火箭主要由三大部分构成，动力装置中发动机具备高价值占比。（1）火箭箭体功能是将箭上各分系统，如有效载荷、控制系统、动力系统和测量系统等连成一个整体，并容纳推进剂，为其提供可靠工作的环境。箭体除要求具有良好的空气动力外形外，还要求在满足所有刚性和强度基础上，实现质量越轻、体积越小，以便获得较大的飞行速度及射程。（2）动力装置系统是推动运载火箭飞行、并获得一定速度的装置。对液体火箭来说，动力装置系统由推进剂输送、增压系统和液体火箭发动机两大部分组成。固体火箭的动力装置系统主要部分就是固体火箭发动机推进剂直接装在发动机的燃烧室壳体内。运载火箭主发动机是运载火箭的核心部件，技术复杂，成本高昂，根据《商业运载火箭主发动机技术发展现状分析与展望》（朱仰招），发动机占火箭整体成本的30%～50%。（3）控制系统是用来控制运载火箭沿预定轨道正常可靠飞行的部分，控制系统由制导和导航系统、姿态控制系统、电源供配电和时序控制系统三大部分组成。
低成本、大运力是商业航天时代发展趋势
商业航天是以盈利为主要目的、遵循市场机制的商业活动。冷战时代美苏两超级大国取得的航天成就完全是不计代价的，其政治意义大于经济意义，故而这样的航天活动也是不可持续的。随着冷战结束，大规模的航天竞赛也随之销声匿迹，通过商业化令航天行为实现可持续性发展将是未来人类航天活动进一步发展的关键，因此当前商业化航天的发展就是降低火箭发射成本的过程。
硬件设备成本占比高，火箭可回收是重要降本路径
设备价值在一二级火箭占比高，可回收是长期降本路线。不同火箭依据各自的设计其成本分布有所区别，但硬件设备在单个火箭占比都较高。以ULA公司的AltasV-401型火箭为例，根据LaunchVehicleRecoveryandReuse(MohamedM.Ragab)，如果将发射过程中人力成本、基础设施成本、测控成本等项目剔除，其一级火箭中，发动机成本占据了总成本的54.20%，箭体结构占了23.60%，推进剂仅占0.70%；而在二级火箭中，二级发动机、箭体机构和电气设备所占的比重均为28%左右，推进剂占比仅有0.20%。总体来说，一二级火箭均呈现硬件成本占比高、推进剂占比低的特点。若在实现可回收的条件下，火箭可重复使用的次数足够多，那么硬件成本分摊到单次发射的成本将会明显下降。
可回收技术历经尝试，垂直起落是当前技术趋势
主流火箭回收有三种形式：伞降着陆、带翼飞回式、垂直起落。（1）伞降回收虽然设计简单且成本低，但是难以精确控制回收区域，故而火箭常常会着陆在海洋中，如若采取海洋回收那么又带来了一些如人员、设施、运输和地面支持设备等问题，所以该方法并未被广泛推广，实践有美国的航天飞机助推器、“战神I-X”助推器和K-1运载火箭回收。（2）带翼飞回式则是令火箭可以飞回发射场后再以自动方式像飞机一样着陆，这种方法对火箭有复杂气动外形设计、高速再入过程控制以及热防护系统设计的要求，技术难度偏高，成功经验较少，主要研发的有俄罗斯的“贝加尔”号和美国的Adeline系统。（3）垂直起落用高精度控制技术来确保火箭子级以稳定的姿态，按照预定的轨迹飞回预定降落场，具有落点精度高、运载损失较大的特点；但因推进剂成本占比较低，在多次发射中仍能有效削减成本，是当前重点发展的回收手段，目前主要由美国的SpaceX引领该技术。
SpaceX引领可回收发展，垂直起落技术趋向成熟。SpaceX成立最初就开始研发垂直着陆技术实现火箭可回收。猎鹰9号火箭由两节助推器组成，两节均装备Merlin1D发动机，使用三乙基铝-三乙基硼烷（TEA-TEB）的自燃混合物作为点火剂，一级助推器包含9台发动机，二级则包含一台Merlin1D真空型号发动机。一级助推器将火箭主体推入合适高度后便会分离，随后通过发动机重新点火返回接驳台，从而完成火箭回收。2015年，SpaceX首次成功将一级火箭垂直降落到海上平台上，标志着火箭回收技术的重大突破；2019年8月6日，整流罩回收船“Ms.Tree”成功接到了猎鹰9号的整流罩，标志着SpaceX向全箭回收迈出重要一步。
液体燃料可实现重复使用，煤油与甲烷路径争鸣
固体火箭发射便捷灵活，液体火箭引领可回收技术发展。（1）固体火箭与导弹的技术发展趋势相似，主要由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成，其工作原理是固体推进剂在燃烧室中点燃，产生的高温高压燃烧产物通过喷管排放产生推力。固体火箭结构简单，易于实现小型化，同时可以用作尝试存储，可以实现快速响应的发射。（2）液体火箭工作原理是液态推进剂被从存储罐中泵入燃烧室，混合燃烧产生高温高压气体，通过喷嘴加速后产生推力。液体火箭要求更高的性能，如更高的比冲、推力和推质比，同时可以实现火箭的可回收。由于液体燃料火箭能够做到可回收，对于降低发射成本有至关重要的作用；同时固体燃料涉及到大火箭应用时较难控制推力恒定，因此液体火箭的技术发展将是未来商业航天重要趋势。
