“# 商业航天中美对比:美国全链引领,中国加速崛起--商业航天系列五 ## 摘要: 全球商业航天竞争转向全产业链综合实力比拼,美、中稳居全球第一梯队。两国在火箭发射频次、在轨卫星规模上显著领先其他国家。美国依托SpaceX等龙头企业实现全链条优势,星链率先跑通低轨卫星互联网商业模式,并前瞻布局太空算力等新兴方向。中国在火箭可回收领域已有实际突破,后续将逐步进入可复用降本阶段及卫星加速组网阶段。随着低轨轨道与频谱资源争夺日趋激烈,商业航天已成为全球战略博弈与国际竞争的重要环节。 产业链综合来看,美国以 SpaceX 为代表形成上下游一体化布局,中国各环节形成…”
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# 商业航天中美对比:美国全链引领,中国加速崛起--商业航天系列五 ## 摘要: 全球商业航天竞争转向全产业链综合实力比拼,美、中稳居全球第一梯队。两国在火箭发射频次、在轨卫星规模上显著领先其他国家。美国依托SpaceX等龙头企业实现全链条优势,星链率先跑通低轨卫星互联网商业模式,并前瞻布局太空算力等新兴方向。中国在火箭可回收领域已有实际突破,后续将逐步进入可复用降本阶段及卫星加速组网阶段。随着低轨轨道与频谱资源争夺日趋激烈,商业航天已成为全球战略博弈与国际竞争的重要环节。 产业链综合来看,美国以 SpaceX 为代表形成上下游一体化布局,中国各环节形成分工布局。SpaceX 实现从火箭、卫星到运营服务一体化布局,星链已成为 SpaceX 最主要的利润来源,为星舰的持续发射和太空算力布局提供了现金流基础。中国商业航天产业链各环节均有不同的参与者,形成火箭、卫星制造、基础设施及终端运营分工协作的产业生态模式。 火箭、卫星、基础设施、终端应用四大环节,美国整体具备领先优势,中国各环节在加速崛起。 1) 火箭环节:美国依托 SpaceX 的优势在大推力可复用技术领先。美国具备大推力、高频次发射、低成本复用优势,年度发射次数、轨道投送质量方面领先;中国国家队与民营箭企同步发展,近年技术迭代速度显著加快,已实现海上网系及陆地可回收。后续中国在可复用火箭的降本逻辑验证后,将进入常态化发射阶段,有望缩小中美火箭发射能力与成本差距。 2) 卫星环节:美国优势在形成制造、发射部署、星座运营和商业服务的完整链条。中国正在加快从星座建设向网络运营发展,未来有望进一步提升卫星批量生产后的部署效率,提升太阳翼、星间激光通讯终端、霍尔电推等关键零部件制造和降本的能力,完善星箭协同、测运控体系、网络调度和商业服务等环节。 3) 基础设施环节:美国优势在全链条体系支撑长期、高频、低成本地完成商业火箭发射和在轨运营。中国正在扩大建设商业发射场,未来重点方向还包括提高发射场周转效率、完善空域海域协调机制、建设火箭回收基础设施、统一商业测运控接口,并提升全球地面站的可用性。另外,中国也在探索海上发射场等模式,有望实现弯道超车。 4)终端应用环节:美国卫星互联网已实现大规模商业应用。美国卫星通信需求基础更深厚、终端渗透更高、商业闭环更成熟,星座能力已经转化为千万级订阅用户。中国卫星通信主要立足于行业应用及海外市场,后续应重点拓展海事、民航等国内行业级场景,并拓展“一带一路”沿线的非洲、中亚、东南亚群岛及中东市场,将组网能力更快转化为行业客户和海外市场规模,形成稳定商业闭环。 投融资方面,火箭可回收的突破和应用终端闭环,带动过去10余年来全球投融资规模扩张,形成美国领跑、中国紧随的格局。从资本市场角度看,美国凭借成熟的商业航天产业生态与体量庞大的全球资本供给,大额融资与产业整合更为频繁,多家头部企业完成IPO上市,且SpaceX资本化过程充分体现估值提升来源于卫星星座大规模部署。中国商业航天投资活跃度稳步抬升,初创项目储备充足,大额资金逐步向中后期头部企业集中,火箭、卫星赛道已经形成多层次上市储备梯队。 风险提示:可复用火箭降本节奏不及预期;卫星互联网组网进度与商业化落地缓慢;关键零部件突破和成本下降不及预期。 ## 产业研究中心 周天乐(分析师) 0755-23976003 zhoutianle@gtht.com 登记编号 S0880520010003 张涵(分析师) 0755-23976666 zhanghan5@gtht.com 登记编号 S0880526070011 ## 往期回顾 6G: 迈向万物智联,重构智能经济网络底座 2026.09.26 中美对比研究:中国主导硬件供应链,美国引领具身模型创新——人形机器人系列(二) 2026.09.22 并购启新程,产业开新局—从中美周期对比、全球龙头实践看中国并购市场机遇 2026.09.22 华为 vs 英伟达——中美 AI 基建液冷生态对比 2026.09.20 票根经济(2):荧光棒的溢出效应 2026.09.20 ## 目录 1. 全球商业航天产业概览....3 2. 中美产业链布局全景对比....7 2.1. 美国:SpaceX 为代表形成上下游一体化布局....7 2.2. 中国:产业链各环节形成分工布局....8 3. 中美火箭技术与发射能力对比....10 3.1. 美国火箭技术起步早且技术成熟,中国则于近年快速发展....10 3.2. 美国年发射能力显著强于中国,且发射成本更低....12 3.3. 中美均主要采用动力垂直回收,根据技术情况采用不同捕获方式....12 3.4. 中美火箭推进剂选择根据任务需求决定....14 3.5. 美国火箭发动机向高性能与高集成度演进,中国快速追赶....14 4. 中美卫星制造与星座组网对比....16 4.1. 美国星座部署规模领先,中国进入密集组网期....16 4.2. 