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国内商业航天发展趋势特点和存在问题分析

2018-11-16中国电子信息产业发展研究院李宏伟崔克萍

卫星应用 2018年10期
关键词:研制火箭航天

● 文|中国电子信息产业发展研究院 李宏伟 崔克萍

商业航天是指采用市场化机制以获取商业利润为首要目标而开展的航天任务。包括航天器制造、发射服务、测控服务、卫星运营、卫星应用等。本文通过公开信息,对国内40家商业航天机构进行梳理分析,以期反映商业航天发展现状和趋势,发现现阶段已出现或即将出现的问题,并对后续发展提出建议。

一、国内商业航天发展趋势特点

1.业务类型:星箭研制业务成为商业航天热点和焦点

40家商业航天机构中,从事运载火箭产品研制和发射服务的商业航天机构有6家,从事卫星研制和运营服务的商业航天机构有30余家。40家商业航天机构业务分布如表1所示。

表1 40家商业航天机构业务分布

续表1

(1)运载火箭产品研制和发射服务:仍以两大航天集团为主体,民企陆续取得阶段性突破

长期以来,中国航天科技集团有限公司为中国运载火箭的唯一生产商。随着商业航天的兴起,中国航天科工集团有限公司依靠自身导弹工业基础迅速切入了小型运载火箭研制序列,北京零壹空间科技有限公司(以下简称“零壹空间”)、北京蓝箭空间科技有限公司(以下简称“蓝箭空间”)、北京星际荣耀空间科技有限公司(以下简称“星际荣耀”)等民营航天企业也争相入局。目前,中国运载火箭技术研究院、上海航天技术研究院研制的长征系列火箭和航天科工火箭技术有限公司研制的快舟系列火箭均已有多次成功的商业发射案例。星际荣耀和零壹空间虽然分别于2018年4月、5月完成了双曲线一号S和重庆两江之星首秀,但均属于亚轨道火箭,并未搭载卫星进入太空轨道,尚不能独立提供商业运载发射服务。整体来看,我国民营商业火箭公司基本处于初期积累阶段。作为火箭分系统研制商的蓝箭空间,其“凤凰”10吨级液氧甲烷发动机于2018年3月完成推力室试车,取得阶段性突破。

(2)商业卫星研制与运营:卫星互联网星座计划和商业遥感星座计划频频发布

目前,商业卫星研制与运营服务机构较多,主要集中在通信卫星、遥感卫星、科学实验卫星、科普卫星等领域,可见卫星研制的门槛较低。卫星互联网领域,航天科工空间工程发展有限公司、中国航天科技集团有限公司、深圳航星光网空间技术有限公司(以下简称“航星光网”)、上海欧科微航天科技有限公司纷纷推出了相应的组网计划,其中两大航天集团均公布了明确的时间表。商业遥感卫星领域,长光卫星技术有限公司(以下简称“长光卫星”)、北京零重空间技术有限公司、珠海欧比特宇航科技股份有限公司等多家企业通过联合地方政府等方式,纷纷推出了遥感卫星星座计划,特别是以地区命名的XX一号卫星星座计划近年来密集发布。科学试验卫星领域,天巡一号卫星、珞珈一号卫星纷纷实现搭载发射,用于技术验证等空间科学试验。其他卫星领域,相继发射了希望一号、八一·少年行、少年星一号等科普教育卫星,并结合航天+科学、技术、工程、艺术、数学等素质教育体系(STEAM)开始培育国内航天科普文化市场。

2.机构性质:逐步呈现央企民企高校院所共存局面

从机构性质来看,40家商业航天机构遍布国有、民营、高校和院所等几乎所有从业单位。其中,有9家高校,21家民营企业,6家国有单位,4家混合所有制企业。值得一提的是,重庆零壹空间航天科技有限公司、长光卫星等混合所有制企业在商业航天发展方面表现不俗。重庆零壹空间航天科技有限公司是重庆两江航空产业投资集团有限公司与零壹空间共同出资成立;长光卫星是吉林省政府、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、民营资本等共同组建。

商业航天不同环节的主要参与主体有所差异。目前,运载火箭领域,国内真正具备商业运载发射服务能力的机构以两大航天集团为主,民营企业正式对外提供商业发射服务仍有较长路要走。卫星互联网领域,呈现央企民企共存局面。商业遥感领域,民营企业、高校、科研院所和地方政府表现最为积极。科学试验卫星和科普卫星领域,高校和科研院所是主导力量。整体来看,现阶段民营企业的快速入局对航天领域传统国企带来了压力,未来有望在星箭研制领域打破国企垄断局面,形成市场竞争局面。

