神舟十四升空!万字详解长三角航天产业布局
原创:李光辉 文章来源:上海中创产业创新研究院
6月2日,由民营商业航天公司完全自主研制的吉利未来出行星座首轨九星,以“一箭九星”方式成功升空,标志着中国商业航天迈入新时代。
6月5日,神舟十四号载人飞船成功出征太空,代表国家实力的载人航天再次踏上新征程!
谈起“航天城市”,许多人可能首先会想到北京、酒泉、太原、西昌、文昌,但回顾中国航天的圆梦征程,从中国第一颗人造卫星“东方红”,到神舟系列载人飞船;从北斗全球卫星导航,到“嫦娥”奔月;从“天问”火星探测,到“天宫”空间站建设,问鼎苍穹、逐梦“星辰大海”,我国航天事业成就举世瞩目,达到世界领先水平,其背后离不开制造业发达、科研资源丰富、人才密集的长三角城市群默默贡献。
当前,SpaceX掀起蝴蝶效应,卫星互联网、低成本运载火箭等商业航天迎来新蓝海,正成为拉动全球经济增长的新引擎,据预测,未来5-10年,国内商业小卫星发射需求大于4000颗,到2025年商业航天产业规模或突破2100亿美元,万亿级新赛道正在形成,长三角城市又如何抢抓机遇,打造产业发展新动能?
图1 长三角商业航天城市布局图
表1 长三角商业航天融资企业名录
1、上海篇:“国家队”领航,民企千帆竞逐,打造商业航天“全家桶”
上海浦东新区老港镇有一条火箭路,路的尽头,是一枚高高耸立的“火箭”直冲云霄——这是中国第一枚试验探空火箭发射成功纪念碑。六十多年前的1960年2月19日,这枚t-7m探空火箭尽管只飞了8公里,却迈出了我国探空火箭技术具有工程实践意义的第一步。
1961年8月1日,上海航天技术研究院的前身上海市第二机电工业局正式成立,奏响了上海航天“铸国之重器,赴星辰之约”的序曲。60多年来,中国航天不断刷新新高度,而每一次突破向上的背后,总离不开以上海航天技术研究院(航天八院)为核心的上海航天力量支持。
如今,上海已经集聚航天技术研究院、上海空间推进研究所、中科院微小卫星创新院以及下属相关企业埃依斯、上海格思、欧科微等一批“国家队”选手以及司南、华测、千寻位置等一批以下游应用为主的民营企业,亦有寰宇航天、火眼位置等创业新锐,欧比特、九天微星以及吉利下属时空道宇等外来企业先后落脚,市政府与中国星网集团战略合作,未来还将推进商业航天公司组建和运作,筹建国家级重点实验室、商业航天产业技术协同创新平台,商业航天产业生态体系持续完善,创新活力不断释放。据统计,2010年-2021年7月,上海火箭/卫星融资次数共21次,在各大城市中仅次于北京。
未来,上海将打造“双核多点”产业发展新格局,“双核”即闵行商业航天基地和临港卫星产业基地两个核心聚集区,多点分别为青浦中国北斗产业技术创新西虹桥基地、杨浦湾谷北斗高精度产业园,以及即将建设的北斗“高精度+短报文”产业创新基地、卫星网络产业园、松江G60星链园。
其中,北斗西虹桥基地已集聚了300多家北斗导航产业相关企业,形成了相对完整的北斗导航与位置服务产业链,年产值近50亿元,在业内有“北斗第一园”之称;松江G60星链园则是落实长三角G60科创走廊九城市“G60星链”计划,合力打造卫星互联网集群的核心载体,园区所建设的数字化卫星制造工厂设计产能将达到300颗/年,单星成本将下降35%。
图2 上海商业航天产业布局图
上海“十四五”规划纲要等多个政府文件均将“民用航天”作为重点产业。上海明确提出推进空间信息产业高质量发展,旨在打造商业运载火箭研制、卫星研制以及运营、应用及服务全链条,通、导、遥一体的商业航天“全家桶”。
在全国范围内,目前有如此全面的商业航天产业计划的城市并不多见,能够全链条布局的城市更十分少见,未来上海在中国商业航天的蓝海中必将成为最亮眼的“扬帆者”,彰显“中国航天、上海力量”。
