在刚过去的2020年,比几捆白菜的流量更让人心潮澎湃的,当然有商业航天。
2020年,SpaceX几乎凭一己之力,让全球商业航天处于高光之下。一是SpaceX载人龙飞船首次成功,拉开了世界商业载人航天新时代的序幕;二是Startlink星链计划中已经审批通过的1.2万颗低轨卫星任务,截至目前发射完成了近900颗。要知道,航天发展近70多年,目前全球在轨卫星也不过3000多颗。
当地时间2020年5月30日,马斯克见证SpaceX龙飞船成功发射
但SpaceX的厚积薄发,也让世界各国遭受着空前的压力。轨道和频率都是不可再生资源,在“先到先得“的丛林法则下,手慢则无。
中国、欧洲、日本、印度、澳大利亚、以色列、阿联酋等具备航天基础实力的国家都着手布局卫星互联网。
2020年4月,我国国家发改委便明确将卫星互联网纳入“新基建”。同时,星网集团落地在即的消息不胫而走,让大众对商业航天即将出现的巨大增量抱有期待。
资本对商业航天的信心也随之高涨。天眼查数据显示,2020年中国商业航天领域新融资总额已超过60亿元,比2019年的19亿元,增长超300%。
同时,头部效应愈发明显,2020年商业航天领域出现多起超大额融资。
长光卫星拿到超20亿元投资;
蓝箭航天、星际荣耀作为火箭企业第一梯队,均拿到了12亿元左右的投资;
零壹空间、九天微星,国星宇航、国科天成、深蓝航天都拿到了过亿元投资。
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但超大额融资背后,基本由20多个投资方“组团”买单。这也不难看出,商业航天“三高一长”(高风险、高投入、高回报和长周期)的特性让机构极为谨慎。
虽然有SpaceX这样发展迅猛、估值460亿美金的“明星”作为示范。但起步已经落后数十年的中国商业航天,在政策、技术、人才等多方面尚未成建制,未来的突围之路仍长路漫漫。
在中国商业航天进入下一个5年之际,为找到一些确定性,我们采访了
蓝箭航天创始人&CEO张昌武
银河航天合伙人&副总裁刘畅
遨天科技副总裁陈赛男
千域空天创始人&CEO蓝天翼
碧桂园创投董事总经理杜浩
某一线投资机构投资人陈林(化名)
试着探讨以下这些问题:
1.还处于混沌时代的商业航天,为什么成为资本重仓的赛道?
2.在不同的体制下,中国诞生“SpaceX”的机遇有多大?
3.最受关注的火箭/卫星企业,在路径选择上有哪些分歧?
4.当下商业航天发展中的核心障碍是什么?
5.短期内可看到哪些增量市场,长期内有哪些可想象的空间?
SpaceX、蓝色起源、OneWeb等美国商业航天企业,几乎收割了谷歌、微软、富达、软银、DFJ等顶级投资机构。和美国一样,如今在中国,几乎很难找到一家没有投资过商业航天的顶级VC。
为什么商业航天成为近两年资本重仓的赛道?尤其是2020年,大额融资频出。
这个问题可以拆成两部分来看,一是商业航天的长期价值是什么?二是为什么是在这个时间节点?
1.马斯克的“移民火星”计划太疯狂?背后还藏着更大的战略意义
首先航天事业的发展仅靠国家队是不够的。美苏航天争霸中,美国从落后于苏联到后来居上,最根本的原因就是把航天事业从封闭的体制内开放了出来,让民营企业作为“鲶鱼”激活整个航天的发展。
某一线投资机构投资人陈林提到,成本一直是限制人类进入太空的主要障碍,“传统航天是大国工匠制作,是定制化,可不计成本保证可靠性,而商业航天是工业化运作,可牺牲可靠性来压缩成本,保证自己的长期利益。”
千域空天创始人&CEO蓝天翼还打了个比方,传统航天走向商业航天,好比手机从“诺基亚”时代走向“苹果”时代。根本在于理念和目的不一样,商业航天不仅仅以商业化思维降低成本,批量化生产,更重要的是未来会创造出更多的服务。
国家政策的响应,正为商业航天带来了结构性机会。从2014年国家政策打开了商业航天这个口子,政策从指导思想到卫星数量、频率分配等数量级上的确认,在逐步细化。
那未来的商业航天到底能做什么?