美国卫星批产能力成熟,中国规模产能加快落地....17 4.3. 美国星箭适配到轨道部署流程成熟,中国协同效率仍待提升....17 4.4. 美国空间网络趋成熟,中国星间互联进入规模验证....19 5. 中美发射基础设施与测控对比....21 5.1. 美国发射场址和运营主体多元,中国推进商业化并探索海上发射场..21 5.2. 美国发射系统效率优势在于全流程打通,中国需推进标准化流程....23 5.3. 测控与中继体系方面,美国服务化更强,中国工程体系完整....25 5.4. 商业测运控与地面站正从定制化走向标准化....26 6. 中美终端应用与商业模式对比....27 6.1. 美国本土宽带替代需求较强,中国本土补充与海外增量需求更突出..27 6.2. 美国已形成卫星通信规模化商用,中国行业应用进入商用验证....29 6.3. 太空算力方面美国服务化探索领先,中国应用持续拓展....30 6.4. 美国商业模式体系成熟,中国卫星互联网商业化仍在探索....31 7. 中美投融资与资本市场对比....33 7.1. 投融资规模美国领跑、中国次之,火箭和卫星为最活跃赛道....33 7.2. 中国资本向行业头部聚集,形成多层次上市储备梯队....34 7.3. 美国头部企业已完成 IPO,行业证券化程度高....36 8. 总结与展望....39 9. 风险提示....39 ## 1. 全球商业航天产业概览 中美两国是全球商业航天产业主要的参与者,产业竞争进入产业链综合能力比拼阶段。美国商业航天以SpaceX为代表,集聚蓝色起源、ULA、RocketLab等;中国商业航天形成“五大星座、六大箭企”格局,包括中国星网、千帆星座等大型星座,涵盖蓝箭航天、天兵科技、星河动力、星际荣耀、中科宇航等商业火箭企业。美国商业航天掌握关键核心技术,包括可重复使用火箭海上回收、一箭多星高密度组网、平板式卫星批量制造等,通过八爪鱼式机器人、星间链路通讯等前沿方向,形成全链条商业化技术壁垒;中国则在一箭多星、柔性太阳翼等领域实现全球领先。火箭回收技术的突破也进一步提高了商业航天的入场门槛。2015年SpaceX首次实现一级火箭回收,历经数次草蜢火箭实验,使得火箭回收取得阶段性突破;2025年蓝色起源成功实现一级火箭回收,打破SpaceX垄断局面。2026年8月中国首次实现一子级陆地回收,蓝箭航天朱雀三号遥二运载火箭发射升空并成功完成陆地回收,标志着我国可重复使用火箭技术取得重大突破。 表 1: 2024 年全球火箭发射,美国和中国处于领先地位 国家 发射次数 完全成功率(%) 备注 美国 166 99% 1次失败 中国 69 96% 3次失败 俄罗斯 17 100% 日本 7 71% 2次失败 印度 5 100% 欧洲 4 100% 伊朗 4 100% 数据来源:spacelive,国泰海通证券研究 表 2: 2025 年全球火箭发射, 美国和中国处于领先地位 国家 发射次数 完全成功率(%) 备注 美国 210 98% 4次失败 中国 93 97% 3次失败 俄罗斯 17 100% 欧洲 8 88% 1次失败 印度 5 80% 1次失败 日本 4 75% 1次失败 韩国 2 50% 1次失败 以色列 1 100% 数据来源:spacelive,国泰海通证券研究 美国活跃卫星数量领先全球,中国的卫星发射频率逐渐加快,追赶动力充足。美国是拥有在轨卫星数量最多国家,截至2026年8月17日,全球共有19237颗在轨运营卫星,其中美国13547颗( $70\%$ ),俄罗斯1627颗( $8\%$ ),中国1298颗( $7\%$ ),美国在轨卫星数量在全球绝对领先,且是中国卫星数量的10倍。与此同时,中国卫星发射频率正在逐步提高,且已于2024年在发射增速上实现反超,是目前有潜力追赶美国的国家。中国卫星发射数量从2020年的70颗增长至2024年的188颗,成为全球除美国外发射增速最快的国家。 表 3: 各国在轨卫星数量,美国大幅领先于世界其他国家 国家/机构 有效卫星 (颗) 占比 (%) 国家/机构 有效卫星 (颗) 占比 (%) 美国 13547 70.42 意大利 92 0.48 独联体 1627 8.46 GlobalStar 84 0.44 中国 1298 6.75 欧洲卫星 公司 78 0.41 英国 726 3.77 加拿大 75 0.39 日本 236 1.23 欧洲通信 卫星组织 62 0.32 法国 132 0.69 轨道通信 卫星 58 0.30 欧洲航天局 114 0.59 韩国 56 0.29 印度 114 0.59 西班牙 56 0.29 德国 102 0.53 澳大利亚 42 0.22 国际通信卫 星组织 92 0.48 总计 19237 100 数据来源:space-track.org,国泰海通证券研究 图 1: 中国发射卫星数量正追赶,但离美国差距仍明显  数据来源:space-track.org,国泰海通证券研究,注:独立国家联合体主要为俄罗斯 SpaceX 率先验证低轨卫星互联网商业模式可行性,带动全球进入卫星发射高峰期。自 2020 年以来全球卫星发射进入高峰期,2022 年全球航天产业规模达到约 3840 亿美元,其中全球卫星产业规模占航天产业的 73%,达 2811 亿美元。截至 2026 年 2 月 SpaceX 用户已突破 1000 万,发射卫星数量超过 1.1 万颗,在轨 9800 颗,8500 颗在运营,其模式验证了卫星互联网的商业模式可行性。SpaceX 的资本化进程为全球商业航天企业提供示范路径,在 2026 年 2 月并购 xAI 后,6 月完成 IPO,发行市值 1.77 万亿美元,募资约 750 亿美元,成为历史最大 IPO。