震惊！同样的航天零件，国产造价900万，美国仅需几百元？！秘密竟在…
作者丨林文杰，工程师，川陀智库高级研究员
2020年11月29日，观视频“答案”年终秀圆桌论坛“凝望地球——从宇宙的角度回望中国与世界”议题中，中国科学院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号卫星总设计师林宝军指出，马斯克所用的航天级CPU就一块板子，只要几百块钱就能搞定，但我们的北斗卫星上的相关产品却高达900万人民币。我对民营航天和商业航天抱很乐观的态度，马斯克的思路是对的，商业航天不管遇到多大困难也要搞下去。
这句话点出了中国航天的发展方向和困境：商业化方向是对的，但却是被迫的，为了商业化而商业化，会让中国商业航天产业在发展中遇到不可预测的困难。
马斯克所引领的SpaceX公司有其时代背景，在其发展的十多年过程中，遇到各种困难后涅槃，才摸索出SpaceX的独特模式。可以认为，SpaceX的商业发展模式是对的，但不可复制。
SpaceX花费多年进行火箭可重复使用技术的设计
航天商业化的方向不是为了造出更便宜的产品，而是盈利可持续、成长可持续，在这个过程中顺带产出物美价廉的产品。
中国航天产业的现状
进入2021年，我国航天工程已经取得了巨大的成就，比如北斗导航工程已经全面组网、探月工程完成三期、载人航天工程进入空间站建造组装阶段等等。
北斗卫星导航系统
这些大型航天工程投入不菲，在过去数十年世界各国都采用这种发展模式，也导致了整个航天体系发展缓慢。苏联解体之前，全球航天发展都靠美苏竞赛来驱动，美国从1960年代载人登月到1970年代开始发展空间站、航天飞机，都是靠大量的财政拨款支持。
尤其是载人登月，美国不惜代价的投入，为创新试错买单，才有了登月的成果。这直接导致了这些项目在实现国家利益之后就面临解体的局面，即航天项目与产业发展的不可持续，一旦失去国家层面的支持，就面临生存困难。
阿波罗载人登月计划，图片来源:NASA
从1990年代至2010年代，美国航天产业陷入发展困境，方向不明确，导致了许多项目半途而废，比如星座计划、轨道太空飞机等，浪费了大量的人力和物力。一直到以马斯克为代表的私人航天企业出现，才算找到了发展方向。
在2021年，中国航天产业的主导仍然是国家队，私人航天公司刚刚起步的局面。根据2019年中国商业航天投资报告，国内已注册的商业航天领域公司194家，较2018年增加37.6%，可以看出，商业航天在中国的发展是非常迅速的。
但是中国航天产业中国家队依然占据相当大的比重，2019年，我国航天发射次数为39次，商业火箭发射只有2次，即SD捷龙一号商业运载火箭和长征11号。
长征11号从海上发射，图片来源：新华网
捷龙一号由中国长征火箭有限公司研发，从本质上说是为了商业化而打造的一款小火箭，主要目标是打小卫星。国际上的同类产品只有美俄欧拥有，而且都是20年前的老火箭，比如美国轨道科学公司的飞马座火箭、米诺陶火箭、俄罗斯的天箭火箭、欧洲的织女星火箭等。
双曲线一号商业亚轨道火箭
中国在短短几年内打造出长征6号、长征11号、双曲线一号、谷神星一号等，这说明中国的商业航天产业现状是小型火箭领域，而大型运载火箭仍然是国字号企业运营为主。长征11号的商业发射单价为每公斤1万美元，且有望压低到每公斤5000美元，但仍然高于猎鹰9号的每公斤4600美元报价。
谷神星一号商业运载火箭，图片来源：央视新闻
马斯克模式不可复制
马斯克的SpaceX模式有独特的时代背景，在美国航天产业持续低迷的情况下，SpaceX诞生了。SpaceX的成立时间是2002年，此时美国正在与俄罗斯、欧洲联合建造国际空间站，使用航天飞机作为运载工具，2003年哥伦比亚号航天飞机失事，让人们对这种运载工具产生了质疑。航天飞机成本昂贵，单次发射需要5亿多美元，而且还要准备另一架航天飞机时刻准备救援，因此真实的单次发射投入达到10多亿美元。
2011年7月8日上午，美国亚特兰蒂斯号航天飞机从肯尼迪航天中心成功发射升空，执行最后一次任务。
