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本文作者介紹 - Vicky Ho, Podcast 《VK科技閱讀時間》的主持人。
在打造 SpaceX 之前,我一直在想什麼時候 NASA 會把人送上火星,我每年都會去看他們官網,我心想哪有這麼難嗎,看來把人送上火星是遙遙無期…
這段是 Elon Musk 在紀錄片《重返太空》提到的,不難看出他的野心。他成立 SpaceX,成為有史以來第一家將火箭送入軌道、回收並且重複使用的民營公司。
SpaceX 是提到太空產業,多數人會想到的玩家之一。不僅是它是馬斯克的公司,而他們重新想像火箭的未來,也實際打造了能夠重複使用的火箭,更讓火箭可以飛回來。
在這資本密集的太空產業中,SpaceX 有哪些創新、獨特的競爭優勢?目前 SpaceX 在太空產業中面臨哪些競爭者,以及他們有機會挑戰 SpaceX 的太空霸主地位嗎?
Falcon 9 是人類太空史上的一大創新
前陣子 WSJ 獨家報導 SpaceX 的財務狀況提到,他們2023 年第一季, SpaceX 的營收達到 15 億美元,並且獲利 5500 萬美元。這是 SpaceX 在經過 2021、2022 連續兩年虧損後,首次轉虧為盈。
目前成立超過 20 年的商用航太公司 SpaceX 收入主要來自於衛星發射合約、NASA 其他有效載荷合約、Starlink 訂閱費用,以及太空旅行等。
進一步討論 SpaceX 的競爭優勢,不外乎會提到幾點:可重複使用、垂直整合。
第一,是可重複使用火箭零件。過去沒有人實際做到重複使用火箭零件,這不僅可以讓火箭的成本多次分攤在不同任務中,也創造了更好的盈利能力。
這也是 SpaceX 在發射服務領域中,不斷強調的價值主張:發射成本比當時的玩家們都更低。以 SpaceX 第一枚火箭「獵鷹 1 號」(Falcon 1)成本是 1980 年代太空梭(Space Shuttle)的 1/3,這是以每公斤有效載荷(payload,可以運載的貨物或人員數量)來計算。
以發射新造「獵鷹 9 號」(Falcon 9)的邊際成本約為 5000 萬美元,發射重複使用的獵鷹 9 號成本可以降到 1500 萬美元。每架重複使用的獵鷹 9 號可以省約 3000 萬至 4000 萬美元。
第二,則是垂直整合。Musk 在成立 SpaceX 前,計算了生產火箭的價格發現成本只有售價的 3% ,原先在生產火箭成本不斷膨脹的主因,在於成本和定價結構層層外包,這墊高了製造火箭的成本。
當時,Musk 估算如果他們自行生產 85% 的發射設備及軟體模組,SpaceX 就能將火箭發射價格降 10% 並擁有 70% 毛利率。
過去,洛克希德.馬丁的泰坦四號(Titan IV)、波音的三角洲2號運載火箭(Delta II)每次發射成本為 3-4 萬美元/公斤。
但 SpaceX 的「獵鷹 1 號」發射成本大幅降低到 12,600 美元/公斤,使用獵鷹重型運載火箭(Falcon Heavy)發射成本則降到 1500 美元/公斤。
截至2023年,太空經濟的總規模估計約為 4000-5000 億美元,預計 2030 年將成長到至少 1 兆美元。但光靠這兩點競爭優勢,能夠足以讓 SpaceX 和其他競爭對手拉開差距嗎?
航太產業尤其在發射業務上資本密集型的,交貨時間長,進入的門檻與資本很高,所以只有少數的公司能和 SpaceX 競爭。其中,就有 Jeff Bezos 創辦的 Blue Origin、洛克希德.馬丁和波音組成的 United Launch Alliance(ULA)。
2000 年成立的 Blue Origin 是 SpaceX 在發射服務、太空旅遊領域的主要競爭對手。因為 Blue Origin 旗下產品也具備可重複使用的特性,像是可重複使用的新雪帕德火箭(New Shepard),可重複使用的新葛倫火箭(New Glenn)和月球著陸器(Blue Moon)。
此外,能否拿下 NASA 合約是太空產業中相互競爭的關鍵資源。2023 年,Blue Origin 贏得了 NASA 的一項合約,開發價值超過 34 億美元的載人月球著陸器。在更早之前,2021 年SpaceX 曾拿下價值 29 億美元的月球著陸器合約。
除了目前發射火箭的業務之外,Blue Origin 在太空旅行的業務上,也和 SpaceX 相互競爭。他們目前以 20 萬美元的價格,為人們提供了一個乘坐「新雪帕德火箭」的座位。
焦點放到另一位競爭者:ULA。在 SpaceX 首次成功發射之前,這家 2006 年成立的 ULA,在發射業務上一直是位處於主導地位。
讓 ULA 無法與 SpaceX 相互競爭的一點是:成本太高。2016年,一位 ULA 高層曾公開承認,ULA 難以在成本上與 SpaceX 競爭,這點是因為 ULA 旗下火箭,包含三角洲 4 號重型運載火箭(Delta IV Heavy)、擎天神 5 號運載火箭(Atlas V)都是不可重複使用的。
以不可重複使用的「擎天神5號運載火箭」為例,每次發射就需耗費 1.09 億美元。目前他們已成功為 150 多個任務發射了不可重複使用的火箭,但這也成為他們的硬傷,火箭無法重複使用,也墊高 ULA 每次發射的成本。
如今,SpaceX 處理了 NASA 約 66% 的發射業務,他們的發射成本只有 NASA 與ULA 合作的 10%。
也因此,ULA 預計推出部分零件可重複使用的火神運載火箭(Vulcan Centaur),來取代德爾塔重型四號火箭、擎天神5號運載火箭,來降低每次的發射成本。今年 3 月,火神運載火箭測試失敗,預計到今年底將在進行首次飛行。
ULA 的 Vulcan 火箭