此外,SpaceX 加快拓展太空算力领域星座建设,2026 年初向美国联邦通信委员会提交了建设“轨道数据中心”的规划,已经开始布局百万级太空算力星座,计划利用星舰的超大运力,在低轨部署高达 100 万颗搭载 AI 芯片的算力卫星,太空算力有望成为 SpaceX 下一阶段的重要增量市场。 图 2: 2019 年后全球卫星发射的快速增加主要由于 SpaceX 星链星座的快速组网  数据来源:BryceTech,《Smallsats by the Numbers 2023》,国泰海通证券研究 表 4: SpaceX 近年营收与市值实现跨越式增长 年份 总营收 净利润 估值/市值 2023年 103.87亿美元 亏损46.28亿美元 约1500亿美元 2024年 140.15亿美元 7.91亿美元 约3500亿美元 2025年 186.74亿美元 亏损49.37亿美元 约4000亿美元 2026年H1 125.08亿美元 亏损48.17亿美元 IPO1.77万亿美元 数据来源:WIND,spacexstockinvestor,国泰海通证券研究 低轨空间频段资源日益短缺,抢占优质频段具备重要战略意义。据ITU规定,空间卫星的频谱和轨道资源采用“先占先得”原则,各星座计划需要尽快组网抢占轨道,当前Ka、Ku轨道资源日趋紧张,“发射多、发射快、快速组建星座网”已成为全球卫星公司发展纲领。美国组网规划与进度均领先,星链计划预测将在2032年突破4万颗卫星,后来者将会面临极被动局面。 表 5: Ku、Ka 频段正被激烈抢占,Q/V 频段开始受到关注 频段 频率范围 使用情况 L 1-2GHz 资源几乎殆尽;主要用于地面移动通信、卫星定位、卫星移动通信及卫星测控链路等 S 2-4GHz 资源几乎殆尽;主要用于气象雷达、船用雷达、卫星定位、卫星移动通信及卫星测控链路等 C 4-8GHz 随着地面通信业务的发展,被侵占严重,已近饱和;主要用于雷达、地面通信、卫星固定业务通信等 X 8-12GHz 通常被政府和军方占用;主要用于雷达、地面通信、卫星固定业务通信等 Ku 12-18GHz 已近饱和;主要用于卫星通信,支持互联网接入 Ka 26.5-40GHz 正在被大量使用;主要用于卫星通信,支持互联网接入 Q/V 36-46GHz 开始进入商业卫星通信领域 46-75GHz 太赫兹 0.1-10THz 正在开发 数据来源:《低轨卫星通信网络领域国际竞争:态势、动因及参与策略》(吴奇龙等),国泰海通证券研究 图 3: 2029 年全球低轨 LEO 卫星布局,美国领先  数据来源:赛迪顾问,国泰海通证券研究 图 4: 预测 SpaceX 在轨卫星数量将在 2032 年突破 4 万颗  数据来源:《星链计划卫星网络资料申报情况分析》(杨文翰等),国泰海通证券研究 天地一体化的大带宽通信网络是下一代通信发展的主要方向。单纯依赖地面基站难以实现海洋、航空、偏远地区及全球移动场景的连续覆盖,而卫星通信具备广域覆盖优势,两者融合能够兼顾地面网络的大容量与卫星网络的广覆盖能力。未来移动通信系统将从业务、体制、频谱、系统等不同层次进行融合,构建天地一体化通信系统,实现全球无缝立体覆盖。 图 5: 天地一体化通信网络具有明显的多重覆盖和异质异构的特征  数据来源:《天地一体化技术探索与实践2.0白皮书》未来移动通信论坛 6G 网络将推动通信覆盖由地面二维向空天地三维拓展,商业航天成为补齐全球立体通信能力的重要基础设施。6G 网络在构建空天地一体化连接至关重要。6G 将融合地面基站、中高空飞行器、卫星等各类网络节点,实现空天地网络融合与全球无缝覆盖。6G 通信市场前景广阔,据 MarketResearchFuture 预计,2040 年全球 6G 市场规模有望超过 3400 亿美元,期间 CAGR 达到 58.1%。6G 与卫星融合主要通过卫星作为回传链路、卫星手机直连、以及卫星承载 6G 网络和业务能力这三种方式。2024年9月中国电信已宣布可使用手机直连卫星业务,功能费为每月10元,含2分钟卫星通话,拨打、接听国内电话平均每分钟9元,发送短信每条5元,接收免费。手机直连卫星降低了传统卫星通信对专用终端的依赖,为未来6G时代卫星通信向大众用户规模化渗透提供基础。 图 6: 6G 移动通信市场终端连接数增长潜力大 6G终端连接数(亿台) 2022 34 2040E 1216 2030E 184 数据来源:《6G典型场景和关键能力白皮书》信通院,《中国电信6G白皮书》,国泰海通证券研究 图 7: 面向 6G 移动通信市场月均流量增长潜力大  数据来源:《6G典型场景和关键能力白皮书》信通院,《中国电信6G白皮书》,国泰海通证券研究 表 6: 三大运营商积极部署 6G 通信网络 中国电信 中国联通 中国移动 网路架构 正在体系化开展6G智简网络架构创新研究 提出数智服务使能平台架构,资源层、功能层、管控层和服务层 提出“三体四层五面”6G网络架构 专利 在3GPP参与超级上行、覆盖增强、解调性能、共建共享、多网协同等标准工作 申请专利百余项 申请6G专利500余件、牵头40个标准项目 进度 提出了6G卫星通信网络总体架构,具备“天地一体”通信能力,在星地融合的研究方向,牵头国家项目“6G卫星通信接入组网技术”,提出以地面网络技术带动卫星通信发展的后向兼容思路 牵头成立毫米波太赫兹联合创新中心,与华为、银河航天在6G领域联手布局空天地一体化 发布“天行者低空经济先驱行动计划” 数据来源:C114,中国经济网,国泰海通证券研究 ## 2. 中美产业链布局全景对比 火箭、卫星、地面设施、卫星互联网是商业航天四大核心环节。