东方空间姚颂:追赶马斯克,要集全国之力!

东方空间姚颂:追赶马斯克,要集全国之力!
2024年06月26日 15:27 正和岛标准

共学大会上,姚颂以“中国商业航天赶超之路的探索”为题,做了一场精彩演讲,他客观分析了中国商业航天与马斯克的SpaceX之间的差距,并为中国赶超SpaceX提供了具体路径。

姚颂判断,集全国之力,中国商业航天赶上SpaceX,可能需要花5-10年。

以下为本次演讲内容精编,希望对你有所启发。

口 述:姚颂 东方空间联合创始人、联席CEO

编 辑:米丽萍

来 源:正和岛(ID:zhenghedao)

为什么航天一定要商业化?

我最开始学的不是航天,而是电子工程,当我从一名科技创业者逐渐走向航天产业时,对这个行业有了一个更为宏观的、商业视角的理解。

讲到商业航天,很多人都会困惑:它到底能不能商业化?这不是一个国家做科研探索的行业吗?商业航天是不是一个陷阱?

就像当年美国提出“星球大战”计划,让前苏联投入很多资金进入航天发展的军备竞赛之中,结果间接拖慢了整个前苏联的经济发展。

这个时代,变化非常大。

航天的发展速度曾经是非常快的,1903年莱特兄弟的“飞行者一号”首次飞上天空,这叫航空,飞跃超过大气层的地方才叫航天。

没想到仅隔几十年,1957年人类的第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号飞上太空,又没隔多少年,在1969年登陆月球。现在国家的航天遗产还在沿用很多上世纪60年代的核心材料和技术。

当年的航天发展有一个问题是在1962、1963年左右,美国投入阿波罗计划月预算超过3%,甚至有两年超过4%,而全中国一般投入科学技术研发的公共支出大概在2%、3%左右,意味着那几年阿波罗计划一个项目拿到的联邦预算超过这几年中国在整个科学技术方面的支出。

在冷战结束后,美国也发现靠原来的大规模投入去支持航天的发展已经不可持续,慢慢地给NASA的投入减少了,特别烧钱的航天飞机也逐渐退役。

在2000年前后可以用很低的成本把NASA原来的专利、火箭设计图纸、发动机设计图纸买过来,聘请NASA技术的专家们到商业公司来。

2000年亚马逊的创始人贝索斯成立了他的火箭公司,2002年马斯克成立了SpaceX。在经历三次发射失败后,SpaceX终于发射成功猎鹰一号,后来做猎鹰九号,到今天为止迭代了五六个小的版本,运载能力从最开始的13吨到现在23吨。

6月初星舰第四次试射取得成功,不仅把模拟载荷送入太空,并且底下的助推器端都成功软着陆。可以说,没有SpaceX的发展,整个商业航天行业在全球范围内都不会存在。

从根本上来讲,航天一定要商业化,也能够商业化。

很多商业机会是不可再生的逻辑,比如早几年的矿产行业,有很多矿产资源的城市过得比较舒服;再比如过去十几年的房地产,核心的不可再生资源是优质地段的土地资源。

还有互联网,过去十几年迅猛发展,我们的移动互联网网民从零一直爬到去年底的10.92亿。这两年开始停滞,因为每个人每天平均玩手机的时间有限,我们只能在用户有限的每天几十亿个小时里面卷起来,互联网公司也从疯狂招人转向注意自己的利润和运营效率。

对于空间来说,大家想象中空间是无穷大的,但实际上非常有限。做卫星互联网,或者拍一些高清的图片,一定是卫星离地球越近越好。

光速是有限制的,如果把卫星摆到地球同步轨道(3.6万公里),一来一回,几百毫秒的延迟过去了,更不用说卫星离地球太远的时候发射功率特别高。

最好的就是离地球200-1500公里以内的轨道,有人算过,1000公里以内全人类大概能放6万-7万颗卫星。

大家觉得宇宙很大,怎么就放这么一点?我们的卫星运行在7.9公里/秒的第一宇宙速度,为了避免发生碰撞,如果卫星受到扰动,未来一年有万分之一的碰撞概率,就必须强制变轨。

基于很多基本规则,1000公里以内放六七万颗卫星,2000公里大概放17.5万颗卫星。1500公里往上有一个特殊的电离层不适合放卫星,大概1500公里以内放10万个卫星到头了。

听着挺多的,但是三四年前马斯克提出来在1000公里以内放4.2万颗卫星,大家一下子感到这个资源不够用了,他一家公司要拿走六七成的资源。

假设北京、上海所有环线里的土地供给都已经被拿走,没有新的地产项目以后,地产价格肯定下不来,空间资源也变得非常重要。

人们为什么觉得航天只能做科研?因为成本太高了。回到上世纪八九十年代,当时摩托罗拉尝试著名的“铱星计划”,布局全球的通信网络,但一投入运营马上就破产了。因为那时候卫星只能打电话,况且发射和制造的成本也很高。

今天马斯克把过去十年的火箭发射成本降到原来的20%,卫星制造的成本降到原来的1/10,他的星链每月收99美金,去年就实现了82亿美金的营收,其中42亿美金来自于星链服务,并且已经有净利润了。

