航天產業

航天是指人類探索、開發和利用地球大氣層以外宇宙空間的以及地球以外天體的活動，航天產業是由空間技術、空間應用、空間科學三大領域共同構成的高技術產業，一般指利用火箭發動機推進的跨大氣層和在太空飛行的飛行器及其所載設備、武器系統和各種地面設備的制造業、各種飛行器的發射服務業和應用產業，是集合了設計、生產、測試與應用于一體的高技術產業。

根據航天活動的活動目的、應用領域和經營方式可將航天產業分為民用航天、軍用航天以及商業航天。航天產業是國防科技工業的重要組成部分，是國家重點戰略性產業，也是綜合性的高技術產業、新興產業之一。

當前大多數國家的航天產業只是作為航空航天產業的組成部分，部分國家的航天產業則形成了獨立的行業，并承擔了大部分導彈武器的研制和生產。航天產業范圍將包含導彈武器、運載火箭以及衛星等空間航天器。具體按照航天產業中的整機產品分類，航天產業具體可以細分為導彈、火箭、衛星、空間飛船以及空間探測器五個細分產業

(1)導彈：依靠自身動力裝置推進，由制導系統導引，控制其飛行路線并導向目標的武器(2)火箭：依靠火箭發動機噴射工質產生的反作用力向前推進的飛行器

(3)衛星：環繞地球在空間軌道上運行的無人航天器

(4)空間飛船：一種運送航天員、貨物到達太空并安全返回的航天器

(5)空間探測器：對月球和月球以外的天體和空間進行探測的無人探測器

航天產業的工程基礎是航天技術，航天技術是以探索、開發和利用太空以及地球以外天體為目的，用于航天系統、特別是航天器和航天運輸系統的設計、制造、試驗、發射、運行、返回、控制、管理和使用等的綜合性工程技術。航天產業與航天技術及其他技術的關系如圖

(1)高投入

航天產業屬于高技術產業，高技術產業發展必然離不開資金支持，充足的研發經費是高技術產業發展的必要條件，通過衡量研發經費可以衡量該行業的發展水平。2016年我國航天產業研發經費內部指出達到171.5億元，相較于2014年研發經費內部支出峰值194.04億元有所下降，分別占該年份高技術產業總研發經費內部支出的7.1%和8.5%。高技術產業中研發經費一般占據其產品銷售額的10-30%，是其他行業所需投入量的10-20倍，而航天

產業有著相當高的技術密集程度，將研發轉化為產品所需要的投資數額巨大。

(2)高收益

航天產業的發展為我國各行各業帶來了巨大的經濟收益，促進了國民經濟發展。航天產業技術外溢性強，自身的技術進步能夠推動計算機、材料化工、物質科學及輻射技術、通信、新能源等相關行業的技術進步，并且能夠提升其他傳統產業基礎上的新工藝新技術。航天產業的獨特在于其自身發展并不是只帶動本產業發展，通過技術外溢，航天技術進步能夠改善眾多產業傳統部門的生產、運營過程，帶來更多經濟利益。

(3)不可替代性

航天技術在社會發展進步中顯現出的作用沒有任何一個其他產業能夠替代，航天產業的發展在我國國民經濟發展以及國家安全層面有著深遠的戰略性意義。中國在物資極度匱乏的上世紀六七十年代，依舊毅然決然的開展“兩彈一星”計劃，因為核彈和導彈技術在軍事較量中沒有其他替代品。人造衛星技術的研發更是明顯提升了人類生活質量，使人類生活可以更加依賴信息和數據，導航衛星、資源勘探衛星、氣象衛星等應用衛星所提供的功能已在現代社會中不可或缺。

(4)技術密集性

航天產業作為高技術產業發展的主要力量，具備著極高的技術密集度，技術發展是其發展的根本。航天產業不同于其他產業，其產品生產過程更為依賴技術和知識要素。航天產品技術含量極高、制造難度大、生產工藝精密復雜且不易復制，因此對研發水平、技術實力和專利技術的投入都有很高的要求^[1]。

(1)理論奠基階段(19世紀末-1920年)

在近代物理學及化學等飛速發展基礎上，火箭理論以及航天學理論的誕生和快速發展奠定了空間技術的理論基礎。包括1897年俄國的齊奧爾科夫斯基推導出了著名的火箭運動方程式，同時又提出了大量火箭理論和太空飛行的論文，推導出了第一宇宙速度，建立起了航天學的理論基礎；法國的埃斯諾·貝爾特立在1907年定性的描述了火箭的運動及飛行原理，推導了火箭在真空狀態下的運動方程及第二宇宙速度等，以上理論都被視為航天學誕生的標志。

(2)探索實驗階段(1920年-1960年)

