1、2016 年全球发射服务市场分析 (下) 刘洁 何银燕 中国航天系统科学与工程研究院 三、2016 年全球发射服务市场特点与分析静地轨道通信卫星发射是全球发射服务市场的传统业务, 卫星商业化发展、新型商用卫星出现以及政府通过商业竞争安排发射任务均对发射服务市场的格局产生了影响。截止到 2016 年底已连续成功发射 76 次且自 2003 年以来无发射失败记录的阿里安 5 是 2016 年发射服务市场最为成功的火箭。虽然太空探索技术公司的“猎鹰”火箭在发射次数、订单储备、验证降低成本新技术、开拓非商业用户市场、采取新营销策略方面的成绩可圈可点, 赢得了较高的市场关注度, 但是阿里安公司凭借强大的
2、火箭运载能力、高可靠性的优势继续占据国际发射服务市场的领导地位。2016 年也是小型运载火箭加速进入市场的一年, 延续了 2015 年签发大量订单的势头。此外, 美国、俄罗斯和欧洲继续研发以一级发动机为核心技术的新型火箭, 以期在更新换代过程中提高火箭的市场欢迎度。随着市场化程度不断提高, 以经纪代理、互联网+的商业营销概念为代表的多样化市场营销策略已出现在发射服务市场。此外, 值得关注的是随着国际航天合作政策环境的变化, 印度火箭在国际发射服务市场将享有更自由的发挥空间。(一) 市场主体呈多样化趋势用户群体多元化对保持发射服务公司订单稳定性和健康增长具有重要意义。同时, 发射任务饱满对运载火
3、箭累计飞行经验、提高可靠性和通过规模化生产降低成本均有积极的作用。鉴于以上考虑, 主流发射服务商积极调整技术和营销手段, 针对广泛用户的发射需求, 制定满足各种载荷的发射方案。2016 年商业静地轨道通信卫星发射服务签约量出现明显回落。“猎鹰”9 火箭和质子号火箭受发射失败影响, 市场竞争力受损, 而印度和日本可发射静地轨道通信卫星的火箭产量有限, 还未能形成每年均获得市场订单及每年均有商业发射活动的能力。1.非商业用户进入发射服务市场以美国太空探索技术公司为代表的私营公司在竞争全球商业用户发射订单的同时, 积极寻求承揽非商业用户发射任务的机会, 其呼吁政府和军方开放发射机会的呼声最终得到响应
4、, 得到了承揽非商业用户航天发射服务的机会。目前, 美国的国际空间站运输任务、GPS 卫星、军用通信和遥感卫星发射任务成为发射服务商的竞争项目。静地轨道通信卫星在发射服务市场独占鳌头的格局已被改变。受美国发射服务市场格局变化影响, 静地轨道通信卫星发射服务在全球发射服务市场的占比被稀释, 同时美国公司在全球发射服务市场的表现具有统计上的优势。2016 年全球进行了 26 次商业发射, 静地轨道商业通信卫星发射任务 16次, 占 62%;2016 年签约的 43 份商业发射服务订单中, 静地轨道商业通信卫星发射签约 11 份订单, 仅占 26%。2016 年全球共签的 44 次大中型运载火箭发射
5、服务订单中, 本国政府用户提供的 25 份订单已接近 60%, 政府和军方客户通过商业招投标而非定向采购为更广泛的发射服务商提供了机会。美国政府和军方订单不仅向通过资质认证的国内大中型运载火箭企业放开, 还将小卫星发射服务纳入政府采购清单。此外, 美国军方已开启与阿里安公司磋商未来利用阿里安 5 火箭发射美国军用载荷的事宜, 以便阿里安 5 可填补宇宙神 5 向“火神”火箭过渡以及其他新火箭尚未到位期间美国军星发射能力的空白。2.商业载荷呈多元化趋势当前, 商业发射的有效载荷涉及商业通信卫星、商业遥感卫星、商业货物和人员运输服务、技术验证卫星及以商业方式安排发射的其他卫星。其中, 商业通信卫星
