程華秋子
美國(guó)SpaceX旗下的“星鏈”規(guī)劃了4.2萬(wàn)顆衛(wèi)星,而中國(guó)“GW”星座則計(jì)劃發(fā)射1.3萬(wàn)顆衛(wèi)星。
衛(wèi)星頻段、軌道稀缺的背景下,各國(guó)積極競(jìng)逐深空資源,以SpaceX為代表的社會(huì)資本參與也漸趨深入,2023或是全球商業(yè)航天爆發(fā)元年。
在中國(guó),眾多機(jī)構(gòu)入場(chǎng)探索,科研院所當(dāng)仁不讓成為牽頭主力,車企在自動(dòng)駕駛前景的召喚下跨界造“星”,而兩大航天集團(tuán)也不約而同成立子公司。長(zhǎng)光衛(wèi)星、銀河航天、藍(lán)箭航天等10家商業(yè)航天獨(dú)角獸總估值達(dá)到1038億元,并主要分布在火箭發(fā)射和衛(wèi)星制造領(lǐng)域。
衛(wèi)星領(lǐng)域,遙感衛(wèi)星獨(dú)角獸長(zhǎng)光衛(wèi)星因?yàn)樯虡I(yè)化程度領(lǐng)先,估值達(dá)到280億元,目前正沖刺科創(chuàng)板;火箭領(lǐng)域,中國(guó)的獨(dú)角獸達(dá)到7家,它們選擇差異化定位,填補(bǔ)國(guó)家隊(duì)空白,除了5家民企,還出現(xiàn)了科工火箭和中國(guó)長(zhǎng)征火箭兩家國(guó)企。
2023年,或許是全球商業(yè)航天爆發(fā)元年。
2023年4月,中國(guó)民營(yíng)科創(chuàng)公司天兵科技(SpacePioneer)的天龍二號(hào)遙一運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛,將搭載的“愛(ài)太空科學(xué)號(hào)”衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道,這是我國(guó)商業(yè)航天第一款成功入軌的液體運(yùn)載火箭。
而售價(jià)200萬(wàn)元的衛(wèi)星也已上架至淘寶店鋪售賣,個(gè)人消費(fèi)者可以直接下單。
根據(jù)美國(guó)航空航天局(NASA)與美國(guó)私營(yíng)航天企業(yè)簽署的協(xié)議,2023年,Astrobotic(太空機(jī)器人)公司研制的“游隼”著陸器,將運(yùn)送11種載荷,登陸月球正面的名為“死湖”的大型撞擊坑;直覺(jué)機(jī)器公司的“新星-C”著陸器也將搭乘火箭升空,作為NASA相關(guān)任務(wù)的探路者。
在日本,初創(chuàng)航天企業(yè)iSpace公司的“白兔-R”探測(cè)器已于2022年12月升空,按計(jì)劃將于2023年4月嘗試在月球表面著陸。
下游商業(yè)需求激增,是中外商業(yè)航天初創(chuàng)公司如雨后春筍般冒出的關(guān)鍵。泰伯智庫(kù)認(rèn)為,2023-2028年,商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入發(fā)展黃金期,預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)2.8萬(wàn)億元。
商業(yè)航天擁有一個(gè)較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈:上游主要為衛(wèi)星與火箭制造商;中游為火箭發(fā)射與衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)服務(wù);下游為應(yīng)用環(huán)節(jié),傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景包括通信(廣播電視傳輸、郵電、遠(yuǎn)程醫(yī)療、應(yīng)急救災(zāi)等)、導(dǎo)航(海陸空交通運(yùn)輸、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧城市、自動(dòng)駕駛、應(yīng)急救援、氣候監(jiān)測(cè)等)、遙感(國(guó)防情報(bào)獲取、基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然資源管理等),新興應(yīng)用場(chǎng)景則包括衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空旅行、太空采礦、深空探索等。
面對(duì)這一擁有萬(wàn)億市場(chǎng)空間的新興產(chǎn)業(yè),從國(guó)家到省市,都在出臺(tái)各項(xiàng)政策利好,這也一定程度上刺激了國(guó)內(nèi)商業(yè)航天獨(dú)角獸的發(fā)展。
2014年11月,《國(guó)務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見》明確推出,“鼓勵(lì)民間資本參與國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。完善民用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策,加強(qiáng)政府采購(gòu)服務(wù),鼓勵(lì)民間資本研制、發(fā)射和運(yùn)營(yíng)商業(yè)遙感衛(wèi)星,提供市場(chǎng)化、專業(yè)化服務(wù)”。2015年10月,《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》出臺(tái),要求探索國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)化、商業(yè)化發(fā)展新機(jī)制。
此后,不少省市紛紛出臺(tái)商業(yè)航天領(lǐng)域政策規(guī)劃。武漢重點(diǎn)布局商業(yè)航天、高端裝備、新材料三大產(chǎn)業(yè)集群,浙江提出要打造創(chuàng)新型航空航天產(chǎn)業(yè)群,北京則要進(jìn)一步優(yōu)化“南箭北星”空間布局,廣東提出依托廣州、深圳、珠海等市,打造集衛(wèi)星芯片、終端、關(guān)鍵元器件制造為一體的衛(wèi)星裝備產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),深圳擬加快布局的“20+8”產(chǎn)業(yè)集群中,空天技術(shù)位列8大未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。2022年8月,中科數(shù)遙與中科星聯(lián)(深圳)已宣布在深圳大鵬半島布局全球商業(yè)遙感衛(wèi)星站網(wǎng)(全球總部基地與深圳站)項(xiàng)目。