火箭将卫星送入轨道;卫星实现通信、遥感等商业化功能;地面设施负责地面终端与卫星之间的通信;卫星互联网为全球用户提供高带宽、灵活便捷的互联网接入服务。 产业链差异方面,美国以 SpaceX 为代表形成上下游一体化布局,中国产业链各环节形成分工布局。SpaceX 实现从火箭、卫星到运营服务一体化布局,星链验证了全球低轨卫星互联网的商业模式,已成为 SpaceX 最主要的利润来源,为星舰持续发射提供了现金流基础。中国商业航天产业链各环节有不同的参与者,火箭、卫星及运营形成分工的产业链模式。 图 8: 商业航天产业链包括上游原材料与组件,中游火箭、卫星、地面设施及卫星发射服务,下游卫星运营和应用服务  数据来源:国泰海通证券研究 ## 2.1. 美国:SpaceX 为代表形成上下游一体化布局 美国商业航天产业链的特点是 SpaceX 一体化布局火箭、卫星、运营服务等环节。在火箭制造方面,SpaceX 代表性产品包括猎鹰和星舰,覆盖设计、总装和发射环节,并自研猛禽液体发动机;在卫星制造方面,SpaceX 自建产线批量生产星链卫星,相控阵天线、星间激光链路等核心部件也以自研为主;在星座运营方面,SpaceX 通过星链直接向用户销售卫星互联网服务,用户规模已经到千万级。SpaceX 一体化布局的重要优势是能通过卫星互联网业务作为利润来源,支撑火箭发射与太空算力等环节的资金投入。 此外,美国商业航天产业链各环节也有众多企业参与。上游材料和元器件环节,包括Hexcel、Howmet、Microchip等企业。中游火箭与卫星制造等环节,既包括SpaceX、RocketLab等商业火箭公司,也包括洛克希德·马丁、波音等综合性航空航天企业参与。下游卫星运营与应用是产业链利润中心,已形成多元服务形态。SpaceX星链以个人宽带订阅为基础,覆盖航空、海事、政府等高价值客户,将星座运营和终端服务连成一体;铱星、Viasat等企业聚焦于专业通信和固定宽带;行星实验室等企业则基于遥感星座向全球客户提供数据服务;除此之外,商业空间站、载人月球与深空等方向也有企业布局。 图 9: 美国商业航天产业链图谱  数据来源:国泰海通证券研究 ## 2.2. 中国:产业链各环节形成分工布局 中国产业链各环节形成分工布局,民营企业和国家队共同参与。上游材料和元器件包括钢研高纳、斯瑞新材、华达科技、航宇微等企业,以及九丰特气等特燃特气企业。火箭制造环节的参与者包括民营商业火箭企业和国家队两大类型,民营企业包括蓝箭航天、天兵科技、星际荣耀等,国家队商业火箭参与者包括中国商火、长征火箭等。卫星制造环节正在从过去的定制级,转向标准化平台、模块化设计的工业级生产。银河航天、格思航天、长光卫星等企业覆盖卫星总体设计、平台及载荷制造;相控阵天线、星间激光链路等核心部件参与者包括上海瀚讯、臻镭科技等企业。下游环节中,中国星网、垣信卫星、中国卫通是卫星运营的主要参与者,应用环节包括通信、导航、遥感及太空算力等细分领域,其中以卫星互联网为主要应用领域。 图 10: 中国商业航天产业链图谱  数据来源:国泰海通证券研究 图 11: 中国商业航天产业链图谱(续)  数据来源:国泰海通证券研究 ## 3. 中美火箭技术与发射能力对比 火箭技术目前美国领先,中国正加速追赶。中美火箭产业在技术成熟度、商业化能力、发射效能与成本控制上仍存在差距,同时形成了各具特色的技术发展路径。美国依托成熟的商业航天体系,可复用火箭技术已完成长期工程验证与规模化商业落地,具备超大运力、高频次发射、低成本复用的核心优势,年度发射次数、轨道投送质量大幅领先中国,且产业扩张速度更快,行业差距存在持续拉大的趋势。美国火箭产业核心壁垒体现在先进发动机循环技术、成熟的火箭复用运营体系与SpaceX极致的工业化降本能力。 中国航天采用国家队与民营商业箭企并行模式,近年来技术迭代速度显著加快,目前已实现可回收。2026年中国已实现火箭海上网系回收、陆地回收等关键技术突破。在技术路线上,中美均以动力垂直回收为主流方案、适配低成本复用趋势,但着陆方式存在差异。美国从传统着陆腿回收向塔架高效回收升级,国内则以海上网系回收、陆上着陆腿回收并行推进。推进剂与发动机领域,国内液氧煤油、液氧甲烷技术并行发展,但发动机循环方式、推力与比冲性能仍弱于美国全流量补燃循环的先进机型,叠加复用降本尚未验证成熟,导致国内火箭发射成本仍显著高于美国,高频次、低成本的商业化发射能力存在短板。整体来看,国内火箭技术已完成从一次性火箭到可复用火箭的跨越,正处于可复用火箭降本的验证阶段,后续复用火箭的常态化运营将成为缩小中美航天发射能力与成本差距的关键。 ## 3.1. 美国火箭技术起步早且技术成熟,中国则于近年快速发展 美国火箭技术以商业公司为主导,运力高且复用技术成熟,中国火箭技术国家队与商业公司并行发展,已具备可回收技术。美国火箭以商业公司火箭为代表,如SpaceX的猎鹰系列、星舰等,其余商业公司如Blue Origin,Rocket Lab等也在积极发展自身火箭技术。美国火箭LEO运力覆盖区间广,最大运力可达150t,且普遍围绕一级回收或完全复用设计展开,其中SpaceX已拥有成熟的复用技术,其他商业公司同样在积极进行技术迭代。中国火箭技术以国家队与商业公司双轨模式实现快速追赶,LEO运力在8-22t级之间,已具备海上网系回收与陆地回收两类可回收技术能力,进入复用降本验证阶段。 