表2 上海“十四五”期间有关“商业航天”的政策文件主要内容
2、江苏篇:航天配套大省、人才摇篮、创业热土,静待花开终有时
中国航天,江苏似乎名声不显,但作为制造业强省,中国每一次“飞天”的背后,都有航天科工、航天科技多个驻苏科研机构、高等院校和众多民营企业的科研贡献、配套支撑,“悟空”号暗物质粒子探测卫星就是由位于南京的中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文研究部联合多家单位研发。江苏堪称中国航天事业的“配套大省”,据统计,江苏商业航天企业数量在省级行政区位居第四位。
江苏拥有南京大学、南京航空航天大学、南京理工大学等数十所高校院所,优越的科教和人才资源优势激发了创新创业活力,诞生了民营火箭巨头——深蓝航天。据天眼查研究院不完全统计,2015-2021年,国内商业航天相关企业融资事件中,江苏被投相关创业企业数量占比11.2%,仅次于北京(40.8%)。
江苏“十四五”规划纲要提出:前瞻研究布局6G和低轨道卫星通信。南京、苏州、南通等多个城市已前瞻布局,静待开花结果。
- 南京:商业航天科教高地
2021中国航天日开幕启动仪式选择南京举行,这得益于南京大学、南京航空航天大学、南京理工大学等数所航天知名高校科研实力。南京航空航天大学每年有超过50%的毕业生奔赴航空航天等领域建功立业,学校于2011年成功发射了“天巡一号”卫星,是我国第四家有能力研制卫星的高校;独立承担“天问一号”火星探测器单机载荷研制任务;学校还在空间站建设等国家航天重大工程中承担了相关研制任务。南京理工大学在固体火箭发动机、微纳卫星和飞行器先进制造等领域处于国内领先地位。
南京还拥有中国航天科工集团南京电子设备研究所和中国电子科技集团第五十五研究所等多家行业龙头企业。茂莱光学、高华科技、美特林科、晨光集团等均是航天配套企业,“起源太空”将在南京经济技术开发区建设卫星生产基地、太空科技研发中心;苏州纳飞卫星、杭州时空道宇也于南京设有研发中心等。南京正加快建设南京未来科技城国家数字航天产业集聚区,旨在利用国华卫星应用产业基金优势,吸引集聚卫星遥感、通信、导航等产业链上下游企业。
- 苏州:长三角商业航天新高地
2021年4月,苏州市召开了航天产业发展大会,发布了《苏州市发展航空航天产业三年行动计划》和《苏州市促进航空航天产业发展若干措施》,提出:到2023年,力争全市集聚航空航天产业链相关企业超500家,产业链营业收入达600亿元。苏州布局商业航天的力度可见一斑,抢占新赛道可谓“快准狠”,招商项目频频落地。
苏州已经集聚西工大长三角研究院、材料科学姑苏实验室、海鹰空天材料研究院、中科院地理所苏州基地、空天院苏州研究院、北航苏州创新研究院、南航苏州研究院等一批创新机构。2021年11月,由中国东方红卫星下属广东航宇卫星与相城经开区共同建设长三角商业航天产业创新中心落户相城经开区,探索“行业+航天”的商业航天发展新路径。
创新平台集聚带动了苏州创新创业活力,据统计,2010-2021年,苏州航天产业融资近10次,长三角城市中仅次于上海,诞生了火箭派、星空动力、纳飞卫星动力等“种子”选手。
苏州还拥有巨峰电气、航天工程装备、华旃航天电器等航天配套企业,苏州高新区与北京航空航天大学也将构建国际一流卫星导航产业基地;国内航天新星航天科工海鹰卫星、深蓝空间遥感均于常熟落子布局,天兵科技也于张家港打造运载火箭及发动机智能制造基地,从事液体火箭发动机和液体运载火箭的组件生产、部段总装、系统测试、全箭交付,将具备年产30发液体运载火箭和300台火箭发动机的制造能力。
- 南通:深蓝航天诞生地
