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中国民营商业航天企业发展迅速,航天产业商业化发展空间广阔
科技发展及日益增强的太空经济活动需求刺激中国航天产业蓬勃发展,航天产业应用范围日趋广泛,探索领域逐步由近地空间迈向宇宙深空,但仅依靠国家投入已无法承担快速增长的太空经济活动需求及航天科技的创新。中国政府鼓励民营企业发展商业航天,既可合理配置及有效利用有限资源,又可高效推动新兴技术的应用及普及,推动了商业航天行业的发展。
2019年1月,长光卫星的“吉林一号”光谱01、02星和零重力实验室的“灵鹊-1A星”、“潇湘一号”03星搭载“长征十一号”运载火箭在酒泉发射中心发射升空,卫星均进入预定轨道。
2019年7月,星际荣耀的“双曲线一号”遥一运载火箭发射入轨,成为中国首个发射入轨的民营火箭。
2019年12月,国星宇航的“科幻世界号”卫星发射成功,星途探索的商业亚轨道运载火箭“探索一号·中国科技城之星”在酒泉发射中心成功飞行。
在政策扶持环境及资本的助推下,中国商业航天民营企业发展迅速,商业航天行业发展潜力巨大。
商业航天是将航天从计划经济加速推进至市场经济的行为
商业航天是按照市场规则配置技术、资金、人才等资源要素,以盈利为目的、独立的非政府航天活动。与传统航天相比,商业航天更重视市场竞争及商业化的市场行为,是将航天从计划经济加速推进至市场经济的行为。商业航天根据功能可分为运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测及空间站五大方向。
商业航天根据离地距离可分为近地空间商业航天、宇宙空间商业航天及宇宙深空商业航天:(1)近地空间商业航天是从地心起1.015-6.6个地球半径空间区域内的商业航天活动,包括人造卫星及火箭的制造与发射;(2)宇宙空间商业航天向宇宙太空进一步延伸,较近地空间商业航天离地距离远,主要包括航天飞船的制造与发射、国际空间站、太空旅行等活动;(3)宇宙深空商业航天是对宇宙深空资源的探测及人类移居计划可实施性的探索等活动。
商业航天行业产业链涉及环节众多,各环节参与企业数量少,未来发展潜力大
中国商业航天行业产业链分为三个环节。产业链上游参与者为卫星制造企业,产业链中游主体为卫星发射企业及地面设备制造企业,产业链下游涉及卫星应用及运营企业,包括卫星导航、卫星通信、卫星遥感等领域。
产业链上游:卫星制造在商业航天市场规模中占比约为7%
卫星制造约占商业航天市场规模的7%,卫星有效载荷种类多、客户需求差异大,致使卫星种类多、数量少,难以进行批量生产,从而进一步导致卫星制造成本升高。卫星根据重量可划分为大卫星、小卫星、微小卫星、微卫星、纳卫星、皮卫星及飞卫星,商业航天多采用低成本的小卫星。
产业链中游:卫星发射及卫星地面设备核心技术壁垒高
卫星发射:卫星发射是连接卫星制造及卫星应用的中枢环节,卫星需搭载运载火箭发射进入轨道后才能发挥作用以产生价值。
卫星地面设备:卫星地面设备包括网络设备与消费设备:(1)网络设备包括信关站、网络运营中心(NOCs)、卫星新闻采集(SNG)及甚小孔径终端(VSAT)等;(2)消费设备包括卫星电视天线、卫星无线电设备、卫星移动终端、数字音频广播服务设备(DARS)、全球卫星定位系统(GNSS)设备等。
产业链下游:商业航天行业应用领域不断拓宽
卫星导航:卫星导航是商业航天行业下游主要应用领域之一,卫星导航技术是采用导航卫星对物体进行精确导航定位的技术。
卫星通信:卫星通信是地球上的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电波,以此来实现两个或多个地球站之间通信的方式。
卫星遥感:卫星遥感技术是从高空通过传感器探测和接收来自目标物体的信息,从而识别物体的属性及其空间分布等特征,通过遥感技术平台获取卫星数据并分析处理接收的信息的技术。
受需求增加驱动,中国商业航天行业市场规模持续增长
中国政府发布《国家民用空间基础设施中长期发展规划2015-2025》和《关于加快推进“一带一路”空间信息走廊建设与应用的指导意见》等多项商业航天行业相关的规划,积极鼓励中国社会资本参与中国民用空间基础设施建设和应用开发,中国政策扶持促进商业航天行业发展。2015年至2019年,中国商业航天行业市场规模由3,764.2亿元上升至8,362.3亿元,年复合增长率为22.1%。未来五年,因中国规划多个卫星星座项目,未来小卫星星座发射需求将不断增长,预计中国商业航天行业将呈现增长的趋势。
降低商业航天行业产品制造成本,促进商业航天行业不断发展
运载火箭配套产品通用化趋势
运载火箭配套产品通用化发展可大幅降低火箭制造成本,促进中国商业航天行业市场利润空间进一步扩大。运载火箭结构复杂精密,研制周期长,难以进行批量生产,致使运载火箭制造成本升高,制约商业航天行业的发展。为有效降低运载火箭的研发、制造成本,部分企业开始采用配套产品通用化的设计,实施配件产品化、批量化生产。火箭发射成本降低又将刺激卫星发射需求的增加,从而带动整个商业航天行业的发展。
卫星小型化和低轨化趋势
全球卫星发展至今经历了传统航天时代、过渡期、新航天时代三个阶段,卫星逐渐从大卫星、高轨道、军事应用为主向小卫星、低轨道、多元化应用的方向发展。小卫星研制周期短,通常仅需一年的时间即可完成从立项研制到发射全过程,而大卫星则至少需要5-8年的时间,阵线长且时间成本高。大卫星的研制成本多超过5,000万美元,而小卫星的研制成本低,适用于卫星星座组网。低轨道卫星可缩短数据传输延时、减小数据传输路径损耗,大幅提升用户体验感。
深度见解:技术更新将促进行业进一步发展
与国际市场相比较,中国商业航天行业起步晚,仍处于早期发展阶段。随着中国航天技术的日益发展及航天应用领域的不断拓展,中国商业航天行业发展迅速。
但中国卫星发射场资源紧张且尚未实现商业化。中国现有四个运载火箭发射场地,包括酒泉卫星发射中心、太原卫星发射中心、西昌卫星发射中心及海南文昌卫星发射中心,共12个发射工位。现有的四个卫星发射场以保障国家任务为主,难以满足商业发射任务的定制化和商业化需求。中国商业航天行业亟需建立商业发射工位、建设新一代发射配套设施,以保障行业有序发展。
此外,火箭制造成本极高,火箭复用技术可通过多次发射分摊成本,避免一次性使用而造成的浪费,将大幅降低火箭发射平均成本。SpaceX于2015年12月成功发射并回收猎鹰9号火箭第一级,于2017年3月实现回收火箭的再次发射,火箭第一级的重复使用使火箭成本降低约70%。火箭配套产品通用化发展可进一步提高火箭产品化水平,大幅降低火箭制造成本,实现规模效益,促进中国商业航天行业市场空间进一步扩大。
随着物联网、云计算、大数据等高新科学技术的日益成熟,新技术、新应用与航天产业日益结合,将促进商业航天行业进一步发展。