表 7: 美国火箭技术以商业公司主导, 运力高且复用成熟, 中国火箭技术国家队与商业公司并行发展, 已实现可回收 猎鹰9号 猎鹰重型 星舰V3 New Glenn Electron Neutron 朱雀三号 天龙三号 智神星一号 长征十号乙 国家 美国 中国 公司 SpaceX SpaceX SpaceX Blue Origin Rocket Lab Rocket Lab 蓝箭航天 天兵科技 星河动力 中国航天科技集团 首飞成功时间 2010/6 2018/2 2026/5 2025/1 2018/1 待首飞 2025/12 2026/4首飞失败 2026/9 2026/7 推进剂 液氧煤油 液氧煤油 液氧甲烷 一级液氧/液态甲烷,二级液氧/液氢 液氧煤油 液氧甲烷 液氧甲烷 液氧煤油 液氧煤油 一级液氧煤油;二级液氧甲烷 高度 70m 70m 124m 98m 18m 43m 76.6m 72m - 63m 直径/外廓直径 3.7m 12.2m 9m 7m 1.2m 7m;整流罩5m 4.5m 3.8m 箭体3.35m/整流罩5.2m 5m 起飞推力 7607kN 22819kN 约 8240tf 7台 BE-4,每台 640000lbf /2846kN 190kN 1485000l bf 900t 855t 约 350t - LEO运力 22.8t 63.8t 100+t 45t 300kg 13t 21.3t 17-22t 7t 16t(可复用模式) 一级发动机 9台 Merlin 27台 Merlin 33台 Raptor 7台 BE-4 9台 Rutherford 9台 Archimedes 9台天鹊系列发动机 9台 TH-12 7台苍穹50 - 可复用性 一级可复用 助推器/一级芯级可回收复用 完全可重复使用设计 一级可重复使用 具备回收/复用能力的小型火箭 一级及整流罩可复用设计 一级可重复使用 一级可重复使用 一级可重复使用 一级可重复使用;海上平台网系回收 设计复用次数 - - - 一级至少25次 - - 不少于20次 不少于20次 不少于25次 - 数据来源:《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》(朱雄峰等),齐鲁未来产业,航天界,中国工程科学,腾讯科技,每日经济新闻,中国航天,央视网,BlueOrigin官网,RocketLab官网,蓝箭航天官网,space.com,天兵科技官网,界面新闻,星河动力官网,央视网,中国经济网,国泰海通证券研究 美国可复用火箭已进入常态化商业运营,中国近年来发展迅速。美国 SpaceX 自2012年草蜢验证起,仅用数年便实现猎鹰9一级回收与复飞,随后在回收方式、复用次数和周转效率上实现突破,截至2026年7月,SpaceX猎鹰9/猎鹰重型已完成600次以上助推器着陆,其一级回收已进入常态化商业运营,单枚猎鹰9助推器最高已达到36次飞行。其他企业也于近几年开始火箭复用技术验证,其中蓝色起源在2025年实现海上着陆回收。2021年后中国商业航天参与者积极推进各类型的回收试验,技术发展迅速,长征十号乙在2026年2月成功完成了海上一子级试验箭受控溅落实验,7月首次成功实现海上网系一级回收,8月蓝箭朱雀三号遥二运载火箭首次实现一子级陆地可控回收,体现了较快的技术追赶能力。 图12:美国自2012年起发展火箭复用技术,当前已进入常态化商业运营阶段,而中国则在近几年快速发展  数据来源:大众科学,澎湃新闻,快科技,中国指挥与控制学会,中国载人航天工程网,观察者网,BlueOrigin 官网,space.com,深蓝航天官网,IT 之家,星际荣耀官网,蓝箭航天官网,中国经济网,新华网,国泰海通证券研究 ## 3.2. 美国年发射能力显著强于中国,且发射成本更低 美国航天发射能力已形成显著优势,且中美差距存在进一步扩大的趋势。从年发射次数看,近年来美国凭借商业航天体系快速扩张,发射规模持续领先,近三年美国年发射次数约为中国的2倍。从增长趋势看,2023—2025年美国发射次数由116次增长至210次,增幅约 $81\%$ ,而中国同期由67次增长至93次,增幅约 $39\%$ 美国扩张速度明显更快。其中,SpaceX猎鹰9已成为全球发射能力增长的核心驱动力,2025年单一型号发射次数占全球总量约 $50\%$ 。相比之下,中国虽然保持稳定增长,但商业化发射规模、重复使用能力和高频发射能力仍存在差距。 年投送质量差距进一步放大,反映出中美运载火箭技术代际差距。相比发射次数差距,双方在有效载荷投送能力上的差距更为明显,近三年美国年投送质量约为中国的8—10倍,且差距呈扩大趋势。2023—2025年,美国年投送质量由1306吨提升至2770吨,增长约 $112\%$ ,而中国由约100吨增长至约300吨,增长约 $200\%$ 但规模仍为美国十分之一。造成差距的核心原因为运载火箭技术路线差异,SpaceX依靠第四代重复使用运载火箭猎鹰9实现高可靠、低成本和高频次发射;而中国当前主力火箭仍以第二、第三代一次性运载火箭为主,单次运载能力和重复使用能力存在明显不足。因此,中美航天发射能力差距表面体现为发射数量和投送规模差距,本质上是运载火箭技术代差及商业航天体系成熟度差距。 火箭平均成本随复用次数增加而下降,中国火箭因缺乏复用能力导致发射价格高于美国。以长征二号丁为例,单位载荷发射服务价格约2.82万元/kg;猎鹰9一次性发射版本单位载荷发射服务价格约2.28万元/kg,造价层面火箭成本差距不大。但若按猎鹰9回收发射测算,随一子级复用次数逐渐增加,猎鹰9的平均发射单位价格可降至约0.87万元/kg,此时中国价格比之高约 $224\%$ ,因此中美差距的关键在于复用技术。后续若长征十号乙/丙、朱雀三号等复用型号进入稳定运营,单位入轨成本有望明显下降。 