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什么样的火箭才能赚钱

亿欧
2019-03-25 · 16:22
[ 亿欧导读 ] ​在当前所有航天发射需求中,致力于“弥合数字鸿沟”的卫星互联网星座计划是最为诱人的市场机遇。
,商业航天,人工智能,卫星

作者:亿欧

商业航天发展迎来60年最好机遇

2018年,全球发射次数时隔28年后再次迈过100次大关,中国发射次数达到破纪录的39次,位居世界第一,长征火箭完成了300次发射,商业航天也在这一年里取得了长足的进步,几乎每个业内人士都在庆祝航天发展所取得的成功,领域投资迎来了新的机遇和重大增长。

当前,OneWeb的太空互联网已完成一箭六星发射,FaceBook和SpaceX的卫星互联网计划也已提上日程,SpaceX的猎鹰9号火箭已颠覆了传统航天发射市场,大幅降低了进入太空的成本,蓝色起源公司的“新格伦”火箭和维珍银河的火箭动力飞船也将在不久的将来投入市场,全球的航天产业即将迎来爆发式增长。

在国外发展示范、国内军民融合扶持和航天市场需求激增等多重因素促进下,国内商业航天领域遇到了60年来最好的创新创业环境,国企、民企均开始跨界进军商业航天市场,中国电信布局成立了卫星研究院,中国电科集团进军天地一体化信息网络,银河航天发布上千颗5G低轨星座计划。商业发射市场的巨大需求与现有产能及高昂价格之间的矛盾催生了一批初创火箭公司,蓝箭航天、星际荣耀、零壹空间、星河动力、翎客航天等企业火箭研制不断加速。这是商业航天最好的创业时代,社会资本开始大举涌入航天产业。

小火箭还是大火箭?

目前小型液体火箭(起飞质量100吨以下)和小推力发动机(推力20吨以下)受到了国内部分创业者们的追捧,“面向不同细分市场、与国企差异化竞争、大规模量产降低成本...”投资界面前描绘出了一幅美丽的图景。然而,对小型液体火箭的未来尚需持谨慎的态度。因为相比于中型液体火箭(起飞质量200吨-500吨),小型液体火箭经济性不强,未来的市场认可将颇为有限。

多方面因素将使得中型液体火箭在性价比上对小型液体火箭形成碾压性优势。小型液体火箭配置的小推力发动机,与大推力发动机(推力50吨以上)相比,其系统构成基本相同,制造成本并无显著差异(10吨推力发动机与50吨推力发动机相比,能力相差5倍,成本仅相差20%-30%)。中型液体火箭相比于小型液体火箭,多出的起飞重量主要在于廉价的液体燃料。根据ULA发布的一般二级火箭成本结构分析数据,火箭一级成本中液体燃料占比仅为0.7%,其他部分均为火箭硬件设备成本,其中发动机成本占比最大,达54.3%。在火箭二级中,液体燃料占比也仅为0.2%。同时小型液体火箭的研发、生产、测试、装配、试验、人员保障、发射场服务也与中型液体火箭没有显著差异。但在发射同等数量卫星时,小型液体火箭需要的发射次数更多,带来的固定支出也会更大。

例如,猎鹰9号起飞质量549吨,猎鹰1号起飞质量27.67吨,但小型的猎鹰1号火箭每公斤卫星发射成本却高达猎鹰9号的3-5倍。至于猎鹰1号究竟是否被用户所认可,市场用脚给出了答案。由于用户不想为猎鹰1号买单,因此SpaceX取消了猎鹰1号,而猎鹰9号则成为了SpaceX的主力火箭和拳头盈利产品。

中型液体火箭是卫星星座组网的必然选择

在当前所有航天发射需求中,致力于“弥合数字鸿沟”的卫星互联网星座计划是最为诱人的市场机遇。根据全球移动通信(GSM)协会的报告,当今全球无线行业市场规模约为每年1万亿美元,而产生这些收入的全球移动网络运营商的覆盖范围尚不到地球的10%,当前依然有30亿人处于网络有效覆盖之外。随着大中城市土地、环境、建设等成本的不断攀升,通信网络的地面基站扩张模式已经逐渐逼近其经济性极限。

随着5G技术日渐走上前台,加之卫星小型化不断发展和制造成本持续下降,纳米卫星和微型卫星为航天技术新应用开辟了新的巨大空间,低轨卫星互联网星座为全球移动互联提供了另一种全新的解决方案。

低轨卫星互联网星座能够成立的前提在于其相对于地面网络的成本优势,例如OneWeb已计划将145公斤的卫星定价降至50万美元,但作为成本构成的另一项关键因素,卫星的每公斤发射成本(而非每发发射成本)就成为了其能否与地面网络有效竞争的核心。如果卫星网络建设成本高于地面网络建设成本,低轨星座的普及将仍需较长时日。

当前典型的宽带卫星互联网星座普遍在300颗-4000颗之间,按照单颗平均200公斤计,仅发射成本,以小型液体火箭发射将比通过中型液体火箭发射多支出200亿元-1500亿元人民币。因此,OneWeb的低轨卫星星座选择了联盟号运载火箭(起飞质量300吨)一箭六星发射,而非采用小型液体火箭。未来,即使面临卫星补网发射需求,由于小型液体火箭存在研发周期长、资金投入大、制造成本高、履约周期长的不足,其与小型固体火箭的竞争也将处于明显劣势。

可见,在未来构建太空互联网的卫星发射业务中,小型液体火箭在主力组网和辅助补网两方面都不具备优势。

结论

基于上述原因,未来的低轨星座组网业务仍将集中于可重复使用的中型液体火箭(起飞质量200吨-500吨)。同时,由于小推力发动机和大推力发动机在研发上并不是等比放大关系,研发完小发动机再研发大推力发动机基本还要从零开始,“先小后大、经验继承”的逻辑并不成立,这也可能意味着国内一些小型液体火箭创业公司在面临市场挫折后转型中型火箭研发,不仅将付出双倍代价,同时还将错过星座发射市场的重大机遇期,对其投资回报带来严峻考验。

本文经授权发布,版权归原作者所有;内容为作者独立观点,不代表亿欧立场。如需转载请联系原作者。

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