雖然起步晚于國(guó)外,但國(guó)內(nèi)商業(yè)航天業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。據(jù)新財(cái)富統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)的商業(yè)航天獨(dú)角獸(估值達(dá)到67億元及以上的未上市企業(yè))共10家,總估值達(dá)到1038億元;其中,估值達(dá)到并超過(guò)100億元的有長(zhǎng)光衛(wèi)星、銀河航天、藍(lán)箭航天、時(shí)空道宇4家,估值剛觸及獨(dú)角獸門檻67億元的公司有3家,分別是中科宇航、零壹空間、長(zhǎng)征火箭(表1)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開資料;新財(cái)富整理
這10家企業(yè)全部位于產(chǎn)業(yè)鏈中游和上游。其中,火箭領(lǐng)域企業(yè)占據(jù)主導(dǎo),達(dá)到7家,另外3家來(lái)自衛(wèi)星領(lǐng)域。整體上,這10家公司都處于國(guó)內(nèi)商業(yè)航天的第一梯隊(duì),目前已經(jīng)有相應(yīng)的產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)迭代。
離實(shí)用落地最近的航天技術(shù),是自動(dòng)駕駛催谷的低軌衛(wèi)星通信,所以,估值最高的長(zhǎng)光衛(wèi)星、銀河航天,皆來(lái)自衛(wèi)星領(lǐng)域。
2015年10月7日,由長(zhǎng)光衛(wèi)星自主研制“吉林一號(hào)”,在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心實(shí)現(xiàn)“一箭四星”的成功發(fā)射?!凹忠惶?hào)”是中國(guó)第一顆自主研發(fā)的商用高分辨率遙感衛(wèi)星。衛(wèi)星入軌并開展工作后,長(zhǎng)光衛(wèi)星可通過(guò)在線和離線方式,向用戶提供衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和各級(jí)產(chǎn)品。據(jù)其披露,預(yù)計(jì)在2023年將提前完成138顆“吉林一號(hào)”衛(wèi)星組網(wǎng)計(jì)劃。
銀河航天推出的“銀河Galaxy”衛(wèi)星星座,則是目前國(guó)內(nèi)民企規(guī)劃規(guī)模最大的衛(wèi)星星座計(jì)劃,計(jì)劃到2025年前發(fā)射約1000顆衛(wèi)星,首顆試驗(yàn)星已于2020年1月發(fā)射成功,通信能力達(dá)10Gbps,成為我國(guó)通信能力最強(qiáng)的低軌寬帶衛(wèi)星。
全球衛(wèi)星發(fā)展至今經(jīng)歷了傳統(tǒng)航天時(shí)代、過(guò)渡期、新航天時(shí)代三個(gè)階段,衛(wèi)星逐漸從大衛(wèi)星、高軌道、軍事應(yīng)用,轉(zhuǎn)向小衛(wèi)星、低軌道、多元化應(yīng)用。低軌小衛(wèi)星的研制周期短、成本低廉,傳輸延時(shí)更短、路徑損耗更小,多個(gè)衛(wèi)星組成的星座可以覆蓋全球,頻率復(fù)用更有效。
按照國(guó)際原則,衛(wèi)星軌道資源先到先得,多發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家會(huì)自動(dòng)獲得更多軌道資源。目前衛(wèi)星發(fā)射需求大幅上升,各國(guó)已開啟低軌衛(wèi)星競(jìng)賽。
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋衛(wèi)星服務(wù)、衛(wèi)星制造、發(fā)射服務(wù)、地面設(shè)備制造四大領(lǐng)域。其中,衛(wèi)星服務(wù)按照應(yīng)用領(lǐng)域,可進(jìn)一步細(xì)分為衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感等。
長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)衛(wèi)星市場(chǎng)的代表為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2000年底,北斗一號(hào)系統(tǒng)建成時(shí)只向中國(guó)提供服務(wù);2020年,北斗三號(hào)系統(tǒng)核心星座部署完成,可以為全球用戶提供導(dǎo)航服務(wù),這成為中國(guó)商業(yè)航天的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2020年,發(fā)改委首次明確“新基建”范圍,將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入,衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)開始加速。
中國(guó)星座組網(wǎng)新勢(shì)力
如今,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)背景下的星座組網(wǎng),是其商業(yè)價(jià)值的起點(diǎn)。近年來(lái),中國(guó)多個(gè)近地軌道衛(wèi)星星座計(jì)劃也相繼啟動(dòng),且發(fā)展后勢(shì)強(qiáng)勁。國(guó)內(nèi)主要衛(wèi)星星座運(yùn)營(yíng)方中,國(guó)企代表有中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)(簡(jiǎn)稱“中國(guó)星網(wǎng)”)、航天科工等;民企代表有銀河航天、長(zhǎng)光衛(wèi)星等(表2)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:鋮昌科技招股書、國(guó)金證券;新財(cái)富整理
2022年4月28日,中國(guó)星網(wǎng)成立。在此之前,其已勾畫了“GW”星座計(jì)劃,旨在打造中國(guó)“星鏈”(Starlink),探索國(guó)家主導(dǎo)構(gòu)建巨型星座模式相對(duì)國(guó)外純商業(yè)企業(yè)主導(dǎo)模式的優(yōu)勢(shì)。
成立之前,中國(guó)星網(wǎng)已以“GW”的代號(hào),向國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)遞交了頻譜分配檔案。2020年11月9日,其申請(qǐng)被正式接收。2021年8月24日,其首批試驗(yàn)衛(wèi)星“融合試驗(yàn)衛(wèi)星01、02星”成功進(jìn)入預(yù)定軌道,對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行在軌驗(yàn)證。
“GW”星座計(jì)劃發(fā)射12992顆衛(wèi)星,共包含2個(gè)子星座GW-A59與GW-2。其中,GW-A59子星座的衛(wèi)星分布在600公里以下的極低軌道,GW-2子星座的衛(wèi)星分布在1145公里的近地軌道,兩組衛(wèi)星的軌道傾角分布在30°-85°之間。
