正月里,王安石曾道:“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”同样,随着“科创板”在航空航天领域的热度持续上升,在商业航天的“新年”里,回顾2018年的声声“爆竹”,以此展望2019年的缕缕“春风”就显得尤为重要。

7月25日,北京星际荣耀空间科技有限公司(下称“星际荣耀”)宣布双曲线一号遥一长安欧尚号运载火箭(下称“SQX-1
Y1”)在中国酒泉卫星发射中心成功发射,按飞行时序将多颗卫星及有效载荷精确送入预定300公里圆轨道,发射任务取得圆满成功,实现了中国民营运载火箭零的突破。

中国民营商业运载火箭成功实施首次入轨发射,并实现“一箭双星”,完成了我国民营运载火箭和民营商业航天史上“零的突破”。同时,证明了我国民营商业航天运载火箭真正具备了太空运送能力。随着民营商业火箭企业以及市场的逐渐成熟,我国商业航天产业相关配套项目有望进入高速建设期——

纵观2018整年商业航天发展态势,可分两部分来看:全球范围内,仍然是以欧美国家为首,中国正奋力追赶的发展态势;中国国内发展上,数十家商业航天公司如雨后春笋般在近年初创,走着符合中国国情又特立独行的发展路线,深耕在火箭与卫星两条事业线上,牢牢打固自己的航天“地基”,制定清晰明了的公司发展规划,尽显一派欣欣向荣之势。

创造中国民营航天史多个“首次”

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新春爆竹辞旧岁,火箭升空喜连连

此前,中国民营航天企业曾有两次发射失败。去年10月,蓝箭航天发射了中国第一个可以入轨的民营运载火箭“朱雀·南太湖号”,火箭发射后飞行正常,一二级工作正常,整流罩分离正常,但在发射的最后阶段,因为火箭三级出现异常,未能将所搭载的“未来号”卫星送入轨道。今年3月,零壹空间OS-M运载火箭点火发射,火箭一级飞行正常,一二级分离正常。一二级分离后,火箭姿态失稳,发射失利。

2019年7月25日13时00分。北京星际荣耀空间科技有限公司的双曲线一号遥一长安欧尚号运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射,按飞行时序将多颗卫星及有效载荷精确送入预定300公里圆轨道,发射任务取得圆满成功,实现了中国民营运载火箭零的突破。

依据中国航天科技集团在京发布《中国航天科技活动蓝皮书》可知,2018年,世界航天发射活动创造新纪录。

星际荣耀运载火箭的发射成功,在中国民营航天历史上,首次成功发射并高精度入轨,首次一箭多星发射入轨,首次实现传回视频广告。

这次发射成功不仅充分证明了中国民营商业航天已经拥有了切实可行的在轨交付能力,更打消了此前外界对中国民营商业火箭无法完成入轨发射的质疑,让市场、资本、用户乃至从业者的信心都得以重振。

世界实施114次发射任务,自冷战结束后时隔28年首次实现年度发射次数“破百”;112次任务取得成功,成功率创近年新高;461个航天器发射升空,成功入轨的航天器数量居历史首位。其中,在2018年,中国的通信、导航、遥感等各类在轨应用卫星超过200颗。中国航天以突破历史的39次发射首次独居世界第一,部署航天器数量居世界第二,航天发射能力显著增强。

据星际荣耀方面介绍,SQX-1
Y1运载火箭采用三固一液的四级串联构型,是截至目前中国民营航天起飞规模最大、运载能力最强的运载火箭。本次任务的圆满成功,表明星际荣耀全面掌握了运载火箭总体及系统集成、固体及姿轨控动力、电气综合、导航制导与控制、测试发射、总装总测及核心单机等软硬件核心技术,具备了运载火箭系统工程全流程、全要素的研发与发射服务能力,实现了商业模式的基本闭环,正式启动商业运营。

航天民企后生可畏

由此可见,当前国内商业航天发展现状正处于初级阶段的上升期。经过国家相关政策对商业航天的大力支持与资本的大量涌入,除却国家队坚持发挥“带头”作用,民营商业航天也在凭借自身得天独厚的实力优势发展壮大。

公司方面还透露,预计至2020年末,星际荣耀将完成双曲线一号遥二至遥六运载火箭发射任务,形成小型固体运载火箭的规模发射,并开启向大规模商业发射的征程。

火箭是人类探索太空的运载工具,也是我国民营航天进入太空、开发太空、参与国际商业航天市场竞争的技术基础。此次星际荣耀发射的SQX-1
Y1运载火箭采用三固一液的四级串联构型,是截至目前中国民营航天起飞规模最大、运载能力最强的运载火箭。本次任务的圆满成功,表明星际荣耀全面掌握了运载火箭总体及系统集成、固体及姿轨控动力、电气综合、导航制导与控制、测试发射、总装总测及核心单机等软硬件核心技术,具备了运载火箭系统工程全流程、全要素的研发与发射服务能力,实现了商业模式的基本闭环,正式启动商业运营。

