貝克街探案官
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商業航天2.0時代,最大的對手還是美國
作者魯鎮西
12月12日,長征12號如期發射。這個直徑3.8米,高62米的大塊頭,起飛質量約430噸,近地軌道一次能運12噸,發動機和未來登月火箭用的同一款,推力可以精細調節。為何臨近年底,中國火箭發射頻繁,其背后又有什么戰略考量,今天有必要逐一說明。
AI不是壓垮地面算力的最后一根稻草,而是把算力推上太空的第一根火柴。
當模型規模從百億參數走向萬億參數,全球數據中心都在瘋狂加電,但仍然供不應求。此時,一個被忽視多年的方向突然爆火:天基算力。
在700–800公里之外,衛星可以獲得不間斷太陽能供電、極低冷卻成本和跨大洲低延遲覆蓋,而這些特性,恰好完美適配下一代算力需求。一旦天基算力規模化,地球將第一次擁有“無限電力+近零冷卻成本”的數據中心。
這不是技術幻想,而是產業競爭的新起點。在可預期的未來,商業航天不再是火箭行業,而是“太空版信息產業革命”,至此,商業航天已經從機械重復發射導彈的1.0時代,正式進入“太空基建”為主的2.0時代。
01 目前火箭發射頻率,無法應對商業航天的2.0時代
商業航天產業鏈分為上游制造、中游發射、下游應用與運營,商業航天時代來臨之前,上游制造成本高、中游發射頻次低極大限制了行業發展。
在1.0時代,商業航天是以市場為主導,由私營和混合所有制企業,利用商業模式,進行投資、運營并承擔風險的航天活動,包括主體市場化、技術產品化、產業鏈全鏈條覆蓋、創新驅動等核心特征,內容覆蓋航天技術研發、制造、發射和應用等全產業鏈。
如果說“商業航天1.0”是把火箭從國家軍工體系里拉出來、交給商業公司批量化制造;那么“商業航天2.0”就是把衛星從幾十億美元級的“奢侈品”,變成可以工業化復制的“太空終端設備”。
相較1.0時代,商業航天2.0足以重構整個產業鏈,低軌衛星的單位造價,在10年內被打下來超過90%。這是一場商業模式、供應鏈、系統工程的綜合革命,而不是單點技術突破。
過去很長一段時間,衛星造價受制于手工裝配、MCU、傳感器等多種元器件定制,搭載衛星的火箭只能用一次,衛星發射單價居高不下,在“不銹鋼可回收火箭”出現之前,各國著力研發“一箭多星”發射技術。
自1960年開始,美國、前蘇聯、歐洲航天局先后實現一箭多星發射。1981年9月20日,我國才首次使用“風暴一號”運載火箭成功發射實踐二號、實踐二號甲和乙三顆衛星,成為全球第四個掌握該技術的國家,至2023年6月15日,“一箭41星”創造我國航天單次發射衛星數量新紀錄。
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長征八號可實現一箭22星,低軌發射服務價格小于5萬元/公斤,低于其他主流一次性運載火箭。而在高軌任務中,“長征”系列火箭執行高軌任務發射服務價格整體低于國外運載火箭。單顆衛星發射成本的降低,為衛星批量發射奠定了基礎。
根據權威行業期刊《中國航天》分析,中國的衛星發射價格在全球范圍內具備顯著優勢,處于第一梯隊,低軌服務價格并不大幅高于SpaceX。我國想要在全球低軌星座發展提速中勝出,就必須對傳統的衛星制造和發射進行迭代升級,以流水線量產和“一箭多星”方式降低成本。
所以如今衛星制造行業從元件定制、手工裝配,演進至整星設計模塊化(通信、能源、姿控拆分標準化);大量使用商用電子器件(COTS);生產線可復制(與新能源汽車、電池工廠非常像),據公開資料,僅中國衛星(sh.600118)一家公司,其生產線已具備年產240顆1噸以下小衛星的批產配置能力。
為進一步提升商業航天水平,2023年年底,在海南文昌建起了我國首個商業航天發射場——海南國際商業航天發射中心,為適應日益增長的衛星組網需求,發射中心兩個工位均按照每年發射16次設計,如今已經具備雙工位常態化高密度發射能力,大幅提高發射效率,并提出在2025年實現“月月有發射”的高密度發射能力。
同時為滿足未來急速增長的衛星需求,海南文昌國際航天城配套建設了衛星超級工廠及星箭產業園配套項目,衛星超級工廠于2024年12月封頂。衛星超級工廠及星箭產業園采用“1+1+8”架構,由一個衛星超級工廠、一個試驗檢測中心和八個核心單機研制中心組成。
2025年4月3日,中國商星首次對外投資的航天衛星超級工廠(海南)有限公司正式成立,項目將落地海南文昌,建設衛星超級工廠。該工廠計劃于2025年底建成投產,并下線首顆衛星。項目建成后,年產能可達1000顆衛星。
