比单价，中国火箭已经不输SpaceX

2024-04-18 08:04

近日，中国卫通披露了上市企业年报，里面一则信息引起了网友注意：公司以人民币2.6亿元/发的平均价格，采购了2枚长征三号乙运载火箭，用于发射地球同步轨道通信卫星。

按现行汇率，2.6亿元人民币约相当于3600万美元，远低于SpaceX使用猎鹰9号火箭执行类似任务时6700万美元的公开报价。

SpaceX官网给出的猎鹰9号火箭将卫星送至地球同步转移轨道的报价，6700万美元对应运力为5.5吨。巧合的是，我国长征三号乙火箭执行同类任务的运力也是5.5吨，因此两者具有可比性。

这一情况引起了不少网友的关注。一方面，中国航天产业的航天科技集团（即长征三号乙火箭提供方）去年底公开表态“对标SpaceX，集团公司整体上大而不强、大而不优，这与我们在航天领域率先实现强国目标还相去甚远”；另一方面，基于中国卫通披露的数字，我国火箭发射的实际价格并不高于SpaceX。

中国航天的低成本优势是否属实？什么是我们面临的真正挑战？应该如何应对？

01. 发射价格受众多因素影响

中国火箭并不处于劣势

人们一般用发射单位重量载荷的价格来衡量火箭成本控制水平（X万元/公斤），而互联网上不少资料都简单使用“公开报价/火箭最大运力”所得出的结果进行比较。这一做法有失偏颇。实践中，影响实际成本测算的因素还包括但不限于以下方面：

1、火箭真正使用的运力往往低于理论极值。受整流罩容积、箭体结构强度、航天器重量密度、市场需求等因素限制，火箭特别是运力较大的型号，往往没有机会用尽潜力。例如美国猎鹰9号火箭，虽然其理论最大入轨能力高达22吨，但实际载荷一般不超过18吨；重型猎鹰火箭理论上可以发射26.7吨重的地球同步卫星，但其实际承运的最大商业载荷仅有9吨，而这已经是人类制造的最重商用通信卫星。

2、履约模式。轨道独特（例如地球同步轨道卫星、星际探测器等）、时效性强、可靠性要求高和/或者保密的航天器，哪怕重量很轻，往往也采用“独家包箭”模式发射，这时火箭公司多少可以“敲”甲方爸爸一笔；而囊中羞涩的中小卫星研制企业，则倾向于与别家共享火箭或者搭某个大卫星的顺风车。这种情况下各方免不了一顿讨价还价；此外，如果甲乙方间存在上下级或者投融资之类“特殊”关系，定价也有可能偏离一般商业规律。

3、估算误差。这是新兴航天公司常遇到的情况。火箭首飞前一年甚至更长时间，公司就要开始搜寻客户，这时火箭研发支出、发射时间、实际性能尚无定论，因此报价“仅供参考”。这种模糊的状态甚至会延续若干发火箭。

4、价格明细。火箭发射，采购火箭需要资金，测控、保险等相关服务也需有偿购买。包含项目不同，价格可能也大相径庭。文章开头提到的长征三号乙火箭，有行业分析员认为2.6亿元可能仅是箭体和不含测控的发射服务采购价。如果加上测控和保险这两个必不可少的项目，单发总价应该在4.6亿元左右 – 即便如此，与国际同行相比仍然具有竞争力。

正因为这些变数存在，所以火箭成本控制水平不应简单基于理论数据评估。事实上哪怕以低价著称的猎鹰9号，也承接过“黑店式”暴利生意，例如今年2月8日为NASA发射PACE地球观测卫星，收费8040万美元。这颗卫星仅重1.7吨，其目的地为676.5公里高度太阳同步轨道。任务难度对掌握液体火箭的国家来说基本只算入门水平（除非暗藏不为人知的技术要求），但每公斤载荷运费高达4.7万美元，约合34万元人民币。

