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专访深蓝航天CEO霍亮:中国商业航天晚熟,谁将是第一家SpaceX?

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作者:程苑芬
2022-01-19 12:23
如何直接对标SpaceX?

2021年是世界载人航天非常热闹的一年。

在过去的这一年里,中国开启了空间站时代,神舟十二号、神舟十三号载人飞船两次将中国的航天员送入中国自己的空间站内。

而在大洋彼岸,美国的蓝色起源、维珍银河首次成功完成了亚轨道太空旅游之行,贝索斯、布伦森两位亿万富翁一圆太空梦,行业标杆SpaceX更是在继续稳定向国际空间站运送宇航员的同时,成功将4名平民宇航员送入近地轨道开启了两天的轨道级太空旅行。

宇宙,成为了下一个市场风口。

然而,中国还没有一家类似SpaceX的公司,中国的SpaceX何时出现?

近日,清华系民营火箭公司深蓝航天宣布完成近2亿人民币的A轮融资,本轮融资由真成投资领投,德同资本、欧瑞资本、银河系创投、卓源资本共同投资,将主要用于回收复用液氧煤油运载火箭和液体发动机的持续研发与升级,以及研发团队的进一步壮大等。

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亿欧深入了解发现,这是一家从成立之初便直接对标SpaceX的公司,通过采访深蓝航天CEO霍亮,亿欧试图回答深蓝航天能否成为中国SpaceX?

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回收火箭成就SpaceX估值神话

飞向真实宇宙的第一步是“造火箭”,这门生意十分高端又自带“劝退”属性。

在国内运载火箭赛道上,不断有民营企业杀入,但留存者寥寥无几。天眼查数据显示,截至2021年第三季度,中国“运载火箭”相关企业共361家,其中仅97家显示“在业”,企业存活率仅约27%。

行业硬伤在于“成本居高不下”,火箭研制发射费用动辄数亿元,发射结果却只有两种——成功或失败,一旦失败,所有投入都将打水漂。

如果能回收复用火箭,单次火箭发射成本就能大大降低。SpaceX瞄准这一突破口,从2012年启动回收试验,到2015年上半年接近成功时,估值涨了12倍;在2015年年底成功回收猎鹰9号之后,又开启估值5年约10倍增长。公开数据显示,2015年SpaceX估值约120亿美元,当前其估值已达1200亿美元。

受到SpaceX的启发,霍亮萌发了自主创业的想法,2016年他果断离开原单位并创办了深蓝航天。

2021年7月深蓝航天成功拿下中国首例液氧煤油火箭垂直回收试验“蚱蜢跳”,10月再次获得中国首例液氧煤油火箭百米级垂直回收试验成功,给商业航天打了一剂强心针。人民日报、新华社、科技日报等纷纷报道深蓝航天火箭试验成功的新闻。

对比深蓝航天和SpaceX的火箭技术细节,亿欧发现,深蓝航天具备SpaceX的早期基因:

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此外,通过观察SpaceX研发可回收运载火箭的历史可以发现,这一新技术背后有着艰辛且漫长的研发历程:早期研发工作可谓步履维艰,但发展过程中的路径和思路是清晰可辨的。

例如,“蚱蜢”火箭VTVL飞行测试高度具有递进性,最初仅仅跳起1.8米,第四次试验实现百米级VTVL(80米),第八次试验实现公里级VTVL(744米),为下一步在测试版猎鹰9号火箭上的VTVL飞行积累了经验。

视频:SpaceX与深蓝航天火箭VTVL试验对比

短短三个月,从米级到百米,深蓝航天创造了中国液氧煤油火箭垂直回收试验最大飞行高度103.2米。接下来,深蓝航天还将进行公里级VTVL飞行试验,以三次试验完成SpaceX八次试验才达到的飞行高度。

表1  SpaceX可回收运载火箭技术发展历程

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百米级VTVL试验的成功恰恰是突破火箭回收复用技术的关键一步,适逢中国商业航天奋力追赶美国,国内市场有望再现SpaceX的估值神话,深蓝航天无疑是最接近SpaceX的企业之一,它实力究竟如何?

技术路线直接对标SpaceX

技术路线怎么选?

