云”发动机,单台海平面推力约70吨,真空推力约80吨;长征十号系列分为单芯级版本(长征十号甲,用于近地轨道载人任务)和“两级+助推器”构型的重型版本(长征十号,用于载人登月任务)。长征十号甲是基于长征十号衍生出的一子级可重复使用运载火箭,已于2026年2月11日完成低空演示验证飞行试验,实现一级箭体海上溅落回收。

商业航天可回收火箭研究方面,自2015年以来涌现出多家具备可回收火箭研发能力的民营企业:

蓝箭航天“朱雀二号改进型遥五”大重量载荷运载火箭于2026年5月14日发射成功,研制的“朱雀三号”可回收火箭设计具备垂直着陆回收能力,“朱雀三号遥二”计划于2026年二季度再次开展回收试验,根据回收试验情况,争取于第四季度尝试首次回收复用飞行。

中科宇航“力箭二号遥一”于2026年3月30日首飞成功,力箭二号是我国首款“通用助推器核心”构型的运载火箭,该设计可以减少研发成本、提高可靠性;后续计划通过力鸿系列飞行器先行验证回收技术,积累回收数据、降低研制风险,再将回收技术迁移至中大型运载火箭上,采用通用芯级捆绑与集束式回收方案,实现入轨级大运力火箭回收的目标。

箭元科技“元行者一号”于2025年5月29日完成中国首次海上软着陆火箭回收试验,是国内首个实现“液氧甲烷+不锈钢+海上软着陆回收”技术突破的企业。

星际荣耀在2023年11月2日与12月10日先后完成“双曲线二号”运载火箭验证机两次百米级垂直起降试验,飞行高度分别为178米、343米,正在研制“双曲线三号”中型可回收液氧甲烷火箭,计划2026年年底首飞,目标一次性实现"入轨+海上回收"。

天兵科技“天龙二号遥一”运载火箭2023年4月2日在酒泉卫星发射中心点火起飞,是我国商业航天首款成功入轨的液体运载火箭;“天龙三号遥一”可回收火箭年4月3日执行首飞,首次飞行试验任务失利,正开展故障归零与整改工作。

东方空间“引力一号”2024年1月首飞成功,创造了全球运力最大固体火箭、我国运力最大民商火箭、我国首个海上发射捆绑式运载火箭等多项纪录;“引力一号”2025年10月11日第二次试飞圆满成功。“引力二号”可回收火箭各项研制工作稳步推进,已完成发动机全系统试车,当前正有序开展首飞前各类大型地面试验,2026年10月具备执行首飞条件。

深蓝航天“星云一号”火箭在2025年进行多次回收复用试验,2026年载人飞船与火箭组合体也将进行数十次试验,确保亚轨道载人旅行的安全性、可靠性,并将在2027年开启亚轨道商业化旅行。

星河动力“智神星一号”已在2025年11月4日完成“智神星一号”可回收火箭一级动力系统试车,计划于2026年在发射任务中开展轨道级回收试验验证;“智神星二号”动力系统已突破,力争2026年底前首飞,瞄准大运力市场。

在可回收火箭相关制造工厂/发射场布局方面,2025年10月,星际荣耀在运载火箭总装总测复用工厂(一期)项目在文昌东郊镇全面竣工,是中国首家专注于运载火箭整体装配、测试与重复使用的综合性工厂,项目总投资约4.5亿元,总建筑面积达2.88万平方米,采用“总装、总测、复用”三位一体模式,实现火箭从生产组装、全系统测试到回收后复用检测的“一站式”闭环,大幅缩短研发周期,有效降低发射成本;海南商业航天发射场二期建设持续推进,三号、四号发射工位已实现主体结构全面封顶,计划2026年底前交付使用;四个工位全面投用后,海南商发年发射能力将提升至60发以上,更加适配商业航天高密度发射需求。


1.2.2.火箭推进剂:现有推进剂路径成熟,液氧甲烷推进剂发展路径渐趋清晰

火箭推进剂:液体推进剂成为主流,根据具体特性应用方向有所分化。

火箭推进剂:氧化剂与燃料组成的化学推进体系。现代火箭主流推进模式为化学推进;火箭发动机将推进剂转化为高温燃气并高速向后喷射,依据动量守恒定律,火箭系统获得向前的反冲动量,从而形成推进力,推动火箭向前移动。

化学火箭推进剂由燃料和氧化剂两部分组成,根据物理形态/化学组成,火箭化学推进剂有固体、液体两类。

聚焦两类推进剂贮存与应用形式:固体推进剂将燃料与氧化剂结合成一种稳定材料,铸造或填充在火箭发动机外壳中;液体推进剂将燃料与氧化剂分别储存,并将它们泵入燃烧室进行反应。基于推进剂性质与对应火箭发动机设计,固体与液体推进剂各自存在优劣势区间:

1) 液体推进剂可配合发动机推力把控/重复点火:固体推进剂的氧化剂与燃料均匀混合,点燃后难以停止燃烧,无法有效实现推力把控;液体推进剂的燃料/氧化剂分别存放,通过阀门控制燃料/氧化剂注入燃烧室的速度,可按需进行推力把控和重复点火。

2) 液体推进剂比冲更高:比冲是衡量火箭发动机推进效率的核心指标,定义为推力与推进剂重量流率之比,单位为秒;比冲越高,单位质量推进剂产生的总冲越大,推进效率越高;液体推进剂比冲普遍高于固体推进剂,意味着同质量下液体推进剂推进效率更高。

