【中航证券军工】深度 | 新时代的中国航天 ：（一）航天产业概述

文 张超、王宏涛

航天产业是由导弹、火箭、卫星、空间飞船以及深空探测器等航天装备构成的高科技产业。目前，航天产业已经成为全面维护国家安全的战略基石，推动科学技术进步、服务经济社会发展的重要力量。不仅是国家意志和综合国力的集中体现，更是大国博弈的战略高地。

近年来，全球航天产业迎来了几个巨变：航天产业与国防军工的联系变得空前紧密，在技术成熟度不断提高的背景下，各国航天产业的性质迎来了巨大转变，美国、俄罗斯、法国及日本相继组建了太空军，以谋求制太空权；商业航天开始逐步成为国际航天产业快速发展的新驱动力，商业航天公司SpaceX的可回收运载火箭技术的成熟与完善直接重构了国际商业发射的市场竞争格局，龙飞船的成功发射与返回更是创造了全球商业载人航天产业的历史性突破；卫星互联网建设下，商业卫星互联网公司彰显出两极分化的众生相，如SpaceX的低轨卫星互联网星座Starlink正在密集地进行部署，而OneWeb以及LeoSat等公司却由于技术风险大、市场不清晰或资金不充足等原因相继破产。

中国航天产业在美国等西方发达国家的技术封锁下，始终坚持自主可控的发展方向。一方面，在航天强国的目标下，中国航天产业“国家队”不懈努力，取得了诸多成就。多款我国自主研制的航天武器装备在70周年国庆阅兵上首次亮相，表明了我国导弹武器装备建设加速推进，武器装备实战化水平进一步提升；航天发射次数近年来蝉联世界第一，进入空间能力跃居世界前列，众多航天重大工程取得决定性成果：2020年长征五号B运载火箭首飞成功；我国第一个全球卫星导航系统北斗三号建设完毕，并正式开通；行星探测任务“天问系列”中的第一枚火星探测器“天问一号”成功发射，高分专项、探月工程三步走计划均进入收官阶段、天宫空间站将开始建设。另一方面，在商业航天相关支持政策的落地以及国家将卫星互联网纳入“新基建”战略的推动下，商业航天市场的“多娇”引无数商业航天公司竞折腰，众多商业航天发射实验争相开展，大量商业卫星星座计划接连不断地被提出。我们认为，以上现象都预示着，一个中国航天产业的新时代即将来临，在这个征途是星辰大海的航天新时代中，航天防务装备需求有望出现高速增长，同时国家队与商业航天将携手并进，协同快速发展，拉动航天产业整体市场规模持续高速增长。

2020年8月，我国航天产业“国家队”的主体航天科技集团与航天科工集团签署了深化战略合作协议，将以建设世界一流航天企业集团和世界一流航天防务集团公司为目标，加速推动全领域深度融合，共同提升中国航天国际竞争力和国际影响力，共同维护国家安全和国家利益。两大航天央企深化战略合作，更加充分表明了我国航天“国家队”将率先形成合力，引领我国航天产业的高景气发展。

作为全世界最具挑战性和广泛带动性的高新技术领域之一，航天产业具有高技术、高投入、高风险、高效益和长周期“四高一长”的特点，且我国航天产业在政策背景以及市场需求上与国外航天产业存在较大差异，这直接决定了对我国航天产业的研究，需要在综合考虑我国航天产业的具体特点、我国航天产业市场状况以及技术发展趋势下，进行审慎客观地系统性研究，才可能获得更为接近实际的结论，提出更为可靠的投资建议。

