商业航天行业专题研究报告目录1. 全球商业航天产业稳增长,美国处于领先地位 (4)1.1 重型猎鹰发射成功开辟商业航天新篇章 (4)1.2 商业航天定义及概述 (5)1.3全球商业航天发展现状 (7)2. 我国商业航天潜力逐渐释放 (10)2.1 国家政策驱动行业发展 (10)2.2 我国商业航天发展模式 (11)2.3 国家队主导,民营企业相继进入 (11)3. 商业航天产业市场空间巨大 (16)3.1 国家政策驱动行业发展 (16)3.2 商业卫星发射:降低发射成本已成为一种趋势 (16)3.3 商业卫星通信:我国存在补偿式发展空间 (18)3.4 商业卫星遥感:新兴国家进军商业航天的首选领域 (20)3.5 商业卫星导航:北斗带动产业腾飞 (21)4. 重点上市公司 (23)4.1 欧比特(300053.SZ) (23)4.2 中国卫星(600118.SH) (23)4.3 合众思壮(002383.SZ) (24)5. 风险提示 (24)表格目录表1:美国航天基金会定义的航天经济构成 (7)表2:美国政府对商业航天全方位支持 (8)表3:美国商业航天各领域代表公司 (9)表4:近年商业航天政策梳理 (11)表5:国内主要民营企业一览 (15)表6:卫星轨道按距离分类 (16)表7: 长征运载火箭搭载发射机会 (17)表8:现役轨道运载火箭 (17)表9:卫星通信运营服务主要业务类型 (19)插图目录图1:梅林(Merlin)火箭发动机 (4)图2:重型猎鹰本次有效载荷特斯拉 Roadster 跑车 (4)图3:猎鹰火箭家族 (5)图4:全球重型及超重型火箭LEO对比 (5)图5:航天工业三驾马车 (5)图6:商业航天覆盖产业 (6)图7:卫星产业链 (6)图8:2016年全球航天产业构成 (7)图9:近10年全球航天产业收入 (8)图10:2015年航天产业收入格局 (8)图11:美国与其他国家卫星产业规模比较 (10)图12:美国与其他国家卫星产业链各环节收入比较 (10)图13:航天科技集团商业航天产业链布局 (12)图14:太空速递网 (13)图15:快舟一号甲运载火箭 (14)图16:商业航天高峰论坛 (14)图17:天基物联网设想 (14)图18:航天云网 (14)图19:2016年全球在轨卫星占比 (19)图20:2016年全球在轨卫星占比 (20)图21:2016年国内导航定位终端产品占比 (22)图22:GPS系统 (22)图23:北斗导航系统 (22)1. 全球商业航天产业稳增长,美国处于领先地位1.1 重型猎鹰发射成功开辟商业航天新篇章美国太空探索技术公司(SpaceX),是一家由PayPal早期投资人埃隆·马斯克(ElonMusk)2002年6月建立的美国太空运输公司。
它开发了可部分重复使用的猎鹰1号和猎鹰9号运载火箭。
SpaceX同时开发Dragon系列的航天器以通过猎鹰9号发射到轨道。
北京时间2018年2月7日,SpaceX成功发射了目前全世界运载能力最强的超级火箭——“猎鹰重型”。
其中,有两枚助推器成功返回,一辆Tesla Roadster跑车被发射进太空,奔向火星轨道。
根据互联网资料,重型猎鹰使用的梅林1D发动机(可能是改进型),一台发动机的地面推力达到845kN,到达大气层外后可到914kN。
发动机的真空比冲量为309秒,推重比超过了150,并且发动机可关机重启多次。
重型猎鹰的第一级火箭由三个核心构成,其中两个核心构成两个助推器。
这三个核心共用了27台梅林发动机,在发射时可产生22819kN的推力。
图1:梅林(Merlin)火箭发动机图2:重型猎鹰本次有效载荷特斯拉 Roadster 跑车资料来源:互联网,东兴证券研究所资料来源:互联网,东兴证券研究所重型猎鹰的发射成功有几大象征意义:全球现役运载能力最强。
近地轨道运载能力(LEO):63.8 吨;地球同步轨道运载能力(GTO):26.7 吨;火星轨道的运载能力:16.8 吨。
目前,中国2016年11月首飞成功的?长征5号?只能把25吨重的货物运送到?近地球轨道?。
