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零壹空间瞄准航天差异化市场,打造火箭专业化、产品体系完善的商业航天公司

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2021-10-12 14:55:45

航天领域,历来神秘,关乎一个国家的国防安全与国际地位。如今,为何会有众多民营企业布局航天领域?

从2020年4月,主播薇娅在其“淘宝”直播间里出售“快舟一号甲运载火箭发射服务”开始,逐渐拉近了大众与火箭之间的距离,并让商业火箭逐渐通过不同的方式走进大众视线。而近日,日本媒体报道称,汽车企业本田宣布涉足将人造卫星送上太空的小型火箭业务,将在2030年之前发射试飞火箭。 

航天领域,历来神秘,关乎一个国家的国防安全与国际地位。如今,为何会有众多民营企业布局航天领域? 

从国内环境来看,2014年以来,我国逐渐放开了对于民营航天企业的限制,相关政策陆续出台,不断鼓励民间资本从事运载火箭研制生产。在政策、技术、资本等多方因素的推动下,近十年来,我国商业航天赛道融资331起,披露融资额高达190.8亿元。可以说民营航天领域是一个前景非常广阔的“蓝海”。 

但每个商业火箭公司发展战略不尽相同,可以说是百花齐放,各有特点。面对越来越多的企业涌入商业航天这条赛道,谁能在赛道突出重围,并笑到最后?这要从企业的发展定位、技术水平、未来规划等方面综合考量。

民营火箭商业化之路:可靠、快速响应、低成本、小型化... ...

对于火箭发射行业,国家队与民营队有着不同的发展之路,从短期来看,民营企业的火箭发射发展方向是基于如何成功商业化而定位的。

在商业航天行业爆发式增长的今天,国内已有160家相关企业,从事发射服务的商业航天企 业有10余家,竞争激烈异常。然而,由于高投入和长周期是航天产业的特点,商业航天企业需要足够的资本支持。国内大部分民营企业还处于技术研发阶段,到实现持续盈利还需要一段证明时间, 且始终没有出现行之有效的商业模式,如何保证资金链正常成为巨大考验。 

此外,火箭研发是一个高经验壁垒的行业,起步晚、门槛高、投入高、周期长、需求迫切是国内民营航天公司共同的困境。尤其是在与“国家队”竞争下,民营商业航天如何找到属于自己的一条可行之路呢? 

有业内人士表示:“火箭研发、发射的商业化与国家早期的发展战略不同,全球范围内火箭制造与发射“远远无法满足卫星上天的需求”,商业航天是一个彻底的“需求市场”,因此,要想做到民营火箭商业化,首先要知道市场需求是什么,然后再执行落地,而不是仅从技术角度出发想如何落地,只要你有契合市场需求的产品,就不愁市场。”印证之下可以发现,SpaceX的发展也正是基于“需求市场”的方向而定位向前走的。 

近年来,随着全球低轨星座建设的热潮,亚马逊、三星、波音等科技巨头也相继披露星座计划,在卫星规划数量增长迅猛的背景下,也反而使得商业化火箭发射频次需求陡增。 

因此,在现阶段,全球火箭商业化所必须经历的是产业技术升级、成本压缩、客户个性化服务及产品周期缩短等过程。从全球知名火箭公司的发展特点来看,大多公司是以可靠、快速响应、低成本、小型化等特性为发展定位的。

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图片来源:中金公司研报(全球主要运载火箭的发射价格逐渐下降)

值得关注的是,从价格方面来看,现在国际上发射500公斤以下小型卫星,报价一般是每公斤3-5万美元,国内则是1.5-2万美元,而国内民营火箭公司零壹空间此前曾表示,他们的目标是做到1万美元以下。

而火箭商业化发展特性的理解,还要从火箭的分类维度来理解。

按照火箭规模划分,主要分为重型火箭、中型火箭和小型火箭。小型火箭主要用于运载如通信、遥感及部分导航卫星、组网的近地小卫星等,这部分需求也是目前火箭商业化需求市场的主力。而小型火箭的特点是操作灵活,多采用研发简单的固体发动机,普遍定位在近地轨道的发射方向上。这也是火箭商业化的的发展特性之一——“小型化”。 