3.时间分布:2015年之后商业航天企业密集涌现

从注册时间来看,31家商业航天机构(不含高校)中,在2015年之后注册的有18家,在2010-2014年注册的有8家,2010年之前注册的有5家。运载火箭领域,商业火箭公司除了深圳市翎客航天技术有限公司是2014年注册,其余5家都是在2015年之后成立。2015年之后商业卫星研制商也大量出现。该特点印证了业界关于“2015年是中国商业航天元年”的说法。

2014年11月,《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》(国务院60号文件)明确提出“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星。引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。”商业航天在国家政策层面得到确认,在紧随其后的几年,中国的商业航天政策继续完善,商业航天企业破冰起航,迅速涌现出一批初创型的商业火箭公司和卫星制造公司,并陆续从资本市场获得融资。从创业者背景来看,2015年之后的民营商业航天创业者有的来自系统内机构,有的来自体制外,但大部分具有航天从业背景或航天专业知识。

4.地域分布:北京是商业航天机构主要聚集地

从所属地区来看,31家商业航天机构(不含高校)中,北京有16家,数量最多,占一半以上;广东有4家,湖北和上海分别占2家,湖南、陕西、浙江、海南、重庆、江苏、吉林分别有1家。

从商业航天环节来看,6家商业运载火箭公司中有4家注册地在北京,另外两家分别在广东和湖北;商业卫星公司则分布较广。可见,商业运载火箭公司较商业卫星公司对政策、资本和人才的敏感度和依存度更大。

5.融资特点:大多处于早期融资阶段,融资规模小

整体来看,作为高技术领域的商业航天在资本市场表现一般,特别是与人工智能、网络安全、集成电路、新能源汽车等领域相比,不论是融资速度和规模都有较大差距。从融资阶段来看,绝大部分商业航天机构处于种子天使轮、A轮的早期融资阶段,融资速度最快的蓝箭空间也才完成B轮融资。从融资规模来看,大部分机构单次融资额度在千万量级,亿元量级的仅有几家。除了航天科工火箭技术有限公司以及上市公司外,单个商业航天企业累计融资金额尚未突破10亿元,发展较快的星际荣耀截至2018年6月累计获得各类投资突破6亿元。值得一提的是,航天科工火箭技术有限公司于2017年12月18日在上海联合产权交易所举行A轮增资签约仪式,与8家社会投资机构(含部分民营社会资本)签订协议,现场募集资金12亿元,成为央企混改和军民融合的典型。从融资速度来看,星箭研制领域的商业航天机构自2016年开始融资加速。社会资本尤其是风险投资的观望态度,一定程度上反映出商业航天的盈利模式和产业结构还没有清晰化,社会资本无法看到盈利前景。

6.运营模式:尚未形成清晰的商业模式和盈利模式

透过公开资料,尚未看到有清晰表述自身商业模式和盈利模式的商业航天企业,大部分仍处于摸索阶段。资本市场的反应也印证了这一点。已退役的北京一号,作为地方政府主导遥感卫星的先例和范本,在市场销售上并不尽如人意。商业航天重在商业化运作,但从目前来看大多数商业航天机构并没有面向用户与市场的可行的商业模式,难以看到可持续发展的商业闭环。

二、存在问题

1.针对国内商业航天发展的顶层设计缺位

组织管理方面,当前商业航天相关的商业发射、商业遥感等领域均无明确的管理机构。政策法规方面,我国尚无国家位阶的空间立法,多领域存在立法空白,未形成统一规范的法律体系。商业航天领域更是如此,没有一部是专门规范航天商业活动的政策法规,对于商业运载火箭研制、商业卫星发射、小卫星管理等诸多重要事项缺少明确的规范。比如:在商业火箭产品研制和发射服务方面,商业运载火箭在配套政策、安全管理以及标准规范等方面易出现规范盲区,急需出台相关政策予以指导;在空间碎片管理方面,《空间碎片减缓与防护管理暂行办法》不适应小卫星这样一个新生事物的减缓管理要求,亟需完善补充。

