① 預計90%以上的小衛(wèi)星仍然只會選擇獵鷹9、聯(lián)盟號或新格倫等大型運載工具,而非小火箭。
② 衛(wèi)星通信是迄今為止全球航天產業(yè)最大的市場,年產值占全球航天經濟總產值的三分之一以上。
③ 整個商業(yè)航天閉環(huán)中,低成本納米衛(wèi)星和低成本發(fā)射的問題已經在解決,未來,企業(yè)家們需要解決最后一個問題——連接世界各地電話的低成本用戶終端。
」
Charles E. Miller 撰文
陳麗君 編譯
Tryul 責編
當下,幾乎每個業(yè)內人士都在慶祝商業(yè)航天近年來所取得的成功,但這個領域的一些長期發(fā)展趨勢才剛剛萌芽,商業(yè)航天即將迎來重大增長和新的機遇。而我認為在商業(yè)航天領域近期最大的機遇就是:縮小數字鴻溝、為全球最后25億沒有電話的人們提供價格合理的網絡連接。
三十年前,我進入商業(yè)航天領域,當時政府仍然是這一領域的主導者。從20世紀80年代開始,相繼出現(xiàn)了多家商業(yè)航天企業(yè),如Rene Anselmo、Panamsat、Walter Scott、DigitalGlobe和目前名聲大噪的埃隆·馬斯克的SpaceX,這些企業(yè)通過商業(yè)的方式打通了一個又一個行業(yè)分支,未來還將繼續(xù)打通更多新的領域。創(chuàng)新正在加速,資本效率的大幅提升也降低了成本,很多新的應用順勢而生,我認為,這些趨勢仍將繼續(xù),尤其是在體積較小、成本較低的衛(wèi)星和可重復使用的運載火箭的推動下。商業(yè)航天正在用令人信服的成績單,證明自己是一種更有效的解決方案。
小衛(wèi)星和大火箭已經率先打開局面
商業(yè)航天領域的民營企業(yè)營造出了良好的創(chuàng)新環(huán)境,甚至比十年前還要好,大家之所以對商業(yè)航天保持樂觀態(tài)度,部分原因是由于建造、發(fā)射和運行衛(wèi)星的成本已經遠低于從前,也正因為如此,大量私人資本正在涌入航天產業(yè)。
十年前,當我向小衛(wèi)星專家詢價時,他們告訴我小衛(wèi)星價格為500-1000萬美元,并為這種“低成本”感到自豪。而今天,像OneWeb這樣的公司,它的目標是:200公斤的衛(wèi)星定價僅為50萬美元。據報道,Planet可以以低于10萬美元的價格制造納米衛(wèi)星,并且還可能采用最新大規(guī)模生產將成本降到更低,即每周可以制造40個航天器。Nanoracks已將發(fā)射和在太空測試新衛(wèi)星技術的成本降至10萬美元以下,并將發(fā)射時間縮短至一年以下。
納米衛(wèi)星和微型衛(wèi)星為航天技術新應用開辟了巨大空間,成立商業(yè)航天公司也更加稀松平常,未來,小衛(wèi)星成本的下降將繼續(xù)革新并推動新的應用案例。與其他垂直技術一樣,商業(yè)航天的應用程序、平臺、服務等,將逐步從目前服務于多個客戶轉向單一客戶的個性化產品設計服務模式。
與此同時,SpaceX已經顛覆了全球火箭發(fā)射產業(yè),而在藍色起源公司的“新格倫”可重用火箭和波音公司的 “幻影快車”太空飛機(Phoenix Express)投入使用后幾年內,全球發(fā)射產業(yè)還將加速發(fā)展。也正是這些擁有低成本、高飛行率可重用設備的公司,在推動市場不斷產生新的變化。
高發(fā)射頻率和資本收益是小火箭的瓶頸
此外,我們看到了很多小型運載火箭企業(yè)也獲得了資本的青睞,比如火箭實驗室、維珍軌道、螢火蟲和矢量空間,都已經籌集了至少1億美元的私人資本。而我對此持懷疑態(tài)度,因為經濟學數字向我們說明了小型火箭的市場認可度其實很低。
例如,獵鷹1每發(fā)價格是600萬美元,獵鷹9每發(fā)的價格是獵鷹1的10倍,但每公斤到軌道的成本卻比獵鷹1便宜3-5倍。至于哪個指標更重要?市場給出了答案。由于用戶不想繼續(xù)為獵鷹1買單,因此SpaceX取消了獵鷹1,獵鷹9成為目前商業(yè)發(fā)射的主要運載火箭。
