中信建投 | 纵观海外商业航天发展之路
摘要
海外商业航天产业已形成清晰的发展格局与成熟路径。美国通过《商业航天发射法案》等系列立法破除障碍,并由NASA通过COTS、CRS、CCP等计划提供巨额合同与技术支持,助推SpaceX、蓝色起源等企业崛起,实现低轨航天全面民营化。欧洲强调国家协同,由欧空局整合资源推进一体化市场,通过资金扶持计划激励本土企业研发可回收火箭。俄罗斯延续国家主导模式重点发展自主星座,印度则由ISRO垄断逐步转向开放私营资本,形成双轮驱动。不同模式共同推动全球商业航天进入规模化发展阶段。
技术突破是驱动商业航天降本增效、实现商业闭环的核心引擎。可回收火箭技术已形成垂直起降、气动滑翔及伞降打捞等多条路径,显著降低单位发射成本。模块化与软件定义卫星技术提升了卫星生产效率和运营灵活性,支持快速批量部署。同时,随着在轨卫星数量激增,在轨延寿与碎片清理等在轨服务市场快速成长,保障了太空资产的可持续运行。这些技术共同构筑了产业发展的坚实基础,使高频次、低成本的太空访问成为可能。
海外商业航天已成功验证多种可持续商业模式。SpaceX依托可回收火箭技术,通过政府发射合同积累初始资本,进而构建星链星座,实现从发射服务商向全球电信运营商的转型,星链也成为其盈利增长核心动力。另一方面,以Planet Labs为代表的遥感数据服务商,提供标准化卫星影像订阅服务,面向政府、防务及商业客户形成稳定现金流,并逐步实现盈利。对我国的启示在于,通过政策助力(立法、采购、简化审批)、技术降本(攻坚可回收火箭等)及资本赋能,加速构建自主可控的商业航天生态体系。
正文
一、民营资本已成为海外航天产业的重要角色
1.1 美国:从国家主导向低轨全面民营化发展
美国航天产业从国家主导转向市场驱动的激进创新模式,经历了前期的政策破冰,到中期的监管松绑与资本涌入等多个阶段,形成了目前低轨航天产业全面民营化,商业航天企业百花齐放的市场格局。上世纪八十至九十年代期间,美国陆续通过《商业航天发射法案》、《发射服务购买法案》、《商业空间法》等一系列立法,逐步为私营企业进入发射领域扫清法律障碍,明确责任机制与产权归属,美国的第一次经许可的商业航天发射于1989年实现。在此之后,美国加大对私营航天企业的发展支持与保护力度,向私营航天创业者开辟单独保护期,保护私营力量健康发展,该“学习期”豁免了对商业载人航天创业者的直接安全监管,以期在不扼杀创新的前提下积累数据。
除去政策端持续的支持,商业航天产业的全面发展离不开资金的大力支持。21世纪初,NASA陆续推出了COTS、CRS、CCP三大计划,旨在通过公私合作激励私营企业开发低成本、可复用的航天器与火箭系统。三大计划分别聚焦低轨航天运输、国际空间站后勤支持与运输服务、国际空间站载人运输能力。以SpaceX为例,其通过三大计划获得了至少45亿美元的商业合同,而截至2025年,NASA累计为SpaceX提供了超150亿美元的合同或技术转让,大大缓解了SpaceX的资金压力,也为其后续技术迭代和市场地位奠定了坚实基础。马斯克曾在2014年表示“为NASA工作很棒,他们帮了我们很多。我不知道如果没有NASA的帮助,我们会怎样,我们感激之至。”美国以国家名义持续在业务与资金层面大力支持商业航天企业,12月19日美国太空发展局宣布向4家公司授予价值35亿美元的合同,用于采购总共72颗导弹预警和跟踪卫星,是迄今为止美军低地球轨道星座的最大一笔交易。在此背景下,包含SpaceX、蓝色起源、Rocket Lab等商业航天企业逐渐成长,形成了如今民营主导的美国商业航天市场。

1.2 欧洲:国家间协同打造一体化市场
欧洲航天产业的发展道路,核心在于探索一体化市场模式。欧洲航天局扮演了关键角色,它整合了各成员国的资源与目标,通过共同出资、共担风险的框架推进大型项目。2022年,欧盟将太空认定为“战略领域”,并制定了《欧盟安全与防务太空战略》,以维护其太空利益。欧盟一体化战略实施的同时,英、法等国也纷纷颁布航天政策,并根据自身特点出台具体举措来支持商业航天特定领域发展。欧洲通过南美法属圭亚那运营的库鲁航天中心,在数十年来支撑了政府资助的阿丽亚娜和织女星火箭。
