經濟觀察報 記者 沈怡然 4 月 20 日,張家港市一座工業園區内,民營火箭公司江蘇天兵航天科技股份有限公司(下稱 " 天兵科技 ")舉行了火箭制造基地竣工投産儀式。儀式現場,供應商贈送的鮮花排成了一條長龍。這些供應商來自汽車、航空、機械加工等不同行業,共同參與了這枚運載火箭的生産制造。這不僅幫助火箭降低了成本,也幫助它們的生意 " 飛向太空 "。
董事長康永來在現場透露了這樣一組數據:" 我們供應商中隻有 30% 來自傳統航天的配套體系,有 70% 來自體系外的其他行業公司。"
在康永來發言之際,他制造的火箭,正 " 躺 " 在總裝車間内進行箭體組裝。
康永來曾是某型号運載火箭的總設計師。2019 年,他下海創立了這家民營火箭公司,并用 5 年時間帶領團隊造出了天龍系列兩枚中大型液體運載火箭整箭以及配套的 3 款液體火箭發動機,其中一枚 " 天龍二号 " 中型液體火箭,已在 2023 年首次發射并成功入軌。另一枚大型液體火箭 " 天龍三号 ",計劃在今年三季度首飛發射。
康永來告訴經濟觀察報,在商業航天發展的早期,商業航天公司主要負責總體設計,然後交由國有企事業單位代工,大部分零部件也隻能從上述渠道采購。而今,民營火箭企業正逐步從航天之外的領域探索出了新路徑,并不斷拓寬産業鏈的供應。
另一家民營火箭公司——藍箭航天空間科技股份有限公司(下稱 " 藍箭航天 ")在供應鏈開發上走得更早,目前約有 70% 的供應商來自體系之外。藍箭航天一位負責人則表示,對于民營火箭來說,從體系外構建一條适合民營航天的供應鏈,是最經濟、最高效的選擇。
SpaceX 成功的因素之一在于它充分利用了市場中的工業體系,公司聯合數百家美國外包商以工業思維共同完成了火箭的制造,這讓其相對于傳統體制内的火箭制造,質量更好、更有效率、成本更低。
如今,中國商業航天企業開始摸索同一條路徑。
千域空天咨詢有限公司創始人藍天翼說,商業航天是中國航天的一部分,但在目标導向上與傳統航天存在根本性的差别。如果民營企業以傳統體系作爲自己的供應鏈,難以具備成本優勢。
一位來自民營火箭公司的人士對記者稱,這個過程也面臨諸多困難。目前中國民營航天的産業鏈發展現狀和 40 年之前的汽車産業鏈、25 年之前的高鐵産業鏈類似,還處于一個非常早期的階段。
火箭越造越便宜
判斷火箭商業效益的重要指标之一是發射成本。根據 SpaceX 企業官網數據,目前全球航天平均發射成本在 10000 美元 /kg — 20000 美元 /kg 之間,SpaceX 的獵鷹 9 号是全球最便宜的,達到 2720 美元 /kg 的水平。
康永來告訴記者,天兵科技制造的 " 天龍三号 " 火箭已經把價格成本降低到人民币 20000 元 /kg,成本效益已高于全球平均水平。
藍箭航天一位負責人對記者稱," 朱雀二号 " 運載火箭的最終目标是把發射價格控制在人民币 40000 元至 50000 元 /kg 之間,接下來要發射的 " 朱雀三号 " 火箭将進一步把成本降到人民币 20000 元 /kg。
通常來看,運載火箭的零部件及系統主要分爲四大塊:箭體結構、動力系統(以發動機爲主)、控制系統(制導和導航系統、姿态控制系統、電源供配電和時序控制系統)、其他遙測系統、安全系統。
藍箭航天的負責人稱,過去,公司火箭産品的多項分系統和零配件來自航天科技體制内,經過公司多年對供應鏈的重構,火箭在多個分系統結構件方面引入了民營供應商。目前,公司已經将整體制造成本降低了約 30%。
目前,天兵科技張家港智能制造基地的二期項目也在建設之中。康永來稱,當初在張家港考察時,發現火箭中 95% 的零配件都能在當地及周邊地區找到供應商,它們來自航空、汽車、相關機械設備産業。
康永來稱,長三角的制造業生産鏈,對商業航天很有幫助,因此他選擇将制造基地落在張家港,并嘗試在周圍地區形成生産鏈條,以縮短供應鏈,節省成本。
實際上,中國在汽車、航空、高鐵、風電、消費電子等工業體系上都有一定積累,提供了豐富的各種制造資源供企業深挖和選擇。
走另一條路
民營企業已經成爲商業航天重要參與者。華經産業研究院數據顯示,按照企業性質來看,2022 年,商業航天産業中有 80% 的企業是民營企業,其餘來自傳統航天系和中科院系的企業數量不足 25%。
實際上,從體系外構建一條适合民營航天的供應鏈,是非常困難的。藍箭航天是中國商業航天放開後第一批成立的民營企業,其早期戰略是自研一款獨立于傳統航天系統的、适應商業市場的液體火箭發動機,并實現所有關鍵零部件的全自主掌控。當時,公司的産品供應非常依賴于航天科技集團下屬單位,市場上也幾乎沒有專門爲航天服務的民營供應商存在。
