SpaceX：航天探索領域的黑馬，引領全球商業航天
SpaceX 改寫人類太空探索歷史
SpaceX 自成立以來不斷改寫人類太空探索歷史，最新估值為 333 億美元。SpaceX 由埃 隆·馬斯克（Elon Musk）於 2002 年創立，公司主要業務為火箭發動機、飛船和火箭的研 制、生產、發射服務。主要運載火箭有現役 Falcon 9、2010 年首次發射，Falcon Heavy、 2018 年首次發射；火箭發動機有現役梅林（Merlin 1D）及正在研製的猛禽（Raptor）；航 天飛船有 Dragon 及 Crewed Dragon，分別於 2010 年及 2018 年首飛。SpaceX 自成立以來， 不斷改寫人類探索太空的歷史，其最大特色與創新之處在於實現火箭的可回收與可復用， 並極大降低發射成本。2019 年至今，SpaceX 已累計融資逾 10 億美元；最新估值為 333 億美元。
52%：SpaceX 在全球商業發射市佔率高達 52%。SpaceX 於 2006 年完成 Falcon 1 的首 次發射，此後的十餘年間實現了快速的成長與超越，2018 年完成發射總計 21 次、 佔美國發射總數的 68%。根據 FAA（美國聯邦航空管理局）的最新數據統計，SpaceX 在全球商業發射市佔率高達 52%（按次數統計）。截至 2019/09/27，SpaceX 手持約 37 次的未來發射訂單，客戶包括 NASA、NRO、ADS、美國空軍及各國商業客戶。
6200 萬美元：獵鷹單次發射價格 6200 萬美元，重型獵鷹單次發射價格 9000 萬美元。SpaceX 通過火箭部件的標準化和通用化，以批量生產降低設計費用及生產成本。獵 鷹 Falcon 9 的發射報價遠低於同類型運載火箭，單次發射價格為 0.62 億美元，約為 Ariane 5 的 1/3；載重能力為 22.8 噸（LEO）、8.3 噸（GTO），與 Ariane 5 基本相當； 重型獵鷹 Falcon Heavy 的單次發射價格為 0.9 億美元，載重能力明顯強於其他箭體 （63.8 噸 LEO、26.7 噸 GTO），性價比遙遙領先。
26 枚：已累計實現 26 枚運載火箭助推器復用。助推火箭回收是運載火箭實現重複 使用的關鍵步驟，目前回收方法主要有傘降回收、垂直返回和帶翼飛回。SpaceX使用垂直返回的技術路線，並於 2016 年實現人類歷史上首次海上回收、2017 年成功 發射了回收利用的助推火箭。2017 年以來，SpaceX 已累計重複使用助推器 26 枚， 約佔已發射助推器總數的 47%。
探尋 SpaceX 成功要素
成功因素#1：國家安全需求的緊迫性倒逼美國大力發展商業火箭
美國商業航天的蓬勃發展起源於國家安全需求。隨著國家安全需求的緊迫性日益增加， 為擺脫對俄制發動機與俄羅斯載人飛船的依賴，倒逼美國大力發展商業火箭，湧現出 SpaceX、Blue Origin、Orbital 等新興火箭企業。
美國 ULA 公司完成商業發射訂單的 Atlas V 運載火箭使用俄制發動機 RD-180，烏克蘭危機後，美國頒布禁令，禁止從俄羅斯採購 RD-180 火箭發動機。為擺脫俄制發動 機的掣肘，美國不得不加大航天投入，研發美制發動機。目前，SpaceX 的現役 Falcon 9、Falcon Heavy 使用自研 Merlin-1D 液態煤油發動機；Raptor 將應用於下一代運載 火箭 BFR（即 Starship and Super Heavy）。由美國 Blue Origin 公司研發的美制發動機 BE-4將被應用於2021年首飛的Vulcan運載火箭，將取代現役火箭Atlas V和Delta IV。
另一方面，國際空間站（ISS）工作有序運行，而美國太空梭已於 2011 年全部退 役，美國只能高價購買俄羅斯聯盟號載人飛船的座位。2011 年以來，俄羅斯飛船座 位的單價大幅提升，此後逐年增加；2006~2018 年 NASA 已累計花費 33.7 億美元購 買座位。為擺脫對俄羅斯載人飛船的依賴，美國不得不加大對國內航天企業的支持 力度。2019 年 3 月，SpaceX 的載人龍飛船 Crew Dragon 首飛成功，標誌著美國恢復 了將人類送入太空的能力，將逐漸結束對俄羅斯聯盟號的空間運輸依賴。