液体燃料各有其独特性，煤油与甲烷是当前发展重点。传统的液体火箭推进剂主要是四氧化二氮-偏二甲肼，相比液氧燃料更加方便存储、配套完善，我国的长征一号到长征四号绝大多数采用该燃料；但是由于该种燃料剧毒且不稳定，商业航天时代几乎不再采用。目前常见的液体燃料包括液氧煤油、液体甲烷、液氧液氢等。液氧煤油稳定性较好且易于存储，广泛应用于各种火箭中，包括我国的长征五号、六号、七号、八号等新一代火箭；液氧甲烷的生产相对简单，具有较高的比冲，不容易产生积碳，因此它的使用寿命更长，特别适用于星际飞行和载人旅游。液氧液氢有着最高的比冲，但当前它的稳定性较差且成本更高，目前主要用在长征五号等大型火箭的二级火箭中。
SpaceX领军商业航天时代，新兴火箭公司差异化竞争
SpaceX涉足领域丰富，历经起伏成就商业航天领军者。SpaceX是由马斯克在2002年6月成立的火箭与航天器开发商，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。SpaceX已经推出重型猎鹰运载火箭、猎鹰一号运载火箭、猎鹰九号运载火箭、龙飞船和星舰等产品。过去20年间SpaceX在航天领域创造了多项记录，2008年猎鹰1号在经历三次发射失败后实现首发成功；2012年SpaceX发射了首个载人龙飞船，成功地将美国航天员送往国际空间站；2015年SpaceX成功地将猎鹰9号火箭送入轨道后使其成功降落回地球，且在同年提出星链条（Starlink）计划；2018年SpaceX成功发射现役推力最大的火箭——猎鹰重型火箭；2020年龙飞船首次载人飞行任务取得成功；2023年6月马斯克公开表示星舰（Starship）项目已完成1000多处改进，二次试飞成功率或达60%。
SpaceX延续高频发射，公司估值可达1500亿美元。2023年上半年SpaceX共展开44次发射任务，同时SpaceX公司负责建造和飞行可靠性的副总裁比尔-杰斯滕迈尔（BillGerstenmaier）在美国参议院太空与科学小组委员会的听证会上表示，公司今年的目标是飞行100次，2024年计划将飞行率提高到每月约12次，共飞行144次。此外，SpaceX在融资和业绩等方面呈现积极势头。截至2022年底，SpaceX进行了46轮商业融资，累计金额超130亿美元。根据《华尔街日报》在2023年8月18日曝光的SpaceX的内部文件显示，2022年SpaceX营收为46亿美元，2023年第一季度营收已达15亿美元。TheInformation报道，SpaceX内部文档预计其2023年营收将达到80亿美元，Bloomberg2023年11月初报道，SpaceX提出出售内部股票，可使其估值达到约1500亿美元。
长征系列火箭技术成熟，中国商业火箭多样竞争
长征系列火箭历史悠久，长征八号火箭满足商发需求。1970年4月24日，在酒泉卫星发射中心用长征一号火箭发射东方红一号卫星，是长征系列运载的第一次发射。中国长征系列火箭共有两个抓总研制单位，即中国运载火箭技术研究院（航天一院）和上海航天技术研究院（航天八院），都隶属于中国航天科技集团有限公司。根据《长征系列火箭400次发射回顾》（宋泽滨、蒋文梅），截至2021年年底长征20个型号中，一院研制的型号有15型，八院研制的型号有5型。在长征系列火箭中，当前长征八号在商业发射的适用性效果更佳。根据《长征八号：长征火箭系列商业化与智慧化的先行者》（宋征宇、吴义田、徐珊姝）介绍，长征八号（CZ-8）火箭是一款国家立项的面向商业市场的运载火箭，是一款性价比优、易用性好、安全性高的主力中型运载火箭；同时长征八号肩负着可重复技术的攻关和各大关键技术的验证，力争早日实现长征火箭的可重复使用。
星际荣耀
星际荣耀成立于2016年10月。公司致力于研发优秀的商业运载火箭并提供系统性的发射解决方案，公司发展前期专注于高品质、低成本、快响应的小型智能运载火箭研发，为全球小卫星及星座客户提供一体化的商业发射服务。2019年公司已成功完成双曲线1号的入轨发射，2020年液氧甲烷火箭发动机焦点一号已成功试车，2023年7月5日双曲线2号验证火箭动力系统试车圆满成功。
蓝箭航天