值此我国航天产业迎来新时代之际，我们尝试系统性地对新时代背景下中国航天产业各细分领域产业做出深层次研究与分析，并提出对各细分产业的若干投资建议。

目录

（一）航天产业概述

   1.1 全球航天产业发展背景

     1.1.1 国内外航天产业的发展历程及现状

     1.1.2 国内航天产业市场参与主体

   1.2 驱动航天产业发展的新引擎——商业航天

     1.2.1 商业航天与传统航天的区别及发展背景

     1.2.2 国内商业航天产业参与主体

   1.3 航天产业整机系统分类及共同特点

（二）战术战略武器——导弹

   2.1 导弹系统概述

   2.2 导弹装备产业市场现状

     2.2.1 导弹装备整机市场规模

     2.2.2 导弹各分系统市场情况

   2.3 导弹装备产业链分析

   2.4 导弹装备技术发展趋势

     2.4.1 总体技术发展趋势

     2.4.2 重点分系统技术发展趋势

   2.5 导弹产业投资机会分析

（三）航天运输工具——运载火箭

   3.1 运载火箭系统概述

   3.2 运载火箭产业市场现状

     3.2.1 运载火箭整机市场规模

     3.2.2 运载火箭各分系统市场情况

   3.3 运载火箭产业链分析

   3.4 运载火箭系统技术发展趋势

     3.4.1 总体技术发展趋势

     3.4.2 重点分系统技术发展趋势

   3.5 运载火箭产业投资机会分析

（四）天地一体化设施——卫星

   4.1 卫星系统概述

   4.2 卫星产业市场现状

     4.2.1 卫星各细分产业市场测算

     4.2.2 卫星各分系统市场情况

  4.3 卫星产业链分析

  4.4 卫星系统技术发展趋势

     4.4.1 各类卫星通用分系统

     4.4.2 卫星通信

     4.4.3 卫星导航

     4.4.4 卫星遥感

   4.5 卫星通信的衍生应用产业——卫星互联网

     4.5.1 卫星互联网系统概述及发展现状

     4.5.2 卫星互联网的重点应用领域及发展趋势

   4.6 卫星产业投资机会分析

（五）载人航天飞行器——空间飞船

   5.1 空间飞船系统概述

   5.2 空间飞船产业市场现状

   5.3 空间飞船技术发展趋势

（六）无人探测航天器——深空探测器

   6.1 深空探测器系统概述

   6.2 深空探测器市场现状

   6.3 深空探测器技术发展趋势

（七）风险提示

航天是指人类探索、开发和利用地球大气层以外宇宙空间的以及地球以外天体的活动，航天产业则一般是指利用火箭发动机推进的跨大气层和在太空飞行的飞行器及其所载设备、武器系统和各种地面设备的制造业，也包括各种飞行器的发射服务业和应用产业，是集合了设计、生产、测试与应用于一体的高技术产业。

当前大多数国家的航天产业只是作为航空航天产业的组成部分，部分国家的航天产业则形成了独立的行业，并承担了大部分导弹武器的研制和生产。本报告中提到的航天产业范围将包含导弹武器、运载火箭以及卫星等空间航天器。具体按照航天产业中的整机产品分类，航天产业具体可以细分为导弹、火箭、卫星、空间飞船以及空间探测器五个细分产业，如图1所示。

目前，航天产业技术和产品广泛应用于通信、气象、导航定位、农业、林业、渔业、地矿和海洋探测、交通管理、灾害监测与预报、国防等领域，对国民经济和社会文明的发展起着越来越重要的作用，是国家综合国力、国防实力、文明程度的重要标志，同时，航天产业的发展也将对国家产生巨大的社会效益及经济效益。

1.1 全球航天产业发展背景

1.1.1 国内外航天产业的发展历程及现状

航天产业的工程基础是航天技术，航天技术是以探索、开发和利用太空以及地球以外天体为目的，用于航天系统、特别是航天器和航天运输系统的设计、制造、试验、发射、运行、返回、控制、管理和使用等的综合性工程技术。航天产业与航天技术及其他技术的关系如图2所示。

航天产业作为基于航天技术工程诞生的新兴产业，其发展与航天技术的发展密不可分。尽管航天产业是20世纪的产物，但航天技术中空间科学的基础却是在19世纪以前长达数千年间开始了积累，其发展存在两条清晰的脉络，一个是思想基础，包括源远流长的航天幻想文学，如嫦娥奔月的传说；另一个是科学技术基础，包括中国古代火箭的发明、运用、西传和进一步发展，以及天文学、物理学取得的成就。

在以上空间科学的积累下，20世纪初火箭的理论及航天学的创立后仅仅经过50年，人类就实现了人造卫星的发射。总体来看，世界近代航天的发展可以基本划分为理论奠基阶段、探索实验阶段、完善适用阶段以及以战术、应用为主的新阶段，如图3所示。

