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民營(yíng)火箭春天來(lái)了嗎?如何尋找突破口

2021-07-09 18:14
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北京亦莊,地盛南街9號(hào)。

這里有一棟不起眼、但據(jù)說(shuō)“風(fēng)水不錯(cuò)”的小樓,曾一連出了三家上市公司。好運(yùn)是這里的回頭客,最近傳出喜訊的,是同在該樓的星際榮耀,這家民營(yíng)火箭公司,于今年八月獲得近12億元B輪融資。隨后,在兩公里外的藍(lán)箭航天,完成了C輪12億融資人民幣;兩天后,零壹空間也宣布了融資消息。

在2020年這種經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,民營(yíng)火箭行業(yè)能獲得如此密集的大規(guī)模融資,多少讓人意外。上次這個(gè)行業(yè)如此密集的融資,還是兩年前。

春天來(lái)了嗎?

Danny丨作者

放大燈團(tuán)隊(duì)丨策劃

春天里的洗牌

頻繁的融資,得益于又一輪政策紅利的釋放。在頭部公司從業(yè)者們看來(lái),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建后,商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)規(guī)模日益增長(zhǎng),但現(xiàn)有火箭運(yùn)力缺口明顯,這是機(jī)會(huì)。

不過(guò),萬(wàn)星計(jì)劃研究院常務(wù)副院長(zhǎng)劉語(yǔ)霏持異議。她指出,與往年相比,今年民營(yíng)火箭行業(yè)融資規(guī)模更大,融資企業(yè)數(shù)量卻更少。資本明顯呈現(xiàn)出向頭部公司聚集的趨勢(shì),“民營(yíng)商業(yè)航天公司已從資格賽進(jìn)入淘汰賽,裁判者正是資本”。[1]

而對(duì)這一輪闖過(guò)資本關(guān)的民營(yíng)火箭公司而言,錢雖落袋,卻未必能睡個(gè)安穩(wěn)覺(jué)——尚處于發(fā)育初期的商業(yè)火箭市場(chǎng),民營(yíng)火箭公司先天不足的問(wèn)題亟待解決。

民營(yíng)火箭公司哪里不足?為何不足?一切都要從頭講起——

首先,我國(guó)民營(yíng)火箭市場(chǎng)開(kāi)放較晚,多數(shù)公司都在2015年后成立,整個(gè)民營(yíng)火箭行業(yè)也就五歲。

2014年11月,國(guó)務(wù)院發(fā)文提出“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)……引導(dǎo)民營(yíng)資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面系統(tǒng)建設(shè)!遍_(kāi)啟了民間資本參與國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施的大門,拉開(kāi)了中國(guó)商業(yè)航天序幕。[2]

2015年起,國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、國(guó)防科工局等多部門陸續(xù)出臺(tái)了《經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)融合發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[3]《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)》[4]《2016中國(guó)的航天》白皮書(shū)[5]、《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書(shū)[6]等政策文件,均對(duì)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展表達(dá)明確支持態(tài)度。

其次,到目前為止,資本和民營(yíng)火箭公司沒(méi)有改變中國(guó)航天發(fā)射市場(chǎng)的格局。

未來(lái)宇航研究院發(fā)布的《2018中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投融資報(bào)告》顯示,2018年全球航天發(fā)射114次,其中中國(guó)39次,發(fā)射航天器105個(gè),在這39次發(fā)射任務(wù)中,與商業(yè)行為相關(guān)的發(fā)射僅13次,占三分之一[7]。

在僅占三分之一的商業(yè)發(fā)射中,一枚民營(yíng)火箭都沒(méi)有。

這種處境不僅與市場(chǎng)開(kāi)放程度有關(guān),也與目前民營(yíng)火箭公司的發(fā)展進(jìn)程有關(guān)。一方面,諸多民營(yíng)火箭公司中,實(shí)現(xiàn)固體運(yùn)載火箭成功發(fā)射入軌的,只有星際榮耀(2019年7月發(fā)射成功)、星河動(dòng)力(2020年11月發(fā)射成功)兩家;另一方面,商業(yè)航天領(lǐng)域,首先是國(guó)家隊(duì),其次才輪到民企“新勢(shì)力”,而無(wú)論是技術(shù)、資金還是人才,民營(yíng)公司目前都難以和國(guó)家隊(duì)抗衡。