深蓝航天是国内专注于液体运载火箭和回收复用技术的民营火箭“潜在独角兽”,是全球除SpaceX外,第二家完成液氧煤油火箭垂直回收复用全部低空工程试验的公司、除美国以外研发回收复用火箭速度最快的中国商业航天公司。2022年1月份深蓝航天获投A轮融资2亿元,估值超过30亿元。
银河航天卫星智能工厂也落户南通,以卫星智能制造基地为核心,涵盖研发、制造、运营、应用等卫星互联网产业领域,拥有300-500颗卫星的年产能。
江苏南通海门中国航天装备新型钛合金材料项目由中国航天科技集团上海航天精密机械研究所投资建设,建成后可形成年产150吨航空、航天等高端钛合金结构件的生产能力。
3、浙江篇:发射是关键,制造是基础,逐梦苍穹巨作频频
浙江商业航天正落子如飞,加速布局,赶超进位。《浙江省航空航天产业发展“十四五”规划》显示,未来5年,浙江省将积极培育发展商业航天,包括商业运载火箭、微小卫星、北斗应用等,推进宁波国际商业卫星发射中心建设。而宁波国际商业航天发射中心将成为浙江打造商业航天产业链的重要一环,也是弥补长三角商业航天短板环节——航天发射的重要一环。
图3 中国商业航天发射场布局图(来源网络)
未来,浙江将形成以湖州、嘉兴、宁波等地布局商业运载火箭,以杭州、宁波、台州等地布局微小卫星,以杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、金华、舟山等地布局北斗应用的商业航天产业布局。
- 杭州:空天信息产业高地
依托互联网产业优势,杭州选择卫星研发、卫星数据图像分析等领域,打造空天信息产业发展的沃土。以杭州城市大脑的发源地——云栖小镇为核心载体,中国空间技术研究院杭州中心、北斗时空研究院落户,微纳卫星制造与服务企业——北京零重力实验室设立遥感数据中心,举办空天信息大会、设立20亿元空天信息产业投资基金,拥有遥感卫星整星平台、遥感卫星数据中心、北斗时空平台等产业孵化平台,集聚了60余家空天信息领域相关机构,初步形成了相对较完整的空天信息产业生态。
吉利科技集团旗下的卫星企业——浙江时空道宇科技有限公司诞生于此,致力于成为全球领先的航天信息与通信基础设施和应用方案提供商。2022年6月2日,由其完全自主研制的吉利未来出行星座首轨九星成功发射升空,成为中国民营航天力量进行太空商业探索的一次标志性里程碑。
- 宁波:商业航天发射基地,期待成为长三角商业航天新核心
纵观国内外航天发射中心,无不在航天历史中留下浓墨重彩一笔,其对航天旅游、商业以及航天企业集聚带动效应明显。如若宁波国际商业航天发射中心建成,宁波背靠长三角经济优势、人口优势、制造优势,必将吸引一大批商业航天企业集聚,吸引大量游客前往打卡(海南文昌航天发射场火箭首飞第一年文昌市全年接待旅游总人数、旅游总收入分别增长121.48%和109.44%),势必成为除上海之外,长三角商业航天产业布局的又一核心。同时,“国际”“商业”字眼,也让人满怀期待。
宁波国际商业航天发射中心项目由航天科工集团八院合作共建,将建设年发射规模100发的商业航天发射基地和千亿元级的商业航天配套产业基地,其中航天发射场将重点建设商业航天发射场、总装测试中心、星箭对接中心、指挥控制中心;产业配套区基础设施重点建设火箭卫星研发制造基地、商业航天配套产业基地,以及卫星数据应用产业基地。
宁波与航天科工集团七院合作共建宁波航天智慧科技城,以此为载体,加快吸引航天科研院所和相关企业集聚,并打造航天主题公园、航天博物馆、航天休闲疗养、职业技术培训为主体的航天体验教育功能。北航宁波研究生院与创新研究院、西北工业大学宁波研究院、中国电信(宁波)卫星产业研究院以及中国航天科技集团五院508所建设的宁波航天遥感技术创新中心相继落户。