對(duì)比來(lái)看,美國(guó)SpaceX旗下的“星鏈”已經(jīng)規(guī)劃了4.2萬(wàn)顆衛(wèi)星,大多分布在300-600公里的極低軌道,軌道傾角范圍更加廣闊,占據(jù)了更多超低軌道資源。因此,“GW”星座在規(guī)模與軌道分布上,與“星鏈”還有一定差距。
航天科工集團(tuán)推出的“虹云計(jì)劃”,計(jì)劃發(fā)射156顆低軌衛(wèi)星,構(gòu)建一個(gè)星載寬帶全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)差別的全球覆蓋。2018年12月,“虹云計(jì)劃”首顆技術(shù)驗(yàn)證星成功發(fā)射,并且首次將毫米波相控陣技術(shù)應(yīng)用于低軌寬帶通信衛(wèi)星。
航天科技集團(tuán)推出的“鴻雁計(jì)劃”,計(jì)劃發(fā)射324顆低軌衛(wèi)星,首顆試驗(yàn)衛(wèi)星于2018年12月成功發(fā)射。
除國(guó)家統(tǒng)籌的“GW”星座之外,民企的星座計(jì)劃也在建設(shè)當(dāng)中。例如銀河航天的“小蜘蛛網(wǎng)”計(jì)劃。
吉利時(shí)空道宇公司自主研制的“吉利星座”也進(jìn)展良好。2022年6月,吉利星座01組共9顆衛(wèi)星利用長(zhǎng)征二號(hào)丙火箭成功發(fā)射,這是中國(guó)商業(yè)航天公司首次在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭九星”方式成功發(fā)射量產(chǎn)商業(yè)衛(wèi)星。
這些計(jì)劃的階段性成功都證明了我國(guó)具備衛(wèi)星低成本、批量研制以及組網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能力。
長(zhǎng)光衛(wèi)星:遙感衛(wèi)星龍頭
衛(wèi)星遙感技術(shù)是從高空通過(guò)傳感器探測(cè)和接收來(lái)自目標(biāo)物體的信息,從而識(shí)別物體的屬性及其空間分布等特征,通過(guò)遙感技術(shù)平臺(tái)獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)并分析處理接收的信息的技術(shù)。
與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,銀河航天、吉利時(shí)空道宇研發(fā)的通信衛(wèi)星相比,遙感衛(wèi)星具有用途廣泛、技術(shù)準(zhǔn)入門檻低、制造成本低、發(fā)射成本低、無(wú)軌位限制等特點(diǎn),因此也頗受創(chuàng)新型商業(yè)航天企業(yè)的青睞,具有較大的商業(yè)潛力。
遙感衛(wèi)星領(lǐng)域的長(zhǎng)光衛(wèi)星,估值達(dá)到280億元,是中國(guó)目前估值最高的商業(yè)航天獨(dú)角獸。長(zhǎng)光衛(wèi)星成立于2014年,總部位于長(zhǎng)春,是中國(guó)第一家商業(yè)遙感衛(wèi)星公司,由中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所(簡(jiǎn)稱“中科院長(zhǎng)春光機(jī)所”)孵化。
長(zhǎng)光衛(wèi)星的核心技術(shù)在于實(shí)現(xiàn)了從“以載荷為核心”、到“載荷平臺(tái)一體化”、再到“載荷平臺(tái)相融合”的技術(shù)迭代,在增強(qiáng)數(shù)據(jù)獲取能力,提升圖像產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),大幅度降低了衛(wèi)星體積、重量,節(jié)約了衛(wèi)星的研制和發(fā)射成本。
2015年10月,長(zhǎng)光衛(wèi)星研發(fā)的“吉林一號(hào)”首組四顆衛(wèi)星成功發(fā)射,開創(chuàng)了中國(guó)自主研發(fā)商業(yè)高分遙感衛(wèi)星的先河。截至目前,“吉林一號(hào)”衛(wèi)星星座擁有在軌衛(wèi)星72顆,涵蓋視頻、高分、寬幅、多光譜等多種光學(xué)遙感衛(wèi)星,是當(dāng)前全球最大的亞米級(jí)商業(yè)遙感衛(wèi)星星座。
2020年11月,長(zhǎng)光衛(wèi)星宣布完成24.64億元Pre-IPO輪融資,身后集結(jié)了中金資本、深創(chuàng)投、經(jīng)緯中國(guó)、中科創(chuàng)星、科大訊飛、海通創(chuàng)新、普華資本、辰韜資本、中科院創(chuàng)投等一眾投資機(jī)構(gòu)。
從近5年衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)看,三類衛(wèi)星(通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星)中,中國(guó)遙感衛(wèi)星發(fā)射最多,且占比呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。2021年,中國(guó)共發(fā)射航天器117個(gè),其中遙感衛(wèi)星61顆,僅次于美國(guó)86顆,占中國(guó)航天器研制發(fā)射總數(shù)的52.1%,占全球遙感衛(wèi)星研制發(fā)射總數(shù)的31.9%,而2020年僅占全球遙感衛(wèi)星發(fā)射總數(shù)的23.3%。
增速明顯且應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,遙感衛(wèi)星正成國(guó)內(nèi)衛(wèi)星行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力,商業(yè)化的趨勢(shì)顯著。長(zhǎng)光衛(wèi)星于2022年3月進(jìn)行上市輔導(dǎo)備案,有望收獲中國(guó)商業(yè)航天領(lǐng)域的第一個(gè)IPO。
2019年,長(zhǎng)光衛(wèi)星的衛(wèi)星制造業(yè)務(wù)占比還高達(dá)81%,2020年衛(wèi)星遙感服務(wù)占比就迅速超過(guò)衛(wèi)星制造,高達(dá)87%,近兩年也穩(wěn)定在60%左右,顯示其商業(yè)化進(jìn)程加快(表3)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:長(zhǎng)光衛(wèi)星招股書
不過(guò),因?yàn)樾l(wèi)星折舊及運(yùn)營(yíng)成本較高,并且業(yè)務(wù)規(guī)模不足,長(zhǎng)光衛(wèi)星處于虧損狀態(tài)。招股書顯示,長(zhǎng)光衛(wèi)星2019-2021年?duì)I收分別為8456萬(wàn)元、1.04億元和3.12億元,同期歸母凈利潤(rùn)分別為-3.92億元、-3.9億元和-2.2億元。截至2021年末,長(zhǎng)光衛(wèi)星未分配利潤(rùn)達(dá)到-19.4億元,并且在2022年上半年再次虧損2.06億元。