欧洲商业航天发展同样离不开资金层面的支持,并且正在逐步摆脱对美国火箭的依赖。欧洲航天局于2023年11月启动了“欧洲运载火箭挑战赛”,计划共分为三个阶段,第一阶段要求2027年前成功实现轨道发射;第二阶段要求在完成第一阶段基础上,承诺采购火箭发射服务;第三阶段要求在2028年前通过轨道飞行验证发射能力升级,计划为每个挑战者预留最高目标资金达到1.69亿欧元。今年七月,共有5家公司从12份提案中脱颖而出,包含Isar Aerospace、Maiaspace、Orbex Express Launch、PLD Space、Rocket Factory Augsburg。上述商业航天企业预计短期内基本可以达到发射阶段,其中Isar公司的Spectrum火箭已于3月完成了首次发射,是欧洲大陆首次由商业实体进行的轨道发射尝试,最终在起飞约25秒后失去姿态控制最终落入附近水域。

1.3 其他重点市场:聚焦民营化下的差异化发展
俄罗斯商业航天的发展,延续了苏联时期的国家主导模式。21世纪以来,国家通过整合成立“俄罗斯国家航天集团公司”进行强力主导,2025年计划执行超20次轨道发射,重点发展拉斯韦特星座,计划发射886颗卫星,其中288颗于2027年前投入商业运营,项目整体对标美国星链,是俄罗斯在西方制裁下加速发展自主航天技术的重要举措。此外,以Success Rockets为代表的私营商业航天公司规模较小。整个产业严重依赖国家任务和国际发射订单,但在国际市场上正面临来自美国商业航天的激烈竞争。
印度商业航天的发展,由国家绝对主导向双轮驱动逐步转型。印度空间研究组织(ISRO)几乎垄断了所有航天活动。2020年以来印度政府通过政策改革,成立印度国家航天促进与授权中心(IN-SPACe),作为监管与促进机构,向私营资本开放了运载火箭、卫星制造与发射服务等核心领域。2023年进一步允许外资进入卫星制造等领域,加速了市场国际化。一批初创公司迅速崛起,Skyroot Aerospace已于2022年完成印度首次私人火箭亚轨道发射,并计划近期发射Vikram-1入轨;Agnikul Cosmos,专注于3D打印火箭,近期制造了全球最大的单体3D打印镍基合金火箭发动机,目前估值5亿美元。上述初创企业在ISRO的技术转让与设施支持下快速成长。同时,OneWeb等国际公司也利用印度火箭发射卫星,使印度成为全球发射服务的重要一极。

二、海外商业航天制造侧产业链已基本形成,降本环节持续突破
2.1 海外商业航天的产业链基本形成
近年来,全球商业航天领域已构建起一条从制造发射到应用服务的完整成熟产业链,标志着该产业从探索阶段步入规模化、市场化发展的新周期。产业链上游的卫星平台与载荷制造向模块化与批量化的趋势发展。传统军工巨头与新兴商业公司共同推动卫星制造从定制化向标准化发展。Starlink、Planet Lab、One Web等星座均已实现流水线批量化生产组装。高分辨率相机、合成孔径雷达等载荷的性能持续提升,也为下游应用场景拓展提供原始数据与资源。
中游的发射服务环节,SpaceX、Rocket Lab等企业,通过可重复使用火箭、小型专用发射载具等技术,大幅降低了进入太空的成本与门槛。高频次、高可靠、灵活预约的发射服务,为产业链提供了稳定的太空物流基础,使得卫星部署计划得以高效实施,是整个产业蓬勃发展的首要引擎。
下游的应用与运营是将航天技术转化为商业价值和社会效益的关键。遥感数据服务在农业监测、防灾减灾、城市管理等领域深入应用;卫星互联网正致力于构建全球无缝覆盖的通信网络;太空旅游、在轨制造等新兴模式不断拓展产业边界。数据增值服务、星座运营管理等新场景也催生了众多创新企业,形成了充满活力的市场生态。未来,深空探索、太空旅游等场景也将随着产业技术发展和成本降低得以落地。

2.2 海外商业航天在降本层面持续突破
2.2.1 可回收火箭技术大幅降低单位发射成本
可回收火箭技术带来的发射成本降低正成为全球商业航天产业蓬勃发展的核心驱动力之一。与一次性使用火箭相比,回收并重复使用火箭的发动机和箭体,改变了发射活动的经济模型。目前,海外已形成多种技术路线,从不同层面验证并实践低成本进入太空,助力未来高频次批量商业化发射。
(1)垂直起降完全复用:SpaceX为代表的技术路线
