2019年中國商業(yè)航天發(fā)展研究

文 | 錢學(xué)森空間技術(shù)實驗室發(fā)展戰(zhàn)略研究部 艾瑞咨詢

一、商業(yè)航天背景

1.商業(yè)航天概念界定

不同國家/地區(qū)對商業(yè)航天概念定義略有不同，但總體來看，商業(yè)航天是指采用市場化機(jī)制以獲取商業(yè)利潤為首要目標(biāo)而開展的航天活動。商業(yè)航天除了具有傳統(tǒng)航天高風(fēng)險、高投入、高技術(shù)的特點外，還具有經(jīng)濟(jì)性、市場驅(qū)動性及約束性的特點。商業(yè)航天概念下的市場規(guī)則是指商業(yè)航天企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展過程中需要承擔(dān)一定比例的投資風(fēng)險和責(zé)任，按照典型的市場激勵機(jī)制運(yùn)行來控制成本并獲得最大的投資回報，并具有為現(xiàn)有的或潛在的客戶提供航天產(chǎn)品和服務(wù)的合法資質(zhì)和能力。

2.商業(yè)航天興起探源

（1）政策開放打破商業(yè)航天門檻

航天產(chǎn)業(yè)受政策因素影響極大，2014年國務(wù)院出臺《關(guān)于創(chuàng)新重點領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵社會投資的指導(dǎo)意見》，首次提出鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；鼓勵民間資本研制、發(fā)射和運(yùn)營商業(yè)遙感衛(wèi)星，提供市場化、專業(yè)化服務(wù)；引導(dǎo)民間資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。自此，商業(yè)航天政策門檻逐漸被打破，商業(yè)航天全產(chǎn)業(yè)鏈逐漸發(fā)展。

（2）商業(yè)航天制造設(shè)計理念變化帶來全產(chǎn)業(yè)鏈的成本降低

由于商業(yè)航天經(jīng)濟(jì)性的特點，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的企業(yè)都在通過多種方式降低生產(chǎn)制造成本，一方面使商業(yè)航天企業(yè)面向傳統(tǒng)航天企業(yè)時取得競爭優(yōu)勢，另一方面降低終端用戶采購航天產(chǎn)品/服務(wù)的成本，擴(kuò)大了航天產(chǎn)品的客戶群體，獲得規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)而加快了航天產(chǎn)品/服務(wù)更新迭代速度。

（3）外部力量支持：互聯(lián)網(wǎng)巨頭利用商業(yè)航天賦能主營業(yè)務(wù)

商業(yè)航天的發(fā)展離不開外部力量的支持：社會資本的進(jìn)入以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)跨界。從2015年開始，國內(nèi)的投資機(jī)構(gòu)逐漸關(guān)注商業(yè)航天賽道，投資商業(yè)航天的機(jī)構(gòu)數(shù)目從2015年的24家增至2018年的90家。社會資本的注入為中國的商業(yè)航天發(fā)展提供了資金支持。另外，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)跨界也為商業(yè)航天帶來了全新的經(jīng)營、管理、生產(chǎn)理念。目前國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭主要通過股權(quán)投資進(jìn)入商業(yè)航天賽道，尚未真正發(fā)展商業(yè)航天業(yè)務(wù)。

3.商業(yè)航天市場潛力

近年來，全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)總收入呈現(xiàn)增長態(tài)勢，在2018年達(dá)到了2774億美元（圖1）。具體來看，衛(wèi)星制造收入近十年來略有波動，但復(fù)合增長率仍然達(dá)到4.2%。發(fā)射服務(wù)收入從2009年的45億美元增長至2018年的62億美元，復(fù)合增長率3.5%。衛(wèi)星服務(wù)業(yè)收入自2015年開始增長乏力，2017年收入達(dá)到歷史最高值1287億美元。地面設(shè)備制造收入始終保持強(qiáng)勢增長，十年間復(fù)合增長率高達(dá)10.8%。