發(fā)動(dòng)機(jī)之困

火箭制造一度是全世界民企的禁區(qū)。

火箭研發(fā)的所有流程,大學(xué)課本里就有,但大學(xué)生也不是一畢業(yè)就能做出火箭。民企也一樣,他們面臨的問(wèn)題不是破解原理,而是摸索工程技術(shù)。

“從科學(xué)原理到工程之間,需要有一個(gè)不斷迭代試錯(cuò)的過(guò)程!庇袠I(yè)內(nèi)人士告訴放大燈團(tuán)隊(duì),火箭的技術(shù)和資金門檻遠(yuǎn)比衛(wèi)星高,能不能承擔(dān)得起試錯(cuò)的時(shí)間成本和資金消耗,是民營(yíng)火箭公司面臨的主要挑戰(zhàn)。

即使SpaceX也不例外。

2002年,馬斯克成立SpaceX時(shí)揚(yáng)言,要把火箭發(fā)射成本降到原來(lái)的十分之一,但是隨后的十多年里,他都一直在與火箭回收的失敗作斗爭(zhēng)。

2008年,獵鷹火箭第四次發(fā)射之前,這位硅谷“鋼鐵俠”接受采訪時(shí)幾度哽咽,除了火箭一直爆炸到讓他“懷疑人生”,童年的偶像尼爾·阿姆斯特朗、尤金·塞爾南也都反對(duì)或看衰他。直到2016年4月8日,獵鷹9(Falcon 9)成功實(shí)現(xiàn)了海上著陸,才讓這一切迎來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。[8]

相比馬斯克“炸火箭”的煩惱,中國(guó)民營(yíng)火箭公司目前面臨的困難,則主要來(lái)自“如何制造出適合商業(yè)化的發(fā)動(dòng)機(jī)”,這也是民營(yíng)企業(yè)一切商業(yè)化發(fā)射變現(xiàn)的起點(diǎn)。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是運(yùn)載火箭的關(guān)鍵部件,約占運(yùn)載火箭總成本的30%[9],而根據(jù)推進(jìn)劑不同,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為固體發(fā)動(dòng)機(jī)與液體發(fā)動(dòng)機(jī)。

固體發(fā)動(dòng)機(jī)具有易實(shí)現(xiàn)大推力、可靠性高、發(fā)射操作簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),在各國(guó)航天發(fā)射中發(fā)揮著重要作用[10];但固體發(fā)動(dòng)機(jī)比沖小、工作時(shí)間短、推力不易控制,重復(fù)啟動(dòng)困難[11]。

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有比沖高、推力可調(diào)、可多次啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn);液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則向著提高運(yùn)載能力、使用壽命、可靠性和適應(yīng)性的方向發(fā)展[12]。

固體火箭與液體火箭技術(shù)優(yōu)劣對(duì)比丨中金公司研報(bào)[19]

固體火箭的困局

固體運(yùn)載火箭是民營(yíng)火箭公司的探索太空的首選,但他們遇到了不少困難。

首先,他們要面對(duì)技術(shù)和市場(chǎng)都領(lǐng)先的國(guó)家隊(duì)。

航天科技與航天科工集團(tuán)屬國(guó)家隊(duì),二者旗下都有非常成熟的固體運(yùn)載火箭產(chǎn)品,無(wú)論是在技術(shù)成熟度、發(fā)射的市場(chǎng)價(jià)格,還是響應(yīng)速度、制造成本,都具有壓倒性優(yōu)勢(shì)。