SpaceX的垂直起降完整回收一级助推器是目前全球范围内最成熟,已经过充分商业论证并实现稳定规模化发射回收的技术路线。其核心产品猎鹰9号火箭一级可以通过精准的垂直反推着陆实现一级助推器完整回收。猎鹰9号一级火箭搭载9台梅林1D+液氧煤油发动机,经历数千次发射验证,设计复用次数40次,目前助推器B1067已完成32次复用,表现稳定。其回收能力来自于格栅翼设计和多次点火控制,一级助推器分离后,先通过姿态发动机调整角度,再张开格栅翼进行气动减速;进入大气层后,主发动机多次点火"硬刹车",最终四条着陆腿稳稳支撑在发射场或海上驳船。方案可灵活选择着陆于发射场或远海区域,配合相关动态定位技术均可实现回收。猎鹰9号的技术路线完美契合SpaceX的战略规划,即以频率换取规模。SpaceX通过星链项目创造高频稳定的发射需求,而猎鹰9号的产能和复用能力有效的满足了平均每周两至三次发射的能力,并大幅降低单位发射成本至约3000美元每千克,猎鹰9号也占据了中小载荷发射市场的绝对主导地位。
(2)气动滑翔节能型回收:蓝色起源为代表的技术路线
商业火箭厂商另一巨头蓝色起源采取了与SpaceX差异化的竞争路线,New Glenn火箭推力和运力显著高于猎鹰9号,通过在一级助推器尾部配备大型气动舵面和翼型结构,分离后不急于点火制动,而是像滑翔机一样依靠气动力长时间减速机动。这种设计能省掉一次专门的再入减速点火,将更多推进剂留给任务载荷。New Glenn的回收需要在远海完成,通过远海专用大型驳船进行回收,以保障回收过程中重型火箭的姿态和稳定性。2025年11月,New Glenn完成了首次一级助推器回收,其技术路线得到闭环验证,预计未来将成为商业航天发射环节的有机补充,重点服务大型或大批量卫星发射任务。
(3)小型火箭的差异化回收:火箭实验室为代表的技术路线
火箭实验室自研的电子号火箭聚焦小型卫星发射市场,可将数百千克载荷发射到距地表500公里的低轨轨道,灵活的发射能力填补部分零散发射的市场空白。虽然电子号火箭设计之初为一次性使用,但目前在发射活动中已完成两次第一级回收,并正在努力探索回收重复使用的能力。目前的回收模式与前述两类重型火箭回收均有所区别,由于电子号体量小,经历数次失败后火箭实验室改用伞降+落海打捞方案并成功回收。火箭实验室的下一代火箭产品中子号还创新性的采用了饿河马整流罩,将整流罩和一级火箭集成为一体,释放二级后会重新闭合,随一级火箭一起返回着陆。无需海上打捞,直接解决了传统火箭发射中整流罩难以复用的痛点。

2.2.2 模块化与软件定义卫星等技术提升卫星生产与运营能力
卫星堆叠技术与模块化架构是航天领域的集成创新,将卫星的功能单元设计成标准化、可兼容的独立模块,通过统一接口实现即插即用,并通过堆叠实现紧凑组装,由一枚火箭整体发射入轨。模块化设计支持卫星的流水线批量生产,单星研制成本从高定制化的千万元至亿元下降至批量化研制生产的百万至千万元量级,而卫星堆叠技术使得整流罩空间利用率提升,单颗卫星发射成本也实现了大幅降低。此外,堆叠卫星在轨能形成集群协同能力,共享能源、算力与通信链路,实现多任务集成与故障冗余,显著提升了星座的灵活性与可靠性,有效应对传统卫星功能单一、协同效率低的挑战。美国航空航天公司开发了Handle标准化电气接口系统,能够简化载荷与卫星平台集成工作;意大利Argotec推出模块化卫星平台Hawk Plus,支持快速重构面板、载荷分离设计、混合生产链等,目前实现每周量产一颗卫星。
软件定义卫星是一种以计算为中心、以软件为手段的卫星技术,通过软件定义无线电、软件定义载荷、软件定义数据处理计算机等手段,将传统上基于专用模拟硬件实现的卫星功能,转变为通过数字软件灵活定义和重构的方式来实现。软件定义卫星通过灵活的软件配置和可编程硬件,实现了在轨道上进行功能更新和任务重组的能力,从而在降低成本的同时大幅提升了卫星的适应能力和运营效率。包含欧洲卫星公司SES-17、休斯公司Jupiter-3、欧洲通信卫星公司Quantum等多款卫星均可实现功率和频率自定义以满足不断变化的客户需求。软件定义卫星包含了反射式空间波束合成,数字波束成形,子带化、子带聚合与子带交换,天线指向校准等。这些技术使卫星能够在空间环境中灵活分配频谱资源,实现动态波束调整和覆盖优化,以适应不同用户和区域的通信需求。目前,多个航天强国已成功发射并持续推进软件定义卫星的研发进程,卫星有效载荷从传统定制化逐步向部分灵活、全灵活批产化方向发展。