作为国家级专精特新“小巨人”企业数量位居全国第三的城市(仅次于上海、北京),宁波也集聚了宁波科星材料、宁波博威合金、宁波星箭航天机械、宁波天擎航天科技等一批航天配套企业。
- 嘉兴:航天火箭制造青睐之地
“十四五”时期,嘉兴将“航空航天”作为重点产业,并提出重点发展民用火箭整箭研发与生产、航天新材料、民用火箭燃料、卫星遥感、微小型卫星研发设计与制造等领域。不知何时,嘉兴成了火箭研发制造企业青睐之地。
2021年6月,位于嘉兴市港区航空航天产业园内的嘉兴蓝箭航天中心首期竣工并投入使用,中心旨在打造集设计仿真、试验检测、智能制造于一体的全产业链顶尖航天产业基地。
2021年11月,由上海航天技术研究院建设的航天平湖产业基地项目落地,将集中布局商业火箭、商业卫星、卫星应用及航天技术应用产业等,年产值超200亿元。研究院还将构建创新研发、产融结合、项目孵化一体化合作创新平台,打造国内首个集商业火箭、商业卫星、卫星应用于一体的“中国·平湖商业航天城”。
除制造之外,嘉兴还积极布局下游空天信息服务领域,与北京师范大学共建嘉兴遥感与全球变化研究中心,中心将建设卫星遥感大数据中心,服务国内外20颗以上在轨卫星,并以此为基础建设卫星遥感产业园,集聚卫星制造、测控及遥感综合应用产业公司。
- 湖州:地理信息“达沃斯”小镇、火箭热试和总装基地
“德清航天,全球产业”,这是“两弹一星”功勋科学家孙家栋院士给德清地理信息产业的寄语,湖州德清在商业航天领域名声显赫。
2018年发射的“德清一号”遥感卫星甚至是全国首颗以县域命名的商业遥感卫星。同时,作为联合国全球地理信息管理德清论坛永久会址以及联合国首届世界地理信息大会举办地,德清地理信息小镇成为地理信息“达沃斯”小镇,联合国全球地理信息知识与创新中心也挂牌成立。
它也是国家级特色小镇,已引进千寻位置、国遥、正元、中海达、超图软件、长光卫星等各类地理信息相关企业430余家以及中科院微波特性测量实验室、武汉大学技术转移中心、浙江大学遥感与GIS创新中心等科技创新载体,形成了涵盖数据获取、处理、应用、服务等完整产业链。
除地理信息外,湖州在火箭热试、制造及组装领域拥有深厚历史,“湖州七〇一三液体火箭发动机试车台”始建于1970年,作为我国重要的大型多功能运载火箭液体发动机试车台,见证了中国航天从无到有、从小到大、从弱到强的奋斗史;1994年7月才“暂以封存”,停止使用。中国航天科技集团公司第八研究院第八〇六研究所的试验基地仍在湖州南郊。
2018年,蓝箭航天在湖州南太湖新区成立蓝箭航天智能制造基地,达到年产200台火箭发动机、10枚火箭的产能,建设湖州热试车中心,成为全国首家大型民营液态火箭发动机综合测试基地,大推力液氧甲烷发动机最重要的试验场地,整体规模中国前三、全球前十。达到年产200台火箭发动机、10枚火箭的产能。无独有偶,时隔两年,2020年12月,火箭派选择湖州建设火箭总装和制造基地。
- 台州:吉利卫星智能制造基地
2021年2月,吉利科技集团旗下台州星空智联科技有限公司成为浙江首家、全国第二家获得国家发改委核签的商业卫星制造项目许可批复的民营企业。
星空智联卫星工厂拥有国内首个商业化卫星集成总装测试(AIT)中心,涵盖卫星研发、核心部组件制造、测运控、航天材料、云计算大数据平台等,是中国首个深度融合航天、汽车制造能力的脉动式卫星量产工厂,可以柔性制造方式灵活满足通信、导航、遥感卫星等不同型号规格的卫星总装、集成与测试,具备年产卫星500颗的生产能力。2021年9月,工厂已步入批量化生产阶段。
表3 浙江航空航天“十四五”规划商业航天重点内容
4、安徽篇:以合肥为核心,从空天信息切入,抢占一席之地
