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商業(yè)航天的黃金時(shí)代即將到來(lái)。民營(yíng)火箭都應(yīng)該腳踏實(shí)地，冷靜地看待外界和資本的關(guān)注，針對(duì)可能存在的問(wèn)題和隱患，積極地尋求解決之道。 文 |顏璇 | 智能相對(duì)論（ID：aixdlun） 北京時(shí)間2019年 1月 3日上午10點(diǎn) 26分，嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器在經(jīng)過(guò)26天的等待之后，終于著陸在了月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門(mén)撞擊坑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器首次在月球背面軟著陸。 2019伊始，中國(guó)航天邁出了極為重要的一步。 而在剛剛過(guò)去的2018年，中國(guó)民營(yíng)航天的步子也邁得沉穩(wěn)。 這一年，星際榮耀于4月份在海南發(fā)射首枚亞軌道固體驗(yàn)證探空火箭——雙曲線一號(hào)S；緊跟其后，零壹空間也于5月17日發(fā)射名為“兩江之星”的亞軌道探空火箭；9月，藍(lán)箭航天自主研發(fā)的80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)短噴管狀態(tài)試車(chē)成功；10月，藍(lán)箭航天發(fā)射我國(guó)首枚民營(yíng)運(yùn)載火箭“朱雀一號(hào)”，雖遺憾未能入軌，但在國(guó)內(nèi)第一次拿到中國(guó)民營(yíng)運(yùn)載火箭發(fā)射許可證，并獲得官方正式的服務(wù)支持，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)民營(yíng)火箭的先河，具有重大里程碑意義。 自2016年國(guó)內(nèi)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的政策發(fā)生變化后，中國(guó)民營(yíng)火箭走上了自主研發(fā)的道路，比如藍(lán)箭自研液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及火箭，零壹則轉(zhuǎn)為自研固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及火箭。經(jīng)過(guò)近三年的發(fā)展，中國(guó)民營(yíng)火箭創(chuàng)業(yè)公司的數(shù)量不斷增加，新關(guān)注投資人數(shù)量在增加，數(shù)家知名基金今年紛紛投注，包括經(jīng)緯、華創(chuàng)、高榕、晨興、IDG、順為、源碼、險(xiǎn)峰、明勢(shì)、復(fù)興、賽富等在內(nèi)的知名基金均有出手。 截至2019年1月，我國(guó)已有60余家初創(chuàng)企業(yè)入局，大部分處于A輪和A輪之前，僅藍(lán)箭航天和零壹空間率先完成了B＋輪和B輪融資，均已累計(jì)融資至少8億元人民幣。星際榮耀近日宣布，自2017年正式運(yùn)營(yíng)起，已經(jīng)累計(jì)獲得各類(lèi)投資逾7億元。 民營(yíng)火箭的關(guān)鍵動(dòng)力——發(fā)動(dòng)機(jī)也實(shí)現(xiàn)了從固態(tài)向液態(tài)的升級(jí)。零壹空間早期以固體運(yùn)載火箭起步，于2018年初，其自主研制的中國(guó)商用火箭液體姿控發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)成功；3月，藍(lán)箭航天10噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)推力室試車(chē)成功；星際榮耀在5月底成功實(shí)現(xiàn)15噸級(jí)液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火試驗(yàn)；在今年9月，藍(lán)箭自主研發(fā)的“天鵲”80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)短噴管推力室試車(chē)成功，僅用4年便做到了SpaceX10年時(shí)間研制的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。眾多里程碑的實(shí)現(xiàn)，使得中國(guó)民營(yíng)火箭之“火”來(lái)勢(shì)洶洶。 中國(guó)商業(yè)航天的事業(yè)版圖 根據(jù)SIA數(shù)據(jù)顯示，2016年全球航天產(chǎn)業(yè)的總收入為3391億美元，其中衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的總收入約為2610億美元，占全球航天產(chǎn)業(yè)收入的77%，并且在2007年到2016年的10年間不斷增長(zhǎng)，翻了一番。 