3) 固体发动机结构简单、体积紧凑:液体发动机需配备涡轮泵、推进剂贮箱、复杂管路及阀门调节系统,以实现推进剂输送、推力调节与多次点火,此类部件显著增加了发动机结构质量(干重)。与之相比,1)固体发动机结构简单,无涡轮泵及阀门系统,零部件数量少,且燃烧室壳体直接兼作推进剂容器,无需独立贮箱;2)在同等总冲需求下,固体推进剂密度高、推进剂直接浇筑于燃烧室内因而空间利用率高。综上,在发动机本体层面,固体发动机因结构简单、无独立贮箱及涡轮泵等附件,推进剂质量分数通常较高(推进剂质量占发动机总质量比例大)。

4) 固体发动机采用药柱型面设计,易于获得较大燃烧面积,短时推力强:固体发动机内,氧化剂、燃料及粘合剂经过充分混合后浇筑固化成药柱,燃烧面积取决于药柱初始燃面几何形状。因此,固体发动机可通过药柱型面获得较大燃烧面积,瞬时推力大。

综合来看,固体发动机结构简单、体积紧凑,可通过药柱面设计获得较大燃烧面积(在设计层面易于实现强瞬时推力),且精密器件相对较少、结构简单,在制造与装配环节的人为差错风险相对较低,但点火后不可关停,对药柱质量一致性要求极高。液体发动机因需额外布置贮箱、涡轮泵及管路,同系统体积下推进剂装载空间占比较低,推力密度不及固体发动机;但液体发动机可通过涡轮泵与阀门系统实现推力调节,且比冲相对固体推进剂更高。基于实际特性划分,固体推进剂适用于需要短时间大推力和单次点火的场景,多用于火箭助推器;液体推进剂匹配精细化操控需求,在火箭助推器方面为可选项,在火箭芯一级、上面级均为主流选项。

聚焦液体推进剂具体组合(燃料+推进剂)选项,常见组合选项包括液氧煤油、液氧液氢、液氧甲烷和四氧化二氮/偏二甲肼,其中:

四氧化二氮/偏二甲肼:传统液体推进剂,密度较高、可常温贮存、成本相对较低,但其剧毒属性导致复用维护成本极高、安全性差,与较低真空比冲共同制约了其在现代可复用航天任务中的应用,

液氧煤油:相较四氧化二氮/偏二甲肼真空比冲更高、推进剂成本更低。推进剂密度较高,煤油初沸点高,但燃烧后存在积碳现象,对发动机多次复用构成挑战,需配合定期维护与翻新。

液氧液氢:比冲在各类液体推进剂组合中最高,但密度相对较低(与其他推进剂相比,同质量下所需贮箱体积更大)、需要超低温贮存,因而制备与检修成本高;且因液氧与液氢沸点温差大,两者间需要复杂的绝热措施,使贮箱复杂性/重量增加。

液氧甲烷:比冲与液氧煤油接近,密度相对液氧煤油较低但可使用共底贮箱设计降低贮箱重量/缩短火箭箭体长度,原料制备成本低,综合冷却能力是煤油的3倍以上,燃烧产物洁净、维护便捷,经济性和可复用性强。

综上,各液体推进剂根据其优劣势,应用方向有所分化。液氧液氢高比冲、燃烧产物洁净,具备复用基础,但整体应用成本高、结构要求复杂,因而主要用于火箭上面级和深空探测航天器等对多次点火与比冲存在高要求的方向;液氧煤油密度高(意味着同体积下可携带推进剂质量更高)、各国相关技术成熟,常用于火箭基础级(如猎鹰九号梅林发动机);液氧甲烷各项数据居中,兼具强经济性/强可复用性,适用于基础级,且为可回收火箭燃料应用优选;可回收火箭方向,SpaceX猛禽发动机和蓝色起源BE-4发动机是目前最强悍的液氧甲烷发动机,单台推力均超过50万磅。


中国火箭推进剂现状:液氧煤油技术路径成熟持续推进高推力发动机研究,液氧甲烷发动机蓝箭航天应用与研究领先

液氧煤油/液氧液氢推进剂技术突破成果斐然,液氧甲烷推进剂技术验证实现商业航天步入发射阶段。聚焦我国在液氧煤油、液氧液氢、液氧甲烷三类推进剂方向上的研发与应用进展:

液氧煤油:国家航天层面,我国液氧煤油发动机已形成完整谱系:YF-100(120吨级,高压补燃)为现役主力,应用于长征五号助推器及长征六号/七号/八号等型号的芯一级与助推器,可靠性已得到充分验证;YF-100K(130吨级,泵后摆)为新一代升级型号,已随长征十二号首飞成功,未来计划用于长征十号载人登月火箭。商业航天层面,液氧煤油路线呈多元化发展格局:天兵科技天火-12(海平面推力95吨)采用开式的燃烧发射器循环,在2026年4月3日天龙三号首飞时应用;星河动力苍穹-50(50吨级)采用针栓喷注技术,已完成全系统试车;东方空间原力-110(海平面推力110吨)同样采用针栓喷注,已完成首台整机热试车,是当前中国商业航天领域推力最大的液体火箭发动机,将作为“引力二号”可重复使用运载火箭主动力发动机投入应用。

