商业航天大爆发,中国版SpaceX何时诞生?
作者: 程华秋子卫星频段、轨道稀缺的背景下,各国积极竞逐深空资源,以SpaceX为代表的社会资本参与也渐趋深入,2023或是全球商业航天爆发元年。
在中国,众多机构入场探索,科研院所当仁不让成为牵头主力,车企在自动驾驶前景的召唤下跨界造“星”,而两大航天集团也不约而同成立子公司。长光卫星、银河航天、蓝箭航天等10家商业航天独角兽总估值达到1038亿元,并主要分布在火箭发射和卫星制造领域。
卫星领域,遥感卫星独角兽长光卫星因为商业化程度领先,估值达到280亿元,目前正冲刺科创板;火箭领域,中国的独角兽达到7家,它们选择差异化定位,填补国家队空白,除了5家民企,还出现了科工火箭和中国长征火箭两家国企。
2023年,或许是全球商业航天爆发元年。
2023年4月,中国民营科创公司天兵科技(SpacePioneer)的天龙二号遥一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功首飞,将搭载的“爱太空科学号”卫星顺利送入预定轨道,这是我国商业航天第一款成功入轨的液体运载火箭。
而售价200万元的卫星也已上架至淘宝店铺售卖,个人消费者可以直接下单。
根据美国航空航天局(NASA)与美国私营航天企业签署的协议,2023年,Astrobotic(太空机器人)公司研制的“游隼”着陆器,将运送11种载荷,登陆月球正面的名为“死湖”的大型撞击坑;直觉机器公司的“新星-C”着陆器也将搭乘火箭升空,作为NASA相关任务的探路者。
在日本,初创航天企业iSpace公司的“白兔-R”探测器已于2022年12月升空,按计划将于2023年4月尝试在月球表面着陆。
下游商业需求激增,是中外商业航天初创公司如雨后春笋般冒出的关键。泰伯智库认为,2023-2028年,商业航天产业将进入发展黄金期,预计2025年市场规模将达2.8万亿元。
商业航天拥有一个较长的产业链:上游主要为卫星与火箭制造商;中游为火箭发射与卫星运营服务;下游为应用环节,传统应用场景包括通信(广播电视传输、邮电、远程医疗、应急救灾等)、导航(海陆空交通运输、精准农业、智慧城市、自动驾驶、应急救援、气候监测等)、遥感(国防情报获取、基础设施测绘、环境监测、自然资源管理等),新兴应用场景则包括卫星互联网、太空旅行、太空采矿、深空探索等。
面对这一拥有万亿市场空间的新兴产业,从国家到省市,都在出台各项政策利好,这也一定程度上刺激了国内商业航天独角兽的发展。
2014年11月,《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》明确推出,“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。完善民用遥感卫星数据政策,加强政府采购服务,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,提供市场化、专业化服务”。2015年10月,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》出台,要求探索国家民用空间基础设施市场化、商业化发展新机制。
此后,不少省市纷纷出台商业航天领域政策规划。武汉重点布局商业航天、高端装备、新材料三大产业集群,浙江提出要打造创新型航空航天产业群,北京则要进一步优化“南箭北星”空间布局,广东提出依托广州、深圳、珠海等市,打造集卫星芯片、终端、关键元器件制造为一体的卫星装备产业集聚区,深圳拟加快布局的“20+8”产业集群中,空天技术位列8大未来产业之一。2022年8月,中科数遥与中科星联(深圳)已宣布在深圳大鹏半岛布局全球商业遥感卫星站网(全球总部基地与深圳站)项目。
虽然起步晚于国外,但国内商业航天业发展势头迅猛。据新财富统计,目前国内的商业航天独角兽(估值达到67亿元及以上的未上市企业)共10家,总估值达到1038亿元;其中,估值达到并超过100亿元的有长光卫星、银河航天、蓝箭航天、时空道宇4家,估值刚触及独角兽门槛67亿元的公司有3家,分别是中科宇航、零壹空间、长征火箭(表1)。
表1 :2022新财富商业航天独角兽Top10

