居士原創2019-08-27 01:30:04近年國內商業航天的火爆似乎超乎所有人的想象，各種商業航天企業如雨後春筍般湧現，不少都要爭當“中國的SpaceX”。但在一片繁榮之下，還有些本質的東西需要釐清，不過俗話說的好——忠言逆耳，即使預料到可能會捱罵，有點長，你慢慢看。
一、商業航天的定義
商業航天的定義較多，根據美國聯邦航空管理局（FAA）的定義，商業航天活動是指按照市場規則配置技術、資金、人才等資源要素，以盈利為目的的航天活動。按照以上概念，與我國的傳統航天相比，商業航天更加強調市場競爭、盈利以及商業化的市場行為。
商業航天產業涵蓋範圍廣、包括運載火箭研製與製造、衛星研製與製造、衛星運營及應用、地面裝置製造與服務等多個領域。
二、發展商業航天的必要性
傳統的航天往往始於國家意志，在市場經濟發展的今天，航天產業在國家經濟發展、軍事建設以及不斷增強的太空經濟活動的需求下，顯得越來越重要。從美國商業航天的發展結果來看，發展商業航天具有非常重要的現實意義。
1）商業航天是人類衝出地球的必由之路
縱觀人類的發展史，從爬行到行走、從陸地到海洋、從空中到空間，人類必將走出地球，邁向遙遠的星球。
航天產業發展到一定程度，體量越來越大，單純依靠國家投入已經無法承擔從地面走向近地空間，再走向深空的人類活動。發展商業航天是解決這一限制的必有之路。
2）商業航天是軍民融合發展戰略的具體體現之一
軍民融合的發展戰略可以合理配置和有效利用各種資源，實現國防建設和經濟建設良性互動，有效地避免軍民重複建設、分散建設，最大限度地節約資源，提高國家整體建設效益，確保實現富國強軍的統一。
航天產業作為國防軍工建設的重要一極，透過商業化的方式發展航天，是軍民融合發展戰略的具體體現之一。
3）商業航天是軍工院所改制的結果
軍工科研院所起源於計劃經濟年代，採取事業單位的管理制度，在當前市場經濟大環境下，事業制的軍工科研院所逐漸顯現出一些管理體制的侷限性，只有儘快、有序改製為企業，才能夠盤活存量資產、引入市場競爭，從而加快科技成果轉化、產生更大的經濟效益。
科研院所改制給商業航天的發展帶來市場發展因素，是其改制必然的結果。
三、商業航天的發展現狀及美國發展經驗
近年來，國外商業航天產業發展迅猛，一批創新性強的商業航天公司脫穎而出，航天商業化程序在航天運輸、空間應用等領域拓展，其中尤其是美國商業航天產業的蓬勃發展。
3。1 美國商業航天發展
美國商業航天的發展是隨著航天的政府主導轉向政府主導與向政府採購並行而逐漸發展起來的，而商業航天公司從最初近地軌道的空間活動逐漸向深空方向發展。
從1962年美國頒佈《國家通訊衛星法》為衛星通訊系統的商業化應用奠定基礎開始，經過幾十年的發展，美國在商業航天領域已建立起健全的政策法律，形成了涵蓋火箭發射、衛星製造、衛星應用等產業的完整商業產業鏈。同時，在發展的過程中培養了大量具有工程經驗的航天人員。
對於現在的SpaceX而言，型號並非最寶貴的遺產，而是這些已有豐富經驗的研發、製造、發射團隊
在商業航天產業鏈的發展方面，在運載火箭、衛星製造以及衛星應用產業的各個環節已形成多傢俬營企業良性競爭的局面。除了老牌航天傳統企業以外，在火箭發射環節，誕生了SpaceX、OrbitalSciences等企業，已成功完成多次火箭發射商業合同；在衛星製造產業，有OneWeb、DigitalGlobe、PlanetLabs等公司；衛星應用領域，產生了OneWeb、OrbitalInsight、SkyboxImaging等公司。
美國部分商業航天公司
3。2 國內商業航天發展
隨著國外商業航天公司的興起，自2015年國內在火箭研發、衛星製造、衛星應用等領域在政策上向民間資本開放以來，國內商業航天公司如雨後春筍般的出現，如表所示。
國內部分商業航天公司
與美國商業航天的發展現狀對比，除了國有背景的商業航天公司，如科工火箭公司、長光衛星公司，其他民營商業航天公司都處在技術積累的初始階段，在運載火箭領域尚不具備發射火箭入軌的能力，在衛星製造領域能自主研發並進入軌道正常執行的微納衛星也寥寥無幾，而且都是立方星。暫不考慮其他原因，最關鍵的是我國目前沒有一條完整的商業航天產業鏈以及缺乏有經驗的航天工程師。
另外，透過對上述商業航天公司的業務以及已公開的技術方案來看，市場上絕大多數的民營商業公司，主要聚焦在系統的總體整合方面，鮮有企業去關注產業鏈下游配套的產業發展，同時與現役部分運載火箭存在同質競爭的無序發展局面。
3。3 美國商業航天發展的經驗
