中国长城工业刘洁：火箭制造和发射服务正向着商业化、产业化和行业化方向发展
11月17日消息，近日，中国长城工业集团有限公司刘洁在2023商业航天产业论坛上，分享了《商业发射服务的发展历程与展望》主题报告。她表示，商业火箭在军民商发射服务市场将全面挑战政府火箭。刘洁认为，低成本商业火箭的研制生产和发射活动运营管理注重效率和效益，适应性强大，当其可靠性和运载能力满足政府客户的要求时，将依赖政府经费研制的火箭和发射管理将有更强的竞争力，这意味着火箭制造和发射服务也将向着商业化、产业化和行业化发展的方向继续发展。“从2012年SpaceX拿到一份军方订单开始，过往这些年、连续很多年SpaceX成为全球唯一可以连续获得居民商订单的商业航天企业或者发射服务商。这种模式将带动更多的火箭企业朝这个方向发展进入相关行列。”以下为中国长城工业集团有限公司刘洁演讲全文：刘洁：各位领导、各位专家，各位同事下午好，非常荣幸在这里做一个报告，报告的名称是《商业发射服务的发展历程与展望》。运载火箭技术是人类进入空间成为可能并逐渐实现了常态化，在这一过程中，人类利用空间基础射程能力也在不断发展，我接下来从个方面进行汇报：商业发射服务的产生与发展，当前商业发射服务的特点和未来商业发射服务的展望。随着运载火箭技术和空间技术应用的螺旋互相促进发展，空间基础设施从租出只服务政府、服务公益开始拓展到服务产业、服务商业甚至服务个人。上世纪60年代，1964年美国NASA利用德尔塔-4火箭首次发射了人类第一颗静轨国际通信卫星一号，开启了通信卫星商业化应用。随着卫星广播服务的市场收入和规模利润增长，商业通信卫星的运行开始从依赖政府的经费过渡到商业化发展阶段。通信卫星运营方也不再满足于政府提供的这些通信资源，开始自行面向市场、用户需求的业务，开始定制卫星，成为商业发射的首个用户。在这期间出现的商业发射服务其实是政府主导的火箭提供的。我们可以看到，这是2005年时一些静轨卫星商业发射服务签约情况，可以看到在当时国际商业发射服务市场上比较活跃的火箭是美国火箭、俄罗斯火箭和欧洲火箭，其中美国宇宙神5火箭价格是最高的，它的GTO也就是我们说的高轨运载发射的价格是每千克1.7万美元。比较便宜的是俄罗斯和阿里安的火箭，搭救是1.1、1.3、1.4，整个范围是1.1-1.7万美元/千克。随着2010年SpaceX进入发射服务领域，以5000万美元销售GTO运力5.5吨的火箭开始，整个商业发射服务市场受到了巨大的冲击。阿里安火箭市场主导地位从2014年开始失去，因为SpaceX可复用能力提升，价格继续降低，提供的每千克发射服务价格已经到了1万美元以下。我们用更短的时间维度来看，从2018年以来，基本上俄罗斯火箭已经退出了或者被挤出了商业发射服务市场，只有阿里安航天公司和SpaceX也就是猎鹰9和猎鹰重型每年是可以拿到订单的。而且SpaceX的订单每年已经保持在50%以上。其中得到看的一点是，阿里安航天公司订单并非纯商业的，是得到了欧洲政府的支持，订单来源也就是欧卫通和欧洲卫星公司这些欧洲企业。从2013年开始全球静轨卫星签约数量在不断降低，除了2020年美国有一个C频段补贴政策有一个小幅上涨之外，2021、2022年还是继续下跌。随着静轨通信卫星卫星签约的数量减少，静轨也就是高轨商业卫星发射的签约量也在逐年降低，整个静轨发射服务市场已经不再是国际或者商业发射市场的主要买家或者主导力量了。随着资本的介入和国家战略的支持以及技术的演进，轨道革命加剧，低轨小卫星发展以及相关发射服务发展非常迅猛，带动了整个商业发射的增长。可以看到从2018-2022年期间，商业发射规模在逐年上涨，这都是小卫星发射带动起来的，其中2022年已经增长到将近40亿美元。上世纪80年代的时候是通信卫星带动高轨发射服务的出现和市场的出现，但当时都是政府主导的火箭，一直到本世纪初随着猎鹰9或者SpaceX公司、蓝源公司或者是美国卫星实验室公司这些依靠社会资本发展起来的低成本火箭出现，商业火箭的研制活动才得以出现。现在除了SpaceX、猎鹰9火箭之外，还有一款电子火箭，是另外一款可以实现常态化发射的商业火箭。不管是国内还是国外，在得到商业资本、政府部门和商业客户订单支持下的低成本小型、中型和重型火箭以及相继进入了发射服务市场。与完全依靠政府研制的火箭相比，这些火箭在研制周期、费用和任务、可适应性上会更强。在政府发射服务市场也更将具有吸引力。这个比较典型的是波音公司的航天发射系统火箭，现在价格是2.5亿美元，低轨转轨道能力是27吨，虽然NASA付出了很多钱去研制它，现在除了阿提米丝探月计划以外，NASA还有美国军方所有的项目都不会选择这个火箭，因为它实在太贵了，这也是一个典型。看一下当前商业发射服务的一些特点。