航天经济时代:你准备好了吗?
2016-03-22
航天经济时代:你准备好了吗?
航天是一个非常“烧钱”的产业,无论是火箭发射还是研制各种类型的卫星都需要巨额的研制经费。不过,随着航天技术与应用的不断发展,这种局面正在发生翻天覆地的改变。
天宫二号
全球航天经济总量可观
10月17日,中国“神舟十一号”飞船载着两名航天员进入太空,执行为期33天的使命,这是迄今为止中国航天员执行的时间最长的太空使命,同时也标志着中国的航天事业经过60年的发展又迈上了一个新台阶。
今年恰逢中国航天事业发展60年,也是中国航天商业化发展30年。随着天宫二号和神舟十一号载人飞船的相继发射成功,遨游太空成为大众期待的新梦想。
据美国航天基金会发布的《2015年航天报告》统计,目前全球航天经济总量约3300亿美元,其中商业航天产业占比高达76%。原本由政府主导的航天产业正逐渐走向大众消费时代,并最终走入寻常百姓家。
当前,世界主要航天国家和组织都在大力推进商业航天发展,其业务范围正在从传统的商业卫星发射、商业卫星应用,扩展到发展商业载人航天飞行等领域。世界上一些大型互联网企业进军航天领域,也将为商业航天领域带来新思维、新理念与新模式。
促进卫星及应用商业化发展、探索航天发射服务商业化运营、鼓励企业自主开发太空旅游飞行器、探索亚轨道和近地轨道等商业化太空旅游项目,商业航天渐成主流。
中国运载火箭技术研究院院长李洪指出,商业航天在我国虽然发展态势很猛,但中国商业航天力量正在崛起,“散、弱、小”的发展态势开始改变。
随着军民融合的推进,中国高端航天技术、产品和服务将加快推向国际市场。中国航天科技集团第十二研究院院长薛惠锋表示,当前中国航天已步入“商用时代”,包括商业火箭发射、微小卫星、商业遥感等都将成为航天技术商用的热点。
中国航天科工集团华腾工业有限公司副总裁孟波介绍,在全球商业航天发射市场,欧美公司目前仍占主流。尤其在美国,除波音这样的传统巨头,私营企业近年来也在崛起,比如太空探索技术公司,不仅开展卫星发射服务,还进行多次火箭回收试验,未来有望研制出可重复使用的运载火箭,从而进一步降低发射成本。
商业发射最让人担心的还是火箭质量。2014年,一家美国企业轨道ATK公司的火箭在为空间站送货时发生爆炸;去年6月,太空探索技术公司的“猎鹰9”火箭也是在为空间站发射货运飞船时爆炸……意外的出现,难免让人对商业航天产生疑虑。李洪认为,商业航天是一个高技术、高投入、高风险的产业,这一本质特性不会因为一两家企业的某项技术突破、某一商业模式创新而改变。
神舟十一号
薛惠锋说,中国已具备发展商业航天的基本条件和能力,2015年中国航天实施了2次国际商业发射和4次国内商业发射,目前已有的技术优势使中国在发展商业航天方面具有巨大的潜力。
大国的游戏
航天对于有经济和科技实力的大国来说,一直是一个投资回报率很高的产业。
动辄百亿千亿的投资,每一个进步都是全球瞩目的大事件……在传统的印象中,航天这件事一直贴着“尖端科技”“国防事业”“人类探索”“高冷”“烧钱”等标签。事实上,航天对于有经济和科技实力的大国来说,一直是一个投资回报率很高的产业。
谈起航天产业对于经济的贡献,被提及最多的便是美国阿波罗登月计划所带来的大量技术成果与科技进步、经济增长。阿波罗载人登月工程,曾产生了系列专利产品,包括无线通讯、尿不湿等。用于健康检测的CT、核磁共振则是航天飞机项目的产物。
2006年美国航空管理局下属的商业航天运载办公室发布了《商业空间运载项目对美国经济的影响》的研究报告,该报告研究表明,商业空间运载产业对美国经济带来的直接效应为166亿美元,间接效应为463亿美元,引致效应为350亿美元,合计约980亿美元。