尽管远远落后于美国,中国商业航天还是迈出了第一步。2014年国务院出台首个支持商业航天发展的政策,民营企业家们满怀豪情地踏上征程,并很快遇到了必答题。

无资金、无技术、无经验,所有人都在摸着石头过河,这时“走得对、走得巧”显然比“走得早”更重要。

以背靠红杉资本、经纬中国、碧桂园创投等知名机构的蓝箭航天为例,其2018年研制并发射了小型固体运载火箭,此后开始率先转战中大型液体运载火箭。

同样备受国内资本青睐的星际荣耀,选择了“由固体火箭到液体火箭,由小型火箭到大型火箭”的技术路线。2019年其小型固体运载火箭“双曲线一号”首飞成功、截止目前进行了三次入轨发射尝试,并开启了“固液并举”的道路。

和国内其它火箭公司不同,稍晚出发的深蓝航天选择了“最直接的路”——绕过固体火箭,直接做“可回收”、“液体”火箭。

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“固液之争”(火箭使用固体燃料还是液体燃料)素来众说纷纭,但论回收哪个更划算,后者更胜一筹。

粗略统计来看,液体火箭回收可节约成本超80%(不计维修),固体火箭则无法做到回收和重复使用。

深蓝航天选择“最直接的路”,也意味着“直接对标SpaceX”。

SpaceX的第一枚火箭“猎鹰1号”便是液体火箭。在“猎鹰9号”之后,火箭回收复用技术又成了其重点攻克对象。

更深入分析会发现,深蓝航天在技术路线上直接对标SpaceX,本质是在底层商业逻辑上直接对标行业巨擘。

液体火箭可回收复用,随着发射频次提高,火箭研制成本会被摊薄,之后企业承接商业发射订单规模越大,获利空间就越大;固体火箭不可回收,商业化潜力主要在于持续增强单次运载能力,进而满足应急性发射订单需求。

“民营企业直接面对残酷的市场竞争,必须加快商业化节奏”,霍亮如此感叹,“要快速学习行业先进案例,更要快速实现迭代化研制”。

SpaceX则“快”到了极致,公开资料显示,从火箭验证到实际发射并回收、从货运到载人航天等一系列重大突破中,SpaceX平均用时仅3-5年。

霍亮表示,原因在于SpaceX将互联网思维引入了航天领域,实施项目制管理,快速尝试新想法、快速验证结果、快速更新迭代。

深蓝对研究领域专注度和迭代速度,也成功使它拿下了多项“国内第一”。例如,深蓝航天首先掌握了可回收火箭的标配技术——“液氧煤油发动机大范围推力调节技术”,首先完成液氧煤油发动机整机试车和垂直回收试验火箭发射合练。

2021年,深蓝航天迎来了两次可能会改变企业乃至行业命运的“第一”。

拿下中国首例液氧煤油火箭“蚱蜢跳”和获得百米级VTVL试验成功

蚱蜢能跳多高?

2021年7月,在陕西铜川深蓝航天试验基地,“星云-M”1号试验箭像蚱蜢一样以垂直状态起飞又降落,期间最高点距离地面大约10米。

因此,这项火箭低空垂直回收飞行试验被形象地比喻为“蚱蜢跳”,和人类与宇宙的遥远距离相比,10米根本不值一提。2021年10月,同样的火箭、同样的试验场地,“星云-M”1号试验箭成功完成百米级垂直起飞及降落(VTVL)飞行试验,最大飞行高度103.2米。在液氧煤油火箭领域的成功垂直回收高度上,“星云-M”火箭继续实现新的突破。

然而,正是从10米、100米、1公里、100公里到火箭入轨成功,再到火箭回收成功,人类才能一步步接近星辰大海。

深蓝航天的技术团队展现着这个年轻团队特有的活力和战斗力,用时仅三个月,突破100米大关,外界对深蓝航天在快速维护箭体、快速组织再次飞行的快速响应能力及组织能力极度关注。

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深蓝航天“星云-M”1号试验箭“蚱蜢跳”

2015年猎鹰9号火箭回收成功,SpaceX被推向资本聚光灯,如果往前追溯,它第一次向宇宙招手开始于2012年的“蚱蜢跳”实验。SpaceX曾表示,“蚱蜢跳”是其研发猎鹰9号的关键一步。

如果只比较技术研制进程,SpaceX在2012年完成了“蚱蜢”第一跳,2021年的深蓝航天与2012年的SpaceX基本相当,考虑到两者在技术路线、商业逻辑、管理思路上都极为相似,估值应当不相上下。

但现实是,2010年SpaceX估值便已达到10亿美元,当前中国商业航天企业估值超过10亿美元的企业屈指可数。

中国商业航天起步晚于美国,国内企业的可回收液体火箭均在研制中。火箭回收复用技术迟迟未能突破,直接导致了中国商业航天企业在资本市场整体被低估。

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深蓝航天“星云-M”1号试验箭百米级VTVL试验

那么,深蓝航天百米级VTVL实验的成功能否助力撑高估值?