液氧液氢方面,我国当前已掌握闭式膨胀循环和分级燃烧两类高端氢氧循环方式,主要成果为长征五号芯一级发动机YF-77及芯二级发动机YF-75D。YF-75D采用闭式膨胀循环,取消了燃气发生器系统,系统构成大幅简化,固有可靠性显著提高。


液氧甲烷方面,国家航天研制的140吨级液氧甲烷发动机于2025年4月完成首次整机试验,从方案论证到试车仅用时7个月;商业航天层面,朱雀二号所应用的80吨级天鹊-12A发动机于2023年7月成功推进朱雀二号入轨,成为全球首款成功入轨的液氧甲烷运载火箭。展望未来,全流量补燃循环发动机为国家航天/商业航天液氧甲烷发动机主要推进方向,国家航天层面,中国航天推进技术研究院开展了200t级全流量补燃循环液氧甲烷火箭发动机研制工作,发动机海平面比冲为327s,将作为未来重型火箭一、二级发动机的主要方案之一,已完成多项研究及试验验证;商业航天层面,蓝箭航天自主研制的“蓝焱”220吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机已于2026年3月6日完成整机全系统长程试车,“蓝焱”是蓝箭航天面向下一代大型和重型重复使用运载火箭配套需求而研制的大推力发动机,可服务空间站、太空工厂、太空电站、大规模卫星互联网星座等大型空间基础设施建设等航天任务。


1.2.3.火箭贮箱材料:铝合金仍为应用主导,不锈钢材料在商业航天方向应用范围逐步拓宽

贮箱是火箭内用来储存推进剂的大型容器,火箭各芯级均有配备,在火箭发射过程中承担推进剂储存与供应功能,是火箭核心部件之一,在火箭箭体的质量与体积占比极高。由于火箭箭体和有效载荷的质量/体积增加均会导致达到目标速度所需燃料大幅增加,为降低结构死重、提升运载效率并减少推进剂需求,贮箱材料选择成为火箭轻量化的核心要点;此外,考虑到火箭发射过程中贮箱需承受巨大力学载荷与内压、贮箱内储存的低温推进剂与外部易产生温差应力等问题,贮箱材料比强度(强度与密度比)、比刚度、低温性能、焊接性能也是贮箱材料选择的重要考量项。从贮箱材料当前主流技术路径来看,贮箱材料主要分为铝合金与不锈钢合金两大类,复合材料贮箱尚处技术验证阶段。

1) 铝合金:全球航天贮箱主流应用材料,特性下三代并存、应用方向不同。

铝镁合金:低成本且兼具多项材料优势,早期国家航天贮箱材料,当前仍有部分运载火箭选择。低温韧性较强我国长征一号贮箱使用铝镁合金,其焊接工艺需求符合当时手工焊接为主的制造水平,且比模量高、材料成本低,是早期航天发展关键过渡材料;然铝镁合金比强度较低,若应用于火箭上面级,为确保航天任务执行需增加材料保证强度,终将导致火箭结构质量增加(需增加壁厚补偿强度)、结构系数提升,不匹配火箭上面级应用需求。现代航天火箭应用中,铝镁合金多基于成本与工艺适配性考量使用,常用于助推器贮箱;长征八号贮箱材料、力箭二号一级贮箱材料选用铝镁合金。

铝铜合金:高比强度推动火箭结构减重,提升结构承载效率。与铝镁合金相比,铝铜合金比模量略低,但屈服强度、比强度显著提升,应用铝铜合金可降低贮箱壁厚、推动火箭结构减重。实际应用来看,铝铜合金为长征五号的贮箱材料。

铝锂合金:结构系数优化能力强,全球范围中大型火箭应用广泛。从国际视角来看,当前欧、美、日等国已广泛应用铝锂合金,主要应用方向为大型火箭。铝锂合金密度低(较铝铜合金降低3%–5%)、比强度/比刚度高、低温性能优异,在降低火箭结构重量、优化火箭结构系数方面具备极佳效果,因而为中大型火箭任务贮箱主选项之一,可回收火箭领域猎鹰9号采用铝锂合金制造。但是,铝锂合金存在成本高昂、焊接难度大等问题,通过代际迭代相关问题略有缓解,但与其他合金相比仍非完全上位替代。

综合来看,铝铜、铝镁、铝锂合金三代合金并非完全替代关系,各类运载火箭考虑技术路径成熟程度与合金特性,根据火箭设计需求进行贮箱材料选择。


2)不锈钢:SPACEX探索低成本创新路径。2019年,埃隆马斯克宣布,星舰火箭箭体将采用不锈钢制造。显而易见,不锈钢在成本层面具备显著优势,但从核心性能维度来看,不锈钢密度远高于铝合金(意味着同体积下干重极高)、比强度远低于锂合金、比刚度与铝铜合金相当但低于铝镁/铝锂合金,考虑航天任务执行对干重与比强度的极高要求,不锈钢并非优选项;但是,从SPACEX探索实践来看,不锈钢在其他材料属性上的潜在优势使其存在应用可能:

