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陈蓝:引力一号首飞成功,中国商业航天或迎来爆发
最后更新: 2024-01-12 08:11:44可能很多人要问,中国两大航天集团已经有20多款在役长征、快舟、捷龙火箭,加上这些民商火箭,已经超30款了。星网的需求的确很大,但需要这么多型号的新火箭吗?为什么不更好地利用现有资源而去做低水平重复投资?还有,民商火箭是不是已经出现泡沫?
回答:星网发射需求极大,现役一次性火箭发射成本很高,初期组网少量使用可以承受,但如果以它们作为主力来建设星网,即便对中国这样经济实力雄厚的大国,在财力上也几乎是不可能的任务。规模化可以有效降低成本,但因火箭技术高度复杂、制造要求极高,现有火箭降本依然存在天花板。没有选择,主力火箭必须采用成本导向设计,实现可复用和重型化。而这恰恰是我们缺乏的。
这样的火箭只能通过商业化来催生。激烈的市场竞争能推动创新,驱动技术的快速进步。市场会很卷,重复投资不可避免,出现一些泡沫也很正常。新能源汽车等行业也出现了类似情况,但依然蓬勃发展,终成正果。航天技术要求极高,低水平竞争者的淘汰会更早出现,因而进化效率更高。相信中国商业航天的泡沫和低水平重复问题不会很突出。
重复一下这个闭环的商业逻辑:创造巨量需求,激发市场竞争,推动技术革命,大幅降低成本,反过来进一步推动需求扩大,最终实现产业腾飞。问题的关键就是这个巨大的需求。只要它真真实实存在,那就一定能实现航天可持续的健康发展,推动人类走向星辰大海。
星链的初步成功已经证明卫星互联网是一个真实存在的巨大需求,中国采用跟随战略建设星网比星链风险更小。我们能发挥制度优势,国家统一规划,国家队牵头实施,民企积极参与。这是个开放式体系,比SpaceX模式参与者更多、竞争更充分(卷)、产业链拉动更大,也有能力实施规模更大、商业盈利周期更长、靠单一公司(如SpaceX)根本不可能实施的巨型项目,比如空间太阳能电站。
中国是目前世界上空间站太阳能电站预研位于前列的国家。在西安和重庆,有两个能量无线传输试验设施已经建成或正在建设。这个十年内,将开展在轨能量传输实验。2030年后将建设兆瓦级小型示范实验电站。2050年,计划发射万吨质量的吉瓦级商用电站。如此巨大的质量需要极低成本的发射系统,这将是继星网后驱动中国商业航天的一个规模更大的需求,也是民商航天企业的巨大机会。
西安电子科技大学“逐日工程”太阳能电站地面验证设施(图源:西电)
此外,空间站技术的成熟和发射成本的迅速降低,会推动太空旅游的需求增长。因为人口基数巨大,当太空旅游的费用降低到某个门槛,将会引发指数级增长和市场爆发。在刚刚过去的年末,中国可控核聚变创新联合体正式宣布成立,中国聚变公司举行揭牌仪式,国务院国资委启动未来产业启航行动,明确可控核聚变为未来能源唯一方向。这意味着,到月球开采氦三矿产可能也不远了。
这些巨型项目不仅会有力促进可回收火箭和空天飞机等低成本航天运输系统的发展和成熟,也会推动太空基础设施如商业空间站(太空酒店)和太空工业设施如电站、月矿的建设。中国的经济实力和制度优势让我们有很大机会在这些领域成为领导者。中国商业航天企业在超卷环境下成长,竞争力强悍,前景十分光明。
扯远了。让我们把思路从未来拉回到2024年。2024年中国商业航天的格局将如何演变?会不会很快进入淘汰赛?
中国民商火箭已经进入了以液体火箭为目标的下半场。有意思的是,很多公司都不约而同地对标猎鹰九号推出了大中型可复用液体火箭,比如天兵科技的天龙三号、蓝箭航天的朱雀三号、星际荣耀的双曲线三号。按计划它们都将在今明两年内实现首飞。
东方空间不仅成功发射了最大固体箭引力一号,也同样在研制对标猎鹰九号的引力二号可回收液体火箭。12月上旬,用于引力二号的百吨级原力-85液氧煤油发动机在无锡完成了半系统试车。这是一台采用针栓式喷注器、对标SpaceX梅林1D的可复用变推力发动机。引力二号芯一级将采用9台原力-85,芯二级采用一台原力-85真空版。该箭发射质量690吨,近地轨道载荷能力15吨,计划于2025年首飞。
原力-85发动机模型(图源:互联网)
其实,各家头部民商火箭公司的技术路线和市场策略也不尽相同。比如,蓝箭all in甲烷箭,稳扎稳打,意在厚积薄发。天兵善于整合资源,欲利用成熟煤油技术出奇制胜、后来居上。星河动力则坚持固液并举路线,先市场后技术,可能最早实现商业盈利。东方空间估计也会走固液并举路线。星网初期组网发射对成本相对不敏感,引力一号中型固体箭马上可以享受星网红利。
纵观2024和2025年,星网组网市场火箭供应其实还是不足的。长八改应该是主力。长六甲、朱雀二号、引力一号等中型箭或可作为补充。力箭一号、捷龙三号、长二丙、长二丁,以及其他民商火箭也都有机会。中国商业火箭将进入快速上升期。
两三年后,随着新火箭成熟、发射频率的提高和竞争者的增加,市场有可能会出现一定过剩,残酷的淘汰可能会出现。但头部公司应该都能存活,淘汰的可能是技术、产品、管理、商业模式存在问题的公司。
对一部分公司来说,小固体火箭是快速建立能力的捷径,是交给资本的入场券。这不是问题,只做固体才是问题。由于在成本、复用性、自主可控等方面存在限制,当可复用液体箭成为市场主流,固体箭就会失去商业竞争力,也许只能作为补充,服务特定利基市场。
可以预见,中国民商火箭公司很快都将转向可复用液体火箭。民商航天和国家队将共同上场演绎商业航天的未来。最早2024年下半年,中国商业航天可能进入爆发期。精彩而残酷的竞争即将展开。数年后经过淘汰留下的头部公司们不仅在国内能和两大航天集团并驾齐驱,还将具备国际竞争力,挑战SpaceX。当然,如何突破地缘政治障碍是另一个问题了。
海阳的海面又恢复了平静。那艘红色大船依然在远处海平线上,近处只有一群海鸥在自由自在地翱翔,发出欧欧的叫声。天空中,长长的白色烟云早已消失,一切似乎都已回复正常。
不久的未来,海阳人将习惯隔三岔五的火箭发射。对头顶上扭曲的白色云烟,或者照亮夜空的巨大光亮和火焰,他们将波澜不惊。
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