从卫星产业链上看,国内先已形成从零部件生产、卫星设计、卫星测控、卫星制造、卫星发射、卫星应用、卫星服务等产业全链条,而运载火箭的制造、发射与服务是为卫星发射而服务,是卫星全产业链条中不可或缺的一部分。商业航天企业各司其职,多数深耕在某一方面或者某多方面进行研发设计,以及解决方案的订制化销售服务。

此外,星际荣耀15吨级液氧/甲烷变推力火箭发动机焦点一号构建的双曲线二号可重复使用液体运载火箭,预计将于2021年进行首飞;基于100吨级液氧/甲烷变推力火箭发动机焦点二号构建的双曲线三号可重复使用液体运载火箭,预计将于2023年进行首飞。由此星际荣耀将构建由固到液、由小到大的运载火箭型谱。

一方面,我国民营运载火箭的成功离不开专业人才队伍的支撑。据了解,星际荣耀核心团队成员均完整经历过运载火箭、国防军工导弹的全流程研制,在运载火箭研制方面的平均从业时间超过12年,团队成员中多人担任过载人航天工程、探月工程的运载火箭、空间飞行器的总指挥、总师、副总师、正副主任设计师、项目办主任等。基于这样的团队背景,在双曲线一号的研制过程中,他们把传统航天优质无形资产带入了商业航天——包括科学方法、质量文化、团队文化、协作精神等,为成功打下了坚实的基础。

亿欧依据2018年国内航天企业自身发射能力,通过不完全统计其发射次数如下表:

中国民营航天公司正在凭借高可靠、低成本、快响应的运载火箭,在国际舞台上与全球顶尖商业航天公司进行角逐。就在上周,民营火箭企业蓝箭航天的“天鹊”TQ-12液氧甲烷发动机也宣布100%推力试车成功,最长试车时间100秒。

另一方面,星际荣耀只用1年左右时间就实现了运载火箭成功入轨,彰显了民营航天企业灵活高效的体制优势。2015年10月29日,国务院印发《关于印发国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)的通知》,鼓励支持民用空间基础设施发展。此后,国内出现了第一批商业航天企业,星际荣耀正是在这一背景下诞生的。2016年成立以来,公司采用“小步快跑、快速迭代”的发展路径和“重创新、轻资产”的经营模式,使仅有120余人的团队实现了中国民营运载火箭零的突破。

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“天鹊”TQ-12发动机是目前国内推力最大的可重复使用液氧甲烷发动机,具有可重复使用、无毒环保、高可靠、高性能、低成本、易操作等特点,代表了航天主动力技术的发展方向。

业内专家表示,精悍的人才队伍和高效的运行模式是民营航天企业的两大制胜法宝。随着航天事业的快速发展,民营企业将在“国家队”和民间力量的互补与竞争中发挥越来越重要的作用,同时也能够倒逼体制内的科研与创新机制改革,形成互为促进的双赢局面。

注:蓝箭航天朱雀一号运载火箭发射未来号卫星失败;星际荣耀SQX-1Z搭载为三颗立方星试验载荷

蓝箭航天CEO张昌武对第一财经记者表示:“星际荣耀的发射成功标志着中国的商业火箭正在更进一步。它和SpaceX的技术原理基本一致,都取得了很大的突破。”

商业火箭厚积薄发

2018火箭升空商业模式全盘分析:脚踏实地,仰望星空

民营资本参与航天发展大潮

民营商业火箭的发射成功只是中国商业航天迈出的第一步,前路依然任重而道远。

由商业航天发展史可知,中国商业航天浪潮肇始于2015年前后。2015-2018年,国内商业航天企业完成了从卫星设计研制、火箭研制发射到卫星在轨运营及商业化应用的“从0到1”,商业航天在国内逐渐形成自循环的生态系统;三年里,以北斗导航、高景一号等重大专项突破为引领,中国商业航天企业不仅继续深耕导航、通信、遥感三大主流市场,还开始扩展至卫星互联网、高通量通信、科研实验卫星等应用场景。