相較于傳統發射場,商業航天發射場靈活機動的發射安排,顯然更符合商業航天2.0時代,對火箭高頻發射的要求。
02 星鏈只是開始,算力升空成為太空基建新戰場
商業航天行業向2.0時代加速,起源于美國的“星鏈計劃”,由于衛星軌道使用有“先占先得”的慣例,所以各國為獲取足夠多的衛星軌道,不得不紛紛涌入“商業航天”賽道。
2014年,美國太空探索技術公司提出低軌互聯網星座計劃,即現在熟知的“星鏈”,其目的是為提升美國導航定位系統的精度和抗干擾能力。
星鏈計劃的最初設想,是在2024年之前完成1.2萬顆衛星組成的“星鏈”網絡,后續總量擬增加至4.2萬顆衛星,用以取代地面上的傳統通信設施,從而在全球范圍內提供價格低廉、高速且穩定的衛星寬帶服務,建設一個全球覆蓋、大容量、低時延的天基通信系統,在全球范圍內提供高速互聯網服務。
據公開資料,地球低軌道(LEO)預計可容納約6萬顆衛星,“星鏈”一旦完成,就將占用大半,因此引發航天強國之間強烈的爭奪戰,截至2025年7月10日,Starlink發射衛星總數9165顆、在軌總數7968顆,發射衛星數占已獲批衛星總數47%、衛星總計劃22%。
若在軌衛星都是低軌衛星,其在軌總數已經占LEO軌道可容納總量的13.3%。如果第二代衛星星座的29988顆均能獲批,那么完整的星鏈將由41914顆衛星組成,目前發射衛星僅占總規劃22%。
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2016年,我國就曾提出“鴻雁”、“虹云”等低軌衛星互聯網計劃,但衛星數量僅400多顆;2021年4月,我國又成立中國星網公司,專門從事衛星互聯網的設計、建設和運營,其星座計劃“星網工程”預計發射12992顆低軌衛星(6080顆軌道高度500-600KM,6912顆高度1145KM),構建龐大的星座系統。
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圖源:東吳證券
根據ITU(國際電信聯盟)規定,申報7年內發射首顆衛星,9年內發射星座總數量的10%,12年內完成50%,14年內必須100%部署完畢。以中國星網規劃的12992顆衛星(2020年9月申請)為例:2027年至少發射一顆衛星(已完成),2029年需在軌約1300顆(10%)2032年累計6500顆(50%)2034年:完成全部1.3萬顆部署。截至2025年10月,星網共發射116顆衛星(含實驗星和業務星)。
在衛星寬帶成本下降、日益凸顯的國家戰略地位、稀缺的空間頻軌資源等多成因素推動下,我國除中國星網外,還有上海垣信(G60千帆星座)、以及藍箭鴻擎科技(鴻鵠-3星座)兩個萬顆星座計劃。
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圖源:東吳證券
日前,工信部印發通知稱,將組織開展為其2年的衛星物聯網業務商用試驗。根據《關于組織開展衛星物聯網業務商用試驗的通知》,衛星物聯網商用試驗的服務對象為利用衛星物聯網開展應用的企事業單位,主要包括工業、交通、能源、農業、應急等領域中利用衛星物聯網開展數據采集和傳輸的行業用戶。
試驗目標方面,通知明確,通過開展衛星物聯網業務商用試驗,豐富衛星通信市場供給、提升行業服務能力、建立安全監管體系,形成可復制可推廣的經驗和模式,支持商業航天、低空經濟等新興產業安全健康發展。
除導航通訊類星座計劃外,伴隨近年來人工智能行業飛速發展,算力需求呈幾何倍數增長,多家公司計劃將算力送進太空,包括但不限于國內公司/機構“北京星辰未來空間技術研究院”“國星宇航”“之江實驗室”;美國谷歌、Space X等熟知的科技公司。
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圖源:貝克街探案官制作
商業航天2.0時代,民營企業商業航天力量不容小覷,公開資料顯示,從2018到2024年6月,民營企業累計發射火箭34次,其中27次發射成功,7次發射失敗。從總體趨勢來看,民營火箭發射數量不斷上升,經歷了2018到2021年的探索期,發射成功率逐步提升,2022年開始民營火箭發射數量逐步增長,2023年發射14次,與2018-2022年發射總和持平。
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圖源:東吳證券
經梳理不難發現,我國待發射衛星數量超3萬顆,但現有長征十二號、長征八號甲、長征六號改等“國家隊”火箭因兼顧國家其他航天任務,排期緊張導致發射進度明顯滯后,美國Starlink完成率月24%,國內星網、千帆(G60)星座完成率分別為1.2%、0.7%。