模块化卫星制造以及软件定义卫星技术的持续演进,卫星制造与发射成本持续降低,卫星发射效率与灵活度持续提升,全面赋能商业航天产业加速发展。
2.2.3 在轨服务保障卫星安全稳定运行
随着太空活动日益频繁,在轨服务已成为保障卫星长期安全稳定运行的关键支柱。截至2025年10月,全球在轨卫星总数已超过1.5万颗,其中近地轨道约1.3万颗,轨道拥堵、频谱干扰和碰撞风险都在加速逼近临界点。在此背景下,卫星寿命结束后如果只能报废,不仅造成资产浪费,也进一步推动轨道碎片的增加,加剧太空环境的失控风险。卫星在轨服务已形成规模化市场,根据Fortune Business Insights数据,2023年全球在轨服务市场规模达到23.326亿美元。其中,在轨延寿受卫星燃料加注需求持续攀升而成为增速最快、规模最大的细分领域,市场规模达11.711亿美元,占比约50%;碎片清理市场规模约为1.012亿美元;而在轨维修仍主要停留在技术验证阶段,尚未形成真正意义上的成熟市场。

卫星在轨服务将卫星从“用完即弃”的状态转变为“可维护、可复用、可回收”的可持续资源。诺斯罗普·格鲁曼公司的任务扩展飞行器MEV通过对接地球静止轨道上燃料即将耗尽的通信卫星,为其提供动力与姿态控制,成功将多颗卫星的服役年限延长多年,证明了在轨加注、维修与升级的技术可行性,增强了太空系统的经济性与韧性。ClearSpace公司通过测试和完善近地轨道卫星清除技术,完成了英国航天局主动碎片清除任务的第二阶段工作。在机械测试中,ClearSpace的机器人系统证明了其承受发射载荷的能力。图像处理算法展现出检测与追踪太空碎片的功能,计划于2026年捕获并移除一件约100公斤的退役目标,并再入大气层烧毁。
四、海外商业航天产业发展对我国的启示
4.1 政策助力商业航天产业供需两端同步发展
参考海外商业航天的发展,我们认为政策助力商业航天产业发展需从立法、国家采购、简化审批三个维度协同发力。在立法层面,核心是构建权责清晰、鼓励创新的法律体系。美国通过《商业航天发射竞争法》等系列法律,明确私营企业准入、责任限制与监管框架。作为参考,国家航天局在此前发布的《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》中提出,要加快推进国家航天法立法,明确商业航天在国家航天发展中的地位作用,保障商业航天健康可持续发展。国家采购商业航天企业服务,能够为商业航天企业提供稳定需求和资金支持,进一步推动其技术升级与产能释放。NASA、ESA等机构,推出一系列商业运输服务计划,以服务采购模式代替自研,为SpaceX等商业企业成长提供了巨大助力。作为参考,我国可将部分发射服务、卫星数据采购、科研等细分环节任务,通过竞争性采购模式提供给相关商业航天公司,为其早期市场拓展与技术迭代提供资金支持。
通过建立高效透明的行政许可机制,实现审批流程简化,有望助力商业航天产业市场培育。以美国为例,商业发射活动审批同时涉及联邦航空管理局、联邦航空航天局、联邦通信委员会、商务部、国防部、商业航天管理局、太空军等多个环节,为了简化审批流程,实际操作中由联邦航空管理局主导,向相关部门咨询意见或邀请参与审核。此外,2020年美国交通运输部和联邦航空管理局共同发布了《简化发射和再入许可证要求》,将商业航天运输许可程序进行了一定简化,也为SpaceX年内实现发射超160次提供了制度基础。作为参考,我国可依托新成立的商业航天司,将发射等多个环节涉及的发改、工信、国防、财政相关部门审批职能整合,推进并联审批程序等;对不同风险等级的商业航天活动试行差异化审批流程,适度简化低风险项目审批环节。
4.2 依托制造业优势探索核心技术环节,关注降本技术路径
以美国为代表的商业航天产业加速发展核心在于多重技术支持下实现的成本降低。可回收火箭技术使得发射成本大幅降低的同时,减少了对火箭制造端产能的严重依赖。SpaceX主力火箭猎鹰9号的单位发射成本约为3000美元/公斤,猎鹰重型、星舰型号的单位发射成本有望进一步优化至约1500、200美元/公斤。SpaceX初期通过火箭的重复利用将单位发射成本显著降低,当前则发力提升载荷能力以降低单位成本。此外,SpaceX完整布局制造、装配、测试、发射设施等环节,运营效率大幅提升。
