航天产业深度分析报告Word格式.docx

1、航空器；航天器；火箭与导弹。图表 4：飞行器活动范围分类图1.2、航天产业应用领域 航天工业一般是指利用火箭发动机推进的跨大气层和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以及各种飞行器的发射服务和应用的产业。人造卫星、宇宙飞船、空间站、空间探测器、航天飞机、运载火箭、各种战略战术导弹及相关地面设备等都是典型的航天工业产品。最初，航天活动一般分为军用和民用两部分。军用航天主要为了加强国防实力，维护国家安全；民用航天则主要以服务空间科学研究和经济社会发展为目的。而随着航天技术产品与服务向国民经济各领域的渗透，航天活动所蕴含的商业价值逐渐得以显现。目前，通常将航天业分为军用航天、民

2、用航天和商业航天三大领域。军用航天活动的主体为军方和国家安全部门，主要目的是为军事活动提供空间系统能力。在信息化战争体系中，卫星已经成为不可或缺的工具，在军事侦察、预警、通信、导航等领域发挥着重要作用。比如美国在阿富汗战争和伊拉克战争中，其航天司令部统一指挥的卫星数量都在 50 颗以上，在情报获取、敌情监视、通信导航等方面为陆、海、空部队的作战行动提供了全方位的支持。民用航天活动的主体为政府部门或科研机构，主要包括空间探索、地球科学以及空间科学试验等领域。目前，深空探测器已经探测了太阳系中除冥王星以外的所有行星，获取了大量宇宙科学的珍贵资料；载人航天活动则为人类认识宇宙、开发和利用太空资源提供

3、了十分难得的条件。商业航天是市场驱动下的航天活动，以盈利为目的。活动主体一般为企业集团，主要包括卫星制造与发射、卫星运营服务、地面设备制造等。目前，国际商业发射活动已占据了全球航天发射总量的 40%以上；卫星运营服务业的收入规模已经接近 1200 亿美元，占航天经济总量的 60%以上。图表 5：军、民、商三大航天领域的比较1.3、全球航天产业市场规模 根据美国航天基金会 2014 年发布的航天报告显示，2013 年全球航天经济规模再创新高，总额达到 3141.7亿美元，比 2012 年的 3022.2 亿美元增加了 4%，近 5 年累计增幅 20%。从绝对值和百分比来看，增长的大部分因素都源于

4、商业航天领域。商业产品、服务、基础设施和保障行业占到了航天工业的 3/4 以上，其余为政府开支。与 2012 年相比，2013 年商业航天产品与服务增长 7%，达到 1225.8 亿美元，商业基础设施与保障业则增长了 6%，达到 1174.9 亿美元，政府开支下降 1.7%，达到 741 亿美元。图表 6：2009-2013年世界航天经济总体规模 单位：亿美元图表 7：2013 年航天经济中各领域占比1.3.1、政府投入小幅下降影响企业并购活动 考虑到航天工业的重要战略地位，各国政府在本国航天事业发展过程中都扮演着十分重要的角色，政府投入一直都是航天业发展的重要基础。据美国航天基金会发布的20

5、14 太空报告显示，2013 年全球在太空方面支出为 3141.7 亿美元，相比 2012 年的 3022.2 亿美元增长的了 4%，主要是由于太空商业活动的大幅扩张。相比之下，2013 年全球政府开支共计 741 亿美元，占航天经济的 24%，比 2012 年下降 1.7%，这是由于美国航天预算大幅减少，降至 413 亿美元，因此尽管其他国家航天预算有所增加，但最终全球各国政府航天投入总额有所下降。在各国政府预算的统计中，加拿大、印度、俄罗斯、韩国和英国预算大幅增加，增幅都在 25%以上，中国预算约为 35 亿美元。2013 年，企业并购活动有所减少，共有 24 笔与航天相关的交易，低于 2

6、012 年的 30 笔。该变化与全球国防工业并购趋势相符。在政府用于航天和国防预算不确定的情况下，公司对并购活动更加谨慎。随着这种不确定性在美国和其他国家开始有所减弱，加上全球对卫星服务的需求持续增加，在不远的将来，并购活动有可能将会再次增多。1.3.2、2014 年航天发射次数创近 20 年新高 根据世界航天最新数据统计，2014 年全球共进行了 93 次发射活动，创下近 20 年新高，比 2013 年的 81 次发射活动增加 15%，远高于过去 5 年的每年 82 次平均值。俄罗斯的发射次数最多，为 35 次，接下来是美国（20次）、中国（16 次）和欧洲（7 次）。在 2011、2012

