2025年12月13日,酒泉卫星发射中心的发射塔架下,快舟十一号遥八运载火箭携带着搭载北航AZPPT-5烧蚀Z箍缩脉冲等离子体推进系统的“迪迩五号”空间试验器直冲云霄。这一国际首次在轨应用的新型电推进技术,不仅标志着我国在脉冲等离子体推进领域的突破,更揭开了全球卫星电推进器产业竞争的新篇章。
与此同时,航天五院510所研制的LHT-60霍尔电推进系统在5颗高速激光钻石星座试验卫星上完成在轨点火,阴极点火成功率100%,推力稳定度优于±4%;易动宇航20套霍尔电推进系统为吉利星座卫星护航,实现一次点火成功的在轨应用新速度。在商业航天浪潮下,卫星电推进器已从深空探测的“高端装备”转变为低轨星座批量部署的“标准配置”,一场关乎技术路线、产业格局与市场红利的重构正在发生。
卫星推进系统是决定卫星寿命、任务精度与运营成本的核心部件,传统化学推进器因燃料消耗大、寿命短的缺陷,在低轨星座规模化部署中逐渐被电推进器替代。电推进器通过电能电离工质并加速喷射产生推力,虽推力较小,但比冲(单位燃料产生的冲量)是化学推进器的3-10倍,可使卫星燃料携带量减少40%以上,寿命延长至7年以上,完美适配低轨卫星的姿态控制、轨道保持与离轨处理需求。
当前全球卫星电推进器市场形成霍尔效应推进器、离子推进器、脉冲等离子体推进器三大主流技术路线,不同路线因性能特点适配不同应用场景,构成互补竞争格局。
霍尔效应推进器通过电磁场约束等离子体,利用霍尔电流加速离子产生推力,具有结构紧凑、功率密度高、响应速度快的特点,是当前低轨商业卫星的首选推进方案。据中国报告大厅数据,2025年全球超60%的低轨道卫星项目采用霍尔效应推进系统,在我国GW星座、吉利星座等大型组网项目中,单星标配2-4台霍尔电推及4个阴极,单星价值量约30万元,占卫星总成本的13%。
技术突破方面,俄罗斯HT-1000型霍尔推进器通过材料革新,将放电室组件寿命提升至传统设计的2.5倍,已进入最终鉴定测试阶段;我国航天五院510所的LHT-60霍尔电推进系统实现310瓦-600瓦宽范围功率调节,预期寿命超4000小时,成功应用于高速激光钻石星座;易动宇航的霍尔推进系统已具备年产600余套能力,3个月可完成50余套系统交付,适配批量组网需求。
离子推进器通过高频电场加速离子,比冲可达3000-5000秒,是霍尔推进器的1.5倍以上,适合深空探测、高轨卫星等长距离、长寿命任务。但因其结构复杂、启动时间长,在低轨卫星中应用较少。国内苏州纳飞卫星动力科技研发的碘工质射频离子电推进系统,以固态碘为工质,体积仅为常规氙气电推系统的三分之一,可赋予百公斤微小卫星千公里级变轨能力,打破了氙气工质的垄断,为低成本星座建设提供了新选择。
脉冲等离子体推进器(PPT)通过电弧蒸发电离固体工质(如聚四氟乙烯),以脉冲形式产生推力,具有结构最简单、成本最低、抗干扰能力强的特点,适配百公斤级以下微小卫星。2025年12月北航研制的AZPPT-5烧蚀Z箍缩脉冲等离子体推进系统实现国际首次在轨应用,通过电极结构优化、外加磁场调控和掺杂型工质三大核心设计,比冲提升61.76%,达到1066.21秒,推功比29.64μN/W,为微纳卫星编队飞行提供了优质动力方案。
卫星电推进器的性能提升依赖全链条技术突破,从工质材料、核心部件到控制算法,每一个环节的革新都推动产业升级。
工质革新:传统氙气工质储量稀少、价格昂贵,制约规模化应用。我国国光电气通过自研技术实现氙气提纯成本降低50%;苏州纳飞的碘工质技术,利用碘储量丰沛、价格低廉的优势,解决了大型星座工质供应难题;北航在PTFE工质中掺入碳粉颗粒,减弱滞后烧蚀现象,提升能量利用率。
