以产业链之名：SpaceX何以一飞冲天

文 | 凌伟豪

编辑 | 李皙寅

距离人类成为“多行星物种”的脚步更近了。

2024年3月14日，对于SpaceX来说，这一天不只是国际圆周率日，也同时是SpaceX创立22周年的纪念日，而马斯克也选择在这一天完成星舰第三飞。

与上次热分离后发生爆炸不同，星舰火箭这次按照预定计划，升空后依次完成了热分离、助推器燃烧和太空滑行。发射后 40 分钟左右，星舰飞船顺利离轨进入大气层。不过，令人遗憾的是，在这一过程中，星舰飞船信号丢失。随后，美国航空航天局（NASA）确认，S28 飞船丢失。

“猎鹰重型”火箭在美国佛罗里达州发射升空   图源/IC

辉煌2023，刺激2024

美中时间1月12日，马斯克穿着他那件标志性皮夹克亮相SpaceX全体员工大会，和人们印象中的盛大的年会不同，这场位于德州星舰基地的员工大会别样的简单“粗暴”，现场没有贵宾席、西装革履与红地毯，也看不到主持人、文艺汇演和代表员工讲话。

员工们穿着便服或者工作装在临时搭建的台子下，看自家老板做简短的ppt汇报，不远的地方树立着通体黑色的星舰（Starship），这个庞然大物高121米，直径9米，有效负载能力可达150吨，是迄今为止人类运力最大且完全可重复使用的运载火箭。

马斯克总结了过去一年SpaceX所做的事情：2023年SpaceX共成功完成96次发射任务，加上两次星舰试飞，总共完成98次火箭发射，占全世界总发射次数的44%。98次发射包含了63次星链发射，共发射了1984颗星链卫星，目前近地轨道空间已经有星链发射的近6000枚星链卫星。

加上载人航天任务机组成员、拼车任务的载荷和未披露的秘密任务载荷，据马斯克的估计，SpaceX在这一年将1600吨的有效载荷送上了既定轨道，占全球有效载荷的80%。

如果亮眼的数据、庞大的体量和创纪录的进步早已让人们见怪不怪——这几乎是SpaceX成立以来年年发生的事情，那么还有一件所有航天从业者都不能不关注的事情——SpaceX终于具备了盈利能力。

2023年8月，《华尔街日报》中文网的一篇报道显示，2023年一季度，SpaceX收入约15亿美元（当时约合人民币109.65亿元），实现总利润5500万美元（当时约合人民币4.02亿元），实现盈利。11月7日，据彭博社援引知情人士透露，SpaceX今年有望在火箭发射和星链业务上实现年收入90亿美元。

SpaceX发射军方X-37B“轨道实验飞行器”   图源/IC

回顾2023，SpaceX无疑已经成为航天发展领域最耀眼的那颗星，作为目前的航天引领者，其发射载荷、发射频率、发射次数每时每刻都在刷新人类的航天运载能力，填补航天发展的空白。

2024，马斯克在年度总结中提出今年要完成150次发射，同一级火箭要重复使用40次，同一个发射台最短发射间隔要控制在24小时之内。这意味着更快、更多、更有性价比。

此时距离Spacex公司成立过去了22年，距离猎鹰1号成功发射过去了16年，而距离猎鹰9号成功着陆回收过去了8年。

人们总是忙于造神，将看到的显露出的一切丰功伟绩附着在某个人物或是某群人身上，因为在跨越专业壁垒的道听途说中，人们轻易就忽略了技术每一次微小的进步所耗费的心力，而每时每刻的投入与某个技术节点的突破同样重要，都构成了最后成功不可或缺的一部分。

不计成本的技术迭代

SpaceX有一个神奇的部门，名叫专业部门。它负责十几个领域的技术创新和研发。用不锈钢替代碳纤维蒙皮，用工业级元器件制造电子设备，大量使用3D打印技术生产测试零部件，类似的奇思妙想，大都出自这个部门。

不计成本的技术革命，是SpaceX身上最显著的标签。整个公司奉行绝对的工具理性原则——拿来即用，有效即用。正如马斯克在接受媒体采访时表示，“如果一件事情够重要，那么即便所有条件都与你作对，你就该去做。”

在生产制造的自主研发上，SpaceX善于跨界创新：现有的航天材料昂贵、笨重，还被上游产业链垄断着？那就用其他工业领域的合金原料。比如，在二级液氧/煤油贮箱的共用箱底，就采用了航天飞机时代大量使用的2195锂铝合金，大大降低了成本。