同時,諾斯羅普格魯曼創(chuàng)新系統(tǒng)公司(Northrop Grumman Innovation Systems)的天馬號火箭,經歷了與SpaceX火箭相似的市場遭遇。在20世紀90年代,天馬號最初定價約600萬美元,這個定價是基于假定每年有十幾次發(fā)射的前提下。但是這個發(fā)射頻率的小型火箭市場從未出現(xiàn)過,如今,天馬號對商業(yè)客戶的服務價格提高到約3500萬美元,服務政府客戶的價格為5500萬美元。正是由于沒有足夠的客戶來維持600萬美元的價格點,因此天馬號保持業(yè)務運營的唯一方法就是提高每發(fā)價格來填平企業(yè)的固定成本。
因此,小型運載火箭的真正挑戰(zhàn)并不在技術上,天馬號和獵鷹1的建造者都成功突破了技術難題,那么他們面對的真正挑戰(zhàn)是:如何維持每年足夠的發(fā)射頻率以降低每發(fā)價格,同時又能獲得足夠的投資回報。雖然很多公司仍然堅信小衛(wèi)星的大幅增長會帶動小型火箭的發(fā)展,但預計90%以上的小衛(wèi)星仍然只會選擇獵鷹9、聯(lián)盟號或新格倫等大型運載工具,因為低軌衛(wèi)星星座的關鍵指標是每千克成本,而非每發(fā)成本。小型運載火箭公司需要很好地應對這一經濟挑戰(zhàn)。
基于上述原因,未來的發(fā)射業(yè)務很可能仍將集中于獵鷹9s、“新格倫”和“幻影快車”等部分可重用火箭以及這些火箭衍生出來的完全可重用產品。這也可能意味著一些小型火箭初創(chuàng)公司的投資將無法獲得回報。但從另一方面,我還是希望他們能夠解決這一經濟挑戰(zhàn),如果他們能成功,這些投資仍然可以在行業(yè)中發(fā)揮關鍵作用,并將使航天更快的走向商業(yè)化。
資本將引領商業(yè)航天向通信領域邁進
投資人也正在加速了解航天產業(yè),并刷新他們對這個行業(yè)機會的認知。除了市場規(guī)模以外,他們越來越關注市場機會與所需資本投資的比率,以及商業(yè)模式所能帶來的毛利率。雖然早期投資活動說明投資人對商業(yè)航天有一定認可,但他們也變得越來越精明,他們慢慢明白哪些初創(chuàng)公司的潛在利潤率更高、哪些企業(yè)有更大的潛在目標市場。
基于這些因素,我認為通信小衛(wèi)星肯定會受到投資界越來越多的關注。衛(wèi)星通信是迄今為止全球航天產業(yè)最大的市場,據衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會2018年的報告顯示,衛(wèi)星通信服務市場年產值為1265億美元,占全球航天經濟總產值3480億美元的三分之一以上。
此外,只要商業(yè)模式運行的好,衛(wèi)星通信也是一項高利潤率的業(yè)務。在很多方面,衛(wèi)星運營商與軟件公司有著相似的經濟哲學,即高資本支出和低成本運營。Intelsat、SES和Eutelsat三家全球知名衛(wèi)星通信提供商,息稅折舊及攤銷前的利潤分別占總營收的77%、65%和78%。所以,通信衛(wèi)星運營公司以及它們?yōu)榇蟊娞峁┑姆眨攀琴Y本在商業(yè)航天領域的集中地。
衛(wèi)星通信市場每年將達到3000-4000億美元
在目前商業(yè)航天的所有機遇中,有一個方向成為很多人心之所向,那就是彌合數字鴻溝以實現(xiàn)全球所有人的網絡互連。據全球移動通信(GSM)協(xié)會稱,當今全球無線行業(yè)的市場規(guī)模為每年1萬億美元,而產生這些收入的全球移動網絡運營商的覆蓋范圍不到地球的10%。
地面信號塔模式已達到其經濟極限。近年來,世界第一經濟體的信號塔覆蓋范圍并未擴大,同時新興經濟體信號塔覆蓋范圍的擴張也正在迅速放緩。
原因是經濟收益限制了該產業(yè)發(fā)展。每個信號塔都需要能夠覆蓋自身的業(yè)務成本,當某個待開發(fā)區(qū)域預計產生的收入低于某一臨界點時,將無法抵消建造信號塔的費用,那么這個信號塔就不會被建造。在美國,建造一座蜂窩塔的成本是平均每平方英里25000美元,而每年蜂窩塔的運營成本是每平方英里18000美元。
