商业小卫星产业深度研究报告.docx

商业小卫星产业深度研究报告1小卫星产业是商业航天的未来11快捷、灵活、高效是小卫星最大的优势根据卫星的质量，通常将小于IoOO千克的卫星广义的称为小卫星。现代小卫星的本质在于它是一种具有高功能密度的小卫星，功能与同类大卫星相当，其尺寸与重量相对于传统卫星要低几个数量级。其中，将500TOoO千克的卫星称为小卫星,100-500千克的卫星称为微小卫星，10TOo千克的称为微型卫星，ITO千克的称为纳卫星，0.IT千克的称为皮卫星。与大卫星相比，小卫星讲究快捷、灵活、高效，且体积小、重量轻、研制加工周期短、卫星功能集成度高、建造成本低。大卫星通常是专门定制化的，一颗吨量级的卫星从设计、研制到生产、测试等，往往需要5T0亿元甚至更多的资金投入。而一颗小卫星实现从设计、制造、发射、在轨运行的全过程，一般不到十二个月，成本多在3000万元以内。小卫星不只是简单的质量小，而是高度集成化技术、自动化技术的应用，特别是随着计算机技术的发展，软件定义卫星的概念也开始逐渐形成。低成本和快速交付是小卫星的基本优势，因此是大批量商业航天发射的首选。小卫星具有功能密度高、灵活性强、研制周期短、开发成本低等优势。通过购买商用现货所支撑的批量化生产不但可大大降低成本，而且在多次的发射优化之后，有的小卫星专用结构件性能甚至超过常规大卫星所使用的抗辐射加固部件。特别是微小立方体卫星使用的商用现货产品电子部件，更支持标准化设计和批量制造,成为研制较低成本卫星的重要途径。近几十年来随着商业需求的不断扩增，人们对小型卫星的需求不断增加。随着小卫星的研制、发射的进一步市场化、商业化已成为国际发展趋势，商用航天的事业也随之蓬勃发展。12.从计划航天到商业航天，交融发展是关键小卫星产业链的上游主要为电器元件及材料、燃料厂商，产业链的中游主要分为卫星制造、卫星发射、地面设备制造和卫星运营及服务四个环节，产业链的下游主要是企业、政府、高校、个人等终端用户。其中，卫星制造主要包括卫星平台和有效载荷两个部分；卫星发射主要包括运载火箭研制、发射服务提供和卫星在轨交付；地面设备制造主要包括网络设备和大众消费设备；卫星运营则主要由地面运营商、卫星通信运营商、北斗导航运营商和遥感数据运营商组成。技术壁垒高，投资成本大的卫星制造环节是产业链的核心。商业航天产业链上游主要为基础设施，其中包括卫星配套、卫星总体、火箭配套、火箭总体、发射保险、卫星测控、卫星运行等业务厂商，技术壁垒高，投资成本大。中游主要为产品集成,其中包括数据产品、通信软件平台、导航软件平台、遥感软件平台、通信终端、导航终端等业务厂商，多数以软件开发为核心技术。下游主要为针对不同用户的应用服务，包括卫星导航、卫星通信、卫星遥感、太空探索及文创四个板块，入局门槛低、商业化变现容易，相关企业众多。目前来看，商业卫星产业链上的核心玩家仍为传统计划航天背景下的国内科研院所。从商业卫星服务商的角度看，当前国内商业航天关键核心部件依然依托体制内的研究院所，暂且没有实现全商业化的研制模式及供应链条，但体制内星上产品的整体成本定价高，包括了人员成本、管理成本，并不符合商业航天低成本的采购需求。我国传统的计划航天模式以任务保障为核心，偏向于目标性强的行政管理方式。在业务运营上以政府、军方计划需求为导向，国家体系内各院所同步进行资源配置，通过行政命令稳步向前推进。在支持体系上具有专门的人才系统、专项资金保障，在核算上采用成本加成法定价。商业航天模式以客户和服务为核心，采用市场化竞争管理方式。在业务运营上根据供需关系，通过市场竞争获取订单，企业内部进行管理创新，整合社会资源共同合作，不断磨合逐步发展。在支持体系上缺乏保障，竭尽全力吸引社会人才和资金，在核算上按照市场定价。不过商业航天模式在供应链上选择范围更广，因此更容易采用模块化、系列化、组合化方案和回收技术真正来降低成本。按照目前市场来看，市场化带动的民营商业航天公司起步晚，基础较弱，技术及管理体系不成熟，资源整合难，经营压力大，因此在技术积累以及人才培养上与计划航天中的老院所仍有较大差距。