商業航天,科技競賽的下一個“高地”?

從2003年NASA宣佈退出近地軌道業務開始,商業航空已經發展了整整20年。時至今日,商業航天已經成爲一個極具規模的生意:據太空基金會2019年發佈的《航天報告》統計,商業航天收入已經高達3368.9億美元。

到了2023年,商業航天的故事又達到了一個新的高潮:

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據《華爾街日報》報道,埃隆・馬斯克旗下太空探索公司SpaceX在2023年第一季度的收入爲15億美元(約109.65億元人民幣),總利潤達到5500萬美元(約4.02億元人民幣),意味着SpaceX在經歷了兩年大幅虧損後,終於實現了小幅度的盈利。SpaceX的最新估值也與英特爾相近。

與此同時,中國民營航天在2023年也取得了豐碩成果。除了朱雀二號華麗升空外,天兵科技的天龍二號,航天三江的快舟十一號甲、星河動力的穀神星一號等民營火箭先後發射成功,榮耀星際的雙曲線二號也順利完成試車試驗。

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我們今天來討論下,商業航天是一門怎樣的生意?在商業航天高速發展的背後,又有着哪些邏輯支撐?

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/ 01 / NASA向下,商業航天向上

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商業航天的崛起,伴隨着NASA的沒落。

人類對太空的探索,始於冷戰。當蘇聯發將世界第一顆人造衛星斯普特尼克1號送上太空,拉開美蘇太空競賽的序幕。在當時,這屬於妥妥的黑科技。誰能把衛星和人類送到太空,誰能把核彈頭送到對方家裡。

1961年,美國宇航局(NASA)推出了一項宏偉的計劃——阿波羅計劃,目的就是要把美國人送上月球。1966年,美國宇航局獲得了有史以來最高的政府預算撥款,這筆錢佔到了當年美國政府預算開支的4.5%,合計59.33億美元。

隨着冷戰的結束,耗費大量資金的NASA引起了大衆的不滿,NASA的預算被一砍再砍。

2003年,美國發布了《國家航天運輸政策》和《美國國家航天政策》,NASA逐步退出近地軌道業務,將其承包給私營航天公司,自己則專注於科學研究和深空探測領域,這宣告了商業航天市場的正式開放。

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NASA的放手,救了當時瀕臨破產的馬斯克和他的SpaceX。創業初期,SpaceX連續3次發射失敗,陷入破產危機。

然而,2005年末NASA開展的“商業軌道運輸服務計劃”(COTS)爲其帶來了轉機。SpaceX 利用獵鷹9號火箭和“龍”飛船的組合方案獲得了NASA 的青睞,獲得了COTS項目的接近4億美元的資金,用於貨運“龍”飛船的研發製造。

至此,NASA與SpaceX一拍即合。2006-2018年,SpaceX從美國政府得到的項目訂單高達80億美元,是當時公司營收的主要來源,包括系統研製和服務採購。除了發射訂單外,NASA的大量技術、人才、政策開始源源不斷地支援這傢俬營企業。2010年以來,美國又接連發佈政策促進商業航天的發展。

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時至今日,商業航天已經成爲一個極具規模的生意:

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據太空基金會2019年發佈的《航天報告》統計,過去十年來,世界太空市場中的政府和商業收入共增長了73%,相比上一年增長了90多億美元,攀升至4238億美元。商業航天收入佔全球太空經濟80%,高達3368.9億美元。

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除了經濟效益,商業航天還輻射出巨大的社會效益。在歐洲和美國,商業航天是目前主要的就業增長點。在3368.9億美元的商業收入中,2177.2億美元屬於太空產品和服務;1191.7億美元屬於航天基礎設施及相關產業——這部分比2018年增長了16.1%。

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至此,商業航天已經成爲一個充滿潛力的產業。

/ 02 / 商業航天何以進入加速期?