A.耐高温性:过往火箭航天任务均以成功发射为目标,不考虑火箭可回收因素,而火箭发射上升阶段在大气层内飞行速度往往相对较低,气动加热温度难以达到铝合金熔点;而将火箭可回收因素纳入考量后,耐高温性成为一大关键要素,主要原因是火箭返回时再入大气层速度大于十马赫,火箭表层需承受高温,此时铝锂合金(熔点510-640度)面临熔化风险,需通过表面铺设隔热瓦方式解决高温问题。与之相比,不锈钢304L熔点在1400-1450度之间,可在较薄隔热瓦保护下承受高温,因而可通过降低隔热层重量来减少结构重量。

B. 强焊接性:铝锂合金焊接性较差,相关贮箱制备需严格控温的搅拌摩擦焊设备、无尘装配间及精确热处理炉,“设计-制造-测试”整套流程迭代周期长,设计更新速度慢;且若贮箱产生凹陷/裂纹,难以临时焊接修复,需整体更换贮箱段。与之相比,不锈钢焊接性极强,贮箱设备厂房要求极低、贮箱出现问题可现场打磨/补焊/整形修复,从设计到测试整套流程循环速度极快、贮箱修复简单,高便利性下易于在设计层面进行更新迭代。

C.低温韧性:现代液体火箭主流推进剂多以液氧为氧化剂,液氧-183度的极低沸点与火箭飞行过程中面临的飞行振动,对贮箱的低温韧性提出极高要求;而不锈钢在低温情况下强度/断裂韧性均有显著提升,是制作贮箱的优良材料。

综上,在考虑可回收火箭应用情况下,不锈钢是火箭箭体/贮箱制作的一大可选材料,低材料成本与强焊接性为其带来强经济效益,耐高温性使其可在部分区域简化隔热设计;与三代铝合金相比核心差异为比强度差异,而SpaceX采用的30X不锈钢为定制300系合金(成分接近304L),通过冷轧硬化工艺在比强度上较退火态304L实现一定提升。

观国内不锈钢贮箱应用进展,商业航天层面不锈钢箭体/贮箱应用探索企业不断增加,蓝箭航天已初步验证入轨可行性。1)蓝箭航天采用高强度不锈钢+高性能激光焊接贮箱制造体系,自主开发全套激光焊接工艺装备和产线,实现大直径超薄壁不锈钢贮箱制造成本较铝合金大幅降低80%,生产周期缩短40%;25年12月发射的朱雀三号遥一运载火箭成功入轨,首次实现不锈钢箭体可重复使用火箭入轨飞行。2)箭元科技2026年1月在杭州钱塘区举行中大型液体运载火箭总装总测及回收复用基地项目开工仪式,该基地为国内首个不锈钢火箭超级工厂,项目总投资52亿元/建成后计划每年生产火箭25发。3)天兵科技委托光年探索空间技术有限公司(后简称“光年探索”)研制不锈钢贮箱试验件,光年探索已完成直径3.8米不锈钢贮箱试验件制造,采用不锈钢胀形工艺,按天龙三号运载火箭一子级飞行载荷标准设计。


02

人造卫星:星座组网快速推进,商业航天多方位协同

2.1.人造卫星解析:基础架构、关键设备与布局必要性

2.1.1.卫星-概念与结构系统

人造卫星:围绕行星周期性运转,依托轨道位置优势执行多类任务。卫星,指围绕行星等天体按轨道周期性运行的天体。本章节所着重探讨的“人造卫星”,顾名思义为“人工制造的卫星”,其经由火箭发射至相应天体轨道后围绕天体周期性运行,并基于其所处轨道的位置优势、所搭载的有效载荷类型针对性执行任务(有效载荷指的是为实现卫星特定任务功能的仪器设备)。按任务目标划分,人造卫星可划分为应用卫星、科学实验卫星、技术验证卫星三类,其中:

应用卫星包括通信、遥感、导航三类,通过搭载相应载荷,分别实现“解决通信盲区问题、实现对地观测与数据采集、提供全球定位/导航/授时服务”三大功能。

科学实验卫星聚焦科学发现,以揭示自然规律、验证科学理论、探测宇宙空间为目标获取数据,主要任务方向包括空间天文探测、空间物理探测、基础物理验证等,搭载特殊科学实验载荷;以图中科学实验卫星为例,该星以绘制高精度的硬X射线天图为目标,卫星上设置科学实验卫星硬X射线调制望远镜,通过能量探测相关载荷执行任务。

技术验证卫星搭载待验证的新技术/新器件等,主要目标是在真实空间环境下验证相应技术/器件的性能、可靠性与寿命,如新型载荷技术验证、新型平台架构验证等;以我国技术验证卫星“太极一号”为例,“太极一号”是国际上首次实现微牛级射频离子和双模霍尔电推进技术在轨验证的卫星,且成功进行了我国首次在轨无拖曳控制技术试验,卫星配备了射频微推子系统和霍尔微推子系统。


系统组成:卫星平台与有效载荷构建完整功能体系。卫星由卫星平台与有效载荷两部分组成。卫星平台,是保障卫星在轨运行能力、为有效载荷提供部分功能支撑的基础系统,通常由结构、热控、姿轨控制、推进、电源、测控、综合电子、数据管理八大分系统组成。

观八大分系统功能架构与核心元器件:

结构分系统:卫星的物理骨架与承载平台,首要职能是维持卫星整体构型,并为各类设备提供机械支撑/安装接口;结构本体需具备抵御微陨石撞击的能力,在总体设计层面需协同承担空间辐射屏蔽功能。