① 理论奠基阶段（19世纪末-1920年）

在近代物理学及化学等飞速发展基础上，火箭理论以及航天学理论的诞生和快速发展奠定了空间技术的理论基础。包括1897年俄国的齐奥尔科夫斯基推导出了著名的火箭运动方程式，同时又提出了大量火箭理论和太空飞行的论文，推导出了第一宇宙速度，建立起了航天学的理论基础；法国的埃斯诺·贝尔特立在1907年定性的描述了火箭的运动及飞行原理，推导了火箭在真空状态下的运动方程及第二宇宙速度等，以上理论都被视为航天学诞生的标志。

② 探索实验阶段（1920年-1960年）

伴随着前人建立起的火箭运动原理及航天学理论基础，液体火箭得到了发明及应用，美国的罗伯特·戈达德于1926年进行了世界上第一枚液体火箭的发射试验；1942年德国发明了世界第一种弹道导弹——V2火箭，其在第二次世界大战中造成了2511人死亡，战后该型导弹被美国及苏联仿制，并以此为基础研发了多型导弹。

随着火箭技术的快速发展，人类开始通过发射探索卫星和探索装置，对太空环境、条件开始进行探测，并测定实验仪器设备的可靠性，为今后设计航天器提供可靠条件，并在地面建立各种环境模拟实验设备。1957年苏联用卫星号运载火箭发射了世界第一个颗人造卫星；1959年苏联成功发射了月球1号探测器；1960年美国发射了第一颗实验型气象卫星、实验型导航卫星、实验型红外监测卫星、实验型无源通信卫星以及有源通信卫星。

③ 完善适用阶段（1960年-1990年）

从60年代到90年代初期，航天从各种航天器的探索实验开始向以战略应用为主的完善实用性系统过渡，发射了多种实用型卫星，1962年美国发射了第一颗实用通信卫星中继1号，苏联发射了火星探测器火星1号；1963年美国发射了第一颗同步通信卫星辛康1号。

载人航天及空间飞船开始进入实验阶段并逐渐成熟，1961年苏联发射了东方1号，宇航员加加林完成了人类首次进入太空；1965年美国宇航员怀特在乘坐双子星4号飞行期间，首次利用气体枪完成太空行走；1969年苏联联盟4号飞船与联盟5号飞船首次实现了载人飞船空间对接；1969年美国阿波罗11号登月成功；1971年苏联发射世界首个空间站——礼炮1号空间站；1972年美国发射第一个外太空行星探测器先驱者10号；1977年苏联发射第二代空间站——礼炮6号；1981年美国航天飞机哥伦比亚号进行了轨道飞行。

④ 以战术、应用为主的新阶段（1990年至今）

从90年代至今，航天进入了以战术、应用为主的新阶段。各种应用卫星开始向多功能、高效能、长寿命的方向发展，美国等航天大国开始强调军用航天系统的战术应用，并进行了大量载人航天飞行，航天技术逐步进入军事化，包括1993年美国导航星全球定位系统GPS部署完毕等等。同时，伴随航天技术的发展，小型器件和微电子技术的发展，造价低、重量轻、风险小的微小卫星（立方星）开始受到大学、公司及军方的重视，低成本小型火箭也逐步得到发展，如SpaceX公司的猎鹰系列运载火箭等。导弹武器装备也开始向高超音速武器方面过渡，2018年俄罗斯宣布已列装高超音速导弹“匕首”。

总体来说，当前海外各国均高度重视航天重大战略地位，并高度重视航天产业发展，更加注重核心技术创新和能力水平的快速提升，同时开始加快形成国家主导的多元化发展模式，各国间航天产业开始呈现拥挤、竞争、合作的新常态。

具体到中国航天产业发展，重大发展里程碑及事件可用表1概括。

综合全球航天发展历史，可以将美国、苏联/俄罗斯、欧洲其他国家地区组织与我国在导弹、火箭、人造卫星、空间飞船以及空天探测器上早期成功研发的航天器的发射时间进行对比，具体如图4所示。

可以看出，中国在建国早期，受限于经济实力及工业水平等因素影响，各航天细分领域的起步时间明显落后于欧美国家。但从图5所示的中国航天器（包括人造卫星，空间飞船及空间探测器）的发射数量变化可以明显看出，自1970年中国第一颗人造卫星东方红一号发射成功后，我国航天器年均发射数量均保持着稳定且快速的持续增长态势，表明了我国航天产业正处于快速发展的阶段。

