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Rocket Lab迎來商業時刻!但商業火箭市場到底有多大?

經過數不清多少次的推遲之後,Rocket Lab 的第一次商業發射終於成功了!

圖丨“電子號”火箭發射升空(來源:Rocket Lab)

北京時間 2018 年 11 月 11 日 11 點 50 分,全球知名的商業火箭公司 Rocket Lab 在位於紐西蘭瑪希亞半島的發射場成功完成了其第三次發射、也是第一次正式的商業發射任務,將 Spire Global 公司、Tyvak Nano-Satellite Systems 公司、Fleet Space Technologies 公司 和 Irvine CubeSat STEM 項目等的共計 7 顆衛星送入太空,約 1 個小時後衛星入軌。這次發射完成之後,等待它的還有 12 月份的 NASA ELaNa XIX 項目 11 顆小型研究衛星的發射任務以及明年的 16 次發射任務。

(來源:Rocket Lab)

Rocket Lab 迎來“商業時刻”!

在創業者輩出的太空創業領域,為何名不見經傳的紐西蘭公司 Rocket Lab 可以做到業內聞名,除了有美國方面的合作之外,其自身的內功也是修煉的比較深厚。在依靠技術進步來提高效率這方面,Rocket Lab 是一個很具有代表性的例子。

或許是為了迎合市場的“火熱”概念,或許是迎來了技術集中突破的一個關鍵節點,亦或許的確是有深謀遠慮的考量。總之,Rocket Lab 的“電子號”(Electron)火箭用上了一大批此前也許常見但沒有得到很好展示的新技術、新材料,最終打造出了一枚使人眼前一亮的夢幻火箭。

圖丨碳纖維箭體(來源:Rocket Lab)

首先,在火箭外殼材料的選擇上,近些年來一直被工業界推崇的碳纖維成了“電子號”火箭內外結構的主要用材,這種做法的好處是可以大大減輕火箭的整體重量。用碳纖維材料製造的火箭整流罩全重僅有 30 公斤,這對於要將貨物送上太空、“斤斤計較”的運載火箭來說可以說是非常重要的躍升。

其次,在動力的選擇上,“電子號”火箭依舊選擇了液氧煤油火箭發動機“盧瑟福”,但通過借鑒 SapceX 的成功經驗,“電子號”火箭的一級九台發動機和二級一台發動機都選擇了相同的型號,即通用化的設計理念,唯一不同的只是噴管擴張比不同。

圖丨一級九台發動機(來源:Rocket Lab)

而且,之所以會被命名為“電子號”,就在於其獨具匠心的採用了電動機驅動發動機渦輪,替代了傳統的燃氣驅動方式,取消了燃氣發生器、渦輪及大量管路閥門,簡化了結構部件,減少了燃料的攜帶量。通過採用鋰聚合物電池組,一級發動機的 18 台電動機可以輸出 1 兆瓦(MW)的電功率,將渦輪泵效率提高了接近一倍,托舉起起飛品質 10.5 噸的“電子號”火箭。

除此之外,在製造方面,最被津津樂道的 3D 列印技術也被 Rocket Lab 發揮到了極致,“電子號”火箭的發動機艙、噴油器、渦輪分子泵和主推進劑閥門都是 3D 列印的,在減輕重量的同時還保持了結構強度。更重要的是,在規模化生產到來的時候,3D 列印技術可以保證 Rocket Lab 每 72 小時就列印一台“盧瑟福”發動機,不到一周的時間就製造一枚火箭。

(來源:Rocket Lab)

雖然,Rocket Lab 公司目前 500 公里太陽同步軌道 150 公斤載荷的總報價為 490 萬美元,看起來的確不具備什麽競爭力,畢竟航天科工的“快舟”系列已經對外宣稱是每公斤 1 萬美元甚至更低。但誰都不能保證待火箭得以大批量生產之後,規模經濟會將產品的價格降到多低。

“誘人的蛋糕”到底有多大?