伴隨著前人建立起的火箭運動原理及航天學理論基礎，液體火箭得到了發明及應用，美國的羅伯特·戈達德于1926年進行了世界上第一枚液體火箭的發射試驗；1942年德國發明了世界第一種彈道導彈——V2火箭，其在第二次世界大戰中造成了2511人死亡，戰后該型導彈被美國及蘇聯仿制，并以此為基礎研發了多型導彈。隨著火箭技術的快速發展，人類開始通過發射探索衛星和探索裝置，對太空環境、條件開始進行探測，并測定實驗儀器設備的可靠性，為今后設計航天器提供可靠條件，并在地面建立各種環境模擬實驗設備。1957年蘇聯用衛星號運載火箭發射了世界第一個顆人造衛星；1959年蘇聯成功發射了月球1號探測器；1960年美國發射了第一顆實驗型氣象衛星、實驗型導航衛星、實驗型紅外監測衛星、實驗型無源通信衛星以及有源通信衛星。

(3)完善適用階段(1960年-1990年)

從60年代到90年代初期，航天從各種航天器的探索實驗開始向以戰略應用為主的完善實用性系統過渡，發射了多種實用型衛星，1962年美國發射了第一顆實用通信衛星中繼1號，蘇聯發射了火星探測器火星1號；1963年美國發射了第一顆同步通信衛星辛康1號。載人航天及空間飛船開始進入實驗階段并逐漸成熟，1961年蘇聯發射了東方1號，宇航員加加林完成了人類首次進入太空；1965年美國宇航員懷特在乘坐雙子星4號飛行期間，首次利用氣體槍完成太空行走；1969年蘇聯聯盟4號飛船與聯盟5號飛船首次實現了載人飛船空間對接；1969年美國阿波羅11號登月成功；1971年蘇聯發射世界首個空間站——禮炮1號空間站；1972年美國發射第一個外太空行星探測器先驅者10號；1977年蘇聯發射第二代空間站——禮炮6號；1981年美國航天飛機哥倫比亞號進行了軌道飛行。

(4)以戰術、應用為主的新階段(1990年至今)

從90年代至今，航天進入了以戰術、應用為主的新階段。各種應用衛星開始向多功能、高效能、長壽命的方向發展，美國等航天大國開始強調軍用航天系統的戰術應用，并進行了大量載人航天飛行，航天技術逐步進入軍事化，包括1993年美國導航星全球定位系統GPS部署完畢等等。同時，伴隨航天技術的發展，小型器件和微電子技術的發展，造價低、重量輕、風險小的微小衛星(立方星)開始受到大學、公司及軍方的重視，低成本小型火箭也逐步得到發展，如SpaceX公司的獵鷹系列運載火箭等。導彈武器裝備也開始向高超音速武器方面過渡，2018年俄羅斯宣布已列裝高超音速導彈“匕首”^[2]。

航天產業具有系統性強，協作面廣的特點，因此參與其中的主體眾多，按照單位性質可以分為兩大類：以航天軍工央企、其他國企或國家科研機構為代表的“國家隊”，以及民營企業。

(1)航天軍工央企：航天科工集團及航天科技集團；研究人員規模最大，工程研制能力強，技術積淀最為雄厚；主要業務覆蓋包括所有航天裝備產業鏈中的大部分位置，包括總體、核心分系統及零部件的研制生產。

(2)其他國企：以地方國資委所屬企業為主，部分由地方保軍單位等改制而成；具有一定的研發生產基礎，部分企業市場化特征明顯，運營機制較為靈活；主要業務覆蓋部分航天裝備產業鏈中偏向零部件等基礎器件材料的研制生產。

(3)國家科研機構：以中國科學院或軍工高校所屬企事業單位為主，研究人員規模較大，學術能力強，在某些航天裝備核心領域的理論及技術積淀深厚；主要業務覆蓋主要航天裝備產業鏈中的大部分位置，包括總體、核心分系統及零部件的研制。

(4)民營企業：數量眾多，多為具有軍工技術背景或體制內背景；市場化特征明顯，管理運營機制較為靈活，成本控制能力較強；主要業務多為配套航天國家隊零部件生產或提供相關服務，個別介入分系統及總體業務。

美國衛星產業協會(SIA)發布的2020年衛星產業狀況報告顯示，2020年全球航天經濟規模已達3718億美元(2019年為3660億美元)。投資銀行摩根士丹利認為，至112040年，全球航天產業規模將達到1.1萬億美元，但其同時認為該行業的風險仍相當高。

1956.02錢學森向中央提出《建立我國國防航空工業的意見書》，為我國火箭和導彈技術的發展提出符合中國國情的實施方案，受到中央高度重視，同年4月正式成立了航空工業委員會。