由于擴大覆蓋范圍帶來的經濟效益并不會覆蓋成本,所以全球蜂窩網絡運營商都將其大部分投資重點放在已經覆蓋的人群上,如5G和網絡密集化建設。而密集覆蓋區(qū)使用的小型LTE信號塔建造成本(每平方英里36,800美元)和運營成本(每平方英里每年33,900美元)比普通信號塔還要高,所以能在這個領域獲得收益的投資者將會越來越少。此外,對5G以及致密化和邊緣計算投入更多關注,將使得富人和窮人之間的數字鴻溝進一步擴大。
這就是規(guī)模在1萬億美元的通信市場現(xiàn)在面臨的一個巨大問題,但反過來卻給衛(wèi)星通信帶來了巨大機遇。據我們估計,為地球其余90%的人群提供網絡連接,將每年產生約3000-4000億美元的市場。同時,我將這個市場機會分為兩大部分,一是需要更多覆蓋范圍的現(xiàn)有手機用戶,二是由于覆蓋率低而沒有手機的新用戶。
現(xiàn)有手機用戶
我們根據專有數據估計,全球手機用戶平均約有15%的時間是缺少網絡連接的,其中城市人口無網時間通常較平均值短,而農村人口無網時間較平均值長。在1萬億美元的市場中,彌補全球52億現(xiàn)有電話用戶15%時間的網絡覆蓋缺失,每年將產生1500億美元的潛在收入。
沒有手機的新用戶
在美國,手機普及率已經達到頂峰,并穩(wěn)定在95%的占比,另外約有5%的人能買得起手機但他們卻選擇不用。如果將這個比例擴大至全球,可以得出全球75億人中約有3.75億人選擇不用電話,即使買得起并且網絡覆蓋良好。而實際上的數字遠遠大于3.75億,目前全球約有25億人沒有電話,所以我們可以從中得出結論,如果手機價格足夠低且網絡覆蓋足夠好,那么將約有20億人最終會選擇購買手機。假如每人每月價格平均5-10美元,那么這20億人口每年將會帶來1200-2400億美元的市場。
低成本用戶終端成為制約衛(wèi)星通信發(fā)展的主要因素
其中,手機的價格并不是矛盾關鍵,真正的問題是網絡范圍并未完全覆蓋人們的生活和工作。2G手機翻新后市場售價約為2美元,多數市民都可以使用。基于LTE的智能手機也變得越來越便宜,在新興國家可以以低于30美元的價格購買。同時,印度Reliance Jio最近表明其對低成本LTE / 4G功能手機存在巨大需求。
所以,關鍵要素就是網絡使用價格要足夠低。
低成本衛(wèi)星和低成本發(fā)射只占降低網絡連接總成本的一部分,而與衛(wèi)星連接的地面“用戶終端”的高成本,已成為現(xiàn)存衛(wèi)星工業(yè)必須解決的最大挑戰(zhàn)。如果衛(wèi)星用戶終端的成本高達數百甚至數千美元的話,那么最終會使得該服務與那20億人中的絕大多數失之交臂,因為他們有能力購買2美元的功能手機或25美元的智能手機,但即使連接成本是“免費的”,他們中大多數人也無法承擔為用戶終端支付那幾百美元的費用。
因此,我們可以看到,整個商業(yè)航天閉環(huán)中,低成本納米衛(wèi)星和低成本發(fā)射的問題已經在解決,未來,企業(yè)家們需要解決最后一個問題——連接世界各地電話的低成本用戶終端。對于那些真正能解決這一問題的公司來說,這將是一個3000-4000億美元的巨大市場。
【作者簡介】Charles E. Miller,在商業(yè)航天領域深耕30年,現(xiàn)任美國納米衛(wèi)星發(fā)射商Nanoracks公司的聯(lián)合創(chuàng)始人、NexGen Space公司總裁和所有人、專注于最后一英里連接的初創(chuàng)公司UbiquitiLink的首席執(zhí)行官,此外還曾創(chuàng)立ProSpace,可以說是一位商業(yè)航天等領域創(chuàng)業(yè)經驗豐富的企業(yè)家。他還曾擔任Constellation Services International公司的CEO,美國航天局、美國空軍和美國國防部高級研究計劃局商業(yè)航天領導層顧問。
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