证券时报记者 周春媚
11月30日晚,位于海南文昌的海南商业航天发射场,长征十二号运载火箭在漆黑的海域喷射出一朵狭长的烈焰,成功将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。这里是我国的首个商业航天发射场,这一首发任务的圆满完成,意味着我国补齐了商业航天发射场这一产业链上的“最后一块拼图”,高密度发射卫星成为可能,我国商业航天事业由此按下“快进键”。
随着海南商业航天发射场的投用,我国组建卫星互联网的步伐将不断加快,而井喷的需求所牵引出来的,是一条巨大的商业卫星产业链。
证券时报记者采访了解到,我国商业卫星产业的核心技术基本实现自主可控,且在部分领域已达到国际领先。但是,商业航天以盈利为目标,相比于造出一颗卫星,行业当前更多的关注点在于如何更快速地扩大供给、更大程度地降低成本。
中国商业航天必须迈过技术、成本、盈利这三道关卡。这是一个蕴藏着无数细分赛道投资机遇的广阔市场。
技术关:
产业链十年实现从无到有
海南商业航天发射场首发任务发射的卫星互联网技术试验星,背后是我国卫星互联网领域的第一家独角兽企业——银河航天。
在银河航天位于北京的方舟实验室,证券时报记者见到了公司研制的我国首款卫星主体使用一体化成型技术的平板式可堆叠卫星——灵犀03星的模型。一块巨大的平板上,相控阵天线、载荷管理单元、蓄电池等核心零部件有序排布其中。“卫星叠放在一起可以节约空间,让火箭发射一次能运载的卫星更多,也有助于卫星的批量研制。”银河航天供应链总经理罗兴睿表示,公司的合作伙伴涵盖精密加工、铸造、电子集成、能源、机电、材料等领域,供应链厂商已从成立初期的100余家拓展到1300余家。
作为整星企业,银河航天供应链伙伴的不断增加,正是中国商业卫星产业链发展完善的缩影。过去很长一段时间,航天产业以国家为主导,主要发射北斗、嫦娥、风云等系列的高轨卫星。自2014年《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》发布,明确鼓励民间资本参与商业航天,中国商业卫星产业开始起步,以市场为主导,主要发射低轨小卫星。
在这十年间,商业卫星也在逐步构建自己的产业链。“从航天层面来说,商业卫星企业乃至国家航天都没有被卡脖子。”另外一家整星企业微纳星空创始人高恩宇告诉证券时报记者,公司自成立以来就从事卫星研发制造业务,在部分技术领域已达到国际领先,不仅持续围绕卫星载荷、卫星平台关键单机等核心技术与产品加大投入力度,而且针对星载AI载荷、轻量化相控阵雷达载荷技术、平板式构型+多星堆叠发射等领域进行了卫星技术体系和设计理念的先进革新。“据我们自身观察,大部分公司都基本拥有相对成熟的技术方向和策略,接下来需要将其更好地实践和落地。”
以卫星产业链的星载芯片为例,这一基础零部件在各分系统中几乎无处不在,是卫星安全性和可靠性的核心节点。“早期,国内的星载芯片主要依赖进口,但随着国家对航天事业的重视和技术投入的增加,国内企业开始自主研发星载芯片,逐步实现了从无到有、从弱到强的转变。”国科环宇董事长张善从告诉记者,目前我国在星载芯片领域已较成熟,传统型号任务的星载芯片已基本实现国产化。
推进系统是卫星极其重要的一个分系统,核心功能是保证卫星准确入轨并维持在轨位置和姿态,推进系统性能的好坏,直接影响卫星的入轨精度和在轨寿命。作为航天器动力系统研发生产公司,易动宇航致力于为卫星提供高效、可靠的动力解决方案,公司系列产品和服务已成功应用于国家重点型号及商业卫星任务,霍尔、电弧、电阻推力器产品均已成功在轨使用,截至目前手持订单超过300余套,在轨数量70余套。
公司创始人兼CEO沈岩告诉记者,目前我国卫星推进系统的发展已达到一定的成熟度,以前卫星要带很重的燃料,动力系统占据很大的空间,发射成本高,完成编队组网需要几个月时间,现在通过大量的在轨应用,不断地技术创新,可以将动力系统做到质量更小、成本更低、效率更高,能够帮助卫星在几天内完成轨道机动和相位分布,卫星的商业价值也能快速凸显。
成本关:
上下游聚力实现多快好省
“低轨卫星互联网星座规模大,低成本批量生产至关重要。因此,商业卫星的角色就是快速批量化低成本的生产能力。”高恩宇表示。
