为什么现在是投资商业航天的好时机?

编者按:本文来自微信公众号 “普华资本”(ID:PHcapital_2004) ,作者:赵怡箐,36氪经授权发布。原题目《商业航天投资:错过了大航海,我们不会再错过宇宙星辰 | 普华内参》

2020年3月18日,马斯克的SpaceX公司利用猎鹰九号火箭,发射了第六批星链卫星。目前,一共有360颗星链卫星在轨运行,并将于今年开始为北美地区提供互联网骨干网服务。在马斯克的星链计划里,将会有42000颗卫星发射组网实现人类天地万物互联的伟大理想。而这也标志着一个由地基物联网向天基物联网迈进的新时代。

就在三年多前,航天体系还是一个封闭在体制内的庞然大物。即使直至今天,和投资圈朋友交流的时候,依然有无数质疑的声音表示在有航天科技和航天科工两大系统珠玉在前,体制内对知识产权和技术保护的刻板印象下,中国的商业航天公司是否还有发展成为SpaceX的可能。

于是今天,我们想在这里和大家聊聊以下几个话题

  • 为什么现在是商业航天的好时机?

  • 为什么发展中国民营商业航天公司迫在眉睫?

  • 军民融合+军改的政策与大环境下,什么样的细分赛道能有机会脱颖而出?

商业航天的时机到了吗?

我们知道,科技企业的投资更多时候投的是一个“刚刚好”的时机,太早可能就成了在1998年耗资50亿美金,无数国家财团参与建设,万众瞩目却因时机太早无法匹敌地面蜂窝基站,而惨淡收场的摩托罗拉低轨卫星计划“铱星”。太晚市场则已经变成了红海过于饱和而百家逐鹿,先入局者已经早早地建立起行业门槛,市场基本已经形成既定格局,后来者更是难以居上。

那为什么现在是我们所认为的天时地利人和,我们认为有以下四点原因:

1.

国家政策于2016年开放商业航天,将军民融合上升为国家战略。同时鼓励支持和引导民间资本参与航天发展,构建多元化的投融资体系,中国航天也将更市场化。

在过去航天体系的中下游-火箭结构,发动机和电子设备的研制,火箭发射,卫星平台和载荷的研制一直牢牢把控在体制内航天科技集团的手中。仅有在上游有运载火箭壳体、发动机、电子设备所需基础材料、元器件由民营企业和其他军工央企参与配套。

航天体系本质上是一项长线投入大,周期长,短时间无法见到效益的科学活动,唯有将其反馈到国民经济主体中去牵引国家整体经济实力的发展,通过“民参军”建立一个以体制内科研单位,工业界,民营航天企业,和大学结合的综合体系,才能在航天事业的技术发展推广应用上获得长治久效的成果。

2.

民营运载火箭的成本自2015年后大幅度降低,主要原因是火箭可回收技术的突破,产能大幅度提升,航天级器件的升级和结构设计的创新。

全球主流的大运载火箭的发射价格,一直是一个持续下降的过程。相比原来发射一颗卫星2亿美元的成本,运用可回收火箭发射已使成本降至6,000万美元,SpaceX已经尝试连续使用回收的火箭再次发射,从而进一步降低发射成本。无论是中大型火箭还是小型火箭,大幅降低的发射成本,促进民营火箭公司和卫星公司的业务联系。

3.

2014年开始,国内外头部投资机构都开始纷纷加持商业航天公司。作为资金和技术双密集型的行业,资本的加入无疑为行业的爆发起到了助推的效果。

任何一个行业的发展壮大都离不开资本的助力,往往资本的投入也标志着行业也真正迈入了商业“元年”。随着SpaceX等创业公司展现出明显的“赚钱效应”,谷歌、微软、富达、软银、DFJ等顶级投资机构纷纷加注。Space Angels统计了从美国阿波罗时代之后,特别是2009年之后在航天领域的累计投资,其中有198家卫星公司拿到65亿美元投资,74家火箭公司拿到79亿美元融资。尤其是在2014年时,私人资本对商业航天领域的投资陡增。私人资本对于商业航天行业的促进作用就在于,加速了创业公司的发展进程。

4.