美国为了完成空间站建造，也不得不坚持下去，导致空间站建造成本达到1000亿美元之巨。美国在2005年推出星座计划，试图重返月球，在2009年首次发射战神I火箭原型机之后就陷入低迷，因为成本太高了。这些问题都证明了美国航天产业面临的问题是成本无法控制，如果没有突破运载成本的限制，商业航天就根本没有出路。
美国国内的军工巨头洛马和波音，在2006年建立了联合发射联盟，用宇宙神V和三角洲IV火箭实施了发射垄断，全面包揽了美国联邦政府的所有发射业务。垄断导致运载火箭发射价格居高不下，洛马和波音通过垄断形成价格固化，而不是从技术上降低发射成本，也为SpaceX突围创造了机会。
马斯克模式在起步时拿到了NASA的技术，这是SpaceX快速成长的基石。SpaceX与Barber-Nichols公司合作，获得了涡轮泵技术，为第一款Merlin 1A发动机顺利研发奠定了基础。Barber-Nichols公司在1999年之前参与研发NASA的Fastrac发动机项目，该发动机用于低成本的X-34空天飞行器。Merlin 1A发动机的基础设计与Fastrac发动机相似，尤其是针形喷油器和经过消融处理的腔室，SpaceX经过升级涡轮泵之后，打造出Merlin-1D发动机，这是目前猎鹰9号火箭的主要动力。
猎鹰9号助推器返回，图片来源：spacex
从以上分析可以看出，马斯克创业之初只不过是拿了NASA的发动机技术，如果没有NASA与其分包商的存在，马斯克的SpaceX根本没有出路。因此美国的商业航天模式是联邦政府所领导的航天项目停滞不前，成本居高不下，创新动力不足，但却有着较为强大的航天技术储备，私企根据发展需求从相关渠道获得了基础技术，在一群有创新意识的科研人员的推动下，造就了今天的美国商业航天。
2018年2月6日，埃隆·马斯克的SpaceX成功发射了“猎鹰重型”。
中国商业航天产业需另辟蹊径
中国的商业航天产业不可能走马斯克模式，因为有三点不同：第一，我国的航天产业发展是政策推动，目的是为国家利益服务，马斯克模式是资本推动，为企业盈利服务；第二，我国航天技术不可能从国家队流向民营企业，这相当于国有资产私人化，马斯克模式的基石是拿到了NASA的Fastrac发动机技术，该发动机本来就是按照可重复的要求设计的；第三，马斯克模式是主动商业化，我国的航天产业是被迫顺应商业化。如果不是马斯克的出现，可重复使用火箭还是异想天开的想法。
主动商业化模式的运营方式强调成本控制，从人员到产品，一切以盈利为目的，要求盈利可持续，成长可持续。被迫商业化仍然是为国家目的和利益服务，即便有了可重复使用的火箭，但成本不一定经得起考验。根据《中国航天科技活动蓝皮书（2019年）》，要求传统航天企业带动商业航天发展，积极开放供应链，加强资源共享，促进技术发展，创新商业模式。从中我们可以看出，其中未提到盈利模式如何可持续，这是商业航天发展最关键的问题：钱怎么挣、挣完给谁。如果盈利模式无法得到持续和正确分配，商业模式就无法建立。
因此，对于中国航天而已，马斯克模式是不可能复制的，在短期内我们不可能让一个900万人民币的主板只有几百块的造价，我们需要的是另辟蹊径的商业模式。我们所面临的现状除了国内发动机技术天花板还没有突破外，还有美俄欧技术封锁的问题，算是内外交困。从短期看，我们现在的发展路线是正确的，让传统航天企业开发小型火箭，先丰富我们的产品；从长期看，要从发动机和芯片技术着手，让民用产品的技术等级和市场化率获得提升，那个时候才谈得上航天产业商业化。
接下来，商业航天产业的切入点应该是与传统航天企业合作的模式，这时候资源就显得非常重要，在国家资金的扶持下，民营航天企业在获得资源对接之后，可发展小型火箭，如果谁能够在这个基础上发展出新的发动机，在发动机重复使用上有所创新，那么就能获得突破。
SpaceX公司的星舰SN9原型机着陆爆炸，创新需要大量试错，这是传统航天发展模式难以接受的。
但这条路非常难走，波音公司就是典型的案例，波音常年得到美国联邦政府的扶持，也是美国式的国企，最终波音与洛马形成垄断，禁锢了美国航天的发展。资金扶持看上去是应该的，但容易养成依赖性，这需要国家在政策上进行把关，形成对赌机制，形成中国特色的商业航天模式。
作者丨林文杰，工程师，川陀智库高级研究员