因此,國內商業航天業,亟需一款大運力、低成本、高可靠的大運力可回收火箭。
03 商業航天業當務之急,是制造大運力可回收火箭
我國可回收火箭,除12月初回收失敗的“朱雀三號”外,還有航天系旗下的長征十二甲、快舟六號等國家隊箭型,天龍三號、引力二號、雙曲線三號、智神星一號等民企研制的可回收箭型,大部分箭型計劃于2025年底首飛。
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圖源:資料來源于網絡公開資料
這批可復用火箭如果實現可回收,可以極大降低星座組網成本,有望助力國內低軌衛星星座組網加速落地。可回收火箭的發射成本,可參考Space X在星鏈計劃中的使用情況。
Space X的可回收火箭多采用高復用次數的一子級助推器(回收次數>10次),以實現星座部署的經濟性;一子級和整流罩復用最高記錄分別為28次/30次。
據馬斯克披露,獵鷹9號復用需要增加的成本約為1500萬美元,其中二子級成本1000萬美元,推進劑、發射測控、維修一子級和整流罩等成本約500萬美元,其中一子級維修成本25萬美元。
按照獵鷹9號運載火箭初始硬件成本約4500萬美元測算(一子級3000萬美元+二級1000萬美元+整流罩500萬美元)和回收復用成本1500萬美元,隨一子級和整流罩回收的次數增加,單次成本大幅降低,直至第15次復用開始每次單公斤成本穩定于1700美元左右。
現階段,Starlink V 2.0Mini單星800kg的重量和2023年7月以來每箭22星的載荷水平,中觀預測下(一子級和整流罩回收復用15次)的獵鷹9每公斤發射成本約為966美元,Starlink V 2.0Mini單星發射成本約77萬美元。
相較于一次性獵鷹9火箭發射成本2939美元/公斤(一次性成本4500萬美金,滿載22.8t),目前Space X火箭復用技術使Starlink平均單星發射成本降低超60%。
在可回收大運力火箭加持下,2018年至2024年Starlink年發星量年均復合增長率高達216%,其重要拐點在2019年11月SpaceX首次使用可回收火箭Falcon9一次發射60顆Starlink,次年Starlink發星量直接增長約5倍。此后Falcon9搭載Starlink發射進入常態化,年均總發星量穩定增長。
“星艦”是目前 SpaceX 研發最新一代超重型火箭。星艦運載火箭作為有史以來人類開發的最大規模運載器,由一子級推進器“超重型”和二子級推進器“星艦”組成,意圖實現兩級完全可重復利用。
參數方面,星艦運力為100~200t,約為獵鷹9號的5~9倍,可一次性搭載125~250顆Starlink V2 mini衛星或50~100顆Starlink V2 Starship衛星。據Space X披露,未來Space X希望做到星艦一天一發,以滿足更多的超重型載荷發射需求。
面對Space X的先發優勢,中國商業航天領域,可回收大運力火箭的研發亟需一個答案。
04 結語
在2025年底,國家航天局先后印發商業航天三年行動計劃并設立商業航天司,多措并舉夯實商業航天產業快速發展基礎。
行動計劃中明確,到2027年,商業航天產業生態高效協同,科研生產安全有序,產業規模顯著壯大,創新創造活力顯著增強,資源能力實現統籌建設和高效利用,行業治理能力顯著提升,基本實現商業航天高質量發展。
圍繞上述目標,《行動計劃》明確增強創新創造動能、高效利用能力資源、推動產業發展壯大、做好行業管理服務、加強全鏈條安全監管等五方面22項重點舉措。值得關注的是,《行動計劃》提出,引導培育耐心資本。完善商業航天發展投融資體制機制,設立國家商業航天發展基金,鼓勵地方政府、金融機構、社會資本聯合成立投資平臺,引導資本堅持做長期投資、戰略投資、價值投資。
商業航天司的設立,則標志著我國商業航天產業迎來專職監管機構,未來將持續推動我國商業航天高質量發展,產業鏈有望全線受益。近年來,我國商業航天在政策牽引、技術突破與市場驅動下,以全產業鏈協同創新,完成了歷史性的跨越。
據國家航天局相關負責人介紹,當前我國商業航天企業數量超600家,在確保安全的前提下逐步釋放商業航天發展潛力。相信在2027年前后,我國商業航天領域將會取得質的飛躍,并推動國內星座計劃迅速落地,在太空基建中占得一席之地。
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