世界航天產業發展態勢研究

郝雅楠 祝 彬 關曉紅 陳 杰 / 文

航天是當今世界最具挑戰性和廣泛帶動性的高科技領域之一，是綜合國力和大國地位的重要體現。越來越多的國家將航天作為重要戰略選擇，推動世界航天呈現蓬勃發展的景象。本文系統研究了世界航天產業的戰略環境、各國進展、經濟規模，分析并提出世界航天產業的新特點。

世界航天產業的戰略環境

鞏固強化戰略地位，為航天發展定出總體基調。近年來，美、俄、歐、日、印等航天國家和地區把航天作為國家戰略重要組成部分，予以優先安排，在出臺的國家安全頂層戰略和綜合性規劃中均把航天擺在更加重要的戰略地位。美國特朗普政府將“美國優先”的思想提升到高于一切的位置上，強調應保持美國航天的領導地位和行動自由。在2018 年3 月發布的《國家航天戰略》中，系統闡述了航天發展總體思路和方向，為制定國家航天政策確定基調。

統籌優化管理體系，為航天發展提供不竭動力。美、俄等主要航天國家實行總統最高決策、統一領導的管理體制，在總統的直接領導下，設立航天委員會等專門機構，負責制定國家航天政策或發展戰略。實施統籌協調的航天分工管理模式，對分工界面和職責權限做出明確劃分，軍民管理主體在履行自身職責的同時，注重相互間的協調與平衡。

超前制定發展規劃，為航天發展描繪未來藍圖。航天具有高投入、長周期的特點，需要超前謀劃航天發展。為此，多個航天國家制定未來20 年乃至30年的總體規劃。俄羅斯通過《俄羅斯2013—2020 年航天活動國家規劃》《2016—2025 年俄羅斯聯邦航天規劃》《2030 年前及未來俄聯邦航天活動領域國家政策原則的基本規定》等，系統規劃航天產業發展，滿足國家在經濟社會、科學技術和國際合作等領域的需求。

持續完善法律制度，為航天發展提供政策保障。目前已有29 個國家頒布了航天法，建立了較為完善的法律法規體系，為航天活動提供了法治保障。

世界航天產業在各國的進展

航天發展至今，影響范圍不斷拓展，深刻改變了人類的生產生活方式。目前，全球共有12 個國家具備航天發射能力，50 多個國家擁有自己的衛星，先后有近9000 顆衛星發射升空，2000 多顆航天器在軌道上正常運行，幾乎所有國家都在使用空間服務。從各國進展來看，世界已形成美國、俄羅斯、歐洲為第一梯隊，中國、日本、印度等為第二梯隊，其他航天國家為第三梯隊的發展格局。

美國處于全面領先，保持絕對優勢，發展勢頭未減，并有以顛覆性技術推動快速發展的態勢。俄羅斯曾創造了多個世界第一，具有規模龐大的航天工業體系和相對雄厚的基礎優勢，目前正在重整旗鼓，力圖重返世界領先地位。歐洲以德國、法國為核心，多國聯合，既獨立發展又與美國合作，在運載火箭、對地觀測、空間科學等領域具有獨特優勢。日本通過以民掩軍的方式發展軍事航天能力，衛星應用和深空探測等領域處于國際先進水平。印度利用寬松有利的國際環境，在美、俄、歐的大力支持下，對地觀測、深空探測等領域進展迅猛?？傮w來看，各國在航天領域中既競爭，又合作，共同推動世界航天產業繁榮發展。

競爭主要表現在國際規則主導權爭奪不斷加劇。圍繞航天新秩序的構建，傳統航天大國和新興國家激烈爭奪新的國際規則主導權，當前國際空間治理規則談判呈現議題多、協調難、利益沖突激烈，進程緩慢的態勢。合作主要表現在國際合作不斷深入，航天已成為服務國家政治外交大局的重要手段。航天多邊、雙邊合作日趨活躍，合作范圍向載人航天、空間科學等方向深化拓展。