中国计划2030年通过未来研制的长征9号超级火箭实现的载人登月计划,而这是目前?猎鹰重型?发射的目标。
经济性好,可重复使用。
SpaceX方面表示发射后猎鹰重型的3枚一级火箭(其中包括两枚助推器)将全部回收,其中两枚将在肯尼迪航天中心同步降落,第三枚芯一级火箭将降落在海上回收平台。
使移民火星成为可能。
SpaceX称,重型猎鹰能够将63.8吨的载荷送往近地轨道,相当于将一架波音737客机送入太空,不仅装满燃料,还坐满乘客,装满行李。
同时,重型猎鹰还可以运送2至4吨的货物至火星表面。
图3:猎鹰火箭家族图4:全球重型及超重型火箭LEO对比资料来源:互联网,东兴证券研究所资料来源:维基百科,东兴证券研究所1.2 商业航天定义及概述商业航天的定义:商业航天是指以市场为主导,具有商业盈利模式的航天活动。
它旨在通过市场化竞争,降低航天活动成本,近20年才在美国的引领下掀起发展大潮。
商业航天与军用航天、民用航天并列,构成航天工业的三驾马车。
图5:航天工业三驾马车资料来源:东兴证券研究所运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测以及空间站构成商业航天产业:商业航天涵盖了五大方向,主要包括运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测以及空间站。
其中,围绕运载火箭的商业活动主要有火箭研制、发射、过程测控以及发射保险;而与卫星相关的商业活动主要集中在卫星的应用领域,包括遥感、通信、导航和技术试验;载人航天的商业化包括近地轨道载人和货物运输服务,以及太空旅游;深空探测和空间站的商业化开发处于摸索阶段,目前围绕深空探测的商业活动有太空采矿及行星探测器的制造,也逐渐有私企参与到国际空间站的商业化开发中,未来或将实现太空居住、太空城市等。
图6:商业航天覆盖产业资料来源:东兴证券研究所卫星产业是商业航天经济的主要构成部分:由于商业载人、深空探测、太空站等业务仍处于萌芽阶段,总体经济规模较小,航天经济中卫星产业占比较大。
卫星产业链可以分为卫星制造、发射、地面设备制造以及应用及运营服务四个部分。
图7:卫星产业链资料来源:东兴证券研究所据《2017年卫星产业状况报告》显示,2016年全球航天产业总收入3391亿美元,同比增长1%。
卫星产业总收入2605亿美元,占航天产业总收入的77%,同比增长2%,其中,卫星制造行业收入139亿美元,同比下降13%,主要是由于卫星替换周期接近尾声;发射服务55亿美元,趋于疲软;地面设备制造收入1134亿美元,同比增长7%,主要来自卫星导航设备和网络设备;运营服务业收入1277亿美元,仍是整个卫星产业最主要的驱动力。
从产业链视角看,卫星运营服务收入超过制造与发射收入,标志着卫星产业发展重心已完成从上游到下游的过渡。
图8:2016年全球航天产业构成资料来源:《2017年卫星产业状况报告》、东兴证券研究所1.3全球商业航天发展现状商业航天已经稳居全球航天经济的核心主导地位:美国航天基金会把航天经济分为政府航天预算和商业市场收入两部分。
其中政府预算包括各国政府民用航天预算和军事航天预算,而商业市场收入分为商业基础设施与保障、商业航天产品与服务两部分。
表1:美国航天基金会定义的航天经济构成商业市场收入政府预算商业基础设施与保障商业航天产品与服务商业卫星制造卫星电视直播到户民用航天预算和军事航天预算商业卫星发射卫星音频广播地面站和地面设备固定卫星服务航天保险移动卫星服务独立研发(IR&D )活动商业对地观测亚轨道商业飞行资料来源:《航天报告(2016)》,东兴证券研究所近10年来,全球航天产业一直保持稳步向前的态势,政府航天预算与商业市场收入一直保持约1:3的比例格局,商业航天在世界航天产业发展中的主体地位愈发显著。
据《航天报告2016》显示,2015年全球航天经济总收入约为3229.4亿美元,其中,政府航天预算为765.2亿美元,约占24%;商业市场收入约为2464.2亿美元,占到航天经济总值的76%。