中國的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)相較于美、歐等國家和地區(qū)發(fā)展相對緩慢。一直以來國內(nèi)市場都處于體制內(nèi)單位為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)格局下，商業(yè)公司特別是民營商業(yè)公司長期以來一直難以進(jìn)入。隨著近年來我國在相關(guān)政策方面的進(jìn)一步開放，中國商業(yè)航天的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

二、商業(yè)航天發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈

商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈較為復(fù)雜，總體分為四個環(huán)節(jié)：一是電器元件材料廠商，二是衛(wèi)星研制商、發(fā)射服務(wù)提供商以及地面設(shè)備制造商，三是衛(wèi)星運(yùn)營商與衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)提供商，四是終端用戶（政府、企事業(yè)單位、個人）。

與國外相比，我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)在衛(wèi)星研制和發(fā)射領(lǐng)域，企業(yè)實力突出、競爭力強(qiáng)；而在電子元器件、終端類產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)和運(yùn)營服務(wù)等領(lǐng)域，企業(yè)規(guī)模較小，整體實力偏弱，尤其是芯片、板卡、天線、算法、軟件、接收器和終端的技術(shù)水平與國外頂尖水平差距明顯。自2015年起，隨著民營資本的進(jìn)駐，大批民營初創(chuàng)航天企業(yè)成立。截至目前，全產(chǎn)業(yè)鏈均有民營企業(yè)進(jìn)駐。商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈如圖2所示。

圖2 商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

2.衛(wèi)星制造

近年來，民營企業(yè)（或合營企業(yè)）通過股東技術(shù)入股的方式獲得研制衛(wèi)星的能力；民營企業(yè)通過吸收體制內(nèi)人才，并與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合研制的方式獲得研制衛(wèi)星能力。經(jīng)過多年的積累，2018年民營企業(yè)無論是制造的衛(wèi)星數(shù)量還是獲得收入都取得了爆發(fā)式增長。

衛(wèi)星制造的商業(yè)模式較為明確，即客戶采購衛(wèi)星，衛(wèi)星制造企業(yè)利用客戶預(yù)付款進(jìn)行衛(wèi)星研制。這條發(fā)展路徑相對來說風(fēng)險較小，一方面通過客戶項目錘煉衛(wèi)星制造能力，加快企業(yè)衛(wèi)星研發(fā)迭代效率，另一方面可以有效降低企業(yè)財務(wù)風(fēng)險。

然而，下游客戶需求的變化，即以低軌衛(wèi)星星座代替單顆高軌衛(wèi)星，對于載荷能力不斷迭代以及對低成本和短交付周期的追求，使衛(wèi)星制造的商業(yè)模式在近年來發(fā)生了改變。企業(yè)開始以標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、定制化的方式研制衛(wèi)星，同時降低衛(wèi)星使用壽命，適度降低對衛(wèi)星可靠性要求，主要采用增材制造、數(shù)字化制造、利用大數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)計和制造等新技術(shù)。

3.衛(wèi)星發(fā)射

目前較多民營火箭企業(yè)走“先固后液，固小液大”的路線，存在三方面考量：一是市場需求，當(dāng)前市場份額較大的商業(yè)衛(wèi)星載荷大多集中在10～200kg和500kg～1.5t區(qū)間，前一區(qū)間質(zhì)量更小、部署靈活，更適合使用固體火箭發(fā)射，后一區(qū)間質(zhì)量更大、研制周期更長，更適合使用液體火箭發(fā)射；二是研制難度，固體火箭研制相對容易，可用較少研制費用快速打入市場獲得營收，直接研制液體火箭耗時太久（SpaceX公司從成立到獵鷹九號火箭完成商業(yè)任務(wù)耗時11年），不利于搶占市場；三是融資需求，發(fā)射小型固體火箭可使企業(yè)迅速形成商業(yè)閉環(huán)，配合企業(yè)融資進(jìn)度，而直接研制中型液體火箭，期間沒有產(chǎn)品，沒有營收，不利于企業(yè)融資。

