中國網/中國發展門戶網訊  商業航天作為國家戰略性新興產業，是我國從“航天大國”邁向“航天強國”的關鍵支撐，是衡量一個國家科技實力與綜合國力的重要標志，其低成本高質量發展對于搶占太空經濟制高點、培育新質生產力和新質戰斗力具有關鍵意義。在全球航天經濟中，商業航天占比在2022年就已高達78%，且未來或將以4.7%的復合年均增長率持續增長。由此可見，商業航天已成為世界航天產業的主要構成，在航天經濟增長方面發揮著越來越大的作用。在此過程中，以美國太空探索技術公司（SpaceX）為代表的企業憑借技術與模式創新主導市場，推動全球商業航天領域的戰略布局加速展開，而軌道頻譜資源“先到先得”的國際規則更讓競爭態勢日趨白熱化。

一直以來，傳統航天都面臨著“低成本與高質量難以協同發展”的創新悖論。然而，伴隨美國SpaceX“獵鷹”9號運載火箭一子級回收實驗的成功，這一創新悖論迎來關鍵突破。SpaceX不但以“第一性原理”為核心重構技術架構，如通過拆解火箭發射成本構成，實現全球首次對制造復雜昂貴的梅林發動機的準確回收再使用；同時搭配一套獨特高效的研發、生產與組織管理模式，成功破解了商業航天低成本與高質量的協同難題。相較而言，我國運載火箭在單位發射成本、低軌通信衛星平均造價等方面存在明顯的成本差距。究其原因，我國商業航天產業仍面臨研發周期長、制造成本高、發射能力弱等問題，難以滿足低軌星座“高密度、低成本”的發射需求。因此，如何打破這一創新悖論，推動商業航天走出具有中國特色、符合中國國情的低成本高質量創新之路，成為當下亟待回答的問題。

近年來，我國高度重視商業航天發展，將之視為“新質生產力”和“新增長引擎”的重要載體，并在2024年首次寫入《政府工作報告》中，凸顯其重要性。當前，國際上已探索形成兼顧低成本和高質量的商業航天發展創新路徑，在對我國安全和發展利益構成威脅的同時，也對我國發展商業航天產業提供了有益借鑒。然而，現有研究多聚焦于國際商業航天發展模式的經驗總結，尚未對我國如何打破創新悖論進行系統性深入分析。為此，本文系統梳理商業航天低成本發展之路，總結國際成功經驗，基于我國商業航天發展現狀和制約因素，提出針對性對策建議。

航天產業創新悖論下商業航天的發展

航天產業“低成本-高質量”創新悖論成因分析

傳統航天預先研究路徑固定缺乏敏捷開發能力。傳統航天采用瀑布式開發模式，嚴格遵循可行性論證、方案設計、初樣/正樣研制、飛行試驗等線性階段，技術狀態高度固化。例如，美國波音公司研制“德爾塔4號”火箭時嚴格按階段推進，雖然降低了后期風險，但前期設計階段投入巨大且難以調整，無法快速響應技術迭代需求，導致研發效率與成本控制難以平衡。

“保證完成任務”模式限制產品快速迭代升級。傳統航天承擔的國家重大項目往往具有顯著政治與社會意義，在“保成功”的壓力下，需要投入大量資源進行反復測試和驗證。同時，“如果可以運行就不要改變它”的工程理念，疊加嚴格的變更審批流程，導致產品技術狀態僵化。例如，“哥倫比亞號”航天飛機返回地球過程中發生解體造成7名航天員遇難之后，美國國家航空航天局（NASA）在“二代龍飛船”項目研發過程中嚴格把控各種關鍵技術方案和研發里程碑，尤其在“乘員損失率”參數要求遠高于所有人類已有的載人航天器標準，這一近乎“變態”的安全性要求導致研發成本不斷攀升。

“等級式”金字塔創新管理模式限制研發效率。傳統航天機構或企業一般采用“等級式”金字塔管理架構，組織結構較為“臃腫”、管理鏈條長、管理層次多。也正因如此，組織內跨部門協作機制缺失、溝通壁壘森嚴、運轉效率低下，在一定程度上抑制了研發效能。例如，NASA層級式組織架構的官僚化流程壓制了來自基層的風險警告，從而導致“挑戰者號”和“哥倫比亞號”航天飛機事故。再如，NASA反思近地天體項目研發低效是因為單一項目主管管理模式使研究活動松散割裂，且缺乏整體監督、明確目標與里程碑，最終導致項目推進嚴重受阻。