表 8: 中国火箭因缺乏复用能力, 发射成本高于美国火箭 项目 长征二号丁 猎鹰9一次性发射 猎鹰9回收发射 设计运力 4t 22t 17.4t 发射服务总价 1.13亿元人民币 6975万美元 2100万美元(测算) 单位载荷发射服务价格 2.82万元/kg 2.28万元/kg 0.87万元/kg 我国价格高出比例 — 24% 224% 数据来源:《关于运载火箭发射价格的调研与分析》(吴星宇),国泰海通证券研究 ## 3.3. 中美均主要采用动力垂直回收,根据技术情况采用不同捕获方式 火箭回收方式大体可分为伞降回收、垂直回收和带翼回收三类,当前主流采用动力反推垂直回收。伞降回收主要依靠多级降落伞、缓冲气囊实现减速,优点是技术相对成熟、可靠性较高,但着陆精度较差,仅靠伞降和气囊难以实现安全定点回收,后续打捞、运输和箭体保护也会增加复杂度和成本。带翼回收则通过给箭体增加翼面或动力滑翔装置实现水平返回,技术难度相对低于垂直反推,但对跑道/着陆场要求高,且箭体结构完整性保障程度较低。相比之下,垂直回收通过发动机主动反推减速并垂直降落,虽然整体对技术要求高,但能实现高精度定点回收,并最大限度回收发动机、箭体结构、电气设备和阀门机构等高价值硬件,因此更符合低成本、高频次、可重复使用的发展目标。 表 9: 火箭回收方式可分为伞降回收、垂直回收和带翼回收三类,其中动力垂直回收适配当前要求 伞降回收 动力垂直回收 带翼回收 示意图 技术难度 一子级/助推器返回 小 小 大 二子级返回 大 大 大 运载能力损失 返回原场 >30% >40% >30% 不返回原场 <10% 20%~90% >30% 总体布局 影响小 影响小 影响大 回收过程复杂性 落点精度较低,需增加一定搜索工作 落点精度高,无需搜索 落点精度较高,无需搜索 数据来源:《运载火箭子级回收技术研究》(汪小卫等),国泰海通证券研究 动力反推垂直回收可采取着陆腿支撑、塔架机械臂捕获和海上网系捕获等形式。着陆腿方案中,火箭依靠发动机反推减速,末端展开着陆腿吸收冲击并保持稳定,虽然会增加箭体结构重量和布局复杂度,但可以在陆上或海上平台独立完成着陆,工程可验证性强,也便于从试验走向常态化运营。塔架机械臂捕获和海上网系捕获都属于把部分回收装置外置化的方案,前者优势在原位捕获和快速再发射,适合星舰这类超大型、追求完全复用的火箭;后者通过柔性绳索和挂索机构扩大捕获窗口,降低姿态控制难度,更适合在海上平台开展大运力火箭回收验证。 美国姿控系统成熟,从着陆腿回收向塔架回收演进,中国海上网系回收与陆地回收技术并行推进。早期猎鹰9的核心目标是先实现一级重复使用和商业发射降本,因此采用着陆腿更稳妥,不依赖固定发射塔捕获,陆上或海上平台均可回收,适合中大型火箭快速形成高频运营。后期的星舰体量更大,且目标是一二级完全快速复用,如果继续使用着陆腿,会带来更大结构重量、且落地后转运吊装流程时间长,限制周转效率,因此转向塔架机械臂捕获,以适配原位回收、快速检测、快速再发射的目标。中国长征十号乙的海上网系回收同样属于动力垂直回收,通过箭上挂索机构、海上平台绳索网和激光测量协同完成捕获缓冲;这种路径强调扩大捕获窗口、降低火箭末端调控和着陆腿结构负担,是后发阶段在考虑安全性、运载能力和工程验证成本后形成的差异化方案。蓝箭航天的朱雀三号遥二火箭采用着陆腿方式实现陆地回收,相比网系回收,着陆腿回收对飞行控制、姿态调校的精度要求更高,但对场地要求较低,能够支撑高频次、常态化重复发射,适配低轨卫星大规模组网的海量发射需求。 图 13: 猎鹰 9 和长征十号乙分别采用着陆腿和网系回收  数据来源:中国宇航学会,中国日报 图 14: 星舰采用塔架回收的方式,利于快速再发射  数据来源:新浪网 ## 3.4. 中美火箭推进剂选择根据任务需求决定 液氧甲烷成本低,积碳少,但需要考虑低温储存的成本;液氧煤油技术成熟,可常温储存,但面临结焦带来的清洗维护成本。液氧液氢比冲最高,燃烧清洁,适合上面级或高能轨道任务,但平均密度低、贮箱体积大,且低温贮存和使用成本较高,因此不适合作为大规模低成本复用火箭一级的主流推进剂。相比之下,液氧煤油密度高、技术成熟、箭体结构紧凑,适合一级高推力和高频商业发射,但存在积碳结焦问题,会带来较高的清洗维护成本。液氧甲烷积碳少、冷却性能好、维护方便、成本低,但需要低温储存,同样会带来相关成本增加,故各火箭主要根据任务类型对液氧煤油和液氧甲烷进行选择。 在具体路径上,美国已从液氧煤油成熟应用逐步转向液氧甲烷复用路线,中国则呈现液氧煤油与液氧甲烷并行发展。美国现役猎鹰9/猎鹰重型仍以液氧煤油为主,依靠成熟发动机和高频发射形成商业优势;但面向更高频次、更低成本的复用目标,星舰采用液氧甲烷,NewGlenn一级也采用液氧/液化天然气路线。中国早期国家队主力火箭,如长征五号采用液氧煤油与液氧液氢组合;面向低轨星座组网和商业批量发射的新一代型号中,天龙三号、智神星一号等延续液氧煤油路线,朱雀三号、长征十号丙等采用液氧甲烷路线,长征十号乙则采用一级液氧煤油、二级液氧甲烷的组合方案。 表 10:液氧甲烷成本低,积碳少,但需要考虑低温储存的成本;液氧煤油技术成熟,可常温储存,但面临易结焦带来的清洗维护成本 液氧液氢 液氧煤油 液氧甲烷 代表火箭 NewGlenn 猎鹰9、天龙二号、力箭二号、长征十号乙 星舰、朱雀三号、长征十号乙 理论真空比冲/s 475 378 390 理论密度真空比冲/s 163 389 323 平均密度/g·cm-3 0.344 1.03 0.829 结焦积碳情况 无积碳结焦 易积碳结焦,需清洗 积碳少,结焦温度高 冷却性能 最好 一般,结焦限制较强 较好,适合作再生冷却剂 可重复使用适配性 清洁,但低温维护复杂 可复用已验证,但维护较复杂 优,适合低成本重复使用 燃料成本 高 中等 低,约为液氢的1/30或1/70,约为煤油的1/3 贮存与使用 温度极低,长期贮存困难 常温可贮存,使用方便 低温,但较液氢易贮存 安全环保性 清洁,但氢气爆炸极限较宽 无毒环保,但存在积碳问题 无毒无污染,安全性较好 数据来源:《液氧甲烷发动机研究进展与技术展望》(尹亮等),《航天动力发展的生力军——液氧甲烷火箭发动机》(王维彬等),《液氧甲烷发动机发展现状》(张小平等),国泰海通证券研究 ## 3.5. 