此外,雖然處于最具商業(yè)潛力的遙感衛(wèi)星領(lǐng)域,但長(zhǎng)光衛(wèi)星目前主要客戶還是政府類機(jī)構(gòu)(G)端。2019-2021年,長(zhǎng)光衛(wèi)星主要為國(guó)內(nèi)央企及下屬單位、政府機(jī)構(gòu)及事業(yè)單位、高等院校及科研院所、軍方單位等提供定制化衛(wèi)星遙感信息服務(wù)、衛(wèi)星制造及相關(guān)服務(wù)等(表4)
其中,航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)、中電科等央企既是其客戶,又是其供應(yīng)商。中國(guó)航天科技、航天科工為其提供火箭發(fā)射服務(wù),中電科為其提供衛(wèi)星單機(jī)、電氣機(jī)械及器材服務(wù)。
銀河航天:互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星
銀河航天成立于2016年,由獵豹移動(dòng)聯(lián)合創(chuàng)始人、前總裁徐鳴創(chuàng)立,專注低成本、高性能的5G衛(wèi)星,打造低軌寬帶通信衛(wèi)星星座。
銀河航天低軌星座計(jì)劃由上千顆5G通信衛(wèi)星,在1200公里的近地軌道組成星座網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)歷6輪融資后,目前銀河航天投后估值達(dá)到110億元,其背后股東除了順為資本、中金資本、IDG資本等PE、VC,還出現(xiàn)了合肥產(chǎn)投、安徽投資集團(tuán)等政府型風(fēng)投。
2020年1月16日,銀河航天的首發(fā)星搭載科工火箭旗下的“快舟一號(hào)甲”運(yùn)載火箭發(fā)射成功,成為中國(guó)首顆通信能力達(dá)10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星。2022年1月,銀河航天自主研制的6顆低軌寬帶通信衛(wèi)星正式出廠,這是我國(guó)首次批量研制低軌寬帶通信衛(wèi)星,并于3月成功發(fā)射;該批衛(wèi)星與銀河航天首發(fā)星共同組成了我國(guó)首個(gè)低軌寬帶通信試驗(yàn)星座,并構(gòu)建起星地融合的5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),被銀河航天命名為“小蜘蛛”。
目前,銀河航天的新一代可堆疊平板衛(wèi)星已經(jīng)進(jìn)入正樣研制階段,這也是國(guó)內(nèi)首款平板衛(wèi)星??啥询B平板衛(wèi)星成本低、性能強(qiáng),可以像平板電腦一樣堆疊起來(lái),其研制有助于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的批量制造以及“一箭百星”式的大規(guī)模星座的快速部署。
時(shí)空道宇:車企跨界“造星”
成立于2018年的時(shí)空道宇,為吉利旗下的商業(yè)航天公司,目前估值100億元。其主要從事衛(wèi)星制造,屬于車企跨界“造星”的特斯拉模式。
車企造衛(wèi)星的目標(biāo)在于延伸自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈。低軌衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)高精度定位,是車企發(fā)展自動(dòng)化駕駛及智能出行的重要一環(huán)。
2019年,時(shí)空道宇自主完成首發(fā)雙星原型設(shè)計(jì)。2022年6月2日,其“吉利未來(lái)出行星座”首軌九星,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭九星”方式成功發(fā)射入軌,開啟了“天地一體化高精時(shí)空信息系統(tǒng)”空間段的建設(shè)。
據(jù)悉,“吉利未來(lái)出行星座”計(jì)劃由240顆衛(wèi)星組成,預(yù)計(jì)2025年完成第一階段72顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng),第二階段則將發(fā)射168顆衛(wèi)星,提供自動(dòng)駕駛、物流運(yùn)輸、無(wú)人機(jī)導(dǎo)航、遙感測(cè)繪等多領(lǐng)域服務(wù)。
吉利“造車+造星”的邏輯在于,以電動(dòng)化為基礎(chǔ),以網(wǎng)聯(lián)化為紐帶,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的收集,逐漸實(shí)現(xiàn)智能化出行,最終達(dá)到汽車自動(dòng)駕駛的目標(biāo)。
目前,在地面上,吉利已經(jīng)有300萬(wàn)車輛在線,擁有120億公里的車輛行駛技術(shù)數(shù)據(jù)。依托這些數(shù)據(jù)積累,時(shí)空道宇的遙感AI、高精定位、天基通信等服務(wù)能夠得到更好優(yōu)化,服務(wù)出行新時(shí)代的定位服務(wù)需求。
星座規(guī)模不斷變大,帶動(dòng)了火箭發(fā)射需求的上升。火箭商業(yè)化與低軌衛(wèi)星發(fā)展相輔相成。如果把火箭公司想象成一個(gè)“快遞”公司,“一箭多星”是包車,運(yùn)送小型的衛(wèi)星則是拼車。
當(dāng)前,國(guó)家隊(duì)的火箭運(yùn)力并不足夠支撐需要發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量,供需矛盾倒逼火箭商業(yè)化。同時(shí),衛(wèi)星的低軌化、小型化也為火箭商業(yè)化提供了可能,其對(duì)于運(yùn)載工具的要求呈現(xiàn)出逐漸放寬的趨勢(shì),使得一些商業(yè)公司有能力去進(jìn)行研發(fā)和發(fā)射。
以國(guó)家隊(duì)在役火箭長(zhǎng)征系列為例,其有12個(gè)型號(hào),從小型、中型到重型,從固體到液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)了全譜系覆蓋。長(zhǎng)征系列火箭大多是液體大運(yùn)載火箭,定位以滿足國(guó)家任務(wù)為主,追求性能指標(biāo),產(chǎn)能有限。此外,當(dāng)前現(xiàn)役主流中型運(yùn)載火箭普遍面臨推進(jìn)劑有毒、價(jià)格昂貴、發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、一次性使用、產(chǎn)能不足等局限,無(wú)法滿足未來(lái)中小商業(yè)衛(wèi)星組網(wǎng)的巨大需求。
從火箭運(yùn)載能力、產(chǎn)品定位角度看,商業(yè)航天企業(yè)的火箭選擇差異化定位,以填補(bǔ)國(guó)家隊(duì)空白。
這些企業(yè)定位于低成本商業(yè)發(fā)射服務(wù),目標(biāo)市場(chǎng)多為滿足小型、中型衛(wèi)星組網(wǎng)和補(bǔ)網(wǎng)市場(chǎng),甚至大型商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射需求(表5)。比如,藍(lán)箭航天選擇在清潔推進(jìn)劑技術(shù)路線上,研制國(guó)家隊(duì)目前缺少的液氧甲烷中大型液體火箭產(chǎn)品,一方面給中國(guó)航天體系提供必備補(bǔ)充,同時(shí)規(guī)避和原有體系的競(jìng)爭(zhēng)及重復(fù)研發(fā)投入。