2.商业星箭研制中上游仍以体制内单位为主

当前,从事商业火箭研制和卫星研制的民营企业普遍处在航天基础技术的积累阶段,缺乏技术自主创新能力、人才沉淀、经验积累和资金支撑,不具备星箭核心系统独立研制的能力。运载火箭研制领域,当前上游总装集成主要是中国运载火箭技术研究院、上海航天技术研究院和航天科工火箭技术有限公司三大体制内单位;中游分系统研制主要包括中国运载火箭技术研究院和上海航天技术研究院的总装厂,航天动力技术研究院、中国航天推进技术研究院、中国航天基础电子技术研究院等;下游运载火箭壳体、发动机、电子设备所需基础材料、元器件才由民营企业和其他军工央企参与配套。虽然,零壹空间、蓝箭空间、星际荣耀等民企积极进入商业火箭领域,但是尚不具备全部分系统研制能力,部分分系统仍需要从军工央企采购。总体来看,中上游目前仍以体制内单位为主,民企主要集中在产业链最下游。商业卫星研制领域,卫星平台的核心分系统(如导航控制、电源、推进和测控等)研制商仍集中在体制内单位,几乎没有出现民营商业化的配套制造商。目前,除了清华大学等传统高水平科研单位,多数地方小卫星研制更注重于卫星总体装配,却很少有民营企业在星载关键器件、组件、分系统等方面下功夫。究其原因,是卫星制造产业的产量较少,产值较低,而质量要求又十分苛刻,导致没有民营公司愿意承担如此高的技术和政策风险。

3.卫星星座计划出现重复建设的苗头

国内提出星座计划的有两类:一是企业提出的卫星互联网星座计划;二是地方政府支持的、由企业或科研机构负责研制运营的卫星遥感星座计划。二者都不同程度地显现出重复建设和资源浪费的趋势。

卫星互联网星座方面,“国家队”竞相发布卫星互联网计划,如中国航天科工集团有限公司的“虹云工程”、中国航天科技集团有限公司的鸿雁星座系统;“民间队”也展开积极布局,如上海欧科微航天科技有限公司的“翔云星座计划”、航星光网的“互联网星座计划”,规模都达数百颗卫星。与美国相比,规模虽然不大,但是在频率战略资源缺乏、卫星互联网发展基础相对薄弱、市场需求和商业模式不清晰的我国,全面顺利实现上述组网计划面临较大困难。

卫星遥感星座方面,国内已经发射升空的资源、高分系列和北京二号、吉林一号等卫星都面临着需求引导不足,市场能力不足的问题。特别是,近年来争相推出的XX一号遥感星座计划反映出,地方政府、企业、科研机构等参与主体对卫星产业链条和商业运作认知不清晰甚至存在误区,是重复建设、盲目发展遥感卫星的重要因素。地方政府已推出或正筹划的星座计划若不能有清晰的定位和客观的认识,不仅会造成有限资源的极大浪费,同时对地方经济发展也会造成极大伤害。

4.缺乏清晰可持续的商业盈利模式

大部分商业航天机构的商业模式和盈利模式尚处于探索之中,未出现成功案例供参考借鉴。现有的商业遥感、卫星互联网和科学试验等细分商业航天应用市场均缺乏大规模客户,难以真正从航天产品实现盈利。民营航天企业大多依靠风险投资、地方资金和自有资金投入,利用企业估值增值或原有股东上市股票溢价来实现价值提升。长期来看,这种商业模式不可持续。尤其民营火箭公司、商业卫星研制运营商等创业型商业航天企业面临着较大的资金链压力,具有较高的市场风险[1]。

5.航天基础设施军民共建共用推进缓慢

在我国军民融合深度发展的当下,虽然多项政策文件都提到要推进空间基础设施军民共建共用,但是成效并不显著。现有发射场及发射塔架仍均由军方掌握,而政府和军方项目近年来又有逐年增多的趋势,现有发射场的航天发射任务基本饱满,军民共用的空间较小。航天测控系统权限也暂未放开,加上军队不得进行有偿服务,使商业卫星的测控管理没有得到落实。商业火箭发射资源短缺,将极大地限制商业航天的发展。而且,目前我国运载火箭发射场地与测控站主要靠国家拨资金解决其日常维护与管理的成本支出。该种管理模式不仅给国家财政带来较大压力,也影响了我国运载火箭在国际商业发射服务市场的竞争力。

6.商业航天多个环节存在潜在安全风险

商业火箭研制和发射方面,我国运载火箭和战略导弹的飞控,是依靠国有军工企业长期形成的、严格的、一整套安全保密管理制度和资质做保障。同时,还受军方的参与和监管,包括火箭起飞后的安控(引爆),都全权交由军方发射基地负责。对于民营火箭公司,尚没有一套被主管部门、安全部门、军方和地方政府都认可的安全机制来约束。星际荣耀和零壹空间这些民营火箭公司的亚轨道火箭发射,不仅暴露出我国商业发射管理上的缺位,而且也暗藏了很多风险点。一是研制生产过程的安全风险,运载火箭使用的火工品和推进剂多为易燃易爆品,其生产及运输过程需要采取相对苛刻的安保措施,并由第三方提供研制生产全过程的客观分析报告,由国家部门进行监管。否则,不仅容易发生重大安全生产事故,也容易对周边环境带来严重污染。二是发射过程的安全风险,在执行发射任务期间,商业火箭子级残骸落点是否可控、可跟踪,火箭是否具备自毁处理能力;在完成发射任务后,火箭能否实施末级钝化和离轨工作,并有针对性地采取相应技术措施,避免产生太空垃圾等都未知。火箭起飞后,一旦被控制、蓄意引至人口稠密区或者要害目标,将造成极为严重的社会危害,甚至是政治事件。