图9:近10年全球航天产业收入图10:2015年航天产业收入格局资料来源:互联网,东兴证券研究所资料来源:《航天报告(2016)》,东兴证券研究所美国的商业航天发展全球领先:在航天工业方面,美国一直是行业巨头,拥有全球最尖端的技术产品、最完备的产业链以及一大批经验丰富的人才梯队,这些都为美国商业航天的迅速崛起提供了现实基础。
早在1984年时任美国总统里根就签署了《商业太空发射法案》,允许私营企业有偿为政府提供地外货运发射服务,打破了NASA的垄断地位。
随后美国政府出台了一系列的法律法规以及资助计划扶持商业航天的发展。
表2:美国政府对商业航天全方位支持政策法规细分领域颁布时间具体政策目的商业发射1984 《商业太空发射法案》规范、鼓励、促进私营企业参与商业航天发射活动1998 《商业空间法》2010 《美国国家航天政策》卫星通信1962 《通信卫星法案》鼓励商业卫星通信产业发展1996 《电信法案》2000 《轨道法案》卫星导航1996 《全球定位系统政策》为卫星导航系统建设及应用等活动提供政策指导和执行指南2004 《美国天基定位、导航和授时政策》卫星遥感1984 《陆地遥感商业化法》逐步放宽政府对高分辨率卫星遥感数据的管控权限,允许私营企业涉足高分辨率商业遥感卫星的发射和运营1992 《陆地遥感政策法案》1994 《商业遥感政策》载人航天2006、2010 《国家航天政策》鼓励私营企业参与载人航天与货物运输竞争2013 《国家航天运输政策》2017 《美国航天局过渡授权法案》深空探测2015 《商业航天发射竞争法案》鼓励创新,降低未来近地轨道和深空探测任务成本资助计划空间行动协议、商业载人航天与货物运输计划、商业轨道运输服务、商业补给服务、商业载人航天方案、商业载人一体化能力计划等技术NASA通过直接派驻技术人员和专利转让等方式帮助SpaceX发展和验证关键技术,开放“阿波罗”扶持计划的部分技术支持新兴商业企业参与空间活动;美国空军将夸贾林群岛的里根试验中心发射场、范登堡空军基地的SLC-40发射场提供给SpaceX公司用于发射“猎鹰”火箭等资料来源:互联网,东兴证券研究所在政府的大力支持下,新兴航天企业大量出现并迅速发展,占领产业链各个环节,目前各环节已形成多家私营企业良性竞争的局面。
美国的商业航天发展基本已涉足全部航天产业,业务范围正从传统的商业卫星发射、商业卫星应用向新兴领域拓展,如深空探测、太空旅游等。
表3:美国商业航天各领域代表公司细分领域代表公司成立时间主营业务主要产品运载火箭SpaceX 2002 商业卫星发射猎鹰9、重型猎鹰Orbital ATK 2015 中小型空间运载火箭及商业推进系统Pegasus、Minotaur、Antares运载火箭卫星制造Orbital ATK 2015 开发中小型人造卫星star2平台、通信卫星、观测卫星卫星遥感图像DigitalGlobe 1992 提供高分辨率商业影像数据及高级地理空间解决方案worldview遥感卫星,GBDX大数据平台,30cm图像Planet Labs 2010 地球观测成像Dove卫星星座卫星数据服务Orbital Insight 2013 通过分析卫星图像来获取和售卖数据,结合人工智能算法为企业提供数据分析服务正在建设一个大规模地处理、分析各种地理空间数据的分析平台Spire Global 2012 为政府和商业客户采集气象数据致力于部署一个气象卫星网络太空旅游Blue Origin 2000 商业太空飞行New Shepard飞船Virgin Galactic 2004 亚轨道飞行太空船二号XCOR Aerospace 1999 亚轨道太空旅行Lynx亚轨道飞行器载人及货运SpaceX 2002 国际空间站货物补给或载人龙飞船Orbital ATK 2015 为国际空间站提供补给服务“天鹅座”飞船深空探测PlanetaryResources 2010 太空探索及太空资源开发,希望实现自动化小行星采矿太空望远镜Arkyd-100资料来源:维基百科,各公司官网,东兴证券研究所在卫星产业方面,无论是在轨卫星数量还是卫星产业收入,美国均遥遥领先于其他国家。