資料來(lái)源:新財(cái)富據(jù)公開資料整理(LEO即Low Earth Orbit,指低地軌道;SS0即Sun-synchronous Orbit,指太陽(yáng)同步軌道)
火箭技術(shù)水平,代表了一個(gè)國(guó)家自主進(jìn)入太空的能力,運(yùn)載火箭的技術(shù)指標(biāo)包括運(yùn)載能力、入軌精度、火箭對(duì)不同重量的有效載荷的適應(yīng)能力和可靠性。
火箭的起飛質(zhì)量就是火箭自身的總質(zhì)量,包括燃料和所攜帶的載荷?;鸺蛏系耐屏Ρ仨毚笥谧陨碇亓Γ拍墚a(chǎn)生足夠大的向上的加速度,從而克服地球的引力。
運(yùn)載能力則是指火箭能送入預(yù)定軌道的有效載荷重量,是運(yùn)載火箭的核心指標(biāo)。有效載荷的軌道種類較多,所需的能量也不同,因此,火箭在標(biāo)明運(yùn)載能力時(shí)要區(qū)別低軌道(LEO)、中地球軌道(MEO)、地球同步軌道(GEO)、太陽(yáng)同步軌道(SSO)等情況,比如200公斤/700公里是指運(yùn)送到700公里高度軌道的運(yùn)載能力為200公斤。運(yùn)載能力主要受限于推進(jìn)系統(tǒng)或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的能力。
按推進(jìn)劑劃分,運(yùn)載火箭分為固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭?;鸺夹g(shù)長(zhǎng)期存在著“固液之爭(zhēng)”,即固體火箭和液體火箭哪個(gè)更適合航天發(fā)射:液體火箭具有更高的比沖(單位質(zhì)量的推進(jìn)劑所能帶來(lái)的沖量,用來(lái)衡量推進(jìn)系統(tǒng)的燃燒效率,越高效率越高),運(yùn)力優(yōu)勢(shì)顯著;固體火箭無(wú)需加注推進(jìn)劑,發(fā)射周期明顯短于液體火箭(表6)。
與液體燃料火箭相比,由于固體燃料火箭飛行過(guò)載大,衛(wèi)星載荷發(fā)射環(huán)境差,發(fā)射單價(jià)高,對(duì)于衛(wèi)星批量組網(wǎng)需求來(lái)說(shuō)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較小,更適用于小衛(wèi)星特定驗(yàn)證發(fā)射、應(yīng)急發(fā)射和發(fā)射補(bǔ)網(wǎng)需求。
細(xì)分到液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑選擇上,液氧液氫、液氧甲烷、液氧煤油均滿足發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)使用基本需求,如作為我國(guó)商業(yè)航天首款成功入軌的液體運(yùn)載火箭,天龍二號(hào)運(yùn)載火箭是三級(jí)液體火箭,采用液氧和煤基航天煤油推進(jìn)劑。不過(guò)綜合來(lái)看,液氧液氫制造、貯存成本高,液氧煤油易結(jié)焦、難復(fù)用,而液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)綜合優(yōu)勢(shì)突出,或?yàn)槊駹I(yíng)火箭公司的長(zhǎng)期選擇。
安信證券認(rèn)為,隨著衛(wèi)星小型化和大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射,短期開發(fā)固體火箭、長(zhǎng)期主攻中大型液體火箭是國(guó)內(nèi)民營(yíng)火箭公司可行的產(chǎn)品布局方案。
按照目前的火箭研制與發(fā)射進(jìn)展來(lái)看,藍(lán)箭航天、星際榮耀、星河動(dòng)力、中科宇航、零壹空間5家獨(dú)角獸已初步嶄露頭角,屬于民企中的第一梯隊(duì)。其中,藍(lán)箭航天、星際榮耀在固體和液體運(yùn)載火箭方面皆有研發(fā),二者估值在火箭公司中也最高,分別達(dá)到100億、90億元。
藍(lán)箭航天
藍(lán)箭航天成立于2015年6月,致力于液氧甲烷火箭研發(fā),目前估值達(dá)到100億元。其創(chuàng)始人張昌武為清華大學(xué)MBA,曾就職于匯豐銀行、西班牙桑坦德銀行。藍(lán)箭航天股東包括碧桂園創(chuàng)投、招銀國(guó)際、金風(fēng)科技、紅杉中國(guó)、經(jīng)緯中國(guó)、基石資本、華創(chuàng)資本等。
作為全國(guó)首家取得全部準(zhǔn)入資質(zhì)的民營(yíng)運(yùn)載火箭企業(yè),藍(lán)箭航天目前核心產(chǎn)品包括朱雀一號(hào)固體運(yùn)載火箭(已完成首飛)、朱雀二號(hào)中型液體運(yùn)載火箭(二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試車成功,試車指火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)),以及天鵲80噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)(已圓滿完成全系統(tǒng)試車)、鳳凰10噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)(在研)和姿控發(fā)動(dòng)機(jī)(已研制成功)等分系統(tǒng)產(chǎn)品。
藍(lán)箭航天擁有兩個(gè)研發(fā)中心(分別位于北京、西安)、一個(gè)總裝制造及測(cè)試基地(位于湖州)及重型試車臺(tái),并在浙江湖州、嘉興智能制造基地進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)布局。值得一提的是,2019年起,藍(lán)箭航天掌握了液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),率先打造了國(guó)內(nèi)首款百噸級(jí)可重復(fù)使用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),全系統(tǒng)試車(指包含燃燒室在內(nèi)的整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)性能的檢測(cè))成功,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。2020年12月,藍(lán)箭航天液氧甲烷火箭“可回收”針?biāo)ㄊ絿娮⑵髟囓嚦晒?,成功?shí)現(xiàn)火箭可回收關(guān)鍵技術(shù)突破。
星際榮耀