2020年11月29日，观视频“答案”年终秀圆桌论坛“凝望地球——从宇宙的角度回望中国与世界”议题中，中国科学院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号卫星总设计师林宝军指出，马斯克所用的航天级CPU就一块板子，只要几百块钱就能搞定，但我们的北斗卫星上的相关产品却高达900万人民币。我对民营航天和商业航天抱很乐观的态度，马斯克的思路是对的，商业航天不管遇到多大困难也要搞下去。
这句话点出了中国航天的发展方向和困境：商业化方向是对的，但却是被迫的，为了商业化而商业化，会让中国商业航天产业在发展中遇到不可预测的困难。
马斯克所引领的SpaceX公司有其时代背景，在其发展的十多年过程中，遇到各种困难后涅槃，才摸索出SpaceX的独特模式。可以认为，SpaceX的商业发展模式是对的，但不可复制。
SpaceX花费多年进行火箭可重复使用技术的设计
航天商业化的方向不是为了造出更便宜的产品，而是盈利可持续、成长可持续，在这个过程中顺带产出物美价廉的产品。
中国航天产业的现状
进入2021年，我国航天工程已经取得了巨大的成就，比如北斗导航工程已经全面组网、探月工程完成三期、载人航天工程进入空间站建造组装阶段等等。
北斗卫星导航系统
这些大型航天工程投入不菲，在过去数十年世界各国都采用这种发展模式，也导致了整个航天体系发展缓慢。苏联解体之前，全球航天发展都靠美苏竞赛来驱动，美国从1960年代载人登月到1970年代开始发展空间站、航天飞机，都是靠大量的财政拨款支持。
尤其是载人登月，美国不惜代价的投入，为创新试错买单，才有了登月的成果。这直接导致了这些项目在实现国家利益之后就面临解体的局面，即航天项目与产业发展的不可持续，一旦失去国家层面的支持，就面临生存困难。
阿波罗载人登月计划，图片来源:NASA
从1990年代至2010年代，美国航天产业陷入发展困境，方向不明确，导致了许多项目半途而废，比如星座计划、轨道太空飞机等，浪费了大量的人力和物力。一直到以马斯克为代表的私人航天企业出现，才算找到了发展方向。
在2021年，中国航天产业的主导仍然是国家队，私人航天公司刚刚起步的局面。根据2019年中国商业航天投资报告，国内已注册的商业航天领域公司194家，较2018年增加37.6%，可以看出，商业航天在中国的发展是非常迅速的。
但是中国航天产业中国家队依然占据相当大的比重，2019年，我国航天发射次数为39次，商业火箭发射只有2次，即SD捷龙一号商业运载火箭和长征11号。
长征11号从海上发射，图片来源：新华网
捷龙一号由中国长征火箭有限公司研发，从本质上说是为了商业化而打造的一款小火箭，主要目标是打小卫星。国际上的同类产品只有美俄欧拥有，而且都是20年前的老火箭，比如美国轨道科学公司的飞马座火箭、米诺陶火箭、俄罗斯的天箭火箭、欧洲的织女星火箭等。
双曲线一号商业亚轨道火箭
中国在短短几年内打造出长征6号、长征11号、双曲线一号、谷神星一号等，这说明中国的商业航天产业现状是小型火箭领域，而大型运载火箭仍然是国字号企业运营为主。长征11号的商业发射单价为每公斤1万美元，且有望压低到每公斤5000美元，但仍然高于猎鹰9号的每公斤4600美元报价。
谷神星一号商业运载火箭，图片来源：央视新闻
马斯克模式不可复制
马斯克的SpaceX模式有独特的时代背景，在美国航天产业持续低迷的情况下，SpaceX诞生了。SpaceX的成立时间是2002年，此时美国正在与俄罗斯、欧洲联合建造国际空间站，使用航天飞机作为运载工具，2003年哥伦比亚号航天飞机失事，让人们对这种运载工具产生了质疑。航天飞机成本昂贵，单次发射需要5亿多美元，而且还要准备另一架航天飞机时刻准备救援，因此真实的单次发射投入达到10多亿美元。
2011年7月8日上午，美国亚特兰蒂斯号航天飞机从肯尼迪航天中心成功发射升空，执行最后一次任务。
美国为了完成空间站建造，也不得不坚持下去，导致空间站建造成本达到1000亿美元之巨。美国在2005年推出星座计划，试图重返月球，在2009年首次发射战神I火箭原型机之后就陷入低迷，因为成本太高了。这些问题都证明了美国航天产业面临的问题是成本无法控制，如果没有突破运载成本的限制，商业航天就根本没有出路。