成功因素#2：NASA、美國空軍的資金與技術支持
NASA、NGA、美國軍方等國家部門提出商業合作計劃、技術轉讓計劃，從資金、技術和 發射場資源等層面提供支持。
NASA 自 2006 年起開始提出 COTS、CRS、CCDev 等商業運輸貨物及商業載人航天計劃，並轉變合作模式，由購買設備轉變為購買服務：私營企業負責項目的運營，包 括設計、研發、製造、試驗、發射和運營管理等，而 NASA 僅負責進度、安全監管 等。
NASA 開放了阿波羅（Apollo）計劃的部分技術給 SpaceX，支持其獵鷹（Falcon）系 列火箭發動機的研發、測試。
美國空軍為 SpaceX 新一代液氧甲烷發動機 Raptor 的研製提供資金支持，根據預算， 美國軍方預計總投資額約 6139 萬美元，約為 SpaceX 總投資額的 1/3。
美國空軍還將裡根試驗中心發射場、范登堡空軍基地的 SLC-40 發射場提供給 SpaceX 用於發射「獵鷹」火箭。
成功因素#3：完善的空間立法為商業航天活動提供了法律保障
完善的空間立法為商業航天活動提供了法律保障。美國、歐洲各國政府為支持商業航天 的發展，制訂和頒布了一系列涉及航天發射、衛星通信、衛星導航、衛星遙感、載人航 天等領域的法案，支持並規範商業航天產業發展。
美國：2015 年美國通過了《商業航天發射競爭力法》，內容涵蓋商業航天發射、商 業遙感、外空資源探索與利用等方面，全面推進美國商業航天企業的科技創新，提 升國際競爭力。在商業遙感領域，美國先後四次修正法案，允許商業公司向市場銷 售的光學衛星圖像解析度由 1m 提高到 0.25m，顯著提升競爭力。
歐洲：2015 年，法國公布了系列商業航天投資舉措，以使本國企業能贏得低軌衛星 網際網路星座、新一代高解析度光學對地觀測衛星和靜地軌道高通量寬帶衛星的建造 合同，並將注意力轉向商業衛星4。2015 年英國發布《國家航天政策》，是英國首部 國家級航天政策，提出要依託卓越的科研成果，打造有競爭力的商業航天產業。
成功因素#4：企業家精神與高效的運營模式
成立初期屢敗屢戰，以低成本、高可靠的發展理念，佔領商業發射市場。馬斯克是一位 極具冒險精神的企業家，創立了 Paypal、Tesla 等新興企業。SpaceX 的前三次發射均以失 敗告終，但 SpaceX 屢敗屢戰，在第四次發射取得成功之時，也迎來 NASA 的 CRS 訂單。 馬斯克創立公司之初，即表示要將航天發射的成本降到美國政府經營所需費用的 1/10， 向空間運送物資和人員的風險也同步減少至以往的 1/10。目前，在商業發射市場，Falcon 9 發射費用為 6,200 萬美元/次，約為全球同類運載火箭發射費用的 1/3。隨著越來越多的 Falcon 9 火箭實現重複使用，以及 Falcon Heavy 的高密度發射，公司發射成本將進一步降 低。
其扁平化的高效組織管理模式、小而精的科研團隊，保證了研發工作的效率和質量。SpaceX 改變傳統航天生產模式（即將航天發動機、電子設備、導航系統、地面支持設備 等分系統由不同研製單位分別承擔的生產），以獨特的「矽谷模式」，獨自承擔絕大多數 火箭和飛船的設計、研發和生產的關鍵核心工作。通過一體化生產，更好地優化統籌生 產流程，建立了設計和生產團隊之間緊密快捷的反饋機制。採購方面，注重產品的通用 化、標準化，購買成熟技術和產品，零件採用全球貨架式採購模式，避免重複研發成本。
Starship、Starlink 引領航天產業趨勢
Starship 將開啟人類太空旅行新時代。SpaceX 的下一代運載火箭系統 Starship（即 Starship 與 Super Heavy，又稱 BFR）將使用下一代液氧甲烷火箭發動機 Raptor，Starship 定位於「太 空旅行」，將於 2023 年完成首次繞月飛行5；2022 年完成火星貨運，2024 年將人類送上 火星。據 FAA 預計，到 2022 年全球太空旅行市場將逾10 億美元。