星際榮耀成立于2016年10月,也是固體、液體火箭同步發(fā)展。其董事長(zhǎng)彭小波是航天運(yùn)載火箭領(lǐng)域?qū)<?,曾任中?guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心主任。目前,星際榮耀的主要股東除了創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和員工,還包括中信聚信、經(jīng)緯中國(guó)、金融街資本、鼎暉投資、天風(fēng)睿利、復(fù)星集團(tuán)、中金甲子、紅杉中國(guó)、中信證券、順為投資、上??苿?chuàng)、招商證券、甘泉資本等機(jī)構(gòu)。
固體運(yùn)載火箭方面,2019年,星際榮耀自主研發(fā)的“雙曲線一號(hào)”遙一小型固體運(yùn)載火箭成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星高精度入軌。其也因此成為首家實(shí)現(xiàn)一箭多星入軌發(fā)射并高精度入軌的中國(guó)民營(yíng)運(yùn)載火箭公司。
2023年4月,天兵科技(Space Pioneer)的天龍二號(hào)遙一運(yùn)載火箭在酒泉發(fā)射中心成功首飛,這是我國(guó)商業(yè)航天第一款成功入軌的液體運(yùn)載火箭。
液體可重復(fù)使用運(yùn)載火箭方面,星際榮耀自主研發(fā)的“焦點(diǎn)一號(hào)”可重復(fù)使用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),2020年順利通過(guò)大范圍連續(xù)變推力長(zhǎng)程試車和二次啟動(dòng)試車。2021年2月,星際榮耀固體火箭發(fā)射失利。同年5月,其完成“雙曲線二號(hào)”驗(yàn)證性火箭一級(jí)主動(dòng)段及返回段飛行控制系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試車。
星河動(dòng)力
成立于2018年的星河動(dòng)力估值70億元,其創(chuàng)始人劉百奇博士畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院,曾就職于中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院。
民營(yíng)火箭公司中,星河動(dòng)力是國(guó)內(nèi)首家發(fā)射進(jìn)入500公里太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星的公司,也是國(guó)內(nèi)首家成功實(shí)施商業(yè)組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射的公司。其股東包括華強(qiáng)資本、啟賦資本、普華資本、梅花創(chuàng)投、元航資本等。2021年,星河動(dòng)力被評(píng)為北京市和國(guó)家級(jí)“專精特新”小巨人企業(yè)。
星河動(dòng)力產(chǎn)品包括“智神星”系列中型可重復(fù)使用液氧/煤油運(yùn)載火箭和“谷神星”系列小型固體運(yùn)載火箭。根據(jù)官網(wǎng)信息,“谷神星一號(hào)”已進(jìn)入規(guī)?;虡I(yè)發(fā)射階段,“智神星一號(hào)”計(jì)劃于2022年末實(shí)施入軌首飛,2024年實(shí)現(xiàn)火箭回收。2023年3月,星河動(dòng)力宣布其“蒼穹”50噸可重復(fù)使用液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的首次全系統(tǒng)試車成功,正式進(jìn)入工程設(shè)計(jì)制造階段。
據(jù)星河動(dòng)力稱,“蒼穹”是中國(guó)第一臺(tái)采用樞軸噴射技術(shù)可重復(fù)使用的大推力開式循環(huán)液氧/煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。這使得其工作時(shí)能夠滿足助推級(jí)垂直下降和軟著陸回收要求,同時(shí),其故障檢測(cè)和隔離功能有助于繼續(xù)重復(fù)使用。據(jù)稱,該發(fā)動(dòng)機(jī)最多可以重新部署50次,與SpaceX開發(fā)的Merlin火箭發(fā)動(dòng)機(jī)屬于同一可重復(fù)使用類別。
零壹空間
零壹空間成立于2015年8月,從事小型固體運(yùn)載火箭研制與生產(chǎn),總部及研發(fā)中心在重慶,并在重慶設(shè)立了智能制造基地,開展三大主營(yíng)業(yè)務(wù):M系列固體商業(yè)運(yùn)載火箭,實(shí)現(xiàn)高頻、低成本、常態(tài)化的微小衛(wèi)星入軌發(fā)射服務(wù);X系列飛行試驗(yàn)平臺(tái),為科研、運(yùn)輸提供運(yùn)載器解決方案;電子和動(dòng)力產(chǎn)品的配套及定制服務(wù)。
零壹空間的背后,是北京航空航天大學(xué)的一位80后學(xué)霸?舒暢。從北航畢業(yè)后,舒暢先進(jìn)入北京大學(xué)光華管理學(xué)院,攻讀經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士,后到中國(guó)航天科技集團(tuán)下屬航天產(chǎn)業(yè)基金投資部、聯(lián)想控股做起了投資。2014年,政策明確鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入航天領(lǐng)域后,舒暢拜訪多位航天專家邀請(qǐng)創(chuàng)業(yè)但無(wú)果,2015年,其個(gè)人創(chuàng)辦了零壹空間,后與重慶兩江新區(qū)合作,共同成立了重慶零壹空間子公司。成立至今,零壹空間身后站著聯(lián)想之星、StarVC、正軒投資、招商局創(chuàng)投、中金資本等一眾創(chuàng)投機(jī)構(gòu)。
2021年,零壹空間啟動(dòng)上市計(jì)劃,欲登陸科創(chuàng)板。2022年3月,零壹空間交付鴻鳴B2系列無(wú)人機(jī)助推發(fā)動(dòng)機(jī)和鴻鳴B3系列火箭橇助推發(fā)動(dòng)機(jī)兩型產(chǎn)品。前一系列能夠滿足各型無(wú)人機(jī)的助推發(fā)射需求,產(chǎn)品包括鴻鳴220無(wú)人機(jī)助推發(fā)動(dòng)機(jī);后一系列具有抵抗惡劣振動(dòng)環(huán)境、可靠性高、組合靈活的特點(diǎn),可應(yīng)用于百米級(jí)到十公里級(jí)軌道、亞聲速到10Ma等多種任務(wù)需求的火箭橇,產(chǎn)品包括鴻鳴301火箭橇助推發(fā)動(dòng)機(jī)。
中科宇航