据霍亮介绍,该实验同时创造了中国民营航天的多项第一,可以简单用两个例子来说明:

其一,深蓝航天使用“泵压式”发动机,在国内民营航天VTVL领域开创了先河。

“泵压式”发动机符合主流,是当前国际现役运载火箭主要使用的发动机类型,原因在于其更加适应大推动力、长工作时间的情况。

其二,深蓝航天首次将3D打印发动机用于火箭,并测试考核了其真实飞行情况。

3D打印发动机一旦成熟应用,意味着火箭发射成本将进一步降低。马斯克曾给出猎鹰9号火箭单次任务报价约6200万美元,而据公开报道,目前有商业航天公司给出的报价不到其20%,后者的火箭正是大规模采用了3D打印技术。

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深蓝航天“星云-M”1号试验箭百米级VTVL试验

深蓝航天做了很多开创行业先河的事,自然会利好行业整体发展,但对其技术团队来说,这是一条辛酸路。

在组建技术团队方面,霍亮坚持“员工必须认可公司技术路线”,因此,深蓝航天人自加入公司起,都在朝“做可回收液体火箭”方向努力。

问题是,由于没有成功案例可借鉴,团队很难清晰预判具体难题。霍亮坦言,在攻克发动机响应速度和增材制造工艺性、回收控制系统等方面,团队经历了许多曲折。

即便如此,深蓝航天还是通过研发团队的不懈努力,以及管理上的项目制、简化研发流程等,在一年内拿下了发动机相关的研制课题,传统上可能需要数年才能攻克类似课题。

关关难过关关过,攻下“百米级”这个山头,深蓝航天还要迈过“入轨”这一关口。

入轨之后助力太空争夺战

对于运载火箭,如果可回收是加分项,入轨就是必选项。

火箭上天后,只有把卫星送入预定轨道,才算完成使命只有卫星进入预定轨道,商业化大门才算真正打开。

SpaceX率先推开了门,其计划在2019-2024年搭建由约1.2万颗卫星组成的“星链”网络,在全球范围内提供互联网服务,卫星互联网市场由此铺开。

当前,全世界还有超30亿人、超70%的地理空间未能接入互联网。现有通信网络无法覆盖,就只能依靠卫星互联网,结合全球通信市场已达年均万亿美元规模,卫星互联网市场潜力可想而知。

更重要的是,卫星互联网关乎国运。

陆、海、空三者中,陆地基本已被分割殆尽,海洋也已出现国家主权之争,唯独太空,基本处于“蛮荒”状态。

而一旦卫星开始大规模进入太空,太空“圈地运动”就会爆发。因为卫星运行需要频率和轨道资源,两者都不可再生且极其稀缺,当前的分配原则是“先到先得”。

太空争夺战,手慢则无。

各国都在积极规划卫星发射计划,中国错过了大航海时代,必然不能错过大航天时代。

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2020年,卫星互联网首次被纳入“新基建”范畴,卫星互联网建设正式上升为国家战略性工程。

尽管起步较晚,中国卫星发射需求却十分强劲。根据中航证券金融研究所数据,2020-2025年中国规划发射约超3000颗卫星、总重量约900吨,意味着发射需求次数将超过180次。

卫星除了使用“国家队”的火箭进行发射或搭载,还有巨大的需求缺口等待民营航天公司填补。谁率先突破液体火箭入轨技术,必将收获大量商业订单,成为中国的SpaceX。深蓝航天选择加入战局。

霍亮表示,深蓝航天计划在两年内使“星云-1”火箭具备入轨飞行状态,为此将加快火箭试验和生产基地建设,并计划在2025年扩大团队规模至600人,将营收做到10亿元。彼时,深蓝航天每公斤发射报价将不到5000美元。

飞向宇宙,浩瀚无垠。

放眼中国民营航天赛道,深蓝航天是为数不多技术路线直接对标SpaceX的企业。7月拿下中国液氧煤油火箭首例“蚱蜢跳”、10月顺利突破百米级垂直回收实验大难关,下一步将全力攻坚入轨技术,深蓝航天火箭的未来确实值得期待。

本文来源于亿欧网,原创文章,作者:程苑芬。
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