航天仿真平台行业企业市场现状及竞争格局

航天仿真平台行业企业市场现状及竞争格局

航空航天行上游材料碳纤维是由有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量在90%以上，具有强度高、比模量高（强度为钢铁的10倍，质量仅有铝材的一半）、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高低温等优越性能，是军民用重要基础材料，应用于航空航天、体育、汽车、建筑及其结构补强等领域。相比传统金属材料，树脂基碳纤维模量高于钛合金等传统工业材料，强度通过设计可达到高强钢水平、明显高于钛合金，在性能和轻量化两方面优势都非常明显。然而碳纤维成本也相对较高，虽然目前在航空航天等高精尖领域已部分取代传统材料，但对力学性能要求相对不高的传统行业则更看重经济效益，传统材料依然为主力军。根据测算，2021-2030年军机列装扩编是高温合金市场的主要增量点，总规模约为497亿元，2030年军机换代基本完成后，维修需求是高温合金市场的主要贡献点，年均市场规模达到295亿元。假设2021-2030军机列装数量平均分布，年均49．7亿元，那么2030年高温合金总市场规模约为345亿元。2020年我国高温合金市场规模达到231亿元，其中航空航天部分占比55%，约为127亿元。2021-2030年我国高温合金市场规模CAGR约为10．5%。航空航天制造工程是航空航天高科技产业的重要组成部分。航空航天工业就其行业性质来说，是属于制造业范畴的。现代航空航天制造技术是集现代科学技术成果之大成的制造技术，远远高于一般机械制造技术，日益由一般机械制造向高技术和提供技术密集型产品的高精尖先进制造技术的方向发展。航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。经过百余年的快速发展，航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一，该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展，也表征着一个国家科学技术的先进水平。航空航天材料的发展对航空航天技术起到强有力的支撑和保障作用;反过来，航空航天技术的发展需求又极大地引领和促进航空航天材料的发展。21世纪以来，航空航天事业的发展进入新的阶段，将会推动航空航天材料朝着质量更高、品类更新、功能更强和更具经济实效的方向发展。航天产业行业概况航天产业是以航天技术为主导、多种学科专业集成的综合产业，应用领域广泛，包括通信、导航、遥感等，产业链包括航天器制造、航天器发射、航天器服务、管理和应用等。航天产业上游为航天器制造，中游包括发射服务和卫星运营，下游为各种终端应用领域；航天测控管理涉及航天产业中游的发射业务及卫星运营，航天工业设计涉及航天产业上中下游。航天产业是国家综合竞争力的集中体现，在国家经济社会发展中发挥着重要作用，具备显著的经济特征和技术特征。航天产业的经济特征明显，主要包括：①用途广泛。航天产业在特种领域、民用及商用领域应用场景丰富。特种领域航天以提升在太空方向的国防能力为目的，通常由特种领域用户制定目标、由政府主导投资建设，并由特种领域用户或相关政府部门运营；民用航天以社会效益为目的，由政府、企事业单位、科研院所等负责开展，主要包括对地观测、空间探索及载人航天等；商业航天以盈利为目的，由民营企业主导，以航天产品开发、系统运营、应用服务为核心。②产业带动效应显著。航天技术对衍生产业的拉动作用明显，带动了电子、材料、制造、化工、冶金、纺织多个行业的发展，整体效益十分明显。③投资额度高、开发风险大。航天产业的发展需要高投入，据Euroconsult（欧洲咨询）的报告，2021年世界各国在太空部门上总共花费920亿美元。同时航天活动涉及多学科、多部门统筹协调，未知因素多、探索性强，具有较高风险。然而，航天及其应用所产生的效益更大，投入产出比较高。航天产业的技术特性主要包括：①航天工程的高风险性。航天器需要在远离陆地的外太空、缺乏人类现场支持、真空及超低温等恶劣环境下以自主运行模式完成任务，航天器全生命周期内的运营风险较高；②航天工程的复杂性。航天工程系跨学科集成，跨行业协作，系统庞大，参与人员众多，技术和管理复杂性高；③航天工程的先进性。