航空航天行业:2020年星绘太空资源开采及天基制造行业研究报告

类别:行业 机构:上海艾瑞市场咨询股份有限公司 研究员:—— 日期:2020-07-12

航天产业的商业规律

    天基设施存在商业可行性,但存在无法忽视的隐忧

    在整个航天的产业链中,火箭、卫星、应用和周边支持产业,关系非常清晰。初看上去各产业方之间比较独立,每一个环节都有独立的上下游供应链,每一个环节都能带动一系列周边产业的发展。从国家的视角看,让这些产业独立发展是能最大限度提升综合国力的顶层设计。但是中国航天以往的成功经验,给当下的商业航天带来了一点误区和困扰,即,商业航天的创业者们,只看重每个独立产业方的庞大市场,而忽略了它们之间异常紧密的联系。在航天“缮、探、移”三步走战略中,显然人类更多宇宙行为都是以天基设施为基础的,未来在太空构建各种设施也是最重的部分。但是,在那之前,在第一个有自生功能或建造功能的天基设施诞生以前,火箭是人类到达未来唯一的通路。例如:低轨星座。

    2013年底,4G网络开始建设,5年间用户渗透率达到顶峰。2014至2019年,全国移动网络资本支出为8304亿元。

    也就是说:低轨星座如果在行业上获得成功,理论上8304亿是它的总支出。

    卫星数量:以SpaceX星链计划第一期为标准,共12000颗

    卫星成本:星链单星0.3吨,造价100万美元,共12000×100=120亿美元

    发射成本:星链单星0.3吨,以长征三号乙的运载能力运输,单枚火箭可发射12÷0.3=40颗卫星。12000÷40=300枚火箭。长征三号乙发射报价为0.6亿美元。所以总发射成本=300×0.6=180亿美元

    计算结论:8304亿人民币≈1170亿美元>300亿美元=120+180

    考虑容量限制:4G用户通信需求容量与卫星通信相差3.3倍300亿×3.3=990<1170。理论上商业可行性成立。

    隐忧在于火箭发射能力在短期无法满足发射需求

    从简单的测算中可以看出,现在甚嚣尘上的低轨星座建设并不是完全没有商业化的可行性,而且本身星链作为低轨星座的代表,它服务的也不完全是民用层面的卫星通信,导弹的通信链路,无人作战体系与全球无缝覆盖通讯体系的低时延保障(超过50毫秒的延迟会导致导弹射偏,低轨星座可以保证全球16毫秒的延迟),这些都对美国未来战略上领先奠定着基础。所以天基产业尽管目前还存在一定商业性和可行性的争议,但并不是全无曙光。这也吸引着大量的从业者和资源的涌入。

    但在这一切实现之前,有一个关键环节不得不解决,否则后面所有步骤都将成为空谈,而这也是许多商业航天公司创业之初没有预见到的。即:火箭行业整体的运载能力。

    火箭发射不单纯只是从点火到上天这么简单的流程,在发射过程中,还有一系列后勤和测控等相关事项需要配合。全国目前只有4个发射场,如果按满负荷运转,平均每个发射场只能做到一个月一发火箭。因此全年全国最多也就发射48枚火箭,这个发射效率上的问题,直接关系后续商业航天商业是否可行。

    所以在有限的发射资源下,火箭的运载能力和可复用性,就成了一种必要的基础设施,而在这个问题上,亦存在多种技术路线选择的问题。

    最低300枚火箭的发射任务,堪比近三年全球的发射总量。在不保证国家发射任务这个不可能实现的前提下,以中国的能力,至少需要6-7年才能发射完成。而在这期间,卫星和其他技术,已经有了飞跃性的进展,届时已经发射升空的卫星将面临淘汰的尴尬境地。