一直以來,大眾對於商業航天的概念還僅僅停留在是將航天產業商業化的一種操作,與尋常的商業行為無異。但想要真正了解這一市場的潛力和發展前景,還需要從具體的細分市場構成和過去幾年的產值增長看起,抽絲剝繭般的梳理清這一被相當多投資人和創業者看好的“藍海”市場。

圖丨SpaceX 帶來了一種“認知偏差”(來源:SpaceX)

首先,商業航天也是執行傳統的航天活動,覆蓋的領域主要包括運載火箭、人造地球衛星、載人航天、太空站以及深空探測和地外資源開發等,其中,運載火箭和衛星等接受度較高的兩個板塊仍然是目前商業航天創業公司瞄準的主要市場。

後幾個板塊雖然也有諸如 SpaceX、維珍銀河和畢格羅宇航等頭部的商業航天公司介入,但考慮到高昂的資金投入和尚未成熟的技術兩個因素,這幾個領域目前尚未有湧現出大量創業公司的可能,使得其只能佔據商業航天的“前瞻性”陣列,當前並未成為主流。換言之,目前的商業航天市場可以粗略概括為“火箭+衛星”的市場。

(來源:SIA)

其次,就當前最被大眾關注的運載火箭和衛星兩個領域而言,雖然全球的市場規模已達數千億美元,但仍然存在著嚴重的結構性差異。根據 2018 年 6 月 13 日權威機構美國衛星工業協會(SIA)發布的《2018 年衛星產業狀況報告》顯示,2017 年全球航天產業總產值為 3480 億美元,其中衛星產業總收入約為 2690 億美元,同比增長 3%,佔比鋼彈 79%。

衛星服務業務:佔比最大,2017 年收入為 1287 億美元,同比增長 1%。主要包括消費者衛星電視、衛星寬頻和對地觀測服務,其中消費者衛星電視業務收入 970 億美元。 衛星製造產業:收入為 155 億美元,同比增長 10%。其中,美國獨攬 57%,達 88 億美元,其他國家總計 67 億美元,佔比約 43%。 地面設備:收入達到 1198 億美元,僅次於衛星服務業務。其中,用戶設備產業收入為 1080 億美元,佔比約 90%,地面網絡設備產業收入為 118 億美元,佔比約 10%。

所以,相比較紅紅火火的衛星業務,火箭發射的市場卻沒有大家想象的那麽廣闊,甚至可以說是少的有點可憐。根據統計,2017 年全球共進行了 90 次航天發射,其中 64 次為商業衛星發射,帶來的總收入為 46 億美元,同比 2016 年還降低了 16%。

圖丨火箭發射業務佔比“低調”(來源:SIA)

既然現狀不容樂觀,那麽未來的市場規模又會是多大呢?

根據美國聯邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)的預測,未來十年的商業火箭發射市場超過 250 億美元。據北方天空研究(NSR)的預測,未來十年裡,全球衛星訂單將達到 1955 顆,發射數達到 2356 顆。而在上述訂單中,大約有三分之二的訂單來自於商業客戶,這些客戶 90%是企業或消費者。

那麽中國未來的增長潛力又會是多少?在 2017 年 12 月 5 日的第五屆航天國際化發展論壇上,據中國航天科技集團公司國際業務部部長胡忠民介紹,市場預測中國商業航天市場將在 2020 年達到 8000 億元人民幣。

也正是在這種“樂觀”的市場預期下,自 2015 年之後,中國的商業航天企業也如雨後春筍般生長了出來,估計總數已經超過百家。僅在今年,就先後有三家民營商業火箭公司實施了 5 次發射,甚至在 10 月 20 日至 11 月 3 日的短短兩周的時間內,就有 4 家民營商業火箭公司的發動機進行地面試車,預計將在明年開展首飛。似乎一時之間,商業火箭迎來了爆發期!

圖丨2018 年 11 月 1 日,靈動飛天脈衝發動機點火(來源:靈動飛天)

但對於選擇進入商業戰場搏殺的商業航天企業來說,如何做到洞悉市場的脈搏、滿足市場的需求、有所為有所不為是和技術創新同等重要的戰略考量。

對此,航天技術專家黃志澄就曾不止一次的強調過,例如,在討論商業航天話題的正弦沙龍上,黃志澄先生就表示,“現在概念正熱小衛星組網帶來的小火箭發射需求並沒有大家設想的那麽大……民營火箭企業要將近期目標和遠期目標結合起來,除了小衛星業務,還需要尋找新的增長點。”

黃志澄先生還以美國衛星工業協會(SIA)《2018 年衛星產業狀況報告》為例,闡述了 2017 年的全球航天市場產值隻增長了 1%,甚至還列舉了美國相關專家的觀點“光靠衛星市場,不大可能帶來太空經濟的春天。”

而對於已經或有志於進入太空創業的冒險者來說,更是需要將 CTO、CEO、CMO 等諸多身份匯聚一身,只有做到一手“商業”,一手“航天”,才能在大浪淘沙之中屹立不倒,乃至發展壯大。

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