首先是低轨卫星带动低轨商业发射服务快速发展。2013年，商业航天发射次数首次超过政府航天，低轨发射次数也超过高轨发射。长期以来形成的高轨高价值、大型通信卫星独自起航天发射市场的格局已经被打破。低轨经济的兴起和繁荣其实是从遥感卫星开始的。通信小卫星星座计划迎头赶上STARLINK计划和OneWeb计划。近年来低轨空间试验、实验、货运运输和载人飞行、旅游市场正在逐渐从能力建设向市场规模发展。今天维珍银河已经实施了五次亚轨道的载人航天旅游，收入也非常可观，这一切带动低轨发射服务以前所未有的快速快速发展，其经济规模已经完全超越了高轨发射服务。看一个统计数据，从2012年开始的一个数据可以看到，到2019年开始STARLINK和OneWeb开始发射，有一个转折点，就是说其实STARLINK、OneWeb带动了低轨小卫星发射数量的数量级增长，即使不考虑STARLINK、OneWeb，其他小卫星的数量也是从200到500多，有一个倍数的翻倍。从质量上看，如果把OneWeb和STARLINK这个影响刨除出去，小卫星的发射质量也是有所提升的，平均质量是60千克。如果考虑OneWeb和STARLINK，那么2022年全球小卫星发射质量首次超过了200千克。对比过去十年和未来十年数据可以看到，小卫星的发射数量有个数量级的增加，从千上到万，增长率是2.7倍。小卫星发射质量将会增加3.4倍。小卫星制造和发射服务市场价值有一个2.7倍的增长，也是一个数量级的增长。其中小卫星制造领域的增长会比发射服务增长更快。SpaceX在发射服务市场竞争中一枝独秀，它单独一个企业可以作为一个行业趋势或者一个热点去看，猎鹰9火箭已经成为众多国家商业和科研民用小卫生获得发射服务的首选。猎鹰9火箭以低发射服务价格相继进入并占领了高轨、中轨和低轨发射服务，未来还是现在，不管是传统的还是新兴的火箭都不法提供比SpaceX当前价格更优惠的发射服务。现在欧洲主推的一些商业火箭发展速度会有些停滞，但是价格比SpaceX和猎鹰9贵很多。前一段时间维加火箭给出来每千克的发射价格，低轨的是2.5万，我们知道SpaceX以前是5000，现在因为通货膨胀到了5500美元。维加火箭要比SpaceX高出5倍。刚才我们讲到小卫星发射质量正在从几十千克到百千克去发展，这种情况下中型火箭具有更好的经济性，但是发展艰难。目前国际发射服务市场的中型火箭低成本进入市场的速度比较慢。我们看一下2023年的情况，今年是维加火箭倒数第二次发射，明年最后一次发射就退役了，维加火箭是年初发射失败，明年什么时候复飞还没确定。美国诺格公司心宿二230火箭已经退役，新火箭该在研制过程中。日本H-3火箭首飞失败，什么时候复飞不知道。印度的PSLV、GSLV，一个是极轨、一个是静轨的发射火箭，今年一共也就执行了3次。可以看到，2023年国外执行过发射任务的重型火箭种类少，次数也少。那么欧洲、美国、日本、印度都面临着旧型号退役新火箭不具备常态化发射能力，有些甚至还没有首飞。看一下未来商业航天商业发射服务的展望。刚才讲到SpaceX、猎鹰9以及未来的商业火箭已经向低成本、可盈利的方向去发展，为其他火箭开创了一种复用的发展路线，从部分复用到全部复用。我们知道昨天美国FAA已经授予了星箭第二次轨道发射的许可证，最早明天就可以发射了。这次发射飞船和运载器在海上溅落不回收，后续任务中将分阶段实施运载器和飞船的回收和复用，向全部复用全部迈进。SpaceX发展全复用低成本的航天运输工具，这种战略影响更多火箭公司在未来做出相同的选择。SpaceX今年已经向年度90次发射任务迈进，在这种高密度发射过程中，对政府的航天发射管理也提出非常高的要求，一些非常新的要求。政府也是通过缩短发射与回收活动期间空域关闭时间、发射后尽快重新开放空域，缩小空域关闭范围等有效措施，推行发射活动精细化空域管控将逐渐得以推广。最终复用火箭发射目标是什么？目标是向具备民航运输业具有的小时级维护即可实施下一次发射任务的模式。最后一点，商业火箭在军民商发射服务市场将全面挑战政府火箭。低成本商业火箭的研制生产和发射活动运营管理注重效率和效益，适应性强大，当其可靠性和运载能力满足政府客户的要求时，将依赖政府经费研制的火箭和发射管理将有更强的竞争力，这意味着火箭制造和发射服务也将向着商业化、产业化和行业化发展的方向继续发展。我们可以看到从2012年SpaceX拿到一份军方订单开始，过往这些年、连续很多年SpaceX成为全球唯一可以连续获得居民商订单的商业航天企业或者发射服务商。这种模式将带动更多的火箭企业朝这个方向发展进入相关行列。谢谢。
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