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「深度」掘金太空经济:中国民营火箭公司的梦想与现实

作者:匿名 更新:2019-11-08 09:48:43

记者|周亦雪

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两个月前,在酒泉卫星发射中心的发射台,一辆20.8米长的白色背景和蓝色字符的运载火箭正在等待发射。

这款火箭由私人火箭公司星光荣耀(Star Glory)设计开发,被称为双曲线1号。下午13点,火箭正式发射,一个巨大的火球在火箭底部燃烧起来。火箭升到空中,在天空画了一条白色的轨迹。

"说紧张太苍白了。"参与了整个发布过程的星光大道副总裁姚博文(Yao Bowen)形容自己的感受是“一个地狱,一个天堂”。

双曲线1号的成功发射创造了中国私人火箭公司首次成功发射的记录。"这次火箭发射,我可以把它炸掉一辈子."姚博文告诉媒体。

双曲线1火箭成功发射后,联想投资副总裁高天耀发布了一个朋友圈,“祝贺星际荣耀成功发射。中国的商业空间迫切需要这样一种强心剂!”

高天耀是私人火箭公司零一俱乐部的投资者。在某种程度上,他是星光大道的竞争对手。在星光灿烂之前,私人火箭公司蓝箭太空和零一俱乐部试图一个接一个地发射火箭,但都以失败告终。

这揭示了中国民营火箭行业的现状——它仍处于发展的初级阶段,前进的道路仍不明朗,任何一家公司的任何突破都是对整个行业信心的提振。

中国民营商业航天产业的发展始于对外开放政策。2014年,国务院发布《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,明确指出鼓励民间资本开发、发射和运营商用遥感卫星。次年,空间领域的“国防和民用技术发展一体化”进一步上升为国家战略。随着政策的开放,资本和人才纷纷涌向私人商业空间领域。

在短短的四年时间里,国内民营商业火箭作为商业空间的一个重要分支,从无到有,至今已成立41家公司,融资规模超过30亿元。根据安森证券(Anson Securities)发布的研究论文,根据目前火箭的研发和发射情况,蓝箭空间、星光荣耀和零一俱乐部在商业空间领域有一定优势,属于商业空间的第一梯队。

尽管发射成功,但业界的共识是,国内民营商业火箭行业仍处于发展的初级阶段。在这条前所未有的道路上,第一批私营火箭公司正在扮演行业开拓者的角色。面对技术和商业中的各种不确定性,尝试和错误可能是不可避免的。

火箭可以理解为空间快车(space express),它根据客户的要求将运载的货物(卫星)发送到指定的轨道,并在成功时收取发射服务费。

商业空间发射卫星大多位于低地球轨道(低地球轨道,轨道高度低于2000公里)和太阳同步轨道(单点登录,轨道高度低于6000公里),主要是微型卫星(重量低于1000公斤)。卫星发射的趋势是轻量化、小型化和网络化(一次发射多颗卫星,卫星之间形成网络)。目前,国内民营火箭公司正瞄准这个市场。

7月25日,星光双曲线1号火箭成功发射,是中国第一家进入轨道的私营火箭公司。双曲线1号火箭是一种小型固体火箭,在低地球轨道上的运载能力为300公斤。“轨道进入”是指将火箭发射到目标轨道。有能力进入轨道是火箭公司商业化的先决条件。

尽管星光灿烂的成就是私人火箭公司的一个突破。然而,在业内一些人看来,固体火箭的成功发射并没有很大的商业意义,更像是公司技术实力的展示。

长期以来,火箭领域一直存在着“固液”之争。

“固体”和“液体”指火箭使用的不同燃料。固体燃料类似于烟火和炸药。易于长期储存,发射时对环境要求低。它可以立即发射。液体火箭使用液体燃料,这类似于汽车加油。发射前需要装满燃料。准备工作需要很长时间,并且需要高发射环境。

然而,由于两种材料的不同特性,只能建造液体火箭,目前只有液体火箭才能实现1.5吨以上甚至几十吨的运载能力。

换句话说,大型通信卫星、深空探测、登月等。必须依靠大推力液体火箭。在世界上,液体火箭也是主流。Spacex的猎鹰9号火箭是一种液体火箭,在近低轨道上运载能力为23吨。

相对而言,固体小火箭的研究和开发就不那么困难了。从商业角度来看,在低轨道发射市场上,单颗卫星的质量大多超过100公斤,一次发射多颗卫星需要形成星座网络,这就要求火箭具有足够高的运载能力,而固体小火箭相对于液体火箭缺乏竞争优势。

“以低地球轨道卫星为例。具有实际应用价值的低地球轨道卫星规模基本超过100公斤。在网络中发射时,所有发射都是10或20颗星。发射需要至少两吨的火箭能力。没有这种能力,我们根本无法进入游戏领域。”蓝箭首席执行官张长武在界面上告诉记者。

为此,国家高技术空间专家委员会前成员、空间技术专家黄植诚认为,星荣耀在该行业首次进入轨道比商业竞争更激烈。"当市场整体资本投资有限时,跑得最快的人可以先获得融资."