值得一提的是,估值70億元的中科宇航為混合所有制。其成立于2018年,創(chuàng)始人楊毅強(qiáng)為前中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院某型號(hào)總指揮,現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院空天飛行科技中心主任。其股東除了北京鵬毅君聯(lián)(創(chuàng)始人、高管持股平臺(tái),持股30.78%)、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所(簡(jiǎn)稱“中科院力學(xué)所”,持股29.63%)外,還包括中信聚信、云暉資本、湖南高新創(chuàng)投、越秀產(chǎn)投、中科創(chuàng)星、安信證券、五礦高創(chuàng)、湖南航空航天基金、國(guó)科投資、建投華科等。
中科宇航主要為中科院體系及國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星公司提供穩(wěn)定高效的發(fā)射能力,并致力于成為承擔(dān)國(guó)家任務(wù)的生力軍。其首型固體火箭為與中科院力學(xué)所聯(lián)合研制,運(yùn)載能力為1.5噸/500公里SSO,這是國(guó)內(nèi)運(yùn)載能力最大的固體火箭,能滿足低軌衛(wèi)星快速組網(wǎng)的發(fā)射需求。
2021年7月20日,亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯(左二)搭乘自家公司“藍(lán)色起源”的火箭“新謝潑德號(hào)”首次進(jìn)入太空。
除了瞄準(zhǔn)固體火箭的規(guī)模化發(fā)射,中科宇航還規(guī)劃了固液混合火箭,可回收液體火箭也已在研制過(guò)程中,將形成運(yùn)載能力覆蓋1-15噸、有梯隊(duì)的火箭型譜和陸海全天候的發(fā)射能力。
從產(chǎn)品角度不難發(fā)現(xiàn),民營(yíng)火箭公司對(duì)固體小火箭都有布局,未來(lái)這一市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈;而研發(fā)中大型火箭的,僅藍(lán)箭航天、天兵科技等少數(shù)幾家。
藍(lán)箭航天選擇液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)作為主攻方向,且進(jìn)展最快。其自主研發(fā)的天鵲(TQ-12)為80t液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī),于2019年5月17日全系統(tǒng)試車成功,目前是世界上第三型大推力液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。
同時(shí),專注于動(dòng)力系統(tǒng)研制的九州云箭、宇航推進(jìn)等分系統(tǒng)公司也在快速突進(jìn)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)。目前來(lái)看,中大型液體火箭需要及早卡位,并爭(zhēng)取身位優(yōu)勢(shì)。
國(guó)家隊(duì)孵化:科工火箭、長(zhǎng)征火箭
除了5家民營(yíng)企業(yè)外,火箭獨(dú)角獸中還出現(xiàn)了科工火箭和中國(guó)長(zhǎng)征火箭兩家國(guó)企。
航天科技和航天科工是我國(guó)兩大航天集團(tuán),為搶抓市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇,兩家集團(tuán)也進(jìn)軍商業(yè)航天領(lǐng)域,成立了相應(yīng)的子公司。
2016年2月,航天科工集團(tuán)通過(guò)全資子公司中國(guó)航天三江集團(tuán),成立了提供商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)的專業(yè)化火箭公司科工火箭,中國(guó)航天三江集團(tuán)在其中持股56.43%。
科工火箭的主打產(chǎn)品為以固體燃料為推進(jìn)劑的“快舟”系列運(yùn)載火箭?!翱熘垡惶?hào)甲”于2017年1月9日完成首飛,成功將“吉林一號(hào)”靈巧視頻星03星及行云試驗(yàn)一號(hào)、凱盾一號(hào)兩顆立方體星送入太空。2018年9月,其完成第二次商業(yè)發(fā)射任務(wù)。2022年12月7日,“快舟十一號(hào)”遙二運(yùn)載火箭在酒泉成功發(fā)射升空,將交通VDES試驗(yàn)星順利送入預(yù)定軌道。此次任務(wù)是快舟系列運(yùn)載火箭第23次飛行。
作為快舟系列固體運(yùn)載火箭家族新成員,相比“快舟一號(hào)甲”,“快舟十一號(hào)”的運(yùn)載能力提升5倍左右,能夠更好地滿足衛(wèi)星規(guī)?;⒏呙芏?、快速發(fā)射的需求,將有力帶動(dòng)中國(guó)固體運(yùn)載火箭技術(shù)發(fā)展。
為積極搶占商業(yè)航天市場(chǎng),航天科技集團(tuán)也不甘落后。2016年10月,其將旗下中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的子公司?中國(guó)亞太移動(dòng)通信衛(wèi)星有限責(zé)任公司更名為中國(guó)長(zhǎng)征火箭有限公司(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)征火箭”),負(fù)責(zé)商業(yè)火箭型譜規(guī)劃、研制運(yùn)營(yíng),在役火箭商業(yè)化改造和商業(yè)市場(chǎng)開拓,為客戶提供天地信息一體化解決方案。其主打產(chǎn)品為“捷龍一號(hào)”、“捷龍二號(hào)”和“騰龍一號(hào)”運(yùn)載火箭。
科工火箭和長(zhǎng)征火箭旗下的“快舟”“捷龍”系列都是小型固體運(yùn)載火箭,主打近地軌道發(fā)射任務(wù),定位于滿足300公斤以下的發(fā)射需求。
目前,中美在商業(yè)航天領(lǐng)域存在一定差距。
在美國(guó),以SpaceX、藍(lán)色起源、軌道科學(xué)為代表的公司具有從設(shè)計(jì)、制造驗(yàn)證到發(fā)射、運(yùn)營(yíng)的能力,使得政府、軍方、科研機(jī)構(gòu)等用戶從市場(chǎng)購(gòu)買發(fā)射服務(wù)的成本顯著降低。
藍(lán)色起源為亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯(JeffBezos)于2000年創(chuàng)辦的商業(yè)航天公司,2021年7月,貝索斯搭乘藍(lán)色起源的飛船“新謝潑德號(hào)”進(jìn)行了該公司的首次載人飛行,到達(dá)距離地面106公里的地球亞軌道。
軌道科學(xué)歷史更為悠久,創(chuàng)辦于1982年,1990年在納斯達(dá)克上市(現(xiàn)已退市),主要研發(fā)制造小型和中型運(yùn)載火箭以及空間系統(tǒng)產(chǎn)品,是世界上小型和中型衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)主要的供應(yīng)商。2006年,軌道科學(xué)完成了其自成立以來(lái)的第500次任務(wù)。