國(guó)家隊(duì)固體火箭的代表作是航天科工的快舟系列。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,在國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng),小型運(yùn)載發(fā)射報(bào)價(jià)一般為每公斤2.5萬(wàn)至4萬(wàn)美元,而“快舟一號(hào)甲”火箭的報(bào)價(jià)不到2萬(wàn)美元/公斤,“快舟十一號(hào)”報(bào)價(jià)不到1萬(wàn)美元/公斤[13]。

除了價(jià)格優(yōu)勢(shì),航天科工還從一開(kāi)始就有著遠(yuǎn)超民營(yíng)企業(yè)的資本優(yōu)勢(shì)。

航天科工集團(tuán)成立于2016年2月,主攻國(guó)內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)。2017年完成A輪社會(huì)融資,募集資金超過(guò)12億元[14],而當(dāng)年全國(guó)民營(yíng)火箭+民營(yíng)衛(wèi)星公司的融資總額也就億元人民幣左右[1]。到2020年,航天科工已設(shè)立12支產(chǎn)業(yè)基金,規(guī)模達(dá)到128億元,共計(jì)投資100余個(gè)產(chǎn)業(yè)協(xié)同項(xiàng)目[15]。

長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭締造者的中國(guó)航天科技集團(tuán),也專門成立“龍”系列商業(yè)運(yùn)載火箭品牌來(lái)滿足國(guó)內(nèi)外商業(yè)載荷入軌需求。目前,“龍”系列產(chǎn)品規(guī)劃為“捷龍”固體商業(yè)運(yùn)載火箭系列和“騰龍”液體商業(yè)運(yùn)載火箭系列兩大類[16]!敖蔟垺毕盗兄械氖讉(gè)型號(hào)——捷龍一號(hào)已經(jīng)在2019年8月17日首飛成功[17]。

國(guó)家隊(duì)在固體商業(yè)火箭上有諸多技術(shù)積累和顯著的先發(fā)優(yōu)勢(shì),那么民營(yíng)火箭公司呢?

融資額度暫且不提,技術(shù)也存在代際差距。中科院相關(guān)行業(yè)人士指出,相比在固體火箭領(lǐng)域技術(shù)成熟的國(guó)家隊(duì),目前市面上的民營(yíng)火箭公司總體方案中,火箭運(yùn)載能力、運(yùn)載系數(shù)(運(yùn)載能力/起飛重量)都存在明顯差距,發(fā)動(dòng)機(jī)性能亦難言突破。

該行業(yè)人士指出,民營(yíng)火箭公司必須需要解決以下問(wèn)題:

復(fù)制體制內(nèi)落后技術(shù),“攢火箭”,綜合性能相當(dāng)于20世紀(jì)50年代水平,運(yùn)載能力偏小,運(yùn)載系數(shù)不高(不超過(guò)0.5%);

說(shuō)服軍方、民用市場(chǎng)的難度較大,應(yīng)用場(chǎng)景狹窄,難盈利。

“我們之前做朱雀一號(hào)固體商業(yè)火箭的時(shí)候,大部分部件甚至連發(fā)動(dòng)機(jī)都從外部購(gòu)買,怎么可能做得更便宜,怎么可能有足夠的商業(yè)化空間!彼{(lán)箭航天空間科技股份有限公司創(chuàng)始人、CEO張昌武告訴放大燈團(tuán)隊(duì),“這是一個(gè)基本的商業(yè)邏輯問(wèn)題!

那么民營(yíng)火箭企業(yè)的未來(lái)在哪里?