7、 连续两年发射次数少于中国后，美国从 2013 年重新回到第2 的位置，2014 年继续领衔中国，部分原因是由于商业厂家向国际空间站发射货补给飞船的节奏加快。2013 年，5 个国家进行了新型运载火箭的首飞（或首次成功发射），包括美国的“安塔瑞斯”和米诺陶-5、俄罗斯的联盟-2.1v、中国的“快舟”、日本的“艾普斯龙”和韩国的韩国航天运载火箭-1。与 2012 年相比，2013年发射入轨的卫星数量增加了约 2/3，这主要归因于 91 公斤（200 磅）以下卫星数量的大幅增加。2013 年发射的 197 颗卫星中，一半以上都是微小卫星。图表 8：19572014 年全球航天发射次数统计 单位：次

8、1.4、航天产业竞争格局 1.4.1、航天产业的全球竞争格局 从全球范围来看，世界航天产业的地理分布很不平衡。北美和欧洲航天工业销售额占全球航天工业总销售额的 90%以上，仅美国一家就占有 50%以上的份额。目前，世界航天工业基本形成了美国一家独大，欧洲和俄罗斯紧随其后，日本和中国等国家努力赶超的局面。图表 9：航天竞争力指数维度权重图表 10：航天竞争力指数基本模型框架Furtron 公司从 2008 年开始已经连续 7 年发布航天竞争力指数（Space Competitive Index，SCI）报告，通过衡量与航天相关的政府、人力资本和经济驱动三方面因素，依据 50 项独立指标评估各航天

9、国家开展航天活动的能力、以及在同水平国家间和全球航天上的相对地位。图表 11：2014年航天竞争力指数：各国总得分航天活动是驱动国家经济发展的动力也是现代科技的系统集成，既提升了国家在全球竞争中的战略地位也促进了科学技术的发展。虽然各国进行航天投资的目的不尽相同，但航天竞争力指数的要素之间有着共同的联系，在一定程度上综合的考量了国家的政府政策国家安全科学与技术教育基础设施人才队伍流动性和经济实力等。图表 12：各航天国家 2014 年全球航天竞争力指数比较示意图目前在参与评估的 15 个航天国家中，进本形成 4 个航天竞争力梯队。第一梯队是传统的航天强国，以美国为首。欧洲和俄罗斯的竞争力指数变

10、化不大，分别居于二三位。尽管美国依旧保持在航天领域的绝对优势，但是其竞争优势在不断的被缩进。美国政府 2013 年太空总支出约为 413 亿美元，尽管比 2012 年下降 9.4%，依旧占据全球政府太空支出的 55.7%。在所有测评国家中，美国是唯一一个连续 7 年下降的国家。但是，中国日本俄罗斯和印度的竞争力水平在被纳入富时指数后逐年大幅提升，分别为 35%44%20%和 16%，与美国的差距正在逐渐缩小。图表 13：2008-2014 年航天竞争力指数变化趋势（最初的10个国家和新增的5个新兴国家）图表 14：2014 年全球前 100 名航天国防企业在全球的分布1.4.1、航天产业企业竞

11、争格局 从企业层面来看，全球主要航天工业企业呈现出日益大型化的趋势。欧洲航天工业的集团化进程始于 20 世纪 80 年代，近年来整合速度进一步加快，已经形成了欧洲航空防务航天公司、BAE 系统公司、MBDA 公司等大型航天工业集团。美国航天企业的集团化趋势更加明显，航天企业合并与兼并的浪潮此起彼伏。目前，美国已经形成了由波音公司、洛克希德马丁公司、诺斯罗普格鲁曼公司和雷声公司等航天巨头占据支配地位的竞争格局。通过并购重组，主要航天工业企业的规模日益庞大，业务结构不断丰富完善，已经形成了相对稳固的竞争优势。图表 15：2013 年世界航天制造与服务公司排名 单位：美国权威媒体 Space New

12、s 每年都会以航天销售额为评价指标评选出世界航天制造与服务公司 50 强，评选结果再次验证了几大航天工业集团的优势地位。连续四年霸占头把交椅的洛克希德马丁公司排名跌落至第三，波音公司升至第一位。之前始终保持前五位置的欧洲航宇防务集团在 2014 年排名中跌出前十，通用电气航空、赛峰集团和劳斯莱斯成为行业新锐，首次跻身前十。这表明航天制造与服务市场寡头垄断的格局已经被打破，新一轮竞争已然开始。2、航天产业细分领域分析 2.1、人造卫星 2.1.1、人造卫星的定义 人造卫星是指环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动，但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻

13、力、太阳引力、月球引力和光压的影响，实际运动情况非常复杂。人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星发射数量约占航天器发射总数的 90%以上。人造卫星按运行轨道区分为低轨道卫星、中轨道卫星，高轨道卫星、地球同步轨道卫星、地球静止轨道卫星、太阳同步轨道卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星；按用途区分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。图表 16：不同种类的人造卫星1970 年 4 月 24 日，我国成功发射了第一颗人造卫星东方红一号，使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个用自制运载火箭成功地发射卫星的国家。没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响的大国，就没有现在这样的国际地位。2

14、.1.2、人造文星发展状况强国之间的竞赛 截止 2013 年，全球只有少数国家具有独立卫星发射能力（包括外国人造卫星制造商或发射场地在国外的情况），这些国家和地区包括：苏联/俄罗斯/乌克兰、美国、法国、日本、中国、英国、欧洲空间局、印度、以色列、伊朗、朝鲜和韩国。伊拉克的发射并未被承认。巴西在 1997、1999 和 2003 年进行了 3 次发射尝试，但均未成功。直到今天仍有少数国家依旧尝试进入航天俱乐部。早期意大利和哈萨克斯坦都具备火箭和卫星研发技术条件，并且都有火箭发射场（圣马科意海上平台和拜科努尔发射场，主要为美国和俄国担负发射任务）。乌克兰具备火箭制造能力但却不具备发射场等条件。多国

15、合作的欧洲空间局（ESA），以及私有的海上发射公司等公司也被认为是航天俱乐部的成员。图表 17：世界各国人造卫星自主发射能力一览2.1.3、卫星产业链分析卫星产业链包括卫星制造、卫星发射、卫星运营服务和地面设备制造四部分。其中，卫星制造和发射服务处于产业链上游，为卫星应用提供空间基础设施。地面设备制造和卫星运营服务则处于产业链中下游，面向系统支持与终端应用。（1）卫星制造业：卫星制造业包括卫星制造以及部组件和分系统制造。（2）卫星发射业：发射服务业包括发射服务和运载火箭服务。（3）卫星运营服务业：卫星服务业包括大众消费通信服务、卫星固定通信服务、卫星移动通信服务、遥感服务和航天飞行管理服务。其

16、中，大众消费通信服务包括卫星电视业务、卫星音频广播业务和卫星宽带业务;卫星固定通信服务包括转发器租赁协议和管理网络服务;卫星移动通信服务包括移动数据业务和移动话音业务。（4）地面设备制造业：地面设备制造业包括网络设备和大众消费设备。其中，网络设备主要包括信关站、控制站和甚小孔径终端（VSAT）；大众消费设备主要包括卫星直播业务（DBS）接收天线、卫星移动终端（包括卫星电话）、数字音频广播服务（DARS）设备和 GPS 终端设备的芯片及其组合件。图表 18：卫星及应用产业链2.1.4、卫星产业经济规模和市场结构 卫星产业是航天技术与商业应用结合的典范，已呈现出广阔的市场前景。根据美国卫星工业协会

17、（SIA）的统计，2009 年全球卫星产业总收入为 1952 亿美元，较 2012 年增长 3%。20032013 年期间，卫星产业总体收入规模增长了 2.6 倍。不过最近 5 年增长明显放缓，平均增长率为 6%。图表 19：20032013 年全球卫星产业收入规模及增长情况 单位：从收入结构上看，卫星运营服务和地面设备制造产业的收入占比较大，是推动卫星产业快速增长的主要动力。其中卫星服务业产值达到 1186 亿美元，占卫星产业总产值的 61%，巩固了其在卫星产业的主导地位；地面设备业产值为 555 亿美元，在卫星产业总产值中占 28%，其中卫星电视与宽带、移动卫星和 GPS 设备等消费类产品

18、推动了设备销售收入的增长。发射服务业收入 54 亿美元，同比降低 7%，占比仅为 3%，是 2013 年卫星产业中唯一降低的行业。图表 20：2007-2013 年全球卫星产业收入构成 单位：图表 21：2003-2013 年全球卫星及应用产业收入结构变化截止到 2013 年底全球所有在轨的 1100 余颗卫星中，通信卫星的数量占据 53%，其中商业通信卫星占 39%，占全球在轨通讯卫星总量的 64%；科学卫星和气象卫星占比很小，总共份额不到 10%。2013 年一年之内，全球新发射卫星共 107 颗，今年与整体的卫星任务分布进行对比，可以发现商业通信卫星 2013 年占比仅为 23%，而科学

