原民輝 劉悅(北京空間科技信息研究所)
從最近10年的發(fā)展態(tài)勢來看,世界航天產業(yè)長期保持穩(wěn)定增長,商業(yè)航天已經成為世界航天產業(yè)的主要構成和主導力量。隨著低成本進入空間技術和低成本利用空間技術快速發(fā)展,航天產品與服務逐漸從政府高端用戶向大眾消費市場傾斜。商業(yè)資本紛紛涌向航天領域,帶動大量技術和資源進入航天領域,商業(yè)航天整體向低成本、多樣化、規(guī)?;较虬l(fā)展,技術更迭更快,創(chuàng)新效率更高,為全球航天產業(yè)發(fā)展注入新活力。
全球航天產業(yè)延續(xù)繁榮勢頭,產業(yè)收入創(chuàng)歷史新高
2017年全球航天產業(yè)持續(xù)增長,繼續(xù)延續(xù)繁榮勢頭,產業(yè)數(shù)據(jù)增長至歷史最高水平,總額達到3835億美元,略高于之前2016年的最高紀錄3293.1億美元,自2015年出現(xiàn)短暫下跌(3230億美元)之后連續(xù)兩年保持上升勢頭。
從整體上看,2017年全球政府航天預算與商業(yè)市場收入之比從前些年的1∶3下降至1∶4。政府出資占2017年航天產業(yè)收入的19.9%,比2016年的23.2%有所下降。2017年,美國政府航天預算為433.4億美元,比2016年的444.4億美元,降低了2%。2017年其他國家政府航天預算總額為328.5億美元,比2016年的319.8億美元增長了3%。
2006-2017年全球航天產業(yè)收入數(shù)據(jù)
2017年全球航天產業(yè)收入構成
近年來,隨著航天產業(yè)的發(fā)展及技術門檻的降低,投資界對于產業(yè)前景持樂觀態(tài)度:高盛公司認為,航天產業(yè)有“長遠而持久的機遇”;摩根史丹利公司(Morgan Stanley) 預 測, 到2040年, 世界航天產業(yè)規(guī)模將增至1.1萬億美元;美銀-美林銀行(Bank of America Merrill Lynch)則更為樂觀,預測到2045年,世界航天產業(yè)規(guī)模將為2.7萬億美元,年均增長率從過去10年的4.3%增至7.5%。
2017年商業(yè)資本對初創(chuàng)航天企業(yè)的投資總額比2016年略有下降,但獲得投資的公司數(shù)量則有所增長,反映出投資更為理性。在2016年歷史性地突破28.322億美元之后,2017年投資者對于初創(chuàng)航天投資略有縮減,降至25億美元,比2016年減少16%。這主要是因為2017年與過去兩年不同,未能有單筆超過10億美元的投資,但獲得投資的初創(chuàng)企業(yè)數(shù)量增至73家,比2016年增加了約1/3。
在大量商業(yè)資金的支持下,初創(chuàng)航天企業(yè)迅猛發(fā)展。從發(fā)展數(shù)量看,新成立的初創(chuàng)航天企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加,2000—2017年,全球共有約180家初創(chuàng)航天企業(yè)在天使投資和風險投資的支持下成立,并于近5年開始呈加速發(fā)展態(tài)勢,從2000年左右年均成立4家初創(chuàng)企業(yè),增至近4年年均成立19家初創(chuàng)企業(yè)。從發(fā)展體量看,初創(chuàng)航天企業(yè)快速成長為行業(yè)“巨頭”,如SpaceX公司已成為世界航天發(fā)射市場的重要力量,未來有潛力成為行業(yè)“新貴”的公司還包括行星公司(Planet)、火箭實驗室公司(Rocket Lab)和一網(wǎng)公司(OneWeb)等。
2000-2017年全球初創(chuàng)航天企業(yè)成立數(shù)量增長情況
2017年衛(wèi)星產業(yè)四大領域收入分布(單位:美元)
