2023年中央經濟工作會議提出打造若干戰略性新興產業,其中新增商業航天,引起外界廣泛關注。
隨著近年來政策不斷開放,中國商業航天產業發展已駛入快車道。今年以來,全國多地關于衛星互聯網的規劃政策陸續發布,為促進衛星互聯網發展進一步釋放政策紅利。例如,《北京市促進未來產業創新發展實施方案》《2023年河南省衛星及應用產業發展工作方案》《2023年成都市衛星互聯網與衛星應用產業建圈強鏈工作要點》等都對商業航天產業部署規劃。
據泰伯智庫預測,2023年至2028年,中國商業航天產業將進入發展黃金期,預計2025年中國市場規模將達到2.8萬億元人民幣。
在專家學者與相關從業者看來,中國商業航天發展目前呈現出三大趨勢。
其一,“航天+工業”融合推動發展。2023年銀河航天靈犀03星成功發射,這是中國首次在軌對多星堆疊發射技術進行驗證。這款新型衛星的主體結構就是采用工業一體化成型結構。
賽迪研究院產業政策所(先進制造業中心)所長王昊表示,新一代可堆疊平板衛星是中國航天發展的又一新突破,對提高衛星星座組網效率、支撐我國巨型低軌通信星座快速部署、加速衛星互聯網建設具有重要意義。
銀河航天首席科學家張世杰說,全球航天技術的明顯趨勢是:首先,應用需求正向民用消費級需求擴展,如同衛星電視、衛星導航那樣,衛星通信也正逐步進入大眾生活,衛星面向大眾消費時代來臨;第二,以衛星互聯網為代表的空間信息服務,未來在較長時間內將是太空經濟重要部分,有望成為全球經濟新的增長引擎;第三,航天產品對工藝和材料都有極高要求,在面向新的商業航天需求的產品交付過程中,有不斷與地面工業相融合的發展趨勢,對經濟社會發展具有帶動作用。
其二,輻射催生上下游龐大產業鏈。一條航天產業鏈由許許多多環節構成,從上游研制、發射,到下游運營、應用,幾乎每個環節都能創造千億級別的市場。新型商業航天企業已憑借其專業性在商業航天產業鏈條的關鍵環節發揮引領作用,建立起有效的商業運營模式,不斷把商業航天推向規模化、產業化。
商業航天產業風口漸起,帶動更多地面配套企業入局。一直以來,衛星都被認為是一個“燒錢”項目,如何實現衛星低成本量產,是商業航天發展中的一大難題。因為航天的降本前提是保證產品性能、可靠性與壽命,這勢必需要大量技術創新迭代來突破。
在與商業航天鏈主企業合作前,重慶大學機械傳動國家重點實驗室副教授、重慶精剛傳動科技有限公司董事長李俊陽的科研團隊已經做了很多關于諧波減速器方面的國家項目,儲備了大量相關技術,但可以說是“手頭有桿槍,不知道兔子在何方”。正是由于航天領域鏈主企業核心部件降低成本的需求,引領了李俊陽及其團隊進行產學研用的聯合攻關與技術創新。
李俊陽表示,因為太空環境特殊,航天應用領域的諧波減速器需要特殊處理降低部件間磨損,否則在太空中磨壞了不可維修。原有辦法需要在部件表面鍍一層硬膜提高耐磨性,這層膜成本非常昂貴。而在工業機器人上應用的諧波減速器,解決磨損的辦法是通過齒廓設計優化來改善齒輪嚙合,減少摩擦,這樣成本就大幅降低了。
正是沿著這個思路,李俊陽開始從考慮太空使用的工況環境進行針對性齒廓設計和修形入手,最終使產品既可滿足太空使用壽命,也可以將成本降低至三分之一。如今,他的公司已成為諧波減速器在航天應用領域的民營企業供應商。
地面配套企業面向商業航天公司的訂單需求,與大型衛星公司進行產品聯合交互設計開發與測試驗證,在這個過程中通過技術創新提升全鏈條生產力水平,已成為工業企業轉型升級,激發新動能的新趨勢。
其三,應用場景突破過往局限。隨著技術和產業不斷發展,商業航天具體應用場景不再局限于傳統的通信、導航、遙感,而是催生出許多新興應用,包括衛星互聯網、太空采礦等。為了將這部分可想象空間轉化為現實,制造鏈的整合極其關鍵。
銀河航天聯合創始人、CTO朱正賢表示,需求牽引下,供應鏈上每個零部件背后的技術創新都在發生融合創新。比如衛星天線材料用了建筑建材工藝,材料創新跨越了航天領域到工業領域,將汽車級元器件用在航天器里的元器件等。
事實上,航天制造的逐步開放和商業化,正在給國內整個工業制造體系帶來諸多啟示和全新機遇。北京星辰空間科技有限公司正在建的一千套霍爾電推進系統生產線,探索航天產業怎么能在小規模里降低成本,用自動化生產、數字化應用和人員管理等手段降低成本。
王昊表示,以市場需求為導向,采用更靈活、更高效的資源配置模式,共同發展模式,航天產業融合社會化工業體系共同發力,新型商用航天產業生態正在加速形成。