业界的基本共识是液体火箭在商业领域有更大的潜力。然而,液体火箭,特别是大中型液体火箭,技术难度大,研发周期长,资金投入高。对于缺乏造血能力、需要外部融资才能生存的私营火箭公司来说,他们需要找到一些节点向投资者证明自己的实力。

"这一领域的投资将面临更多的不确定性."精卫中国副总裁李珠妍在接受采访时说,“在商业空间领域,无论是火箭、卫星还是其他,研发周期和商业化周期都非常长,没有产品或财务数据来支持公司的发展。”精卫中国是星光灿烂的第一轮投资者。

姚博文承认液体火箭在商业领域有更大的潜力,但他认为,“假设小型固体火箭成功进入轨道的难度为1,大型液体火箭成功进入轨道的难度为3。在挑战液体中型和大型火箭之前,测试通过固体火箭进入轨道的能力更符合技术、资本和市场逻辑。投资者和市场也会对我们更有信心。”

“星光公司的技术团队在太空领域拥有丰富的经验。我们判断,从小固体到中、大液体至少没有错。”他补充道。

在某种程度上,星光(Star Glory)并没有选择一步开发液体大中型火箭,这是一条相对安全的发展道路。

姚博文在界面上告诉记者,双曲线1火箭的单一产品已经实现了盈亏平衡,该公司未来几年的商业发射任务将主要由系列火箭承担。同时,15吨液氧/甲烷可变推力火箭发动机福克斯1号(Focus 1)完成了整个系统200秒的远程试运行。基于Focus 1的双曲线二型可重复使用液体运载火箭预计将于2021年首次飞行。基于100吨液氧/甲烷可变推力火箭发动机聚焦2号的双曲线可重复使用液体运载火箭3号预计将于2023年首次飞行。

业内另一家强大的火箭公司蓝箭航空航天公司选择了一条更大胆的发展道路——直接挑战大中型液体火箭。

今年5月,蓝箭公司(Blue Arrow)宣布中国第一台80吨液氧甲烷发动机天雀在20秒内成功试运行。蓝色箭头(Blue Arrow)也成为继太空x和蓝色原点之后,世界上第三家掌握液氧甲烷发动机技术的公司。

蓝箭太空公司首席执行官张长武在界面上告诉记者,蓝箭太空公司从一开始就以中型液体火箭为基础。它源于市场需求的逆转,必然会选择技术路线和火箭尺寸。“从市场可持续发展的角度来看,只有液体火箭才能保证未来低轨道和高轨道的可持续发展能力,大中型火箭才能运载。”

他认为,作为一家私营企业,维护多种火箭型号是绝对不可能的,包括小型固体、小型液体和中型液体。

“在《蓝色箭头》的前五年,我们做了一件事——将世界级的中型液体火箭推向市场。”张长武说道。

中国第一批私营火箭公司大胆而审慎地选择了不同的发展道路,但从长远来看,他们的目标是一致的——开发液体大中型火箭,在未来的商业空间领域与spacex竞争。

与其他行业不同,火箭行业从诞生之初就面临着全球市场。

华创资本发布的报告显示,2017年至2025年间,全球(不包括中国)预计将发射约20,000颗卫星,而目前在轨运行的卫星不到2,000颗。

以国家为单位,拥有火箭发射能力的国家和地区不到10个(美国、俄罗斯、中国、欧洲、日本等)。)。今后,只有各国政府运营的火箭发射能力无法满足发射需求,巨大的供应缺口需要由商业公司填补。

马斯克的spacex是迄今为止世界上最成功和热门的私人火箭公司。

2018年,spacex进行了20多次发射,占美国市场的三分之二和全球发射市场的五分之一。SpaceX占全球市场商业发射的65%,年收入估计约为20亿美元。据最新消息,spacex在私人市场的估值已经达到333亿美元。