长远来看,太空资源可能是人类最后一个“新大陆”。马斯克的移民火星计划、贝索斯的蓝月亮计划都是要在预防地球崩溃的一天,人类有plan B。
当地时间2020年12月13日,SpaceX发射一枚猎鹰9号火箭,将SiriusXM卫星送入轨道
如果以上看起来有些杞人忧天,那目前商业航天从国防和民生角度来说都极具战略意义。
在国防安全上,美国正率先抢占最优质的的轨道资源,且轨道达到了中段反导的侦查、跟踪和拦截层,中国必须应战。
在民生发展上,某一线投资机构投资人陈林的视角下,商业航天是信息产业升级所需要的基础设施,人们在覆盖面更广、传输速度更快、成本更低的信息服务追求上,没有止境。银河航天也补充到,全球仍有40%的人口近30亿人没有接入网络。
千域空天创始人&CEO蓝天翼也是类似看法,“目前商业航天正处于太空产业的基础设施阶段。在基础设施还没完成之前,你很难知道未来有多少需求会出现。就好比4G出来后,才有了抖音快手一大批做视频流的企业出现,成就了千亿规模的短视频。”
目前卫星下游应用的需求已经出现。航空互联、自动驾驶等都是卫星未来很大的应用市场。根据美国卫星产业协会SIA发布的2020年全球航天相关的空间经济市场规模报告显示,2019年全球整体太空经济已增至3660亿美元。
2.为了能在太空平等对话,此时中国必须应战
简而言之,国外商业航天超级独角兽的倒逼下,中国版星链计划被催生,或将带来了3-5年的红利。
以SpaceX为代表的新航天企业,用极致的商业化思维颠覆了传统航天的定制化思维。其低成本、批量化的能力,让火箭、卫星正逐步像汽车、手机一样实现量产,并开启商用市场。
SpaceX的一箭60星的速度超出大家想象。SpaceX 的Startlink原计划的1.2万颗低轨卫星申请已经增加到4.2万颗(低轨道能容纳6万颗卫星左右)。太空资源是有限的,如果上空全是美国的卫星,这种威胁可想而知。
中国也必须开始快马加鞭。遨天科技副总裁陈赛男直言,“如果到2024年,中国在轨卫星数量没有超过1600颗,中国基本丧失了和美国在太空中平等对话的地位。”
此前,国家队航天科工集团提出的“虹云工程”(计划发射156颗),和航天科技集团提出的“鸿雁星座”(计划发射300多颗),都是中国版的星链计划雏形,但目前仅靠“虹云”和“鸿雁”肯定远远不够。
2020年,最新的中国版星链计划已开始启动,9月份,中国电信向国际电信联盟ITU官网的公示资料提交了两个巨型卫星星座,总共2阶段7组共12992颗宽带通信卫星的轨道和无线频段使用申请。
商业航天民营企业也早已相继推出星座计划,据公开数据显示,民营企业卫星工程需发射近 2,500颗卫星,卫星总重量近400吨。
大量的星座需求出现,将带动产业链上下游进入发展红利期。就中国电信申请的近1.3万颗卫星,假设每颗最低是200kg(Startlink卫星重量为227kg),按照卫星制造以及发射服务市场价格分别来算,卫星制造和卫星发射服务都有千亿市场。同时,产业链上配套供应商的潜在市场体量也巨大,遨天科技副总裁陈赛男提到,比如像遨天科技这类给卫星提供电推进系统的配套供应商,也能获得一个百亿市场。
快人多步的美国商业航天已探索出了一条可行的商业化路径,并给其早期投资人带来了丰厚回报。截止2020年6月,SpaceX的最新一轮融资估值已经达到460亿美元以上,比起2007年C轮的3亿美元估值,今天的估值已经增长了153倍。
而2020年,科创板上科技型上市公司的高PE估值,也让许多VC机构的投资策略发生大的转变——开始对高风险和长周期的硬科技有了信心。据行业人士透露,科创板会对商业航天这类国家战略科技企业,有更特殊的利好政策,商业航天顺势成为了资金重仓地。
