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中國商業航天的發展階段和未來

2022-07-25
作者: 彭小波
來源:太空與網絡

  政策支持是中國商業航天出現的必要條件

中國商業航天的發展首先得益于政策的破冰。2014年,國務院出臺了《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》,首次提出鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設;鼓勵民間資本研制、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。自此,商業航天政策門檻放開。

  受行業政策支持的鼓勵,中國商業航天開始萌芽,市場主體、投資機構充分發揮主動性,商業火箭公司、商業衛星公司、商業測控公司等商業航天公司紛紛出現,并迎來快速發展。政策助力、企業發展、行業壯大形成良性循環。

  隨著航天領域的逐漸開放和商業航天行業生態的豐富,商業航天行業站在了十四五新基建規劃的起承轉折點,也到了行業發展的關鍵點。在這個時點,國家對商業航天的政策支持導向愈發明確,從中央到地方,各級都出臺了大量政策和文件,肯定商業航天發展的成績,對未來商業航天的發展提出了更多導向和支持。

  從國家層面,《2021中國的航天》白皮書提出要研究制定商業航天發展指導意見,促進商業航天快速發展。我國“十四五規劃”中指出,圍繞強化數字轉型、智能升級、融合創新支撐,布局建設信息基礎設施、融合基礎設施、創新基礎設施等新型基礎設施。打造全球覆蓋、高效運行的通信、導航、遙感空間基礎設施體系,建設商業航天發射場。2021年4月,發改委、商務部發布《關于支持海南自由貿易港建設放寬市場準入若干特別措施的意見》,提出優化海南商業航天領域市場準入環境,支持建設融合、開放的文昌航天發射場,打造國際一流、市場化運營的航天發射場系統;推動衛星遙感、北斗導航、衛星通信、量子衛星、芯片設計、運載火箭、測控等商業航天產業鏈落地海南。

  從地方層面來看,據不完全統計,包括北京、上海、天津、海南、安徽、湖北、湖南、浙江等地都在2021年至2022年陸續出臺了針對商業航天的支持引導措施,不少地方政府也開始在支持商業航天產業鏈體系發展上達成共識,而商業航天產業也在其中摸索落地方式,如通過政企合作等,與區域經濟結合,成為地區GDP的一部分。

  2014年政策破冰促成了商業航天的萌芽,從政策層面為中國商業航天發展奠定了基礎。而行業發展至現在,各級又出臺的一系列政策和支持措施,一方面是對中國商業航天過去一段時間發展成果的肯定,同時也是下一階段中國商業航天發展的政策壓艙石。

  充分發揮競爭優勢、助力我國成為航天強國是中國商業航天的初心

  中國何以需要商業航天?商業航天發展的初心是什么?與體制內航天的關系是什么?這是商業航天行業需要面對的問題。我們一直堅持認為體制內航天作為主力軍,商業航天作為生力軍,共同代表中國航天在國際上競爭,助力我國成為航天強國,是中國商業航天發展的初心。

      為我國成為航天強國做一份貢獻,電子技術應用組建商業航天研討小組,共同探討行業技術內幕,歡迎大家加入商業航天研討小組~

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  中國航天六十六年的發展,白手起家、篳路藍縷,取得了今天舉世矚目的成就。從“兩彈一星”到“神舟”載人,從“北斗”指路到“嫦娥”奔月、“天問”探火,從無人飛行到載人飛行,從艙內實驗到太空行走,從太空短期停留到中長期駐留,中國航天事業一次次在太空中刷新中國高度。從保障國家戰略安全、實施國家重大空間工程、承擔基礎科研項目等方面,中國商業航天無法在短期內追趕體制內航天六十多年的積累和沉淀。

  商業航天的優勢,在于能夠通過充分的競爭,帶動行業整體技術水平的提高和成本的降低。大部分前沿技術都發軔于戰略安全領域,但其大規模應用于民用領域無一例外是由于充分的市場競爭帶來成本的降低及新需求的出現。美國早期的運載火箭也主要是由NASA和軍方主導,波音、洛馬等公司以承包商的形式參與,以至于后來形成了聯合發射聯盟(ULA)的壟斷。在這種情況下美國通過COTS、CRS、CCDev等支持商業公司的項目,支持了SpaceX、軌道科學公司(現被諾格收購)、藍色起源等公司的發展,目前近地軌道任務基本實現商業化,政府主要承擔包括重返月球、火星探測等近地軌道以遠的任務??梢钥吹?,NASA在近地軌道的航天商業化程度是做得比較徹底的,不僅把衛星發射、空間站載人及貨運任務通過商業公司實施,甚至連國際空間站的商業化、太空旅游業務也都被提上日程。

  我國在邁向航天強國的過程中,也會經歷這個過程。在這個過程中需要厘清商業航天與由政府主導的傳統航天活動邊界分野,以聚焦商業和航天活動的深度融合空間,挖掘由市場主導的、可持續的、經濟的商業航天潛在領域及發展路徑。中國商業航天企業要能夠充分發揮鯰魚效應,從技術發展、體制創新、市場需求等方面挖掘商業航天的發展潛力。為提升我國航天綜合實力,助力我國成為航天強國作出貢獻。