自动驾驶、航空互联等下游应用场景升级,市场需求井喷,给太空技术带来应用机遇。

在5g,自动驾驶,国家地理信息数据应用,军事遥感侦查等下游技术与应用的升级下,地面基站和传感器终端不能再满足人类日益精进的需求。以5G基站为例,地面基站在成本,覆盖范围和偏远地区的可触达性上都远不能和天基网相提并论。我们认为低轨通信卫星组网完成大大降低数据传输延迟,在短暂的地面基站为主通信卫星为辅的通信传输手段后,以通信卫星作为主要通信数据传输,地面作为中继基站将会是未来发展的趋势。在通信微信领域,国家前有东方红公司的“鸿雁计划”和航天科工的“虹云工程”,后有科技部专项“天地一体化”和国网的“一张网计划”等组网发射计划。预示着卫星通信已经成为国家重要战略目标之一。

在这样一个时代大背景下,我国商业航天发展迫在眉睫究其原因主要是两方面:一方面是过去美苏太空争霸给我们带来的启示。苏联的国防工业管理体制属于高集中度的计划经济体系,这一体制既保障了苏联在早期航天竞争中的优势,同样也是它后期落败的主因。美国主要通过合同管理的办法对美国的航天企业进行管理。NASA实际上从来没有独立制造过宇宙飞船和火箭,他的主要设备制造商一直都是商业公司。美国在航天事业的技术推广应用,国防投资的下游经济刺激作用成就了过去太空霸主的地位。另一方面轨道资源和频率资源稀缺,这些资源的争夺是各国博弈的主战场,唯有先到先得,先发制人才能拿到太空战场的主动权。

一级市场的机遇与挑战

在2019年国家为了适应世界新军事革命发展趋势和国家安全需求完成了一部分军改工作,其中军队对外采购预算大大增加,采购种类目录也被极大的拓宽了。我们知道,航天和军工实质上是一家。在未来一段时间内,商业航天公司的客户主要还是集中在政府部门和军工单位。那么在“军改“+“军民融合”的重大利好下,对于我们一级市场的投资机构又有着哪些启示和机遇?

由于各国的航体体制互相之间是封闭的,各国的核心技术一直牢牢的掌握在体制内单位。即使是马斯克在前期液体火箭的研制过程中,其猎鹰9号火箭上使用的梅林发动机原型也是NASA将Lunar Module Descent Engine的全套技术转让给了SpaceX让其进行升级改造。因此选择从体制内有较高层级的创始团队作为原班人马是企业能发展壮大的重要前提。

固体火箭发动机在现阶段必不可少,并将与液体火箭长期并存。首先固体火箭发动机技术相对液体发动机更为成熟,投入小、见效快,具备明显的商业价值,有着优秀的造血能力。其次相较固体火箭发动机,液体火箭发动机需要3-5年的研发周期,研发投入较高,火箭体积较高等特点,在商业化航天的大背景下,仍有很长的一段路要走。最后在发射灵活性上,固体火箭明显优于液体火箭,但液体火箭的运载能力高于固体火箭,对价格敏感的用户,固液搭配可以最大程度地提高效率。我们认为“固液并举”路线,即中大型液体+小型固体,使得产品既能满足星座组网,又能满足快速发射、星座补网的市场需求。

航天科技集团在拥有长征系列液体火箭的情况下,仍然布局了CZ-11和捷龙固体火箭。航天科工火箭公司,也是从军工武器集团转而开始生产快舟固体火箭。更从一方面说明了固体火箭的必要性。

但是在国内固体火箭竞争态势在未来几年会变得愈发激烈,导致其利润水平可能不足以支持长期的财务健康。考虑到航天军工是一家,固体火箭本就源自导弹改装,中期以高毛利的军工武器销售做为收入来源支持一部分液体火箭研发支出是每一家商业航天公司目前在考虑的方向。

液体火箭因为其运载能力大,被认为是具有长期商业价值的火箭。液氧煤油和液氧甲烷发动机是商业航天火箭公司会选择的两条主流研发路线也是争议比较大的地方。我们认为,两者在综合性能(积炭,比冲,成本,运载能力,原料获取难度)上并无明显差距。只是液氧煤油发动机已经比较成熟,液氧甲烷的研究相对滞后。

未来庞大的低轨星座是最大的市场需求,这个需求对当前卫星和火箭的成本、产能都提出了严峻的挑战,大量的卫星可以通过卫星超级工厂批量化制造,但火箭的成本和产能则需要通过重复使用来解决。中型重复使用运载火箭是商业发射市场的急需,未来将进一步向航班化发射服务模式发展。深度变推液体火箭发动机是研制重复使用火箭的关键瓶颈,目前适用于中型火箭的深度变推发动机产品在我国仍属空白,星河动力正在开展具备4:1深度变推能力液氧煤油发动机研制,该发动机将应用于该公司自研的智神星一号中型重复使用液体运载火箭。

