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中航证券 董忠云、莫崇康:直面标杆,中国商业航天奋马扬鞭

中航证券 董忠云、莫崇康:直面标杆,中国商业航天奋马扬鞭 中航军工研究
2016-08-10
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导读:一、航天科技:可重复组合动力飞行器8月1日,央视在新闻联播中披露,中国航天科技集团公司正在研制组合动力飞行器

一、航天科技:可重复组合动力飞行器


8月1日,央视在新闻联播中披露,中国航天科技集团公司正在研制组合动力飞行器项目以降低上太空的成本和门槛。航天器发射成本居高不下一直是制约航天事业瓶颈,未来的组合动力飞行器可以回收利用,实现可重复的天地往返航天运输,这让进入太空的成本大大降低。火箭可重复使用令人联想到近来屡次爆红的Space X公司及其开发的可回收火箭“猎鹰”系列。Space X公司发展壮大是在美国航天商业化的呵护下成长起来的。在航天商业化领域,美国、英国及德国走在了时代的前列。


二、美国:航天商业化进入收获期


最近几十年来的研究表明,包括航天在内的军工领域公私合作非常有必要。以飞机、计算机及互联网为例,最初是由美国政府出资研发,随后企业介入,最终实现整个行业的繁荣。SpaceX的初步成功带有明显的美国商业文化特征:各种政府投资项目基本上都会外包给高效率的民营企业,从而节约成本。民营企业间相互竞争可以提高效率,而竞争是推动人类航天发展的主要推动力。冷战时代,美苏太空竞赛曾极大促进了航天事业进步,而冷战后时代则多年未见重大突破。美国引进商业竞争有望改变这一沉闷局面。航天商业化有助于降低航天器发射成本。以航天飞机为例,据2012年6月新华网报道,航天飞机每次往返空间站的成本约为4.5亿美元,考虑通胀因素之后,美国花在航天飞机项目上的资金已超过登月、制造原子弹以及开凿巴拿马运河的总和。而美国私人航天公司SpaceX的老总埃隆•马斯克曾表示,SpaceX的“猎鹰”火箭一次发射报价只需要5400万美元,比中国长城公司的“长征”火箭6000万美元的报价还便宜。


近十几年来美国出台各种政策扶持航天商业化。由于航天工业初始阶段只有投资没有盈利,而且这一阶段可能延续几十年之久,因此被纳入军事工业的航天工业必然是由国家扶持拨款。然而按照美国惯例,只要有盈利可能,他们就通过市场机制,将军事研发技术民用化,从而推动整个社会技术进步和经济发展。1987年美国摩托罗拉开发出全球第一代通信星座系统铱星系统,破产重生后的铱星系统已成为航海探险的必备。民营企业参与航天产业事业已成美国的传统,近十几年来,美国先后制定《国家航天政策》、《商业航天发射竞争力法》、《鼓励私营航空航天竞争力与创业法》和《商业航天法》等,同时出台一系列支持商业航天发展的运输服务计划,并让美国航天局通过派驻技术人员和专利转让等方式,帮助私企发展和验证关键航天技术。2010年2月,奥巴马政府在2011财政年度的预算方案中建议:美国宇航局鼓励私营企业发展宇航项目,承担搭载美国宇航员飞往国际空间站的任务,而宇航局今后应把工作重心从“开发”转到“研发”之上。


商业太空飞行的广阔前景已吸引美国多位知名企业家和风险投资者,例如网上支付公司贝宝创始人埃隆•马斯克(太空探索技术公司现任首席执行官)、微软公司联合创始人之一保罗•艾伦以及网上零售巨头亚马逊公司创始人杰夫•贝索斯等。“蓝色起源”、 “完美太空发展公司”、“联合发射联盟”、“地球实验室(Planet Labs)”、“SpaceX公司”等民营企业,都得到NASA的各种资助而发展壮大。而NASA自身却因此裁员数千人。


