今天小編分享的财經經驗:宇石空間:商業火箭領網域追平美國,不會超過10年,歡迎閲讀。
很多人還無法理解,商業火箭的本質是物流行業。讨論物流的起點必須回到貨主需求,而商業火箭的貨主需求,主要來自衞星。
" 星鏈 "(Starlink)是由美國太空技術公司 SpaceX 推出的全球衞星互聯項目,計劃部署 4.2 萬顆衞星,為全球提供高速互聯網接入服務。自 2019 年啓動以來,已發射超 7000 顆,平均每年發射 1100 顆。
為了應對這場全球低軌道衞星争霸戰,中國也在 2023 年前後啓動了三個與 " 星鏈 " 相抗衡的星座計劃,它們分别是 " 千帆星座 ","GW 星座 " 和 "Honghu-3(鴻鹄 -3)"。三個計劃分别需要部署 1.5 萬、1.3 萬和 1 萬顆低軌衞星,而這總計 3.8 萬顆衞星的目标,截止當前,已發射數量僅剛剛超 100 顆,平均每年僅發射 60 顆。
具體測算而言,單星重量按照 500kg,發射價格按照 4 萬元 /kg 估計,該增量市場達 7600 億,年均發射次數将達到約 500 次。随着衞星 5~7 年壽命更新迭代,還會持續帶來補網需求。龐大的運力需求和極為有限的運力現狀之間差出了巨大的市場空間。
美國的衞星發射市場由于 SpaceX 一騎絕塵的技術優勢和近乎壟斷的 " 體内消化 "(星鏈計劃本身就由 SpaceX 主導),使得整體市場 99% 的份額都被 SpaceX 獨占。而在國内,由于市場剛剛興起,同時各家公司的技術起點都相差無幾,所以短期内都不會出現 SpaceX 這樣的壟斷型企業,留給各家火箭公司的機會仍充滿想象力且公平。
與傳統物流行業一樣,貨主對于商業火箭公司的訴求主要集中在四個維度:運量足夠大、運輸過程足夠可靠、運力排期足夠靈活以及運輸成本足夠便宜。而這四個維度中,目前全行業最關心以及最亟待優化的維度,就是運輸成本。商業火箭的終局是解決可重復使用和高成本問題,未來各商業火箭公司誰的成本更低,誰才能取得最終的勝利。
SpaceX 帶給整個商業航天賽道的變革正來自于它将火箭運輸成本成功降低到了 1500 美元 / 公斤,并向着 100 美元 / 公斤的目标進發。目前美國其他商業火箭公司的發射成本仍在 2 萬美元 / 公斤左右,而我國的商業火箭公司的運輸成本仍沒有突破 6 萬元人民币 / 公斤的水平。
SpaceX 是如何實現火箭運輸成本降低的呢?首先,把火箭做的足夠大,SpaceX 将火箭運力從 10-20 噸提升到了 100 噸以上,很大程度上降低了部門重量的運輸成本;第二,SpaceX 将不鏽鋼卷成箭體,用更高效的蒙皮桁條取代傳統的鋁合金火箭的攪拌摩擦焊工藝,成本直降 10 倍;第三,SpaceX 使用了 " 筷子夾火箭 " 這種回收模式,将火箭的重復利用效率做到了史無前例。再加上極高發射頻次形成的規模效應,有效降低的保險成本等其他因素,才有了 SpaceX 在行業裏引領的成本革命。
而在今年 3 月初,一家技術路線全面對标 SpaceX 星艦產品,同樣采用不鏽鋼火箭 + 液氧甲烷發動機 + 筷子捕獲臂回收方案的創業公司——由唐文博士創辦的宇石空間,剛剛完成了數千萬元的天使輪融資,此輪融資由麟閣創投領投,鷹潭航天、水木清華校友種子基金跟投。
宇石空間擁有全國首個實現不鏽鋼火箭技術路線的整建制團隊,創始人兼 CEO 唐文博士畢業于清華大學航天航空學院,擁有 14 年液體火箭動力及結構工作經驗,曾實現國内首個不鏽鋼液氧甲烷火箭原型機及靜态點火,也曾在航天一院體系内完整經歷了中國規模最大運力最大的液體火箭 CZ-5、中國空間站貨運液體火箭 CZ-7 型号的火箭研制。
近日,宇石空間的創始人兼 CEO 唐文博士接受了钛媒體創投家的對話邀請,就宇石空間的技術路線選擇以及中國商業火箭行業的發展趨勢與全球競争力等問題進行了一次深度溝通。
以下為钛媒體創投家與唐文博士的對話全文,略有删減:
钛媒體創投家:為什麼是不鏽鋼?
唐文博士:運力要求倒逼着火箭箭體直徑不斷提升,箭體不斷變大,目前最常見的鋁合金箭體将會面臨非常高的技術障礙和成本障礙。
就基本的材料及力學理論而言,不鏽鋼的熔點、高温下的強度極限都遠高于鋁合金,這意味着不鏽鋼相比鋁合金擁有更優異的耐氣動加熱和耐氣動作用力的能力。
過去,由于鋁合金材料無法在火箭回收降落時的氣動作用力和氣動熱影響下保持箭體結構穩定,因此在火箭回收時必須要進行一次再點火,來降低火箭降落速度,減弱降落時承受的氣動作用力和氣動熱,這一必要動作也會額外消耗大量的燃料,同時也占用了運力。
而不鏽鋼火箭則可以憑借其材料的性能優勢,不需要再點火即可直接高速穿過大氣,從而較鋁合金火箭回收方案消耗更少的能量,擁有更強的運載能力。
未來在二子級的回收工作中,也可以極大地減少保護鋁合金材料的防熱層的成本,使得不鏽鋼箭體進一步拉開和鋁合金箭體的經濟性差距。
钛媒體創投家:為什麼是液氧甲烷?
