孫劍鋒 牛旼(北京未來宇航空間技術研究院)
自2020年初以來,新冠肺炎疫情在全球蔓延,國際秩序重塑的巨大不確定性突顯,全球航天產業也正在被沖擊和影響。后疫情時期,全球宏觀經濟環境呈現新特征,國際商業航天發展呈現新態勢,我國商業航天產業進入發展新時期。

中國銀行研究院發布的《2021年度全球經濟金融展望報告》[1]指出,進入后疫情時期,全球經濟呈現“三低、三新”特征,即在低增長、低利率、低投資中醞釀新力量、新趨勢和新秩序。受疫情影響,全球經濟深度衰退。從全球跨境直接投資角度看,在全球產業鏈重塑、實體經濟復蘇乏力和資金回報率降低的背景下,產業投資將繼續低迷,較難恢復到峰值水平,進入到低投資時代。
在全球經濟整體低增長格局下,以中國為代表的亞太地區率先復蘇、保持較高增長,將成為引領世界經濟的新力量;后疫情時期世界各國將會更加重視可持續發展,加強關鍵產業和關鍵技術控制,推動數字經濟和實體經濟深度融合,高端制造業將成為全球產業競爭制高點,數字化、信息化和服務化將成為新趨勢。
1)全球航天產業和企業受新冠肺炎疫情沖擊。從全球范圍來看,2020年3月至5月,航天產業和企業受新冠肺炎疫情沖擊最大,在此期間,多項航天發射計劃和研制任務被推遲或取消。美國國家航空航天局(NASA)從3月份起暫停“航天發射系統”(SLS)和“獵戶座”(Orion)飛船生產及測試工作,“詹姆斯-韋伯空間望遠鏡”(JWST)暫停集成測試工作;歐洲航天局(ESA)3月份對外宣布其火星探測任務“火星生物學”(ExoMars)推遲到2022年,圭亞那航天中心等主要航天發射中心曾一度暫停所有發射;俄羅斯為“國際空間站”(ISS)研制的科學號(Nauka)多功能實驗艙發射推遲到2021年,“聯盟”(Soyuz)火箭也因受新冠肺炎疫情影響一度暫停生產。
2)全球商業航天企業獲得外部投資難度越來越大。由于疫情帶來全球經濟整體下滑,航天企業獲得外部投資難度加大,部分航天企業陷入現金流危機,不得不申請破產保護或者關停業務。一網公司(ONEWEB)因融資失敗,現金流斷裂,2020年初申請破產保護,最終被英國政府和印度電信巨頭巴蒂電信公司(Bharti Airtel)出資10億美元收購;老牌衛星運營商國際通信衛星公司(INTELSAT)尋求破產貸款支持,以期在法院保護下繼續維持衛星服務業務,同時等待頻譜拍賣換取資金;創立22年曾以充氣式艙段紅極一時的畢格羅航天公司(Bigelow Aerospace)宣告遣散總部員工并永久關閉總部業務。
3)部分商業航天企業異軍突起。2020年,太空探索技術公司(SpaceX)連續實施14次“星鏈”組網發射任務,將833顆組網衛星送入軌道;獵鷹-9(Falcon-9)火箭發射“載人龍”(Crew Dragon)飛船成功,實施乘員-1(Crew-1)任務,將4名航天員送入太空,執行“國際空間站”乘員運輸任務,隨后“貨運龍”(Cargo Dragon)飛船成功發射,執行“國際空間站”貨運補給任務。開展太空旅游業務的美國維珍銀河公司(Virgin Galactic)緊鑼密鼓準備“太空船”(SpaceShip)首飛,行星科學家艾倫·斯特恩(Alan Stern)博士將搭乘首班飛船,公司宣稱已有900人預訂太空旅行船票;亞馬遜公司(Amazon)獲得3236顆低軌衛星的發射許可;美國火箭實驗室公司(Rocket Lab)開展拼單發射服務,一次將30顆衛星送入太陽同步軌道(SSO)。
4)后疫情時期全球商業航天產業經濟增速將放緩。全球航天產業經濟規模增長與全球GDP增長具有較強正相關性(相關系數=0.83),在全球GDP低增長背景下,預計2020年全球航天產業經濟增速為0.14%,商業航天產業經濟增速為1.7%,航天產業經濟規模總量將達4244億美元,商業航天產業收入約3426億美元。

全球航天產業和商業航天產業經濟規模和增速