商业航天产业链算是相对简单,产业上中下游主要有卫星制造、卫星发射、地面设备和卫星应用与运营。
当下最受关注的也是本文讨论的重点——航天产业的卫星发射服务及卫星制造和运营服务。这两大服务占据卫星互联网产业超一半的市场份额。
中国商业航天在这两环节上,逐渐形成以航天科工集团、航天科技集团等为代表的国有企业及以长光卫星、蓝箭航天、星际荣耀、天仪研究院、银河航天等为代表的民营企业相竞争的行业格局。
小巨人SpaceX以绝对领先的地位,成为这些后浪们的学习和对标对象。但陈林直言,“在中国体制下,会有波音、洛马,但不会有SpaceX,就像美国有民营通讯巨头ATT,但中国只会有国企移动、电信和联通。”
SpaceX不仅造火箭,还搞卫星互联网。并且在技术、资金上都有极大的积淀,都是站在巨人肩膀上起步。
具体来说,在资金上,马斯克创办的PayPal被收购后,套现了1.8亿美金,1亿都投资到SpaceX项目,还有7000万投到了特斯拉,特斯拉的资金池可以为周期的更长的SpaceX减少资金链断裂的风险,也给团队提供了能试错的底气。
在技术上,由于NASA的大量技术都是对外开放的,SpaceX的火箭一开始就是站在NASA肩膀上出发,而国内的技术迁移则相对封闭。目前SpaceX实现了载人飞船、火箭可回收,以及重型运载火箭、固体和液体燃料火箭的发射能力均已掌握,同时在工业化批量生产下,有极强的低成本优势。对比猎鹰 9 号,我国火箭发射成本、火箭回收技术和一箭多星能力等有不小的差距。
在采购上,SpaceX采用垂直整合,完全不依赖于外部供应商,全部由企业自己完成,使用自己的引擎、航空电子设备,自己设定的射程和生产的贮箱。而OneWeb、包括中国民营火箭或卫星制造企业采用传统的系统集成采购模式。
相比与系统集成,垂直整合一方面为其发射降低了失败率,另一方面也降低了成本,提高了利润。根据千域空天提供的报告显示,虽然垂直整合模式下,首发星成本会比较高,但是卫星数量到了一个临界点后,其单位成本就开始比传统系统集成的低。SpaceX单颗卫星的制造费用也在从100万美元级降低到几十万美元级别,几乎是OneWeb的1/6。
在卫星互联网上,SpaceX星链计划发射的近900颗卫星已经在收费,其提供的试用速度已超过美国绝大部分宽带连接速度,用户首次使用需购买500美元的天线等基础设备,且每月缴纳99美元的网费。随着更多的卫星上天,SpaceX会有源源不断的造血能力,为其新的技术研发和商业探索提供基础。
比美国要落后数十年的中国航天,尤其是民营企业,则没有那么好的先决条件。除了国家严把控导致自由空间相对较小外,美国从始至终都对中国“严防死守”,单纯的技术也几乎没有借势的可能。在一些方向的选择上,SpaceX一些已验证过的模式或许可以让中国少走些弯路。
中国民营企业可以对照SpaceX部分特点,以及国家队不适合介入的市场,来找自己的定位和单点优势,逐步完善自己的系统能力。
火箭制造门槛极高,一次火箭的成功发射意味着要同时做对至少1万道难题。而火箭是制约当下中国卫星互联网产业发展的关键环节。
2020年中国全年有39次火箭发射,其中航天科技集团一共进行了34次航天发射,占据了中国全年航天发射的大部分,航天科工则发射了4次,民营航天企业只发射了1次。
碧桂园创投董事总经理杜浩直言,“运载火箭运力目前严重供不应求,如果没有充足的可量产低成本大运力运载火箭提供持续发射服务,那么无论有多少大规模卫星星座计划,都难以落地实现运营”。
因此经济性和其它的发射需求之间如何平衡是关键。但在这个问题上,国内商业火箭企业便出现了分歧。
一是大小推力之争。一类是蓝箭航天为代表的中大型火箭制造商,另一类是以深蓝航天等企业为代表的小型火箭制造商。