航天产业投资对经济增长的长期促进作用主要是通过科技进步实现的。1971年由美国中西部研究所进行的一项研究结果表明,在1959年—1969年间,NASA用于民用航天项目研发上的支出为250亿美元,到1987年这笔投入总共可以产生1880亿美元的产出,累计投入与产出比为1∶7。1988年中西部研究所又对这项研究进行了更新,发现NASA的支出在1974年—1994年间产生的投入与产出比为1∶9。而契斯研究所的研究结果表明,NASA航天产业的投入产出比是1∶14。这就是我们经常说的美国航天业每投入1美元,可以产出7—14美元的来源。
空间技术应用已成为经济和社会发展的重要推动力量之一。北京航空航天大学教授高远洋表示,航天产业对经济的贡献主要表现在四个层次:航天产业的直接产出(火箭、返回设备、地面测控设施和空间站等)、对相关产业的带动效应(为火箭、返回设备、地面测控设备的生产制造提供中间产品和服务的相关产业)、航天科技与产品应用所产生的经济效益(开发新型医疗器械、航天育种等)、航天产业的技术转移和溢出效应(工程技术进步和人才培养等)。
“过去我们的航天发射主要作为一种科研项目存在,重在研究探索,但是现在我们航天的技术以及项目的成熟度越来越高,是时候从一种商业的角度来考虑我们的航天事业了。中国的航天发展已经到了一个新的阶段,足够支撑我们走出航天经济的新道路。”高远洋说。
"硬指标"
近年来有1800多项空间技术成果已应用到国民经济各个部门。
巨大的效益正在中国航天产业中显现出来。1990年4月17日,长征三号运载火箭将美国休斯公司制造的“亚洲一号”通信卫星发射升空。从而长征火箭全面进入卫星商业服务市场,到1999年,前后发射了20多颗卫星,其中为美国的“铱星”系统就发射了12颗卫星。
这些商业发射为中国赚取外汇,支撑经济发展作出了相当的贡献。但这些还不足以使中国的航天产业再次大爆发。1999年,中国的航天产业迎来了一个里程碑,成立了中国航天科技集团公司和中国航天科工集团公司,开始走上航天技术应用产业的规模经济和高技术附加值之路。
且不提最为直观的“眼球经济”,单看技术成果这个“硬指标”:中国近年来的1100多种新材料中,八成是在空间技术的牵引下研制完成的,有1800多项空间技术成果已应用到国民经济各个部门,有3000多家民用企业参与到载人航天的生产、研制中。
在中国的第一颗人造卫星“东方红一号”升空以来,航天的每一次进步都为中国的经济发展作出了独特的贡献。在载人航天、登月等大型航天工程开展以前,太空育种、卫星通讯等均是中国早期航天经济的重要部分。世界上只有美国、俄罗斯、中国三个国家拥有返回式卫星技术,也只有这三个国家成功进行了卫星搭载太空育种。我国自1987年8月5日第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来,已成功进行数十次太空育种实验,先后有70多种植物的1000多个品种的种子进行了太空育种实验,经过太空诱变育种培育出的航育1号水稻,产量增长5%—10%。
嫦娥三号技术已应用于北京地铁。北京地铁郭公庄站的中央空调系统使用了北京卫星制造企业的“神舟北极”高效集成冷冻站产品,它是把嫦娥三号上用于度过酷热月昼和极寒月夜的两相流体回路技术转移到民用,比其他中央空调年均运行效率提高20%—50%,占地面积至少节省1/3。
2005年3月,航天科技集团一院北京11所启动代号为“301工程”的煤化工项目。这个项目是充分利用火箭发动机在燃烧、热能、泵阀、控制以及非标设计方面的成果和技术优势,开展粉煤加压气化技术研发工作。核心技术“航天粉煤加压气化技术”共申请国内专利143项,国际专利27项,其中已经授权的专利有10项,授权国家包括澳大利亚、韩国、日本、越南等。
在风机制造方面,航天科技集团一院同时拥有电励磁和永磁两大直驱技术,是国内批量最大的电励磁直驱风机制造商。在能源装备、工程机械、机电一体、医疗、卫星应用等领域,在新材料研发及应用项目、特种车辆、特种智能装备领域、环境试验装备项目、工业自动控制系统项目中,中国航天均有效益产出。