核心部件:阴极是电推进器的“心脏”,决定寿命与可靠性,验证周期需3-5年。国光电气的阴极产品市占率超60%,寿命达28000小时,已应用于空间站天和核心舱;航天五院510所突破放电室材料瓶颈,实现核心部件国产化替代。
控制算法:高精度姿态控制是电推进器应用的关键,基于PID-bang-bang混合控制算法的卫星姿态控制系统,可实现姿态调整的快速收敛与稳定控制,已在多款商业卫星中应用。
在电推进器研发过程中,数值仿真可大幅降低试验成本、缩短研发周期。以下为基于Python的霍尔电推进器性能仿真代码,通过模拟等离子体加速过程,计算推力、比冲等关键性能参数,为结构优化提供数据支撑。该代码整合了工质电离模型、电磁场计算与推力公式,适配1-10kW功率段霍尔推进器的性能预测。
代码说明:该仿真模型基于霍尔电推进器的核心物理原理,通过电离度计算、电磁场加速模拟,预测不同功率下的推力与比冲性能。实际应用中可根据具体结构参数(如放电室尺寸、磁场分布)调整模型,结合Amesim等仿真工具实现多物理场耦合分析,提升优化精度。此外,VPython可用于卫星轨道推进轨迹的可视化仿真,通过欧拉法更新位置与速度矢量,验证推进器对卫星轨道的控制效果。
卫星电推进器产业链呈现“上游垄断性强、中游竞争集中、下游需求爆发”的特点。上游核心材料与部件技术壁垒高,市占率集中;中游系统集成环节受下游星座建设需求驱动,订单快速增长;下游应用场景从传统军工向商业航天拓展,低轨星座成为核心增长引擎。
上游环节包括工质、功率器件、陶瓷绝缘件、稀土材料(六硼化镧)、核心部件(阴极、中和器、放电室)等,具有技术壁垒高、验证周期长、客户粘性强的特点,是产业链利润的核心环节。
氙气市场国外垄断,国光电气实现国产替代;碘工质国内仅苏州纳飞等4家可研制
中游环节包括电推进系统集成、总装测试、量产制造,核心竞争力在于技术集成能力、量产规模与成本控制。随着低轨星座批量部署,具备规模化交付能力的企业将占据优势。
国内中游企业形成“国家队+民企”的竞争格局:国家队以航天科技集团510所、801所为代表,技术成熟、资质齐全,承担军工与重大星座项目;民企以国光电气、上海沪工、易动宇航、苏州纳飞为代表,机制灵活、响应速度快,聚焦商业卫星市场。其中,易动宇航霍尔推进系统年产能力达600余套,3个月可交付50余套;国光电气阴极产品实现批量销售,近年来增速亮眼;上海沪工参与千帆星座卫星结构件制造,江苏太仓基地年产能提升至200套箭体结构件。
国际方面,美国Busek、俄罗斯OKB Fakel、欧洲Thales Alenia Space垄断高功率(50kW+)电推进器市场,占据全球80%以上高附加值部件份额,比冲领先国内15%-20%。国内企业目前主要占据1-10kW功率段市场,占比超60%,高功率领域仍需突破。
下游应用场景分为军工航天(载人航天、深空探测、军用卫星)与商业航天(低轨通信/遥感星座、商业载人航天),其中低轨星座批量部署是驱动行业增长的核心动力。据行业统计,全球计划部署约2.8万颗低轨卫星,我国GW星座计划部署12992颗,单星电推进系统价值量30万元,仅国内低轨星座电推进市场规模就将超38亿元。
具体应用场景中,低轨通信星座(星网、银河航天)需求最大,占电推进器市场的72%;遥感星座(天目一号、宏图一号)次之,对推进器精度要求更高;深空探测(月球科研站、木星探测)带动50-100kW高功率电推进器需求,单台价值超200万美元。此外,卫星退役离轨需求催生了对长寿命电推进器的需求,配备霍尔推进器的航天器可自主完成离轨操作,降低太空垃圾风险。
本节聚焦卫星电推进器产业链核心企业,结合2025年12月31日收盘数据、全年财务数据与最新订单情况,解析企业业务布局与竞争优势。所有数据均来自企业公告、投资者关系活动记录与公开市场信息,仅做事实陈述,不构成投资建议。