1956.10中國第一個導彈研究機構——國防部第五院正式宣布成立。1957.12蘇聯向中國提供兩枚P-2導彈(V-2火箭改進型)并提供技術支持。1960.02第一枚實驗型探空火箭“T-7M”發射成功。

1960.11東風-1彈道導彈首次成功試射。1970.01中遠程導彈試射成功，標志中國初步掌握多級火箭等技術。

1970.04長征一號運載火箭成功搭載發射了中國第一顆人造衛星——東方紅一號。

1975.11長征二號運載火箭成功發射了第一顆返回式科學實驗衛星，并成功回收。

1980.05我國首次成功發射東風五號洲際導彈。

1981.09我國用“風暴一號”運載火箭成功發射實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙三顆科學實驗衛星，成為第四個掌握“一箭多星”技術的國家。

1984.04長征三號運載火箭成功發射第一顆地球同步軌道衛星東方紅二號試驗通信衛星。

1988.09我國成功發射首顆氣象衛星風云一號。

1990.04長征三號運載火箭首次發射外國衛星亞洲一號通信衛星，我國在世界航天商業發射服務領域占有了一席之地。

1999.10我國和巴西聯合研制的第一顆地球資源衛星順利升空，首次在空間技術領域實現全面國際合作。

1999.11神舟一號飛船成功發射、返回艙成功著陸，標志我國首次完成載人航天工程首次飛行試驗。

2000.10我國成功發射第一顆導航定位衛星“北斗導航試驗衛星”，使我國成為第三個擁有自主衛星導航系統的國家。

2003.10神舟五號飛船成功發射，并于2003年圓滿回收，我國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術的國家。

2005.10神舟六號載人飛船實現“多人多天”在軌飛行。

2007.05中國成功將我國研制的大容量通信廣播衛星尼日利亞一號送入預定軌道.實現首次整星出口。

2007.10我國成功發射嫦娥一號，首次月球探測工程取得成功。

2008.04我國成功將首顆中繼衛星天鏈一號送入預定軌道，并于2012年完成三顆中繼衛星系統的建設，使我國成為世界上第二個實現中繼衛星系統三星組網、全球覆蓋的國家。

2008.09我國在神舟七號飛船上首次實現空間出艙活動，使中國成為世界第三個獨立掌握空間出艙關鍵技術的國家。

2011.11神舟八號飛船與天宮一號飛船成功是使我國首次空間交會對接。

2016.06我國為空間站工程研制的中型運載火箭長征旗號在文昌航天發射場首飛成功。

2016.08我國成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空，使我國在世界上首次實現了衛星和地面之間的量子通信。

2016.10神舟十一號飛船首次實現我國航天員中期在軌停留。

2016.11我國最大推力新一代運載火箭長征五號首飛成功。

2017.04我國首艘貨運飛船天舟一號發射成功，標志著我國即將開啟空間站時代。

2018.12嫦娥四號發射成功，首次實現人類探測器在月球背面軟轉錄和巡視偵察。

2019.07我國商業航天公司星際榮耀的雙曲線運載火箭成功發射，實現了中國民營運載火箭零的突破。

2019.08中國航天“國家隊”首次采用純商業化模式執行的商業航天發射，拉開了我國商業航天領域的新篇章。

2020.04國家發改委明確“新基建”范圍，衛星互聯網首次納入。

2020.05為我國載人空間站工程研制的長征五號B運載火箭在海南文昌首飛成功，實現空間站階段飛行任務首戰告捷，拉開了我國載人航天工程“第三步”任務序幕。

2020.06我國成功發射北斗系統第55顆導航衛星，暨北斗三號最后一顆全球組網衛星。至此，北斗三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年完成。

2020.07北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在北京舉行，儀式上宣布了北斗三號全球衛星導航系統正式開通。

2020.07中國第一架真正意義上的高速互聯網飛機正式啟航，同時開啟了中國民航史上首次機載Ka衛星寬帶互聯網直播。

2020.07我國在中國文昌航天發射場，用長征五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器成功將探測器送入預定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了我國行星探測第一步。

參考資料：

[1]賈昕越. 我國航天產業國際競爭力研究

[2]【研報】軍工行業深度報告：新時代的中國航天-20200908（125頁）.pdf

航天產業報告：

創業邦：2021年中國商業航天研究報告（42頁）.pdf

【精選】2021年衛星應用行業航天宏圖公司競爭優勢分析報告（35頁）.pdf

【精選】2021年航天軍工行業現狀及未來趨勢分析報告（23頁）.pdf

【研報】電子行業： AI、區塊鏈、商業航天的未來十年-210621（67頁）.pdf

【精選】2021年航天軍工行業國防信息化與國產替代分析報告（82頁）.pdf

航天宏圖-遙感衛星應用領先廠商多措并舉助力公司業績高速增長-20211014（32頁）.pdf