創新悖論之下商業航天的發展演進歷程

航天商業化：政府主導模式的市場化破冰。冷戰時期，美國傳統航天產業長期由政府主導，以國家戰略需求為核心，成本居高不下。隨著航天技術的逐漸成熟以及財政壓力的不斷增加，美國政府在1984年出臺了《商業航天發射法案》（Commercial Space Launch Act of 1984），首次向私營企業開放發射市場，推動政府設施與航天企業向商業市場開放。其進程以國際通信衛星組織的企業化轉型與國際海事衛星組織的私有化改革為兩大里程碑，標志著國際衛星通信廣播領域形成成熟的市場化運營體系，政府作為大客戶按照商業規律參與采購，為后續產業變革奠定制度基礎。

商業航天：市場驅動的全鏈條創新。航天商業化雖打破了政府主導的傳統壟斷格局，但彼時傳統航天企業仍以政府訂單為主要收入來源。然而，隨著低軌衛星星座、太空旅游等新興需求爆發，以SpaceX為代表的企業重塑了商業模式，推動了商業航天產業變革。從全球視野看，商業航天標志著航天商業化進程進入新階段，其顯著特征是產業鏈縱向深度拓展。傳統航天企業早期主要服務于國家任務，業務集中于衛星制造與發射環節，無需涉足衛星運營、通信服務、遙感數據處理等下游應用領域。在此背景下，商業航天推動了產業鏈重構。一方面，頭部企業通過垂直整合強化核心競爭力，如SpaceX實現從火箭制造到星鏈運營的全鏈條覆蓋；另一方面，傳統航天企業積極向衛星運營、通信服務、遙感數據處理等下游延伸，不僅加速了技術成果轉化，更推動整個產業向高效化、市場化方向升級。

“商業航天+”：跨域融合的生態重構。隨著航天技術的持續突破和市場需求的深度釋放，商業航天進入“航天+”的生態創新階段。此時，航天技術與其他產業深度融合，催生出全新的商業模式和應用場景。例如：SpaceX通過“星鏈”系統實現衛星互聯網與5G通信技術整合，服務覆蓋全球超過150個國家和地區；Virgin Galactic公司依托“太空船二號”推動亞軌道旅游商業化；Planetary Resources公司布局小行星采礦，探索地月經濟資源利用路徑。其驅動力源于航天技術溢出效應與數字經濟催生的新業態需求，通過“航天+通信/旅游/制造”模式重構太空經濟，形成“地-空-天”一體化產業生態，標志著人類太空活動進入全新階段。

全球商業航天發展現狀與趨勢：低成本創新的突圍語境

美國商業航天強勢布局搶占發展先機。1984年《商業航天發射法案》出臺后，美國秉持“窮盡其用、只建必建、能商則商”原則，構建“軍民商盟”混合太空體系和一體化戰略布局，將民商資源作為傳統航天的關鍵補充。2024年，美國政府發布《2024年國防部商業航天一體化戰略》（2024 DoD Commercial Space Integration Strategy），將商業航天納入國家安全太空架構。在此背景下，SpaceX成為行業標桿，其通過在衛星制造成本效率、單箭運力、火箭回收等關鍵環節的低成本，已處于全球絕對領先水平。以火箭發射價格為例，SpaceX“獵鷹”9號的發射價格遠低于歐洲、俄羅斯（表1）。

低軌星座競爭激烈，低成本規?；渴鸪善凭株P鍵。軌道頻譜資源稀缺且不可再生，但美國已憑借“先登先占，先占永得”的國際規則，在全球主要低軌衛星星座分布中以絕對數量優勢占據了絕大多數空間（表2），而當前全球頻率資源中大部分也已趨于飽和（表3）。若美國順利實施SpaceX“星鏈”、亞馬遜公司“柯伊伯”等星座計劃，將占據超90%空間資源。這對我國商業航天突破創新悖論提出核心命題：如何以低成本控制為核心支撐，在短時間內實現大規模部署。也即如何既能通過成本優勢形成數量規模以搶占軌位，又能依托技術可靠性保障長期運營，方能在資源爭奪中占據主動。