航天工程系统和产品研制需要集最新科技成果之大成，即需要综合运用相关专业领域最前沿的研究成果，使得航天工程成为技术先进性最为突出的复杂工程系统。商业航天器产业发展概况商业航天器产业是由市场配置技术、资金、人才等资源要素，以盈利为目的、企业为主体从事的航天器制造业，重视市场竞争及商业化的市场行为，主要包括运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测及空间站五大方向。目前，航天器企业主要集中于航天器产业的发射服务及卫星系统两大环节，以设备制造与卫星技术为主要业务，并逐渐形成了以航天科工集团、航天科技集团等为代表的国有企业和企业占据行业领先地位的发展格局。商业航天产业发展社会驱动：民生需求商业航天不仅带来了经济效益，还产生了巨大的社会效益，解决着国家战略、民生需求等领域对通信、出行、生产、生活的多重需求。艾媒咨询分析师认为，环境、海洋、气象等生产端，以及网约车、快递、外卖等生活端，都极大地释放了商业航天的市场潜力，商业航天技术在提高社会运转效率的同时，还优化着人民的生活体验感。航天测控管理行业概况太空资产是国家或企业拥有或控制的各类太空资源，主要包括矿产、能源等自然类资源，通路类资源，人造卫星、载人航天器等各类在轨航天器，以及航天产业快速发展背景下不断丰富完善的卫星测控数据、健康数据、载荷数据、轨道数据等数据资产。航天测控管理系通过建立涵盖发射、在轨、离轨等航天器全生命周期各阶段的管理控制系统，为航天器制造、航天发射、在轨运营、离轨退役等各应用场景提供硬件设备、软件产品、信息保障、技术服务等全套解决方案。航天测控管理是统筹各类太空资产调度使用、提升太空资产使用效率、发挥太空资产最大效能的重要保障。作为管好用好太空资产的核心技术之一，航天测控管理近年来在太空经济热潮带领下，日益成为航天产业的前沿学科和热门领域。商业航天是推进航天产业经济发展的重要动力，直接关系到未来卫星网络与航天系统的搭建，因此是当下大国战略竞争与博弈的主阵地、主战场。国外商业航天发展较早，尤其是美国一直重视太空战略竞争，始终以维护美国太空霸权为目标。早在2010年美国在《国家航天政策》中即提出，商业航天活动是私营企业在承担适度的投资风险和责任的前提下，提供航天产品和服务的活动。商业航天活动与基于市场动机的活动都以控制成本、优化投资回报率为目标，均具有为现有或潜在非政府用户提供产品和服务的法定资格。ESA（欧洲航天局）则于2021年6月启动欧盟太空计划，计划拨款148．8亿欧元，深化卫星导航、空间态势感知等领域发展。目前已涌现出以SpaceX、OSC为代表的一批商业航天企业以及猎鹰、火箭、龙飞船、高分辨率商业遥感卫星为代表的全新商业产品及配套服务。我国商业航天产业从2015年开始明显提速，并陆续取得了突破性的进展。在政策和资本等多方加持下，2015-2021年中国商业航天产业保持着22．3%的年均复合增长率。数据显示，2020年中国商业航天市场规模已经突破1万亿元，预计未来3年将继续以年均超20%的增长率进行扩张，2022年将突破1．5万亿元，2024年有望达到2．3万亿元。当前，我国卫星功能更加丰富，通信、遥感、科学实验、教育娱乐、导航等功能增强，大量的商业卫星布局与研发增加了航天测控管理的市场需求。未来随着我国航天事业的进一步发展和商业航天的进一步开放，相关市场空间将得到充分释放。同时，在特种领域，商用技术爆发式增长极大推动了太空开发。在具体场景上，航天测控管理在进行情报、监视和侦察（ISR）、导弹防御、定位、导航和授时（PNT）以及其他推动战术行动方面的作用至关重要，在信息支援、战场决策、空间安全等多个方面对未来战场起到深远的影响。在商业航天快速发展以及太空竞争加剧的背景下，通过优秀的航天测控管理水平提升航天器的运行效率、航天活动的经济效益水平越发成为太空竞争的关键领域。在太空竞赛和商业航天快速发展的推动下，航天测控管理面临着持续增长的市场需求，市场前景良好。中国商业航天产业发展趋势在航天强国的发展思路下，中国航天进入创新发展的快车道。在航天技术的推动下，长征十一号、捷龙一号、谷神星一号等商业航天运输系统得到进一步发展，资源三号03星、高分多模综合成像卫星等商业空间基础设施，以及商业发射场与测控等技术与系统都得到蓬勃发展。在国家战略支持下，商业航天产业将在十四五期间进一步实现跨越式发展，满足经济建设、科技发展、国家安全和社会进步的发展需要。