6、包括静地轨道和非静地轨道卫星。通过商业方式安排发射的非静地轨道卫星包括低地轨道、中地轨道、椭圆轨道和地外轨道卫星及航天器。静地轨道通信卫星是发射服务商竞争的传统领域。阿里安公司、太空探索技术公司和国际发射服务公司在争夺静地轨道通信卫星运营商巨头 (国际通信卫星公司、欧洲通信卫星公司、欧洲卫星公司、加拿大电信卫星公司、国际移动卫星公司等) 发射服务订单的同时, 也针对市场需求, 为质量范围宽泛的各类载荷提供发射服务。成熟的发射服务不仅着眼本国或本地区的发射机会, 还依据国家相关的政策条件和融资环境, 制定商业策略, 迎合海外市场需求, 构建广泛的客户群体。经过多年稳定的发展, 阿里安公司用户地理
7、分布广泛、数量众多且类型较多, 为订单稳定增长创造了良好条件;此外, 阿里安公司旗下火箭发射成功率高, 信贷融资和投保条件优惠, 后续型号具有延续性和较好的价格预期, 为阿里安公司后续发挥市场潜力赢得了先机。2016 年阿里安航天公司为欧洲、亚洲、大洋洲和美洲用户成功完成 11 次发射任务, 将 26 颗卫星送入预定轨道。截止到2016 年底, 阿里安公司已贮备 55 份发射服务订单, 涉及 32 家用户, 拟发射的卫星中通信类占 70%, 对地观测类占 23%, 导航和科学类占 7%。虽然当前阿里安火箭的发射服务价格高于“猎鹰”火箭, 不过仍保持着竞争优势。此外, 鉴于阿里安公司作为一家欧洲
8、公司还享有良好的国际航天合作政策环境, 既可以继续营销俄罗斯的联盟火箭, 未来还有进入美国政府和军方市场的机会, 市场前景非常乐观。短短几年来, 太空探索技术公司凭借 NASA 丰厚的空间站运输订单和技术支持顺利进入发射服务市场, 不仅赢得了各静地轨道通信卫星运营商巨头的多项订单, 还手持多项对地观测、导航和科学任务订单, 用户覆盖亚洲、欧洲、美洲多个国家的政府和商业用户。国际发射服务公司自 1995 年成立以来其质子号火箭已完成超过 90 次商业发射任务, 用户覆盖广泛的通信卫星运营商, 也提出可为所有质量的有效载荷提供发射服务。质子号火箭在 2010 和 2012 年曾创下年度完成 8 次
9、商业发射的记录以及 2013 年在 3 个月内完成 5 次静地轨道商业卫星发射的记录。随着静地轨道通信卫星的质量分布更加广泛, 非静地轨道商业卫星计划涌现, 除了继续使用质子 M 火箭, 国际发射服务公司还将向市场推出质子号后续型号和安加拉 1.2火箭。(二) 需求多样化带动运载火箭技术发展静地轨道通信卫星分散化和非静止轨道发射任务的机会增加促使传统发射服务商提供多样化解决方案, 在优化现役火箭的发射能力同时启动后续型号研发, 与此同时多种火箭欲进入发射服务市场。目前可执行商业发射的一次性运载火箭超过 20 种, 包括宇宙神 5、心宿二、“人牛怪”、“飞马座”、“猎鹰”9、德尔它 4、安加拉、
10、阿里安 5、第聂伯、静地轨道卫星运载器、H2A/B、快舟 1 和 11、长征二号丁、长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙、质子 M、极地轨道卫星运载器、呼啸号、联盟 2 和“维加”火箭等。1.市场主要火箭重视对后续型号的研发得益于应用质量更轻的电推进方案替代化学推进用于卫星的轨道提升和维护, 静地轨道通信卫星质量向下分布更加分散, 例如以色列飞机制造公司的阿莫斯E 平台通信卫星质量最低仅 1500 千克。另外, 高通量通信卫星方案又促成通信卫星质量再创新高, 2016 年宇宙神 5 发射的回声星 19 已超过 6700 千克。为应对卫星技术进步带来的通信卫星质量分散化现象, 全球发射服务商适时调
11、整现役火箭的发射方案, 并针对市场需求变化开展新火箭的研发。这些新火箭包括太空探索技术公司的重型“猎鹰”、国际发射服务公司的安加拉 3 和安加拉 5火箭、联合发射联盟的“火神”火箭、日本三菱重工的 H3 火箭和蓝源公司的“新格伦”火箭等。表 6 静地轨道通信卫星质量分类 下载原表 表 7 全球可发射静地轨道卫星的运载火箭基本数据 下载原表 2.市场将大规模出现小型运载火箭在非静地轨道通信卫星和遥感卫星星座项目的带动下, 小型运载火箭的研发活动也如火如荼。2016 年小卫星运载火箭的签约活动活跃, 多型小卫星运载火箭陆续将投入使用。3.可复用火箭方案继续引发市场关注可重复使用运载火箭的经济可行性