大國角力呈現“一超多強”競爭格局，低成本能力成追趕關鍵。近些年，出于國防安全與國家戰略需求，世界主要國家在爭奪低軌衛星領域主導權方面愈演愈烈。例如，美國SpaceX“星鏈”截至2025年6月已部署超8 800顆衛星，構建起全球最大低軌衛星網絡；歐洲議會推進“安全連接計劃”（IRIS²），擬于2027年建成自主通信衛星群；俄羅斯推進“球體”項目，計劃2024—2028年部署600余顆衛星；中國依托航天集團推進“星網”建設，規劃部署近1.3萬顆衛星。當前，受衛星制造、火箭發射等技術壁壘制約，全球低軌衛星“圈地戰”主要集中于美國、中國、俄羅斯及歐洲。從當前格局看，美國憑借先發優勢與技術積累領先地位短期難以撼動，未來將呈現美國領跑、其他大國依托低成本創新加速追趕的“一超多強”態勢，如表4所示。

低成本化推動商業航天高質量發展的國際經驗

踐行“第一性原理”的技術架構設計

攻克可回收多次復用的顛覆性技術。SpaceX對“第一性原理”的踐行，核心是剝離行業傳統經驗、固有框架的束縛，直抵航天技術與工程的本質矛盾，并以此為起點重構技術架構。此前，傳統航天默認“火箭是一次性運載工具”，核心原因是傳統固體火箭燃料雖然存儲便利但推力有限，且未思考其重復使用的可行性。馬斯克用“第一性原理”直擊本質，認為發射成本的核心損耗在于“箭體與發動機的一次性報廢”，若能實現核心部件回收復用即可大幅降低成本，而這一目標的關鍵正是解決液體火箭的可控回收問題。在運載火箭回收復用方面，SpaceX主要專注于垂直反推技術，并實現了“獵鷹”9號一子級陸?；厥詹撝貜桶l射20次紀錄。在多次復用技術方面，先進復合材料因輕質高強、耐燒蝕及熱防護性能優異被廣泛應用，“獵鷹”9號運用2 195鋁鋰合金使一子級結構質量比超15，實現再入復用目標。

采用模塊化和通用化總體研發思路。國際航天領域廣泛采用模塊化和通用化設計方法，通過標準化組件適配多樣化載荷需求，顯著降低發射成本。例如，SpaceX系統貫徹“簡單、低成本、高可靠”理念，“獵鷹”9號一級火箭采用狀態統一的梅林發動機，與“獵鷹重型”實現一級通用化，通過建立準流水線生產使得單臺發動機成本降至100萬美元。俄羅斯“安加拉”系列火箭采用公用芯級架構，搭載RD-191M大推力高壓補燃液氧煤油發動機，通過配置不同數量的通用芯級實現“A1”至“A5”型號的運力梯度覆蓋，在小型到大型火箭譜系中完整實現了設計通用化、模塊化與組合化。印度“月船3號”任務采用模塊化分解設計，將著陸器、漫游車及推進模塊拆解為135個標準化單元，其中82個單元交由本土中小企業協作生產，通過統一接口標準實現不同廠商部件的無縫適配。

借鑒敏捷開發推動系統級技術創新。國際商業航天領域通過敏捷開發提升復雜系統工程效率，SpaceX形成完整實踐范式，被稱為“用寫代碼的方式開發火箭”，有效降低成本提升效率：迭代開發。采用“規劃—設計—制造—測試”循環路徑，依托“獵鷹”1號經驗遞進發展出“獵鷹”9號、重型火箭及星艦系統，既縮短研制周期，又使成本較NASA預估降低82%—93%。重構優化。持續迭代升級關鍵系統，如梅林發動機、“獵鷹”9號經多代改進實現性能躍升，間接優化單位運力成本。自動化測試。首創發射臺靜態點火技術，30分鐘內完成軟件故障調試，使效率提升超90%，減少測試環節的時間與投入。 盡早試錯機制。跳過傳統冗長設計，以驗證機迭代優化技術，如“獵鷹”9號回收技術經多次嘗試成型，同時建立“失敗即經驗”的組織文化，降低無效研發成本。消除重復策略。采用9臺同款梅林發動機構成一級火箭，“龍”飛船客貨艙高比例通用等設計，強化關鍵技術繼承性，從研制與制造端直接控制成本。