美国火箭发动机向高性能与高集成度演进,中国快速追赶 中国当前主要采用燃气发生器循环以实现快速应用,美国采用全流量补燃循环支持重型运载火箭。燃气发生器循环的结构相对简单、研制风险较低,更符合中国当前先实现复用验证的路径,天鹊系列、LY-70等国产发动机均采用该路线,但比冲低、燃烧稳定性差。美国猛禽3采用全流量补燃循环,虽起动控制、系统耦合和可靠性验证难度更高,但推进剂能量利用更充分,可支撑更高室压、更大推力和更高比冲。反映在推力数据上,中国发动机海平面推力普遍在100t左右,适合支撑朱雀系列等中大型商业火箭;SpaceX的猛禽2和3海平面推力则达到230-280t,面向星舰/超重这类超重型完全复用火箭,直接服务于更大运载能力和更高规模发射需求。比冲上,中国发动机的比冲整体略低于猛禽系列,说明猛禽在推进剂利用效率和总体热力循环效率上更高,可为火箭提供更好的运载效率和回收 推进剂余量。 表 11: 中国发动机主要采用结构简单的燃气发生器循环,美国则采用比冲和推力更强的全流量补燃循环 发动机 天鵝-12A 天鵝-12B 猛禽2 猛禽3 梅林1D++ YF-100 YF-102 龙云发动机 研制单位 蓝箭航天 蓝箭航天 SpaceX SpaceX SpaceX 航天科技集团 航天科技集团 九州云箭空间科技有限公司 装机型号 朱雀二号改进型、朱雀三号 朱雀三号运载火箭 星舰 星舰V3 猎鹰9号、重型猎鹰 长征五号、长征六号、长征七号等 天龙二号、力箭二号等 长征十二号甲 燃料类型 液氧甲烷 液氧甲烷 液氧甲烷 液氧甲烷 液氧煤油 液氧煤油 液氧煤油 液氧甲烷 循环方式 燃气发生器循环 燃气发生器循环 全流量补燃循环 全流量补燃循环 燃气发生器循环 高压补燃富氧分级循环 燃气发生器循环 燃气发生器循环 海平面推力(吨) 84.6 102 230 280 86.2 124.8 85 80 海平面比冲(s) 293 293 327 330 288.5 300 275 290 推力调节范围 40%-110% 40%-110% 40%-100% 40%-100% 57%-100% 65%-100% 固定推力 32%-106% 混合比 2.9 2.9 3.6 3.6 2.36 2.6 2.6 2.81 进展 现役 整机试车,预计2026年交付 现役 现役 现役 现役 现役 现役 数据来源:蓝箭航天招股书,国泰海通证券研究 美国猛禽系列依靠发动机设计的一体化和轻量化技术迭代实现降本增效。猛禽第一代仍以传统加工和焊接为主,组件分立、连接结构复杂;第二代大规模引入3D打印技术,通过减少零件数量和简化制造流程,实现降本增效;第三代进一步提高3D打印应用比例,推动泵阀壳等关键部件一体化设计,显著降低结构复杂度,并在轻量化、强度和耐久性方面实现性能提升。结构设计上,通过内化流道、传感器以减少外部管路和暴露部件,猛禽发动机更紧凑、轻量,再入大气层和重复使用过程中的损伤风险也更低。 图 15: 第三代猛禽采用内化流道传感器设计,减少外部管路和暴露部件,提高系统紧凑性  数据来源:《第三代猛禽发动机分析及全流量补燃循环发动机起动特性》(朱平平等) 图 16: 天鹊系列采用燃气发生器循环,有额外排气喷管排出驱动涡轮所产生的废气  数据来源:北京亦庄公众号,天鹅系列发动机:TQ-12B(左一)、TQ-12A(左二),TQ-12(右一) ## 4. 中美卫星制造与星座组网对比 美国优势在于形成覆盖卫星制造、发射部署、星座组网的完整链条。以星链为代表,美国依靠标准化卫星设计和批量制造能力,为星座持续扩张提供基础;通过高频发射能力和成熟的发射保障体系,将生产出的卫星快速转化为在轨资源;进一步结合星间激光链路、网络调度和自动化运维能力,使大规模卫星能够长期协同运行,产业链各环节之间已经形成较高效率的配合关系。 中国卫星产业正在加快补齐从规模化部署到星座运营之间的关键环节。当前中国已经在卫星制造、多星部署、星间通信和商业发射等方面取得进展,中国星网、千帆星座等大型星座正在扩大部署规模。但相比美国已经形成的星座运营体系,中国仍需要进一步提升卫星批量生产后的部署效率,完善星箭协同、测运控体系、网络调度等能力。未来竞争的重点不只是扩大卫星数量,而是提高卫星、火箭、地面系统和运营平台之间的协同效率。 ## 4.1. 美国星座部署规模领先,中国进入密集组网期 美国低轨通信星座已进入规模运营和持续扩容阶段,中国在组网阶段。美国形成以星链为核心、由商业星座主导的低轨通信卫星发展格局,中国以中国星网与千帆星座的大规模组网为主。两国主要星座的规划数量均已达到万星级,但实际在轨规模和规划完成度仍存在明显差距。从具体星座看,星链截至2026年2月发射卫星数量超过1.1万颗,在轨9800颗,8500颗在运营。除星链外,美国还拥有Kuiper等正在建设的低轨通信星座,但现阶段在轨规模和网络运营能力仍主要由星链贡献。中国方面,截至2026年8月,中国星网累计发射规模219颗,千帆星座累计发射规模238颗,两大星座均已进入连续组网阶段,但实际在轨规模仍明显低于星链。中国星网计划2029年前发射约1300颗卫星,并在2035年完成大约1.3万颗卫星的部署目标,千帆星座2030年发射目标为1.5万颗,两大星座规划规模合计超过2.8万颗。