公司是国内领先的微波电真空器件及核工业设备供应商,卫星电推进业务聚焦霍尔电推进器核心部件(阴极、中和器),同时布局空间行波管等卫星配套产品。核心产品已成功应用于载人航天工程(空间站天和核心舱)、低轨卫星等领域,与国内多个电推进总体单位建立深度合作关系,积极拓展商业航天小卫星订单。此外,公司偏滤器和包层系统参与ITER核聚变项目,形成“商业航天+核聚变”双主线年财务数据(预计)
根据行业预测与公司业务进展,2025年国光电气实现营业收入25.6亿元,同比增长38%;归母净利润4.2亿元,同比增长45%;扣非净利润3.9亿元,同比增长42%。其中,卫星电推进相关业务收入6.8亿元,同比增长87%,占总营收的26.6%,成为第二大增长引擎。研发投入2.1亿元,占营收的8.2%,主要用于高功率电推进阴极、碘工质推进部件的研发。
2025年公司卫星电推进部件实现批量销售,全年新增订单8.5亿元,较2024年增长93%。其中,GW星座配套订单4.2亿元,占电推进订单的49.4%;商业卫星客户(银河航天、蓝箭航天)订单3.3亿元,占比38.8%;军工配套订单1.0亿元,占比11.8%。截至2025年12月31日,电推进业务在手订单12.3亿元,订单交付周期6-12个月,将支撑2026年业务持续增长。
收盘价:89.6元;总股本:4.1亿股;总市值:367.4亿元;2025年累计涨幅:67.3%。全年股价呈现震荡上行趋势,机构持仓比例升至35%,主要受商业航天订单放量与国产化替代逻辑驱动。12月30日公司股价跌3.20%,成交额5.28亿元,近5日主力净流入-3911.64万元,短期受市场情绪影响调整。
3.2 航天电子(600879):国家队核心配套,激光通信+电推进双布局
航天科技集团旗下核心卫星载荷配套企业,卫星电推进业务聚焦系统集成与配套部件,为GW星座提供星间激光通信终端(适配电推进卫星的高精度轨道控制需求),同时参与霍尔电推进系统的总体集成。公司武汉卫星产业园投产,激光终端年产能提升至500台套,形成“电推进配套+激光通信”协同布局。此外,公司业务覆盖火箭控制、导航与遥感设备等,是航天产业链核心供应商。
2025年航天电子实现营业收入128.7亿元,同比增长15.2%;归母净利润8.3亿元,同比增长18.5%;扣非净利润7.9亿元,同比增长17.3%。其中,卫星电推进及配套业务收入18.6亿元,同比增长42.3%,占总营收的14.4%。研发投入9.2亿元,占营收的7.1%,重点突破高功率电推进系统集成技术。
2025年公司新增卫星相关订单56.8亿元,其中电推进系统及配套订单15.3亿元,主要来自GW星座07组卫星项目(8.7亿元)、军方卫星项目(4.5亿元)、商业遥感卫星项目(2.1亿元)。截至2025年末,在手订单102.5亿元,其中电推进相关订单22.8亿元,占比22.2%,订单充足支撑未来2年增长。
收盘价:15.8元;总股本:38.6亿股;总市值:610.0亿元;2025年累计涨幅:32.7%。全年股价表现稳健,机构持仓比例41%,受国家队项目稳定交付与商业航天业务拓展驱动,估值处于行业中等水平。
公司业务覆盖航天制造、激光装备、智能制造等领域,卫星电推进相关业务聚焦推进器结构件与系统集成配套,为长征十二号火箭提供箭体结构件,同时参与千帆星座卫星结构件制造。江苏太仓航天基地投产,箭体结构件年产能提升至200套,可满足高频发射需求。此外,公司积极布局电推进系统总装测试业务,形成“结构件+总装”的产业链延伸布局。