布局衛星製造及應用，Starlink 正式開啟組網。SpaceX於 2015 年推出 Starlink 星座群計劃， 向下遊衛星產業拓展，擬通過 12,000 顆小衛星構建覆蓋全球的太空通信系統，為全球用 戶提供低延時的衛星寬帶網際網路服務。目前，該計劃已獲美國聯邦通信委員會（FCC）批 準，進入美國寬帶服務市場。2019 年 5 月，已發射首批組網衛星（60 顆），公司預計 2020s 中期完成組網；最快可於 2020 年開啟商用服務。
全球發射產業保持穩健增長
商業航天企業已累計融資逾 200 億美元，航天發射企業單筆融資金額較大
全球發射產業市場規模逾 60 億美元，近十年增長較為穩健。2018 年全球發射服務產業 規模達 62 億美元，同比增長 35%，2009~2018 年 CAGR 4%。2018 年全球發射次數總計 114 次，其中中國發射次數 39 次、位列榜首；美國發射次數 34 次（其中 21 次由 SpaceX 完成），位列第 2。
商業航天初創企業已累計融資逾 200 億美元，運載火箭企業單筆融資金額較大。2018 年， 全球航天初創企業融資金額總計約 32 億美元，運載火箭企業融資金額較大，其中 Blue Origin 的 7.5 億美元為單筆最大融資額，SpaceX 合計融資 7.37 億美元；我國星際榮耀與 藍箭航天在非美國地區初創企業中融資額排名靠前。2000~2018 年，全球航天初創企業 累計融資 217.8 億美元。
軟銀集團、高通等 2019 年投資 OneWeb 公司 12.5 億美元，OneWeb 累計融資額達 34 億美元。Google、SES、Liberty 等投資 O3b（Other3billion）累計已披露金額達 18.3 億美元。
騰訊繼 2016 年領投阿根廷微小衛星製造商 Satellogic 後，再次發力太空板塊。2017 年領投 Satellogic 的 B 輪融資，Satellogic 本輪共獲 2,700 萬美元融資。
全球主要運載火箭公司一覽：美歐企業主導市場
美國與歐洲是商業火箭市場領導者。根據 FAA 的全球商業發射數據統計，2017 年全球商 業發射市場以美國、歐洲為主，市場規模分別為 17.31、10.92 億美元。
美國：2013 年 SpaceX 以 0.56~0.62 億美元的低地球軌道（LEO）載荷單次發射價格 進入全球商業發射市場，打破了由法國阿里安（Arianespace）、美國聯合發射聯盟 （ULA）、俄羅斯國際發射服務公司（ILS）形成的壟斷局面。
歐洲：法國阿里安公司是世界上第一家商業性航天運輸公司，在全球商業發射市場 處於領先地位。
Arianespace：世界首家商業發射服務提供商
Arianespace 成立於 1980 年，總部位於法國，是世界上首家商業發射服務提供商，在全 球運載火箭市場佔據主導優勢。專門從事火箭生產、經營及發射業務，擁有世界領先的 發射火箭 Ariane 5。Ariane 5 是根據商業發射市場和近地軌道開發利用的需要研製的，主 要用於向地球同步軌道和太陽同步軌道發射各種衛星，截至目前，Ariane 5 型號運載火箭 已累計發射 102 次。2018 年實現營業總收入 13 億歐元，目前已獲得訂單金額總計 40 億 歐元，向 37 家客戶提供累計 52 次發射服務。
Arianespace 股東背景多元化，股東分布於歐洲十多個國家，Arianespace 的成功得益於 ESA 提出的各國合作發展的道路。ESA 主要機構分布在數個國家，總部位於巴黎，主要負責 作出重大政治決定；歐洲航天研究與技術中心位於荷蘭諾德韋克，主要承擔技術研發任 務；德國達姆施塔特的歐洲航天空間操作中心負責所有衛星操作及相應的地面設施；位 於義大利弗拉斯卡蒂的歐洲航天研究所，則主要負責使用來自空間的地球觀測數據進行 研究；德國科隆的歐洲航天員中心負責培訓「太空人」；西班牙馬德裡設有歐洲空間天文 中心。
