电推进：航天器的“离子心脏”开启长航时代

一、行业发展概述

航天级电推进系统是指利用电能加速推进剂（通常为惰性气体如氙、氪或固态碘）产生推力的空间动力装置，区别于依赖化学燃烧的化学推进。其核心原理是将电能转化为工质的动能，通过电磁场或电场将离子/等离子体高速喷出，产生反作用力。按加速原理可分为霍尔推进（霍尔效应加速）、离子推进（栅极静电加速）、电热推进（电阻/电弧加热）以及磁等离子动力推进等。本报告聚焦于面向低轨卫星轨位保持、星座组网离轨、高轨卫星延寿、深空探测主推进等商业航天场景的电推进系统产品及核心组件。

“十四五”以来，国家将空间动力自主化纳入航天强国战略。2025年中央经济工作会议明确商业航天为新质生产力，强调关键部件国产化。2026年初，中国航天科技集团发布战略规划，明确在“十五五”时期谋划推动“天工开物”重大专项，重点突破小天体资源勘查、智能自主开采、低成本转移运输、在轨处理等关键技术，构建太空资源开发全链条体系。政府工作报告提出“发展在轨服务与碎片清除”。国家航天局设立商业航天司并印发《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025—2027年）》，推动太空交通管理体系建设。国际离轨规则倒逼国内政策趋严，强制低轨卫星配备离轨动力。政策主线正从“技术验证”转向“规模化应用与自主可控”，为电推进行业提供制度与资金保障。

二、我国航天级电推进系统行业发展历程

1、技术探索期（2015年以前）

以航天科技集团五院502所、510所为主导，电推进技术主要用于少量高轨卫星的南北位保。霍尔推进和离子推进处于实验室验证阶段，产品成熟度低，未实现批量应用。此阶段完成了基础原理验证和单机研制。

2、在轨验证期（2015-2019年）

2015年后，国家鼓励商业航天发展，电推进开始搭载试验星进行在轨验证。中国首套霍尔电推进系统在实践十七号卫星上成功完成在轨测试。技术从实验室走向工程化，但离批量应用仍有距离。

3、小批量应用期（2020-2024年）

低轨星座概念兴起，电推进因高比冲、省推进剂优势被纳入星座标配。国内多个低轨试验星搭载了国产霍尔推进。民营企业如遨天科技、星辰空间等相继成立，开始提供电推进产品。国家队产品在北斗导航、空间站等任务中批量应用。

4、规模化渗透期（2025年至今）

“十四五”收官，国内低轨星座进入批量发射阶段。电推进在轨数量快速增长，“千帆星座”首批卫星即配置霍尔推进。政策将电推进列为空间动力自主化关键方向。2025年中央经济工作会议明确支持商业航天，2026年政府工作报告提出发展空间基础设施。电推进从“可选”变为“必选”，行业进入快速放量通道。

三、航天级电推进系统行业产业链总结及影响

1、产业链结构概述

上游为推进剂（氙气、氪气、碘）、电源处理单元（PPU）、阴极发射体材料、耐溅射陶瓷/金属、精密阀门与流量控制器；中游为推力器设计与制造、系统集成、真空点火试验与寿命考核；下游为卫星整机厂、星座运营商、在轨服务商。其中PPU和阴极是技术壁垒最高的环节，占据系统成本主要部分。

2、上游对行业的影响

PPU（电源处理单元）是电推进系统的“心脏”，负责将卫星母线电压转换为推力器所需的高压、大电流。国内宇航级PPU核心器件（高压MOSFET、磁性元件）部分依赖进口，国产化率低直接导致成本高、交付周期长。阴极发射体材料（六硼化镧、钡钨）的纯度和烧结工艺影响推力器寿命。推进剂供应方面，高纯氙气主要依赖进口，价格波动大。上游突破是行业降本放量的关键。

3、下游对行业的影响

下游低轨星座建设节奏决定电推进订单规模。国内“千帆星座”、“GW星座”进入批量发射阶段，每颗卫星标配一套电推进，形成持续采购需求。若星座按计划推进，电推进企业将进入批量交付期；若频轨协调或资金问题导致延期，则行业产能可能过剩。在轨延寿服务等新场景的发展速度直接影响中高功率电推进的需求。下游对长寿命、高可靠性、低成本的综合要求倒逼中上游技术迭代。

四、航天级电推进系统行业发展机遇

1、低轨星座建设进入加速期

国内“千帆星座”、“GW星座”已进入批量发射阶段，未来数年每年将发射数百颗低轨卫星，每颗卫星标配一套电推进系统。这是行业最大的确定性机遇。已配套“千帆星座”的遨天科技等企业将率先受益，其他企业也有望通过差异化产品切入。