同时，从历年航天器发射次数（见图6）上来看，中国在进入21世纪以后，发射次数总体保持增长，2009年到2018年期间，中国航天发射次数占全球航天发射次数的比例从7.69%攀升至2018年的34.21%，2018年居全球第一位，但由于2017年我国长征五号遥二火箭发射失利导致多个航天重大工程的发射进度延迟，以及我国一箭多星发射技术逐渐成熟，我国2019年的航天发射次数有所下降，但根据航天科技集团在2020年初披露，2020年仅航天科技集团的发射任务有望首次达到40次以上，再考虑到多家航天科工集团的快舟系列火箭发射以及多家民营商业航天发射企业预计在2020年下半年实现火箭的首飞，我们判断2020年属于一个航天“大年”，发射次数有望创我国航天历史上的新高。

基于以上情况，我国航天产业可以总结为起步较晚，但发展迅速。根据《卫星与网络》中披露，吴伟仁院士在2017年在第三届中国航空科学技术大会上的报告《中国航天的发展与展望》中，提出在经过了50多年的拼搏后，中国的航天已经实现了众多转变：包括自主创新能力显著增强，部分领域如导航卫星，遥感卫星，载人航天技术领域已经实现从“跟跑”到“并跑”转变；工业体系完整配套，实现了从无到有，从小到大的转变；研制生产体系基本完整配套，发射测控整体布局不断优化，管理体系科学规范；服务支撑能力大幅提升，实现从技术验证向应用服务转变，向通过航天产业支撑国家安全，服务社会经济发展的目标前进。

同时，国家当前重视航天产业的开放合作深化拓展，实现了从相对封闭到协同共享转变。包括以航天科技集团、航天科工集团为主的军工集团，军队科研院所，中科院及高等院校等科研机构以及民营企业在内的多个力量全力协同，有力地保证航天持续快速发展；坚持“走出去”战略，拓展形成了商业发射、搭载服务、整星出口等多种国际商业服务模式；为21个国家和国际组织实施了49次商业发射服务，已出口整星14颗；各类宇航产品也出口到各大洲，成为我国高端装备“走出去”的新名片。

航天产业作为将以航天技术为主的多种科学、多种专业有机综合起来的综合技术经济产业，具有明显的技术特性以及经济特性。具体如下：

① 技术特性

航天产业的技术特性包括：技术规模大、复杂程度高。航天产业依托于航天技术，而航天技术是典型的知识密集型高科技，集众多学科与新成就于一体；高质量、高可靠性。质量和可靠性在航天产业中非常重要，其直接关乎航天工程的成败；系统性强、协作面广。航天产业的产品往往为大规模系统工程，涉及到的部组件、零部件数量种类较多且复杂程度高。但我国由于受到国外航天技术封锁政策，导致在研制过程中的国际协作较少，目前的协作主要在于航天产业系统内部协作以及全国范围各产业之间的协作；研制周期长。由于航天产业的技术规模大、复杂程度高、系统性强、同时航天技术具有探索性特点，因此航天新产品新技术研制的时间较长；技术发展的开拓性。当前，随着航天技术的发展，大气外层空间正成为人类开发的新领域。

② 经济特性

航天产业的经济特性包括：用途存在多重性。航天产业在应用领域具有军用、民用和商用多重特性。军用航天主要为提高军事能力的航天活动，一般由政府投资，由军方提出目标和要求，并由军方或政府部门运作和管理。民用航天是国家开展的商业航天活动，主要以追求社会效益和经济效益为目的，包括对地观测、空间探索及载人航天等。商用航天主要即为商业航天，是以盈利为目的、独立的、非政府的航天活动，一般由企业集团投资，是航天产业中当前比较热门的投资方向；高投资、高风险性。航天产业资金和技术高度密集，投入规模大。当前世界上各国家发展航天产业的主要投资基本由国家承担。而航天产业由于具有开拓性，未知因素多、探索性强，工作环境条件恶劣，仿真实验无法完全模拟真实情况，航天产业研制周期长，合作部门和单位众多等原因造成航天产业经济活动同时具有高风险性；高效益。航天产业作为高新技术产业，对军事、政治、经济、科学、文化等领域均有着重大的影响，会产生巨大的社会效益和经济效益。