按照发动机类型分类,可分为固体火箭和液体火箭。目前,由于在大直径固体火箭发动机研制上的长期投入,中国固体运载火箭正处在一个非常有利的态势:固体火箭的产能较高、人才团队完整、供应链完整而强大,质量合格、成本可控。因此,选择固体运载火箭可提供快速响应的发射服务,其可靠性也更高一些。这也可满足火箭商业化的“快速响应”、“低成本”和“可靠”三个特性。

综合来看,火箭毕竟是一种用来实施发射服务的工具,满足用户的需求才有其最根本的存在意义。因此,现阶段选择小型的固体发动运载火箭,可以让民营火箭企业更好的做到商业化落地。

国内民营小型火箭差异化发展

在主攻小型运载火箭业务的民营企业阵营中,零壹空间、星际荣耀和星河动力三家公司都已完成了火箭发射的任务,并确立了商业火箭的第一梯队地位。

按照进入民营火箭市场的时间来看,零壹空间自2015年成立以来始终专注于低成本小型运载器的研制、设计及总装,主营业务是为商用微小卫星等小型航天器提供专享发射服务;星际荣耀成立于2016年,从事固体运载火箭和液体可重复使用运载火箭的研发。2019年7月,星际荣耀自主研发的小型固体运载火箭成功发射,并创造多个“首次”;星河动力成立于2018年,定位于低成本商业火箭发射,产品比较聚焦,只做火箭——航天运输。 

经过研究,笔者发现零壹空间与另外两家公司在发展方向和产品技术定位有所不同。在发展思路和理念方面,零壹空间有着自己的差异化发展规划。概括来说,就是在航天领域用火箭技术垂直一体化的思路和设计理念进行发展,火箭总体、各核心分系统及零部件自研自造,实现火箭技术高可靠性、高速迭代的同时,降低火箭成本。

首先,从火箭研发及商业规划的整体来看,研制生产运载火箭是一项复杂的系统工程,从运载火箭总体结构,到火箭动力系统、结构系统、电气系统、地面装备系统等等,每一项直接影响着火箭发射的成败。因此,想要掌握火箭核心技术,必须进行火箭产业链垂直一体化布局。

而零壹空间是三家公司中唯一已全面完成从火箭总体设计到发动机、电子等核心分系统和关键技术垂直一体化的业务布局,并实现核心技术独立研发和自主可控的公司。目前已开拓零壹火箭、零壹电子、零壹动力三大技术领域,并成功研制了灵龙、望舒、玄鹊、玄珠、鸿鸣五大神兽产品,已搭建了完善的火箭技术产品体系。

具体来看,零壹空间主攻固体燃料的小火箭——灵龙一号系列火箭。灵龙一号系列运载火箭共包括3型火箭:灵龙一号甲、灵龙一号乙、灵龙一号丙。

此外,为了配合灵龙一号火箭的发射,零壹空间还研发了灵龙一号火箭的发射平台。 

该平台集火箭发射系统于一体,可以实现运输、发射相关箭体的功能,可实现快响发射、大范围机动,不但能满足民营商业火箭的发射需求,还能为应急发射提供服务。通过平台内部组件调节,发射平台可适用于现市场绝大部分直径小于或等于1.4m的运载火箭。

因此,可以从零壹空间的灵龙系列火箭中,看到其差异化的定位,高效运载、快响发射、智能测发、品质保障等特点,将有效满足中小型固体运载火箭快速增长的发射需求,填补卫星市场快速补网的需求缺口。 

在牌照和流程方面,零壹空间的专业化能力,让其获得了国内首张运载火箭发射牌照,也是国内最早拥有军工四证的民营火箭企业,为其产品在军工市场的进一步发展奠定了坚实的基础,且早在2017年12月,零壹空间就成为国内首家掌握固体火箭发动机核心技术的民营企业。

在市场认可度方面,民营火箭企业正处于政府、高校、资本、产业、多行业的多种资源的交叉点,融资超过10亿元,对这些资源以不同比例、不同组合的模式,形成多种多样的结果,达到对企业的利益最大化,同样这也是市场对公司产品的高度认可的表现。

具体来看,零壹空间的多项产品参与了多项国家级重大战略工程。并且,公司已服务40家卫星客户、100余家军工企业客户,其中涵盖航空航天、兵器兵装、核工业、船舶等十大军工集团所下属的相关院所、企业,公司的产品与服务均得到客户的高度认可。

