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商业航天:我国运载火箭产业两大航天集团为主体民企进军势不可挡
发布时间:2019-04-13        浏览次数: 次        

  运载火箭的需求包括发射卫星、太空探索、太空旅行三类,目前发射卫星占大多数。 近五年,全球卫星发射市场空间保持在54~59亿美元之间,基本保持稳定。展望未来,传统发射任务仍将维持稳定增长,商业小卫星发射需求即将爆发,军用卫星小型化也将成为重要趋势,小卫星发射市场空间巨大。

  运载火箭的产业链主要分为三部分,下游是总装集成,包括总体设计、总装集成与测试,产品为整箭;中游是分系统研制,包括火箭结构、发动机、电子设备等,产品为运载火箭的各个分系统;上游是基础材料和元器件等,包括运载火箭结构、发动机所用的金属材料、复合材料等,以及电子设备所需要的元器件等。

  以两级中型液体运载火箭为例,运载火箭主要成本构成为三大部分:发动机、结构、电子设备。按照美国联合发射联盟的统计数据,运载火箭的第一级成本构成中,发动机占比达55%,结构占比为22%,电子设备占比为9%;第二级成本构成中,发动机、结构、电子设备占比相当,约为28%左右。

  对于大型、重型液体运载火箭,发动机和结构占比将更高;而对于小型运载火箭,电子设备占比将更高。

  美国运载火箭产业经了从多方混战、政府垄断、巨头竞争、巨头垄断再到开放竞争五个阶段,每个阶段的转变都由政府主导,政府政策对运载火箭产业影响非常大。

  多方混战阶段,政府、军方、企业共同参与运载火箭竞争。在上世纪六十年代,美国生产运载火箭的机构达到了6个,涉及到美国军方、政府以及企业三类机构。美国1958年首次利用陆军弹道导弹局研制的运载火箭发射了人造卫星之后,多家企业包括马丁·玛丽埃特公司、道格拉斯航空公司、通用动力公司等也进入了运载火箭制造行业。NASA成立后吸收了美国陆军弹道导弹局的火箭研发小组,结束了美国军方在运载火箭方面的涉足。

  政府垄断阶段,航天飞机独步天下,运载火箭发展陷入停滞。上世纪七十年代,为支持航天飞机项目,美国政府要求所有载荷都用航天飞机发射,停用其他运载工具。八十年代初期,美国运载火箭生产线逐步停产,NASA的航天飞机在发射市场处于垄断地位。

  巨头竞争阶段,波音、洛马展开激烈竞争。1986年,挑战者号航天飞机失事导致航天飞机发射暂停,运载火箭产业逐渐恢复。1995年,美国国防部开始实施EELV项目,资助了波音、洛马两家公司,步入了两巨头竞争阶段。

  巨头垄断阶段,ULA垄断市场。德尔塔和宇宙神占据了美国卫星发射市场的80%以上,但2005年左右卫星发射需求严重不足,在联邦政府的支持下,波音和洛马于2006年成立合资企业ULA,独揽美国空军、NASA和其他政府机构的火箭发射项目。ULA在2006年至2016年的时间里,一直垄断着美国军事卫星发射,直到美国空军在2016年向SpaceX授予GPS卫星合同。

  开放竞争阶段,私营航天企业SpaceX大获成功,商业化大幅降低成本。由于ULA垄断导致发射成本急剧上升,在美国政府政策支持和NASA技术支持下,美国私营航天企业SpaceX、轨道ATK公司大举进军商业发射市场并获成功,其中SpaceX近五年占据了近40%的市场空间。另外,维珍银河、美国火箭实验室公司等,主要瞄准小卫星发射市场,致力于小型运载火箭研制。同时,火箭发动机市场格局发生了重大变化,SpaceX公司决定自己研制梅林发动机,ULA也在与蓝色起源合作研制低成本的BE-4液氧甲烷发动机,因火箭发动机需求完全被下游厂商掌握,而下游厂商正在向中游拓展,原来具备垄断优势的洛克达因公司下游市场需求正在遭遇严重危机。在控制系统方面,SpaceX的猎鹰9全部使用了商业现货部件以降低成本。

  长期以来,中国航天科技集团为中国运载火箭的唯一生产商。随着商业航天的兴起,中国航天科工集团依靠自身导弹工业基础迅速切入了小型运载火箭研制序列,民营航天企业也开始成立并开展了小型运载火箭研制。预计未来,我国也将复制美国的道路,运载火箭全产业链将现央企民企共存。

  传统格局:中下游以航天科技集团为主体,其他企业参与上游配套。运载火箭的总装集成主要在航天科技一院和航天科技八院;运载火箭分系统研制主要包括航天科技一院和八院的总装厂,航天科技四院、六院、九院等;运载火箭壳体、发动机、电子设备所需基础材料、元器件由民营企业和其他军工央企参与配套。

  当前格局:中下游以航天两大集团为主体,民企参与产业链两头。在我国军民深度融合和商业航天大发展共振下,在美国SpaceX等一批民营航天企业获得成功的带动下,我国航天产业也发生了重大变革:一方面,航天科工集团高举商业航天旗帜,进军运载火箭和卫星制造领域,且具备完整的运载火箭产业链;另一方面,零壹空间、蓝箭空间也积极进入运载火箭领域,目前只是集中在产业链最下游,尚不具备全部分系统研制能力,部分分系统需要从军工央企采购。

  未来格局:全产业链央企民企共存。随着军民深度融合的不断推进,未来火箭结构、发动机、电子设备等分系统必将迎来民营企业的参与,将形成运载火箭全产业链央企民企共存的格局。火箭结构:小型运载火箭的直径较小,制造难度也较小,随着军民融合深度发展,有望实现民营企业生产,有利于降低箭体结构成本;发动机:零壹空间、蓝箭空间两个民营运载火箭公司均有研发液体火箭发动机的计划,有望打破航天科技六院的垄断;电子设备:惯导方面,以耐威科技、西安晨曦、星网宇达、中星测控等为代表的民营企业相关惯导产品,有望在低成本运载火箭应用领域取得突破。

  2018年航天科技集团将实施以长征五号发射、嫦娥四号探月和北斗卫星组网为代表的35次宇航发射任务,远远高于2017年16次的发射次数,发射次数将创历史新高。我国运载火箭高密度发射将给产业链相关企业业绩带来较大提升。

  运载火箭产业链集中度较高,主要集中在两大航天集团,运载火箭总装集成类尚无上市公司,建议投资者重点关注具有高技术壁垒的中上游企业,重点推荐航天电子、航天电器。黄大仙玄机图,http://www.vanimus.com