热控分系统:采用被动热控与主动热控相结合的方式,将卫星各分系统的工作温度严格控制在安全阈值之内,确保所有设备处于正常工作环境。

姿轨控分系统:承担卫星轨道控制与姿态控制双重职能。其中,轨道控制确保卫星沿预定轨道飞行;姿态控制则保证卫星运行过程中的姿态指向准确性与稳定性,为载荷正常工作提供必要条件。

推进分系统:通过产生推力改变卫星运行速度,为轨道机动、姿态调整等控制操作提供推力/力矩支撑;相关推进技术正向电推进与绿色化学推进方向演进。

电源分系统(供配电):利用太阳电池阵将太阳能转换为电能,经储能电池完成存储与调节后,向卫星各部件及分系统持续分配稳定可靠的电力。

测控分系统:依托星地通信链路实现卫星跟踪、遥测与遥控。一方面实时监测并回传卫星运行状态,另一方面接收地面测控指令并传递至相应分系统执行。

综合电子系统:作为卫星的信息中枢,承担信息管理与控制核心职能;其通过高度集成化与智能化管理取代传统分散式电子架构,实现星载资源的统一调度与任务协同。

数据管理分系统:作为卫星载荷数据下传地面的核心枢纽,负责载荷数据的采集、处理、存储与传输;该分系统已从单一数据传输功能演进为集智能处理、抗干扰传输与多星组网协同于一体的综合性平台。


2.1.2.卫星关键设备/元器件:五大类关键设备/元器件支撑系统运作

上述八大系统运作基于系列底层关键设备的支撑,聚焦五大商业航天较深的卫星平台层面关键设备/元器件:

1)星载计算机:负责整星任务调度、数据管理、姿轨控解算与协议处理等。在低轨卫星星座网络搭建为当前全球卫星任务主要方向的当下,因低轨星座在成本考量下组网卫星重量/功耗的严格要求,星载计算机从分布式架构(即各个分系统计算机独立)转向综合电子架构(多个系统功能集成于少量可靠单板或SoC),推动卫星平台小型化/智能化。

2)姿轨控器件:姿轨控系统相关器件,也是人造卫星器件中价值最高的器件链条之一;以卫星姿态稳定、卫星轨道维持、卫星机动控制为目标,相关器件可按“测量”与“执行”两大模块进行划分,“测量”模块核心任务为卫星姿态确认,相应元器件包括星敏感器(基于恒星确认人造卫星当前姿态)、太阳敏感器、地球敏感器、陀螺仪、磁强计;“执行”模块核心任务为卫星姿态调整与轨道纠正,相应核心元器件包括反作用飞轮、偏置动量轮、磁力矩器、推力器和控制力矩陀螺。

3)电源系统关键元器件:负责发电、储能并在光照期和阴影期为整颗人造卫星提供持续稳定的电能,架构通常分为一次电源(发电及储能)和二次电源(交换与配电)。

4)射频配套器件:卫星通信与测控链路中实现信号互联、滤波与分配的基础,单件价值不高,但用量大、可靠性要求严苛,主要包括无源器件、有源器件两类。

5)推进系统器件:随推进系统从传统化学推进向电推进(霍尔/离子)方向演进,电推进相关器件单套价值高、技术壁垒强,成为商业航天企业重点布局方向。

成本结构来看,星载计算机(综合电子)、姿轨控、电源及射频配套相关器件占据卫星平台成本的主要部分,意味着1)相关器件是卫星产业链上游的商业航天企业核心创收领域;2)相关器件技术迭代情况直接决定卫星单星成本。


纵观产业链上游链条,聚焦商业航天在卫星平台关键设备/元器件供应层面的部分上市企业:

航天电子:中国航天科技集团(航天九院)旗下唯一控股上市平台,航天电子信息产品主要包括惯性与导航、测控通信与网络信息、微电子、机电组件与传感系统、精导对抗与有效载荷等产品,主要应用于航天及国防装备领域。

航天智装:经营智能测试仿真系统和微系统与控制部组件业务,顺义航天产业园卫星应用智能装备产业基地投入使用,保障了多款产品的测试和鉴定任务。持续推动核心技术研发向产品转化,多款高性能芯片转入评估鉴定、批投产阶段。2025年年报显示,公司空天高性能处理器芯片研发(项目目的为开展宇航级处理器总线网络通信设计、关键IP设计验证、芯片工程批流片及验证工作)已完成流片验证。

天银机电:公司经营人造卫星姿态控制系统及相关配件业务,主要产品包括恒星敏感器、太阳敏感器、卫星姿态控制器等,子公司天银星际已实现恒星敏感器的批量化生产,产能达2,000台套/年,并可以根据客户需求进一步提高产能,目前公司已处于规划扩产阶段。天银星际的恒星敏感器产品在国内商业卫星市场占据优势地位,旗下产品已广泛应用到我国探月工程、高分专项、卫星互联网等国家重大任务实践中。

天奥电子:原子钟与晶体器件主要供应商,是国内主要的原子钟批量生产企业,技术性能达到国际先进水平。主持或参与铷原子钟、铯原子钟、芯片原子钟国家/行业标准制定;公司也是国内从事压电晶体器件的主要研制生产单位之一,参与多项晶体元器件国家标准制定,重点发展中高端晶体器件,超低相噪技术、抗冲击振动技术、高频宽带线性相位等技术达到国际先进水平。2025年,公司中标星网地面系统铯原子钟项目,巩固公司铯钟国内领先地位。