2、空间碎片离轨规则强制化

国际社会对25年离轨要求日趋严格，我国已出台管理办法强制执行。低轨卫星必须配备可靠离轨动力，电推进是首选。这一合规需求为电推进创造了刚性增量市场，且不受星座建设节奏波动影响。

3、在轨延寿服务商业化落地

高轨通信卫星推进剂耗尽后仍有余量电力，在轨延寿飞行器通过对接提供电推进，可延长卫星寿命数年。国内已启动相关在轨服务项目，预计未来三到五年形成商业闭环，带动中高功率电推进需求。

4、政策红利持续释放

“十五五”规划纲要设立空间动力专项，2025年中央经济工作会议明确商业航天新质生产力定位，2026年政府工作报告提出发展在轨服务。产业基金、科创板为民营企业提供融资通道。政策从技术攻关、产能建设、市场应用全方位支持。

5、新型工质（碘、氪）降低运营成本

碘工质电推进无需高压气瓶，可大幅简化贮供系统，降低卫星重量和成本。氪气成本仅为氙气的较低比例。国内已开展碘工质在轨验证，未来有望替代氙气，进一步提升电推进的经济性，拓展微小卫星和低成本星座市场。

五、航天级电推进系统行业面临的挑战

1、PPU国产化率低，进口依赖风险

PPU高压器件、控制芯片等核心部件仍依赖进口。若国际供应链波动或出口管制升级，可能导致交付延期或成本上升。国内企业虽在加速自研，但宇航级器件的可靠性验证周期长，短期内难以完全替代。

2、推力器长寿命在轨数据不足

国内电推进累计在轨点火时间与国际领先水平有差距。低轨星座要求电推进具备多年连续工作能力，但国内多数型号的在轨验证时间尚短，长寿命可靠性有待进一步验证。一旦在轨出现批量故障，将影响星座运营和后续订单。

3、星座建设节奏存在不确定性

低轨星座组网需要巨额资本投入，且频轨协调需经过国际电信联盟等机构的复杂流程。若星座计划因资金问题或国际协调受阻而放缓，将直接传导至电推进订单，导致行业产能过剩。国内两大星座的实际发射进度存在不确定性。

4、竞争加剧导致价格战风险

随着多家民营企业进入电推进领域，未来两到三年可能出现产品同质化竞争。下游卫星整机厂可能利用多供应商策略压低采购价格，压缩电推进企业的利润空间。同时，国家队产能释放后也可能参与商业市场竞争，进一步加剧价格压力。

5、人才供给不足制约行业扩张

电推进领域的高端技术人才总量有限，新创企业面临招聘难、留人难的问题。随着行业进入规模化阶段，对等离子体物理、高压电源、真空试验等专业人才的需求激增，但高校相关专业培养周期长，短期内可能出现人力瓶颈。企业需建立内部培训体系和校企合作机制。

六、航天级电推进系统行业主要壁垒构成

航天级电推进系统行业主要壁垒构成

资料来源：普华有策

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”航天级电推进系统产业深度研究及趋势前景预判报告》围绕航天级电推进系统行业，从定义、发展历程、产业链、技术水平、竞争格局、驱动因素、趋势、壁垒、机遇与挑战等维度展开系统分析。报告结合“十四五”以来的行业演变与“十五五”规划方向，融入2025年中央经济工作会议及2026年两会、政府工作报告精神。核心结论：低轨巨型星座对长寿命、高比冲推进的刚性需求，以及空间碎片减缓规则强制离轨要求，共同推动电推进从“补充选项”变为“标准配置”。化学推进比冲低、消耗推进剂多，电推进可大幅减少卫星质量占比，延长在轨寿命或增加有效载荷。当前国内PPU国产化率仍低，推力器寿命验证数据不足，但政策红利与星座建设加速驱动行业进入快速渗透期。卫星延寿服务、在轨组装等新场景打开长期空间。