商业火箭公司产业化的基础——总装厂房

在商业火箭这个巨大的蓝海市场中,民营火箭企业需要迅速建立自己的竞争壁垒,尤其在某些关键技术领域要努力以绝对优势超过其他竞争对手。在各家企业的发展模式中,一定是打造属于自己的专业化护城河,并以此作为公司各项发展规划的“火箭推动器”, 不断提升企业在行业混战中的核心竞争力。

随着商业航天不断发展,行业内民营企业对自建总装厂房的需求越来越迫切,在有了技术护城河后,只有拥有了自己的总装厂房,才能给商业火箭技术研发和产品化提供生产保障,商业火箭公司才能真正进入技术迭代与产业化商业化阶段。

业内人士表示,对于民营火箭行业来说,除了单项技术和产品的研发设计以外,火箭研制和发射还面临着生产质量控制问题,因此,火箭研制的生产保障设施成为了商业火箭公司产业化的基础。而在火箭的生产保障方面,总装厂房是火箭大规模商业化生产的基础保障,可以避免研制与生产中存在的脱节风险。 

此外,拥有总装厂房也意味着企业在深化专业化技术标签的基础之上,再增强企业生命力。

从全球来看,最领先的SpaceX和蓝色起源都拥有自己的总装厂房。SpaceX拥有52000平研发总部和总装基地,蓝色起源投资2亿美元建造70000平火箭生产工厂。而国内的商业火箭头部企业中,目前只有蓝箭航天和零壹空间拥有已建成投产的总装厂房。 

此外,头部企业中,星河动力在今年3月宣布自建厂房即将交付使用,但目前具体情况还未披露;星际荣耀在今年9月宣布火箭总装总测基地落户北京大兴区,预计2022年交付使用。

值得关注的是,零壹空间的总装基地一期是在2020年3月建设完毕并正式投产的,选址于重庆两江新区龙兴工业园区,该基地当时也成为了国内首个民营商业火箭智能总装制造基地,可进行火箭的各个关键部件和系统测试以及全箭及卫星的装配和验证。 

在今年5月,零壹空间再宣布火箭智能总装制造基地二期正式开建,选址也在重庆两江新区。基地建成后可满足年产值3-5亿元火箭制造及保障装备的生产及总装总测,预计今年年底完工并投入使用。基地二期建成后,将为零壹空间创新火箭技术、深耕产业链提供有力保障。 

可靠性和高成功率是一切技术创新的前提条件

高可靠性是航天领域的重要要求,商业航天也是航天,因此商业火箭公司也需要对可靠性予以充分的重视。一个成本上千万的火箭,如果发射失败,可能前期所有投入都将付之一炬,且后续保费还将大幅增加,从而导致发射成本剧增。因此,商业航天公司更应注重产品质量,提升可靠性达到提升技术与产品可靠度、 增加成功子样数的目的。

2021年8月3日,曾开创民营火箭入轨先河的双曲线一号商业运载火箭,其第三发火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,但此后火箭飞行异常,箭身搭载的卫星在分离后未能正常入轨,本次飞行试验失利。而这却是星际荣耀继今年2月发射失败后的第二次失利,年内两连败的经历,也让行业内外越来越意识到可靠性和高成功率才是一切技术创新的前提条件。

在这方面,零壹空间一直坚守的原则是成功率和创新保证一个,绝对不能牺牲成功率。而零壹空间的产品技术也一直是不以牺牲产品质量为前提条件,不断进行技术的迭代升级,降低研制与管理成本,进而实现低成本与高可靠性两者间的平衡。

2018年5月,零壹空间发射了中国第一枚民营自研商业火箭,这也是央视认证的民间首发。迄今为止已经完成了4次火箭发射,并且战略布局液体火箭的研发。在这4次火箭发射过程中,零壹空间持续技术迭代,实现了多个行业唯一。最新一次发射是在2021年2月,其自主研发的OS-X6B新型智能亚轨道火箭在西北某发射场成功发射。 

飞往太空的路并不平坦,但对于中国民营航天业来说,这条路也是通往未来与无限可能的路。而在这条路上,国内民营企业也要不断通过提高自身技术、建设技术高壁垒护城河、适应市场发展等方式突出重围。

 


网站编辑: 郭靖

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