从灵活性和经济性上来看,小型火箭和大型火箭相当于“出租车”和“大巴士”,前者更灵活,更适合应急需求。后者可能准备时间长,无法满足急需求,但是每公里的价格更便宜;技术上,大型火箭难度远远大于小型火箭。
蓝箭航天创始人&CEO张昌武认为,从运载火箭的角度讲,选择中型火箭是一个经济性和灵活性比较好的平衡。相当于”公交车”,既便宜又相对灵活。SpaceX的猎鹰9号就是中型火箭的典型代表。
二是“固”“液”之争。固体燃料火箭和液体燃料火箭各有优势,中国的固体火箭目前技术更为成熟,更适合小型卫星的发射,但不可以回收,而液体火箭还在研制中,适合中大型卫星的发射,可以回收,单位成本也更低。
从成本角度来看,液体燃料火箭未来会是市场的一大方向。但问题是液体燃料火箭需要3-5年的研发周期,目前国内大多在研制中,或者还未发射成功。
由于技术的周期性,固体火箭发动机在现阶段必不可少。未来到底是“固”“液”并存还是液体火箭完全取代固体火箭目前还没有定论。
在性能之外,千域空天蓝天翼认为,“固”“液”之争很核心的一个部分在于,要不要摆脱体制内原有成果的限制。固体火箭目前对体制内的依赖仍然较强,而液体火箭目前民营航天的思路都是从零开始建设护城河,创新自由度和发展前景上要优于前者,同时在运载服务价格上从长期看具有不可比拟的优势。
此外,以SpaceX为参考,火箭的可回收技术是降低成本的核心。商业航天自媒体“小火箭”曾在《SpaceX可回收火箭技术与成本分析》一文测算过,如果SpaceX把对第一级火箭的检测维修成本控制在295万美元以内的话,同一枚火箭的第8次发射的报价将会是一次性火箭的一半。但目前国内在可回收火箭上还没能完全突破。
除以上的技术路径之外,其它商业逻辑上,总装厂、试车台、发射工位等基础设施是否自建也有不同的看法。好比电商领域有淘宝和京东两种模式定位。
蓝箭航天选择全部自建,而星际荣耀则选择外部合作。在蓝箭航天创始人&CEO张昌武看来,“科技的背后不是模式,想要不做重不可能”。
蓝箭航天要把核心的生产、制造、总装、测试,这些能力都在自己手里面。核心战略是在未来的两年时间里,不仅解决液体火箭的首飞试验,同时也解决火箭未来在产品化过程中的批产问题。据了解,2021年,蓝箭航天在发射层面,预备发射朱雀二号液氧甲烷火箭。
但陈林提到,火箭研发难度比较大、周期很长,归根结底,大家的分歧是花钱直奔目标,还是保证造血能力先摘低处的果子。前者对于资金链要求比较高,能在期限内攻克可能就称霸,但也有还没造出来,钱先烧没的压力,而后者则面临技术迅速被甩开的风险。
目前火箭领域的头部效应非常明显,蓝箭航天、星际荣耀两家企业就拿走了绝大部分的融资。拿到发射牌照的只有蓝箭航天、星际荣耀、星河动力、零壹空间四家(给民营企业的一共有5张)。
在此情况下,头部项目的估值会不会很贵?在杜浩看来,虽然头部效应明显,但是行业仍处在发展的早期阶段,头部项目的估值并不算贵。火箭的重资产决定了企业前期需要大量的融资,后入的早期项目估值看似便宜,但是在它还没拿够钱建好基础设施的情况下,其实不一定划算。
因此,极高的人才、资金、技术等门槛,让后入者机会并不大,商业火箭超级独角兽的角逐在头部几家企业展开。
而陈林认为,2025年能在证券上市的可能有2-3家,但不上市的不代表不是一家好公司,产业链上其它配套的供应商也有很大的机会。
SpaceX为什么做完火箭,还要进入卫星市场?因为卫星市场应用空间巨大。
卫星主要有四大应用方向,通信、遥感、导航、科研,各自的市场占比大概在7:1:1:1。
就一个通信卫星应用市场来说,目前全球所有的通信运营商年营收大概是接近八、九千亿到一万亿美金的营收。假设SpaceX做一部分增量,只要做到3%,就是接近300亿美金的营收。
但遗憾的是,在中国的体制下,巨大的应用市场,国家能开放的部分很有限,尤其是在强监管的通信领域,国家不会开放运营权,民营企业主要以卫星制造为主。