从历史大潮来看,航天这件事情一定要走向降低成本,并投入民用领域,技术已经能够实现盈利,商业模式也非常清晰,我们做火箭发射其实就是“顺丰快递”“德邦物流”,帮人运货而已。

一般来说,从北京到上海运货一公斤几块钱,现在从地面运到天上一公斤几万块钱,还在不断降价。

我还有一个观察,原来中国有一个很大的行业叫做安防行业,有海康威视、大华等很多企业,每年全国的市场规模在大几千亿到万亿左右。

遥感卫星不就是把摄像头搬到天上去了吗?五年前,大家觉得遥感卫星的成像分辨率相对较低,拍照不够清晰,且拍摄频率较低,一年只能对同一地点拍摄一次照片;现在的遥感卫星已经能实现0.5米的高精度分辨率,一周对一个地方拍一张照,很多卫星公司已经实现了视频拍摄。

卫星互联网正在进一步成熟,头上有卫星,拍视频能随时随地往下回传,这就像是把安防摄像头搬到了天上去,很多新的商业模式又会诞生。我认为这个行业走向商业化,一定是大势所趋,而且一定是有利可图的。

中国商业航天与SpaceX差距有多大?

坦率讲,中国发展商业航天的历程非常艰辛,迄今为止也就十年左右,我们和SpaceX的差距非常大,但在中央政策的牵引下正快速追赶。

不管是国际商业航天整体的发展,还是来自于SpaceX可回收火箭发射能力和成本上的竞争压力,2014年国务院出台了60号文,第一次允许民营资本和民营企业进入到空间基础设施建设领域。

随后很多年间,国家发改委、财政部、国防科工局、国家航天局出台了很多专项政策,2022年底二十大把航天强国写进未来五个大的方向,去年中央经济工作会议和今年的两会把航空航天、低空经济、生物制造一起写入新质生产力的三个重要方向。

商业航天这个赛道,有一些高门槛的基础核心技术,其工程系统难度很大,导致市场竞争的基底没那么大,无法支撑上层应用的开发。

航天最底层的是发射场,需要有足够多的发射塔、发射场来发射火箭。然后是火箭,类似于芯片行业的光刻机,也是复杂系统工程,支撑所有上层应用生产的基石,有了火箭才能把卫星发上去,有了卫星才能去组网拍照,有了卫星互联和更多的卫星图像和视频才能推动大众文娱服务。

中国最强的在应用侧,比如华为,把海事卫星电话集成到手机里拓展很多新的应用,但是越往底层走,投入越大,周期会非常长,技术难度很高,而且总体市场规模不那么大的地方,还有一定的技术落后。

举几个具体的例子,发射场是一个看起来特别吃力不讨好的活,一个基建的活,我们跟美国有差距吗?有,还挺大的,比如美国的卡纳维拉尔角,一个角上修了40个发射塔架,假如我们一个岛上修40多个发射塔架,我们的火箭发射就不愁。

马斯克的SpaceX有六个发射塔架,全中国所有的发射塔远远低于美国卡纳维拉尔角的发射塔数量。中国今年的目标是发射100枚火箭,已经把我们的很多基础设施用得非常饱满了。

要解决发射塔等基建匮乏问题,需要政府的相关投入,像我们的火箭用船做海上发射,得益于山东省政府和烟台政府与太原卫星发射基地合作,发射时根据它的发射轨道把这个船拉到离岸很远的地方找到最优的发射轨道进行发射。

文昌卫星发射基地外新修了海南国际商业发射中心,有两个火箭发射塔架,七八月份进行首发卫星互联网的发射。浙江省的“十四五”写了在象山修商业发射中心,近期得到很好的政策支持。

想要追赶,中国更多的是要依赖政府的放开(政策),以及国家和政府的投入。

除此之外,差距较大的还有卫星。5月10号,马斯克在过去三年多已经发了将近6400颗星链卫星,在轨服务正式运行的还有5300多颗,覆盖了全球。

全中国去年发射了67次火箭,总发射卫星和空间站等202吨,整个SpaceX去年发射了96次火箭,总运载吨位有统计是1180吨,一家企业发射的总能力超过了全中国,这是最紧缺的核心基础能力之一。

2024年政策解锁之后,火箭行业也是整个政策最为鼓励的方向,这个行业经历了好几个大的阶段,从2014年到2019年整个行业处于早期摸索的阶段,那个阶段并没有市场需求,政策并不明朗,主要投资方还是一些美元基金,更多讲究创新。

2019、2020年卫星互联网列为新基建,星河动力、东方空间、中科宇航等很多企业诞生,更关注运载的可靠性,不管国家的卫星互联网还是上海的卫星互联网纷纷招标进入到实际的实施阶段,先相信再看见已经切换到先看见再相信的阶段。

猎鹰九号最近改进型是22.8吨的运载能力,回收有18.5吨左右的运载能力,国内我们这些商业火箭一字排开,从最开始首飞成功的星际荣耀的双曲线一号,200多公斤的运载能力,到最近首飞成功我们开发的引力一号,整体运载能力跟SpaceX还有非常大的差距,最大的引力一号不过是猎鹰九号的1/3运载能力。