安徽航天有若“贵而不显”,中科院合肥研究院研制的“嫦娥钢”屡次保障探测器成功“落月”“落火”;中国科大研制了全球首颗量子科学实验卫星——“墨子号”,研制的火星磁强计等助力“天问一号”更好完成科学探测任务,中国诸多重大深空探测工程背后都有安徽科研机构的贡献。
安徽新一代信息技术产业“双招双引”实施方案,对空天信息产业作出了明确部署:“十四五”期间,充分发挥合肥等地产业发展比较优势,打造制造、发射、运营的卫星全产业链,包括打造涵盖生产制造、数据挖掘和空间信息服务的空天信息产业集群;支持实施“天仙”星座计划,支持运载火箭及发动机、卫星、飞船、深空探测器用新材料和核心零部件研发应用等。
可以看出,安徽正以合肥为核心,从空天信息切入,以“天仙”星座计划为抓手,卡位商业航天新赛道,抢占一席之地。
- 合肥:跑上“星”赛道,打造新地标
发展空天信息产业,合肥提出“1351”目标:力争到“十四五”末,形成100亿元左右规模的卫星制造产业、300亿元左右规模的卫星应用终端和运营服务产业、500亿元左右规模的“通导遥”数据综合应用及配套产业,全产业链总规模力争达1000亿元。
合肥市空天信息产业已形成较好基础,拥有中科大、中科院安徽光机所、中电科38所、天地信息网络研究院、孔径阵列与空间探测安徽省实验室、北斗导航技术省级重点实验室、深空探测实验室(天都实验室)等科研机构及平台10家左右,以及科大讯飞、辰安科技等重点企业20余家,具备航天产品设计、制造、集成、测试、试验及信息服务的全线能力。
在上游卫星载荷制造上,合肥拥有国内领先的航天装备工程技术基础,中国电科38所主导的“天仙星座”将自主研制近百颗轻小型、高性能SAR雷达商业遥感卫星;其与天仪研究院、中电博微天地信息网络研究院合作研制的“天仙星座”首发星——“巢湖一号”已经成功升空。
在中游地面设备制造方面,合肥拥有四创电子、北方雷科、若森智能等知名企业,在北斗终端研制、高通量卫星通信终端研制等方面形成了一系列成果,同时还拥有北斗导航技术安徽省重点实验室等研究机构,具备卫星通信、导航终端研制、生产的能力。
在下游数据应用方面,合肥拥有覆盖广泛的各类信息服务。目前以合肥工业大学、安徽大学为代表的高校,以天地信息网络研究院、讯飞数码、航天宏图、北方雷科、四维图新等为代表的企业已形成基于空天数据的应用生态,尤其在遥感应用领域优势明显。其中,天仪研究院设立长三角总部基地,建设测运控一体化数据中心;航天宏图建设卫星全球运营中心,中科星图布局“GEOVIS数字地球全球总部”,银河航天建设“全球遥感卫星产业基地”。
此外,安徽省投资集团、中科院合作共建商业航天火箭发动机项目落地合肥经开区。2021年7月,安徽省政府与中国航天科工集团在合肥签订了战略合作框架协议;2021年11月,中国空天院与合肥市政府签约落地“数字地球产业”,助力合肥空天产业发展。
- 蚌埠:九州云箭制造测试基地
运载火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大。而火箭的“心脏”——发动机的水平,是决定火箭能力的重要因素。北京九州云箭选择了蚌埠建设火箭发动机智能制造+测试基地。目前,“凌云”10吨级、“龙云”80吨级两型可回收液氧甲烷发动机相继完成整机多项测试并迈入产业化阶段,技术水平达到国内领先。
未来,九州云箭在蚌埠将打造成集智能制造、智能测试与交付为一体的商用液体火箭发动机制造基地,并将发动机测试基地打造成面向全国航天领域的商业化火箭发动机测试服务平台。而蚌埠已将以九州云箭为链主,不断完善航天产业上下游配套,吸引更多高科技企业入蚌发展。
5、建议篇:逐浪新蓝海,长三角可以怎么做?