  中國商業航天已經形成初步生態,但仍處于早期階段

  中國商業航天發端于2015年,到目前為止,已經形成初步生態,衛星制造、衛星運營、火箭研發生產和發射、地面測控、試驗服務等產業均培育了一定數量的企業,各產業內從材料到零部組件制造裝配到產品總裝等上中下游各個環節均有企業參與。據不完全統計,截至2021年底,已注冊商業航天相關企業數量已經達200家左右。

  但中國商業航天的生態結構仍有很大提升空間。從產業鏈分布上,主要集中在衛星制造、衛星發射服務的總體和零部件供應方面,而產業鏈下游的衛星應用和航天服務相關企業占比較少,在終端需求方面仍有較大可開拓空間。

  從發展階段上來看,中國商業航天仍處于早期。目前為止,中國商業航天已經發展到了Gartner曲線(又稱技術成熟度曲線)第一階段的后期,即將或者已經進入了Gartner曲線第二階段。

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  Gartner曲線第一階段為快速上升期,特點是技術競爭激烈、技術進展快,主要是以某一個或者某幾個技術里程碑作為公司發展和融資的節點,投資密度和強度很大。中國商業航天迄今為止的發展情況非常符合第一階段的特點。以商業運載火箭為例,國內數家商業火箭企業成立僅短短幾年時間,就已經實施了固體火箭的發射,星際榮耀、星河動力也取得了入軌的成功,發射頻次也較初期有明顯提高,但發射可靠性和發射頻次之間的平衡仍是企業面臨的挑戰。在液體火箭方面,各企業根據自身戰略,也分別在液體火箭發動機、可重復使用運載火箭、一次性使用運載火箭等方面持續開展研發,力爭早日完成垂直起降試驗、發射試驗的考驗,實現突破性進展。從融資角度,各企業融資和估值里程碑也受技術里程碑節點影響較明顯。至2022年年初,各主要企業均陸續宣布完成了不同規模的融資,第一階段的投資密度和強度達到高峰。

  從市場環境、融資節奏、行業活躍度等方面來看,目前中國商業航天領域已經進入了Gartner曲線第一階段尾聲或者已經進入第二階段。這一過程與前一階段的邏輯有所區別,除了早期的技術領先性、技術里程碑外,還需重點關注技術成果的轉化,即能否把技術轉化為可靠的產品,以及能否帶來持續穩定的收入和現金流。無人機、AR、VR等新興行業都經歷過這個階段,為順利通過此階段并堅持到最后,一方面,需要企業在第一階段擁有技術優勢和發展勢能,另一方面,也需要企業在經營邏輯、經營風格上完成轉變和進化。這一階段過去之后,整個行業將完成蛻變,并迎來新的競爭格局和發展階段。

  中國商業航天具有廣闊的發展前景

  商業競爭是促進產業發展、拓寬市場需求的關鍵因素,隨著商業化的深入,中國商業航天具有廣闊的發展前景。1925年美國的《合同航空郵件法》(通常稱為凱利法)通過允許美國郵政局與私營公司簽訂郵件遞送合同來激勵商業航空,最終導致使用商業航空成為社會可負擔的技術,航空飛行從軍事目的、冒險的消遣轉變為載人運貨的日常運營。

  互聯網與航天技術均出現于冷戰時期,通過充分的市場競爭及技術進步,互聯網已經深刻改變了人類社會各個方面,我國在互聯網技術周期中也充分抓住機會,形成了具有世界影響力的互聯網企業,同時帶動了一大批通訊、消費電子企業的崛起。而航天產業是人類生存空間拓展的基礎。歷史經驗表明人類每一次生存空間的拓展,都將會對人類社會帶來巨大影響,而人類拓展生存空間將是一個長期工程,航天產業仍將是不斷發展的未來產業。

  近年來,SpaceX公司抓住商業航天的發展機遇,快速崛起。SpaceX公司已經完成了入軌發射、太空對接、載人航天、運載火箭可重復使用等航天領域的重大技術突破;隨著星鏈計劃的持續部署,SpaceX還將在低軌通信領域取得顯著領先地位。這和以國家主導的航天事業發展模式形成了鮮明的對比,對國內外航天界帶來了深刻的觸動。

  如果航天產業的低成本和技術可靠性實現了人類進出外太空的常態化,人類能夠在近地軌道、月球、火星進行生產生活,那么人類的生存空間將從地球真正拓展到外太空,帶來的改變將難以想象。中國作為世界航天大國,經過六十多年的發展取得了巨大成就,為我國在該領域深入發展奠定了技術和人才基礎。2021年4月28日,經國務院批準,中國衛星網絡集團有限公司正式組建,這是我國商業航天領域發展的重要里程碑,國家層面實施的星座計劃,將為商業航天提供重要支撐,促進和激勵中國商業航天的進一步發展。低軌衛星星座、空間資源利用及太空旅游等應用領域的興起,為商業航天帶來了新的發展機遇,具有廣闊的發展前景。