国博电子:国内能够批量提供有源相控阵T/R组件及系列化射频集成电路产品的领先企业,主要产品包括有源相控阵T/R组件、射频模块、射频放大类芯片、射频控制类芯片等,均属于模拟集成电路。其成功研制数百款有源相控阵T/R组件,多个个有源相控阵T/R组件定型批产;除整机用户内部配套外,是国内面向各整机单位销量最大的的有源相控阵T/R组件平台。


2.1.3.卫星布局必要性:轨道/频段资源争夺、信息传输安全与产业牵引目标共构为卫星产业发展提供必要基础

我国2025年入轨商业卫星数量超300颗。2025年全年商业航天发射共50次(占全年宇航发射总数54%),其中商业运载火箭发射25次、海南商业航天发射场9次、其他商业卫星发射16次;全年入轨商业卫星311颗。

从低轨卫星星座布局现状来看,我国GW星座、千帆星座两大星座卫星布局网络已逐步铺开,GW星座截至26年3月13日,累计发射卫星超150颗;千帆星座截至26年3月26日累计发射108颗组网卫星初步建成地面测运控网络;由蓝箭航天与鸿擎科技合作运营的鸿鹄-3星座正在规划低轨通信卫星发射,另有遥感星座吉林一号(已部署在轨卫星超百颗)、太空算力星座三体计算星座2025年5月已完成首发12颗卫星部署,实现"算力上天、在轨组网、模型上天"的关键实践。

聚焦卫星布局未来规划,在低轨星座建设层面,我国已向国际电信联盟(ITU)申报规模庞大的卫星频率与轨道资源,2025年12月25日到31日期间,中国正式向ITU提交新增20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请,覆盖14个卫星星座,包括中低轨卫星。其中,19.3万颗卫星资源申请来自由国家无线电监测中心、河北雄安新区管理委员会、河北省工业和信息化厅、中国卫星网络集团有限公司等7家单位联合共建的新型研发机构“无线电创新院”;截至2025年末,我国向ITU申报的卫星总数约为25.4万颗。星座布局规划来看,千帆星座计划在2030年底完成超1.5万颗低轨卫星互联网组网;GW星座计划分阶段完成近1.3万颗卫星部署;鸿鹄-3拟在160个轨道平面部署万颗卫星,当前处早期验证阶段。


卫星布局必要性:轨道/频率资源争夺、信息传输安全与产业牵引目标共构为卫星产业发展提供必要基础。

1)频段资源限制:频谱在地理区域范围内为有限资源,由国际电联(ITU)进行统一划分。其中L波段/S波段/C波段等带宽窄波段频谱资源紧张;Ku/Ka波段带宽较宽、已广泛应用于卫星通信,但同样面临分配问题且需考虑5G毫米波与雷达应用的竞争。

2)轨道资源限制:聚焦GW星座/G60千帆星座具体布局计划,GW星座以构建我国首个空天一体化6G卫星互联网系统为目标,将部署于距地面590公里至1145公里的低轨轨道;G60千帆星座则计划2030年底完成超1万颗低轨卫星的互联网组网。与GW星座、G60千帆星座相同,全球范围内其他互联网星座如Starlink、OneWeb、Amazon Leo、Telesat Lightspeed等均以低地球轨道(LEO)为布局重心,主要是低地球轨道与地面短距离(传统通信卫星布局GEO轨道,互联网通信卫星布局的LEO轨道,LEO距离地面距离为GEO轨道的1/30至1/60)带来的多项优势所致。纵观其优势区间:

一是低信号延迟,低轨卫星地面信号往返延迟仅20-40毫秒,匹配宽带通信需求,低延迟也为卫星网络带来多层级应用可能性;

二是信号路径损耗降低,根据自由空间路径损耗公式,距离越短信号传输损耗越低,因而与GEO轨道通信卫星相比,LEO轨道通信卫星支持小型化、低能耗通信终端(应用GEO轨道通信卫星时,为保证信号,需配备大口径指向性天线),随技术演进、链路优化,可支持手机直连;

三是单星覆盖面小带来的频率复用率提升优势,同一区域同频谱可通过技术处理实现多次复用。

综上,低地球轨道对于互联网星座而言具备重大战略意义,卫星实际应用过程中需考量各卫星频率复用隔离、卫星避碰机动空间与碎片影响,因而低轨道可布局卫星数量存在限制;随全球布局卫星数量逐步增加,后续或将出现卫星申报门槛提高、可分配频谱大幅缩减情况,因而卫星轨道资源/频谱资源抢占具备必要性。

3)信息传输安全、信息基础设施升级与军用潜力:从信息传输安全来看,自主可控的卫星互联网是信息传输安全的关键保障,可降低对地面单一基础设施的依赖,在国际局势变化或地面设施受损时提供网络冗余能力。从信息基础设施升级来看,卫星互联网已被纳入国家“新型基础设施“范畴,为各行业未来发展起到支撑效果;从军用潜力来看,卫星互联网可为军事通信、军事信息安全提供保障。