三、英国:航天战略和创新中心助推航天产业发展


英国航天工业涉及卫星制造、软件设计以及卫星运营和服务供应、太空旅游等众多领域。英国并非传统航天大国,政府对民用航天领域的投入一向较低,2005年政府对航天投入占GDP比重排名,英国只位居全球第21位,远低于排名世界前十的德国和意大利等欧洲航天大国。2008年金融危机爆发后,英国认识到航天工业正日益成为一个关键性的国家基础设施;2010年2月,由政府、工业界和学界联合完成《航天创新与增长战略》报告,报告认为加大对航天领域的投资力度将为英国未来的成功奠定基础,希望未来10年工业界研发经费增加50亿英镑,政府民用航天年度预算增加1倍,提高到5.5亿英镑。该报告同时提出诱人的远景目标——到2030年,航天工业提供10万个就业机会,年产值达400亿英镑,占全球航天工业市场的份额从6%提高到10%;2010年5月大选后,卡梅伦政府于2011年4月成立了英国航天局(UKSA),UKSA将致力于提供世界水平的航天计划,同时,英国空间领导委员会发布了《英国空间技术发展战略》,该战略提出了通讯、传感、探测和太空利用等领域的技术路线图,为产业部门提供了清晰、切实可行的技术创新和开发市场的指导;2011年5月,政府提供1250万英镑启动资金成立了“国际空间创新中心(ISIC)”,ISIC将为私营机构和学术界合作提供良好的设施,鼓励它们研发新的空间应用技术,以支撑“国家空间技术计划”;2012年1月,英国成立了卫星应用技术与创新中心,旨在成为英国卫星的通讯、传播、定位和观察的产品和服务商业化开发的重要支撑。


目前英国航空航天产业具有较高的研发及制造水平,是世界上使用航天数据和技术最多的国家之一。英国航空航天产业占全球市场份额13%,世界排名第二,仅次于美国。据2014年1月《科技日报》报道,近年来英国航天业产值以年均7.5%的速度增长,对英国的贡献年均达90亿英镑,提供了约3万个就业岗位,成为帮助英走出经济低谷的重要引擎之一。


四、德国:曾被限制的航天产业逐渐崛起


德国主要的军事工业公司均为民营,国有军工企业在德国军事工业所占比重不超过5%,德国有大量以生产军事产品为主的专业化企业,生产经营高度多元化使它们可以通过在军用和民用生产之间重新分配现有生产能力和人力,对国防订货规模的变化灵活做出反应。以近年来在国际航天界声名鹊起的家族企业OHB公司为例,公司上世纪80年代初期以水电技术起家,2000年,OHB打败了实力强大的阿斯特留姆公司,赢得了德国军用雷达侦察SAR-LUPE的合同,首次成为宇航项目主承包商。从2005年起,OHB公司完全转向成为航天相关产业,在国际空间站的建造中做出了重大贡献,设计并建造了欧洲哥伦布舱、和谐号节点舱、节点舱-2和节点舱-3的内部结构,最近更是中标伽利略导航系统,获得共计22颗卫星的合同。


五、中国航天:ITAR条例下空间站建设是商业航天契机


商业化和引入市场机制是航天发展的必然趋势。纵观世界航天的发展,从第一颗卫星上天到苏联的解体,是世界航天发展的起步阶段。由于冷战的需要,这个时期的航天发展,以“太空竞赛”为动力,都是不惜成本的国家行为。随着苏联的解体,世界航天进入了向商业化的转型时期。航天的商业化,首先从应用卫星与卫星应用开始,逐步推进到载人航天领域。可以预料,随着地球低轨道载人航天活动的商业化,世界航天将进入全面商业化阶段,甚至可能扩展到太空探索领域。此时,虽然各个国家的航天局仍然起着规划、协调和保障的作用,但众多的民营企业和混合制企业必将成为航天发展的主体。


SpaceX的成功对许多航天大国带有启示性效应,但却并不能立刻复制。对中国的航天工业也是如此。SpaceX目前的成功建立在以下几个基础之上:首先,美国的航天工业十分发达,有足够的人才储备以支撑多个航天公司彼此之间的竞争;其次,美国的商业运营手段足够成熟,能够在没有国家干预的情况下实现精密的项目管理;第三,火箭发射是一个涉及到从陀螺仪生产到液氧燃料加注的复杂工业链,从研制到生产再到发射成功,需要多方面不同机构的配合与互信,美国可以全球采购。中国的航天工业仍有很多技术问题需要赶超,且人才管理以及机构配合方面长期依靠强力部门的行政手段,尚未实现市场化。