本土技術自主與低成本替代技術突破。以印度為代表的發展中國家航天機構，通過核心技術自主化擺脫進口依賴，形成獨特的低成本技術路徑。例如，ISRO公司耗時15年自主研發的CE20液氧甲烷低溫發動機，性能比肩歐洲“火神”火箭的“芬奇”發動機，但研發成本僅為后者的1/5，且通過簡化渦輪泵結構與國產材料替代，使單臺制造成本降至200萬美元以下。在軟件領域，采用本土開發的PraVaHa計算流體動力學（CFD）軟件，成功替代ANSYS等商業軟件，用于火箭氣動設計與熱防護模擬，每年節省超千萬美元的軟件授權費用，且本地化適配使模擬效率提升20%。

商業模式驅動的創新范式與生態構建

提出商業概念引領技術發展形成商業閉環。國際經驗顯示，市場化競爭機制是技術創新的關鍵驅動力。美國政府通過政策引導和資金支持，培育出SpaceX、BlueOrigin等民營航天企業，打破了傳統體制壁壘。在商業模式上，美國政府推行“按效付費”競標機制，要求企業達成任務目標后方可獲全額報酬，這一機制模式促使企業持續優化技術，SpaceX發射成功率因此遠超行業平均水平。這種商業理念與技術發展深度融合的模式，形成了“需求牽引—技術突破—市場驗證”的良性循環，為全球商業航天提供了范本。

構建開放模式實現低成本高可靠太空探索。國際商業航天領域的實踐表明，構建開放協作模式是實現低成本可靠太空探索的有效路徑，且差異化競爭可填補市場空白。例如，美國軌道科學公司“天蝎座α”火箭依托全球供應鏈整合，系統化復用經飛行驗證的成熟子系統，將發射成本控制在7 500萬—8 000萬美元的同時，更通過復用已驗證技術模塊以顯著提升系統可靠性。該型號精準定位中等運力市場，填補了美國“米諾陶4”小型火箭與“德爾塔4”重型火箭間的空白，為中型衛星發射提供高性價比選擇，同時借開放式技術集成縮短了研發周期。這一實踐表明，在核心系統自主可控的前提下，適度開放供應鏈并整合全球優質資源，是平衡成本與可靠性的有效路徑。

聚焦價值鏈優化的科技管理模式變革

采用縱向一體化高效的運營模式。國際商業航天領域通過價值鏈優化實現效率提升的典型案例表明，縱向一體化運營模式可顯著降低交易成本。例如，SpaceX整合衛星、火箭、飛船及發射全產業鏈條，其9 000余名員工中90%為技術工程師，以僅占美國航天產業1.18%的人力資源承擔了80%的發射任務。該公司采用兩級扁平化管理架構，通過開放式辦公環境和數字化協同平臺，實現跨部門高效協作。

創新理念實現快速迭代效率提升。在技術創新方面，國際領先企業普遍采用“測試驅動開發”模式。SpaceX則采用“盡早試錯”的理念，通過頻繁試錯實現產品快速迭代，節省設計分析時間。工程師大衛?吉格稱其模式建立在測試基礎上而非長時間分析，其建立的“失敗即學習”企業文化，鼓勵工程師在可控范圍內進行技術冒險，推動了發動機性能的大幅提升。

建立產業鏈供應鏈成本管理制度。SpaceX尤其重視運載火箭產業鏈成本分析和供應鏈成本管理，SpaceX運用管理會計學方法，構建覆蓋發射業務規劃、研發設計、采購制造、測試運營的全價值鏈成本管理體系，將產業鏈成本與財務體系融合，實現精細化管理。通過實時對比實際成本與計劃成本差異，為決策層提供數據支撐。印度空間研究組織（ISRO）構建了“本土化供應鏈分級管控”體系，將135個火箭模塊按技術難度分為核心級、關鍵級和普通級，其中普通級（如電纜組件）向中小企業開放招標，通過批量采購將零部件成本顯著壓低。

