運載火箭是國家航天實力的重要體現(xiàn)，伴隨大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)需求的激增，我國航天發(fā)射“星多箭少”的局面尤為緊迫，民營商業(yè)火箭已成為我國航天領(lǐng)域不可忽視的力量，市場前景十分廣闊。但與全球商業(yè)航天領(lǐng)軍企業(yè)SpaceX相比，我國民營商業(yè)火箭在產(chǎn)業(yè)生態(tài)、運載能力、發(fā)射頻率、發(fā)射成本等方面仍存在顯著差距，亟須加快創(chuàng)新，提升競爭力。
一、面臨四大挑戰(zhàn)
（一）依賴體制內(nèi)資源，民營企業(yè)根基不厚實
目前，我國民營商業(yè)火箭企業(yè)仍處于起步階段，整體呈現(xiàn)出規(guī)模小、分散化的特點，尚未構(gòu)建完整的供應(yīng)鏈體系，在產(chǎn)品開發(fā)、核心零部件、試驗驗證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，需要依賴航天央企國企的資源和支持。該模式短期內(nèi)可以減輕企業(yè)投資成本，加快成果研制速度。但長期看，企業(yè)創(chuàng)新動力減弱，制約產(chǎn)業(yè)溢出效應(yīng)發(fā)揮，商業(yè)航天的經(jīng)濟(jì)屬性、市場屬性、資本屬性優(yōu)勢未得到充分體現(xiàn)，不利于商業(yè)化發(fā)展。
（二）火箭發(fā)射供不應(yīng)求，運力瓶頸制約發(fā)展
當(dāng)前，我國火箭發(fā)射次數(shù)、運載能力與國外先進(jìn)水平相比，存在明顯差距。2023年，我國火箭發(fā)射共67次（其中，民營商業(yè)火箭發(fā)射13次），累計發(fā)射載荷質(zhì)量達(dá)到155噸。而美國SpaceX公司共發(fā)射96次，發(fā)射載荷質(zhì)量高達(dá)1195噸，是我國發(fā)射質(zhì)量的近10倍。據(jù)預(yù)測，到2030年，我國將有超6000顆衛(wèi)星待發(fā)射，若以單星質(zhì)量500公斤估算，每年對火箭運力的需求將達(dá)到約430噸，是我國當(dāng)前火箭運載能力的3倍。
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理，北國咨繪制
圖1 2023年全球主要火箭企業(yè)發(fā)射次數(shù)
我國現(xiàn)役主力大型運載火箭是長征五號，其低軌運載能力為25噸，主要用于執(zhí)行空間站建設(shè)、月球探測等重大航天任務(wù)。SpaceX的獵鷹重型火箭運載能力高達(dá)63.8噸，幾乎是長征五號的3倍。國內(nèi)民營商業(yè)火箭的運載能力更低，雙曲線一號、谷神星一號等火箭的低軌運載能力不足500公斤，限制了其在中大型衛(wèi)星（500公斤以上）發(fā)射中的作用。力箭一號、天龍二號、快舟一號同等級運載能力約為1.5噸，對于中大型衛(wèi)星，單次最多僅能發(fā)射5顆，難以滿足高效集約的衛(wèi)星組網(wǎng)需求。引力一號和朱雀二號分別具備6.5噸和4噸的低軌運載能力，有望成為大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)任務(wù)的主力火箭之一。
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理，北國咨繪制
圖2 全球主要火箭運力情況
（三）發(fā)射場資源緊張，高頻發(fā)射需求難滿足