12、是 2016 年发射服务市场争论的焦点。“猎鹰”9 火箭一级发动机的海上和陆上成功回收引起的市场关注度继续增高。太空探索技术公司 2015 年底首次成功实现了“猎鹰”9 火箭第一级的陆上回收后, 2016 年, 该公司进行了 8 次成功发射, 全部进行了回收尝试, 其中 4 次驳船和 1 次陆上回收成功, 3 次驳船着陆失败。欧洲卫星公司已承诺将首先采用含回收发动机的“猎鹰”9 火箭发射该公司的SES-10 通信卫星, 对太空探索技术公司通过采用复用火箭技术降低发射服务费用的计划给予支持。尽管太空探索技术公司的欧洲和俄罗斯竞争对手仍然怀疑通过重复使用火箭一次进行发射是否可以实现在不降低火箭可靠
13、性的前提下降低发射成本, 但是对火箭复用技术的关注和研究已经非常广泛。美国国防高级研究项目局 (DARPA) 的“实验性航天飞机” (XS-1) 项目旨在研制一种可重复使用第一级的样机, 可在 10 天内发射 10 次, 并能以 500 万美元的费用把质量 1360 千克的有效载荷送入低地轨道。蓝源公司正在研制的“新格伦”轨道运载火箭系列将采纳“新谢泼德” (亚轨道飞行器) 的可复用方案和技术。表 8 未来可发射静地轨道卫星的运载火箭基本数据 下载原表 俄罗斯的国际发射服务公司和美国轨道 ATK 公司仍不看好可复用火箭的商业前景。欧洲虽然对可复用火箭高频率发射实现低价销售的前景也持怀疑态度,
14、但是出于对阿里安 6 火箭市场能力的保护, 也已开展火箭复用技术的研究。西班牙政府和欧空局对研制可复用火箭的西班牙航天初创企业 PLD 航天公司给予了支持。PLD 航天公司正在牵头开展“液体推进剂回收” (LPSR) 的项目, 以在 2018 年研制出亚轨道火箭“阿里翁” (Arion) 1 和 2020 年研制出“阿里翁”2 轨道火箭。“阿里翁”2 低地轨道基本运载能力为 150 千克。届时将采用先降落伞减缓初始再入速度, 然后再采用推进式着陆的组合回收方案。表 9 未来可执行商业发射的小型运载火箭 下载原表 此外, 空客于 2010 年启动了“艾德琳”回收舱方案, 以实现阿里安火箭可重复使
15、用。该自动化再入舱将从火箭第一级底部脱出, 启动涡扇发动机, 并携带着火箭的芯级发动机和航空电子设备组件飞回到一条跑道上着陆。空客称, 航电设备和主发动机可占到火箭总费用的 70%80%, 而同太空探索技术公司的整级回收方案相比, 只回收这些贵重部件可节省燃料。可复用火箭将装配采用甲烷和液氧推进剂的“普罗米修斯”新一代发动机。表 1 0“猎鹰”火箭 2016 年回收记录 下载原表 表 11 20132016 年全球静地轨道通信卫星发射签约次数 下载原表 表 12 20132016 年全球静地轨道通信卫星发射次数 下载原表 (三) 可靠性、政策环境和商业策略制衡市场竞争力1.阿里安 5 稳中求变
16、, 静地轨道发射优势突出2016 年中国和美国各执行了 22 次发射任务, 并列居世界之首。但如果聚焦静地轨道通信卫星发射服务, 欧洲阿里安 5 的业绩则更加突出。比较近 4 年商业通信卫星签约情况, 也可以看到阿里安 5 稳定的市场表现。从表 6 和表 7 可以看出, 近 4 年来阿里安 5 火箭的静地轨道通信卫星发射活动最为频繁, 签约量除 2014 年比“猎鹰”9 少一次外, 历年均高于其他火箭。2016 年商业静地轨道通信卫星发射服务订单较往年出现超过减少 10 份订单的大幅度下滑, 在这种情况下阿里安 5 火箭的签约量仍最高, 超过全球总签约量半数, 这得益于阿里安航天公司火箭可靠性