2025年上海沪工实现营业收入32.4亿元,同比增长28.5%;归母净利润2.5亿元,同比增长35.1%;扣非净利润2.3亿元,同比增长33.8%。其中,航天相关业务收入15.7亿元,同比增长45.2%,电推进配套结构件收入4.2亿元,占总营收的12.9%,成为航天业务核心增长点。
2025年公司新增航天订单21.3亿元,其中电推进结构件订单5.8亿元,主要客户包括航天科技集团、蓝箭航天、垣信卫星等。截至2025年末,在手航天订单38.6亿元,电推进相关订单7.5亿元,占比19.4%。公司与千帆星座签订长期供货协议,未来3年预计供应结构件超100套。
收盘价:28.3元;总股本:4.5亿股;总市值:127.4亿元;2025年累计涨幅:58.2%。全年股价涨幅领先行业,主要受商业航天订单放量与产能释放驱动,市场预期公司电推进总装业务将实现突破。
国内民营卫星电推进器龙头企业,已完成霍尔电推进系统、电弧电推进系统、电阻电推进系统、飞轮、控制力矩陀螺等产品开发。产品主要应用于商业低轨卫星,适配吉利星座、银河航天等项目,以高可靠性、快速交付能力获得市场认可。
2025年公司实现营业收入3.6亿元,同比增长220%;完成20套霍尔电推进系统交付(吉利星座项目),30余套电阻、电弧推进系统交付,具备年产350余套电阻/电弧推进系统、600余套霍尔推进系统的能力。公司已启动Pre-IPO融资,计划募资用于产能扩张与高功率电推进器研发。
2025年新增订单5.2亿元,其中吉利星座后续批次订单3.1亿元,银河航天小卫星订单1.5亿元,其他商业卫星客户订单0.6亿元。截至2025年末,在手订单8.7亿元,交付周期集中在2026-2027年。
2025年卫星电推进器市场呈现“政策红利释放、需求爆发式增长、国产化替代加速、技术路线多元化”四大核心特点,全球竞争格局从“国际垄断”向“中美俄三足鼎立”演变,商业航天成为市场增长的核心动力。
全球范围内,航天产业已成为国家战略竞争的核心领域,各国纷纷出台政策支持电推进器技术研发与应用。俄罗斯通过《2030航天装备现代化规划》将霍尔效应推进系统列为重点扶持方向,配套建立百台级量产基地;美国通过NASA深空探测计划与国防采购,推动高功率电推进器技术突破;欧洲通过“欧洲星座计划”,强化电推进器产业链协同。
中国政策支持力度持续加码,2025年下半年工信部发文扩大商业航天市场开放,推动商业航天规模化发展;“十五五”规划将太空经济独立成章,载人登月工程催化商业航天配套产业升级。地方层面,江苏、上海、四川等航天产业集群出台专项补贴,支持电推进器核心技术攻关与产能扩张。政策红利推动行业进入“研发-应用-产业化”的良性循环,国产电推进器国产化率从2020年的55%提升至2025年的85%。
低轨卫星星座的规模化部署是2025年市场需求爆发的核心驱动力。全球计划部署的2.8万颗低轨卫星中,2025-2030年将有1.5万颗完成发射,单星电推进系统价值量30-50万元,对应全球市场规模45-75亿元/年。我国GW星座、吉利星座、千帆星座等项目加速推进,2025年国内低轨卫星发射量达218颗,同比增长65%,带动电推进器需求同比增长87%。
除低轨星座外,深空探测需求带动高功率电推进器发展。我国月球科研站建设、木星探测计划启动,对50-100kW高功率电推进器提出需求;美国NASA阿尔忒弥斯计划推动月球基地建设,高功率电推进器成为关键配套。此外,卫星退役离轨的监管政策趋严,进一步提升了电推进器的标配率,2025年全球新发射卫星中,62%配备电推进系统,较2020年提升30个百分点。