在國家政策支持鼓勵下,我國商業航天產業呈現出百舸爭流、千帆競發態勢[2]。國有航天企業憑借深厚技術實力實施商業化轉型,民營企業和社會資本參與商業航天熱情高漲,一批商業航天企業快速成長;衛星互聯網建設納入新基建范疇,北京、上海、重慶等地將衛星互聯網納入區域新基建行動方案重點任務,以衛星互聯網為代表的天地一體化信息技術產業正成為拉動區域經濟增長的新引擎。但總體來看,我國商業航天產業還處于由起步向快速發展的過渡階段,與國際上還存在不小差距,具有較大成長空間和發展潛力。
2020年,我國共實施39次航天發射任務,其中商業航天發射19次(含商業搭載發射),占比為49%,共將37顆商業衛星送入軌道,占國內入軌航天器數量的44%;商業發射中成功次數為16次,占國內成功發射次數的46%。
從發射時間來看,2020年2月至4月受新冠肺炎疫情影響并未有商業發射,國內商業發射主要集中在5月至7月間,9月以來進入商業發射密集期。2020年商業火箭民營企業取得階段性進展,藍箭航天空間科技股份有限公司(以下簡稱“藍箭航天”)完成1臺80t和4臺10t液氧/甲烷發動機全系統試車,試車時間覆蓋二級火箭飛行所需時長;星河動力(北京)空間科技有限公司的谷神星一號固體火箭成功將搭載衛星發射入軌,中國民營商業火箭進入500km太陽同步軌道。
2020年,新冠肺炎疫情并未太大影響國內低軌衛星星座部署進度,多個商業低軌衛星星座加快部署。截至2020年12月底,吉林一號商業遙感衛星星座再入軌10星,從2015年10月首組星成功發射以來,已將25顆衛星送入軌道;“天啟”衛星物聯網星座再入軌5星,從2018年10月首發星成功發射以來,已有7顆衛星在軌組網運行;另外,“行云”衛星物聯網星座和“天行者”衛星物聯網星座分別入軌2星。
據統計,2019年,國內商業航天領域企業股權融資和上市募資總額超50億元,基本保持與2018年相同水平[3]。2020年,新冠肺炎疫情并未阻擋住國內商業航天企業融資步伐,截至12月底,國內商業航天企業融資額超過90億元(含IPO上市),與2019年相比增長76%。

2020年度商業航天產業各環節融資額統計
從產業鏈環節來看,與2019年相比,除衛星運營環節融資額略有下降之外,其他環節均有較大幅度增長,衛星發射環節融資額再創新高。年度內大額融資交易和一企多輪融資頻現,藍箭航天和北京星際榮耀空間科技有限公司分別完成12億元融資,長光衛星技術有限公司完成24.64億元Pre-IPO輪融資,北京天兵科技有限公司連續完成3輪融資,北京微納星空科技有公司連續完成2輪融資;陜西中天火箭技術股份有限公司成功登陸深交所中小板,上市募資超過5億元,中科星圖股份有限公司科創板IPO上市,募資近9億元;衛星制造和衛星發射環節企均融資額均超過4億元,反映出產業鏈上游企業成為社會資本追逐熱點。
2020年4月,國家將衛星互聯網納入新基建范疇,多地陸續出臺區域新基建行動方案和行動計劃,將衛星互聯網納入重點任務或項目。作為新型空間信息基礎設施,衛星互聯網建設側重在數字經濟助力衛星制造業轉型升級和創新發展先進衛星制造技術。巨型商業衛星星座計劃實施基礎是衛星批量化和自動化生產,傳統定制化衛星研制模式難以滿足規模化生產要求,衛星制造業轉型升級成為必然。工業化衛星量產模式需要與之相適宜的新型生產基礎設施支持和保障。
新基建政策出臺前后,國內部分商業航天企業緊緊抓住衛星互聯網新基建政策紅利,加快新型基礎設施區域落地和建設進度。銀河航天南通衛星制造工廠開工建設,在西安航天基地建設的衛星載荷AIT研發示范線,已具備年產10套Q/V/Ka頻段低軌寬帶通信衛星載荷生產能力;九天微星唐山智能衛星工廠已正式開工,投產后具備年產100顆以上百公斤級衛星產能;成都國星宇航科技有限公司完成新一輪融資并對外宣布建設商業人工智能(AI)衛星工廠,投產后具備年產200顆AI衛星產能。
2020年下半年以來,我國疫情防控持續良好,但全球其他國家及地區形勢不容樂觀,疫情防控將呈現常態化趨勢。在全球宏觀經濟環境“三低、三新”特征影響下,國內商業航天企業仍需練好技術內功、創新發展模式和抓住政策利好,不斷積蓄企業可持續發展能力,推動行業健康發展。