其中，商業(yè)衛(wèi)星研制與運(yùn)營(yíng)、商業(yè)火箭研制與發(fā)射是商業(yè)航天市場(chǎng)化程度相對(duì)高、商業(yè)模式較成熟的兩個(gè)領(lǐng)域。 1、衛(wèi)星制造與運(yùn)營(yíng) 近幾年，全世界范圍內(nèi)衛(wèi)星行業(yè)都發(fā)生了深刻的變革。2005年以來(lái)，立方星技術(shù)出現(xiàn)，全世界出現(xiàn)大量的中小衛(wèi)星和維納衛(wèi)星。小衛(wèi)星的出現(xiàn)衍生了航天市場(chǎng)對(duì)火箭的需求，而衛(wèi)星的小型化、微型化，使其制造成本持續(xù)降低，制作迭代周期也在加快。 目前，就國(guó)內(nèi)衛(wèi)星市場(chǎng)狀況而言，仍然處于技術(shù)驗(yàn)證、商業(yè)模式和盈利模式的探索以及衛(wèi)星用戶開(kāi)發(fā)階段，同時(shí)，衛(wèi)星的發(fā)射資源也是難題之一。到2020年，全球大概有5千到6千顆待發(fā)射的低軌衛(wèi)星，但現(xiàn)在真正服務(wù)于低軌發(fā)射的、大規(guī)模投入商用的火箭，市場(chǎng)上仍十分稀缺。面向低軌市場(chǎng)，全球范圍內(nèi)較少的火箭供給與日益攀升的衛(wèi)星發(fā)射需求矛盾凸顯，這是典型的賣(mài)方市場(chǎng)。 目前，民營(yíng)火箭公司都在朝著發(fā)送衛(wèi)星的目標(biāo)而沖刺——藍(lán)箭航天的“朱雀一號(hào)”已經(jīng)做了第一步的嘗試，星際榮耀也在研制能夠入軌的雙曲線一號(hào)運(yùn)載火箭，計(jì)劃于2019年發(fā)射；較早成立的翎客航天，研制的新線一號(hào)（NL-1）火箭計(jì)劃于2020年進(jìn)行首飛；零壹空間研制的OS-M型固體運(yùn)載火箭也將于2019年首次發(fā)射，但截至目前，仍未有研制進(jìn)展更新的消息。 國(guó)內(nèi)外部分火箭運(yùn)載能力對(duì)比 2、火箭研制與發(fā)射 目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)火箭制造商仍在設(shè)計(jì)和試驗(yàn)階段，尚未達(dá)到量產(chǎn)要求。民營(yíng)火箭主要還是產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)的集群較量。 在研制方面，民營(yíng)火箭的主要路徑差異體現(xiàn)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料選擇，現(xiàn)階段運(yùn)載火箭主要為固體發(fā)動(dòng)機(jī)火箭和液體發(fā)動(dòng)機(jī)火箭。固體火箭相較液體火箭的最大優(yōu)勢(shì)在于可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，快速響應(yīng)，在軍用領(lǐng)域意義重大。然而在商用領(lǐng)域，固體火箭燃料被國(guó)家嚴(yán)格管控，且價(jià)格較貴，另固體火箭載荷環(huán)境差、無(wú)法復(fù)用，在商業(yè)航天領(lǐng)域很難發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。 液體發(fā)動(dòng)機(jī)則可以通過(guò)可回收火箭重復(fù)利用，提升發(fā)射頻率和降低研制成本，進(jìn)而提升發(fā)射價(jià)格的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在液體燃料中，液氧甲烷因其燃燒低積碳、高比沖、且來(lái)源廣泛，成本低廉的優(yōu)勢(shì)，成為包括SpaceX、Blue Origin、藍(lán)箭航天、星際榮耀、九州云箭等多家公司優(yōu)先考慮和選擇的方案。在國(guó)外，已有猛禽、BE-4等著名大推力液體發(fā)動(dòng)機(jī)先例在國(guó)內(nèi)，也有民企完成了80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)短程點(diǎn)火試車(chē)。 就發(fā)射市場(chǎng)趨勢(shì)而言，商業(yè)航天發(fā)射衛(wèi)星所處軌道大多為近地軌道（LEO）與太陽(yáng)同步軌道 (SSO)，以組網(wǎng)發(fā)射微納衛(wèi)星和中小衛(wèi)星星座為主，對(duì)于LEO軌道發(fā)射，0.5-1.5噸與5.5-7.5噸這兩個(gè)質(zhì)量區(qū)間涵蓋了最多發(fā)射頻次。因此，以中型火箭為研制標(biāo)準(zhǔn)的和部分可承接訂制批量組網(wǎng)訂單的固體小火箭的民營(yíng)火箭存在著廣闊的增量市場(chǎng)。 然而，與國(guó)家隊(duì)相比，民營(yíng)固體小火箭的優(yōu)勢(shì)并不明顯。