三、有关建议

1.强化商业航天发展的顶层设计

一是明确商业航天相关主管部门,解决现阶段商业发射、商业遥感等环节管理上的缺位和混乱,保证商业航天发展风险可控、快速顺畅发展。二是军地有关部门牵头组织协调与制定发展商业航天相关的法律法规,从政策层面统一规范商业发射、商业遥感、卫星发射保险等活动,优化商业航天发展环境,引导产业健康、有序和可持续发展。三是确定商业航天发展宗旨和发展路线图。商业航天顶层设计宗旨至少包括三方面:有助于国内商业航天健康发展、有助于商业航天国际竞争水平快速提高、有助于培育形成太空领域的后备补充力量。同时,要积极跟踪国际太空和商业航天发展态势,前瞻制定符合我国国情的商业航天发展路线图。

2.加快航天基础设施军民统筹建设

军地有关部门要加强沟通,稳妥落实国家关于空间基础设施军民统筹建设的相关要求。一方面,盘活现有存量资产。在遵守国家相关规定并确保国家安全和保密的前提下,商业发射服务商根据发射需求使用现有的发射场或发射工位,并根据具体业务承担发射场改造、运行和管理的相关成本。同时,鼓励商业航天机构有偿使用现有风洞、试车台、振动塔等国家资金投入建设的基础试验设施和现有运载火箭研制保障条件,使国有企业与商业航天公司真正做到军民融合,实现双赢。另一方面,做好增量资产的共建共用。可以尝试鼓励并支持商业航天公司开展商业火箭发射基地及测控能力建设,鼓励火箭飞行过程测量技术和模式创新。商业发射及测控能力也可为国家航天项目提供服务,以节省国家航天项目的资金投入,有效避免恶意竞争和低水平重复建设。

3.引导商业航天参与主体协同推进

商业航天管理部门可通过政策保障、借助第三方力量等方式,推动形成政府引导、各司其职、军民协同、合力推进的商业航天发展格局,不断推动商业航天发展得更好更快。一是引导和鼓励国有航天企业与民营航天机构建立商业航天联盟,促进联盟内单位信息共享、设备共用、人才互通、经验交流等,推动军民融合在商业航天领域率先落地。二是通过政策引导国有航天企业专注于啃硬骨头,开发周期长、投资高、规模大的基础技术、关键产品设备和基础设施;引导民营航天企业专注于开发配置灵活、部署周期短的应用卫星,研发和销售直接面向消费者的应用产品和应用服务;社会资本根据自身的关注点,理性选择介入哪一个环节的创业、开发或者运营,倒逼企业探索可持续的商业航天盈利模式。

4.适时培育自主创新能力强的初创企业

目前国内的商业航天机构普遍很弱小、质量不高,建议管理部门在合适时机引导航天资源整合,保护扶持那些具有自主创新能力的诚信企业,驱逐借机炒作、纯玩资本以及跑马圈地变相行房地产之举等等的害群之马。可以尝试在国家重大科技专项、预研类基金、自然科学基金等科研计划中,为民营航天企业预留一定比例,或者鼓励国企和民企共同申报研究,引导初创企业加强自主创新和协同创新,快速培育壮大一批商业航天幼稚企业。

5.加强星箭研制和发射环节的安全管控

为避免商业航天潜在安全风险发生,商业航天主管部门可以尝试通过建立许可证制度、构建信用体系和供应链安全管理体系等加强事前事后监管。首先,获得商用火箭研制资质的企业开展运载火箭产品的研制、试验和生产过程应遵守国家许可制度和其他相关法律法规,不得使用国家及行业禁限用工艺。涉及火工品、推进剂等易燃易爆品的仓储与运输应符合国家安全生产监督管理总局相关的政策要求,同时应在有关部门审批备案。其次,在商业发射过程,要求商业火箭子级残骸落点应可控、可跟踪、可自毁处理能力,发射完成后火箭应具备实施末级钝化和离轨工作的能力。为降低商业发射风险,可借鉴学习美国经验,要求商业发射任务必须强制投保相关商业保险。

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