  中國商業航天發展面臨的挑戰及發展建議

  中國商業航天發展至今,取得了一定成果,但在發展的過程中也面臨許多挑戰,在未來的發展中仍然需要相關部門、從業者共同努力解決。

  最重要的挑戰就是如何平衡發射可靠性和效率之間的關系。以民營商業火箭為例,商業火箭以滿足客戶需求為目的,在發射成功的同時也需兼顧發射頻次和效率,這是商業火箭邁向市場的必經之路。截至目前,國內民營火箭公司實施的入軌發射總次數為8發,發射次數還較少,這是全行業共同面臨的挑戰,需要從業者共同面對。星際榮耀從2021年2月至2022年5月一年半不到的時間,組織了3次發射,雖然結果令人遺憾,但星際榮耀一直在面向商業市場提升發射效率的道路上堅持探索。在這個過程中必然涉及可靠性、效率和成本之間的平衡,既需要公司越挫越勇,持續提升技術能力、質量管控細節;也需要全行業在商業火箭尤其是民營商業火箭的管理體制、供應鏈配套方面進行協同發展。

  管理體制方面,有待建立區別于傳統模式的商業航天創新型管理模式。航天行業在國家安全領域具有特殊的戰略地位,其產業周期長、難度大,如何在保證成功的同時,兼顧效率和成本,需要在管理體制方面進行持續探索。以美國的商業航天發展政策和管理模式為例,近年來通過近地軌道任務商業化過程,美國政府在商業航天的管理上體現了“不為我有、部分我管、但為我用”的特點,在任務下達、發射審批、發射場使用方面進行了一些探索。我國商業航天發展自有其特點和脈絡,在后續發展過程中,如何在產品出廠、任務進場、任務實施等方面把好質量關,提升效率關,需要主管部門、從業者和發射場進行深度磨合,進一步完善管理體制。

  供應鏈配套方面,商業航天的供應鏈有其鮮明的行業特點,其既要滿足傳統航天產品小量、多樣、高定制、高可靠性的要求,又要滿足民營航天產品快迭代、快響應、高柔性、低成本的要求。目前商業航天企業對體制內配套仍有一定程度依賴,而體制內傳統企業習慣的行政指令式管理方式,在商業航天和其供方之間并不適用,因此需基于商業手段和配套關系本質,探索體制內供應商針對商業航天企業在產品質量、交付周期等方面的合作模式。商業航天也根據自身特點發展出一批在專業能力上突出的民營配套企業,但部分民營企業對航天型號生產尤其是質量管理的要求不熟悉,因此也需要針對這類型企業統一行業質量標準、增強針對商業航天的質量水平和配套能力。

  在投融資方面,需要鼓勵社會資本在航天領域的長期投入,拓寬市場化融資渠道。航天是密集型產業,需要穩定的、大規模的資本投入。從這個意義來說,任何真金白銀投資商業航天企業的投資人都是對商業航天真正的支持。但國內外一二級市場的投資環境有一定差異,據國外研究機構研究表明,國外投資期限一般在10年左右;國內創投機構投資退出周期一般在5年左右,較國外有明顯差異。建議鼓勵社會資本長期投入,支持商業航天公司上市,拓寬市場化融資渠道,為投資機構的退出提供穩定預期,這樣更能促進投資機構對商業航天發展的信心。

  在政策支持方面,建議從政策和采購層面加強對商業航天企業的支持。美國商業航天發展初期也并非立即依靠私人資本競爭以形成市場,而是通過政府技術支持、購買私營企業服務等各種支持計劃,促進了傳統航天企業和新興的民營航天公司之間的公平競爭。建議創新政策和采購模式,以競爭性招標取代或者部分替代傳統指令性科研生產計劃,借鑒美國及其創業企業的“里程碑節點合同”模式,即“按階段成果復飛”的里程碑制度,由政府用戶統籌整體計劃,但將總體解決方案拆解為多個里程碑,根據里程碑完成進度和情況向企業付款。

  總結

  中國商業航天自誕生以來,得益于政策與資本的支持,以及各界的不懈努力,已經初具規模,并在多領域取得了一定的成績。作為助力我國成為航天強國的生力軍,中國商業航天無疑擁有廣闊的發展前景,但是相比于國外而言,中國商業航天發展仍然處于早期階段,并且面臨著可靠性、效率與成本的平衡等諸多挑戰,也需要在管理體制、供應鏈配套、融資渠道、支持政策等方面進一步探索完善。

  “道阻且長,行則將至,行而不輟,未來可期?!北M管困難重重,但商業航天傳承的不僅是傳統航天的技術,更是砥礪奮斗、勇于探索的航天精神,在商業航天創業者及多方的共同努力下,中國商業航天的未來必定大有可期。


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