4)产业牵引:星座规模化建设需求推动卫星从“科研生产模式”向“工业化大批量生产”转型,拉动高端芯片、精密制造、新材料等全产业链升级。


2.2.卫星三大载荷:规模化组网、微纳化业务化与自主可控代际升级演进

2.2.1.三大核心载荷:通信、导航、遥感覆盖卫星多数应用场景

卫星载荷是卫星实现核心功能的关键载体,直接决定卫星性能、成本与应用价值。通信、遥感、导航作为卫星产业的三大核心方向,对应三类功能各异的核心载荷,三者既相互独立又协同发展,共同构成卫星产业的核心支撑。当前全球卫星产业进入规模化发展新阶段,成本控制与性能提升成为产业竞争的核心焦点。

通信载荷是卫星实现信息传输功能的核心系统,其基本作用是将地面站或其他卫星发送的信号进行接收、放大、变频处理后转发给目标用户,实现跨越地理障碍的远距离通信。按照工作轨道划分,通信卫星可分为地球静止轨道(GEO)卫星、中轨道(MEO)卫星和低轨道(LEO)卫星三大类。


遥感载荷是卫星实现对地观测功能的核心系统,其工作原理是通过搭载的光学、红外或微波传感器,接收地球表面反射或辐射的电磁波信号,经过光电转换和数字化处理后形成图像数据,传回地面用于资源调查、环境监测、城市规划、农业估产、灾害评估等广泛应用。按照探测手段可分为光学遥感和微波遥感(SAR)两大类:光学遥感分辨率高、图像直观,但受天气和光照限制;微波遥感具备全天时、全天候工作能力,可穿透云层和部分植被。遥感载荷竞争的核心指标是每平方公里成像成本。

导航载荷是卫星导航系统的核心组成部分,其功能是为全球用户提供高精度的定位、测速和授时(PNT)服务。与通信和遥感载荷不同,导航载荷的核心竞争力在于时间频率基准的精度和稳定性——本质是通过测量信号传播时间来计算距离,时间测量精度直接决定定位精度。导航载荷主要由时频子系统(原子钟)、导航信号生成子系统、上注接收子系统、大功率放大与天线子系统构成。


2.2.3.三大载荷应用现状:快速推进技术攻关,三大载荷应用框架均已成型

中国卫星三大载荷凭借国家战略支持和持续技术攻关,实现了从无到有、从弱到强的跨越式发展:

1)通信载荷方面,高通量通信卫星已成为主流,高通量通信卫星采用频率复用、多点波束等先进技术,在使用相同频率资源条件下,通信容量较常规通信卫星高出数倍甚至数十倍;高通量卫星系统的空间段卫星资源、地面段网络系统及业务运营系统采用天地一体化设计,用户无需建设主站,仅需购买终端站就可使用宽带卫星服务,终端站通过卫星的用户波束接入所属信关站,为用户节省了网络建设的投资。

高通量通信卫星是低轨互联网星座的架构基础,低轨星座组网方面如前文所提及,截至26年3月GW星座累计发射超150颗,千帆星座累计发射108颗并初步建成地面测运控网络;25年中国向国际电信联盟(ITU)申报新增20.3万颗卫星频率与轨道资源,低轨轨道/频谱资源紧张;卫星互联网已被纳入国家“新型基础设施”范畴,兼具信息传输安全冗余与全产业链升级牵引价值。

2)遥感载荷方面,中国从传统大型高分辨率遥感卫星向"星载一体化"微纳卫星转型,并持续向更高分辨率、更高频次、更大幅宽演进。

微纳卫星转型层面,长光卫星"吉林一号"历经四次技术迭代,卫星平台质量从400kg级(第一代)经200kg级(第二代)、40kg级(第三代)优化至20kg级(第四代),研制成本降至原来的二十分之一。2023年6月,第四代批产星高分06A系列(全色分辨率0.75m)以"一箭41星"形式发射入轨,整星质量22kg级;2024年11月,第四代技术验证星高分05B成功发射,验证优于0.5米分辨率。

高分辨率应用层面,2025年3月,长光卫星提供全国0.5m分辨率卫星影像双月度业务化更新服务;2025年10月宣布启动20颗同分辨率卫星批量发射计划,将于2025年底和2026年初分批发射20颗0.5米高分辨率光学卫星;同期中国四维高景一号03、04星(2025年2月)与高景三号02星(2025年3月)相继入轨,前者运行于500公里高度的太阳同步轨道,延续了“四维高景一号”01、02星高敏捷、高性能、光学观测的核心优势,同时在技术特性上实现全面升级和创新,综合性能达“商业卫星国际先进水平”;后者实现130km超大幅宽,同时提供0.5米分辨率和9波段组合影像数据产品。此外,2025年10月发射的试验三十一号卫星搭载新型光学成像载荷,正开展高分辨率成像体制验证,为下一代遥感星座奠定技术基础。

3)导航载荷方面,北斗二号时期,1997年,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院梅刚华团队承担国内第一个星载原子钟预研项目,开展星载铷原子钟技术攻关。2007年,星载铷原子钟首次搭载试验成功;2008年开始,第一代星载铷原子钟产品批量装备北斗二号卫星,精度为3纳秒/天;随研究持续迭代,当前我国星载铷原子钟已达国际领先水平,截至2020年,北斗三号全部35颗卫星都装上了梅刚华团队的星载铷原子钟,在轨运行的星载铷原子钟总数为37台,实现导航卫星铷钟国产化替代;2024年9月19日我国成功发射北斗三号导航系统第59颗、第60颗北斗导航卫星,北斗三号工程正式收官。

