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洞见 | 商业航天:远征星辰大海,为新质生产力注入新动能

洞见 | 商业航天:远征星辰大海,为新质生产力注入新动能 盛世投资
2024-07-17
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引言


在21世纪的今天,商业航天已经不再是遥不可及的梦想,而是成为了推动新质生产力发展的关键力量。随着技术的不断进步和创新,人类正站在一个新的起点,远征广阔无垠的星辰大海。随着火箭与卫星技术的不断突破和市场潜力的逐步释放,商业航天正在开辟新的经济增长点,为新质生产力注入源源不断的新动能。

#1

     商业航天需求驱动火箭、卫星产业发展     

世界航天产业向商业化方向发展,商业航天需求成为运载火箭新一轮发展浪潮的主要驱动力:因太空轨道和空间资源有限,各国意识到通过市场资本推动航天产业技术创新,力求抢占太空资源战略高地。

根据spaceintel101统计,2023年全球航天发射总量为223次,其中:美国发射总量达116次,占全球发射总量的52.02%,发射次数领跑全球;中国轨道级航天发射总量达67次,占全球发射总量的30.04%,仅次于美国。

根据《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》统计,2023年全球火箭发射载荷质量1,492吨,其中美国发射载荷质量1,214吨,占比81.37%,位居首位;中国发射载荷质量155吨,占比10.39%,位列第二。

低轨星座优势明显,遥感、通信等卫星星座开始广泛采取大规模低轨星座模式,世界各大低轨卫星星座建设如火如荼:低轨大型星座通过大量有序运行在低地球轨道的卫星相互协作,形成“规模优势”,实现传输延时小、数据实时性强、整体可靠性高等优点。基于上述优点,低轨高密度大型星座在过去几年中发展迅速,其中低轨通讯卫星增长最快,已成为卫星产业发展的重点,根据UCS Satellite Database统计,截至2022年末全球低轨通讯卫星发射数量1,863颗,占当年发射卫星总数的比例已达87.92%。

#2

SpaceX领军商业航天时代 

SpaceX引领火箭技术前沿:SpaceX于2002年6月由马斯克创立以来,目前拥有猎鹰9号和猎鹰重型两款在运营中的火箭型号。2023年猎鹰9号、猎鹰重型合计成功发射96次,星舰组合体2次试飞失利,发射次数全球领先,计划2024年发射约150次。作为SpaceX火箭技术的最新代表,星舰回收情况下运载达150吨,相较于猎鹰9号(最大运载22.8吨),运载能力提升数倍。星舰采用全新可重复使用技术,发射成本将显著降低。目前星舰测试4次,均取得里程碑式进展。

“星链”全球用户数突破230万:“星链”计划于2015年公布、2019年正式启动,计划总共发射约42,000颗卫星。根据Star Walk统计,截至2024年5月14日,已进行165批次发射,卫星总发射数量达6,436颗。星链收入来源由“硬件设备+订阅服务”构成,标准方案为终端设备599美元+订阅费每月120美元

SpaceX融资近百亿美元,收入核心来自发射服务和星链:截至2023年底,SpaceX已进行50轮融资,估值超过1,800亿美元。根据Morgan Stanley的数据与预测,SpaceX于2023年一季度实现盈利,2023年收入可达86亿美元,其中发射服务贡献42亿美元,星链将贡献44亿美元,预测2035年收入将超过1,000亿美元。

#3

     Starlink已进入大规模商用阶段     

Starlink已进入大规模商用阶段:Starlink是SpaceX于2015年提出的低轨巨型星座项目,目前已申报4.2万颗卫星发射计划,并成功发射5,650颗通信卫星,使该星座成为人类历史上规模最大的人造卫星星座,其商业服务于2020年11月在美国公测,现已拓展至全球超过60个国家与地区,在全球拥有超过230万用户,较2022年底增长超100%,用户增长趋势明显。

二代Starlink星座正在建设中:2016年11月,SpaceX首次正式向FCC提交星链星座建设的申请材料,此后共提出了三个星座建设方案:一代星链、V波段星链(已撤回申请,由二代星链取代)、二代星链。星链星座包含4个版本的卫星:V0.9、V1.0、V1.5和V2.0。前三个版本用于一代星链星座,V2.0用于二代星链星座(需用星舰发射)。因此自2023年7月至今,发射的星链卫星均为V2.0Mini版本。