2017年,全球衛(wèi)星產業(yè)收入為2686億美元,同比增長3%,增速低于全球經濟增長速率(3.5%)。其中制造業(yè)收入在衛(wèi)星產業(yè)總收入中所占份額為5.8%,收入155億美元,相比2016年增長了10%;發(fā)射服務業(yè)收入同比降低了16%,在衛(wèi)星產業(yè)總收入中所占的份額只有1.7%,相比2016年55億美元的發(fā)射收入有所減少;衛(wèi)星服務業(yè)收入相比2016年增長了1%,雖然在衛(wèi)星產業(yè)總收入中所占份額仍然最高,為47.9%,但相比2015年61%的份額和2016年49%的份額,連續(xù)兩年有所減少;地面設備制造業(yè)收入的增長率為5.6%,在衛(wèi)星產業(yè)總收入中所占的份額為44.6%,2016年和2015年所占的份額分別為43.5%和28%,其中大眾消費設備、網(wǎng)絡設備、GNSS設備的收入依然保持平穩(wěn)增長態(tài)勢。
在通信衛(wèi)星制造領域,2017年,全球共成功發(fā)射77顆通信衛(wèi)星,其中商業(yè)衛(wèi)星65顆,占比達84.5%;高通量衛(wèi)星發(fā)射11顆,均為靜止軌道衛(wèi)星。2017年衛(wèi)訊-2(Viasat-2)衛(wèi)星的成功發(fā)射再次刷新全球在軌衛(wèi)星單星容量記錄300Gbit/s;“下一代銥星”(Iridium NEXT)星座完成4批次共計40顆衛(wèi)星發(fā)射,推進星座換代升級;空客防務與航天公司(ADS)全電推進平臺首發(fā)星歐洲通信衛(wèi)星-172B(Eutelsat-172B)任務取得成功,采用帶機械臂的SPT-140b大推力霍爾推力器,4個月即完成入軌,創(chuàng)造電推進衛(wèi)星入軌最快速度。在通信運營服務領域,傳統(tǒng)衛(wèi)星直播業(yè)務和固定通信業(yè)務仍為市場主體,但日趨飽和,未來通信衛(wèi)星市場重點在于偏遠地區(qū)網(wǎng)絡填隙,海事航空移動網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)接入。
2004-2020年全球GEO HTS衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量
在對地觀測衛(wèi)星制造領域,2017年全球共進行對地觀測衛(wèi)星發(fā)射31次,成功發(fā)射衛(wèi)星233顆,其中商業(yè)對地觀測衛(wèi)星為191顆,全部為微小型衛(wèi)星。新一代成像衛(wèi)星以高空間分辨率、高時間分辨率的大衛(wèi)星為主,并配合以小衛(wèi)星星座,以綜合提高重訪能力,例如美國規(guī)劃發(fā)展的世界觀測軍團(WorldView Legion),采用大小衛(wèi)星星座發(fā)展模式,分辨率為0.35~0.5m,并實現(xiàn)20min重訪。在衛(wèi)星運營服務領域,普遍加強星上海量數(shù)據(jù)的處理和大量衛(wèi)星的運管,未來對地觀測衛(wèi)星向綜合智能化方向發(fā)展,致力于精致化的產品增值應用。
在導航衛(wèi)星制造領域,2017年全球共進行導航衛(wèi)星發(fā)射7次,成功6次,成功發(fā)射導航衛(wèi)星10顆,與衛(wèi)星通信與遙感產業(yè)不同,導航衛(wèi)星系統(tǒng)主要由政府運營,系統(tǒng)免費向大眾應用開放。在衛(wèi)星導航服務領域,系統(tǒng)應用和終端設備制造與地面通信設備制造、移動互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)高度融合,衛(wèi)星導航系統(tǒng)所提供的海量定位信息是構建移動地理信息系統(tǒng)的基礎,其利用大數(shù)據(jù)技術與多個服務行業(yè)實現(xiàn)深度融合,可挖掘出巨大經濟價值,導航大數(shù)據(jù)應用前景廣闊。
隨著商業(yè)航天的快速發(fā)展,也推動了新興領域和市場的發(fā)展。在空間運輸領域,出現(xiàn)了美國太空探索技術公司(SpaceX)這樣的“獨角獸”,其技術創(chuàng)新能力和產品服務均走在世界前列,同時也帶動了太空旅游、空間設施和資源的商業(yè)應用等新興領域的發(fā)展。目前,這些領域仍然處于發(fā)展的初級階段,有些項目仍然在“炒概念”或是初期研發(fā),雖然資本市場予以高度關注,但能夠真正引爆市場的商業(yè)模式尚不清晰,面向大眾的服務尚未落地,發(fā)展前景仍需觀察。