19、卫星在 2013 年发射的数量比例是其总体比例的 2 倍，占比达到 10%，类似的大幅增长比例同样可见于军用和民用通信卫星、技术试验卫星，从中不难看出目前和未来卫星发展的趋势。卫星应用在全球航天产业的发展中起到了举足轻重的作用，未来的市场提升空间巨大。图表 22：所有全球在轨卫星任务分布图表 23：2013 年全球新发射卫星任务分布世界上有近 50 个国家和地区拥有自己的卫星，但是形成了以美国为首，欧洲、俄罗斯、欧洲、中国为第二梯队，日本、印度急起直追的地区竞争格局。美国是世界上用有卫星最多的国家，拥有 459 颗卫星，占全球总量的 43%；欧洲、俄罗斯、中国、日本、印度分别拥有 177 颗、

20、110 颗、105 颗、44 颗和 29 颗，分别占全球在轨卫星总量的 17%、10.2%、9.8%、4%和 3%。图表 24：世界各国在轨卫星分布2.2、宇宙飞船 2.2.1、宇宙飞船的定义 宇宙飞船是一种运送航天员、货物到达太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保证航天员在太空短期生活并进行一定的工作。它的运行时间一般是几天到半个月，一般乘 2 到 3 名航天员。载人航天是宇宙飞船最重要的用途，载人宇宙飞船又可分为卫星式、登月式和星际式三种载人宇宙飞船。前两种已在本世纪发射成功, 后一种有望在 21 世纪实现,并且很可能是载人火星飞船。图表 25：不同种类的宇宙飞船图表 26：我国第

21、一艘载人宇宙飞船神舟五号目前发射最多、用途最广的飞船是卫星式载人飞船。这种飞船像卫星一样在离地球几百公里的近地轨道上飞行, 完成任务后其部分舱段沿弹道式或半弹道式路径返回地面。除了载人飞船外, 还有货运飞船和载人货运混合式飞船, 它们也均是为载人航天服务的。2003 年 10 月 15 日，中国首次成功发射载人航天宇宙飞船神舟五号，航天员杨利伟安全的从太空返回地球，神舟五号的发射成功标志着中国成为继前苏联和美国之后，第三个有能力自行将人送上太空的国家。宇宙飞船可分为单舱型、双舱型和三舱型。单舱型只有航天员的座舱（返回舱），美国第一个航天员谢帕德就是乘单舱型的水星号飞船上天的；双舱型飞船是由座舱

22、和提供动力、电源、氧气和水的推进舱（服务舱）组成，它改善了航天员的工作和生活环境，世界第一个出舱航天员列昂诺夫乘坐的前苏联上升号飞船以及美国的双子星座号飞船均属于双舱型；最复杂的是三舱型飞船，它是在双舱型飞船基础上增加一个轨道舱，用于增加活动空间、进行科学实验等，或增加一个登月舱（登月式飞船），用于在月面着陆或离开月面，前苏联/俄罗斯的联盟系列和美国阿波罗号飞船和中国的神舟号飞船是典型的三舱型。图表 27：神舟六号飞船“三舱型”结构示意图2.2.1、宇宙飞船发展状况人类探索宇宙的奋斗史 1961 年 4 月 12 日, 前苏联航天员加加林乘坐东方号载人宇宙飞船升空, 成为世界航天第一人, 开创

23、了载人航天的新纪元。目前仅前苏联、美国和中国具备自主载人技术。图表 28：前苏联宇宙飞船发展一览图表 29：美国宇宙飞船一览图表 30：中国神舟号宇宙飞船发展一览2.3、火箭 2.3.1、火箭的定义 火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。火箭用途是把人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。末级有仪器舱，内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。级与级之间靠级间段连接。有效载荷装在仪器舱的上面，外面套有整流罩

24、。火箭可按不同方法分类。按能源不同，分为化学火箭、核火箭、电火箭以及光子火箭等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。火箭的分类方法虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。2.3.2、世界各国火箭对比 从上世纪 60 年代至今的半个多世纪时间里，全球共进行了大约 5400 多次轨道发射，把 1 万余个卫星、飞船、实验设备、探测器、着陆器和其它航天器送上各类飞行轨道、地外星球，涉及从