PACE卫星示意图，来自NASA。

不过，发射成本控制在较低水平，并不意味着中国各类火箭公司可以高枕无忧。另外两个短板，正在制约“新质生产力”时代我国航天产业的发展。

02. 面向新兴大型星座发射需求

我国单箭运力和发射频次成主要瓶颈

近几年，全球卫星发射市场出现一个重大变化：以SpaceX星链为代表的巨型星座正在从蓝图变成现实，无论卫星数量还是入轨总重量，星座建设已经成为占据支配地位的任务类型。2024年，我国的大型通信星座也呼之欲出，无论国家主导的GW还是上海主导的G60星座，都已确定今年内开始建设。

2024年2月29日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，随后成功将卫星互联网高轨卫星01星送入预定轨道。外界认为这标志着中国大型通信星座建设启动。图自《中国航天报》。

我国大型星座有以下特点：

1、规模庞大。无论GW还是G60，卫星数量均超过1万颗；

2、时间紧迫。两个星座均应在2030年前后完成主要部署，否则入轨申请作废；

3、成本控制要求高。星座按商业方式运营，包括发射在内，各环节成本设限；

4、预计单颗卫星重几百千克至1吨左右，低轨卫星为主，尽量群发入轨。

以上信息表明，我国即将进入星座建设高峰，期间每年需将数千颗卫星送入太空，对应重量超过1000吨。而2023年，我国入轨航天器数量221个，总重量155吨。可见仅仅是星座建设，就提出了10倍于当前的入轨能力要求，这还不包括空间站运用、深空探测、其它卫星发射等常规任务。

不过这并非遥不可及的目标。2023年，美国实施了116次发射（其中96次为猎鹰系列火箭），入轨载荷总重量1214吨。我们国家只要拥有类似能力，就可以很好实施星座建设任务。与美国相比，我国当前短板主要体现在发射频次较低以及单箭运力不足两个方面。

2023年世界航天发射情况。图自《中国航天科技活动蓝皮书》（2023年）

美国猎鹰9号火箭（上）和我国长征三号乙火箭（下）。猎鹰9号理论最大载荷超过22吨，而我国常用于商业任务的型号，包括长征三号乙在内，最大载荷都不超过15吨，甚至只有几吨。

03. 从认知到行动

补齐短板，满足航天对运力的紧迫需求

为了提升发射频次和单箭运力，笔者建议：

1、加速发展运力与猎鹰9号相当的可重复使用商业火箭。这类产品运力和成本已经能够满足星座建设的迫切需求，且研发难度适中，有望在短期内取得突破。目前我国头部商业火箭公司均已发布这类产品规划，值得期待。

民营航天企业天兵科技研制的天龙三号火箭计划年内试飞，有可能成为我国首款对标猎鹰9号的产品。图自天兵科技。

2、鼓励新建商业航天专用发射场所。发射台数量本身不是制约运力的重大因素。2023年SpaceX在猎鹰系列火箭“全年不掉链子”高可靠性助力下，仅用3个工位就创造了其它任何国家和机构无法企及的近百次发射纪录。但未来若干年内，我国新型商业火箭成熟度还无法与猎鹰系列比肩，如果多个型号共享少数发射设施，可能会出现连锁延误，影响发射频次。因此条件允许的情况下，依靠充足发射场资源平行实施多个任务，将是商业航天的更好选择。

3、简化商业任务审批流程。传统航天多服务事关国家形象的重大任务，并主要围绕“保成功”制定了全套监管审批流程。但当前，行业特别是商业航天领域，迫切需要依靠航天器数量实现商业闭环和与其它国家争取太空资源；而公众舆论经过国内外行业教育，对试验挫折的态度已经趋于成熟理性。因此，行业规章制度也应当有所调整，对于商业任务，不妨将“保成功”调整为“保安全”（人员和不应承受相关风险的财产安全），鼓励参与者快速迭代，早出成果，满足紧迫的运力需求。

综上所述，与世界航天综合实力最强国家相比，我们国家在火箭发射成本上不落下风，但在单箭运力和发射频次上，还存在明显短板，无法满足已经迫在眉睫的巨大发射需求。不过，解决方案已经在路上，而且非常有望在几年内开花结果。相信只要尊重科学、勇于探索，中国航天终将不负使命。

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