虽然近几年中国商业航天产业获得了长足发展，已经初步形成了商业航天新生态，但是商业航天仍处于产业发展的初级阶段。随着商业航天的应用范围及场景不断扩展，产业发展空间及潜力极大。2021年中国商业航天产业披露的融资金额达64．5亿元，融资事件共有35起，资本市场看中商业航天产业处于创新发展的快车道，予以高度关注并向商业航天持续投入资本。2018年是中国航天大放异彩的一年，全年发射39次。北斗建设提速，电磁监测试验卫星等国家项目上马，并且2018年中国商业航天公司在沉寂多年后开始崭露头角等要素，都为中国航天崛起提供了实质性的支撑。而这种进步也使得全球火箭每年发射次数突破100大关，并且基本能够维持在每年100箭的水平。根据目前市场公开的消息，单就中美俄三国在2021年规划发射的火箭就高达135枚，如果疫情能够得到控制，使计划顺利实施，那么2021年将创下人类火箭发射记录。在2018年中国航天明显提速后，2019年12月27日，具有决定性影响的长征五号火箭复飞成功，这代表中国在空间技术领域有了实质性的突破。运载能力的提高，很快会对深空探测，太空资源应用，自然科学等领域产生促进，这也将对固有的欧美排我性航天联盟形成冲击。恰逢科技成为全球竞争新格局的焦点，所以美国很快对航天领域展开进一步部署，太空军的成立，重返月球计划等都力求在航天领域对中国保持绝对优势。整体来看，未来依然充满艰险。目前，火箭推力与运载能力决定人类可以携带多少设备和资源进入太空，所以在发射频率提高之外，火箭能力的提升也是全球航天发力的关键要素。中国长征五号之后的新火箭，在起飞推力方面和过去有明显的提升，这也是中国航天产业未来想象空间的先决条件。中国的天宫空间站核心舱重量22吨，所以从全球现役火箭运载能力上看，能够负担近地轨道20吨以上重量这种任务的火箭只有六型。而这六型火箭在执行地球同步轨道以及更艰巨的深空探测任务时，可负担的载荷重量也非常有限，所以从全球视角来看，人类飞出地球摇篮的能力依然较弱。值得安慰的是，中国长征五号的运载能力已经达到国际顶尖水平，这也使在太空探索领域有了新的话语权。我国航空航天行业市场发展前景目前我国航空航天行业处于成长期阶段，经过半个多世纪的努力，基本建成了中国的航空航天工业体系，航空航天工业在国防和经济建设中发挥着越来越重要的作用。航空航天为科学研究的发展做出了重要贡献。航空技术为人类提供了从空中观察自然界的条件。航天技术开启了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。通过航天活动获得的有关地球空间、行星际空间、太阳系和宇宙天体的丰富信息，更新了人类对地球、行星和宇宙的认识，推动了天文学、空间物理学、高能物理学和生物学的发展，形成了一些新的学科分支。空间实验室的特殊环境，可以被用于开展许多在地球上无法完成的物理、化学、生物、医学、新材料和新工艺等方面的综合研究工作。航空航天行业发展前景广阔进入21世纪，航空航天已展现出更加广阔的发展前景，高水平或超高水平的航空航天活动更加频繁，其作用将远远超出科学技术领域本身，对经济以至人类社会生活都会产生更广泛和更深远的影响。应该指出，航空航天事业所取得的巨大成就，与航空航天材料技术的发展和突破是分不开的。材料是现代高新技术和产业的基础与先导，很大程度上是高新技术取得突破的前提条件。例如20世纪60年代高纯硅半导体材料的突破，使人类进入信息化时代。航天行业竞争格局随着航天事业快速发展，航天测控管理与航天工业设计将更加激烈，率先研判未来发展趋势并提前迭代技术适应改变有助于企业脱颖而出，行业竞争逐渐向智能化、多任务化方向转变，并与太空数据深度融合。（一）航天测控管理服务与太空数据深度融合传统航天卫星功能单一、轨道卫星数量少，因此测控任务可以重点依靠投入资源和增加人力模式完成需求，但是随着各类卫星星座等项目的持续推进，以及航天器的商业应用日趋普及，以平台载荷为核心的航天测控管理服务模式，正通过与各类太空数据深度融合的方式，进一步提升测控管理水平。（二）航天工业设计愈加复杂、需求增多随着我国及全球航天事业的发展，航天器在轨数量将愈来愈多、规模愈来愈大，应用与功能模式愈加复杂，如通信、导航和遥感卫星融合系统相互增强，突破单一种类卫星性能，其仿真、测控指令与难度将大幅增加。在传统单卫星仿真与测控