中國運(yùn)載火箭發(fā)射收入與運(yùn)載火箭發(fā)射數(shù)量直接相關(guān)。如圖3所示，自2013年起，中國運(yùn)載火箭發(fā)射收入增長迅速，復(fù)合增長率達(dá)到24%。中國運(yùn)載火箭市場收入增長來源主要有：中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)逐步完善；中國開始逐步承接國際商業(yè)發(fā)射訂單（2018年發(fā)射國際載荷11枚，較2017年增長260%）；商業(yè)航天發(fā)展迅猛，民營企業(yè)發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量穩(wěn)定增長。

圖3 2013-2018年中國運(yùn)載火箭發(fā)射數(shù)量及收入估算

發(fā)射服務(wù)提供方在衛(wèi)星發(fā)射的全部流程中扮演著至關(guān)重要的角色（圖4），一方面需要與有衛(wèi)星發(fā)射需求的公司對接，承攬國內(nèi)外商業(yè)發(fā)射訂單，另一方面要同時對接火箭公司、發(fā)射場與保險公司。其中，火箭公司主要負(fù)責(zé)運(yùn)載火箭研制、發(fā)射任務(wù)分析和運(yùn)載火箭技術(shù)接口協(xié)調(diào)；發(fā)射場主要負(fù)責(zé)對發(fā)射活動進(jìn)行計劃和排期、發(fā)射場技術(shù)接口的協(xié)調(diào)、發(fā)射場操作及控制，遙測、控制及跟蹤；發(fā)射保險方面，目前相關(guān)政策規(guī)定必須購買第三者責(zé)任險，而發(fā)射及在軌保險往往會作為衛(wèi)星發(fā)射全套解決方案中的一部分，一并提供給衛(wèi)星公司。

圖4 衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)模式解析

4.衛(wèi)星通信

2016年8月，中國首顆移動通信衛(wèi)星天通一號01星成功發(fā)射。2017年3月，天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)投入使用，該年中國衛(wèi)星通信市場規(guī)模相較往年取得了較快的增長。2018年1月，中國首顆高通量衛(wèi)星投入使用，再次加快了中國衛(wèi)星通信市場增速。如圖5所示，2018年中國衛(wèi)星通信市場規(guī)模估算已達(dá)到21億元人民幣。2022年虹云星座、鴻雁星座、銀河航天星座將完成階段性部署或整個星座建設(shè)，中國衛(wèi)星通信市場將迎來爆發(fā)增長。

圖5 2014-2018年中國衛(wèi)星通信市場規(guī)模估算

衛(wèi)星通信的客戶大體分為個人客戶、行業(yè)客戶和政府客戶三類。個人客戶對衛(wèi)星通信的需求體現(xiàn)在電視廣播、衛(wèi)星通話和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，行業(yè)客戶對衛(wèi)星通信的需求體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控、運(yùn)營數(shù)據(jù)傳輸以及員工/乘客的娛樂使用，政府客戶對衛(wèi)星通信的需求體現(xiàn)在智慧城市以及高可靠安全性高的全球通信（圖6）。

圖6 衛(wèi)星通信商業(yè)模式分析

5.衛(wèi)星遙感

從2014年開始，國家密集出臺政策支持商業(yè)航天發(fā)展，商業(yè)遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)迎來了2～3年的政策紅利窗口期，商業(yè)遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。但截至目前，我國并沒有制定商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)，用于明確產(chǎn)業(yè)中各從業(yè)者或機(jī)構(gòu)的權(quán)責(zé)關(guān)系，明確采集、使用、分發(fā)等機(jī)制。對于遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的使用方面，存在遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)重復(fù)購買、數(shù)據(jù)資源浪費、數(shù)據(jù)資源利用率低等情況。