目录

第1章 航天级电推进系统行业概述与研究范围

1.1 定义与分类

1.1.1 按加速原理：霍尔推进、离子推进、电热推进、磁等离子动力推进

1.1.2 按推力等级：微推力（μN-mN）、小推力（mN-N）、中推力（N-百N）

1.1.3 按应用场景：低轨卫星轨位保持、星座组网离轨、高轨卫星延寿、深空探测主推进

1.2 在卫星推进系统中的位置与价值占比

1.3 研究边界与核心问题

第2章 航天级电推进系统行业特征与产业链综述

2.1 行业基本特征

2.1.1 技术与资本双密集型

2.1.2 军民融合与国产替代

2.1.3 高比冲、长寿命、低质量特性

2.2 产业链全景图

2.2.1 上游：推进剂贮供单元、电源处理单元（PPU）、推力器组件、阀门与流量控制器

2.2.2 中游：电推进系统集成、地面试验与标定

2.2.3 下游：卫星整机厂、星座运营商、在轨服务商

2.3 各环节价值分布

2.4 行业生命周期阶段判断

第3章 航天级电推进系统行业发展环境分析（PEST）

3.1 政策环境

3.1.1 国家战略定位：“十五五”规划纲要空间动力自主化要求

3.1.2 2025年中央经济工作会议与2026年政府工作报告相关部署

3.1.3 空间碎片减缓与国际离轨规则

3.2 经济环境

3.2.1 商业航天降本增效对电推进的拉动

3.2.2 发射成本下降对电推进渗透率的影响

3.3 社会环境

3.3.1 低轨星座数量激增引发的轨道安全关注

3.3.2 国际空间碎片合规压力

3.4 技术环境

3.4.1 霍尔推进技术成熟度与迭代

3.4.2 离子推进在深空探测中的应用

3.4.3 人工智能在电推进健康管理中的应用

第4章 全球及主要国家/地区航天级电推进系统市场分析

4.1 全球市场总体概况

4.1.1 全球电推进发展历程

4.1.2 全球竞争格局概述

4.2 北美地区

4.2.1 美国

4.2.2 加拿大

4.3 欧洲地区

4.3.1 欧盟

4.3.2 英国

4.4 亚太地区

4.4.1 中国

4.4.2 日本

4.4.3 印度

4.5 其他地区

4.6 全球重点区域对比分析

第5章 航天级电推进系统行业驱动与不利因素分析

5.1 核心驱动因素

5.1.1 低轨星座对长寿命、高比冲推进的刚性需求

5.1.2 空间碎片减缓规则强制离轨要求

5.1.3 化学推进剂消耗大，电推进可大幅提升卫星有效载荷

5.1.4 政策与资本双重支持

5.1.5 新场景：卫星延寿服务、在轨组装与制造

5.2 不利因素与制约条件

5.2.1 电源处理单元（PPU）国产化率低

5.2.2 推力小，不适用于快速轨道转移

5.2.3 寿命验证周期长，在轨数据积累不足

5.2.4 国际技术封锁风险

第6章 航天级电推进系统行业市场规模与供需数据分析

6.1 历史统计分析（“十四五”期间，2021-2025年）

6.1.1 全球电推进市场规模

6.1.2 中国电推进市场规模

6.1.3 市场需求结构（低轨星座 vs 高轨延寿 vs 深空探测）

6.1.4 供需平衡分析

6.2 未来预测分析（“十五五”期间，2026-2030年）

6.2.1 全球市场预测

6.2.2 中国市场预测

6.2.3 分情景预测（基准/乐观/保守）

6.2.4 下游主要应用市场需求规模及前景

6.2.4.1 低轨卫星互联网星座（千帆、GW）

6.2.4.2 高轨卫星在轨延寿服务

6.2.4.3 深空探测与星际航行

6.2.4.4 空间碎片主动清除

6.3 市场增量来源拆解

6.3.1 在轨卫星数量增长

6.3.2 电推进渗透率提升（替代化学推进）

6.3.3 单星推力器功率等级提升

第7章 航天级电推进系统细分产品分析

7.1 按技术路线细分

7.1.1 霍尔推进（HET）

7.1.1.1 稳态等离子推进器（SPT）

7.1.1.2 磁层等离子体推进器（TAL）

7.1.2 离子推进（RIT、ECR）

7.1.3 电热推进（电阻加热、电弧加热）

7.1.4 磁等离子动力推进（MPD）

7.2 按功率等级细分

7.2.1 低功率（≤1kW）

7.2.2 中功率（1-5kW）

7.2.3 高功率（≥5kW）

7.3 按应用细分

7.3.1 轨位保持与姿态控制

7.3.2 轨道转移与离轨

7.3.3 深空探测主推进

7.4 各细分产品在新场景中的应用

7.4.1 卫星延寿服务所需的高可靠电推进

7.4.2 在轨组装与制造所需的精细推力控制

7.4.3 太阳系边际探测所需的高比冲电推进

第8章 航天级电推进系统技术路线与关键性能指标

8.1 主流技术路线对比

8.1.1 霍尔推进 vs 离子推进 vs 电热推进