航天產業的特徵決定了它是一個高技術、高投入、高風險、長週期的產業，透過分析美國商業航天的發展過程，總結以下經驗供我國借鑑。
1） 不斷完善的法律政策為商業航天提供行為準則和法律政策支援
美國政府為支援商業發射的發展，從上世紀70年代就開始制訂和頒佈了一系列相關的法律法規和政策，為火箭發射、衛星製造及衛星應用等領域的商業化提供了行為準則以及有力的法律和政策支援。特別是近20年，完善的政策法規，催生了一大批商業航天公司，SpaceX、藍色起源、OneWeb等公司獲得了發展機遇。
商業航天發展的政策與法律
2） 政府購買航天服務支援商業航天公司發展
美國政府為支援商業航天公司的發展，制定了一系列支援商業航天發射和運輸的資助計劃，包括商業軌道運輸服務（COTS）、商業補給服務（CRS）、商業載人開發計劃（CCDev）、商業載人綜合能力（CCiCAP）、認證產品合同（CPC）、商業乘員運輸能力（CCtCap）等。
SpaceX等商業航天公司獲得這些商業合同，獲得大量經費，繼續持續穩定發展。據FAA資料統計，SpaceX到2016年獲得NASA授予的商業合同金額超過46億美元。
NASA一系列商業合同的成果——左下角的除外
3） 商業航天的發展是一個長期的過程，美國航天70多年的發展，不但形成了發展商業航天完備的產業鏈，還培養了發展商業航天的人才技術儲備
從1962年頒佈了《國家通訊衛星法》開始，到2015年來頒佈的《鼓勵私營航空航天競爭力與創業法》，美國商業航天今天的蓬勃發展，是半個多世紀不斷髮展的結果，並非外界所說的十年二十年的發展，因此商業航天的發展是一個循序漸進的過程。
在這個過程中，美國在運載火箭、衛星、載人航天、太空梭、深空探測等多個領域開展了眾多的航天計劃，大大促進了航天技術的進步與發展，並在各個環節形成多傢俬營企業互相競爭的局面，形成了完整的產業鏈。同時，美國航天的發展為商業航天的發展不但為商業航天的發展積累了技術，還為商業航天的發展提供了完備的人才儲備。
4）為降低成本和縮短研製週期，商業航天公司高度重視技術創新、新技術應用以及研製模式和管理模式的創新
以運載火箭為例，從國外已經公開的產品方案來看，商業航天公司非常重視技術創新和新技術的應用，如SpaceX公司在技術整合的基礎上進行整合創新、火箭實驗室（Rocket Lab）採用的電動泵火箭發動機、ARCA航天公司採用氣動塞式噴管發動機的火箭方案、向量空間系統公司（Vector Space System）的擠壓式發動機、西班牙Zero2infinity公司採用的三級並聯構型等等。
在研製模式和管理模式上，SpaceX公司採用“研製-試驗-改進”的方案，以低成本、高可靠為目標，在儘量短的時間內研製可以飛行並提供發射服務的運載火箭、飛船等產品，比如獵鷹9從Block1版本到最新的Block5版本，經過幾輪迴圈迭代，火箭各項效能指標越來越好、價效比越來越高。
5）政府向商業航天公司開放航天基礎設施
SpaceX崛起過程中，受益了NASA和美國空軍給予的技術扶持和轉讓。另外，在輸出技術的同時，美國政府與軍方的里根試驗中心發射場、卡納維拉爾角肯尼迪航天中心以及范登堡空軍基地的SLC-40發射場提供給SpaceX用於發射獵鷹火箭。
曾用於土星五號和航天飛機發射的LC-39A發射臺也已租借給SpaceX
6） 衛星應用產業的蓬勃發展是拉動運載火箭和衛星商業化發展的主要因素
從商業航天經濟結構來看，衛星應用產業的經濟規模佔整個商業航天經濟規模的70%以上。衛星應用產業的蓬勃發展，是推動運載火箭和衛星商業化發展的主要因素。
四、中國商業航天的發展路徑及發展重點
4。1 中國商業航天的發展路徑
對比中美兩國商業航天各方面的情況，兩者之間的差異如表所示。從發展現狀來看，中美兩國商業航天的發展基礎差距較大，美國商業航天的迅猛發展得益於三個因素：一是完善的商業航天法律法規；二是政府對航天基礎設施的開放和對航天服務的購買；三是成熟的商業航天產業鏈和大量的市場化航天人才。
美國商業航天快速發展的前兩個因素屬於政策和法規，在這方面我國政府也正在制定並出臺相關政策法規。相比第三個因素，我國傳統航天產業鏈和人才自成體系，基本封閉在體制之內。
因此，從我國商業航天發展現狀以及美國商業航天發展的幾個重要因素的對比來看，我們認為中國商業航天實現快速發展的途徑是將60多年來積累的技術體系、產品體系、人才體系等傳統航天基礎快速的轉化成商業航天產業鏈體系和人才體系，實現商業模式、研製流程、供應體系的再造，以適應商業航天發展的需求。