世界航天產業經濟規模

隨著經濟規模不斷壯大，航天產業越來越成為世界經濟增長的重要引擎。世界航天產業經濟規模呈現四個特點。

經濟規模持續增長，2018 年首次突破4000 億美元。2018 年，世界航天產業經濟規模達到4147.5 億美元，同比增長8.1%，繼續保持快速增長態勢。十年來，世界航天產業經濟規模穩步提升，從2382.5 億美元穩步增長到4147.5 億美元，復合增長率達到6.4%，遠高于全球經濟增速。

政府航天投入和商業航天均呈現增長態勢。航天產業通常分為政府航天投入和商業航天兩個部分。政府航天投入通常受經濟環境等因素影響，存在一定的波動性，但總體呈現增長態勢。2018 年，全球政府航天投入總額為858.9 億美元，同比增長12.7%。十年來，全球政府航天投入有兩個階段特點。2009 年到2014 年，基本保持穩步增長態勢；2015 年到2018 年，經歷了2015 年、2016 年的小幅回落后，2017 年的小幅反彈，在2018 年實現了大幅增長，創十年新高。商業航天則呈現出穩步增長態勢。2018 年，全球商業航天經濟規模為3288.6 億美元，同比增長7%。近十年，商業航天收入持續增加，從1706.4 億美元逐步增長到3288.6 億美元，年均復合增長率為7.6%。

政府航天投入在航天產業中占比略有下滑，目前基本保持在20%左右。2018 年，政府航天投入占比為20.7%。十年來，這一占比有兩條基線，2009 年到2014 年，基本圍繞27%波動；2015 年到2018 年，基本圍繞20%波動。這一下降也體現出商業航天對于航天產業的驅動力在逐步增強。

航天產業增長驅動力不斷強化，未來增長前景十分廣闊。當前，各國政府從戰略安排、政策支持、預算投入等方面加大對航天的支持，航天產品加快優化升級，航天應用模式和服務持續創新，都為航天產業穩定增長提供了堅實基礎。特別是商業航天蓬勃發展，極大地促進了航天產業經濟規模增長，以及航天技術和發展模式創新。著名投資機構摩根士丹利在2018年年底預計，到2040 年，航天產業經濟規模將提高到約1.1 萬億美元。也就是說未來二十年，航天產業仍然有望保持5%左右的增長速度，展現了航天產業廣闊的增長空間。

世界航天產業的新特點

火箭、衛星等航天產品研制生產加快優化升級?；鸺圃斐尸F“可復用、數字化、標準化、通用化”等新特點。

可復用：繼SpaceX 公司成功實現火箭發動機復用并提供更優惠的復用火箭發射服務價格后，航天企業對可復用火箭技術更加有信心。SpaceX 公司宣稱可復用的獵鷹9 火箭發射價格降低約30%，即從6200萬美元降至4000～4500 萬美元。藍源公司也稱復用技術可將其發射服務價格降低30%。

數字化：就是在火箭研發、制造與發射過程中融入數字化技術。目前，NASA、ESA、波音、洛馬、SpaceX 等機構與公司分別建立了各自的數字化協同設計平臺。數字化協同設計、仿真分析、虛擬裝配與制造等技術手段，極大地提高了設計與制造效率，減少了設計更改和工程返工，大幅度縮短了研制周期，顯著降低了研制成本。

標準化和通用化：通過火箭部組件的標準化和通用化，批量生產代替定制生產從而降低制造成本。如獵鷹9 和獵鷹重型火箭都使用同型號梅林發動機，火箭二級發動機也是一級發動機的真空改進版本。藍源公司的亞軌道飛行器“新謝潑德”飛行器和新格倫火箭上面級也均采用BE-3 發動機。