答案是像獵鷹9一樣的液體可復(fù)用火箭。也只有在這一目前連國(guó)家隊(duì)都在探索的領(lǐng)域,民營(yíng)火箭公司才能闖出一條生路。

出路:做液體可復(fù)用火箭

整個(gè)民營(yíng)火箭行業(yè)都在加緊研究液體火箭。

藍(lán)箭目前的發(fā)展重點(diǎn)為液體火箭朱雀二號(hào),民企火箭行業(yè)最早實(shí)現(xiàn)固體火箭成功入軌的星際榮耀,如今也同樣開(kāi)始押注液體可復(fù)用火箭——雙曲線2號(hào)。

值得一提的是,液體火箭先于固體火箭出現(xiàn),作為后來(lái)者的固體火箭本該是更先進(jìn)的存在。但由于商業(yè)火箭希望通過(guò)復(fù)用火箭的方式降低成本,而液體推進(jìn)劑,尤其是以液氧煤油和液氧甲烷為代表的液體推進(jìn)劑,對(duì)于以可重復(fù)使用為目標(biāo)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)具有性能好、成本低廉、資源豐富等優(yōu)點(diǎn),是可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的較佳選擇。

低成本商業(yè)火箭的技術(shù)發(fā)展路徑丨中金公司研報(bào)[18]

目前全球范圍內(nèi),最成熟的液體可復(fù)用商業(yè)火箭是SpaceX開(kāi)發(fā)的。

早在2015年12月21日,SpaceX的獵鷹9就成功完成了一級(jí)火箭的回收。根據(jù)FAA(美國(guó)聯(lián)邦航空管理局)的最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),SpaceX在全球商業(yè)發(fā)射市占率高達(dá)52%(按次數(shù)統(tǒng)計(jì)),按火箭型號(hào)來(lái)看,獵鷹9是完成商業(yè)發(fā)射次數(shù)最多的箭型[18]。

以獵鷹9當(dāng)前6200萬(wàn)美元的發(fā)射報(bào)價(jià)測(cè)算,在一子級(jí)重復(fù)使用、二子級(jí)不重復(fù)使用的情況下,回收復(fù)用后的火箭成本約1906萬(wàn)美元,約為初始成本的44%[18]。對(duì)于追求費(fèi)效比和低成本的商業(yè)航天公司而言,可以節(jié)省近六成資金,可大大降低綜合成本。

這令國(guó)內(nèi)整個(gè)商業(yè)航天行業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向液體可復(fù)用火箭技術(shù)。但與SpaceX相比,國(guó)內(nèi)火箭民企差距明顯。

“藍(lán)箭可能還在用馬斯克上一代甚至是上上代的技術(shù)來(lái)制造自己的產(chǎn)品,但是我們也沒(méi)有快車道可以走,只能從這里一點(diǎn)點(diǎn)的追趕。”藍(lán)箭航天CEO張昌武告訴放大燈團(tuán)隊(duì)。

此外,一旦未來(lái)SpaceX實(shí)現(xiàn)二子級(jí)回收,全球商業(yè)發(fā)射的價(jià)格還將進(jìn)一步下降,屆時(shí)中國(guó)民營(yíng)火箭企業(yè)勢(shì)必也將面臨更為激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

這也就意味著,中國(guó)民營(yíng)火箭企業(yè)除了面臨國(guó)家隊(duì)的壓力外,還至少要在SpaceX實(shí)現(xiàn)二子級(jí)回收前,完成對(duì)于一級(jí)液體運(yùn)載火箭回收的研發(fā)和商業(yè)化,才有機(jī)會(huì)在將來(lái)的國(guó)際市場(chǎng)中保有一席之地。

20噸的運(yùn)力缺口,誰(shuí)來(lái)補(bǔ)?

即使資本、工程技術(shù)一時(shí)難以跟進(jìn),火箭民企也難抵商業(yè)發(fā)射背后龐大市場(chǎng)的誘惑,尤其是在2020年4月20日,中國(guó)官方正式把衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建范疇后,這一市場(chǎng)顯得尤為誘人。

中金證券測(cè)算,2021年將有20噸的運(yùn)力缺口。新的衛(wèi)星組網(wǎng)需求將帶來(lái)年均28億美元的市場(chǎng)規(guī)模,累計(jì)196億美元,對(duì)應(yīng)年均45次的發(fā)射需求。[18]