“猎鹰”系列火箭是支持Starlink实现组网的重要力量:猎鹰9号单次可实现60颗V1/1.5或22颗V2 mini卫星发射,2023年实现98次发射,占全球轨道发射总数的44%,其中Starlink年度发射63批次。

Starlink业务收入包括终端产品和订阅服务费,资费按场景差异化定价。具体如下表所示:

2023年收费模式优化后,Starlink对不同用户品类设置不同月费套餐,目前共有面向固定终端和移动终端的两大类、四大种套餐供用户选择,其中标准版套餐最为常用,用户需要购买599美元的对应终端,并每月支付120美元月费,在Starlink通量冗余的地区,用户月费价格降至90美元(美国AT&A 5G套餐最低65美元)。

Starlink以欧美地区为核心,已实现盈亏平衡。据Spacenews报道,Starlink项目2023年营收有望达到32亿美元,占SpaceX营收的40%,马斯克在2023年11月宣称Starlink项目已实现现金流平衡,充分验证了低轨卫星的商业模式。

根据Euroconsult测算,当Starlink完成首阶段12,000颗卫星组网后,在用户量达到1,075万时,单月费用为17.3美元即可达到星座的盈亏平衡点,该价格在海外市场将显著低于普通5G套餐。

#4

    国内商业航天发展已进入爆发期

国家政策持续大力推动,我国商业航天已进入爆发期:2015年是中国商业航天发展元年,根据艾媒咨询数据,2015-2021年的中国商业航天市场规模由3,764亿元增长至1.26万亿元,CAGR高达22.35%。在政策扶持与资本进入的双重加持下,预计2024年中国商业航天市场规模将超过2万亿元,2025年将达到2.83万亿元

国家统筹、民企合力组建卫星互联网:国家队中“GW”及“G60星座”计划发射合计约2.5万颗通信卫星。同时,民营商业航天企业开始崭露头角,国电高科打造和运营我国首个低轨卫星互联网星座“天启”,计划部署38颗通信卫星;银河航天提出的“银河Galaxy”计划发射约2,800颗通信卫星

国内运载火箭市场空间广阔:2023年全球火箭发射市场规模将达到164.5亿美元,预计2032年达到502.9亿美元,CAGR高达13.22%;2023年我国火箭市场规模将达到112.1亿元,预计2027年达到284.2亿元,CAGR高达26%,高于全球增速

#5

     国内商业航天运载火箭发射不断刷新纪录     

国内商业航天民营发射奋起直追、创造纪录:

2022年实施64次发射,其中仅5次由民营发射商完成(失败2次),占比7.81%;根据《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》统计,2023年累计发射67次,商业火箭发射20次,其中13次发射由民营发射商完成(失败1次),占总发射量19.40%。同时实现“全球私营航天首家液体运载火箭首次成功入轨”(天兵科技)、“民营火箭首次海上发射成功”(星河动力)、“全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭”(蓝箭航天)等多项重大突破。

商业航天发射计划高增长可期:2024年全年预计实施100次左右发射任务,同比增长接近50%,其中包括长征六号丙(已成功)、长征十二号、天龙三号、引力一号(已成功)等新型运载火箭首飞。首个商业航天发射场——海南商业航天发射中心将迎来首次发射任务,有望于2024年实现常态化发射。

国家队加码商业航天市场,加速产业进程发展:2024年3月,航天科技火箭技术(上海)有限公司成立,注册资本6亿元,由航天科技集团、上海国盛(集团)有限公司等持股,经营范围含火箭控制系统研发、火箭发射设备研发和制造。央企投资加码,有望加快实现公司所在地上海的商业航天目标——形成从火箭、卫星、地面站到终端全覆盖产业链,探索星箭一体新模式等

#6

    商业航天发展是国家战略需求    

民营商业航天发展是国家的战略需求,对保频占轨意义重大。卫星频段、轨道资源有限且有优劣之分,供需矛盾日益突出。根据国际电信联盟(ITU)规定,卫星频率及轨道使用权采用“先登先占”的竞争方式获取,由ITU负责管理和分配,申请频段后需要7年内发射首颗卫星并正常运行超过90天,此后2年内发射10%,5年内发射50%,7年后全部发射完毕。进入各国市场提供通信服务,还需要征得相应监管机构通许可。