衛星制造呈現“一體化、規?；?、星座化、大容量”等新特點。

一體化：在商業航天重成本、重效益的思想牽引下，商業公司的衛星設計方案在制造過程中不斷迭代更新，并逐步成為未來發展趨勢。

規?；涸谛⌒l星星座項目興起的背景下，空客防務與航天公司、波音公司、麥克薩技術公司、泰阿公司積極爭取小衛星星座項目，并量身打造與傳統衛星完全不同的研制生產線?？湛凸驹诔薪右痪W公司大批量衛星研制訂單后，新建生產線和供應鏈，改變以往一顆衛星研制歷時數年要經過初樣、試樣的程序，衛星產量有望提升到每天出廠3 顆。

星座化：目前，全球多個巨型低軌通信、遙感衛星星座計劃即將開啟密集空間部署，應用場景和市場開發尚處于開發階段，行業用戶和大眾消費領域的商業模式還不明朗。在此背景下，美國軍方率先認可了商業低軌巨型星座的軍事價值。2019 年初，美國國防部新組建的航天發展局明確表示將從一網公司等實施低地軌道巨型星座計劃的企業采購服務。

大容量：美國、歐洲大力推進高通量衛星、移動寬帶星座發展，寬帶衛星服務能力已超百Gbit/s，移動寬帶衛星陸續入軌，世界開啟移動星座互聯時代。

衛星通信廣播增長動能逐步轉化，發展潛力依然巨大。一方面，衛星電視直播業務增速放緩，市場增長瓶頸日益明顯。在地面有線電視和互聯網電視沖擊下，國際通信衛星公司、歐洲衛星公司和歐洲衛星通信公司已調整業務形態，在鞏固衛星直播到戶業務的同時，融合地面通信服務能力，提供多渠道的視頻服務。

另一方面，寬帶互聯網、移動互聯網等新興業務增長潛力巨大，推動衛星通信板塊持續增長。隨著高通量、超高通量衛星發展，衛星通信將變得更加質優價廉。目前，Ka 波段高通量衛星技術已大幅減少衛星通信與地面通信的成本差距。預計2020 年后，下一代超高通量衛星有望具備向多用戶提供在質量價格方面均可與地面超高速網絡相當的服務。

技術與應用跨界融合，推動衛星導航應用創新。目前，全球衛星導航系統應用主要分為道路交通服務、位置信息服務和其他服務三個方面，前兩者占據衛星導航產業核心應用規模90%以上，分別為50%和43.4%。

衛星導航技術與通信、遙感等衛星應用產業和大數據、云計算、物聯網等交叉融合發展，促進了時空信息服務創新，將帶來新的經濟增長點。融合了物聯網、大數據、增強現實、智慧城市和智慧物流等技術，使得衛星導航成為當前在室內外環境的時空信息來源中成本最低和性能最優的方案。

對地觀測業務仍主要由政府主導，服務模式不斷豐富。未來，國防和政府需求仍然是遙感數據和分析的最大客戶和關鍵驅動因素。例如，全球最大的商業遙感公司——數字地球公司的主要收入依然來自美國政府，幾乎所有領先的星座公司都看好國防和政府市場。

在技術和市場競爭的不斷推動下，對地觀測業務的服務模式也將從提供圖像到提供圖像分析服務、數字咨詢服務轉變。近年來，衛星圖像數量顯著增加，利用人工智能、云計算和物聯網的多源數據分析具有巨大的潛力，將顛覆傳統衛星業務模式，推動數字化轉型并創造巨大價值。

衛星遙感服務市場也將逐漸多元化。非圖像遙感業務不斷拓展，例如，近期斯派爾公司、地理光學公司發布的公告，都提到了開展無線電掩星、溫室氣體監測、紅外線業務，試圖通過新的方法探索世界。

過去60 多年，世界航天發展取得了巨大成就，發揮了極大的牽引帶動作用，有力促進了科技和社會進步。展望未來，太空對人類的意義更加重大，世界各國參與航天、發展航天、壯大航天的決心和能力更強，航天產業生態將更加完善，前景將更加廣闊。