这10家企业全部位于产业链中游和上游。其中,火箭领域企业占据主导,达到7家,另外3家来自卫星领域。整体上,这10家公司都处于国内商业航天的第一梯队,目前已经有相应的产品,并实现迭代。
离实用落地最近的航天技术,是自动驾驶催谷的低轨卫星通信,所以,估值最高的长光卫星、银河航天,皆来自卫星领域。
2015年10月7日,由长光卫星自主研制“吉林一号”,在中国酒泉卫星发射中心实现“一箭四星”的成功发射。“吉林一号”是中国第一颗自主研发的商用高分辨率遥感卫星。卫星入轨并开展工作后,长光卫星可通过在线和离线方式,向用户提供卫星遥感数据和各级产品。据其披露,预计在2023年将提前完成138颗“吉林一号”卫星组网计划。
银河航天推出的“银河Galaxy”卫星星座,则是目前国内民企规划规模最大的卫星星座计划,计划到2025年前发射约1000颗卫星,首颗试验星已于2020年1月发射成功,通信能力达10Gbps,成为我国通信能力最强的低轨宽带卫星。
低轨卫星竞赛下独角兽涌现
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,转向小卫星、低轨道、多元化应用。低轨小卫星的研制周期短、成本低廉,传输延时更短、路径损耗更小,多个卫星组成的星座可以覆盖全球,频率复用更有效。
按照国际原则,卫星轨道资源先到先得,多发射卫星的国家会自动获得更多轨道资源。目前卫星发射需求大幅上升,各国已开启低轨卫星竞赛。
卫星产业链涵盖卫星服务、卫星制造、发射服务、地面设备制造四大领域。其中,卫星服务按照应用领域,可进一步细分为卫星通信、卫星导航、卫星遥感等。
长期以来,中国卫星市场的代表为北斗卫星导航系统。2000年底,北斗一号系统建成时只向中国提供服务;2020年,北斗三号系统核心星座部署完成,可以为全球用户提供导航服务,这成为中国商业航天的转折点。2020年,发改委首次明确“新基建”范围,将卫星互联网纳入,卫星产业开始加速。
中国星座组网新势力
如今,卫星互联网背景下的星座组网,是其商业价值的起点。近年来,中国多个近地轨道卫星星座计划也相继启动,且发展后势强劲。国内主要卫星星座运营方中,国企代表有中国卫星网络通信集团(简称“中国星网”)、航天科工等;民企代表有银河航天、长光卫星等(表2)。
表2 :国内主要卫星星座计划

2022年4月28日,中国星网成立。在此之前,其已勾画了“GW”星座计划,旨在打造中国“星链”(Starlink),探索国家主导构建巨型星座模式相对国外纯商业企业主导模式的优势。
成立之前,中国星网已以“GW”的代号,向国际电信联盟(ITU)递交了频谱分配档案。2020年11月9日,其申请被正式接收。2021年8月24日,其首批试验卫星“融合试验卫星01、02星”成功进入预定轨道,对关键技术进行在轨验证。
“GW”星座计划发射12992颗卫星,共包含2个子星座GW-A59与GW-2。其中,GW-A59子星座的卫星分布在600公里以下的极低轨道,GW-2子星座的卫星分布在1145公里的近地轨道,两组卫星的轨道倾角分布在30°-85°之间。
对比来看,美国SpaceX旗下的“星链”已经规划了4.2万颗卫星,大多分布在300-600公里的极低轨道,轨道倾角范围更加广阔,占据了更多超低轨道资源。因此,“GW”星座在规模与轨道分布上,与“星链”还有一定差距。
航天科工集团推出的“虹云计划”,计划发射156颗低轨卫星,构建一个星载宽带全球移动互联网络,实现网络无差别的全球覆盖。2018年12月,“虹云计划”首颗技术验证星成功发射,并且首次将毫米波相控阵技术应用于低轨宽带通信卫星。
航天科技集团推出的“鸿雁计划”,计划发射324颗低轨卫星,首颗试验卫星于2018年12月成功发射。
除国家统筹的“GW”星座之外,民企的星座计划也在建设当中。例如银河航天的“小蜘蛛网”计划。
吉利时空道宇公司自主研制的“吉利星座”也进展良好。2022年6月,吉利星座01组共9颗卫星利用长征二号丙火箭成功发射,这是中国商业航天公司首次在西昌卫星发射中心以“一箭九星”方式成功发射量产商业卫星。

这些计划的阶段性成功都证明了我国具备卫星低成本、批量研制以及组网运营能力。
长光卫星:遥感卫星龙头
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。
与北斗导航卫星,银河航天、吉利时空道宇研发的通信卫星相比,遥感卫星具有用途广泛、技术准入门槛低、制造成本低、发射成本低、无轨位限制等特点,因此也颇受创新型商业航天企业的青睐,具有较大的商业潜力。
遥感卫星领域的长光卫星,估值达到280亿元,是中国目前估值最高的商业航天独角兽。长光卫星成立于2014年,总部位于长春,是中国第一家商业遥感卫星公司,由中科院长春光学精密机械与物理研究所(简称“中科院长春光机所”)孵化。
长光卫星的核心技术在于实现了从“以载荷为核心”、到“载荷平台一体化”、再到“载荷平台相融合”的技术迭代,在增强数据获取能力,提升图像产品质量的同时,大幅度降低了卫星体积、重量,节约了卫星的研制和发射成本。
2015年10月,长光卫星研发的“吉林一号”首组四颗卫星成功发射,开创了中国自主研发商业高分遥感卫星的先河。截至目前,“吉林一号”卫星星座拥有在轨卫星72颗,涵盖视频、高分、宽幅、多光谱等多种光学遥感卫星,是当前全球最大的亚米级商业遥感卫星星座。
2020年11月,长光卫星宣布完成24.64亿元Pre-IPO轮融资,身后集结了中金资本、深创投、经纬中国、中科创星、科大讯飞、海通创新、普华资本、辰韬资本、中科院创投等一众投资机构。
从近5年卫星发射数据看,三类卫星(通信卫星、导航卫星、遥感卫星)中,中国遥感卫星发射最多,且占比呈现增长趋势。2021年,中国共发射航天器117个,其中遥感卫星61颗,仅次于美国86颗,占中国航天器研制发射总数的52.1%,占全球遥感卫星研制发射总数的31.9%,而2020年仅占全球遥感卫星发射总数的23.3%。