商业火箭,想说爱你不容易(三)中国商业火箭未来之路怎么走?
现在可能是最好的时候
但也可能是最艰难的时候
独家专题
《商业火箭,想说爱你不容易》
出品|太空与网络
文|宇宙工程师
专题目录
01
第一次浪潮:中途夭折的商业火箭起步之旅
02
商业火箭的第二次发展浪潮:难以复制的SpaceX
03
现实与挑战:中国商业火箭未来之路怎么走?
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三
现实与挑战:
中国商业火箭未来之路怎么走?
中国商业航天起步于2015年,这一年,国家发改委等部门联合发布了《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,明确鼓励民营企业投身航天产业。同时,由于美国商业航天的迅猛发展,也刺激了中国民营企业积极布局发展商业航天,而商业火箭作为商业航天产业链中最引人注目的一环,得到了国家的大力支持和资本市场的热捧。
经过近十年的发展,中国的商业火箭产业已初具规模。形成了既有航天科技集团、航天科工集团和中科院为代表的国家队,也有新兴民营企业的产业集群。据统计,截至2023年底,国内已注册并有效经营的商业航天企业数量达到537家,其中,火箭发射相关企业52家,占10%左右。另据相关报告显示,去年,我国商业航天领域新增企业数量为113272家,同比2022年的87844家,增长28.95%。其中,43%为火箭制造企业。商业火箭企业井喷式的爆发,令竞争十分激烈,商业发射能力远远领先于欧洲和日本,综合水平仅次于美国。
来源:央视新闻
尽管中国商业航天发展迅猛,用十年时间走过了美国四十年的历程,但整体发展水平仍处于类似第一轮商业火箭浪潮的初级阶段,相比美国SpaceX所引领的第二轮发展浪潮,存在巨大的代际差距。
在火箭技术上,国内商业火箭公司不要说对比SpaceX公司,就是和蓝色起源公司相比都有不小的差距。在商业运营上,仍没有一家火箭公司实现盈利。在发射市场上,分额仅占20%左右。更关键的是,国内商业发射市场具有很大的不确定性,始终是商业火箭公司发展过程中最大的隐忧。
对于中国商业火箭而言,现在可能是最好的时候,但也可能是最艰难的时候。在高歌猛进的同时,面临的挑战也是巨大的。
首先,从技术层面来看
在固体火箭领域,尽管设计和制造成本远低于国内外的传统航天部门,但发射成本整体偏高。例如,中科宇航公司的力箭一号火箭运力和欧洲的织女星火箭相当,但织女星研制花了10年时间和约100亿人民币,而力箭一号只花了3年和6亿人民币。东方空间公司在不到3年时间就完成了世界上运载能力最大的固体火箭——引力一号的研制工作。但发射成本,即使是运力最大的引力一号每千克发射成本也近5万(超过6800美元)元,无法和传统大中型液体火箭相比,更不要说猎鹰九号这样的复用火箭了。
在液体火箭领域,中国商业火箭公司竞相走向可复用路线,其中既有固液兼备的星河动力、星际荣耀、中科宇航和东方空间等,也有专注发展液体火箭的蓝箭航天和天兵科技,大都取得了实质性的进展。