SpaceX确实太特殊了。因为整体设计过于复杂，如果用传统航天航空常用的设计软件达索CATIA，大型设计文件往往要花一个多小时才能打开，甚至无法打开。在开发受阻后，SpaceX立即转向效率更高、开图更快的西门子软件NX，这款软件本来是为汽车公司用的。

作为一个只在乎技术创新的工程部门，凡是有利于星舰进一步发展的，其计划方案都会在第二天出现在SpaceX专业部门的办公桌上。

SpaceX猎鹰重型火箭采取并联发动机技术   图源/IC

类似场景不断在公司内部上演。在2023年11月，在星舰第二次测试，SpaceX将33台发动机并联在一起，同时点火喷射，证明了在动力方面，发动机并联方案是完全可行的。

并联发动机是一项尘封已久的技术。科罗廖夫将30台发动机并联在苏联N1火箭上，在1969年至1972年间，进行了4次试验，刚刚完全解决发动机问题。苏联领导人放弃了登月计划而转向空间站，也就放弃了追求超强动力的N1火箭，并联式发动机长期被否。

盘活全产业链的“鲶鱼”

谈及自主研发，似乎早就不再新鲜。但如同SpaceX这般，打破全行业壁垒、全面跨界将各种技术用于SpaceX的研发当中的玩法，确实极为少见。

一个好汉三个帮。SpaceX毕竟只是一家公司，资源毕竟有限。公众常常只看见SpaceX是一家商业航天明星企业，关注它的顺利与失败，忽略了在其上游下游的庞大的产业链体系，这才是SpaceX从始至终赖以研发的关键。

在SpaceX早期，外包产业链就已深度参与其中。2014年，猎鹰9与龙飞船有522项外包工艺流程。伴随技术定型，开始批量生产飞船。到了2019年，外包工艺流程扩大到2070项，在接下来几年，规模上量的外包工艺，助推了整个供应链的成熟，让如上种种创新技术能够顺利实现。

以制造外包为例，2019年SpaceX的外包加工商则多达268家，全部为美国本土企业，涉及热处理、电镀、检测、氧化、表面涂层、不锈钢钝化、清洁、焊接等工艺环节，共计2070个工艺节点。

不止集合了上下游产业链的技术，SpaceX还在NASA的支持下，垂直集成整条产业链，保证自主可控。作为链主的SpaceX内嵌于美国乃至世界产业链，使得整个行业都迎来了告诉创新迭代。

所谓“链主”企业是指在产业链中处于核心地位，对产业链具有一定控制力，能够发挥自身比较优势、充分整合和利用外部资源、凝聚和协调产业链上下游主体、推动产业链不断创新和迭代的企业。支持“链主”企业主导全产业链创新是优化产业组织方式、完善产业创新平台建设的重要手段。

作为链主，SpaceX大刀阔斧地改革了商业航天领域产业链，找寻产业链上的成熟技术，吸纳其核心人才，提高自我研发能力；同时，最大程度整合工业资源。值得留意的是，SpaceX内部极为推崇自给自足，打破以往分系统外采的模式，马斯克看到了过去NASA强管理模式下和波音、洛马等航天巨头的博弈对抗，消耗了大量人力物力财力且效率低下，所以内嵌于产业链的SpaceX通过自主研发制造了火箭70%以上的分系统。

另一方面，SpaceX提前布局制造、装配、测试和发射的配套设施，自行把握任务节奏。总而言之，没有对火箭发射产业链强大的掌控能力，就无法充分整合和利用外部资源，也就无法将工业产业链的完全生产力给激发出来，最后只能成为腐朽的行业旧有形象，在稳定采购订单中官僚化，严重阻碍产业升级技术革命。

为了保证对产业链的控制，首先在于要有清晰的产业链分类。

SpaceX将其主导下的火箭产业链分为了上游零部件系统、中游火箭制造及发射，下游应用三个部分，最为核心的零部件系统分为箭体结构、动力系统、控制系统等分别垂直布局管理，不同的部分对应的都有细分的供应链对象。

面对庞大产业链，SpaceX做了两种做法，一方面并购整合资源，另一方面分散管理。

前者是为了避免供应链过于复杂，导致效率降低。这打破了以往发动机、电子设备、导航系统、地面支持设备等分系统由不同研制单位分别承担的模式，采用扁平化组织和纵向整合、高度集成的设计模式，自主研发和制造火箭关键零部件。

