人造卫星指的事环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器,是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器,约占航天器发射总数的90%以上。其主要目的是为了进行探测和科学研究等。
截至“十一五”期末,我国在轨运行卫星约有50余颗。“十二五”规划的轨道卫星总数要达到百颗以上,考虑国产卫星平均5年左右的在轨运行寿命,要实现百颗在轨运行的目标,“十二五”期间发射总量相应地也将达约百颗,年均复合增长率将达到15%,市场空间巨大。
表1、“十二五”期间国内各领域对卫星的需求量


从卫星产业价值链中,我们可以看出,价值链的后端客户服务部分贡献了70%-80%的收入,利润率高达35%。
图1、卫星产业价值链

图2、卫星产业链各环节利润率

目前卫星行业中,每年可以研制出15颗左右小卫星,“十二五”期间,这一水平需达到20颗每年的生产能力,才能实现卫星百颗以上的任务目标。在整个卫星制造市场中,航天科技集团下属的中国卫星优势明显。1999-2011年,以发射数量计,中国卫星占有国内小卫星研制领域67%的份额;以产值计,占有超过80%的市场份额,处于绝对的龙头地位。
碳纤维复合材料已制成各类结构件,并成功地用于各系列卫星上。按在卫星上的应用部位,大体上可将卫星复合材料结构件分为四类:第一类为太阳电池基板、支撑架等;第二类为天线结构,包括反射器、馈源结构等;第三类为桁架结构,主要由轻金属接头和碳/环氧复合材料管组成;第四类为卫星本体结构,包括星体外壳、中心承力筒、各种仪器安装结构板等。
表2、国内卫星应用的复合材料结构件

卫星有效载荷占比由1990年代的15%-20%增加至当前的70%。具有相同功能的卫星每8年可将重量降低一半,1970年10吨重的卫星到2005年重量已降至不到1吨。这与卫星在越来越多地大量使用新型材料是分不开的。
图3、卫星单星发射重量变化趋势



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