快播：2023年SpaceX专题研究报告 运载火箭产品矩阵

核心观点：

SpaceX在短短二十年间，从一家名不经传的初创公司，成为了举世闻名的商业航天独角兽，开启了商业航天新篇章。本篇报告核心目的，就是 探究SpaceX崛起的原因。我们认为它的成功主要依靠两点：一是把握住了航天商业化的历史机遇，二是通过技术创新和产业整合，充分发挥低 成本优势，解决了商业航天“简单、可靠、低成本”的诉求。 商业航天迎来新阶段 随着冷战的结束，美国政府有意放开商业航天，给予NASA的预算逐步缩减，最后将近地轨道业务从NASA手中剥离，转让给私营航天企业。 SpaceX抓住了这个机遇，2006年通过竞标首次获得了NASA商业合同，随后的十几年间接受了政府大量的订单、技术和场地资源支持，才得以稳 步成长。

专注技术创新和低成本策略 SpaceX相继自主研发了猎鹰1号、猎鹰9号、猎鹰重型、龙飞船、梅林发动机等产品，且成本极低，主要在于以下几方面： 设计端：践行了“通用化、系列化、模块化”的设计理念，尽量做到与后续产品通用，避免重复投入； 技术端：垂直回收、海上回收台、3D打印等颠覆型技术，使得火箭发射成本大幅降低； 制造端：依托于美国航天工业的积累，注重成熟设备与工艺；坚持自给自足，自主研发和制造火箭70%以上的分系统； 产业链端：上游供应商提供低价格、低技术壁垒的通用产品，引导供应商完全竞争，形成买方市场；提前布局制造、装配、测试和发射的配套设 施，自行把握任务节奏。

(资料图片)

商业模式多元化 1）依靠火箭的低价优势，卫星发射业务需求旺盛， 2021年SpaceX成功发射61次，2023年的目标是完成100次发射任务。从客户结构看，政府业 务是压舱石，商业发射市场坚持低报价策略； 2）2019年星链项目正式启动后，入轨数量逐年增多，2022年成功入轨1732颗，同比增长75%。测试性能良好，市场渗透率走高，截至2022年12 月19日，用户数量超100万人；应用场景多元化，从地面拓展到了房车、海洋、航空等领域； 3）随着“龙”飞船日益成熟，货运与载人航天走向商业化。SpaceX拥有四艘载人“龙”飞船，将在 2030 年前发射5次载人“龙”飞船，用于执 行NASA的载人航天计划； 4）SpaceX也在积极拓展新的商业模式，比如由星链卫星升级而来的星盾卫星、与美国空军合作的点对点运输计划等。

一、SpaceX：太空探索先驱者

商业航天领域独角兽

SpaceX是由伊隆•马斯克（Elon Musk）在2002年6月成立的火箭与航天器开发商，通过设计与制造可重复使用 的太空运载火箭，将货物、人员和卫星载荷运送至太空，业务范围主要包括火箭发射、低轨通信、空间站运 输和深空运输四大领域。

发展历程

过去20年间SpaceX在航天领域创造了多项纪录：第一艘私人公司研制的航天飞船（龙飞船）、首家与国际空 间站对接的私人公司、首家实现火箭重复使用的公司。如今 SpaceX 不仅开辟了商业航天发展的新模式，而且 推动着人类未来探索太空的步伐。

融资累计超130亿美元，预计最新一轮估值1370亿美元

截至2022年底，SpaceX进行了46轮商业融资，累计金额超130亿美元，投后估值增长迅速。最新一轮融资计划将 筹集7.5亿美元，预计最新估值可达1370亿美元。

扁平化组织，提升运行效率

马斯克推崇硅谷互联网公司极简化、低成本、高可靠性的组织结构，通过组织扁平化，可以加速内部决 策和管理过程，不同部门间的协作也会更加顺畅。 公司设有18位副总裁，各自分管不同的职能/专业/产品项目部门，并直接向高管汇报，这种模式使得公司 即使发展到较大规模后，依然能保持较高的运行效率。