例如,星际荣耀正在研制小型复用的双曲线二号火箭和百吨级推力的焦点二号发动机,并在进一步开发研制类似猎鹰九号的双曲线三号火箭;中科宇航的力箭二号液体火箭计划2025年首飞,该公司也在推动复用技术开发;东方空间的引力二号火箭计划2025年首飞,液体一子级回收复用,定于2030年首飞的引力三号性能指标对标猎鹰重型复用火箭;蓝箭航天的朱雀二号是世界上第一种成功入轨的液氧甲烷火箭,该公司2023年底发布了朱雀三号复用火箭,这是一种液氧甲烷动力的复用大型火箭,起飞重量660吨,复用运力18.3吨,性能指标直指猎鹰九号火箭,预计2025年首飞;天兵科技的天龙二号中型液体火箭,正在研制的天龙三号复用大型液体火箭,其性能指标同样瞄准猎鹰九号火箭。
中国商业火箭公司造出复用运载火箭,在技术上问题不大,真正的问题在于复用火箭需要足够的时间和发射量,通过实际飞行提高成熟度,验证可靠性,并降低火箭的实际发射成本。即使是火箭复用技术领先的SpaceX,如果猎鹰九号火箭一子级只能复用两三次的话,也不可能实质性降低发射成本。
编号为B1061.21的猎鹰九号第一级助推器,已完成了第21次飞行,这是SpaceX公司第2枚21手火箭。
挑战来自于如何实现快速迭代并形成现实的市场竞争力,这就需要改变传统火箭的线性研发流程和风险观念,贯彻迭代设计理念,其精髓是尽快进行样机制造和测试,发现漏洞,再做调整,不断重复,让研发者在早期的原型机中捕捉到主要缺陷,继而完善设计,持续迭代,不断完善。
当然,这也意味着必须接受高失败率和高昂的试错成本。这对于商业火箭企业和投资人都是一个相当艰难的选择,需要向死而生的勇气和强大的抗打击能力。
星舰被称为“炸出来的火箭”,炸掉或退役的测试原型机超过30个
此外,商业火箭企业在某些关键的核心技术上尚缺乏自主性。例如,过去九年,中国28次轨道级商业火箭发射中(另有多次VTVL发射),航天科技集团贡献了80多台(套)发动机,覆盖了85%的商业航天发射。这些发动机的成本,占据了所有商业发射火箭的总成本的一大半。可以说,航天科技集团是中国商业火箭发展的决定性因素之一,在一定程度上,民营商业火箭扮演的角色,是航天科技集团的商业化通道。这不由让人想到2000年左右,NASA启动航天发射倡议(SLI),对商业发射公司产生的影响,同时也说明,中国商业火箭发展所必须的技术外溢还有很长的路要走。
其次,从资金层面看
尽管近年来商业航天投资数度成为热点,也在快速增长。但从融资金额来看,规模却不大。
2011年-2022年,我国商业航天融资情况
来源:观研报告网
数据显示,从2011到2021年的十年间,中国商业航天170多家企业共计融资341起,披露融资额243.1亿元人民币(即30多亿美元),年度平均3亿美元左右,每家企业平均融资约1亿元人民币,其中单笔融资最多还是国企身份的中国卫通,43.9亿元。2022年开始,融资金额和频率显著增加——2022年,股权融资数量超过50笔,金额超过120亿人民币;2023年则达到170起,金额超185亿元。今年2月,上海垣信卫星科技有限公司完成67亿元人民币A轮融资,创下中国商业航天行业最大金额融资记录,全年有望再次大幅增长。
但是,即便增长速度惊人,从融资金额来看,全国的商业航天融资加在一起,不及SpaceX的一半,而商业火箭企业,单笔融资很少达到十亿人民币或1亿美元级别。从另一个指标——估值来看,超过100亿人民币即15亿美元的企业更是凤毛麟角,这也在一定程度上限制了融资规模。
事实上,中国商业火箭的资金来源是不容乐观的,主要以社会融资为主,其中又以风险投资居多,尽管有一部分政府扶持基金,但,一则规模不大,持续性不确定;二则投资分散,僧多粥少。而国家航天的订单也极其稀少,更没有马斯克或贝索斯这样财力雄厚的创始人的资金支撑。因此,融资一直是民营火箭公司的首要工作,也是最艰难的工作。