但是长期来看，计划航天所漫长的决策流程以及相对高昂的研发费用必然会阻碍商业航天从质转量的过程，因此未来国内的商业航天领域一定是民企与国企融合发展的节奏。因为商业航天，自始自终，都是自顶向下设计，以及自底向上生长，两者逐渐接近、交融并放大后的产物。1.2.1.Star1ink,COTS计划输血下的产物美国商业航天的崛起绕不过CoTS计划，这也是美国从计划航天向商业行业转型的重要拐点之一。COTS计划（商业轨道运输服务计划，Commerciaiorbita1TransportationServices）在节省了政府财政预算的同时，也催化除了像SPaCeX这样的优秀企业。美国前总统小布什于2004年制定了美国太空探索政策，该政策呼吁在2023年重返月球，航天飞机也于2010年底退役。但是事实上，NASA在航天飞机退役后，自己手上已经没有将航天器运送至太空的能力了，市场上的德尔塔4和宇宙神5都是空军的，美国政府在NASA上投入的研制经费与之前比也少了很多。2005年NASA为了完成探索计划，在美国私营企业寻找能够满足国际空间站货运以及最终的载人需求。同时NASA还计划将在五年内拨款5亿美元，以刺激商业能力的发展，这既是COTS计划的雏形。COTS项目相当于一条纽带，将NASA内部沉淀几十年的技术成果和管理经验，通过这条纽带输送给参与项目的商业航天企业。在相关COTS计划合同里，NASA降低了相关技术指标难度，只用不到3页纸规定了几种载荷能力需求，而不再提出详细的技术指标要求；不再将承包商设计的系统收归政府，而是允许商业公司保留知识产权。NASA还会派遣各个中心的专家组成咨询团队，在出现特定问题时“随时待命”，提供最佳技术建议。不过作为代价的是，NASA要求商业公司分担CoTS系统开发和演示的费用，以降低NASA成本。如果说NASA最早采用的纯计划的计划模式，COTS计划则是一种全新的投资模式,它是计划航天和商业航天之间的混合架构。在这个政策下NASA成为了投资者而不是管理者，它给政策、给钱、也给技术，被支持的公司实现了从“传统分包商”到“新型商业合作伙伴的转变”。考虑到空间任务复杂性，NASA采用了标记里程碑节点的分段策略，商业公司先通过COTS证明具备能力，商业补给服务(CRS)用于购买发射服务，这个灵感来源于硅谷风险基金投资企业的方式。里程碑制度让NASA从一个行政性科研机构逐渐转型成一个监督任务、分期付款的“包工头”。在里程碑模式下，既能保证重大任务围绕国家意志展开，又让NASA的管理者们不用再陷入具体的研发过程中，同时还对承包商拥有更强的约束力。大多数里程碑节点都是技术性的，但也有一些财务的，如RPK提出了5亿美元融资活动就是一个财务里程碑。但RPK无法实现财务里程碑时，NASA终止了对RPK的节点付款和后续支持。SPaCeX连续取得了NASA80亿美元的资金支持和数不胜数的技术支持，为公司的发展提供了坚实的基础。COTS计划在2013年已经结束，此后NASA也接连推出了其他的计划，以进一步推动美国商业航天的发展。2008年NASA推出空间站“商业补给服务”(CRS),向商业公司竞争采购用于“国际空间站”后勤支持的轨道运输服务，2008年提供35亿美元，其中就有SPaCeX在绝境中的16亿美元。2010年,NASA推出“商业乘员计划”(CCP),以利用私营航天企业的力量为进出国际空间站提供安全、可靠和低成本的载人运输能力。我们认为COTS及其后续计划提出了明确的市场需求，并以真金白银投入和技术注入，是计划航天和纯商业航天之间的极佳过渡，是美国商业航天爆发的基础。CoTS市场力量控制着开发和运营成本，固定价格的里程碑付款最大程度地提高了控制成本的动机，并最大程度地减少了计划延迟，商业友好的知识产权/数据权和有限的终止责任鼓励了私人资本的投资，NASA购买运营服务的承诺大大提高了公司筹集资金的能力，直接促成成功将SPaCeXDragOn首次停泊到ISSo值得一提的是美国国家队研制的商业火箭项目最终执行效果都不好，可能与经费充足的国家立项项目比较，商业火箭在国家队不免边缘化。