推動我國商業航天發展的對策建議

加強頂層設計，推動火箭向通用化、產品化發展

加強統標統型。由行業主管部門牽頭，聯合科研院所、骨干企業組建商業航天標準委員會，加快推進商業航天標準統標統型，規范箭體、動力系統、衛星、地面站、數據等關鍵領域標準統標統型，明確各環節技術參數與適配要求，實現生產制造“即插即用”、數據信息“共享共用”。

精簡型號產品。建立型號產品動態評估機制，將標準化率納入企業資質評定、項目申報補貼的核心指標并與支持政策掛鉤，按照“優中擇優、成本可控、標準通用”的原則，精簡火箭及動力系統等型號數量，重點支持具備批量生產能力、適配多場景需求的通用性型號發展，避免低水平重復建設。

推行貨架產品。建立貨架產品航天級應用驗證體系，參考ISRO做法，明確工業級、車規級零部件、元器件等篩選標準、測試流程與適用場景，分批分類推動經驗證的貨架產品“上箭上星”應用，同步完善供應鏈保障機制，降低火箭、衛星研制生產成本。

轉變發展理念，將低成本作為核心指標貫穿始終

推進成本考核評估。建立“成本競爭力”的考核標準，將單位載荷的發射成本、衛星單星成本、全生命周期運維成本等指標，納入到行業規范與項目管理要求；項目立項階段設置成本“天花板”，研發過程強制開展價值工程分析與成本動態監測，驗收階段將實際成本與基準指標的偏差率作為核心的考核項。

加大降成本支持。借鑒SpaceX“質量-成本”精細化管控經驗，整合地方財政、產業引導基金等資源設立商業航天成本優化專項基金，對通過技術創新、管理升級實現關鍵環節成本下降30%以上的企業給予政策傾斜，推動“技術可行”與“經濟合理”協同發展。

組織技術攻關，加快低成本技術研發與應用示范

強化產學研協同創新。聚焦商業航天“星箭場用管”各領域，強化產學研用協同創新，加快低成本制造、大運力/可重復火箭技術，高通量衛星、手機直連等關鍵核心技術攻關突破，激勵原創性技術研發和專利布局。

加大政策支持力度。相關主管部門出臺專項政策，明確民營商業航天企業在火箭發射、衛星部署等方面的項目經費比例，建立常態化對接與資質認可機制，支持民營商業航天企業參與國家和軍隊重大工程建設。

拓展商業航天落地應用場景。在國防軍事、應急救援、農業監測、海洋觀測、能源勘探等領域持續開展商業航天技術應用示范，在資源稟賦好、產業生態聚集的區域試點建設國家級商業航天產業示范區，形成“研發－制造－發射－應用”閉環，加快推動商業航天技術成果轉化和應用落地。

健全生態要素，多維度多渠道提供多元制度保障

打破產業鏈供應鏈壟斷。建立“白名單+動態考核”的商業航天合格供應商體系，涵蓋箭體結構、電子元器件、動力系統部件等關鍵領域，明確準入標準與考核細則；同時對核心部件推行“揭榜掛帥”攻關，培育多元化供應主體，以降低采購成本。

加強資源要素共享共用。整合行業資源建設商業航天共享服務平臺，建設商業航天零部件、元器件共享庫，提升數字化設計、制造、檢測系統數據互通率，打造3—5家智能工廠示范標桿。

加大金融支持力度。建立優勢商業航天企業科創板上市綠色通道，簡化審核流程，明確針對航天企業的差異化審核標準；同時在氣象、遙感等數據資源成熟的領域，開展衛星數據資產證券化試點，拓寬企業融資渠道。

注重人才培養。實施“商業航天人才專項計劃”，支持高校與企業共建航天工程、衛星應用等相關專業，培育復合型人才，完善股權激勵與長效激勵機制，將激勵與企業長期發展綁定，同時搭建人才交流平臺，破解人才結構性短缺問題。

（作者：張超，上海交通大學安泰經濟與管理學院 上海交通大學國家戰略研究院 上海交通大學行業研究院；時千舒，北京理工大學管理學院；孟斌斌、吳偉韜，軍事科學院國防科技創新研究院 智能博弈與決策實驗室；程泉，中國信息通信研究院；《中國科學院院刊》供稿）