蓝箭航天于2015年成立，是国内领先的航天运输系统创建及运营的商业公司。蓝箭航天以国家战略为指引，以市场需求为导向，致力于研制以液氧甲烷作为推进剂的中大型运载火箭系列产品。公司自主建立了北京研发中心、西安研发分中心、湖州热试车中心、智能制造基地、智能制造工厂，形成全国范围内的基础设施战略布局，覆盖民营商业运载火箭从设计研发、试验检测到总装生产的全流程研制体系与研制能力。2018年10月，国内首枚由其研发的民营运载火箭朱雀一号完成首飞；2019年“天鹊”（TQ-12）80吨液氧甲烷发动机试车圆满成功，标志着中国民营航天企业大推力液体火箭发动机产品“零的突破”；2023年7月12日，蓝箭航天研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭发射成功，成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。
星河动力
星河动力成立于2018年2月，是主要从事低成本商业航天发射业务的民营航天公司。公司致力于研发下一代可重复使用的商业运载火箭，为国内外小卫星发射市场提供低成本、高可靠、快响应的进入太空系统化解决方案。2020年11月，成功发射谷神星一号运载火箭，是中国民营商业火箭首次进入500km太阳同步轨道；2021年12月7日，谷神星一号遥二运载火箭成功实现一箭五星发射，成为中国首家连续成功发射入轨的民营企业；2022年3月，50吨级液氧煤油火箭发动机首次全系统试车成功；2023年9月5日，谷神星一号海遥一运载火箭成功实现一箭四星发射，成为中国首家民营商业航天公司海上成功发射入轨的民营企业。
天兵科技
东方空间
东方空间成立于2020年，主营业务太空运输，是一家运载火箭和新型空天运输工具设计制造服务公司。公司通过研发“引力”系列运载火箭，打造一次性使用、可回收重复使用和载人飞行等系列化、多样化、航班化的空天运输产品，快速形成低成本、规模化、便捷化的发射服务能力。2023年东方空间在东方航天港自主设计和组织实施了两次“引力-1号”运载火箭助推分离试验，是国内首次商业航天助推分离试验，两次试验均取得圆满成功，预计于2023年12月在海上发射全球最大固体运载火箭“引力-1号”。
九州云箭
九州云箭成立于2017年10月，是集液体动力系统设计研发、装配测试、配套飞行全流程服务为一体的国家高新技术企业。公司在液体火箭发动机领域，拥有整建制的、经验丰富而具有创造力的一流人才队伍，为客户提供安全、可靠、低成本的液体火箭发动机产品，火箭动力系统整体解决方案，以及基于低温液体火箭发动机技术衍生出的超低温、高压泵阀产品。2023年7月，公司自主研发的龙云发动机完成首轮可靠性热试车考核。
中科宇航
中科宇航于2018年创立，是国内首家混合所有制商业航天火箭企业，覆盖了系列化运载火箭研发、定制化宇航发射、亚轨道太空旅游等业务范围。公司下属公司有北京中科宇航技术有限公司、中科宇航（广州）装备工业有限公司、西安中科宇航动力技术有限公司等三家全资子公司。2023年6月，中科宇航成功发射力箭一号遥二运载火箭，将26颗卫星送入轨道，创下了我国一箭多星发射的新纪录；2023年10月，中科宇航中型液体运载火箭力箭二号使用的80L碳纤维复合高压气瓶完成了验收级和鉴定级振动试验。
科工火箭
科工火箭成立于2016年2月，是航天科工四院为顺应国家军民融合战略，抢抓市场发展机遇而成立的国内首家专业提供商业航天发射服务的公司，填补了中国固体运载火箭商业化的空白。2023年3月，快舟一号甲固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，以“一箭四星”方式，将中国航天科工所属系统公司研制的遥感探测卫星天目一号气象星座03-06星送入预定轨道，并于同年7月将天目一号气象星座07-10星送入预定轨道。
卫星互联网扬帆起航，商业火箭核心受益
组建中国星网加速卫星互联网建设，1.2万颗星网星座蓄势待发。随着2021年中国卫星网络集团有限公司成立，我国卫星互联网事业进入高质量发展阶段。根据国际电信联盟（ITU）官网信息披露，中国星网公司共申请计划发射的卫星总数量12992颗。2022年10月，星网公司通信卫星01/02招标结果公示，后续卫星的招标和发射有望加速。2023年7月9日我国卫星互联网技术试验卫星成功发射，标志着我国已推进低轨卫星互联网的网络建设，卫星互联网产业迎来快速发展阶段。
运力、成本尚存差距，航天发射瓶颈亟待解决