由此，SpaceX既是产业链中最强大的一环，也是整合产业链资源的推手。凭借对关键零部件和工艺技术的掌控来控制整条产业链，而不需像洛马和波音公司必须与12,000家供应商合作才能制造火箭。

后者则强调不依赖单一供应商，引导供应商形成完全竞争的格局，形成对产业链上游的 控制。通常来说，上游供应商主要提供通用产品，价格和技术壁垒低，易形成买方市场，SpaceX抓住这一点，用强大的议价能力压低成本。

SpaceX飞船发射时的美国民众   图源/IC

对于合作的供应商，SpaceX设立了严格的准入门槛，所有供应商都要经历试用期阶段，并定期进行绩效考核。SpaceX所有供应商都要经历准入、试用期阶段，且要通过ISO9001/AS9100标准认证，才能最终成为稳定供应商。成为稳定供应商之后，SpaceX还建立了责任负责制，构建科学、定量化的绩效管理体系，运用计分卡实现评估指标及评价方法的标准化，倒逼供应链升级。

强政府，强市场

2006年至2018年，SpaceX从NASA和美国军方得到的项目订单高达80亿美元，是整个公司营收的主要来源。截至2021年，SpaceX共获得政府支持经费151.7亿美元，占总经费62%，其中NASA投资超过50亿美元，这几乎是中国载人航天工程自1992年至2013年间的总投资。

SpaceX能够以链主的身份整合美国火箭发射产业链，同样离不开NASA的支持。如今美国航天能够在有限的资源下迸发出更好的前景，本就是NASA不断结构改革之后的结果。SpaceX不仅是自然市场下商业航天的奇迹，更是在NASA强管理模式控制下，在计划框架下有效运用市场规则的合理产物。

2003年，美国发布了《国家航天运输政策》和《美国国家航天政策》，NASA逐步退出近地轨道业务，将其承包给私营航天公司，自己则专注于科学研究和深空探测领域，这宣告了商业航天市场的正式开放。

NASA开始反思自己的问题。冷战期间，NASA建立的强管理模式的确取得了杰出的成绩，无论是载人航天、载人登月还是航天飞机等新技术的研发都证明了NASA管理模式的高效。但另一方面，锐减的预算让各类隐患都暴露出来，其中极为严重的就是被单一供应商限制，20世纪90年代以来，美国航天工业被波音、洛马垄断，项目要价虚高且效率低下，严重拖累了NASA任务的推进。2003年NASA的哥伦比亚号航天飞机发生事故，导致7名宇航员丧生，这一灾难意味着NASA体制改革已经到了迫在眉睫的地步。

在商业航天的改革中NASA形成了一种新模式：政府划清标准范围，企业则在框架内发挥自主性。全火箭发射上下游产业链各环节中，NASA和军方会提供项目订单、技术支持、发射场地资源。

NASA通过其直属分机构将每一个领域都交给不同的供应商竞标，企业仍然保留产品所有权，NASA只购买服务。

以固体火箭发动机推进剂为例，推进剂的不同成分都由不同的供应商提供，NASA和军方会与企业协调，让供应商竞标或者干脆自己投资成立合格供应商，规划整个产业链。NASA通过供应链平台，不断扶持新总承包单位，甚至自己成为总承包商，去帮助新企业成长。

SpaceX公司正是在这样的环境下诞生。例如，NASA在COTS项目中把政府出资占比压缩到40%左右，并在预研、检验生产、飞行展示三个阶段对SpaceX和轨道科学公司提出了多个里程碑指标。只有达标后，才能确定进一步资金投入计划，如果某家顺利完成研制任务，NASA将采购其发射服务，否则就延期直至绩效达成或终止合同。SpaceX在竞标中完成了30多个里程碑任务，才拿到最后的大订单。

同时，尚在发展中的商业航天企业也会得到发射场地与航天技术支持。SpaceX早期的三个主要航天发射工位均租借于美国政府，且享受空军和NASA提供的支持服务，无异于雪中送炭。而NASA也与SpaceX签订了一系列空间法案协议，分别由马歇尔航空中心、喷气推进实验室、约翰逊航天中心承担，且因隶属于公司产权，SpaceX可以没有后顾之忧。

2023年11月，星舰的第二次试飞吸引人们关注   图源/IC

综上所述，SpaceX能取得如今的成就，离不开它对效率与技术突破的不懈追求，同样不能忽略SpaceX以链主的身份，激活了全火箭发射产业链。