8.1.2 各种技术路线的比冲、推力、效率对比

8.2 航天级电推进系统的核心性能指标

8.2.1 比冲（Isp）

8.2.2 推力（mN-N）

8.2.3 效率（推力功率比）

8.2.4 寿命（累计点火时间、开关次数）

8.2.5 干质量与体积

8.3 关键子系统

8.3.1 电源处理单元（PPU）

8.3.2 推力器（放电室、阳极、阴极、磁路）

8.3.3 推进剂贮供单元（氙气、氪气、碘等）

8.3.4 流量控制器与阀门

8.4 新工艺与新材料

8.4.1 3D打印在推力器结构中的应用

8.4.2 耐溅射材料（碳碳复合材料、硼化铪）

8.4.3 高效磁路设计

8.5 人工智能与数字化技术

8.5.1 AI辅助推力器寿命预测与健康管理

8.5.2 数字孪生用于在轨故障诊断

第9章 航天级电推进系统产业链分环节分析

9.1 上游分析（材料与核心部件）

9.1.1 电源处理单元（PPU）高压变换器、开关器件

9.1.2 阴极发射体材料（六硼化镧、钡钨）

9.1.3 耐溅射陶瓷与金属材料

9.1.4 推进剂（高纯氙气、氪气、固态碘）

9.1.5 精密阀门与流量控制器

9.1.6 国产化率与进口依赖环节

9.2 中游分析（系统集成与试验）

9.2.1 电推进系统总体设计

9.2.2 真空舱点火试验与寿命考核

9.2.3 电磁兼容与热真空试验

9.3 下游分析（卫星制造与在轨服务）

9.3.1 卫星整机厂需求

9.3.2 星座运营商推进系统选型

9.3.3 在轨延寿服务商

第10章 航天级电推进系统行业集中度与竞争格局

10.1 全球竞争格局

10.1.1 全球市场集中度分析

10.1.2 全球主要玩家（BUSEK、Aerojet Rocketdyne； Safran、Thales）

10.2 中国竞争格局

10.2.1 国家队：航天科技集团五院502所、510所

10.2.2 民营企业

10.2.2.1 遨天科技（霍尔推进，千帆星座配套）

10.2.2.2 星辰空间（霍尔推进、离子推进）

10.2.2.3 易动宇航（电推进系统集成）

10.2.2.4 其他初创

10.3 市场份额估算（以2025年交付/在轨应用为参考）

10.4 波特五力模型分析

10.4.1 供应商议价能力

10.4.2 购买者议价能力

10.4.3 新进入者威胁

10.4.4 替代品威胁（化学推进、冷气推进）

10.4.5 行业内竞争程度

10.5 SWOT分析

10.5.1 优势

10.5.2 劣势

10.5.3 机遇

10.5.4 威胁

10.6 进入壁垒分析

10.6.1 技术壁垒（PPU、阴极、长寿命）

10.6.2 资质壁垒（航天级可靠性认证）

10.6.3 资金壁垒（真空试车台投入）

10.6.4 人才壁垒

第11章 航天级电推进系统行业重点企业分析

11.1 国家队企业分析

11.1.1 航天科技集团五院502所（北京控制工程研究所）

11.1.1.1 企业概述

11.1.1.2 企业核心竞争力分析

11.1.1.3 企业经营情况分析

11.1.1.4 企业市场地位

11.1.2 航天科技集团五院510所（兰州空间技术物理研究所）

11.1.2.1 企业概述

11.1.2.2 企业核心竞争力分析

11.1.2.3 企业经营情况分析

11.1.2.4 企业市场地位

11.2 民营企业分析

11.2.1 遨天科技

11.2.1.1 企业概述

11.2.1.2 企业核心竞争力分析

11.2.1.3 企业经营情况分析

11.2.1.4 企业市场地位

11.2.2 星辰空间

11.2.2.1 企业概述

11.2.2.2 企业核心竞争力分析

11.2.2.3 企业经营情况分析

11.2.2.4 企业市场地位

11.2.3 易动宇航

11.2.3.1 企业概述

11.2.3.2 企业核心竞争力分析

11.2.3.3 企业经营情况分析

11.2.3.4 企业市场地位

11.3 上游关键部件企业分析（简要提及）

11.3.1 电源处理单元（PPU）相关企业

11.3.2 推进剂供应企业（华特气体等）

11.4 企业市场占有率综合分析

第12章 航天级电推进系统行业研究结论及建议

12.1 行业核心结论

12.2 机遇与挑战总结

12.2.1 主要机遇

12.2.2 主要挑战

12.3 产业链受益环节梳理

12.4 投资策略分析

12.4.1 产业链投资逻辑

12.4.2 投资时机判断

12.5 主要壁垒构成与相关风险提示

12.5.1 技术风险

12.5.2 市场风险

12.5.3 政策风险

12.5.4 竞争风险

12.6 建议