為應對商業(yè)航天的快速發(fā)展,傳統(tǒng)衛(wèi)星制造企業(yè)和運營商也在積極準備:一方面儲備發(fā)展3D打印、智能制造等關鍵技術,降低部組件研制成本和組裝周期,例如洛馬公司(Lockheed Martin)利用VR工具糾正衛(wèi)星研制失誤,空客防務與航天公司利用協(xié)作機器人,實現(xiàn)1日3星出廠;另一方面提升平臺柔性,滿足各類市場需求,例如,洛馬公司發(fā)布全新產品型譜,滿足多類軌道、大范圍功率的衛(wèi)星,可用于研制通信、導航、遙感等多種衛(wèi)星類型;軌道—ATK公司基于星-3平臺研制的“無人延壽飛行器”(MEV),可用于提供在軌延壽服務,進一步開拓市場。
產業(yè)鏈上下游的融合發(fā)展是另一大趨勢,在對地觀測衛(wèi)星領域體現(xiàn)的尤為明顯。傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星運營商一方面重視增值服務和增值產品的研發(fā),例如MDA公司基于雷達衛(wèi)星數(shù)據(jù)開發(fā)了“藍鷹”(Bluehawk)產品,用于艦船監(jiān)視,向產業(yè)鏈下游拓展;開發(fā)了“油跟蹤者”(Oil tracker),致力于海上溢油事件的快速響應;另一方面,對地觀測衛(wèi)星企業(yè)也高度重視其他領域先進技術融合發(fā)展,將人工智能技術用于對地觀測衛(wèi)星應用,開發(fā)了零售商利潤預測、農作物產量預測、石油產品預測、經濟活動預測等對地觀測增值產品,提供定制化解決方案。
除了自身的技術優(yōu)勢,傳統(tǒng)航天企業(yè)利用自身強大的資本優(yōu)勢,通過對有特色的中小商業(yè)企業(yè)和團隊的收購、投資等資本運作方式,實現(xiàn)“強者恒強”。例如,2017年,加拿大麥克唐納·德特威勒聯(lián)合公司(MDA)完成對美國數(shù)字地球公司(Digital Globe)的收購,新公司將成為光學與雷達衛(wèi)星系統(tǒng)兼?zhèn)?,集衛(wèi)星制造、地面站制造、衛(wèi)星運營與服務于一體,成為遙感領域新的“巨無霸”;2016年,洛馬公司劃撥1億美元成立技術投資團隊,專門投資初創(chuàng)航天企業(yè)和有前景的先進技術,鞏固未來的領導地位。
從國內外發(fā)展形勢和前景來看,商業(yè)航天的快速發(fā)展是我國傳統(tǒng)航天企業(yè)轉型升級的重要契機。從短期來看,是自身應對競爭挑戰(zhàn)、滿足競爭性采購與空間基礎設施建設要求的重要手段;從中期來看,是實現(xiàn)盈利點轉換與產業(yè)把握能力提升的重要抓手;從遠期來看,是推動在智能互聯(lián)時代形成戰(zhàn)略主導權的重要途徑,能否抓住智能萬物互聯(lián)和全面深化改革時代的航天機會,對于今后發(fā)展至關重要。
從發(fā)展現(xiàn)狀來看,我國傳統(tǒng)航天企業(yè)的用戶大部分還是政府或軍方,業(yè)務也不是完全的市場商業(yè)化行為,資金基本來自政府或軍方訂單的支付,科研生產組織管理模式相對固定,產品服務模式較為單一,盈利基本以交易結束即告完成。未來要實現(xiàn)完全的商業(yè)化發(fā)展,必須積極借鑒國外企業(yè)發(fā)展策略,突破現(xiàn)有模式,積極引入3D打印和人工智能等未來技術,提高產品服務能力,提升市場競爭力。
從發(fā)展方向來看,我國傳統(tǒng)航天企業(yè)應在產業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)發(fā)力,以用戶為重點,以重點行業(yè)垂直滲透為核心,培育端到端的產業(yè)鏈縱向能力。在通信衛(wèi)星領域,優(yōu)先發(fā)展,加大開拓力度,以系統(tǒng)規(guī)劃為牽引,全面推動全產業(yè)鏈的構造;在遙感衛(wèi)星領域,持續(xù)優(yōu)化布局,推動提升與應用的耦合;在導航衛(wèi)星領域,持續(xù)觀察,尋找良好機會投資小企業(yè)。與此同時,明確自身技術研發(fā)的使命與任務,構建系統(tǒng)、結構、產品、技術的完整鏈條,加快研究和推進實施商業(yè)航天試點項目,搶占市場先機,形成核心優(yōu)勢,帶動整體發(fā)展。