以中國(guó)航天科工集團(tuán)旗下“快舟”系列為例，，其商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的國(guó)際報(bào)價(jià)為每公斤2.5至4萬(wàn)美元，而快舟一號(hào)甲（KZ-1A）不足兩萬(wàn)美元，如果是一箭多星價(jià)格還有下降空間。初創(chuàng)火箭公司的LEO運(yùn)載能力500kg的火箭僅能滿足市場(chǎng)上非常少量的需求，這也使得國(guó)內(nèi)眾多固體小火箭公司的發(fā)展路線可能趨于競(jìng)爭(zhēng)紅海。 目前已經(jīng)進(jìn)入到固體火箭研制過(guò)程中的民營(yíng)企業(yè)，也只能硬著頭皮把固體火箭做出來(lái)打出去。鑒于2018年多發(fā)固體探空火箭和一枚運(yùn)載火箭已經(jīng)完成了政策領(lǐng)域內(nèi)投石問(wèn)路的歷史使命，未來(lái)技術(shù)和市場(chǎng)的真正戰(zhàn)場(chǎng)或?qū)⑦M(jìn)入到了液體火箭和自主研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。伴隨著捷龍固體運(yùn)載火箭2019年的首發(fā)，這個(gè)固體火箭領(lǐng)域的價(jià)格“殺手”也會(huì)給2019年發(fā)射的民營(yíng)固體運(yùn)載火箭增加一個(gè)問(wèn)號(hào)，既生瑜、何生亮，有捷龍，民營(yíng)固體運(yùn)載火箭立足點(diǎn)在哪里？ 民營(yíng)火箭企業(yè)們的兩大瓶頸 2018年民營(yíng)火箭消息不斷，2019開(kāi)始或?qū)⑦M(jìn)入白熱化競(jìng)爭(zhēng)階段，在此之前還需要突破下面兩大瓶頸。 1、上游議價(jià)能力仍待考驗(yàn) 民營(yíng)商業(yè)火箭公司的原材料購(gòu)買(mǎi)能力是決定火箭研制成本的關(guān)鍵因素之一。從這個(gè)方面來(lái)看，我國(guó)的材料提供商多為二級(jí)市場(chǎng)上市公司，如寶鈦股份、鋼研高納等，航天科技集團(tuán)下的上市企業(yè)也在上游環(huán)節(jié)中有著價(jià)格優(yōu)勢(shì)的地位，而民營(yíng)火箭公司對(duì)零部件生產(chǎn)供應(yīng)商環(huán)節(jié)的議價(jià)能力相對(duì)一般。 另外，一旦民營(yíng)火箭進(jìn)入量產(chǎn)階段，保障零組件配套商按時(shí)交付可靠的零組件將成為各家火箭公司的關(guān)注重點(diǎn)。也就是說(shuō)，外部采購(gòu)也會(huì)帶來(lái)相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)。 作為全球商業(yè)航天領(lǐng)域的“標(biāo)桿”，Space X降低成本的方式之一便是自建供應(yīng)鏈。截止目前，已經(jīng)有85%的供應(yīng)鏈完成了自建，及獨(dú)立生產(chǎn)測(cè)試火箭的各個(gè)部組件。曾經(jīng)，火箭的航天電子系統(tǒng)造價(jià)通常超過(guò)1000萬(wàn)美元，如今，Space X自行研制的運(yùn)算系統(tǒng)成本僅略高于1萬(wàn)美元。 在國(guó)內(nèi)，第一梯隊(duì)的民營(yíng)火箭公司中僅有藍(lán)箭航天、零壹空間在自建工廠。據(jù)了解，兩家擬通過(guò)自建研制保障設(shè)施來(lái)縮短供應(yīng)鏈，進(jìn)而降低采購(gòu)成本。 2、“民營(yíng)火箭熱”的泡沫化或成問(wèn)題 航天熱背后，民營(yíng)航天公司一涌而起。目前來(lái)看，中國(guó)民營(yíng)火箭根據(jù)市場(chǎng)估值可以分成兩個(gè)梯隊(duì)，第一梯隊(duì)包括藍(lán)箭、星際榮耀、零壹等幾家公司，目前新一輪的預(yù)期估值均在20億元人民幣以上，第二梯隊(duì)包括星途探索、九州云箭、靈動(dòng)飛天、深藍(lán)航天、翎客航天等公司，目前估值多在2億元人民幣以下。 從全球范圍來(lái)看，火箭的熱度一直在上升。Space X在2018年完成的I輪融資，估值已在280億美元以上。相比于2002年A輪的估值已翻了4300倍，相比于2010年F輪的估值已經(jīng)翻了30倍左右。 但是，在“火箭熱”的大好形勢(shì)下，民營(yíng)火箭泡沫化初現(xiàn)，部分沒(méi)有產(chǎn)品、技術(shù)“過(guò)時(shí)”、和同“國(guó)家隊(duì)”技術(shù)路線同質(zhì)化、甚至PPT公司也受到關(guān)注，光環(huán)背后存在隱憂。 前幾年的大火的“造車(chē)新勢(shì)力”，也曾陷入泡沫化的困境，最終被資本拋棄。當(dāng)年，游俠汽車(chē)展示了一款名為“游俠X”的概念車(chē)，與Model S外觀幾乎一樣，連內(nèi)飾和中控系統(tǒng)KITT OS也與特斯拉類(lèi)似。沒(méi)有自主技術(shù)，沒(méi)有人才團(tuán)隊(duì)，這家急于求成的公司成為PPT造車(chē)的代表，“50個(gè)人”、“482天”、“自主研發(fā)底盤(pán)”這些原本飽含著汗水和淚水的情懷詞組變成了用于拉投資的籌碼。 