25、地球轨道任务到太阳系以外的任务等各类任务，其中约有 300 余项为载人航天任务。截至 2009 年，已研制出航天运载火箭的国家有 13个，即中国、法国、印度、伊朗、以色列、意大利、日本、朝鲜、俄罗斯、韩国、乌克兰、英国和美国。其中，意大利和英国已放弃了独立的运载计划，乌克兰已暂停了其计划，朝鲜和韩国还正在期待实现成功的发射。这样正在从事发射活动且能将有效载荷送入轨道的国家就只有 8 个。还有一些国家已表达了发展本国运载能力的意愿，如巴西在过去 10 年里开展了一些运载火箭研制工作。（1）俄罗斯：发射次数绝对领先 尽管其航天工业的总体状况堪忧，但俄罗斯在总体发射次数上仍占据着绝对领先地位。201

26、3 年，俄罗斯有多种不同的火箭进行了 32 次发射，延续了其航天大国的悠久历史。 值得一提的是，“联盟号”和“联盟”2 火箭是 1957 年 10 月 4 日把世界上首颗卫星“Sputnik”1 送入轨道的首枚轨道运载火箭 R-7 的后代。算上“联盟号”的所有型号，该系列火箭已进行了 1735 次以上的发射，使其成为世界上迄今使用最频繁的火箭。今天，“联盟号”火箭的主要任务包括为国际空间站运送人员和货物。在航天飞机退役和美国新的载人发射系统投入使用之间的时段里，“联盟号”预计将成为能向国际空间站运送机组成员的唯一运载器。“质子号”是俄现役运载火箭中最大的一种。它最早是作为一种用于携带热核武器的

27、洲际弹道导弹设计的，1965 年首次投入使用后，又承担起了新的任务，并成为前苏联及现俄罗斯的主力重型运载火箭。近年来，“质子号”一直在同时用于发射俄政府有效载荷和商业通信卫星。“质子号”的增强型号“质子”M 配备了更高效的发动机，能从拜科努尔航天发射场把世界上最大的通信卫星送入地球同步转移轨道。图表 31：前苏联 R7 系列运载火箭（2）美国：“战神”系列火箭接替航天飞机 美国宇航局（NASA）在历史上曾经制造出过“土星”这样用于登月计划的重型火箭。依靠军事销售，美国发射业仍然具有很强的竞争力，但越来越多地受到来自印度、欧洲和中国的新发射选项的挑战。 与别国不同的是，美国拥有航天飞机作为航天运

28、载器，NASA 原计划在今年让航天飞机退役，并已开始研制两种新的运载器，以用于取代航天飞机，虽然已得到政府研制经费的新型载人轨道运载器不下 5 种，但这些运载器预计最早也要到 2014 年才能正式投入使用。2009 年 10 月，美国对新型的战神 1 号（Ares I）火箭进行了测试发射，战神 1 号火箭是自 1981 年的航天飞机计划以来 NASA 研发的第一枚新设计的火箭。战神系列运载火箭计划中包含“战神”1 号、“战神”4 号、“战神”5 号运载火箭，是航天飞机除役后接替发射任务的火箭，“战神”1 号运载火箭属载人性质，计划酬载“猎户座”飞船运送宇航员；其他两者为载 物火箭计划酬载月球载

29、人登陆器等设备。“战神”5 重型火箭是为支持飞往月球等深空探测任务而提出的，预计首次试飞将会在 2018 年前后进行。图表 32：美国现役一次性轨道运载火箭（3）日本：低轨道发射能力两倍于中国 日本目前现役的运载火箭主要是 H2 火箭，是在 H1 型火箭的基础上，依靠自身的技术力量研制成功的。H2型自研制之初就故障、事故连连。从 1994 年第一次成功发射到 1997 年，一共成功发射了 5 次。然而，每次发射耗费 190 亿日圆（约 13 亿人民币），比起国际竞争者如阿丽亚娜火箭算十分昂贵。后来，新一代 H-IIA 火箭开始研制，以降低发射费用。近年来，日本在提高运载火箭的可靠性方面做了很大的努力，取得了一系列的成果，例如 2007 年成功的使用 H2A 火箭发射了日本的探月卫星“辉夜姬”，2009 年 H2A 成功的实现 1 箭 8 星的发射。此外，日本的新型火箭 H2B 于 2009 年将日本的首架无人太空补给机空间站转运飞船（HTV）发射升空，标志着日本运载火箭技术的最新成就。H2B 低轨道发射能力达到 1