17、高和市场应变能力强的双重优势。2016 年阿里安公司获得了 6 份静地轨道发射服务订单, 其中 3 份为新订单, 2份是用户从太空探索技术公司重型“猎鹰”转来的订单, 1 份是从印度空间研究组织的“静地轨道运载器 3”转来的订单。2.发射失利影响市场竞争力的提升2016 年“猎鹰”9 受发射失败影响, 其发射进度、“猎鹰”重型火箭首飞时间、订单累积和保险费率均受到负面影响, 其 2016 年高密度发射的规划再次落空。太空探索技术公司原计划饱满的发射安排因接连两年遭遇发射失败而受到影响, 商业用户信任度下降, 加之重型“猎鹰”首飞一推再推, 2016 年太空探索技术公司丢失了卫讯 2 和国际移动
18、卫星 S 两份已签署的发射订单, 用户重新选择了多年发射未出现失败的阿里安 5 运载火箭, 这凸显了发射失败对火箭发射进度安排和火箭市场欢迎度的负面影响。质子号火箭在 2013、2014 和 2015 年连续三年遭遇发射失败, 在 2015 年通过两项批组采购获得了至少 7 份静地轨道通信卫星发射服务订单, 但 2016 年未能延续利好势头, 仅签订一份发射服务合同, 完成 2 次商业发射任务, 这与质子号火箭在 2010 和 2012 年各完成 8 次商业发射服务的辉煌纪录相差甚远。海射公司经历过发射失败、财务危机、破产和俄乌危机, 引发无法继续经营天顶 3SL 火箭的困境, 导致 2014
19、 年 5 月以来未进行过发射、也未获得新订单。2016 年俄罗斯航空控股公司 S7 集团签署收购海射公司的协议后或会出现转机, 最早有望在 2018 年重启经营。此外, 美国联合发射联盟公司的宇宙神 5 和德尔它 4 火箭历来只承担政府发射任务, 也一再释放出参与国际竞争的信号, 但目前市场活动仍不踊跃。20132016 年部分火箭静地轨道通信卫星发射签约趋势图20132016 年部分火箭静地轨道通信卫星发射次数趋势图2016 年全球主要发射服务商业绩比较3.传统发射服务公司采取积极的商业策略2016 年, 阿里安公司针对市场需求进行了适应性调整, 静地轨道载荷能力也两次突破 10 吨, 为承
20、接发射服务提供了更宽泛的搭配方案, 可承接 36.6 千克的卫星发射和搭载服务。以上举措反映了阿里安公司巩固大、中型静地轨道通信卫星发射服务市场的同时, 还积极响应爆发式增长的微小卫星的发射需求。联合发射联盟公司成立 10 年大多执行政府和军方发射任务, 不过在 2016 年也采取了商业发射服务新举措, 采取互联网+促销策略, 开通互动式网站供潜在用户在线获得相关发射服务的估计价格。太空探索技术公司在技术、管理和商业运作上的创新和尝试都是最活跃的。在自主争取发射机会的同时, 还借助第三方营销渠道, 通过太空飞行公司的代理, 出售了 4 次发射服务。4.印度火箭进入美国商业卫星发射服务市场201
21、5 年, 印度极轨卫星运载器 (PSLV) 火箭搭载发射了旧金山顶尖全球公司的4 颗“狐猿”商业气象和海上监测卫星。这是 PSLV 火箭首次发射美国商业公司的卫星。此后 PSLV 火箭在 2016 年发射了美国特拉贝拉公司的天星 C1、美国行星实验室公司的 12 颗星群 2p 卫星和美黑色天空全球公司的黑色天空探路者1。美国法律规定, 出于国家安全、地区稳定, 以及遵守导弹及其技术控制制度考虑, 向非北约国家和非盟友国出口航天器进行管制。印度因之前未加入导弹及其技术控制制度多年来未承接过美国卫星的发射服务。然而, 在美国的支持下, 印度已经于 2016 年顺利加入该机制, 具备了发射美国商业卫星的法律条件, 这将为产量不高、但雄心勃勃的印度火箭通过国际合作提高运载火箭技术以及进入美国商业卫星发射服务市场提供了便利。这将有助于印度提高火箭的市场份额, 带动本国运载火箭工业的快速发展。 (完)