在全球商业航天领域,埃隆·马斯克创办的SpaceX公司是最受关注的一家公司。这家全球商业航天“领头羊”于2014年提出低轨互联网星座计划——“星链”,计划发射4.2万颗卫星,取代地面上的传统通信设施。据摩根士丹利估算,“星链”卫星制造成本在100万美元/颗,折合成人民币为720万元左右。然而,据浙商证券研报,目前我国低轨通信卫星的平均造价约为3000万元/颗。
产业链成本居高不下,是目前我国推进商业航天事业的最大阻碍。未来几年,我国将有蓬勃的低轨卫星发射需求,如何多、快、好、省地生产和发射更多商业卫星是行业最大的优先级。无论是核心零部件厂商还是卫星整星企业,只有每个环节都最大程度压缩成本,才能聚合成产业链的总体优势。
供应链方面,还是以星载芯片为例,技术创新在降本方面发挥着重要作用。张善从告诉记者,传统的宇航专用抗辐照芯片由于可靠性要求高、批量小,导致价格昂贵,难以满足商业航天的经济性要求。“我们将航天芯片抗辐照工艺和方法与高安全等级车规芯片要求相结合,通过跨行业融合应用,在国内率先推出了一系列价格在百元级别的商业航天专用芯片。”张善从说。
整星企业贯穿产业链上下游,往往也是链主企业,是推动卫星生产制造走向低成本、批量化的关键角色。“银河航天自成立之初,就本着通信载荷、核心单机、卫星平台的自主研发与低成本量产的发展思路,开始探索开拓新的供应链。”罗兴睿告诉记者,不少过去为汽车等行业提供零部件的生产制造型企业,在银河航天的牵引下,其针对航天产品的生产制造能力不断提升,逐步进入商业航天供应链配套体系。
例如在卫星制造的电装环节,银河航天从汽车配套企业中遴选了一家做工业计算机电装的厂家。在前期培育阶段,银河航天的技术人员与供应链企业工作人员一起办公,共同打磨产品,促进产品快速定型。“这种模式在前期探索阶段非常耗精力,但一旦定型后,即可延伸开拓新的供应链,实现模式复制。”罗兴睿说。
盈利关:
链主需加快实现商业闭环
在全球太空争夺战中,SpaceX正全力打造“星链”计划,将更多卫星发射进太空。由于太空的轨道和频率具有稀缺性和排他性,遵循“先占先得”的原则,比拼的正是产业链整体的实力,谁有更强的产能、更优的成本,就将占据更多太空资源。
我国也正加速打造自己的低轨卫星星座项目。例如,垣信卫星主导的“千帆星座”,预计于2030年完成约1.5万颗星座建设;中国星网主导的“GW星座”预计要向太空发射近1.3万颗卫星。一边是井喷的需求,另一边则是国产微小卫星的庞大缺口,这意味着,若企业能够扩充产能、平衡成本,则将不愁订单。然而现实情况是,商业卫星具有高技术、高投入、高风险、高回报、长周期的特点,企业尤其是链主企业,一边面临着高昂的成本投入,另一边由于应用场景及需求牵引的不足而难以形成大规模的收入,普遍没有形成商业闭环,面临盈利难关。
最近,长光卫星撤回科创板IPO,上市暂告折戟。作为我国第一家集卫星研发制造、运营管理和遥感信息服务于一体的全产业链商业遥感卫星公司,长光卫星早在2015年就将自主研发的“吉林一号”组星发射上太空,开创了中国商业卫星应用的先河。但是,长光卫星始终未能实现盈利,2019年至2022年上半年的净亏损分别为3.91亿元、3.91亿元、2.2亿元和2.1亿元。公司表示,主要原因系每年需要承担较大的卫星折旧成本及较高的研发投入,且销售规模较小,不能覆盖同期发生的支出。
长光卫星面临的难题,也是我国整星企业普遍存在的现状。“SpaceX成立于2002年,经过20年才实现盈利。中国商业航天2015年才真正起步,离商业化还有较长的一段路要走。”高恩宇表示。链主形成商业闭环、实现稳定盈利,对于整个产业链而言非常重要。以SpaceX作为参照,作为美国商业航天产业链的链主,“星链”项目成为公司最大的收入来源。SpaceX在需求的牵引下拥有了自我造血能力,不仅为产业链公司持续提供订单,也主导打造了高效完备、自主可控的产业链。
业内的共识是,商业航天作为硬科技,需要较长的发展周期,离不开企业和资本的耐心与坚守。接下来的几年,在“千帆星座”和“GW星座”等星座驱动下,应用需求将迎来井喷,带动企业加快实现盈利。“想要推动商业航天成为一个全面市场化的繁荣产业,需要火箭、卫星、行业上下游共同深度参与的每个单位。届时,中国制造将显现出结构性优势,我国商业航天产业将有机会通过运载环节的升级带动卫星产业实现真正的爆发。”高恩宇说。