鉴于卫星轨道及频率是不可再生的资源,新时代太空“圈地运动”提速争取先发优势,抢占轨道频率资源对于国家具有重要战略意义,也是影响国家网络安全的关键要素,各国积极抢占卫星轨道资源的竞争大幕已经拉开。轨道位置同样具备排他性和稀缺性,300-600KM的近地轨道在卫星寿命、通信时延、频率干扰等方面具有一定优势,先发先射的卫星能够占据更理想的轨道面。

Starlink已在俄乌战争中发挥重大作用。在俄乌战争中,在乌克兰的电力系统基础设施被俄军摧毁后,Starlink为乌克兰提供通讯终端,快速建立太空通讯网络,其内部通讯网络仍能够正常使用,并能够收集俄军情报信息,向各国展示了商用卫星互联网在军事领域的潜在意义。2022年SpaceX启动星盾计划,定向服务于美军方,提供对地遥感监测、快速数据传输及军用载荷托管。

#7

    火箭、卫星产业有望撬动更广阔市场空间    

商业航天业务领域大致可分为两大类:一是基础设施类业务,二是卫星运营服务类业务基础设施类业务类包括:地面设备与配套运营、卫星制造、商业发射三大主体业务,保险费、研发专利收入、商业载人飞行等衍生业务;卫星运营服务类业务类包括:视频、定位导航、卫星通信、音频广播、对地观测等五大业务。

火箭、卫星产业价值显著:根据美国卫星工业协会(SIA)数据,2022年两类业务的全球收入规模均在1,000亿-1,500亿美元左右,合计占全球航天经济体量约73%。其中火箭和卫星作为产业价值链的最主要环节,二者份额占比远高于产业链其他环节。

商业航天行业的营收规模分布规律:(1)地面设施设备的收入高于非地面;(2)越接近终端用户和普通民众的业务收入越高。参考星链的业务模式,考虑到未来卫星组网数量不断增加、地面设备和运营服务业务持续推进以及全行业消费者(To C)渗透率的提高,预计我国火箭、卫星产业有望迎来万亿元市场规模,市场空间十分广阔

#8

商业航天行业发展趋势及未来展望

航天强国积极布局载人登月、深空探测等重大航天活动:我国目前正在研制新一代载人飞船和月面着陆器,新一代载人飞船可将3名航天员送入环月轨道并返回地球,月面着陆器可载2名航天员登陆月球并开展科学探测活动;计划2025年前后发射深空探测器,对近地小行星和主带彗星进行探测,计划在未来10年到15年实施火星采样返回任务。美国NASA制定了“Artemis”(“阿尔忒弥斯”)计划,2024年重返月球,并为探索火星做好准备。

未来全球点对点运输、太空旅游有望成为现实,带动商业航天产业高速发展:常态航班化高超声速飞行可以大幅缩短全球点到点运输的时间,航天技术将对大众出行方式带来一次变革。利用航天技术可以到达大气层边缘或进入太空,为普通人提供置身微重力环境的太空体验。维珍银河、蓝色起源等商业航天公司也在争相进入亚轨道旅游领域,提供最低25万美元的太空旅游体验服务。

#9

    国家持续发力,提高战略定位    

政策推动运载火箭产业向商业化方向发展:2014年,国务院办公厅发布了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,提出鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设,标志着中国航天产业正式开启高速发展的商业化新时代,正式准许民营资本进入。2015年,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》提出发挥市场配置资源的决定性作用,形成政府引导、部门协同、社会参与、国际合作的多元化开放发展格局。2021年,《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要建设商业航天发射场。与此同时全国各地政府也依托自身优势产业,发布政策支持商业火箭发展

#10

地方积极布局,抢抓航天机遇

地方层面,各地政府陆续出台针对航空航天产业的支持政策。以鼓励创新、促进产业升级,为商业航天产业的繁荣奠定了坚实的基础。

总结

商业航天产业不仅在技术层面取得了突破性进展,更在经济和战略层面展现出其深远影响。近年来,通过国家政策的不断推动和民营企业的积极参与,中国商业航天市场正迎来爆发期,预计市场规模将迅速增长,成为推动国家新质生产力发展的重要力量。展望未来,商业航天将继续作为科技创新和产业升级的先锋,引领我们走向更加广阔的宇宙空间,实现人类对太空的深度开发和利用,为我国的新质生产力的持续发展贡献源源不断的新动能。


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