据公开资料整理,欢迎大家补充指正
目前普遍的看法是,国家队主要重点在卫星应用的各类基础网络上,民营企业应该做国家队的补充:一是作为国家队的核心供应商,二是覆盖国家队不重点涉及的细分领域,成为小市场里的大玩家。
具体来说,在通信领域,有宽带和窄带卫星。做宽带通信卫星业务需要拿到国家的基础电信运营牌照和相关频段,门槛比较高,民营企业可以补充窄带应用或者特殊通讯用途的卫星。
目前除了国家队,还有银河航天、天仪研究院、九天微星等民营企业参与。银河航天已成功发射了中国首颗通信能力达到24Gbps的低轨宽带通信卫星,也是中国目前由民营企业研制的唯一在轨运行的宽带卫星;天仪研究院也成功发射了1颗航空激光通信卫星;九天微星则是从窄带物联网切入,开展全球数据采集及重型资产监控服务。
在蓝天翼看来,主管部门在新基础电信运营商的核准上仍然非常严格,但是不代表民营企业完全没有机会。比如民营企业可以瞄准非洲、拉丁美洲等快速发展的海外市场,也可以像互联网企业一样,在一些垂直的场景和应用下作为虚拟运营商发挥民营企业的优势。
在导航领域,我们比较熟悉的有美国GPS和中国的北斗。这部分市场主要由国家来做,留给民营企业的市场很小,民营企业可以探索发射辅助北斗导航实现精准定位等增强型卫星。
在遥感领域,分为SAR卫星和光学卫星。天仪研究院和长光卫星分别是两者的典型代表,2021年初,天仪研究院就实现了中国首颗商业SAR卫星的发射和在轨图像的获取。长光卫星的“吉林一号”组星数量达25颗,是我国目前最大的商业遥感卫星星座。
在科研领域,科研试验卫星基本上是通信、导航、遥感等所有卫星的基础入口(起点),根据航天惯例,在所有主任务卫星研制之前,所有的新技术、新体制、新模式都需要发试验卫星或者载荷进行验证。天仪研究院一开始就从这科研卫星切入,虽然市场规模不大,但是掌握了入口,在新技术的应用和验证可以大幅领先。
卫星可以看作和手机类似的电子产品,比火箭技术门槛稍低,遵循摩尔定律。所以除了方向选择外,如何批量化、低成本制造也是一大关键。SpaceX也有一系列创新,使卫星成本降到每颗80万美元以下,且能够日产6颗。
但目前国内民营企业的发射数量还偏少,批量化生产能力还有待验证。据公开资料不完全统计,目前突破20颗卫星的只有长光卫星和天仪研究院,分别发射了28颗和21颗。
目前天仪研究院供应链完全采用现代工业级器件,摆脱了体制内院所高度定制化的传统模式,初步实现工业化、流程化生产。预计2021年底完成10颗SAR卫星的发射部署。
银河航天也正通过模块化设计、定制化接口芯片、工业化生产加工,来大幅度降低研制成本、缩短研制周期。比如银河航天在首发星的制造中创新应用了3D打印技术用来压缩空间。
卫星制造虽然相比火箭制造要简单,但是卫星在轨运行中所需要的姿轨控,确实有很大的技术门槛。所以和火箭一样,人才的稀缺也是限制行业发展的一大因素。
相比于更为集中的火箭市场,卫星市场更为分散,对应的产业链环节、应用方向、细分市场的机会则更多。
国家星网计划落地后,卫星整个产业链都会迎来爆发。比如说低轨巨型商业卫星星座组网中,电推进系统就是一大刚需,其在性能上比传统的化学推进高10倍,能为卫星显著“瘦身”从而大幅度降低卫星星座组网成本。
遨天科技副总裁陈赛男提到,国家队有限的电推进在轨验证经验主要针对大吨位卫星和飞行器,面向商业卫星用的小功率电推进产品全球范围内都没有明星产品,遨天科技是国内唯一有入轨产品的商业电推进供应商。“这是机遇更是挑战,大家需要在爆发前做好准备,在产品可靠性、性价比、规模化生产上形成壁垒”。
此外,卫星制造端的芯片、材料等等配套供应商,以及运营端的核心算法产品、高精度卫星定位接收机等供应商都迎来红利期。