衛(wèi)星遙感企業(yè)的主要產(chǎn)品是遙感衛(wèi)星圖像和以遙感圖像為基礎(chǔ)的圖像分析服務(wù)。目前來看，我國商業(yè)航天領(lǐng)域中的遙感衛(wèi)星企業(yè)主要采取兩種商業(yè)模式（圖7）：一類以珠海歐比特宇航科技股份有限公司為例，企業(yè)擁有自主運(yùn)營的商業(yè)遙感衛(wèi)星，可自主獲取衛(wèi)星遙感圖像，采取出售或自主利用的商業(yè)模式；另一類以北京極?？v橫信息技術(shù)公司為例，通過深化與遙感衛(wèi)星圖像的下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)合程度，利用行業(yè)專業(yè)知識、平臺模式和數(shù)據(jù)分析模型提供專業(yè)的遙感衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

圖7 衛(wèi)星遙感企業(yè)商業(yè)模式分析

由上述分析可知，衛(wèi)星遙感企業(yè)應(yīng)識別并判斷是否具有可以自主運(yùn)營遙感衛(wèi)星星座的機(jī)會和能力，通過發(fā)射可以自主運(yùn)營的遙感衛(wèi)星和通過強(qiáng)化數(shù)據(jù)平臺與行業(yè)專業(yè)知識的融合程度，均可以為企業(yè)構(gòu)筑“護(hù)城河”。

6.衛(wèi)星導(dǎo)航

根據(jù)2019年中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)布的《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，我國2018年衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3016億元，2014年至2018年期間，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的年復(fù)合增長率為17.56%。2013年國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中，將我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將在2020年超過4000億元設(shè)定為發(fā)展目標(biāo)。為完成該目標(biāo)，保守預(yù)計未來2年的年復(fù)合增長率為15.16%。

目前來看，我國衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)多集中在衛(wèi)星導(dǎo)航消費終端的硬件制造環(huán)節(jié)，衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)現(xiàn)階段的商業(yè)模式以“硬件制作—客戶采購”的單一模式為主，未來可以轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)鏈下游的應(yīng)用場景開發(fā)環(huán)節(jié)，通過協(xié)同自身所具備的導(dǎo)航硬件優(yōu)勢，開發(fā)基于位置的行業(yè)應(yīng)用和運(yùn)營服務(wù)業(yè)務(wù)。根據(jù)《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》中的數(shù)據(jù)，衛(wèi)星導(dǎo)航衍生帶動而形成的關(guān)聯(lián)產(chǎn)值占比提高，也表明衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用價值開放程度不斷深入。

7.衛(wèi)星地面設(shè)備

衛(wèi)星地面設(shè)備是指衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈條中地面端需要應(yīng)用的產(chǎn)品，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和消費終端。衛(wèi)星地面設(shè)備是衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)商業(yè)落地的關(guān)鍵。通過研究上市A股的衛(wèi)星地面設(shè)備公司發(fā)現(xiàn)，多數(shù)衛(wèi)星地面設(shè)備公司同時經(jīng)營衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)端業(yè)務(wù)和消費終端業(yè)務(wù)。因此，衛(wèi)星地面設(shè)備產(chǎn)業(yè)規(guī)模的核算難以將二者在產(chǎn)值規(guī)模上做明確區(qū)分。預(yù)計隨著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、高分專項遙感衛(wèi)星等衛(wèi)星星座建設(shè)完成，衛(wèi)星應(yīng)用階段將全面開啟，衛(wèi)星地面設(shè)備將迎來消費端設(shè)備的增長期。