借鑒國外利用商業航天企業優勢持續創新航天產品形態和提升產業技術水平的經驗。例如,新一代全球低軌衛星星座發展迅速,SpaceX、一網等代表性商業航天企業成為其重要推動力量,將模塊化設計、柔性裝配、智能制造等工業規模化生產技術及工藝引入到商業衛星設計和制造中,創新發展傳統衛星設計技術和生產工藝。
從國家鼓勵支持商業航天企業科技創新的角度看,我國需要適時設置針對商業航天共性關鍵技術的科技專項計劃和面向商業航天產業化推廣需求的工業化及信息化融合專項計劃,資助商業航天企業研發新型通用衛星平臺及多任務有效載荷、可重復使用火箭及模塊化火箭、衛星綜合應用設施設備等;從商業航天企業自主創新的角度看,企業需要研究制訂產品技術發展規劃,加大新產品和新技術研發投入,組建專業技術研發團隊和發展核心技術能力,推動航天產品技術與大數據、人工智能、云計算、移動互聯網、物聯網等新一代信息技術融合。
航天產業是由航天裝備制造、發射服務、地面設備制造、運營服務等組成的高新技術產業。供給側技術難度較高和需求側商業客戶不足使得我國航天產業中一些領域目前還不具備商業化條件,例如載人飛船、空間站、深空探測器等。從主要國家航天工業由軍用到民用,再到商用的發展歷程來看,應用衛星及衛星應用是宇航特征顯著的商業領域。衛星通信最早實現商業化,由全球無線電通信到衛星廣播電視,再到衛星移動通信、衛星電視直播和衛星互聯網寬帶接入,衛星通信已經滲透到眾多行業和大眾生活,但高端通信衛星平臺和先進有效載荷研制技術仍掌握在西方國家少數航天企業手中,衛星運營權被幾大全球通信衛星運營商所壟斷,因此,應用領域的商業化還需進一步向產業鏈中游和上游延伸。
創新商業航天發展模式需要找準突破口,企業可采用縱向一體化或者橫向一體化發展策略。衛星應用環節的國內商業航天企業需要從應用向運營延伸,大力拓展衛星通信運營、衛星遙感運營和衛星測控運維等細分領域的商業市場,努力成為細分領域的小巨人和獨角獸;衛星制造環節的國內商業航天企業需要從制造向制造服務一體化發展,不斷提高宇航裝備經濟附加值,拓展研發、設計、供應鏈等生產性服務領域。商業航天企業除產業縱向一體化發展策略外,還可選擇業務橫向一體化發展策略,例如,拓展衛星通信和導航融合應用業務,拓展綜合導航、定位和授時(PNT)業務,拓展衛星應用大數據業務等。
國家將衛星互聯網納入新基建范疇,從事商業通信衛星制造、發射、運營和應用的商業航天企業迎來新一輪政策利好。衛星互聯網具有國家戰略資源和基礎設施基本特征[4],需要協調好建設公益性與企業盈利性之間的關系。政府需要加快推動國家衛星互聯網規劃建設進度,盡快獲取所需頻率軌位資源,適時設立國家衛星互聯網工程專項資金和出臺專項指導意見;商業衛星和火箭制造企業需打造具有較高性價比的產品,為通過公開招投標方式獲取國家衛星互聯網建設采購訂單做好準備;商業衛星運營和應用企業應進一步挖掘衛星互聯網行業應用新需求和服務大眾消費的新業態,形成行業應用解決方案和大眾消費推廣方案。
突如其來的新冠肺炎疫情讓2020年成為極不平凡的一年。人類探索太空的步伐并沒有因為疫情而停止,中國、美國、阿聯酋成功發射火星探測器,以“天問”的勇氣,堅韌的“毅力”,奔向新的“希望”;中國長征五號運載火箭成功發射嫦娥五號月球探測器,圓滿完成月球采樣返回任務。
商業航天源于宇航裝備經濟型驅動,本質上是航天活動與市場經濟融合發展的過程[5],在全球經濟從疫情中緩慢復蘇的2021年,航天產業化和國際化發展勢不可擋,在后疫情時期,全球商業航天發展將呈現喜人景象。在此背景下,國內商業航天產業有望迎來一輪大發展,數個商業衛星星座發布加速組網衛星發射的計劃,多個商業火箭新型號將在2021年首發,主要航天產業集聚區域紛紛出臺與商業航天產業相關的衛星互聯網、衛星網絡、航空互聯網等規劃方案及支持性政策,政府引導、企業主體、市場運作、社會參與的國內商業航天產業大循環新發展格局將會逐漸形成。