基於這一點，我們判斷國家隊是中國商業航天的主力軍，商業航天的發展就是傳統航天企業轉為化商業航天企業的過程。民營航天企業對自己的角色一定要有清晰的認識，商業航天產業的補充、補充、補充！
4。2 商業航天的發展重點
中國航天在自力更生、艱苦奮鬥的道路上，從前蘇聯P-2導彈的彷制開始，歷經60餘年，從無到有、從小到大，建成了種類齊全、體系配套完整的航天工業體系，在運載火箭及發射服務、衛星及其應用、載人航天、深空探測等方面取得了世界矚目的成就。
在運載火箭方面，我國有三個運載火箭總體設計單位，目前在役型號多達近20個，實現了從低軌到高軌、從常溫到低溫、從串聯到捆綁、從單星到多星、從無人到載人的突破發展；在衛星設計方面，成規模的衛星設計總體單位有8家，研製了返回式遙感衛星系列、“東方紅”通訊廣播衛星系列、“風雲”氣象衛星系列、“實踐”科學探測與技術試驗衛星系列、“資源”地球資源衛星系列和“北斗”導航定位衛星系列等衛星。但從產品的技術水平和效能來說，我們距離航天強國還有一定的距離。
從實際情況來看，不管是運載火箭研製及發射服務，還是衛星研製及製造，我國並不欠缺，甚至可以說過剩的，因此發展商業航天必須考慮這一現實問題。與世界航天強國相比，用一句比較通俗的語言來表述，就是“別人能造的我們都能造，別人有的我們都有了”，在產業發展、技術性能、創新能力等方面，距離航天強國的目標差距較大。
正如以上所述，我國的航天產品在技術水平和效能上與航天強國有相當的差距，因此我們認為我國發展商業航天以圍繞這一核心問題開展，而不是另起爐灶，重複建設一套航天工業體系，複製類似產品，在市場上無序競爭。
綜上所述，我國商業航天應解決的主要問題如下：
1）提高產品效能
①運載火箭效能及發射服務價格
近年來，美國SpaceX公司透過技術整合創新和新技術應用，大幅降低了火箭發射服務費用，目前其全球商業發射市場份額已達30%以上。與其相比，我國長征系列運載火箭已不具備競爭優勢，目前主要以國內發射服務市場為主。另外在運載效率、發動機效能、結構係數等反應火箭效能的指標或引數方面，與國外同類運載火箭也無優勢。
因此，對於運載火箭的商業發展來說，其重點是透過商業化發展方式，促進技術創新、提高火箭效能，進一步降低發射服務價格，提升運載火箭的競爭力，擴大全球發射市場份額。
②在衛星研製及製造方面
自1970年4月我國發射第一顆人造衛星“東方紅一號”以來，覆蓋了通訊、導航、海洋、氣象、遙感等種類的衛星。但與國外先進水平相比，衛星效能指標差距仍然較大：在總體指標方面，如壽命短、供電能力弱等；在成本方面，達到同等效能的成本較高；在製造方面，如整合度較低、製造一致性較差等。
衛星效能的差距，具體反映在效能引數方面，實則體現在系統設計能力、晶片、材料以及工業基礎等方面。
因此，對於衛星研製及製造方面，商業航天的發展應圍繞衛星效能的提升以及技術創新等方面。同時，與運載火箭一樣，衛星在降本增效方面也有很大的空間。
2）衛星應用
經過多年發展，廣播通訊、導航、對地觀測已廣泛用於經濟、科技、文化和國防建設各個領域，取得了顯著的社會效益和經濟效益。但從總體層面上看，產業仍然處於產業鏈不完整、“好用的用不起，用的起的不好用”、應用深度不足等現實問題。
對於衛星應用來說，目前主要體現在廣播通訊、導航等方面，與國外相比，商業應用明顯不足，商業航天要解決的是完善產業鏈、應用領域拓展、產業深度挖掘以及對經濟發展的推動和發展。
3）創新
近年來，航天科技集團以“建成國際一流大型航天企業集團、推動航天強國建設、成為國家科技創新的排頭兵”的三大戰略目標，以推進“兩個體系、兩個機制”建設為抓手，在全面深化改革上自我加壓，透過改革創新贏得紅利、獲得發展。”
在當前軍民融合發展和科研院所改制的大環境下，中國商業航天應該借鑑美國商業航天的發展經驗，加大航天系統工程管理體系、新技術創新體系、成果轉化機制以及人才發展機制的創新力度，在實踐中推進“兩個體系、兩個機制”的建設。
五、小結
美國商業航天發展的過程和結果反應了其內在擁有完整的“國家主導、民為軍用、以軍帶民”的商業航天發展體系，商業航天公司與政府之間形成了正面的閉環反饋。商業航天公司透過為政府或商業客戶提供廉價可靠的基礎航天服務盈利，而政府則透過訂單、專案合作和資金支援等方式對商業航天企業的技術研發及運營予以扶持。
從商業航天的發展現狀以及中國兩國商業航天發展內在因素的差異來看，我們判斷國家隊是中國商業航天的主力軍，比較符合國情的商業航天發展途徑就是將傳統航天企業轉為化市場化的商業航天企業，民企航天企業作為市場補充者存在。