唐文博士:區别于液氧煤油的動力方案,液氧甲烷發動機解決了液氧煤油發動機容易結焦和積碳的問題,能夠延長使用壽命、降低維護頻率,更适合火箭的重復使用。同時,甲烷的成本相對比較低,甲烷與液氧燃燒過程穩定,更容易提升發動機可靠性。
钛媒體創投家:為什麼是 " 筷子夾火箭 "?
唐文博士:首先我們需要明确,低成本是商業航天發展第一要義,重復使用是途徑,回收是實現該目的的手段。就運力、制造成本和復用速度而言,筷子捕獲臂回收都具有明顯優勢。
首先由于筷子捕獲臂回收時火箭無需搭載着陸腿(包括復材結構、展開動作機構、配套能源等一系列產品),就已經為火箭節約了近 4 噸的運力。
另外," 筷子 " 捕獲臂使用次數不少于 1000 次,單次使用成本約 2 萬元;着陸腿制造成本平均 1200 萬元,使用次數約 20 次,單次使用成本約 60 萬元,是 " 筷子 " 的三十倍。
就復用速度而言,根據 " 星艦 " 的驗證情況," 筷子 " 捕獲臂復用速度可達到小時級,而着陸腿回收由于着陸腿復材結構檢修維護的復雜性,其復用速度難以突破 20 天。
再加上捕獲臂方案可以直接回收至發射塔,又節約了大量着陸腿包括海上回收等方式產生的陸地物流成本。
當然," 筷子 " 捕獲臂基于火箭的彈道落點控制技術、機器人感知到執行技術、大型工程機械結構機構技術的融合,需要跨學科復合型的團隊來實現,在安全控制層面,若捕獲臂回收失敗,最惡劣情況下将會損毀發射塔及周邊設施。因此,各家火箭公司在應用上也更加謹慎。
钛媒體創投家:制約商業火箭行業發展的普遍性問題是什麼?
唐文博士:其實行業普遍困境主要有兩個點:一個是價格高,另一個就是產能低。價格高主要表現為運輸成本降不下來,這個難點的解決思路前面已經提到過了。
另一個難點就是產能低,具體表現為我們的火箭工藝和各項技術限制了每年的火箭產量以及發射數量。過去連續三年,我國的火箭發射次數就一直維持在 60 次左右。
反過來看美國,發射次數每年都會提升一個台階。這個難點的存在是技術路線的客觀限制,如果我們依然選擇依賴過去的路徑,不去押注突破性的創新的話,提升產能的唯一途徑,就是把現有的造火箭的方式和產線不斷復制,也就是繼續 " 攤大餅 ",這也意味着超量級的投入。
而提升產能的另一條途徑就是創新,深度融合中國優秀的工業化制造能力的創新,突破現有的火箭制造方式和產線,我們所堅持的不鏽鋼箭體路線,就是這種創新。老牌商業火箭公司技術路線綁定較深,不易更改技術路線,這也是留給我們這些初創公司彎道超車的機會。
钛媒體創投家:中美在商業火箭上的差距是否是不可追趕的?
唐文博士:我首先給個結論,在商業火箭領網域,中國一定會趕上美國,這是毫無疑問的。
SpaceX 已經驗證了商業火箭的發展路徑,實際上已将火箭發射的相關技術問題轉化為一個工程問題。火箭作為一個工業制造品,最後比拼的其實就是工業制造能力。當中國找對了一個能夠發揮自身工業制造能力的戰略方向時,咱們的 " 後發優勢 " 是非常明顯的,一定會是後來者居上。
説的直白一點,所謂 " 筷子 ",就是一個承載要求高一點,響應速度快一點的大型工程機械,所謂 " 不鏽鋼火箭 ",就是一個鋼結構的生產,這些正是中國工業制造的強項。
所以本質上,商業火箭和 AI 大模型一樣,雖然美國領先了一步,但中國一定會出現一個 DeepSeek。我覺得國内追平美國的商業火箭水平的時間,不會超過 10 年。
钛媒體創投家:宇石空間的願景是什麼?
唐文博士:首先,我覺得商業火箭的核心,其實是太空運力的普惠平權。至少目前為止,整個行業還沒有迎來我們火箭的 DeepSeek 時刻,這也是我們覺得商業火箭行業最大的機會。
當火箭運力至少達到 10 噸以上,每公斤的運費也做到 3 萬元人民币以下,這才是這個行業達到普惠平權的時刻,也是我們短期的目标。
再往遠一點説,火箭只是一個切入口,我們對自己的定位是太空基建的一流服務商。
當火箭實現我們所説的運力普惠平權之後,整個太空基建才成為可能,地球上的所有基建行業都需要在太空裏重做一遍。那時的宇石空間,就不僅僅是一個火箭公司了,而火箭只是我們提供的服務之一,或許我們的主業會變成制造太空版的工程器械也説不定。
钛媒體創投家:宇石空間的首飛計劃是如何規劃的?
唐文博士:我們計劃在 2027 年上半年實現自制火箭的首飛,同時我們希望我們首飛火箭的價格就能做到 3 萬元 / 公斤以下。目前我們也已經接到了我們首飛客户的訴求,希望将一個探測器打上探索火星的軌道。
近日還有一個好消息,就是我們的火箭二級不鏽鋼薄壁共底貯箱正式下線,标志着我們距離首飛任務又近了一步。
(本文首發于钛媒體 App,作者|郭虹妘,編輯|陶天宇)