未来的卫星网络应该和互联网行业一样,不可能有一家公司能够把所有的事情全部做好。在产业链上不同组合下,都能形成出一个巨大的产业。
虽然2020年迎来了商业航天“大年”,但站在热捧对立面的,也有不确信。某VC投资人直言,商业航天是最好投的一个赛道,也是最难投的赛道。
首先,商业航天基本处于混沌时代,要赌的东西更多,比如国家规划不确定、技术的不可验证性等等。美国在商业航天领域已经摸爬滚打了几十年才有今天的一点成果,而中国商业航天比美国至少要落后30多年,需要等待更长的发展周期。
当然如果你相信商业航天的潜力,愿意下赌注,那问题又变得相对简单了,因为投资标的稀缺。
商业航天之所以说是混沌时代,的确是有很多很关键的因素都尚有定论。
首先,民营企业到底能分到多大的市场,百亿千亿还是万亿?今年SpaceX的Startlink计划超预期的发展,让国家感到压力,所以对标Startlink的星网计划肯定会干,但要多久落实下来,尚未确定。
一是国网还没定好要打多少颗卫星。卫星和火箭的数量都难以确定,整个产业链的空间也是个未知数。
二是国家队和民营企业也不知道如何分蛋糕。如果确定下了卫星数量,那国家队和民营企业各承担哪些任务,以及多大份量的任务。
不过,这并不在碧桂园创投杜浩担心的范畴,由中国企业主导的大规模卫星星座建设是大势所趋,即使潜在的市场空间上限难以明确,但对于运载火箭企业来说,由于行业门槛高、运力供不应求,市场空间的底线是可以测算出来的,比如对于一家年产能数十发中型火箭的企业而言,其对应的市值至少可达数百亿量级。而从更长远的周期来看,杜浩认为运载火箭行业还有很大的想象空间,因为新太空经济刚刚拉开帷幕,除发射卫星组网之外,火箭还会有很多可发挥价值的领域。
除市场潜在空间不确定外,技术路径不确定性以及难验证性,也给投资带来了更高的风险。比如说火箭市场的大小推力,固液燃料发动机等技术路径之争,这四五年都没有一个明确的定论。
这不像是互联网行业,可以去企业后台看看系统数据。火箭、卫星以及其它航天细分领域,研发周期、商业化周期都比较长,期间也没什么产品KPI或财务数据能佐证公司的发展。
虽然说考察团队几乎是绝对正确的废话,但确实是头部商业航天企业之间竞争核心。任何航天产品都是复杂的系统工程,专业化人才稀缺,培养周期也得在5-10年,短期内商业航天所需人才只能靠从体制内专业性人才的输出。
所以说头部项目估值看着贵一些,但比起尾部某些可能图纸刚画出来,班子人才还没搭建的初创企业,投资人似乎偏好前者。商业航天领域的资金也的确向头部集中。
从国家战略上讲,这件事必须做,且迫在眉睫,这个最基本的方向是不可逆转的。可以说,商业航天没有失败,只有尚未成功。至于一些政策细节,技术难关,人才稀缺等问题,都是需要时间解决的,美国也是,中国也是,其它行业也是。
本质上,商业航天和其它硬科技行业一样,都会遵循技术发展规律。同时商业航天还有一个很有优势的特点在于:全产业链没有盲区。中国航天没有过过好日子,一开始就被美国严防死守,所以所有产业链上每个部件都是自主研发,亦步亦趋走到世界第二的位置,不担心被“卡脖子”。
总而言之,不能低估商业航天的风险,也没必要过于高估商业航天的风险。
2020年,除了疫情这场天灾外,中美的硬科技混战也极为焦灼,中国不得不强势应战。
2020年尾声,中央经济工作会议确定2021年八大重点任务的第一条就是:强化国家战略科技力量。
虽然商业航天周期长,风险高,但作为国家战略科技之一,2021年商业航天极大可能是延续2020年的热度。
无论是出于国家战略,太空产业的有利可图,还是个人英雄主义,这场由马斯克、贝索斯掀起的亿万商业航天赛,中国不能退却,“我们错过了大航海时代,不能错过大航天时代。”