三、中國商業(yè)航天細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展建議

1.衛(wèi)星制造

衛(wèi)星運(yùn)營企業(yè)持續(xù)采購衛(wèi)星，是衛(wèi)星制造企業(yè)的最優(yōu)質(zhì)客戶。國營衛(wèi)星運(yùn)營企業(yè)對衛(wèi)星平臺和載荷的能力與可靠性有較高的需求，民營衛(wèi)星制造企業(yè)暫時無法滿足這部分客戶的需求。民營衛(wèi)星運(yùn)營企業(yè)處于發(fā)展初期，目前對衛(wèi)星的能力和可靠性要求相對較低。民營衛(wèi)星制造企業(yè)如能與這部分企業(yè)聯(lián)合研制衛(wèi)星，不僅可以提升自身衛(wèi)星研制能力，也可以為將來贏得大批訂單。

2.衛(wèi)星發(fā)射

民營火箭公司沿著從具備入軌能力到提高火箭可靠性再到降低成本（可回收火箭）的發(fā)展路線較為穩(wěn)妥，風(fēng)險較小。2022年是關(guān)鍵時間節(jié)點，衛(wèi)星星座諸如鴻雁星座、行云星座、虹云星座、銀河航天、九天微星都將在該年完成整個星座或第一階段部署。民營火箭公司要在2022年前擁有高可靠性、近地軌道3t及以上運(yùn)載能力的中型火箭，方能獲得以上發(fā)射合同，獲取商業(yè)發(fā)射第二階段的入場券。

3.衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信企業(yè)應(yīng)結(jié)合公司自身的融資情況，詳細(xì)規(guī)劃星座建設(shè)不同階段向不同需求和不同區(qū)域的客戶提供針對性服務(wù)。在提供全球化服務(wù)過程中，與本地運(yùn)營商合作，不僅可以降低企業(yè)面臨的政策風(fēng)險，同樣可以借助本地運(yùn)營商在當(dāng)?shù)氐那纼?yōu)勢以及對當(dāng)?shù)厝嗣裎幕?、互?lián)網(wǎng)使用習(xí)慣的熟悉，更好地進(jìn)行本地化業(yè)務(wù)拓展和運(yùn)營。

4.衛(wèi)星遙感

衛(wèi)星遙感企業(yè)分為兩類，一類是擁有自主遙感衛(wèi)星，自身具備運(yùn)營遙感衛(wèi)星能力；另一類是需要通過外部渠道購買遙感原始圖像/數(shù)據(jù)，再進(jìn)行開發(fā)利用。對于第一類企業(yè)，增強(qiáng)衛(wèi)星遙感圖像的采集能力，完善自身的原始圖像數(shù)據(jù)庫應(yīng)作為未來發(fā)展戰(zhàn)略。對于第二類企業(yè)，可優(yōu)化圖像識別能力，結(jié)合人工智能、遙感圖像和行業(yè)專業(yè)知識加深自身在垂直產(chǎn)業(yè)鏈上的理解，從而拓寬業(yè)務(wù)范圍。

5.衛(wèi)星導(dǎo)航

現(xiàn)階段，衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)已經(jīng)開始嘗試從制造硬件產(chǎn)品轉(zhuǎn)向應(yīng)用端的系統(tǒng)集成和平臺搭建方向。未來這一趨勢會隨著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的國產(chǎn)替代進(jìn)程加速、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的定位精度提高，以及對于地物時間空間位置信息商業(yè)價值的更深理解而不斷加深。

6.地面設(shè)備

由于我國國情和政策的特殊性，國外地面設(shè)備領(lǐng)域中發(fā)展較好的衛(wèi)星電視廣播行業(yè)在我國發(fā)展受到限制，衛(wèi)星導(dǎo)航消費終端、車載芯片和衛(wèi)星電視廣播接收設(shè)備是發(fā)展較好的衛(wèi)星地面設(shè)備。隨著未來5年高分衛(wèi)星體系、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和鴻雁等通信衛(wèi)星星座建設(shè)不斷推進(jìn)，對衛(wèi)星地面設(shè)備的需求會伴生增長，衛(wèi)星地面設(shè)備企業(yè)可以抓住良好發(fā)展機(jī)遇。