世界航天产业发展态势分析

世界航天产业的战略环境

巩固强化战略地位，为航天发展定出总体基调。近年来，美、俄、欧、日、印等航天国家和地区把航天作为国家战略重要组成部分，予以优先安排，在出台的国家安全顶层战略和综合性规划中均把航天摆在更加重要的战略地位。美国特朗普政府将“美国优先”的思想提升到高于一切的位置上，强调应保持美国航天的领导地位和行动自由。在2018年3月的《国家航天战略》中，系统阐述了航天发展总体思路和方向，为制定国家航天政策确定基调。统筹优化管理体系，为航天发展提供不竭动力。美、俄等主要航天国家实行总统最高决策、统一领导的管理体制，在总统的直接领导下，设立航天委员会等专门机构，负责制定国家航天政策或发展战略。实施统筹协调的航天分工管理模式，对分工界面和职责权限做出明确划分，军民管理主体在履行自身职责的同时，注重相互间的协调与平衡。超前制定发展规划，为航天发展描绘未来蓝图。航天具有高投入、长周期的特点，需要超前谋划航天发展。为此，多个航天国家制定未来20年乃至30年的总体规划。俄罗斯通过《俄罗斯2013—2020年航天活动国家规划》《2016—2025年俄罗斯联邦航天规划》《2030年前及未来俄联邦航天活动领域国家政策原则的基本规定》等，系统规划航天产业发展，满足国家在经济社会、科学技术和国际合作等领域的需求。持续完善法律制度，为航天发展提供政策保障。目前已有29个国家颁布了航天法，建立了较为完善的法律法规体系，为航天活动提供了法治保障。

世界航天产业在各国的进展

航天发展至今，影响范围不断拓展，深刻改变了人类的生产生活方式。目前，全球共有12个国家具备航天发射能力，50多个国家拥有自己的卫星，先后有近9000颗卫星发射升空，2000多颗航天器在轨道上正常运行，几乎所有国家都在使用空间服务。从各国进展来看，世界已形成美国、俄罗斯、欧洲为第一梯队，中国、日本、印度等为第二梯队，其他航天国家为第三梯队的发展格局。美国处于全面领先，保持绝对优势，发展势头未减，并有以颠覆性技术推动快速发展的态势。俄罗斯曾创造了多个世界第一，具有规模庞大的航天工业体系和相对雄厚的基础优势，目前正在重整旗鼓，力图重返世界领先地位。欧洲以德国、法国为核心，多国联合，既独立发展又与美国合作，在运载火箭、对地观测、空间科学等领域具有独特优势。日本通过以民掩军的方式发展军事航天能力，卫星应用和深空探测等领域处于国际先进水平。印度利用宽松有利的国际环境，在美、俄、欧的大力支持下，对地观测、深空探测等领域进展迅猛。总体来看，各国在航天领域中既竞争，又合作，共同推动世界航天产业繁荣发展。竞争主要表现在国际规则主导权争夺不断加剧。围绕航天新秩序的构建，传统航天大国和新兴国家激烈争夺新的国际规则主导权，当前国际空间治理规则谈判呈现议题多、协调难、利益冲突激烈，进程缓慢的态势。合作主要表现在国际合作不断深入，航天已成为服务国家政治外交大局的重要手段。航天多边、双边合作日趋活跃，合作范围向载人航天、空间科学等方向深化拓展。

世界航天产业经济规模

随着经济规模不断壮大，航天产业越来越成为世界经济增长的重要引擎。呈现四个特点。经济规模持续增长，2018年首次突破4000亿美元。2018年，达到4147.5亿美元，同比增长8.1%，继续保持快速增长态势。十年来，稳步提升，从2382.5亿美元稳步增长到4147.5亿美元，复合增长率达到6.4%，远高于全球经济增速。政府航天投入和商业航天均呈现增长态势。航天产业通常分为政府航天投入和商业航天两个部分。政府航天投入通常受经济环境等因素影响，存在一定的波动性，但总体呈现增长态势。2018年，全球政府航天投入总额为858.9亿美元，同比增长12.7%。十年来，全球政府航天投入有两个阶段特点。2009年到2014年，基本保持稳步增长态势；2015年到2018年，经历了2015年、2016年的小幅回落后，2017年的小幅反弹，在2018年实现了大幅增长，创十年新高。商业航天则呈现出稳步增长态势。2018年，全球商业航天经济规模为3288.6亿美元，同比增长7%。近十年，商业航天收入持续增加，从1706.4亿美元逐步增长到3288.6亿美元，年均复合增长率为7.6%。政府航天投入在航天产业中占比略有下滑，目前基本保持在20%左右。2018年，政府航天投入占比为20.7%。十年来，这一占比有两条基线，2009年到2014年，基本围绕27%波动；2015年到2018年，基本围绕20%波动。这一下降也体现出商业航天对于航天产业的驱动力在逐步增强。航天产业增长驱动力不断强化，未来增长前景十分广阔。当前，各国政府从战略安排、政策支持、预算投入等方面加大对航天的支持，航天产品加快优化升级，航天应用模式和服务持续创新，都为航天产业稳定增长提供了坚实基础。特别是商业航天蓬勃发展，极大地促进了航天产业经济规模增长，以及航天技术和发展模式创新。著名投资机构摩根士丹利在2018年年底预计，到2040年，航天产业经济规模将提高到约1.1万亿美元。也就是说未来二十年，航天产业仍然有望保持5%左右的增长速度，展现了航天产业广阔的增长空间。