面向2035年,下一代北斗系统建设已全面启动:根据2024年11月28日北斗卫星导航系统工程建设三十周年座谈会发布的《北斗卫星导航系统2035年前发展规划》,我国计划2025年完成下一代北斗系统关键技术攻关,2027年左右发射3颗先导试验卫星,开展下一代新技术体制试验;2029年左右开始发射下一代北斗系统组网卫星;2035年建成由高中低轨混合星座构成的下一代系统。


2.2.3.商业航天行业在卫星三大载荷方向的切入

聚焦中国商业航天企业在卫星载荷领域的切入:

长光卫星是国内商业遥感卫星龙头,运营全球最大亚米级遥感星座"吉林一号"。截至2025年10月在轨141颗;规划2027年底扩至300颗,高分05系列(2026年商用)目标0.2米分辨率。

银河航天是国内低轨宽带通信卫星龙头,聚焦通信/SAR卫星载荷与星座运营;截至2026年1月,该公司已累计成功发射自主研制的40余颗技术先进的卫星,其中包括全球首颗高频低轨毫米波卫星、我国首次批量研制的低轨宽带通信卫星,以及首颗使用柔性太阳翼的平板可堆叠卫星等关键型号。公司在江苏南通建设的新一代卫星智能制造工厂,通过引入智能装配机器人与数字化管控系统,已形成年产百颗卫星的低成本批产能力,并计划在2026年持续提升批产能力。这种面向批产的模块化设计与垂直整合能力,直接转化为订单获取的竞争优势。

除上述列举企业外,国内还有一批优质商业航天企业在三大载荷领域协同切入,聚焦细分领域,形成差异化竞争格局:

1)通信载荷领域,国电高科聚焦物联网通信载荷,自主建设运营国内首个低轨卫星物联网星座"天启星座",近日获得工业和信息化部批复的卫星物联网业务商用试验许可。“天启星座”目前已累计部署41颗在轨卫星,实现全球覆盖与平均5分钟级重访能力,在海洋浮标、应急救援、野生动物监测、集装箱跟踪、小渔船通信等场景已形成成熟应用模式。极光星通为星网激光通信载荷供应商,自主研发的“光传01/02试验星”成功完成了国内首次星间400Gbps超高速激光通信数据传输试验。

2)遥感载荷领域,微纳星空"泰景"系列、航天宏图"女娲"系列多颗光学及雷达遥感卫星已入轨运行,形成多源遥感数据供给能力;吉天星舟作为国内首家以批量化光学主载荷为主营业务的商业化航天公司,旗下苏州一号卫星(吉天星A-03星)和吉林大学一号卫星(吉天星A-01星)搭载自主研发的“高时效、高几何、高光谱”光学相机,具备常规和动中成像能力。

3)导航载荷领域,北斗星通已形成卫星导航核心部件全产品系列、全应用领域的布局,围绕智能位置数字底座和微波陶瓷器件两大主营方向,为全球用户提供卓越的产品、解决方案及服务;华信天线专注于GPS北斗天线的研发、生产与服务,凭借全链条技术实力与规模化交付能力,成为行业内的核心服务商。

整体来看,国内卫星方面商业航天企业大多聚焦细分领域或核心零部件配套,依托龙头企业的技术和产业链资源,实现协同发展,共同推动中国商业航天载荷产业的规模化、高质量发展。

03

投资建议

我国火箭、卫星产业链条完整,商业航天协作切入路径清晰,随火箭可回收技术成熟、火箭发射成本优化,行业在星座组网需求与终端消费路径开拓下将迎快速增长阶段,产业链上下游企业有望整体受益;近期SpaceX第三代星舰将迎关键试飞、公司计划挂牌上市,持续关注相关事件对商业航天的催化效果。催化火箭产业链层面,受益标的火箭核心部件供应商斯瑞新材、光威复材、航天电子、微光启航、九丰能源、航天动力、高华科技;卫星产业链层面,受益标的1)卫星平台核心部件供应商航天智装、天银机电、天奥电子、国博电子;2)三大载荷及载荷配套产品供应商航天宏图、上海瀚讯、北斗星通、华测导航、振芯科技、国光电气。

04

风险提示

太空算力布局不及预期风险:低轨星座的商业模式正从"连接管道"向"算力节点"演进,星载计算、星间激光链路及在轨智能处理构成太空算力的技术底座,若星载AI芯片、抗辐照SoC/CPU等核心器件的研制进度滞后,或将导致太空算力布局推进状况不及预期。

火箭可回收技术验证进度不及预期风险:可回收火箭是压降发射成本、支撑万颗级星座高频组网的核心前提。当前国内多款可复用火箭尚处于首飞或回收验证阶段,若发动机多次点火、精确制导着陆等关键技术在轨道级飞行中出现故障,将导致首飞入轨+回收验证的节点推迟,单箭设计复用次数无法在短期实现。



注:

文中报告节选自华西证券研究所已公开发布研究报告,具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。

执行副所长:刘文正‍

分析师执业编号:S1120524120007

分析师:邓奕辰

分析师执业编号:S1120525020001

证券研究报告:《【华西海外】商业航天系列深度一:火箭、卫星产业架构与商业航天赋能

报告发布日期:2026年05月19日

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