早期的商業航天公司,一開始都期待和體系内的供應商合作,畢竟它們的工業基礎能力很強,有成熟的生産線。但是很多企業在實際溝通中發現,體系内的供應商并不熟悉以商業盈利和效率爲目标的制造思路,對商業航天企業的需求也不積極。
在傳統航天系統中,完成同樣任務,周期是以年來計算的,各個分系統也有固定的供應商。上述民營火箭人士對記者稱,這些供應商長期服務于軍隊和國有企業,其産品不受自由競争和價格浮動的影響。同時,這些供應商的定價水平往往偏高。
藍天翼對經濟觀察報稱,中國在航天的絕大多數技術上都具備自研自産的能力,擁有一條自主可控且發展成熟的供應鏈,以及強大的航天工業基礎。然而,由于長期服務于國家項目,供應商的産品都是定制化的,甲方對價格也不敏感。
上述民營火箭公司人士曾代表公司向航天科技集團某院下屬的供應商溝通合作,希望對方以商品的思維和價格生産航天配件,但對方拒絕了。理由是如果要做到這點,他們需要重新打造一套适應商業航天的生産和管控體系,而這需要付出大量的精力成本。此外,現有商業航天公司的需求量很少,這樣做并不劃算。即便成功建立了,也缺乏一個公平合理的利潤分配機制。
上述民營火箭公司人士稱,一開始,商業火箭公司從體系内尋求供應商,是因爲這是最快捷和保險的辦法。但是一旦大家走通了從研制、生産到發射的全流程,具備了火箭成功入軌的基本能力,就開始傾向于開發體系外的供應商。
康永來認爲,完全依賴體系内的資源構建一條商業航天的供應鏈,幾乎是不可能的。在當前階段,運用其他制造業的體系來解決航天生産制造的問題,是一種非常有效的辦法。
藍箭航天方面的人士表示,一個體系從無到有建立的過程中,對供應鏈應該有一個更開放的态度。隻要對方有基礎、有意願,就可以嘗試合作。很多民營企業制造能力優異,但對火箭産品本身并不熟悉。在這種情況下,公司的供應鏈部門會在其他職能部門的支持下,逐步地教授、培養供應商,包括向他們提供非常詳細的需求和設計圖紙。
這些年藍箭航天花了大量時間去引入、培養、合作供應商。藍箭航天方面稱,一旦與民營供應商建立合作關系,公司也會給予供應商充分的自由和信任,即使是在 " 朱雀二号遙二 " 運載火箭發射成功之前的艱難時期。
上述民營火箭公司人士稱,其他企業看到某家供應商接了商業航天的訂單,也會前去溝通,因爲這樣做會降低對供應商的培訓溝通成本,風險也更小。随着該供應商接到第三家、第四家企業的訂單,很多供應商逐步掌握了商業航天的配件生産。
航天與民用的融合
根據中航證券提供的數據,2020 年— 2025 年之間,用于通信的小衛星(包含微小衛星)的需求約有 1664 顆,用于遙感的小衛星(包含微小衛星)的需求約有 450 顆。國内目前有兩大衛星互聯網發射項目,數家民營火箭公司将服務于上述項目。
要完成中國衛星互聯網計劃,一個關鍵因素在于:火箭制造成本要足夠低。
藍天翼稱,SpaceX 很大程度上依靠供應鏈管控來降低成本,它不會依賴單一供應商,而是引導供應商完全競争,形成對産業鏈的控制。
根據國海證券提供的數據,SpaceX 在 2019 年已經與超 500 家供應商進行合作,其中外包加工商有 268 家,全部爲美國本土企業,涉及熱處理、電鍍、檢測、氧化、表面塗層、不鏽鋼鈍化、清潔、焊接等工藝環節,共計 2070 個工藝節點。
藍天翼稱,由于工業基礎發達且全球可用,美國商業航天公司對供應鏈重構更容易,相比之下,中國企業所經曆的過程更加漫長,更加艱難。這是由中國和美國在工業體系和國情方面的巨大差異造成的。美國的國防、商用、民用三大工業體系是相互融合的,而中國這幾大産業是自成體系的。
以美國芯片企業賽靈思(Xilinx)爲例,其 FPGA(一種可編程邏輯芯片)覆蓋了多個市場領域,包括航空航天、工業、通信、醫療、消費電子等。但在中國的航空航天領域,很難找到這樣的廠商。
在航天工業早期發展過程中,航天是獨立于中國工業體系的。一家航天配套企業長期按照國家任務來做資源配置和生産決策,服務單一客戶,采用單一客戶的生産和質量管理體系。如今,部分企業随着市場需求的引領,準備重新開發一套适用于民品的生産流程,就必須适應市場和客戶的需求——這并不是一蹴而就的事。
早期,對于非航天體系的企業來說,由于體系之間的隔離,對航天産品的要求并不熟悉,短期内也很難達到商業航天所要求的高可靠、高保障的生産體系,也需要在總體設計公司的牽引之下,逐步滿足市場的要求。
迄今爲止,民營航天産業鏈尚未完全形成,仍然處于從 0 到 1 的階段。
不過,經曆了初期的跌跌撞撞之後,藍箭航天在摸索供應鏈的過程中,逐漸找到了自己在民營航天中的定位。公司下一步的方向,仍是帶動更多的供應商匹配公司的運營節奏。
康永來也認爲,公司最終的目标是實現面向多行業的、以性價比爲目标的社會化大采購,但是目前下遊衛星發射還沒達到放量的階段,企業實現社會化大采購還需要一個過程。