——星河动力刘百奇

值得了解的是,目前人类所研制的航天发动机仍然无法达到第三宇宙速度飞出太阳系。目前市场主流的煤油,液氢液氧和甲烷发动机的比冲都不足以支撑人类探索更遥远的其他星系。目前业界认为最有希望能冲出太阳系的核能发动机仍在非常早期的研究过程中。

国内目前只能依靠体制内的航天两大集团进行卫星发射服务的采买,定价较高,发射排期较长,极大的限制了卫星产业的发展,加之航天两大集团的核心定位是确保国家重大发射任务和代表国家进行的航天基础技术研发及关键技术储备。2019年中国运载火箭发射数量34次,基本达到了产能极限,大量小卫星仍处于排队发射状态,国有运载火箭仍远远不能满足市场需求。因此,在国家政策的引导下采用军民融合的策略大力发展民营航天企业是未来该领域的主要战略方向。

也就是说,未来庞大的卫星运营市场以及随之而来层出不穷的发星计划是整个商业航天市场蓬勃发展的源动力。

卫星公司我们俗称“通导遥”这三类,分别是通信卫星、导航卫星和遥感卫星。导航卫星有我们熟知并常用的美国GPS,俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国的北斗。在“台海”事件的影响下,我国的北斗星座将会于今年5月完成三期系统的部署。这一类卫星主要是由国家来完成,民营企业只能去发射一些做导航卫星增强的星座。比如说吉利就计划于今年发射两颗低轨增强卫星用于其无人驾驶的高精度地图。

通信卫星分为窄带通信卫星和宽带通信卫星,其中做宽带通信卫星业务需要拿到国家的基础电信运营牌照和相关频段,而基础电信运营牌照需要国有股份占股51%以上且频段很少,因此宽带通信卫星不适合国内的民营企业去做。做窄带卫星的商业航天公司多将发射星座组网,把窄带物联网卫星应用于重大资产在偏远地区的监控。做窄带物联网卫星需要的无线电频段主要有VHF、UHF和L频段。其中L频段是黄金频段,基本上是所有做通信卫星的企业都想去申请的频段,而国内目前的L频段只有7MHz可用,只够一家企业使用。目前在申请L频段的企业有20多家,其中国家队里有北斗、鸿雁星座、虹云星座、行云星座、中国电科等企业,这些企业基本上从2014年开始就在排队申请,考虑到该频段的重要性,国家考虑可能会用于科研或者整合后的国企星座,目前依然还没有定论。民营企业很难申请的到,而其他的频段频率较低,与地面无线通信的频段重合度高,容易被干扰。

遥感卫星之前国家也有一些,比如风云系列,主要用于天气和灾害检测。也有近几年大名鼎鼎的高分系列。这些卫星性能优分辨率高,占据的轨道资源也是最好的。然而问题是这些卫星并不对外开放使用,即使是体制内单位用户使用起来也有先后顺序,常常无法满足实时性和数据多样性的需求。随着科技的发展,各行各业对国家地理环境的需求都与日俱增。无论是上到军方,政府各部门、下到各院所高校企业以及我们个人的好奇心,都有源源不断的需求有待被挖掘。比如说我国的交通运输部门有12万公里的航道需要这些遥感卫星帮忙监测航道状态、疫情期间可以依靠夜间遥感数据观察灯光稀疏程度来判断复工情况。我们认为短期内以卫星制造销售为主要收入来源,不仅仅面向国内客户也可以面向毛利更高的亚非欧中东的国家。长期价值放在卫星组网后的数据应用,是一种可持续有前景的商业模式。

总结

1.

做股权投资需要合适的时间窗口,我们认为无论是从政策,市场还是技术,成本的角度现在商业航天都到达了爆发的前夕。

2.

必要性:航天本身就是具有重要经济意义和长期战略价值的行业,更是大国间兵家必争之地。在目前轨道资源和频率资源双双稀缺且竞争激烈的情况下,结构性地发展商业航天迫在眉睫。

3.

在航天产业里占比最大的卫星及其应用,其发射载体火箭是目前聚焦目光最多资金最密集的两个环节。其余航天材料,测控系统,零部件供应商都有其商业价值和崛起的机会。

曾经,我们错过了一整个大航海时代,现在,我们终于不会再错过星辰和宇宙。接下来我们会持续关注和加码商业航天领域,期待更多从业者、创业者、投资人和我们交流,合作和探索。

关于作者:

赵怡箐, 高级投资经理,专注于军工、航天、芯片等相关领域的投资。已投项目有星河动力、开放智能、Deepmap、知存、灵动微等。

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