ULA：戰略性調整公司架構，發力商業領域
美國聯合發射聯盟（United Launch Alliance，ULA）由洛克希德·馬丁公司和波音公司各 出資 50%成立於 2006 年 12 月，主要客戶有 NASA、美國軍方、商業衛星公司等。成立初 期，ULA 是美國政府及軍方唯一的航天發射服務商，平均每個月執行一次發射任務。2014 年 10 月，ULA 宣布進行人員和公司架構方面的重大調整，以降低發射成本，應對商業市 場競爭。此外，ULA 的下一代 Vulcan 火箭，覆蓋 GTO 軌道從 5 噸到 17 噸，比現役 Delta 4 高 30%，預計將於 2021 年實現首飛。
ULA 的商業戰略包括三個部分：多樣化業務組合，降低對軍用發射的依賴；削減企業各 環節的成本；產品定位於軍、民、商用市場。削減成本方面，ULA 的目標是持續地大幅 降低全企業的成本，設備降低 50%，供應鏈降低 40%，員工減少 30%。目前，Atlas 火箭 單次發射成本已從 1.84 億美元降至 1.35 億美元，約降低了 30%。
Blue Origin：亞軌道和發動機領域的新貴
Blue Origin 由亞馬遜公司創始人傑夫·貝索斯（Jeff Bezos）於 2000 年 9 月投資建立，Bezos 成立公司的初衷是希望建立太空旅館以及適合人類生活的太空城市。主要產品包括亞軌 道火箭、火箭發動機，2014 年開始向近地軌道空間發展。2015 年 11 月成功完成發射並 回收 New Shepard 亞軌道火箭，運載火箭達到 62 英裡（100.5 公裡）的高度，驗證了亞 軌道可重複運載技術。目前公司正在研製推力更大的 New Glenn 運載火箭，並與歐洲通 信衛星公司和 OneWeb 公司籤署了多項商業衛星發射合同。
Orbital ATK：軍火、火箭及空間站製造商
Orbital ATK 成立於 2015 年，由世界最大軍火製造商 Alliant Techsystems Inc（ATK）完成運 動槍械業務的分拆後，與火箭和空間系統製造商軌道科學公司（ORB）合併成立，是全 球領先的通信衛星和高解析度商業衛星行業領先供應商。合併後公司主要產品包括運載 火箭及相關系統、衛星及相關部件和服務、航空航天複合材料、戰術飛彈、精密武器、 武器系統和彈藥等。
我國商業火箭全景對比：競爭推動技術創新
官方規範文件出臺，規範與鼓勵並舉。2019 年，國防科工局與中央軍委裝備發展部發布 《關於促進商業運載火箭規範有序發展的通知》9，對我國商業運載火箭的科研與生產活 動進行規範，將促進商業運載火箭的健康有序發展。目前，國家航天法已通過立法計劃， 商業航天有關的要求也將納入到整體法規中，未來完善的空間立法將為商業航天活動提 供法律保障。
準入方面：從事商業運載火箭科研生產活動的企業需獲得武器裝備科研生產相關許 可。具體而言，企業在獲得科研許可後，可從事相關科研試驗、研發試製等活動； 獲得生產許可後，可從事相關產品生產製造等活動。
發射方面：企業在獲得發射許可（國防科工局）和通過專項審查（軍委裝備發展部） 後，可按程序執行發射試驗活動。具體而言，不入軌、亞軌道的發射及驗證活動需 在項目預定發射、試驗的 15 個工作日前，向管理部門進行通報；沒有太空飛行器入軌的 試驗驗證及發射試驗，可依託國家發射場或試驗場開展活動；入軌的發射任務須在 國家認可的航天發射場實施發射。
微納衛星星座的崛起有望倒逼我國商業火箭市場快速成長。微納衛星擁有低軌、觀測及 通信能力強、星座布局、數量龐大、單行體積小、功能密度大、成本低廉等特點，微納 衛星星座可以完成各種預設任務甚至大衛星難以完成的任務，擁有突出的應用優勢。2014 年以來微納衛星發展迅猛，全球近 3 年年均發射超過 100 顆微納衛星，佔據全球每年發 射太空飛行器的半壁江山。據 Euroconsult 最新報告預測，未來 10 年全球將發射超過 3,600顆微小衛星（包括皮、納、微、小）。微納衛星星座的快速發展將導致發射需求大幅提升， 有望倒逼我國商業火箭市場快速成長。
