美国卫星公司创始人：商业航天只有一条命
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导读·本文涉及以下内容：
① 预计90％以上的小卫星仍然只会选择猎鹰9、联盟号或新格伦等大型运载工具，而非小火箭。
② 卫星通信是迄今为止全球航天产业最大的市场，年产值占全球航天经济总产值的三分之一以上。
③ 整个商业航天闭环中，低成本纳米卫星和低成本发射的问题已经在解决，未来，企业家们需要解决最后一个问题——连接世界各地电话的低成本用户终端。
」
Charles E. Miller 撰文
陈丽君 编译
Tryul 责编
当下，几乎每个业内人士都在庆祝商业航天近年来所取得的成功，但这个领域的一些长期发展趋势才刚刚萌芽，商业航天即将迎来重大增长和新的机遇。而我认为在商业航天领域近期最大的机遇就是：缩小数字鸿沟、为全球最后25亿没有电话的人们提供价格合理的网络连接。
三十年前，我进入商业航天领域，当时政府仍然是这一领域的主导者。从20世纪80年代开始，相继出现了多家商业航天企业，如Rene Anselmo、Panamsat、Walter Scott、DigitalGlobe和目前名声大噪的埃隆·马斯克的SpaceX，这些企业通过商业的方式打通了一个又一个行业分支，未来还将继续打通更多新的领域。创新正在加速，资本效率的大幅提升也降低了成本，很多新的应用顺势而生，我认为，这些趋势仍将继续，尤其是在体积较小、成本较低的卫星和可重复使用的运载火箭的推动下。商业航天正在用令人信服的成绩单，证明自己是一种更有效的解决方案。
小卫星和大火箭已经率先打开局面
商业航天领域的民营企业营造出了良好的创新环境，甚至比十年前还要好，大家之所以对商业航天保持乐观态度，部分原因是由于建造、发射和运行卫星的成本已经远低于从前，也正因为如此，大量私人资本正在涌入航天产业。
十年前，当我向小卫星专家询价时，他们告诉我小卫星价格为500-1000万美元，并为这种“低成本”感到自豪。而今天，像OneWeb这样的公司，它的目标是：200公斤的卫星定价仅为50万美元。据报道，Planet可以以低于10万美元的价格制造纳米卫星，并且还可能采用最新大规模生产将成本降到更低，即每周可以制造40个航天器。Nanoracks已将发射和在太空测试新卫星技术的成本降至10万美元以下，并将发射时间缩短至一年以下。
纳米卫星和微型卫星为航天技术新应用开辟了巨大空间，成立商业航天公司也更加稀松平常，未来，小卫星成本的下降将继续革新并推动新的应用案例。与其他垂直技术一样，商业航天的应用程序、平台、服务等，将逐步从目前服务于多个客户转向单一客户的个性化产品设计服务模式。
与此同时，SpaceX已经颠覆了全球火箭发射产业，而在蓝色起源公司的“新格伦”可重用火箭和波音公司的 “幻影快车”太空飞机（Phoenix Express）投入使用后几年内，全球发射产业还将加速发展。也正是这些拥有低成本、高飞行率可重用设备的公司，在推动市场不断产生新的变化。
高发射频率和资本收益是小火箭的瓶颈
此外，我们看到了很多小型运载火箭企业也获得了资本的青睐，比如火箭实验室、维珍轨道、萤火虫和矢量空间，都已经筹集了至少1亿美元的私人资本。而我对此持怀疑态度，因为经济学数字向我们说明了小型火箭的市场认可度其实很低。
例如，猎鹰1每发价格是600万美元，猎鹰9每发的价格是猎鹰1的10倍，但每公斤到轨道的成本却比猎鹰1便宜3-5倍。至于哪个指标更重要？市场给出了答案。由于用户不想继续为猎鹰1买单，因此SpaceX取消了猎鹰1，猎鹰9成为目前商业发射的主要运载火箭。
同时，诺斯罗普格鲁曼创新系统公司（Northrop Grumman Innovation Systems）的天马号火箭，经历了与SpaceX火箭相似的市场遭遇。在20世纪90年代，天马号最初定价约600万美元，这个定价是基于假定每年有十几次发射的前提下。但是这个发射频率的小型火箭市场从未出现过，如今，天马号对商业客户的服务价格提高到约3500万美元，服务政府客户的价格为5500万美元。正是由于没有足够的客户来维持600万美元的价格点，因此天马号保持业务运营的唯一方法就是提高每发价格来填平企业的固定成本。
因此，小型运载火箭的真正挑战并不在技术上，天马号和猎鹰1的建造者都成功突破了技术难题，那么他们面对的真正挑战是：如何维持每年足够的发射频率以降低每发价格，同时又能获得足够的投资回报。虽然很多公司仍然坚信小卫星的大幅增长会带动小型火箭的发展，但预计90％以上的小卫星仍然只会选择猎鹰9、联盟号或新格伦等大型运载工具，因为低轨卫星星座的关键指标是每千克成本，而非每发成本。小型运载火箭公司需要很好地应对这一经济挑战。
基于上述原因，未来的发射业务很可能仍将集中于猎鹰9s、“新格伦”和“幻影快车”等部分可重用火箭以及这些火箭衍生出来的完全可重用产品。这也可能意味着一些小型火箭初创公司的投资将无法获得回报。但从另一方面，我还是希望他们能够解决这一经济挑战，如果他们能成功，这些投资仍然可以在行业中发挥关键作用，并将使航天更快的走向商业化。
资本将引领商业航天向通信领域迈进