不過(guò)民營(yíng)火箭公司和國(guó)家隊(duì)各自分工明確:國(guó)家隊(duì)還會(huì)長(zhǎng)期專注深空探測(cè)、載人航天、北斗導(dǎo)航等國(guó)家工程,民營(yíng)火箭公司則有望在近年來(lái)全球蓬勃發(fā)展的中低軌衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng),解決增量市場(chǎng)的增量需求問(wèn)題!懊駹I(yíng)企業(yè)能做的,是在商業(yè)航天給國(guó)家隊(duì)提供有力補(bǔ)充!绷阋伎臻g創(chuàng)始人兼CEO舒暢告訴放大燈團(tuán)隊(duì)。

急于把握歷史進(jìn)程的商業(yè)火箭公司,定位和市場(chǎng)前景也逐漸撥云見(jiàn)日。

不過(guò),迫在眉睫的問(wèn)題是:2021年,20噸的運(yùn)力缺口誰(shuí)來(lái)補(bǔ)?這塊在國(guó)家隊(duì)商業(yè)航天和美國(guó)SpaceX雙重?cái)D壓下的沃土,又需要多久才能開(kāi)出花來(lái)?

一切都還是未知數(shù)。能確定的是,整個(gè)民營(yíng)商業(yè)發(fā)射行業(yè)都在自己既定的節(jié)奏里,前仆后繼地為了生存和發(fā)展努力。

中國(guó)民營(yíng)商業(yè)火箭的成長(zhǎng)之路,也不過(guò)剛剛開(kāi)始。

References:

[1] 劉語(yǔ)霏: 商業(yè)航天,資本主導(dǎo)模式的隱憂. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò).2020.10.22  

[2] 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(jiàn)(國(guó)發(fā)〔2014〕60號(hào))

[3] 新華網(wǎng):中共中央 國(guó)務(wù)院 中央軍委印發(fā)《關(guān)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)融合發(fā)展的意見(jiàn)》

[4] 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)

[5] 國(guó)務(wù)院新聞辦公室:《2016中國(guó)的航天》白皮書(shū)(全文)

[6] 國(guó)務(wù)院新聞辦公室:《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書(shū)(全文)

[7] 未來(lái)宇航研究院:2018中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投融資報(bào)告.未來(lái)宇航.2019.1.15

[8] 馬圓圓:追趕馬斯克的中國(guó)商業(yè)航天拓荒者:他都造出超跑了,我們才會(huì)做馬車.騰訊新聞深網(wǎng).2020.10.12

[9] 徐菁:我國(guó)航天發(fā)展需要更強(qiáng)“動(dòng)力”——專訪液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)專家張貴田院士.中國(guó)航天.2016.10:3-5

[10] 榮元昭:固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為什么能成為運(yùn)載動(dòng)力“新寵”.國(guó)防科技工業(yè).2016.09: 52-53

[11] 查理:固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù).國(guó)防科技.2004.07: 25-28

[12] 查理:液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù).國(guó)防科技.2004.08: 25-30

[13] 余曉潔、胡喆:我國(guó)“快舟十一號(hào)”火箭計(jì)劃年內(nèi)首飛.2018.3.5

[14] 付毅飛:快舟一號(hào)甲“一箭雙星”成功發(fā)射!接下來(lái)還有一波密集操作.航天科工官網(wǎng).2019.9.3

[15] 航天科工資管公司12支產(chǎn)業(yè)基金規(guī)模達(dá)128億元 聚焦商業(yè)航天等領(lǐng)域

[16] “龍”系列運(yùn)載火箭正式發(fā)布.中國(guó)航天官網(wǎng).2019.10.23

[17] 捷龍一號(hào)首飛成功!航天科技集團(tuán)商業(yè)火箭登上歷史舞臺(tái).中國(guó)航天官網(wǎng).2019.8.17

[18] 中金公司研報(bào)《商業(yè)火箭如何把握低軌星座的商業(yè)機(jī)會(huì)》

[19] 中金公司研報(bào)《商業(yè)航天:誰(shuí)能成為中國(guó)的SpaceX》

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