2015年,軌道科學(xué)與阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司合并為軌道ATK公司。2017年,軌道ATK公司并入諾斯洛普·格魯曼,資源得到進(jìn)一步整合與互補(bǔ),能夠涉足較大型衛(wèi)星發(fā)射等領(lǐng)域。
不過(guò),商業(yè)航天領(lǐng)域熱度最高的還是SpaceX。
SpaceX成立于2002年6月,由埃隆·馬斯克(ElonMusk)投資建立。2022年,SpaceX估值達(dá)到8400億元,是目前中國(guó)10家商業(yè)航天獨(dú)角獸總和的8倍。
SpaceX目前的服務(wù)包括星鏈寬帶通信、衛(wèi)星發(fā)射以及載人航天和運(yùn)載。SpaceX公司旗下的航天產(chǎn)品,第一是“獵鷹”系列火箭(包括可部分重復(fù)使用獵鷹1號(hào)和獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭),第二是“龍”系列飛船,另外還有自研的發(fā)動(dòng)機(jī)(包括Merlin、Kestrel和Draco等型號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī))。國(guó)際衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面,SpaceX于2018年2月22日發(fā)射兩顆測(cè)試衛(wèi)星,領(lǐng)先中國(guó)約兩年。
一般情況下,創(chuàng)新、可靠性、成本低是商業(yè)航天的不可能三角。商業(yè)航天不創(chuàng)新,則缺少競(jìng)爭(zhēng)力,而創(chuàng)新的附加產(chǎn)物是高成本。但是,SpaceX似乎正在顛覆這個(gè)不可能三角。
2023年2月,SpaceX總裁格溫·肖特韋爾透露,SpaceX的關(guān)鍵業(yè)務(wù)線正在盈利,其中包括通過(guò)獵鷹9號(hào)發(fā)射“龍”飛船,幫助NASA向國(guó)際空間站運(yùn)送宇航員和設(shè)備等;并且,星鏈也有望在2023年實(shí)現(xiàn)盈利,2022財(cái)年,不包括發(fā)射相關(guān)費(fèi)用,星鏈已有一個(gè)財(cái)季的現(xiàn)金流為正。
SpaceX盈利的秘訣,在于多輪技術(shù)創(chuàng)新的迭代。其不斷利用新技術(shù),大幅降低成本,再用價(jià)格優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。其由此從獵鷹1到獵鷹9,再到可回收獵鷹、重型獵鷹、星鏈,通過(guò)發(fā)射足夠數(shù)量的衛(wèi)星、火箭,一步步動(dòng)態(tài)降低成本,實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。SpaceX的“一箭多星”、“火箭回收”等技術(shù),使得成本降低到可承受范圍。
降低成本是商業(yè)航天閉環(huán)的重要拼圖,其中,火箭可回收技術(shù)是運(yùn)載火箭大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。安信證券認(rèn)為,有效降低火箭成本的三種途徑為:一是火箭回收與重復(fù)使用;二是垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈,以實(shí)現(xiàn)高度集成的核心技術(shù)自主研發(fā),能在管理協(xié)作等方面降低成本;三是采用通用化設(shè)計(jì),大量采用市場(chǎng)貨架產(chǎn)品,通過(guò)規(guī)模效應(yīng)攤薄成本。
據(jù)悉,SpaceX的5枚獵鷹1火箭、2枚獵鷹9火箭和1艘龍飛船的研制及發(fā)射費(fèi)用總計(jì)不到8億美元,其中,獵鷹9火箭僅花費(fèi)3億美元,遠(yuǎn)低于美國(guó)空軍改進(jìn)型一次運(yùn)載火箭。在商業(yè)發(fā)射市場(chǎng),獵鷹9火箭的商業(yè)發(fā)射報(bào)價(jià)僅為6120萬(wàn)美元,一次發(fā)射的成本為4340萬(wàn)美元,利潤(rùn)率超過(guò)30%。
此外,為確保近地空間自由、低成本的進(jìn)入,美國(guó)引導(dǎo)航天企業(yè)開展新型火箭研發(fā),并在立法和政策支持上不遺余力。早在2016年,美國(guó)就出臺(tái)小行星采礦相關(guān)法律法規(guī),允許個(gè)人及私營(yíng)企業(yè)探索太空礦產(chǎn)。美國(guó)同時(shí)出臺(tái)了一系列支持商業(yè)航天發(fā)展的配套計(jì)劃,包括空間行動(dòng)協(xié)議、商業(yè)載人航天與貨物運(yùn)輸計(jì)劃、商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)、商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)、商業(yè)載人航天方案和商業(yè)載人一體化能力計(jì)劃等。
SpaceX僅從NASA的商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)項(xiàng)目中就獲得16億美元的經(jīng)費(fèi)。NASA利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì),給予SpaceX多項(xiàng)技術(shù)扶持和轉(zhuǎn)移,包括以直接派駐技術(shù)人員和專利轉(zhuǎn)讓等方式,幫助SpaceX發(fā)展和驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)。SpaceX獵鷹系列火箭使用的灰背隼發(fā)動(dòng)機(jī),就采用了阿波羅登月艙降級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管技術(shù)。
以SpaceX為代表的美國(guó)商業(yè)航天公司的發(fā)展,又使得政府、軍方、科研機(jī)構(gòu)等用戶從市場(chǎng)購(gòu)買發(fā)射服務(wù)的成本顯著降低,典型的雙贏。
在SpaceX和藍(lán)色起源之外,美國(guó)商業(yè)航天領(lǐng)域還不斷冒出新秀,如總部位于加州的RelativitySpace,于2023年3月發(fā)射全球首款3D打印的火箭Terran1,但宣告失利。其官網(wǎng)給出的單次商業(yè)發(fā)射報(bào)價(jià)為1200萬(wàn)美元(單次發(fā)射的成本為1000萬(wàn)美元),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SpaceX。該公司表示,待執(zhí)行的發(fā)射任務(wù)價(jià)值已超過(guò)12億美元,包括2022年6月與OneWeb達(dá)成的發(fā)射二代星座的協(xié)議。
在這場(chǎng)面向未來(lái)的深空競(jìng)賽中,中國(guó)商業(yè)航天獨(dú)角獸仍任重道遠(yuǎn)。