人员精简高效，技术岗位占比高

公司强调培养“高工资、高水平、高效率”的精英团队，截至2022年11月，公司共有11000名员工，与其他航 天集团相比人员相当精简。 截至2020年公司共有员工6039人，其中研发工程师和技术人员总计5334人，占总人数比例达到88%。

二、商业航天迎来新阶段

商业航天迎来新机遇

冷战时期美国与前苏联展开了太空竞赛，在阿波罗登月计划期间，NASA的预算占比达到史上最高。随着登月成 功，各类隐患暴露，导致NASA预算占比持续减少。 2003年，美国发布了《国家航天运输政策》和《美国国家航天政策》，NASA逐步退出近地轨道业务，将其承包 给私营航天公司，自己则专注于科学研究和深空探测领域，这宣告了商业航天市场的正式开放。

2006年拿下NASA商业合同

创业初期，SpaceX连续3次发射失败，陷入破产危机，然而2005年末NASA开展的“商业轨道运输服务计划” （COTS）为其带来了转机。SpaceX 利用猎鹰9号火箭和“龙”飞船的组合方案获得了 NASA 的青睐，获得了 COTS项目的接近4亿美元的资金，用于货运“龙”飞船的研发制造。 2012年5月，猎鹰9号搭载货运“龙”飞船为国际空间站运送货物，在成功交付货物后，从国际空间站离开并坠 入太平洋。SpaceX作为有史以来第一家向国际空间站运送货物的私营公司，开创了历史先河，并从此声名鹊起。

NASA的技术支持

SpaceX在火箭、飞船、卫星等各方面都得到了NASA的技术支持，且技术成果属于公司产权，这对SpaceX快速 发展起到了非常重要的促进作用。

发射场地均租借于美国政府

SpaceX的三个主要航天发射工位均租借于美国政府，相比自建发射台，租赁方式更加经济，而且能够利用空军 和NASA提供的各位支持服务，这对于早期的SpaceX来说无异于雪中送炭。 随着发射订单的增加，为了保障发射节奏，SpaceX建设了第四座发射台“星舰基地”（Starbase），位于德克萨 斯州博卡奇卡，是未来发射星舰飞船的地点之一。

三、SpaceX：专注技术创新和低成本策略

运载火箭产品矩阵

在发射业务中，SpaceX相继自主研发了猎鹰1号、猎鹰9号、猎鹰重型火箭，正在研发的“星舰”运载系统将在 2023年完成首次轨道级发射和绕月飞行任务，或将成为全球现役推力最大的太空运载系统。

猎鹰9号结构拆解

猎鹰9号是SpaceX研制的第一款可重复使用的两级火箭，可以将人员（需搭载龙飞船）和有效载荷安全可靠地运 送到近地轨道，截至2022年底累计发射198次，是公司开展发射业务的主力产品。

火箭可回收技术是商业航天关键

运载火箭的研制复杂且耗资巨大，大幅度降低成本是研制中需要重点考虑的问题，其中火箭可回收技术是 降低成本最核心且有效的方式，主流的火箭回收包括伞降回收、垂直返回及带翼飞回三种方式。SpaceX采用垂直回收技术，在一级火箭分离后，通过姿态控制系统使一级火箭倒转，重启发动机反推火箭 进入预定返回轨道。 猎鹰9号火箭于2010年6月首飞成功，并于2015年12月完成首次回收，火箭的回收和复用大幅减少了发射成 本，进而降低发射报价，使得产品更具有市场竞争力。

基于“三化”设计，产品快速迭代

SpaceX在产品设计上充分践行了“通用化、系列化、模块化”的设计理念在动力系统、箭体结构、导航控制等领域尽力做到了与后续产品通用，避免重复投入，缩短了开发和生产周期。

龙飞船：货运和载人航天兼容

“龙”飞船是在NASA的商业轨道运输服务（COTS）和商业补给服务（CRS）项目的支持下研发的可重 复使用飞船，用来定期运载货物或人员往返国际空间站。 二代“龙”飞船有两种型号：分别为“载人龙”和“货运龙”。“货运龙”是简化版的“载人龙”，差别 在没有配备座椅、舷窗、驾驶控制系统、生命维持系统以及超级天龙座推进器。