世界航天产业的新特点

火箭、卫星等航天产品研制生产加快优化升级。火箭制造呈现“可复用、数字化、标准化、通用化”等新特点。可复用：继SpaceX公司成功实现火箭发动机复用并提供更优惠的复用火箭发射服务价格后，航天企业对可复用火箭技术更加有信心。SpaceX公司宣称可复用的猎鹰9火箭发射价格降低约30%，即从6200万美元降至4000～4500万美元。蓝源公司也称复用技术可将其发射服务价格降低30%。数字化：就是在火箭研发、制造与发射过程中融入数字化技术。目前，NASA、ESA、波音、洛马、SpaceX等机构与公司分别建立了各自的数字化协同设计平台。数字化协同设计、仿真分析、虚拟装配与制造等技术手段，极大地提高了设计与制造效率，减少了设计更改和工程返工，大幅度缩短了研制周期，显著降低了研制成本。标准化和通用化：通过火箭部组件的标准化和通用化，批量生产代替定制生产从而降低制造成本。如猎鹰9和猎鹰重型火箭都使用同型号梅林发动机，火箭二级发动机也是一级发动机的真空改进版本。蓝源公司的亚轨道飞行器“新谢泼德”飞行器和新格伦火箭上面级也均采用BE-3发动机。卫星制造呈现“一体化、规模化、星座化、大容量”等新特点。一体化：在商业航天重成本、重效益的思想牵引下，商业公司的卫星设计方案在制造过程中不断迭代更新，并逐步成为未来发展趋势。规模化：在小卫星星座项目兴起的背景下，空客防务与航天公司、波音公司、麦克萨技术公司、泰阿公司积极争取小卫星星座项目，并量身打造与传统卫星完全不同的研制生产线。空客公司在承接一网公司大批量卫星研制订单后，新建生产线和供应链，改变以往一颗卫星研制历时数年要经过初样、试样的程序，卫星产量有望提升到每天出厂3颗。星座化：目前，全球多个巨型低轨通信、遥感卫星星座计划即将开启密集空间部署，应用场景和市场开发尚处于开发阶段，行业用户和大众消费领域的商业模式还不明朗。在此背景下，美国军方率先认可了商业低轨巨型星座的军事价值。2019年初，美国国防部新组建的航天发展局明确表示将从一网公司等实施低地轨道巨型星座计划的企业采购服务。大容量：美国、欧洲大力推进高通量卫星、移动宽带星座发展，宽带卫星服务能力已超百Gbit/s，移动宽带卫星陆续入轨，世界开启移动星座互联时代。卫星通信广播增长动能逐步转化，发展潜力依然巨大。一方面，卫星电视直播业务增速放缓，市场增长瓶颈日益明显。在地面有线电视和互联网电视冲击下，国际通信卫星公司、欧洲卫星公司和欧洲卫星通信公司已调整业务形态，在巩固卫星直播到户业务的同时，融合地面通信服务能力，提供多渠道的视频服务。另一方面，宽带互联网、移动互联网等新兴业务增长潜力巨大，推动卫星通信板块持续增长。随着高通量、超高通量卫星发展，卫星通信将变得更加质优价廉。目前，Ka波段高通量卫星技术已大幅减少卫星通信与地面通信的成本差距。预计2020年后，下一代超高通量卫星有望具备向多用户提供在质量价格方面均可与地面超高速网络相当的服务。技术与应用跨界融合，推动卫星导航应用创新。目前，全球卫星导航系统应用主要分为道路交通服务、位置信息服务和其他服务三个方面，前两者占据卫星导航产业核心应用规模90%以上，分别为50%和43.4%。卫星导航技术与通信、遥感等卫星应用产业和大数据、云计算、物联网等交叉融合发展，促进了时空信息服务创新，将带来新的经济增长点。融合了物联网、大数据、增强现实、智慧城市和智慧物流等技术，使得卫星导航成为当前在室内外环境的时空信息来源中成本最低和性能最优的方案。对地观测业务仍主要由政府主导，服务模式不断丰富。未来，国防和政府需求仍然是遥感数据和分析的最大客户和关键驱动因素。例如，全球最大的商业遥感公司——数字地球公司的主要收入依然来自美国政府，几乎所有领先的星座公司都看好国防和政府市场。在技术和市场竞争的不断推动下，对地观测业务的服务模式也将从提供图像到提供图像分析服务、数字咨询服务转变。近年来，卫星图像数量显著增加，利用人工智能、云计算和物联网的多源数据分析具有巨大的潜力，将颠覆传统卫星业务模式，推动数字化转型并创造巨大价值。卫星遥感服务市场也将逐渐多元化。非图像遥感业务不断拓展，例如，近期斯派尔公司、地理光学公司的公告，都提到了开展无线电掩星、温室气体监测、红外线业务，试图通过新的方法探索世界。过去60多年，世界航天发展取得了巨大成就，发挥了极大的牵引带动作用，有力促进了科技和社会进步。展望未来，太空对人类的意义更加重大，世界各国参与航天、发展航天、壮大航天的决心和能力更强，航天产业生态将更加完善，前景将更加广阔。

作者:郝雅楠 祝彬 关晓红 陈杰