中国商业航天运力尚且薄弱，亟待提升以满足星座建设。近年来我国航天发射活动次数迅速增长，但实际运载能力方面相较美国仍有差距。单发火箭LEO运力方面，SpaceX猎鹰九号火箭达到22.8吨，重型猎鹰火箭运力高达63.8吨；相比之下，中国运力最大的长征五号火箭运力为25吨，而当前已发射的民营商业火箭运力均值仅为0.5吨左右，远不及猎鹰火箭系列。整体运力方面，根据航天科技集团发布的《中国航天科技活动蓝皮书》统计，2022年我国研制发射188个航天器，总质量197.21吨，而美国研制发射了2067个航天器，总质量716.44吨。中国需要依靠民营火箭公司的灵活发展优势，以及整体火箭数量的补偿式发展，来满足未来大规模星座建设需求。
航天事业高速增长，民营火箭参与度提升
航天发射保持高增长，中国已成为世界航天增长主动力。根据航天科技集团发布的《中国航天科技活动蓝皮书（2022）》（简称《蓝皮书》），2022年中国的航天发射次数达64次，占据全球的34.4%，位居第二。同时《蓝皮书》预计2023年中国全年实施70次太空发射，而截至2023年10月21日，中国已经完成了48次航天发射，成功发射46次。
政策+基础建设支持，商业航天蓄势待发
国家与地方出台支持政策，支持商业航天事业长期发展。2014年以来国家持续颁布了一系列政策和规划措施，以促进航天商业化，推动国内航天产业高质量发展。2014年11月，国家发改委、财政部等部门发布了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》，鼓励民间资本积极参与商业航天领域，从而开启了本土商业航天的新篇章；2015年，《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015～2025年）》引导社会资本参与国家民用空间基础设施建设，标志着中国航天迈向政府与市场相结合的道路。地方层面，2013年以来北京、天津、深圳等各地政府出台针对航空航天产业的支持政策。2023年9月5日，北京市人民政府办公厅印发《北京市促进未来产业创新发展实施方案》，其中在未来空间领域提出面向未来太空探索需求，重点发展商业航天、卫星网络等细分产业。
商业火箭技术储备丰富，产业化前景广阔
SpaceX为鉴，商业火箭市场厚积薄发
我们预测2018-2027年SpaceX火箭发射市场达317亿美元，参考SpaceX的发展历程，预计中国未来十年商业火箭市场将达千亿规模。当前商业火箭发射主要由巨型星座建设驱动，而猎鹰9号火箭从2018年开始陆续将Starlink卫星送入低轨轨道，根据Starlink计划，2027年Starlink将完成4.2万颗卫星的布局。通过对Starlink未来发射节奏，以及Starlink卫星在SpaceX发射占比的判断，我们预测得2018-2027年SpaceX对应火箭发射市场达317亿美元。参考SpaceX的发展历程，考虑到我国星网+G60星座的初期规划均在万颗以上，我们预计未来十年中国商业火箭核心受益于卫星星座建设，市场空间将达千亿规模。
核心假设：（1）根据Starlink发布的2024年发射1.2万颗、2027年发射4.2万颗的卫星发生计划，假设2023-2027年Starlink卫星发射数量为2700/6000/8000/10000/12000颗。（2）现阶段猎鹰9号发射StarlinkV2mini仅能实现一箭22颗卫星，未来随着猎鹰重型和星舰成熟，我们认为StarlinkV2mini和StarlinkV2均可实现一箭60星，我们预计2023-2027年Starlink单箭平均发射卫星数量为45/50/55/58/60颗/箭。（3）根据2023年10月18日在美国参议院太空与科学小组委员会的听证会上，SpaceX公司负责建造和飞行可靠性的副总裁比尔·格斯滕迈尔(BillGerstenmaier)称“今年（2023年），我们将尝试实现100次发射。展望明年（2024年），我们希望将发射频次提高到每月12次，全年完成144次”，假设2023-2024年SpaceX发射次数分别为100和144次。考虑到Starlink未来发射次数的增速，我们假设2023-2027年Starlink在SpaceX发射次数中占比为60%/83%/85%/85%/85%，预计2023-2027年SpaceX发射次数为100/144/171/203/235次。
（6）新火箭占比方面，参考2018-2022年“猎鹰”9火箭一级复用情况及占比，假设2023-2027年“猎鹰”9号新火箭发射占比将由5%逐步降至2%；假设猎鹰重型新火箭发射占比由100%逐步降至53%；假设星舰新火箭发射占比由100%逐步降至60%。
（7）2020年SpaceX公布“猎鹰”9发射服务费用为2800万美元；假设受规模效应影响，2018和2019发射服务费分别为3500/3000万美元，预计2020-2027年发射服务费由为2800万元逐步下降至500万元。