整体来看，航天产业的经济效益巨大，市场规模庞大。根据美国航天基金会发布的《航天报告》可以看出，全球航天产业收入保持了整体增长的趋势（见图7）。在2006年至2018年期间，全球航天产业收入从2200亿美元增长到4147.5亿美元，年复合增长率达到5.43%。

特别是近年来，随着航天产业的发展及技术门槛的降低，国外投资界对于航天产业前景持乐观态度。高盛公司认为，航天产业具有“长远而持久的机遇”；摩根士丹利公司预测，到2040年，世界航天产业规模将增至1.1万亿美元；美银-美林银行对航天产业的发展更为乐观，预测到2045年，世界航天产业市场规模将达到2.7万亿美元，年均增长率增至7.5%。

1.1.2 国内航天产业市场参与主体

如1.1.1节中所述，航天产业具有系统性强，协作面广的特点，因此参与其中的主体众多，按照单位性质可以分为两大类：以航天军工央企、其他国企或国家科研机构为代表的“国家队”，以及民营企业。各类市场参与主体的特点如图8所示。

具体来看，部分具有代表性的航天产业市场“国家队”参与主体名单如表2所示。

而航天产业中的民营企业市场参与主体则比较分散且数量众多，此处不再一一列举，详情可参考2.3节、3.3节以及4.3节中的导弹、火箭以及卫星产业链上相关上市公司的分布图。

1.2 驱动航天产业发展的新引擎——商业航天

1.2.1 商业航天与传统航天的区别及发展背景

顾名思义，商业航天产业包括了“商业”与“航天”两方面属性，其定义是在法律准许范围内，遵循市场规律，设计航天领域的商品交换或服务的经济活动，并不限定主体。这也意味着无论是航天央企、其他航天产业相关国企或者民营企业均可参与其中。

回顾航天发展的历程，航天起源于国防，在国防建设中得到发展，而航天的发展带来了社会需求，促使航天出现了向商业化发展的方向。较传统航天产业而言，商业航天需要在市场环境中，兼顾“保成功”以及经济性，力求投资有回报。商业航天企业需要在市场中以盈利为目标，公司主体自负盈亏，导致商业航天企业必须对成本加以控制、优化投资回报率，加强创新、降低成本、使得利益最大化。从产业链、价值链、资金链和知本链（将知识资本按照一定逻辑的连接）的角度来看，传统航天与商业航天的区别如表3所示。

值得注意的是，2017年商业资本初创航天企业的投资额达到25亿美元，在大量商业资金的支持下，商业航天迎来高速发展时期。在进入21世纪以来，全球初创商业航天企业就开始迅速发展，在数量上2000-2017年全球共有约180家初创航天企业在天使投资和风险投资的支持下成立，其历年的成立数量变化如图9所示。

目前，商业航天企业主要集中在航天产业中的火箭发射（卫星发射）、卫星制造及运营、下游应用拓展等领域，部分初创航天企业已经快速成长为行业“巨头”，如SpaceX公司已经成为世界航天发射市场的重要力量。

在我国，对商业航天在开放航天领域的最早政策性依据来源于2014年的《国务院关于创新重点应用领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》，随后国家各部门也持续加大了商业航天领域的政策支持，如表4所示。2019年国家航天局发布了《关于促进商业运载火箭规范有序发展的通知》等一系列国家顶层航天发展规划，规范商业运载火箭科研生产、试验和发射等工作，同时披露了航天法已经列入全国人大立法计划，力争在未来3-5年出台。

2015年是中国商业航天的元年，经过近5年的发展，目前，国内商业航天企业发展速度迅速，同时商业航天领域的竞争也十分激烈，根据未来宇航研究院在《2018年中国商业航天产业投资报告》中披露的数据统计，截至2018年年底，国内已注册的商业航天领域公司已达到141家。当前国内商业航天产业主要围绕航天产品中的火箭及卫星领域，具体可再细分为卫星制造、卫星发射、卫星运营、卫星应用等细分行业。其中，如图10和图11所示，商业航天企业在卫星运营及卫星应用领域较多。同时，在商业航天企业中，国企占比18.13%，主要为航天科技集团公司以及航天科工集团公司两大航天集团所属企业；民企占比87%，数量远超过国企，代表了在2014年我国逐渐放开民营航天机构发展的限制，鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星，参与运载火箭的研制生产线等政策逐渐出台后，依靠国内具备的完备工业体系，我国民营商业航天企业已经具有一定规模。

