| 商业航天,火箭发射活跃
2024-10-23 13:00:30
随着火箭发射及运载技术在航空航天领域的广泛应用,我国商业航天产业迎来快速发展,在多领域实现了重大突破。航天产业主要分为商业航天、军用航天、民用航天。商业航天涵盖范围广,主要包括火箭和卫星研制、卫星运营及应用、地面设备制造与服务等。我国航天发射活跃 商业航天市场广阔近年来,我国商业火箭发射次数正在快速提升。2023年共实施22次商业发射服务,占全年发射总数的32.84%。2021年我国共实施7次商业发射服务,占全年发射总数的12.73%。总体来看,我国航天发射热度持续,商业火箭过去几年发射次数屡创新高。 我国运载火箭发射次数也在不断提升。2018-2022年,美国运载火箭发射次数从34次增长至87次;我国运载火箭发射次数从39次快速提升至64次;过去几年曾多次超越美国,成为全球运载火箭发射的领跑者。2023年,我国运载火箭发射次数高达67次。在全球各大低轨星座进入密集组网阶段,以及民营火箭走向成熟的背景下,未来火箭发射次数有望持续增长。据《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》显示,2023年我国共实施了67次航天发射,其中26次为商业发射,发射成功率达96%。《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》预测,2024年将是中国加快建设航天强国的关键之年。全年预计将实施约100次发射任务,有望刷新历史纪录。2023年商业航天市场规模为420亿,预计到2026年市场规模为610亿,对应三年复合年增长率为35.72%,中国商业航天市场空间广阔。商业航天产业链庞大核心技术走在前沿随着中国商业航天市场的打开,商业航天产业链迅速发展,包含上游、中游、下游等商业版块,还有载人航天、太空探索和航天教育等新兴应用。1、商业航天上游及主要技术:上游主要包括原材料供应、电子元器件、材料及燃料厂商等。这些原材料和组件是构建卫星和火箭的基础,涉及高科技材料和精密制造技术。其中,高科技材料和精密制造技术是关键因素,直接影响航天器的性能和可靠性。主要技术包括:液氧甲烷火箭技术、3D打印技术、碳纤维复合材料及高精度时间频率技术等。2、商业航天中游及主要技术:中游包括卫星和火箭的制造以及发射服务。这一环节是连接上游和下游的关键,涉及卫星的设计、组装、测试以及最终的发射。在卫星及火箭制造方面,商业航天发展的瓶颈在于火箭运力。运载是进入空间的入口,是连接卫星制造及卫星应用的中枢环节。 火箭发动机动力系统直接决定了火箭推力与运载能力。目前液体和固体火箭发动机是火箭发动机中最基本、应用最广泛的两种发动机。 液体火箭发动机,是目前运载火箭主级或上面级的主要动力。随着可重复使用运载器动力需求的提出,更适宜重复使用的液氧/甲烷发动机受到商业航天公司的青睐,并涌现出一批不同成熟度的代表型号。目前,液氧/甲烷和液氧/煤油相比,液氧/甲烷发动机不易结焦积碳,具有低成本、使用维护方便、适于重复使用、比冲较高等特点,更加适宜于重复使用、低成本运载器的使用要求,已成为下一代液体运载火箭的理想动力选择。此外在中游环节,发射服务是商业航天的核心环节,包括发射场的建设和运营,这些基础设施是进行卫星发射的必要条件。3、商业航天下游及主要技术:下游主要涉及卫星的运营和各种应用服务,如卫星通信、导航和遥感等。这些服务直接对接最终用户,包括政府、企业和个人,是商业航天产业链中直接产生经济效益的部分。卫星应用服务包括数据处理和分析,这些服务为用户提供了从天气预报到地理信息系统等多种实用功能。下游应用占据重要地位,地面接收终端及配套设施的市场空间将随着应用的成熟而逐步扩大。随着技术的进步和市场的扩展,下游产业的市场空间也在不断加大。运载火箭创新突破发动机至关重要目前,商业航天正在不断突破创新。业内某航天专家表示,商业航天是能够促进科技创新,实现空间科学技术突破的一大利器。尤其是全球运载火箭的发展,现已进入“创新突破”阶段。发展火箭动力先行,火箭发动机是运载火箭的核心部分。火箭发动机技术复杂,其性能直接影响火箭的运载能力和飞行效率,火箭发动机的成本高昂,占火箭整体成本的30%~50%。根据火箭的飞行要求,发动机应具备大推力、高可靠、高比冲、低成本、使用维护简单等特征。另外,发展可回收运载火箭,其核心目的是降成本。在国外,一些知名火箭已具备重复使用的能力,大幅降低发射成本。根据SpaceX官网发布的信息,美国某火箭单次发射成本约3000美元/千克,在此之前,全球商业航天发射成本在1万—2万美元/千克。在国内,要实现可重复使用火箭的目标,还需探索攻关新材料、结构和控制方法等难题。国内航天专家表示,不锈钢直接使用冷轧薄板进行卷焊,可以将材料利用率提升到80%以上,这样箭上一公斤不锈钢结构的成本,比箭上一公斤铝合金结构的成本要低两个数量级。此前制造火箭的材料主要是铝合金,但铝合金用于制造火箭贮箱,需要加工去除大量的原材料,材料利用率比较低。总之,近些年商业航天产业链正在逐步释放商业价值。作为专业的投资咨询与服务企业,正在持续关注商业航天领域,未来将以专业持续赋能火箭发射、运载等领域的优秀企业,促进商业航天高质量发展。部分数据行业研究报告、北京商报等
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