火箭行业是火箭越大发射的成本越低,这个很好理解,大卡车运货比面包车单位价格更低,很多成本需要吨位进行摊薄,我们做到国内商业发射最低的成本,比马斯克基础成本还是贵好几倍,差距还是很大。

各家公司正在以不同的形式进行追赶,有进行小型火箭快捷响应发射,专门面向科研实验卫星或者快速响应的领域。

比如我们先以全球最大的固体火箭来入局,我的想法是火箭本身就是一个运载工具,首先要把它进行产品化,能够把成本降下来,再逐步考虑创新的技术路线。

我一直比喻,我们先做一个增程式的汽车,再做一个纯电汽车,引力一号在今年首飞已经做到中国运载能力最大,并且商业报价最便宜,后续按猎鹰九号的思路做可回收的大型液体火箭。

其它公司采用不同的技术路线,天兵科技今年年底首飞“天龙三号”,采用和猎鹰九号类似的技术路线,蓝箭航天则放弃了液氧煤油,做的是甲烷运载火箭。

预测3年左右各家的火箭能达到猎鹰九号的运输能力,2030年左右几家公司的大型火箭加起来能够追得上SpaceX的发射能力。

赶超马斯克,要集全国之力

除了技术本身,这个行业有非常多新的要素要去考虑。

第一个就是商业效率,原来我们很多发射去酒泉、文昌,考虑战略安全和人员安全等因素,现在中国经济以东部沿海最为发达,物流交通也最方便,我们的整个航天如果要像马斯克一样一年发96次火箭,需要商业航天企业从研发到生产到物流整个链条的效率进行大幅度提升。

东方空间研发在北京,总部在烟台,发射在烟台和文昌,将逐步在沿海进行布局,比如发动机放在无锡,这是一个思路,提升全产业链的效率。

第二个思路,你一定要让航天这个产业跟普通民众的生活更多地结合起来,能够通过各种商业方式去提高毛利率,提高收入来源,而不是仅仅局限在单纯的技术本身。

比如今年1月11日,我们的引力一号首飞,我比较自豪的是我们是第一个做发射直播的商业火箭公司,线上有7000万人次。

我们的海澜之家号冠名非常轰动,网上出现了“海澜之家,男人的火箭”“穿海澜之家,做引力男人”等各种各样的段子,海澜之家已经决定第二发火箭继续与我们合作。

我们还邀请“水木年华”等乐队组合到现场去,在现场有5700人进行了观礼,是中国目前为止规模最大的一次火箭发射公开观礼活动。我们希望这项活动不再那么神秘而神圣,它也能贴近生活,变成嘉年华,变成大家能够参与旅游的事件。

去年底和今年初,天仪研究院和影视飓风合作了把摄像头搬到太空去,把粉丝的名字在iPad上显示,拍了传回来,这是非常有意思的合作,影响力很大。

此外,蓝箭航天和泡泡玛特合作了手办产品,给行业拓展了很多新的思路。希望跟在座的各位企业家和岛亲们探索各种各样有意思的合作方式,只有你想不到的,没有做不到的。

我们集全中国之力,不管国家、社会、民营企业还是国有企业,全部加起来,可能要花5-10年时间,才能够让整个中国商业航天赶上SpaceX的能力。

2021年4月份国家成立了副部级央企做国家的卫星互联网,2022年底放开上海垣信“G60星链”做新的卫星互联网,再进一步放开包括银河航天等民营卫星互联网,去年上海10月份出台了商业航天三年行动计划,提到千帆卫星星座。

原来大家觉得航天很神秘,因为是高保密的行业,很多技术是封闭的,但在过去40多年,中国民营经济和制造业发展很大,我们成为世界工厂,有很多其它行业的能力实际上是可以被应用到航天领域的。

我们的火箭发射船原版就是做海上风机安装的,风机风电的塔桶比火箭粗、比火箭长、比火箭重,相关的很多装备,各种运输生产的装备实际可以被应用到火箭行业。

再包括火箭的核心柱箱燃料的罐罐,跟槽罐车和铁路运输罐车在一定程度上有技术的共同之处。大量的民用技术,包括高性能的芯片、无线通信、各种制造业,相信里面有非常多的精华能够纳入到整个航天之中来。

最后做一个总结,大家可以看到过去航天产业已经从纯粹面向科研,到现在探索性地发展让成本下降,各个国家把这方面的技术真正投入到民用进行商业化,已经进入到商业的全新阶段。

但是到了今天我们确实看到,SpaceX起步很早,并且有马斯克这样一位非常疯狂的企业家领航,它已经是一个领先于时代的企业,一家企业可能能够达到全球运载能力的80%以上。

要去追赶它,不仅要有国家层面大的政策牵引,还要在全社会层面有更多的产业投资,更多的合作,我们才有机会去赶超它们。

希望我们能在5-10年内集全社会之力赶上马斯克,在10-15年内超过他,在20-30年内将航天发射、太空旅行的成本下降到普通人也能有机会去享受的水平。

希望大家共同努力,让中国商业航天赶超SpaceX。

谢谢大家!

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