星际荣耀于2016年10月成立,2017年8月正式投入运营,是提供运载火箭研制和发射服务解决方案的民营企业,服务于国内外微小卫星制造商、运营商、科研机构以及高校的商业发射市场。星际荣耀A轮融资由经纬中国领投,其他资方还包括中信聚信、博钰城、久泰蓝山、襄阳正奇、天风睿利、睿信资本、复星集团、顺为资本、率然投资等。公开消息显示,星际荣耀已经累计获得投资超过7亿元。

据北京星际荣耀空间科技有限公司总裁助理姚博文透露,下一步,该公司工作重点仍然是研发。火箭发射服务需要更多的成功企业,以及更丰富的火箭型谱。我国的民营商业火箭不仅面临着体制内的长十一等火箭的竞争,而且在国际上也面临着诸多竞争对手。只有在火箭的可靠性、先进性、经济性上具有核心竞争力,才能成为市场竞争中的佼佼者。据星际荣耀透露,双曲线二号可重复使用液体运载火箭,预计将于2021年进行首飞;双曲线三号可重复使用液体运载火箭,预计将于2023年进行首飞。由此,星际荣耀将构建由固到液、由小到大的运载火箭型谱。

因此,国内商业航天的商业模式无外乎两种:运载火箭研制发射,卫星产业链的深耕发展。

在政府政策的引导支持下,中国民营航天企业数量正在激增,并且不断取得技术突破。航天运载领域企业除了星际荣耀之外,还包括翎客航天、零壹空间、蓝箭航天和科工火箭等。翎客航天在2017年完成了一次垂直起降试验;去年5月,零壹空间在西北某基地发射亚轨道火箭OS-X“重庆两江之星”,成为第一家发射自主研发火箭的民营企业。

推动民营运载火箭发展,除了要靠企业不断创新,还需要相关政策及时跟进。今年6月10日,国家国防科技工业局、中央军委装备发展部联合发布了《关于促进商业运载火箭规范有序发展的通知》,首次就商业运载火箭的科研、生产、试验、发射、安全和技术管控等有关事项进行了全面的规范与要求。这是国家层面释放出的重磅利好消息。然而,与美国、欧洲等航天强国完备的商业航天法律、政策体系相比,我国的相关体系还相当滞后。业内人士认为,“中国航天缺的不是技术,而是政策。”随着民营商业火箭企业以及市场的逐渐成熟,航天产业相关配套项目有望进入高速建设期,地面配套终端,产业化应用,以及相关配套政策有望快速落地。

从商业航天企业自身角度来看,运载火箭的研制与发射讲求先易后难,通过技术验证实现火箭发射成功是首步,其次是利用市场现有的技术能力和自身优势将企业带入盈利模式,最后从可持续长远发展的角度规划,提升运载火箭的各方面性能、降低发射成本,提高火箭商业发射轮次是一种通用发展策略。

墨子号量子卫星工程常务副总设计师、卫星系统总指挥王建宇院士认为,民营企业出于经费上的考量,会想方设法地缩短研制周期,因此会看到他们的研发速度比传统航天研发更加激进。王建宇院士此前对第一财经记者表示:“民营企业做航天,在经费上和速度上一定要有优势,它才能做成功,那么怎么缩短这一进程,每家公司各有绝招,有些流程的改革,这都是可能的。”

商业航天市场广阔

因此运载火箭的燃料选择对于运载火箭的可重复利用性,有着不可厚非的作用,当前商业航天企业在燃料选择上大多选用先固体、后液体的应用模式。例如星际荣耀的液体燃料选择的是液氧甲烷。星际荣耀董事长彭小波告诉亿欧,从国内目前现状上看,还没有真正实现将液氧甲烷发动机应用在火箭上。

根据国务院新闻办公室发表的《2016中国的航天》白皮书,未来将推动政府与社会资本合作,完善政府购买航天产品与服务机制。中国政府积极制定实施发展航天事业的政策与措施,提供有力政策保障,营造良好发展环境,推动航天事业持续健康快速发展。

星际荣耀的成功让人们再一次将目光聚焦在民营航天公司和其背后巨大的商业航天市场上。

对比液氧煤油发动机,它的技术基础在全球应用范围更为广泛,成熟度高,但是从可重复使用的角度来看,液氧甲烷的优越性更为明显。甲烷燃烧之后生成的产物为二氧化碳和水,其他杂质较少,而煤油燃烧之后的生成产物容易存在积碳和结焦现象,而这些会直接影响发动机的可重复使用性能。

白皮书还说,一方面将进一步明确政府投资范围,优化政府投资安排方式,规范政府投资管理,保持政府对航天活动经费支持的持续稳定。另一方面,进一步完善准入和退出机制,建立航天投资项目清单管理制度,鼓励引导民间资本和社会力量有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动,大力发展商业航天。