與很多新興技術一樣,商業航天的發展邏輯在於,成本下降。

根據美國太空探索技術公司(SpaceX)創始人伊隆·馬斯克的計劃,SpaceX正在研發的Starship星際飛船未來會將火箭發射成本降低到每千克10美元——如果按100千克作爲標準體重計算,普通人僅需1000美元(約合6338.2元人民幣)便可進入太空——這個價格約等於往返北京廣州兩地的全價經濟艙機票。

在商業航天領域,降低成本大致分爲兩個思路:一是可回收火箭技術,一箭數十星,降低發射成本;二是流水線批量製造衛星,降低衛星成本。

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先說前者,馬斯克進來之後首先把航天器的成本拆到最小單元,就跟他造特斯拉電動車的時候幹事情一樣,發現一次性使用的液體燃料佔火箭的成本僅僅是千分之五,而火箭箭體發射一次就報廢了,於是開始發展可回收複用式的火箭降低成本。

可回收模型對商業航天的盈利能力提升是巨大的。舉個例子,SpaceX每發射一發火箭收費大約是6000萬美元,發射成本是4000多萬美元。假設火箭不可回收,SpaceX的毛利潤率只有30%。但如果一枚火箭可以回收重複使用10次,每次發射成本就可以分攤,毛利潤率就有可能超過80%。

SpaceX在掌握可回收複用火箭技術的前後,完成了10倍以上的估值跳升。除了研究可回收火箭技術外,SpaceX還通過模塊化設計,大幅簡化了衛星製造的成本。

傳統的衛星採用定製模式,生產週期往往長達數年,製造費用常常高達上億美金。而SpaceX發現,衛星生產當中的供電、數據管理、遙感測控、姿軌控、熱控等系統可以重複使用,通過模塊化開發出了一系列衛星開發的平臺,使得新的衛星在生產的時候只需要重新設計和生產一小部分定製的模塊就可以了,這個理念類似於樂高的搭積木,大量通用零件複用,使得衛星的交付週期縮短到5-6個月。

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通過持續降成本的措施,讓商業航天的普及性和價值得到進一步放大。

/ 03 / 2023年,國產商業航天的拐點?

與國外相比,中國商業航天的發展相對較晚。2014年11月底,國務院印發《關於創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》(國發【2014】60號):

鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設。完善民用遙感衛星數據政策,加強政府採購服務,鼓勵民間資本研製、發射和運營商業遙感衛星,提供市場化、專業化服務。引導民間資本參與衛星導航地面應用系統建設。2020年4月,中國首度將衛星互聯網納入了“新基建”政策重點支持方向。

經過了8年的沉澱,如今中國商業航天已基本形成了以藍箭航天、星際榮耀、星河動力三家“優勝者”爲代表的火箭企業,以及以長光衛星、天儀研究院、微納星空、銀河航天等爲代表的衛星企業。

據媒體最新估值統計,長光衛星、銀河航天、藍箭航天、時空道宇估值已過百億,其中長光衛星以280億元估值名列第一;星際榮耀、科工火箭和星河動力估值爲70億—90億元;截至2022年底,中科宇航、零壹空間、長征火箭估值均爲67億元。

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一個很容易被忽視的事實是,儘管“商業航天”這個詞讓人興奮,但政府仍然是買單的主力。

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不過與SpaceX不同,中國民營航天企業很難得到政府訂單,“國家隊”既有技術,又有人才。面對“國家隊”的快舟系列,民營火箭在發射價格上並沒有明顯優勢,很難有價格的競爭力去做長期的政府訂單發射任務。

一個直觀的表現是,至今爲止,國內民營航天公司共發射運載火箭19次,其中12次發射成功——其中包括藍箭航天的3次,而藍箭航天的前兩次發射均以失敗告終。與之對比,SpaceX旗下的“獵鷹九號”火箭,僅在2023年至今就已發射35次。

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不過隨着星網計劃的落地,商業航天或許將迎來一個不錯的增長。據公開報道:SpaceX未來計劃向太空發射4.2萬顆低軌衛星,目前已發射了4600餘顆。中國於2020年9月向國際電信聯盟申請了“國網”星座計劃,計劃發射12992顆衛星,擬2023年完成首發星發射,在2030年實現300星組網運行。

但現有國家航天體系無法滿足如此龐大的衛星發射需求,意味着這將是未來商業火箭公司主要的“大蛋糕”。在去年的招標裡,銀河航天作爲第三中標人成功入選。這是自2021年中國星網成立以來,首次公開衛星採購招標結果。

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隨着“國網”星座計劃的逐漸落地,中國商業航天產業或將迎來屬於自己的“春天”。

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