這是產(chǎn)業(yè)在上升時(shí)難以避免的問(wèn)題，然而，做任何一個(gè)行業(yè)都要懂得行業(yè)的邏輯，航天行業(yè)做的是技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)品的制造，而不是用噱頭去吸金，從業(yè)者必須回歸本源。中國(guó)商業(yè)航天的特殊性也決定了其更需要冷靜、有序的發(fā)展，投資者、媒體和普通民眾也需要更加理性地參與或認(rèn)識(shí)這一行業(yè)，從而促進(jìn)行業(yè)持續(xù)、健康、有序的發(fā)展。 民營(yíng)火箭三大趨勢(shì) 火箭研制與發(fā)射等上游產(chǎn)業(yè)最后的進(jìn)入將集中在2019年上半年，未來(lái)1—2年的商業(yè)航天企業(yè)將會(huì)迎來(lái)第一次洗牌，而不同戰(zhàn)略的火箭制造商路徑差異體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)、液燃料、大小，基礎(chǔ)設(shè)施保障等，這些差異也在一定程度上揭示了民營(yíng)火箭的發(fā)展趨勢(shì)。 1、民營(yíng)基礎(chǔ)設(shè)施能力開(kāi)始建立 火箭的制造過(guò)程涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的密集試驗(yàn)、熱試車(chē)等過(guò)程，如果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)和火箭總裝還需要龐大的設(shè)施空間。就兩類(lèi)火箭而言，固體發(fā)動(dòng)機(jī)的制造由于燃料風(fēng)險(xiǎn)高，一向都由國(guó)家把控生產(chǎn)，發(fā)展相對(duì)成熟穩(wěn)定；液體發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)為了不影響研發(fā)進(jìn)度，則具備自建試車(chē)臺(tái)的必要性。 我國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)技術(shù)取得了很大進(jìn)展，基本能滿足現(xiàn)有國(guó)家型號(hào)研制要求，但與美、德、俄羅斯等航天技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在基礎(chǔ)設(shè)施上還有很多的不足，國(guó)家隊(duì)的設(shè)施仍要以超負(fù)荷的狀態(tài)滿足國(guó)家任務(wù)試驗(yàn)需求。 如今，在政策的支持和市場(chǎng)的要求下，完善包括試車(chē)臺(tái)在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為國(guó)內(nèi)外民營(yíng)航天企業(yè)發(fā)展共識(shí)。國(guó)內(nèi)藍(lán)箭航天在湖州的智能制造基地一期工程已經(jīng)通過(guò)竣工驗(yàn)收并交付使用。這是國(guó)內(nèi)首個(gè)民營(yíng)火箭和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造基地，也是目前亞洲最大的民營(yíng)火箭制造工廠；零壹空間在重慶兩江的工廠也在籌備過(guò)程中。近日，據(jù)36氪報(bào)道，同屬于“第一梯隊(duì)”的民營(yíng)火箭公司星際榮耀宣布將新融資用于運(yùn)載火箭研制、液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)研制、總裝總測(cè)基地建設(shè)和人才隊(duì)伍培養(yǎng)等方面。目前看來(lái)，第一梯隊(duì)的民營(yíng)航天企業(yè)均在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面有所投入。 2、“液體火箭”打開(kāi)新思路 上文提到，相對(duì)于傳統(tǒng)固體燃料火箭來(lái)說(shuō)，液體火箭有著顯著優(yōu)勢(shì)。而在各種推進(jìn)劑組合中，液氧甲烷成為公認(rèn)的最佳選擇。 在液氧甲烷之前，四氧化二氮／偏二甲肼、液氧煤油和液氫液氧這三類(lèi)液體火箭推進(jìn)劑的發(fā)動(dòng)機(jī)也曾被工程師們廣泛研究。綜合比較來(lái)看，四氧化二氮／偏二甲肼雖可在常溫下存儲(chǔ)，但比沖低、價(jià)格高且具有揮發(fā)性和毒性；液氧／液氫理論比沖最高，但是液氫價(jià)格極高，且密度極低，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)需要過(guò)大的貯箱儲(chǔ)存液氫，增加結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低質(zhì)量數(shù)，同時(shí)液氫儲(chǔ)存溫度過(guò)低（-253°C）增加發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)難度；液氧／煤油由于結(jié)焦及積碳嚴(yán)重，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器的最高溫度，進(jìn)而限制了效率。 