另一方面，从投融资角度来看，据未来宇航研究院发布的《2018年中国商业航天产业年度投融资报告》中统计，2018年中国商业航天产业年度投融资总额达到35.71亿元，具体各领域投资情况如图12所示，商业航天产业中投资主要集中在卫星应用领域以及卫星发射领域，卫星运营领域关注较小，我们认为主要原因为《2018年中国商业航天产业年度投融资报告》中商业航天卫星运营主要特指卫星的测控运营企业 ，而目前该领域参与主体主要仍为体制内事业单位构成的航天测控网，尽管目前进入该领域商业航天企业较多，但获得资本方关注较弱。在投资轮次方面，如图13所示，商业航天产业中除去两家上市公司华力创通及欧比特通过定向增发股票方式募资14.82亿元，其余各非上市公司在A+轮及B轮两个轮次中募集的金额最大，一定程度上表明了我国商业航天领域的一些公司经过几年的发展和积累后已经初具规模。

2019年以来，商业航天企业的融资热度依旧不减，主要商业航天民营企业的融资情况如表5及表6所示。其中，2019年9月，银河航天完成一轮融资后，最新估值超过50亿元，成为当时国内商业航天赛道估值最高的创业公司之一；2019年12月，蓝箭航天完成5亿元人民币C轮融资；2020年8月，星际荣耀完成了11.93亿元的B轮融资，创下国内商业航天领域单轮融资的最高纪录。

综上，我们预计我国在商业航天领域，未来将持续在火箭及卫星领域上快速发展。同时，由于商业航天中的卫星发射以及卫星制造由于需要大量资金投入，整体的航天产业市场也更有望在卫星发射、卫星制造以及重大航天工程相关的卫星应用领域，形成以航天科技、航天科工两大央企集团等国家队为主体参与者，以民营企业作为辅助补充的市场局面；而在部分较为市场化的卫星应用领域，以灵活度，成本控制以及市场拓展能力更胜一筹的民营商业航天企业为主。

1.2.2 国内商业航天产业参与主体

我国商业航天企业近年来数量增长迅速，按照1.1.2节的分类方式，同样可以分为国家队与民营商业航天企业。部分国家队商业航天企业概况可如表7所示。

国内民营商业航天公司数量众多，部分相关企业概况可如表8所示。

1.3 航天产业整机系统分类及共同特点

如前文所述，航天产业按照整机产品系统分类可以分为导弹、火箭、卫星、空间飞船以及空间探测器五个细分领域。由于航天产品每一个型号的研究、设计、实验及生产都是一个复杂的组织管理过程，因此一般采用航天系统工程对航天产品型号系统研制工作进行组织管理，管理流程如图14所示。

目前，航天系统工程在航天型号管理中已经得到了广泛的使用，而各航天产业整机系统的产业链受其影响，也具有一定的共性特点，主要表现为航天产品产业链在研发阶段与批产阶段均可按照单机（零部件）生产、分系统（部组件）集成、总装（系统）集成，最终交付用户进行划分，如图15所示。

航天整机研制的主要流程为在研发阶段，由用户提出总体系统需求指标，总体设计单位/企业将总体系统指标分解到各科研院所、大学或者企业进行单机部组件系统研发，随后可进一步根据部组件研发复杂程度拆分至零部件研发，完成研发过程后，通过实验等方式进行测试，定型后进入批产阶段，从上游的基础原材料开始，通过零部件制造、部组件集成、总装集成、最后批量交付。

每个航天产业的整机系统一般都具有产品技术组成复杂的特点，以导弹武器系统为例，其中包含了导弹系统、火控系统以及技术保障设备三大组成，每一部分又可具体分为各子系统（部组件），如图16所示。

因此本报告中，类似导弹武器系统中的火控系统、技术保障设备等并非航天核心产品或属于军工电子装备产品，将不做具体分析，而是重点讨论导弹武器系统中的导弹系统（主要构成）及其下属子系统（主要部组件）等重点领域，火箭、卫星等其他航天产业装备同理。

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