發(fā)射頻次是商業(yè)航天領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)。2023年民營商業(yè)火箭發(fā)射13次，同比增長160%，占國內(nèi)總量的五分之一，預(yù)計2024年發(fā)射次數(shù)將實現(xiàn)翻倍。然而，當(dāng)前發(fā)射工位資源有限，且優(yōu)先保障國家任務(wù)，嚴(yán)重制約民營商業(yè)火箭的發(fā)展。目前，我國支持商業(yè)發(fā)射的場地僅有酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、山東海陽東方航天港和海南商業(yè)航天發(fā)射場，且發(fā)射工位有限。為提升發(fā)射能力，藍(lán)箭航天、中科宇航等企業(yè)已在酒泉建設(shè)發(fā)射工位，但內(nèi)陸發(fā)射場在火箭運輸方面存在劣勢，特別是對于直徑超過4米的液體火箭，長途運輸?shù)碾y度和成本都會顯著增加，嚴(yán)重影響發(fā)射的效率和經(jīng)濟(jì)性。
表1 商業(yè)火箭主要發(fā)射場發(fā)射情況
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理，北國咨繪制
（四）成本居高不下，火箭復(fù)用技術(shù)待突破
我國火箭發(fā)射成本相對較高，主要受限于推進(jìn)劑成本和火箭復(fù)用技術(shù)，當(dāng)前平均發(fā)射價格約為1萬美元/公斤，是SpaceX獵鷹9號發(fā)射價格（0.26萬美元/公斤）的近4倍。為降低成本，我國民營航天企業(yè)正在積極推進(jìn)可重復(fù)使用火箭技術(shù)的研發(fā)。藍(lán)箭航天和星際榮耀等已完成百米級垂直起降飛行試驗，并計劃于2024年底進(jìn)行10公里級試驗，預(yù)計2025年實現(xiàn)首飛。隨著技術(shù)突破，火箭發(fā)射價格有望進(jìn)一步下降，根據(jù)公開資料，天龍三號和朱雀三號發(fā)射價格約0.28萬美元/公斤，接近SpaceX獵鷹9號發(fā)射價格水平。
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理，北國咨繪制
圖3 全球主要火箭發(fā)射價格
二、發(fā)展建議
（一）自主創(chuàng)新，點燃民營商業(yè)火箭企業(yè)發(fā)展引擎
民營商業(yè)火箭企業(yè)應(yīng)圍繞金屬材料、電子元器件、關(guān)鍵部組件等薄弱環(huán)節(jié)開展核心技術(shù)攻關(guān)，提升自主創(chuàng)新能力。同時，打破傳統(tǒng)航天對失敗零容忍的束縛，建立容錯機制。此外，鼓勵藍(lán)箭航天、星河動力等領(lǐng)軍企業(yè)聯(lián)合上下游企業(yè)構(gòu)建完整、立體、開放的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，借助市場化和商業(yè)化策略，激發(fā)產(chǎn)業(yè)活力。
（二）運力升級，實現(xiàn)民營商業(yè)火箭運載能力飛躍
運載火箭是進(jìn)入空間的載體，隨著全球大規(guī)模星座組網(wǎng)需求的增長，我國必須加快大推力高性能發(fā)動機、大直徑箭體結(jié)構(gòu)等技術(shù)攻關(guān)，突破火箭運力跨越的難點，滿足市場對快速、經(jīng)濟(jì)的太空進(jìn)入服務(wù)的需求。
（三）效率提升，增強民營商業(yè)火箭市場響應(yīng)能力
我國需進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)射場資源配置，擴(kuò)充發(fā)射工位。同時，提高發(fā)射流程自動化和智能化水平，減少人為因素導(dǎo)致的延誤。此外，建立快速響應(yīng)機制，縮短發(fā)射準(zhǔn)備周期，適應(yīng)未來高頻率商業(yè)發(fā)射需求。
（四）成本優(yōu)化，提升民營商業(yè)火箭國際競爭力
加快可重復(fù)使用火箭技術(shù)研發(fā)，借鑒SpaceX的經(jīng)驗，通過實現(xiàn)火箭一級和整流罩回收利用，顯著降低單次發(fā)射成本。同時，優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，降低原材料和制造成本，提高火箭的生產(chǎn)效率。
作 者
盧躍，長期跟蹤商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展