液氧／甲烷比沖高于液氧／煤油，不易積碳；工業(yè)級(jí)的液化天然氣均可直接使用，可以直接使用，來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉；液氧／甲烷儲(chǔ)存溫度與空間環(huán)境溫度相近，適合空間環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間保存；儲(chǔ)存液氧和甲烷的貯箱體積相近，符合通用化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)一步降低成本。 液氧煤油、液氧甲烷推進(jìn)劑對(duì)比 以我國(guó)民營(yíng)企業(yè)自研的朱雀二號(hào)運(yùn)載火箭搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，所用的液氧甲烷推進(jìn)劑甲烷每千克價(jià)格約為5元，低于煤油價(jià)格約為每千克15元，液氫每千克約為300元。 目前，國(guó)外SpaceX、藍(lán)色起源均在研制液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)，國(guó)內(nèi)也有數(shù)家民營(yíng)火箭企業(yè)都將液氧甲烷作為主要發(fā)展方向。 3、可回收火箭開(kāi)辟疆界 現(xiàn)階段，民營(yíng)火箭公司比拼的主要是研發(fā)和生產(chǎn)能力；未來(lái)，如何持續(xù)的降低成本提高可靠性，比拼的將是在可回收重復(fù)使用等方面的研發(fā)能力。重復(fù)使用是降低火箭發(fā)射成本的重要途徑之一，也是目前各國(guó)火箭研制的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，而動(dòng)力系統(tǒng)則是決定回收成功與重復(fù)使用的關(guān)鍵因素。 從技術(shù)層面分析，可回收火箭需要發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過(guò)程中依次完成多次點(diǎn)火，不斷抵銷(xiāo)掉飛行速度，再回到地面。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，液體發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑成本低廉，比沖高，推力可控性強(qiáng)，能夠反復(fù)點(diǎn)火，因此液體發(fā)動(dòng)機(jī)是可回收火箭研究的方向。 采用了液體發(fā)動(dòng)機(jī)的Space X獵鷹9號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一級(jí)火箭的回收，開(kāi)啟了可回收火箭的時(shí)代。在國(guó)內(nèi)，關(guān)于可重復(fù)使用技術(shù)，目前僅有個(gè)別民企火箭公司在液體火箭設(shè)計(jì)過(guò)程中埋入相關(guān)接口，在未來(lái)可以增加組件或進(jìn)行修正來(lái)進(jìn)行復(fù)用試驗(yàn)。 結(jié)論： 總的來(lái)說(shuō)，商業(yè)航天的黃金時(shí)代即將到來(lái)。民營(yíng)火箭都應(yīng)該腳踏實(shí)地，冷靜地看待外界和資本的關(guān)注，針對(duì)可能存在的問(wèn)題和隱患，積極地尋求解決之道。面對(duì)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也應(yīng)該尋找到自己新的定位，為自己創(chuàng)造更多的生存空間。 參考文獻(xiàn)： 1. 智能相對(duì)論《中國(guó)民營(yíng)火箭準(zhǔn)備好了嗎？》 2.36氪研究《解密，商業(yè)火箭制造商路徑差異》 3. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊《中國(guó)“馬斯克們”的商業(yè)邏輯——中國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)解析》 *以上圖片來(lái)源與網(wǎng)絡(luò) 【完】 智能相對(duì)論（微信ID:aixdlun）：深挖人工智能這口井，評(píng)出咸淡，講出黑白，道出vb深淺。重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域：AI+醫(yī)療、機(jī)器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開(kāi)發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機(jī)交互等。