在相当长的一个历史时期里,中国的国防工业将仍采取国家统筹的方式。这一方面有利于保守国家秘密,一方面也是因为民间航天机构实在是太弱小了,其技术水平和经济规模都不足支撑起航天国防事业。但航天领域是一个技术含量非常高的领域,如果能让民营资本,通过培养航天创新主体,这对于我国整个改革、整个经济的活力和整个国家、民族的创新能力,都是非常有益的。上世纪90年代南德集团前董事长牟其中曾经购买俄罗斯飞机卖到国内、买俄罗斯卫星及开通卫星电视服务,首开我国民营企业参与航天事业的先河。1999年考克斯报告后美国把ITAR条例进一步修改升级,任何含有美国元器件的卫星都不能用中国生产的火箭发射,我国航天参与国际卫星商业化发射逐渐边缘化。


进入新世纪以来国家和民间层面都在为航天商业化呼吁。2014年10月24日,国务院常务会议指出:支持基础电信企业引入民间战略投资者,引导民间资本投资宽带网络建设运营,参与卫星导航地面应用系统等国家民用空间设施建设,研制、发射和运营商业遥感卫星。这项决定为民营企业进入航天领域指明了方向。2014年10月26日,信威集团与清华大学联合宣布,双方合作研制的“灵巧通信试验卫星”,已完成全部在轨测试试验,取得圆满成功。灵巧卫星是中国首颗低轨移动通信卫星,也是民营资本主导发射的第一颗通信卫星。当时,信威集团曾计划在3年内,发射“一箭四星”的此类通信卫星,并希望在2019年时,发射32颗或更多的卫星,形成覆盖全球的卫星通信系统。


商业航天在国内受的安全限制和所谓垄断远没有大部分人想象的那么严重。在保密范围内政府和科研机构都可以提供支持,最大的一个制约因素是国内民营企业实力跟不上。另外制约我国商业航天发展的天花板实际上在国外,一条几乎无法改变的成文国际法规,即著名的 ITAR 条例(国际武器贸易条例)。该条例规定:只要在航天器或者卫星上使用了美国的设备或者芯片,就不允许使用中国的火箭进行发射,也不允许安装在中国总装的卫星上,因此中国航天产品出口受ITAR 限制进不了世界商业发射市场,只能通过出口在轨交付服务绕过该限制。


目前民营航天公司如果发射小卫星,只能依靠国内科研院所力量,而且一般都作为副载荷搭载而不会单独发射。除非拿到足够大的军方需求,否则商业模式很难盈利。如果做载人太空游,政策和商业模式瓶颈可能相对较好的解决,但技术和安全门槛至少差三十年。除此之外,在国内个人从事敏感行业之后申请入境美国可能被核查甚至被拒签。DS160 之类签证申请表后面整整一页的背景调查就让想进入航天领域的国内富裕阶层人士退避三舍。综合技术、资金、政策等因素,国内民营航天最可能的形式是航天系统内分离出的企业,如威标至远。除此之外,代理国外的私人航天也是一个发展的机会,例如航天旅游类等。


由于美国政府禁止美国制造以及含有受美国ITAR(国际武器贸易条例)控制的部件的卫星用中国火箭发射,导致中国长征火箭在国际商业发射市场被边缘化。目前从1998年开始建造的国际空间站已经决定延期服役至2020年,而届时我国将完成空间站建设,成为世界上唯一拥有空间站的国家。中国载人航天工程办公室副主任杨利伟曾透露,中国空间站在设计之初就已经预留了与其他国际空间站对接的接口,在合适的时候可以进行飞行器对接,中国对国际合作的态度是明确、积极,而欧洲与我国在空间站的合作持开放态度。未来随着我国与欧美航天合作的进一步深入,制约我国航天商业化发展的外部因素或将被清除,届时我国商业航天业的春天或许将会来临。


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