美国国内的军工巨头洛马和波音，在2006年建立了联合发射联盟，用宇宙神V和三角洲IV火箭实施了发射垄断，全面包揽了美国联邦政府的所有发射业务。垄断导致运载火箭发射价格居高不下，洛马和波音通过垄断形成价格固化，而不是从技术上降低发射成本，也为SpaceX突围创造了机会。
马斯克模式在起步时拿到了NASA的技术，这是SpaceX快速成长的基石。SpaceX与Barber-Nichols公司合作，获得了涡轮泵技术，为第一款Merlin 1A发动机顺利研发奠定了基础。Barber-Nichols公司在1999年之前参与研发NASA的Fastrac发动机项目，该发动机用于低成本的X-34空天飞行器。Merlin 1A发动机的基础设计与Fastrac发动机相似，尤其是针形喷油器和经过消融处理的腔室，SpaceX经过升级涡轮泵之后，打造出Merlin-1D发动机，这是目前猎鹰9号火箭的主要动力。
猎鹰9号助推器返回，图片来源：spacex
从以上分析可以看出，马斯克创业之初只不过是拿了NASA的发动机技术，如果没有NASA与其分包商的存在，马斯克的SpaceX根本没有出路。因此美国的商业航天模式是联邦政府所领导的航天项目停滞不前，成本居高不下，创新动力不足，但却有着较为强大的航天技术储备，私企根据发展需求从相关渠道获得了基础技术，在一群有创新意识的科研人员的推动下，造就了今天的美国商业航天。
2018年2月6日，埃隆·马斯克的SpaceX成功发射了“猎鹰重型”。
中国商业航天产业需另辟蹊径
中国的商业航天产业不可能走马斯克模式，因为有三点不同：第一，我国的航天产业发展是政策推动，目的是为国家利益服务，马斯克模式是资本推动，为企业盈利服务；第二，我国航天技术不可能从国家队流向民营企业，这相当于国有资产私人化，马斯克模式的基石是拿到了NASA的Fastrac发动机技术，该发动机本来就是按照可重复的要求设计的；第三，马斯克模式是主动商业化，我国的航天产业是被迫顺应商业化。如果不是马斯克的出现，可重复使用火箭还是异想天开的想法。
主动商业化模式的运营方式强调成本控制，从人员到产品，一切以盈利为目的，要求盈利可持续，成长可持续。被迫商业化仍然是为国家目的和利益服务，即便有了可重复使用的火箭，但成本不一定经得起考验。根据《中国航天科技活动蓝皮书（2019年）》，要求传统航天企业带动商业航天发展，积极开放供应链，加强资源共享，促进技术发展，创新商业模式。从中我们可以看出，其中未提到盈利模式如何可持续，这是商业航天发展最关键的问题：钱怎么挣、挣完给谁。如果盈利模式无法得到持续和正确分配，商业模式就无法建立。
因此，对于中国航天而已，马斯克模式是不可能复制的，在短期内我们不可能让一个900万人民币的主板只有几百块的造价，我们需要的是另辟蹊径的商业模式。我们所面临的现状除了国内发动机技术天花板还没有突破外，还有美俄欧技术封锁的问题，算是内外交困。从短期看，我们现在的发展路线是正确的，让传统航天企业开发小型火箭，先丰富我们的产品；从长期看，要从发动机和芯片技术着手，让民用产品的技术等级和市场化率获得提升，那个时候才谈得上航天产业商业化。
接下来，商业航天产业的切入点应该是与传统航天企业合作的模式，这时候资源就显得非常重要，在国家资金的扶持下，民营航天企业在获得资源对接之后，可发展小型火箭，如果谁能够在这个基础上发展出新的发动机，在发动机重复使用上有所创新，那么就能获得突破。
SpaceX公司的星舰SN9原型机着陆爆炸，创新需要大量试错，这是传统航天发展模式难以接受的。
但这条路非常难走，波音公司就是典型的案例，波音常年得到美国联邦政府的扶持，也是美国式的国企，最终波音与洛马形成垄断，禁锢了美国航天的发展。资金扶持看上去是应该的，但容易养成依赖性，这需要国家在政策上进行把关，形成对赌机制，形成中国特色的商业航天模式。
2021年2月11日—2月26日
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