如果不解决资金来源的多元化、规模化和资金供给的长期性和持续性,中国商业火箭企业的生存前景并不明朗。
从产业链整合的层面看
目前,尽管商业火箭企业数量众多,并且增长速度惊人,但并没有出现像SpaceX这样能够集合上下游产业链技术、垂直集成整条产业链,并保证自主可控的领导性企业或头部企业集群。
SpaceX在发展的早期,外包产业链就已深度参与其中。2014年,猎鹰9号火箭与龙飞船有522项外包工艺流程。到了2019年,外包工艺流程扩大到2070项,在接下来几年,规模上量的外包工艺,助推了整个供应链的成熟,让种种创新技术能够顺利实现。
以制造外包为例,2019年SpaceX的外包加工商多达268家,全部为美国本土企业,涉及热处理、电镀、检测、氧化、表面涂层、不锈钢钝化、清洁、焊接等工艺环节,共计2070个工艺节点。
产业链整合缺乏核心企业领导,使漫长的商业火箭产业链各环节缺乏协同,数量庞大的企业各自为战,不可避免会形成“小散乱”、低水平恶性竞争的局面。从“一哄而上”到“一哄而散”,在中国产业发展历史上并不少见。
从商业模式层面来看
目前,中国商业火箭企业还没有一家盈利,当然,就全球范围来看,也只有SpaceX等寥寥数家能够实现正向现金流。
阶段性或投入期的亏损是可以理解的,但重要的是,要在这一过程中构建可行的商业模式,形成可持续的商业闭环。
事实上,商业火箭,想说爱你不容易(三)中国商业火箭未来之路怎么走?中国商业火箭产业在商业模式上还处于相当迷茫的阶段,尚未形成明晰的盈利模式和商业闭环。
从市场层面看
这也是最重要的一方面。发射市场的狭小和竞争的激烈,是中国商业火箭面临的最根本的问题。
在2023年我国67次发射中,商业火箭仅为13次,这还是历年来占比最高的数据。在50多家商业火箭企业中,成功进行发射的商业火箭企业也只有5家,这也意味着,去年绝大部分火箭企业无星可射。
而发射市场的低迷情况早已存在。几年前,许多国有发射机构就已经无星可射了,而只能在国际市场上寻找有限的订单。
对于缺乏市场的商业火箭企业来说,即便一些目前融资状况良好,技术研发也具有前景的头部企业,究竟能够走多久、走多远,是一个非常严峻而且残酷的问题。
面对这一困境,许多商业航天企业寄希望于“中国版星链”的建设。目前,中国规划中的互联网星座发射卫星的数量超过34000颗,无疑可以为国内的商业火箭企业创造前所未有的发射市场。
但事情真的就这么简单,这么乐观吗?
其一、“中国版星链”均还处于规划和申请轨道资源的阶段,距离实际发射组网还有相当多的流程和相当长的时间,众多嗷嗷待哺的商业火箭企业,有几家能够撑到那个时候?
其二、即便“中国版星链”组网已开始进行,但其能否获得预期的商业收益和投资回报将影响其建设规模和发射数量,具有极大的不确定性。
从美国商业火箭发展历史来看,同样也面临没有足够的商业发射需求的问题,是政府的订单起到了关键的作用。但中国国情不同,航天科技等央企始终是中国航天发射的绝对主力,在政治经济上都有无法替代的价值。同时他们也积极发展商业火箭,进行商业化运作,极大地挤压了民营商业火箭公司的市场空间。
可以说,真正决定中国商业火箭产业和众多商业火箭公司前途和命运的,是未来中国商业航天发射市场能有多大,以及能够在商业发射订单中拿到多少,而这正是中国商业火箭发展最大的软肋。
那么,中国商业火箭的未来之路怎么走?