我国拥有全球领先的工业制造体系,“灯塔工厂”占比全球第一,这为攻坚商业航天产业中的火箭、卫星及相关运营服务等核心环节,提供了坚实的基础。在可回收火箭领域,SpaceX为代表的海外成功路径表明,技术突破来自于系统工程化能力和持续迭代试错,最终形成可规模化、低成本的可回收火箭制造能力。我国商业火箭企业通过自主技术研发,目前已初步实现低空可回收测试验证,逐步验证迭代高空回收技术,有望于近期实现突破,进而降低发射成本并提升发射频率。
国内在航天航空、汽车、新能源等高端制造业具备全球领先的产业链基础,与火箭、卫星制造产业相结合,利用制造业规模化优势可以有效降低各类材料与零部件的研发与制造成本和生产周期。国内在商业发射场建设配套方面逐步完善,海南文昌发射场二期为新建的液体火箭发射工位,并配套建设加注系统、供气系统等,有利于发射效率提升和整体成本降低。此外,依托国内先进的能源产业,我国火箭能源选择多元化发展,长征系列采用包括液氢+液氧、液氧+煤油、固体推进剂等,商业航天企业火箭更多选择液氧+甲烷等,适配不同飞行任务推力需求。
在轨服务领域,海外相对成熟的诺·格延寿飞行器已逐步进入商业运营期,核心模式类似于太空机器人。我国在机器人相关的精密机械、传感器、人工智能等领域具备深厚的工业基础和技术积累,随着国内商业航天企业卫星批量发射,在轨服务的配套需求有望持续释放。通过标准化接口的卫星服务平台,在轨服务卫星可完成包含燃料加注、模块更换、碎片清除等多样化的服务。将制造业产业优势应用于商业航天产业链全流程,覆盖零部件、整机、发射服务、运维全环节,加速追赶全球领先水平。
4.3 资本市场赋能商业航天产业创新与生态建设
参考SpaceX等全球头部商业航天企业发展路径,国家合作项目的资金支持以及多轮一级市场融资为其提供了长期稳定的资金支持,支撑了猎鹰系列火箭型号持续迭代以及后期星链星座的大规模部署。目前,SpaceX推进IPO进程,以支撑未来包含重型可回收火箭、太空算力网等战略落地。我国正加大资本对商业航天产业的支持力度,12月24日国内首只商业航天社会化专项基金“领创商业航天联盟科创基金”在2025第三届商业航天发展大会上正式成立,首期规模20亿元。该基金重点支持商业航天领域高成长性初创企业及技术创新项目,聚焦核心元器件、新材料、先进制造工艺等关键环节,旨在破解行业融资难题,加速产业链补链强链;上海市12月25日发布相关政策,对卫星产业链重点项目和卫星互联网应用、卫星星座建设企业等提供千万元级别的经费支持或一次性奖励。
12月26日,上交所发布《上海证券交易所发行上市审核规则适用指引第9号——商业火箭企业适用科创板第五套上市标准》,企业在申报时满足(1)主营业务为商业火箭自主研发、制造及航天发射服务;(2)至少实现采用可重复使用技术的中大型运载火箭发射载荷首次成功入轨的阶段性成果等条件下,即适用科创板第五套上市标准,支持未盈利商业航天与火箭企业,资本市场有望加大对商业航天产业的赋能,为相关企业提供长期资金支持,助力商业航天产业规模化发展。
风险提示
(1)宏观经济下行风险:商业航天产业链主要覆盖制造业企业,宏观经济如面临下行压力,制造业企业IT支出不及预期将直接影响市场需求
(2)应收账款坏账风险:商业航天产业业务以项目制为主,付款周期可能偏长,部分项目形成应收账款存在坏账风险
(3)行业竞争加剧:商业航天市场及其配套产业仍处发展初期,后续可能存在新进入玩家,导致市场竞争格局恶化;
(4)政策与技术推进不及预期:目前商业航天产业得到国家及地方政府大力支持,若后续相关政策与资金支持延续性不及预期可能导致产业发展放缓;商业航天尤其是可回收火箭、太空算力等环节仍处于试验阶段,成本与可靠性不确定性较大,创新进度不及预期可能导致产业发展放缓。
本文转自中信建投证券研究
作者 | 应瑛 黎韬扬 王嘉昊
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