据测算,航天产业的直接投入产出为1:2,而相关产业的带动辐射在1:8-1:14之间,其对经济发展带动效应明显,长三角城市应抢抓机遇,有所作为。
- 既要精准化,又要广撒网
火箭研发制造是庞大系统工程,涉及35-40个国民经济领域,门槛高、投入大、周期长。国内已有10家左右火箭研发制造企业,民营企业新进入的难度极大,国企双巨头可能成立独立市场化公司,各城市对于火箭研发制造企业可采取精准扶持,尤其上海对于航天八院等单位衍生孵化项目可进行精准对接。
卫星研发制造领域,据预测,未来中国在近地轨道会部署3-4万颗卫星,但目前年产能不到100颗,至少还有90%缺口,将来可能出现类似集成电路的Fabless模式,配合卫星智能工厂代工,涌现大量的单纯卫星设计企业。
商业航天中下游卫星应用服务市场占比最大,达90%,一定会出现大量中小企业掘金。
各城市在卫星研发设计以及应用服务两大领域进行“广撒网”模式扶持。
图4 2020年全球商业航天收入分布情况(单位:亿美元)
- 既要立足现在,又要展望未来
北斗导航系统已经组网完成,下游应用市场已呈现爆发式增长,市场前景明晰可见,各城市可结合数字经济发展、数字城市运营,大力培育发展北斗导航服务及应用。
商业遥感领域,国内遥感卫星数量太少,商用化应用程度较低,数据显示,2019年国内遥感卫星商用化率仅为21.4%,而全球高达48.0%;美国Research and Markets预测,全球卫星遥感服务市场到2024年将达到70亿美元,亚太地区将是增长最快的市场。商业遥感可能会迎来产业化增长期,各城市对于遥感卫星研发制造及遥感应用服务领域应进行大力扶持,尤其在智慧城市、智慧农业、商业选址等赛道以及AI、大数据等新技术对于遥感数据处理应用。
卫星互联网领域仍在孕育期,商业化应用还远未到来,各城市可在超维度天线技术、太赫兹波段、量子通信、相控阵天线和激光通讯技术等方面前瞻布局,进行储备、抢占先机。
- 既要独立发展,也要协同作战
商业航天火箭、卫星制造产业链环节并不长,特别是零部件配套、地面设备制造、下游应用服务领域,各城市相互竞争在所难免,但在长三角一体化背景下,也要发挥协同作战优势,如发挥上海、南京等城市研发设计优势,周边城市协同布局制造环节;鼓励龙头企业在其他城市设立研发、制造分部。尤其宁波国际商业航天发射中心建设,非浙江、宁波一家之事,事关长三角商业航天产业发展,需要三省一市合力争取,加快推进,力争早日建成、首发。
【参考资料】
1.长江三角洲商业航天进展与浅析
2.边界·观点 _ 商业航天产业发展趋势概况!
3.21家中国公司PK马斯克!Q1融资超37亿,冲刺商业航天
4.融资金额过百亿 商业航天迎风口 江苏相关企业受资本热捧
5.近十年我国商业航天赛道融资额达190亿元,火箭、卫星研发企业频获融资
6.2021年中国商业航天产业发展报告
7.上海打造商业航天“全家桶”,产学研用、通导遥一个不能少
8.商业航天2021:少谈多干,落地区域经济圈进行时
9.留住商业航天能为上海留下什么
10.上海航天:铸国之重器,赴星辰之约
11.苏创·航天梦”扶摇上九天,“江苏智造”行稳护鲲鹏
12.苏州,正在打造长三角商业航天新版图!
13.“十四五”期间 浙江积极培育发展商业航天
14.长三角的“航天梦”
15.合肥布局空天信息产业
16.合肥矢志打造“中国星城”
17.“九”天新梦为何“箭”出蚌埠?
李光辉
研究员
指 导:丁国杰 唐丽珠 虞阳
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