中国的民营火箭公司都期望成为“中国版的spacex”,但实际上spacex的诞生背景和发展道路与国内民营火箭公司完全不同。

美国没有由州府控制的火箭公司。十多年前,美国航天发射市场被波音公司和洛克希德·马丁公司建立的合资公司ula(联合发射联盟)垄断,垄断了美国空军、美国航天局和其他政府机构的火箭发射项目。因此,发射成本高,等待时间长。

x空间的出现打破了垄断。马斯克的目标是降低发射火箭的成本。他认为,该航空公司的产品性能卓越,但价格昂贵,“他们发射的火箭和法拉利一样昂贵、一样好,但有时更便宜的汽车可以满足需求。”为此,spacex采取了许多措施打破行业惯例,如重新设计火箭体、改革工作流程和采用低价材料。最重要的创新是可重复使用火箭发动机的研发。

传统的火箭都是一次性的,在完成发射任务后燃料耗尽时会坠毁。Spacex通过回收火箭的一些重要部件,将传统火箭的发射成本降低了至少三分之二。

值得一提的是,spacex的开发得到了美国航天局(美国国家航空航天局)的大力支持。根据美国联邦航空管理局(faa)的统计,截至2016年,spacex已收到美国航天局授予的超过46亿美元的商业合同。此外,美国航天局还向spacex转让了一些核心技术,并向spacex部署了关键技术人员,以确保其技术研发的成功率。

在中国,在私人火箭公司出现之前,所有发射都是由国有企业进行的。商业空间领域的“国家队”是指中国航天科技集团下属的中国长征火箭有限公司和中国航天科技集团下属的中国航天科技火箭技术有限公司。

2018年,中国记录了39次空间发射,其中37次是由长征系列火箭进行的,一次是由中国航天工业总公司下属的快艇火箭进行的,另一次是由蓝箭航天公司进行的。但是蓝箭的发射最终失败了。

“国家队”以国家资源为后盾,产品系列齐全,实力雄厚。

对于私人火箭公司来说,进入轨道只是第一步。未来,我们必须能够提供高度可靠和成本效益高的发射服务,以便在全球商业发射市场占有一席之地。他们的竞争对手,除了像spacex和Blue Origin这样强大的外国公司,还面临着来自国内“国家队”的激烈竞争。

“我们不与国家队竞争。这是一种互补的关系。”张长武在界面上告诉记者。事实上,也正是因为这个原因,蓝箭(Blue Arrow)选择直接研发液氧和甲烷中型火箭——在固体小型火箭领域,国家队拥有完整的产业链和压倒性优势。在液体大中型火箭领域,国家队的长征系列液氧和煤油技术已经非常成熟。

几乎所有私营火箭公司都同意与国家队采取不同的路线。

客观地说,国内私营火箭公司和国家队之间仍有很大差距。“没有任何火箭可以由私营公司制造,但不能由国家队制造。事实上,国家队在国内市场可以完全收缩。”黄植诚说。他认为,国家在政策上鼓励私人航天的原因一方面是为了刺激国有企业的活力,另一方面是为了应对spacex和其他公司在空间领域的强劲崛起。

“太空市场是一个全球市场,太空是一种强烈的民族色彩。Spacex代表着美国强大的太空力量。我们希望成为中国在更广泛的外国的代表力量。”张长武说道。

蓝色箭头太空公司采用了与太空公司相同的技术路线——使用液氧甲烷发动机。张长武告诉《接口新闻》,蓝箭空间(Blue Arrow Space)可以与spacex相媲美,但仍有很大差距。可比性意味着蓝色箭头已经有了一整套功能,可以与spacex运行相匹配。差距是由积累的细节和公司的客观发展阶段造成的。“如果我们考虑产能规模和产品范围,至少还有6到7年的差距。”

国内私营火箭公司发展面临的另一大挑战在于它们的商业前景。"我怀疑国内所有私营火箭公司的总收入会超过1亿英镑。"“现在最大的问题是如何创造新的需求和发现新的需求,”零一俱乐部的首席执行官说。

火箭的存在是为了发射卫星。火箭业务能否繁荣取决于卫星业务的前景。根据公布的卫星发射计划,目前全球商业发射市场估计为200-300亿美元,到2020年发射服务的市场需求估计约为800亿美元——与电子商务、人工智能和云计算等1000亿美元市场的业务相比,卫星发射的市场规模似乎并不那么令人兴奋。

张长武认为,火箭发射能力和需求是相辅相成的。如果火箭发射能力在实际应用中得到提高,市场规模必将进一步扩大。在其他更富想象力的人看来,未来火箭发射业务的爆发点可能不是卫星,而是太空旅行,这可能是一个万亿美元的市场。

然而,在这个领域说什么还为时过早,正如人类对太空的探索才刚刚开始。我们仍然需要等待时间来回答市场的最终形式、会出现什么新的需求以及爆发点是什么。

无论如何,这些产业的先驱们相信,无论空间经济的最终形式是什么,人类都需要唯一能够产生太空火箭的交通工具,这就是他们的目标。

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