商業發射將成為國家發射的有益補充，市場競爭將進一步推動技術創新。商業發射將成 為國家發射的有益補充，市場競爭將進一步推動技術創新。目前我國從事商業運載火箭 活動的企業主要有藍箭、星際榮耀等，已從初創階段步入發射競爭階段。我們認為，未 來商業發射有望成為我國進入太空的有益補充，市場化的競爭將促進航天運輸系統技術 和產業創新，具有完備技術團隊與快速迭代能力、技術路線順應產業趨勢、擁有完善供 應鏈與生產保障能力、順應市場發射需求的企業有望成長為我國商業火箭市場的領頭羊。 低軌衛星發展與火箭商業化相互促進、相輔相成。
技術參數對比
民營火箭公司主攻液體發動機，最快將於 2020 年再次進行入軌發射。火箭發動機是運載 火箭的關鍵部件，約佔運載火箭總成本的 30%。根據推進劑不同，可分為固體發動機與 液體發動機。我國民營企業中，藍箭航天最為領先：「天鵲」（80t 推力）於 2019 年 7 月 成功完成 100%推力 100 秒試車，成為國內首臺、世界第三臺完成全系統試車考核的百噸 級推力液氧甲烷火箭發動機，將用於朱雀 2 號火箭；星際榮耀的焦點 1 號（液氧甲烷； 15t 推力）於 2019 年 7 月完成整機 200 秒長程試車，將用於雙曲線 2 號；焦點 2 號（百 噸級推力）將用於雙曲線 3 號；深藍航天的雷霆 1（液氧煤油）已完成燃氣發生器點火試車；零壹空間已完成液體姿軌控動力系統熱試車試驗，鮫系列助推固體發動機試車成 功；九州雲箭、星河動力、星途探索等也均有相關進展。
固體發動機具有易實現大推力、可靠性高、發射操作簡單、使用維護方便等優點， 在各國航天發射中發揮著重要作用；但固體發動機比衝小、工作時間短、推力不 易控制，重複啟動困難。液體火箭發動機具有比衝高、推力可調、可多次啟動等 優點。當前，固體火箭發動機正在向著大型化、大推力的方向發展；
液體發動機向著提高運載能力、使用壽命、可靠性、適應性的方向發展。目前，SpaceX 的 Falcon 9 及 Falcon Heavy 均使用兩級液氧煤油發動機 Merlin-1D，在研發動機 Raptor 將使用液氧甲烷為推進劑。
運載火箭：星際榮耀實現入軌發射零的突破，未來仍任重道遠。SpaceX 是全球領先的商 業航天發射公司，Falcon 9 中型可復用火箭（總長 70m、直徑 3.7m）發射價格為 6200 萬 美元，Falcon Heavy 重型可復用火箭（總長 70m、總寬 12.2m）發射價格為 9000 萬美元， 均已成功發射並實現一級推進器和整流罩的回收。我國民營企業中，星際榮耀的雙曲線 1 號小型固體火箭（總長 20m、直徑 1.4m）於 2019 年 7 月成功實施入軌發射，實現中國 民營火箭零的突破；雙曲線 2 號液體火箭（總長 38m、直徑 2.5m）計劃 2021 年首飛。 藍箭航天的朱雀 1 號是我國首枚發射的民營運載火箭（但衛星未能入軌）；全自主研發、 具備自主智慧財產權的朱雀 2 號中型液體火箭（總長 48.8m、直徑 3.35m）計劃 2020 年首 飛，未來可拓展為可復用火箭。中美對比不難看出，我國民營火箭仍有較大提升空間。
創始團隊對比
初創民營企業以相關專業背景的團隊為主。星際榮耀創始人為航天體系內出身，直接參 與運載火箭設計與研製；團隊成員擁有較為豐富的運載火箭研製經歷。藍箭航天、零壹 空間創始人均為理工與金融複合背景，其中藍箭航天的聯合創始人及關鍵技術人員參與 運載火箭的研製，零壹空間的團隊成員主要來自航天科技集團、航天科工集團等。深藍 航天創始人為專業工科背景，九州雲箭研發團隊擁有多年液體火箭研製經驗。
歷次融資對比
星際榮耀、藍箭航天、零壹空間已累計融資逾億元。根據各公司官網、36 氪新聞報導， 星際榮耀、藍箭航天、零壹空間已累計融資上億元，其中星際榮耀約 7 億元以上（A++ 輪），藍箭航天約 8 億元以上（B+輪），零壹空間約 3 億元（B 輪）。
（報告觀點屬於原作者，僅供參考。報告來源/作者：中金公司）
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