数据显示,2018年中国航天共执行39次发射任务,发射航天器105个,在这39次发射任务中,与商业行为相关的发射约13次,并成功将36颗卫星送入太空。目前,卫星星座与组网已成为商业航天发展的趋势之一。根据目前各国公布的星座组网计划,未来需要发射的小卫星数量超过2.5万颗,而当前全球每年航天发射次数仅为100次左右,远远不能满足搭载需求。

同样,星途探索CEO梁建军告诉亿欧,星途探索在发展思路上讲求的是务实。梁建军认为,商业航天的核心有两点:

这意味着,中国也加入了鼓励民营资本参与航天科研生产的大潮中。在美国,民营资本早就进入太空领域。以SpaceX为例,马斯克最初用他自己的1亿美元投资了这家公司,8年后,SpaceX获得了NASA超过65亿美元的货物运输合同,并且最终将承担把美国的宇航员运往国际空间站的任务。SpaceX还有望在2020年前得到美国国防部数十亿美元的合同。

可以说,商业航天市场是块巨大的蛋糕。未来,随着太空互联网、商业遥感等小卫星星座开始组网,商业发射市场规模将会急剧扩张,对于航天发射的需求量将会更大。

第一,商业航天的发展,最终将落到“商业”二字,否则就失去了商业航天的意义,所以,就要寻找商业航天真正的市场在哪里,商业模式要走通。第二,同样也要结合“商业”二字,所谓商业的本质就是要用更低的成本提供更好的服务。

目前中国瞄准商业航天市场的中国民营初创公司都以发射多种用途的小卫星为主要任务,比如帮助覆盖飞机和火车上的互联网连接。但它们大多成立仅两三年,与美国的私营火箭公司SpaceX、蓝色起源和维珍银河等相对而言成熟的企业比较而言,技术上仍有差距。

在我国,“国家队”主要承担着国家大型航天工程,大量的民间卫星发射需求无法完全靠“国家队”来满足。在此情况下,民营航天企业恰好可以弥补这一缺口。

同时,因运载火箭本身属于高精尖重型产品,投资高风险大。因此,发射成功与否存在很多不确定性,脚踏实地仰望星空,才能方得始终。

目前,国内已注册民营航天企业多达百余家。经过多年发展,民营企业在商业航天这条道路上已经积累了宝贵的工程经验。此次星际荣耀发射成功已经证明了自己的技术实力,而就在几天前,蓝箭航天空间科技股份有限公司也完成了“天鹊”TQ-12液氧甲烷发动机100%推力两次试车成功,向火箭飞行要求不断靠近。业内专家认为,核心技术再加上资本的注入,民营航天企业以及商业航天市场一定能拥有更广阔的发展空间。

2019商业航天将会走向何方?

回顾2018年,依据哈工创投对将近50家商业航天企业的跟踪和统计,哈工创投方面披露的数据显示,2018年中国一共有19家企业获得23亿元以上的投资。其中,卫星发射服务领域9家企业的融资总额超过17亿元,同比增长约10%;卫星星座运营领域8家企业融资总额超过4亿元,同比增长200%;卫星制造领域2家企业,融资总额超过2亿元,同比增长100%。

由此可见,即使不断提及“资本寒冬”、“经济下行”这类敏感词汇,国内商业航天的新兴局势仍是一路向好,国家对军民融合的高调提倡,引得资本市场的广泛关注,这类高尖端商业航天格局初显朝阳气场。

除却运载火箭的升空“猛追”,对于卫星产业链的逐渐完善,是商业航天企业的一种“就近”打法。首先,从卫星的设计、制造、测控、发射、应用、服务入手,比运载火箭这类重型高端科技产品更容易。其次,“成本战”也是每家商业航天企业正着手深入比拼的优势点。微小卫星的研制成本降低速度明显强于运载火箭,且从用户需求来看,多卫星铺设的“星座”系列可视范围广、效益高,是商业航天落地应用的优选之一。

因此,2019年,运载火箭的商业航天发射次数对比2018年,将成近倍速增长,而商业航天初创企业数量也会成持续上升。

从国内商业航天的城市布局上看,其中,北京成为航天人才聚集区和商业航天研发总部所在地,而武汉、西安、重庆、深圳等制造业链条和军工配套完善的城市成为商业航天重要的制造基地。

近年来,美国SpaceX公司通过技术集成创新和新技术应用,大幅降低了火箭发射服务费用,目前其全球商业发射市场份额已达30%以上,因此,中国商业航天征程任重道远。2019年商业航天必将铸就辉煌,让我们拭目以待!

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