投资人也正在加速了解航天产业，并刷新他们对这个行业机会的认知。除了市场规模以外，他们越来越关注市场机会与所需资本投资的比率，以及商业模式所能带来的毛利率。虽然早期投资活动说明投资人对商业航天有一定认可，但他们也变得越来越精明，他们慢慢明白哪些初创公司的潜在利润率更高、哪些企业有更大的潜在目标市场。
基于这些因素，我认为通信小卫星肯定会受到投资界越来越多的关注。卫星通信是迄今为止全球航天产业最大的市场，据卫星工业协会2018年的报告显示，卫星通信服务市场年产值为1265亿美元，占全球航天经济总产值3480亿美元的三分之一以上。
此外，只要商业模式运行的好，卫星通信也是一项高利润率的业务。在很多方面，卫星运营商与软件公司有着相似的经济哲学，即高资本支出和低成本运营。Intelsat、SES和Eutelsat三家全球知名卫星通信提供商，息税折旧及摊销前的利润分别占总营收的77％、65％和78％。所以，通信卫星运营公司以及它们为大众提供的服务，才是资本在商业航天领域的集中地。
卫星通信市场每年将达到3000-4000亿美元
在目前商业航天的所有机遇中，有一个方向成为很多人心之所向，那就是弥合数字鸿沟以实现全球所有人的网络互连。据全球移动通信（GSM）协会称，当今全球无线行业的市场规模为每年1万亿美元，而产生这些收入的全球移动网络运营商的覆盖范围不到地球的10%。
地面信号塔模式已达到其经济极限。近年来，世界第一经济体的信号塔覆盖范围并未扩大，同时新兴经济体信号塔覆盖范围的扩张也正在迅速放缓。
原因是经济收益限制了该产业发展。每个信号塔都需要能够覆盖自身的业务成本，当某个待开发区域预计产生的收入低于某一临界点时，将无法抵消建造信号塔的费用，那么这个信号塔就不会被建造。在美国，建造一座蜂窝塔的成本是平均每平方英里25000美元，而每年蜂窝塔的运营成本是每平方英里18000美元。
由于扩大覆盖范围带来的经济效益并不会覆盖成本，所以全球蜂窝网络运营商都将其大部分投资重点放在已经覆盖的人群上，如5G和网络密集化建设。而密集覆盖区使用的小型LTE信号塔建造成本（每平方英里36,800美元）和运营成本（每平方英里每年33,900美元）比普通信号塔还要高，所以能在这个领域获得收益的投资者将会越来越少。此外，对5G以及致密化和边缘计算投入更多关注，将使得富人和穷人之间的数字鸿沟进一步扩大。
这就是规模在1万亿美元的通信市场现在面临的一个巨大问题，但反过来却给卫星通信带来了巨大机遇。据我们估计，为地球其余90％的人群提供网络连接，将每年产生约3000-4000亿美元的市场。同时，我将这个市场机会分为两大部分，一是需要更多覆盖范围的现有手机用户，二是由于覆盖率低而没有手机的新用户。
现有手机用户
我们根据专有数据估计，全球手机用户平均约有15％的时间是缺少网络连接的，其中城市人口无网时间通常较平均值短，而农村人口无网时间较平均值长。在1万亿美元的市场中，弥补全球52亿现有电话用户15％时间的网络覆盖缺失，每年将产生1500亿美元的潜在收入。
没有手机的新用户
在美国，手机普及率已经达到顶峰，并稳定在95%的占比，另外约有5％的人能买得起手机但他们却选择不用。如果将这个比例扩大至全球，可以得出全球75亿人中约有3.75亿人选择不用电话，即使买得起并且网络覆盖良好。而实际上的数字远远大于3.75亿，目前全球约有25亿人没有电话，所以我们可以从中得出结论，如果手机价格足够低且网络覆盖足够好，那么将约有20亿人最终会选择购买手机。假如每人每月价格平均5-10美元，那么这20亿人口每年将会带来1200-2400亿美元的市场。
低成本用户终端成为制约卫星通信发展的主要因素
其中，手机的价格并不是矛盾关键，真正的问题是网络范围并未完全覆盖人们的生活和工作。2G手机翻新后市场售价约为2美元，多数市民都可以使用。基于LTE的智能手机也变得越来越便宜，在新兴国家可以以低于30美元的价格购买。同时，印度Reliance Jio最近表明其对低成本LTE / 4G功能手机存在巨大需求。
所以，关键要素就是网络使用价格要足够低。
低成本卫星和低成本发射只占降低网络连接总成本的一部分，而与卫星连接的地面“用户终端”的高成本，已成为现存卫星工业必须解决的最大挑战。如果卫星用户终端的成本高达数百甚至数千美元的话，那么最终会使得该服务与那20亿人中的绝大多数失之交臂，因为他们有能力购买2美元的功能手机或25美元的智能手机，但即使连接成本是“免费的”，他们中大多数人也无法承担为用户终端支付那几百美元的费用。
因此，我们可以看到，整个商业航天闭环中，低成本纳米卫星和低成本发射的问题已经在解决，未来，企业家们需要解决最后一个问题——连接世界各地电话的低成本用户终端。对于那些真正能解决这一问题的公司来说，这将是一个3000-4000亿美元的巨大市场。
【作者简介】Charles E. Miller，在商业航天领域深耕30年，现任美国纳米卫星发射商Nanoracks公司的联合创始人、NexGen Space公司总裁和所有人、专注于最后一英里连接的初创公司UbiquitiLink的首席执行官，此外还曾创立ProSpace，可以说是一位商业航天等领域创业经验丰富的企业家。他还曾担任Constellation Services International公司的CEO，美国航天局、美国空军和美国国防部高级研究计划局商业航天领导层顾问。
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