回报率超300%
上海曾有研究显示,载人航天1元投资能让上海产生3.58元GDP,其投入产出比为1∶3.58。
航天投资,无论是直接回报还是间接回报,都是十分丰厚的。
在过去的数年间,载人航天、探月工程、高分专项、北斗导航等取得重大突破。我国已完全掌握天地往返、出舱活动、交会对接三大载人航天关键技术。北斗卫星导航区域系统全面建成,正式向亚太地区提供连续无源定位、导航、授时等服务。高分辨率对地观测系统建设顺利推进,高分二号卫星标志着我国遥感卫星分辨率进入亚米级时代。同时,2011年—2015年,中国航天在卫星应用及产业化发展方面也取得了显著成效。北斗卫星导航系统在交通运输、海洋渔业、减灾救灾等领域得到了广泛应用。资源系列卫星在地质灾害调查、监测与管理和城市规划中发挥了重要作用。越来越多的民营企业和投资机构进入太空经济领域,成为中国太空经济领域的重要力量。
上海社会科学院经济社会法律咨询中心郭岚、上海财经大学财经研究所张祥建曾以美国契斯计量经济合伙公司的研究方法对载人航天工程对于上海经济增长的短期效应、长期效应等进行了研究,分析结果是:载人航天产业1元的投资能够产生3.58元的GDP,其投入产出比为1∶3.58。
资料显示,“十二五”期间,单就航天科技集团一院民用产业收入已实现了持续快速增长,从2011年的86.8亿元增至2015年的176.5亿元,年均增长超过19%,“十二五”期间累计实现收入634亿元,较“十一五”期间的286亿元大幅增长122%。
总体来看,担负着中国航天事业绝大部分研发等功能的航天科技集团在“十二五”期间实现了盈利稳增长,技术大突破,产业新布局,开启国际化。2010年—2015年航天科技集团收入从1018亿增至1921亿元,CAGR(复合年均增长率)达13.5%,利润从91亿元增至156亿元,多年位居军工集团前列。卫星研制与发射能力步入世界先进行列,2011年—2015年集团发射火箭86枚、航天器138颗,创造世界最高航天发射成功率(97.7%);掌握先进航天动力、新型卫星有效载荷等关键技术,载人航天、月球探测、卫星导航、高分专项等均取得重大突破。卫星应用及产业化发展成效显著,逐步与传统产业和新兴互联网产业相融合,成为新的增长点。此外,配合“一带一路”,整星出口国际,2014年首次跻身世界500强,位列第437名。而其目标是2020年收入达到4000亿,进入世界300强。
早在神舟六号发射之际,北京航空航天大学经济管理学院教授韩立岩就表示:“每年航天产业整个的投入有上百亿元,而其产值则会翻番,那么粗略地估算,从产值上还可以产生五六倍的辐射效果。”
中国的布局
公司化运作的中国航天产业已经开始做好准备迎接航天经济的到来。
能有上述的收获,当然最直接的基础是航天科技和产业的成熟,这得益于中国长期以来在航天事业方面的成功布局。
中国航天科技集团公司于1999年7月1日在原中国航天工业总公司所属部分企事业单位基础上组建。前身为1956年成立的我国国防部第五研究院,曾历经第七机械工业部、航天工业部、航空航天工业部和中国航天工业总公司等发展阶段。这不仅仅是名称上的转变,更是一种思维上的转变,公司化运作的中国航天产业已经开始做好准备迎接航天经济的到来。
2007年,国防科工委、国家发改委出台《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》,加速卫星应用产业发展。随后在2008年中国的航天经济迎来了一道分水岭,诸多的新变化与新突破在2008年前后完成。2008年,航天技术应用产业和航天服务业两大主营业务的收入已经占航天科技集团营业额半壁江山。
航天科技投资控股有限公司于2008年成立,创新了航天民用产业发展模式和管理模式。到2008年底,航天投资已投资西安航天动力泵业、内蒙古神舟硅业等12家企业,随后在2008年全球金融海啸的背景下,航天投资吸引了中国光大投资管理公司、国家开发投资公司、中兴通讯股份有限公司、中国信达资产管理公司和中国成达工程有限公司的资金。