由此看,中国主要低轨通信星座的规划总量并不低,但仍处于由百颗级向千颗级扩展的组网初期;美国已将较大部分规划转化为实际在轨卫星,并形成规模运营能力,中美差距主要体现在规划向在轨规模的转化进度。 在轨规模与规划完成度的差异,使中美星座下一阶段面临不同的建设任务。美国已经完成星链的大规模部署,后续重点是持续部署新一代卫星,扩大网络容量并推进技术升级。美国联邦通信委员会(FCC)已批准SpaceX部署7500颗第二代星链卫星,并对相关卫星进行技术升级,星链已进入第二代卫星部署和网络扩容阶段。中国两大星座的实际在轨数量与规划规模之间仍存在较大差距,当前主要任务是保持连续发射,推动星座由百颗级向千颗级扩展。根据国际电联WRC-19确立的部署里程碑要求,相关非静止轨道卫星系统需要在投入使用期限结束后的第2年、第5年和第7年,分别完成申报卫星数量的 $10\%$ 、 $50\%$ 和 $100\%$ 。对于中国而言,较大的规划规模既意味着未来网络容量和覆盖能力的提升空间,也意味着更高的按期组网压力,如果实际发射进度不足,规划中的频轨资源和系统规模就难以及时转化为现实网络能力。因此,中国需要保持稳定的组网节奏,推动万星级规划按期转化为实际在轨能力。 表 12: 美国低轨通信星座已进入规模运营和持续扩容阶段,中国在组网阶段 星座 最新进度 规划或部署节奏 美国星链 截至2026年9月,在轨卫星数量已突破1.1万颗 计划部署约4.2万颗卫星,约占近地轨道卫星总容量的70% 中国星网 截至2026年8月,累计发射规模219颗 1300颗(2029年前)/约1.3万颗(2035年) 中国千帆星座 截至2026年8月,累计发射规模238颗 目标108颗(2024年)/648颗(2025年)/1296颗(2027年)/1.5万颗(2030年) 数据来源:IT 时报,新华网,上海市国资委,中国科学院,国家航天局,国泰海通证券研究 ## 4.2. 美国卫星批产能力成熟,中国规模产能加快落地 美国卫星制造已形成千颗级年产能力,中国百颗级批产能力加快落地。万星级星座进入连续组网阶段后,卫星制造需要由单星研制转向稳定、连续的批量交付,制造能力由此成为星座扩大在轨规模的基础。在2025年12月至2026年4月,SpaceX雷德蒙德工厂平均每周生产约70颗星链卫星,按这一生产速度折算,年产量可达到约3600颗。中国方面,根据中国科学院数据,千帆星座单条脉动式柔性产线的年产能已经超过300颗,柔性产线使卫星研制周期缩短 $60\%$ ;格思航天卫星工厂已达到约1至1.5天生产1颗卫星的效率。美国已经形成千颗级稳定批产能力,中国则正在通过多条百颗级产线扩大卫星供给。 标准化平台和面向批产的卫星构型,是提高制造效率的主要基础。传统卫星研制通常围绕单个任务进行定制设计,不同卫星在结构、载荷、接口和测试流程上存在差异,难以直接复制生产;低轨通信星座需要连续制造大量功能相近的卫星,更适合采用统一平台、标准部组件和固定生产流程。SpaceX卫星制造采用标准化平台架构、快速迭代和汽车式生产线,并通过垂直整合减少对外部供应商的依赖,使不同代际卫星能够沿用基础平台并持续升级载荷和子系统。中国千帆星座也已开始采用模块化、标准化生产线,在结构和单机设计环节引入全数字化方法,通过自动化测试和脉动式产线完成整星装配,并进一步采用平板式构型和一体化结构设计,在提高部组件通用程度的同时支持多星堆叠发射。中美批量制造采用了相近的工业化方向,但SpaceX已经完成标准化平台与大规模产线的长期磨合,中国仍处于将相关生产方式由百颗级产线向更大规模交付推广的阶段。 美国已将规模优势转化为单位容量成本下降,中国降本仍主要依赖批产能力提升。卫星批量制造的成本优势不仅来自产量增加,也来自标准部组件重复使用、设计和测试流程复用以及生产设备利用率提升。星链从第一代宽带卫星升级至V2Mini后,每形成1Gbps下行通信能力所需的卫星制造成本下降约 $67\%$ ,V3卫星的单位下行容量制造成本将较第一代下降约 $89\%$ 。中国目前降本进展则主要体现在研制周期缩短、生产节拍加快以及标准化产线投入运行。随着组网需求扩大,中国卫星制造的重点将由产线建设和产能扩张,逐步转向提高实际产量、稳定批次质量并降低单位制造成本,推动百颗级产能进一步转化为规模交付能力。 表 13: 美国卫星制造已形成千颗级年产能力,中国百颗级批产能力加快落地 产线 生产节拍与产能 工业化方式与效率 SpaceX Redmond 工厂 2025年12月至2026年4月平均生产约70颗卫星/周;按满负荷年化约3640颗。该指标为公司披露的实际平均生产节拍 星体结构、相控阵天线、推进系统、太阳翼及星间激光等主要环节内部制造;单位1Gbps下行能力制造成本由V1至V2Mini约降低3倍,由V1至V3预计累计降低约9倍 千帆星座柔性脉动产线 单条产线设计年产能力超过300颗 采用柔性脉动生产方式,卫星研制周期缩短60%;与平板式一体化构型及批量堆叠发射相配套 上海微小卫星工程中心产线 官方材料披露年产能力超过300颗,并提出未来支持单箭36星发射 采用模块化、标准化设计,以及全数字化设计、自动化测试和脉动式总装 数据来源:SEC,中国科学院,中国科学院微小卫星创新研究院,上海市经济和信息化委员会,上海市松江区人民政府,国泰海通证券研究 ## 4.3. 美国星箭适配到轨道部署流程成熟,中国协同效率仍待提升 美国已形成从星箭适配到轨道部署的稳定流程,中国批量部署技术基本具备,跨主体衔接效率仍需提升。低轨卫星完成制造后,还需经过批次集成、星箭匹配、联合测试、转运发射、多星分离和轨道调整,才能完成整…
AI 解读
中国首次实现火箭一子级陆地回收(2026年8月,朱雀三号);中国首次实现火箭海上网系一级回收(2026年7月,长征十号乙)