比如说SPACEX所使用的新型材料PICA-X成本只有传统防热罩材料PICA的1/10,NASA的工程师也早就知道改进路径，但却没有机制去实现。这是因为虽然工程师知道要用什么材料更省钱，但是航天设备设计中该用什么材料早就在预算和采购部门那里定死了，如果改变需要经过冗长繁复的审批流程，工程师们有心但却无力。能否成为国内的“COTS”计划？中国星网通信卫星采购招标启动。2023年，注册资本100亿元的中国卫星网络集团在雄安成立，其成立之初的目标在于发射1.3万颗低轨通信卫星，建设中国自己的巨型太空互联网星座。2023年，星网集团动作频繁，既启动卫星通信地面网络建设，又筹备商业火箭发射基地，2023年10月18日，中国星网网络系统研究院有限公司（星网子公司）发布通信卫星01/02中标公告。中标人包括中国空间技术研究院（航天五院）、上海微小卫星工程中心/中电科五十四所及银河航天，中国低轨卫星产业进入实质性加速阶段。除此之外，中国卫星网络集团有限公司的详细业务和开展计划，并未公开公布。但可以肯定的是，中国也开始认识到向市场输送经验和技术以及民企与国企融合发展的重要性。星网的成立将整合并加速我国现有的央企与民企资源，打造具有全球竞争力的“中国星网”。13.政策持续推动，商业小卫星产业前景光明在相关政策和民间资本的推动下，纯商业化的航天公司开始拥有了更多的成长机会。2014年国务院出台关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见，首次提出鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设；鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星，提供市场化、专业化服务；引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。2015年出台的国家民用空间基础设施中长期发展规划（20152025年）提出探索国家民用空间基础设施市场化、商业化发展新机制,支持和引导社会资本参与国家民用空间基础设施建设和应用开发。2019年的关于促进商业运载火箭规范有序发展的通知首次对商业运载火箭进行细则指导，将探空火箭、亚轨道发射纳入了统一的运载火箭管理体系之中，弥补了我国相关管理体系的缺漏，促进了民营的商业运载火箭公司的蓬勃发展。2023年，国务院发布2023中国的航天白皮书，首次提出在外空领域推动共建人类命运共同体,从外空全球治理、载人航天、深空探测、空间技术等多个方面规划了航天国际合作重点，为航天事业下一步发展指明方向。同时，各省市也纷纷响应国家号召，出台相应政策，推动本级内商用航天事业的发展。北京、上海依托自身的人才与技术积累，发展自身优势产业，努力争取形成产业聚集地。武汉、合肥、西安等省份发挥制造业优势，做强卫星上下游配套产业。海南依托全国唯一的商业航天发射场，发展火箭研发和商业卫星研制、卫星应用等高新技术产业。对比美国，我国小卫星的相关市场规模可达万亿。在国内政策的推动下，我国已有数十个小卫星星座的发射规划，整体数量超过千颗。不过值得注意的是，马斯克SPaCeX公司的星链计划目前已获得12000颗星链卫星的发射许可，最后组网完成后将达到42000颗卫星，如果中国也按照这个数量发射卫星，中国卫星相关的整个市场规模可能会到万亿以上，未来发展空间十分广阔。我们认为，在未来的5-10年内中国最终会有引领行业发展的商业航天公司，但不一定和SpaceX相同。航天行业对资源和技术要求极高，资金、设备、人才均大量集中在体制内，即使是其中最容易获得的人才资源，从脱离体制的那一天，在缺乏体制内配套服务的支持下，能力也很难完全施展。这也直接决定了商业航天初始定位不可能太高，只能逐渐当于计划航天有更大的目标后，商业卫星企业开始寻找低级目标和低端技术转移的市场去经营。商业航天发展初期是计划航天的