2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。北斗卫星导航系统成为联合国导航委员会认定的供应商。
2015年8月,经航天科技集团公司董事会审议同意,通过资本化运作建设16+4+4+X的高分辨率商业遥感卫星系统。2015年9月16日,经国家财政部批准,航天科技集团公司成立北京四维商用航天科技有限公司,为全球用户提供以高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱观测能力的全天候对地观测遥感数据服务和应用系统解决方案服务,以及针对国内国土资源调查、测绘、国防安全、环境监测、金融保险以及互联网行业的增值服务。
据中国航天科技集团副总经理杨保华介绍,全球商业航天发展已经占了主导地位,去年整个全球航天经济总量达到3300亿美元,商业航天占其中的76%。卫星产业全产业链经济总量达到2030亿美元,其中运营和服务占大多数,制造和发射占比很小。通信、导航和遥感成为商业航天三大支柱,其中通信产业占66%,导航占32%,卫星遥感占2%。
“十三五”期间,预计发射长征火箭110次,年均达到20次左右,发射密度提高一倍。“十三五”期间我国航天产业预计仍将保持百亿量级高投入,特别是在政策、资本和技术的推动下,中国航空航天产业发展已经进入快车道。
国际合作“组合拳”
11月1日,中国航天科技集团公司在珠海航展上向国内外客户和潜在合作伙伴发布推动商业航天发展的多个重大方向,旨在提升航天拉动经济、服务民生能力,打造中国航天品牌,提升综合竞争力。
本次发布的重大方向包括:“沟通万物、永不失联”的“鸿雁星座”全球低轨卫星星座通信系统。鸿雁星座计划由60颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成,具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力。该星座将构建一个覆盖全球的卫星通信网络,促进国际通信互联互通和各国信息共享。
全球“厘米级”定位服务的“夔龙系统”。系统由全球多达300个以上的多系统卫星导航参考站数据、5颗地球同步轨道卫星和60颗以上的低轨通信卫星星座组成,通过向卫星导航终端播发相关修正参数,将卫星导航终端定位精度提高到“厘米级”。“金牌火箭+金牌发射”服务的“长征快车”。该项目涵盖星座组网、专享发射、搭载发射和集簇发射四种业务模式,构建更新、更便利的商业发射服务体系。
可重复的新一代空间实验平台“太空工潮”。该项目是指打造运营成本更低、使用更便捷、保障更优越、可重复使用的新一代空间实验平台,为国内外空间科学实验、新技术试验、空间制造、生物医药等领域提供服务,建设空间科学与应用产业发展实验基地,为构建良性发展的空间环境应用产业生态圈奠定基础。
“东方红高通量系统”,系统具有容量高、终端据资费低等特点,应用涵盖宽带互联网接入、海陆空移动宽带、电信数据回传、远程教育、医疗、政府和企业专用网等领域。
产业链完善面向大众遥感需求的“高景星座+全球站+互联网应用中心”。一方面,2022年建成并运营由16颗0.5米分辨率光学卫星、4颗高端光学卫星、4颗微波卫星以及多颗视频高光谱等微小卫星组成的高分辨率商业遥感卫星系统,为全球用户提供高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱观测能力的全天候观测服务;另一方面,启动地面系统组批采购,建设和运营10至20个遥感卫星地面站,构建覆盖全球数据分发服务体系;同时,打造若干国际区域应用中心,为全球客户提供遥感数据服务和应用系统解决方案,形成具有国际竞争力的全球遥感应用服务网络。