星舰：迈向深空探索的第一步

星舰全称为“超重-星舰”星际运输系统，采用船箭一体化设计，包括“超重”火箭级和“星舰”飞船级，两级均可实现 复用。星舰有效负载能力约100-150吨 ，能将人员和货物送往月球 、火星或更远的地方。 马斯克表示，星舰系统由于兼具高负载和可重复回收，单次发射成本仅约200万美元，是猎鹰9号运载成本的十分之一， 对应100吨的低轨道运载能力，每公斤有效载荷入轨成本降低至10美元。

四年磨一“舰”，SpaceX蓄势待发

星舰计划于2017年被提出，在历经整整4年的各种测试、点火、试飞后，SpaceX最早将于2023年4月17日在德克萨斯州的星 舰基地（Starbase）进行首次完全集成的星舰飞行测试。 星舰将进行轨道级飞行测试，目标是低地轨道(LEO)，尝试绕地球飞行一圈，最后在夏威夷附近的太平洋上海上着陆。

材料与制造体系深度布局

由于航天产业的供应链过于复杂，尽管SpaceX坚持零部件自研、缩短供应链，2019年仍然与超过500家供应商进行 合作，主要分为原材料供应商（AML）和外包加工商（ASL）。2019年SpaceX的原材料供应商共有245家，其中美国本土196家，海外49家。主要集中在金属材料领域，如不锈钢、 镁、铝、铜、钛金属，其中不乏像美国钢铁、美国铝业、山特维克、三菱等材料龙头企业 2019年SpaceX的外包加工商有268家，全部为美国本土企业，涉及热处理、电镀、检测、氧化、表面涂层、 不锈钢钝化、清洁、焊接等工艺环节，共计2070个工艺节点。

四、SpaceX：多元化盈利模式，助力商业成功

主要营收来源于三大领域

随着火箭发射与回收日益成熟，以及星链组网密度逐渐提升，SpaceX多元的商业模式变得更加清晰，卫 星发射业务、“星链”宽带通信服务、载人航天和运载服务是主要营收来源，公司也在积极拓展如“星 盾”业务、点对点货物运输等新的商业模式。

卫星发射需求旺盛

发射总量：自从2008年首次成功发射猎鹰一号以来，SpaceX发射次数逐年攀升，2022年达到61次，成功率100%， 同比增长96.8%，2023年的目标是完成100次发射任务。 发射结构：2022年美国发射火箭87次，其中SpaceX发射61次，占比超过七成，已成为发射的主力军。

政府业务提供稳定收入，商业市场坚持低价策略

截至2021年6月，政府订单收入为151.7亿美元，远超商业市场收入，为政府客户（NASA、美国空军等）提供 发射服务是公司最为稳定的资金来源。 在商业市场领域，SpaceX坚持通过低发射报价，从而获得较多发射次数的策略。除了接收商业公司订单外， 针对中小型卫星，SpaceX推出了拼车计划，以更低的成本进入太空。目前该服务发射到太阳同步轨道（SSO） 的价格为27.5万美元/50千克，每增加 1 千克额外再收5500 美元。

星链项目实现全球互联网覆盖

SpaceX在2015年提出星链（Starlink）项目，通过发射卫星建立低轨星座，为全球范围尤其偏远地区提供全天候、 低成本的互联网覆盖。 星链V1.5卫星单颗重量约为295公斤，主要部件包括激光通讯设备，可展开的太阳能电池板，离子推进器以及四 个相控阵天线。

星链宽带测试性能良好，渗透率逐渐走高

根据Ookla测试，星链宽带下载速率为102-103Mbps、上传速率为40-42Mbps、延迟18-19ms，与地面宽带大致相 当；价格方面，经过涨价后，天线终端收费599美元/套，每个月需另外支付120美元服务费。 2022 年12月19日，SpaceX宣布星链用户数量超过100万人；正式进入45个国家，主要覆盖欧洲、美洲和大洋洲， 并计划2023年扩张至亚洲、非洲和中东地区。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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