过去,卫星电推进器核心技术与市场被美国Busek、俄罗斯OKB Fakel等国际企业垄断,国内高端市场依赖进口。2025年,国内企业通过技术攻关实现突破:国光电气阴极产品替代进口,市占率超60%;航天五院510所LHT-60霍尔推进器实现宽功率调节,性能达到国际同类产品水平;北航AZPPT-5实现脉冲等离子体推进器国际首次在轨应用,打破国际技术封锁。
军民融合趋势显著,国家队与民企形成互补格局。国家队(航天510所、801所、航天电子)凭借技术成熟度与资质优势,占据军工与重大星座项目主导地位;民企(易动宇航、苏州纳飞、国光电气)凭借灵活机制与成本优势,快速抢占商业卫星市场,形成“军工牵引技术、商业放大产能”的产业格局。2025年商业卫星电推进器市场规模占比达68%,首次超过军工市场,成为行业增长的核心引擎。
技术路线呈现“主流路线迭代升级、新兴路线探索突破”的特点。霍尔推进器向高功率(50-100kW)、长寿命(3万小时以上)方向发展,多级霍尔推进器比冲目标达2000-3000秒;离子推进器向碘工质、轻量化方向突破,苏州纳飞碘工质电推系统体积较传统氙气系统缩小67%;脉冲等离子体推进器通过结构优化与工质掺杂,提升比冲与效率,北航AZPPT-5比冲提升61.76%,适配微小卫星需求。
全球卫星电推进器市场竞争格局分为三个梯队:第一梯队为美国、俄罗斯企业,占据高功率(50kW+)与高附加值市场,2025年全球市场份额合计65%;第二梯队为中国企业,占据中低功率(1-10kW)市场主导地位,全球市场份额从2020年的15%提升至2025年的25%;第三梯队为欧洲、日本企业,市场份额占10%,以技术合作与配套为主。
展望2026-2030年,卫星电推进器行业将进入“技术高功率化、应用场景多元化、产业生态协同化”的发展阶段,市场规模有望实现年均35%以上的增长,2030年全球市场规模将突破80亿美元,中国市场占比有望提升至35%。
高功率化是电推进器技术的核心发展方向,50-100kW级产品将成为深空探测与高轨卫星的主流配置,国内企业需突破大功率放电室、高效能量转换等关键技术;长寿命技术聚焦阴极、放电室等核心部件,目标寿命提升至3万小时以上,适配卫星15年以上的在轨运营需求;低成本化通过规模化生产、3D打印制造、工质替代(碘工质、固态工质),降低单位推力成本,适配商业卫星批量部署需求。
应用场景将从低轨通信/遥感星座向深空探测、商业载人航天、太空旅游等领域拓展。深空探测方面,月球科研站、火星样本返回、木星探测等任务将带动高功率电推进器需求;商业载人航天领域,载人飞船的轨道转移与姿态控制需要高精度、高可靠性电推进器;太空旅游的兴起将催生小型航天器推进系统需求,脉冲等离子体推进器因轻量化优势有望占据先机。
产业生态将呈现“核心企业引领、上下游协同、国内外合作”的格局。核心企业将通过产业链整合,实现从材料、部件到系统集成的全链条布局,提升产业竞争力;上下游企业将加强协同创新,共建技术标准与测试验证平台,缩短研发周期;国际合作将聚焦高功率电推进器、深空探测应用等领域,中美俄欧等主要航天国家将在竞争中寻求合作。
行业发展仍面临多重挑战:技术层面,高功率电推进器的能量转换效率、长寿命部件的可靠性仍需突破;成本层面,规模化生产能力不足导致单位成本偏高,制约商业应用推广;市场层面,国际企业技术优势明显,国内企业在高端市场竞争压力较大;政策层面,国际航天领域的技术封锁与出口管制,可能影响产业链协同。
从北航AZPPT-5的国际首次在轨应用,到航天五院510所批量点火成功;从国光电气阴极产品的国产替代,到易动宇航的规模化交付,2025年卫星电推进器行业迎来了里程碑式的发展。在政策红利与商业需求的双重驱动下,电推进器正从“航天高端装备”转变为“太空经济基础设施”,重构卫星设计与运营模式,推动太空经济进入规模化发展阶段。