这里粗略提出一些思考和建议。
第一,加快整合,着力培育头部核心商业火箭领导企业,带动产业整体有序创新发展。改变目前“小散乱”和低水平重复的无序竞争状态。
整合包括三个方面:
商业火箭产业的内部整合。通过联合、兼并、重组、收购等市场和资本手段,整合产业优势资源,淘汰一批落后企业,变“小散乱”为“大而优”,聚焦于扶持2~3家头部核心企业,让数量优势转变为质量优势。与其低水平竞争,不如集中优势,构建更快发展模式,蛋糕大,才是真的大。
“国家队”与“民间队”的整合。通过“混合所有制”改革,将“国家队”的商业火箭力量与民营火箭的优势资源整合起来,有效发挥国企技术、人才、资源优势和民企市场化体制机制优势,促进技术的外溢和商业化发展。
产业链的整合。以市场化程度高的头部核心企业为链主,对产业链形成一定控制力,发挥比较优势、充分整合和利用外部资源、凝聚和协调上下游主体、推动产业链不断创新和迭代,从而主导全产业链创新进程,优化产业组织方式、完善产业创新平台建设。
第二,适度放开市场壁垒,让商业火箭企业能够积极有效参与国家重大航天任务,并在订单和资金扶持上适当倾斜,形成平等的市场主体,公平的市场环境,和良性的竞争氛围。同时,国家航天机构建立技术外溢和人才流动机制,通过合作研发、有偿转让、专利授权、参股入股等方式帮助商业火箭企业获得必要的技术和人才支持。
第三,加快顶层设计,逐步建立和完善商业航天法律、法规体系,从根本上确认商业航天特别是商业火箭企业在未来太空经济发展中的合法权利和利益保障,解决商业航天企业的后顾之忧,调动社会资源,特别是资本市场长期持续参与商业航天的热情。
第四,推进商业航天领域新型举国体制的进程,建立政企合作新模式,将强政府与强市场结合。一方面政府在监管、梳理、统筹规划等方面加强力度;另一方面则长期扶持商业航天企业,让其在有限的市场环境下自由竞争,发挥商业企业的积极性。在强调政府引领集中资源、规划发展的同时又充分放权,避免“一放就乱”的野蛮生长和“一管就死”的发展怪圈。
第五,科学、理性、冷静选择技术路线和发展方向。不要唯SpaceX,唯可复用火箭,唯星链模式是举。要充分在中国航天深厚技术、资源、人才积累的基础上,找到适合自身发展和市场需求的创新之路。有业者曾言,商业航天,不是只有SpaceX一条路。马斯克只有一个,路未必只有一条。与其执着成为下一个“马斯克”,不如回归务实,从实际的产业和市场需求的角度去定义产品、选择技术。
第六,团结一切可以团结的力量,发挥相关市场机制及具有市场认知高度的企业与人才的优势,集中精力,潜心分析和研究市场,探索并理顺商业逻辑,针对不同市场,找准发力方向,挖掘细分市场,构建商业闭环。微纳卫星发射、星座组网和政府大型任务乃至未来的太空旅游等新兴领域对于商业火箭企业都是可以瞄准的市场,但切忌贪大求全,尤其是民营体制的企业,更要根据自身实际,小而美未尝不是可行的选择。
第七,商业航天最终的落脚点是商业,商业火箭也是如此。一个产业的商业化,必然需要大众应用和大众消费的繁荣,社会心理和社会文化的认同。商业火箭看起来和大众离得很远,但症结在于缺乏应用消费和文化沟通的桥梁。实际上,商业火箭产业的衍生链条大有文章可做,在促进商业火箭产业的社会认同和商业运作上有着广阔的空间。
最后,用两段话作为本文的结束。
“这是最好的时代,这是最坏的时代,这是智慧的时代,这是愚蠢的时代;这是信仰的时期,这是怀疑的时期;这是光明的季节,这是黑暗的季节;这是希望之春,这是失望之冬;人们面前有着各样事物,人们面前一无所有;人们正在直登天堂;人们正在直下地狱。”
——狄更斯《双城记》
“如果你爱一个人,就送他去造火箭,因为那里是天堂。
如果你恨一个人,也送他去造火箭,因为那里是地狱。”
——改自《北京人在纽约》
这,或许是对商业火箭最贴切、最真实的写照。
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