经济观察报 记者 沈怡然 2024年5月，长沙合丰耐磨材料有限公司（下称“长沙合丰”）董事长李正龙正在筹建一条自动化流水线。这位从事了20年工业民品生产的民营企业家，不久前迈入航天卫星的生产领域，做起了“太空生意”，这条流水线就是为了卫星结构件的批量生产所建设的。
长沙合丰成立于2003年，靠生产和研发各种耐磨材料起家，早期服务于矿山和水利领域，后来转向了轨道交通设备和汽车零部件的生产，擅长选用最适宜的金属材料并实现各种形态的产品铸造。
李正龙生产过高铁刹车闸片、重型卡车的电池壳、有轨电车防撞梁，他已经在长沙当地小有名气。在2022年，他接到了一个极为特殊的订单，通俗来说，就是为一款形态极为特殊的卫星生产它的外壳框架。
李正龙曾在国有企业从事过航天生产，对卫星并不算陌生，但他从未见过这样的设计图：一颗像汽车底盘一样的平板式的卫星，它的外壳尺寸长度超过3米，宽度约1.6米，但壁厚仅2.5毫米，还要具备极高的可靠性和耐用性以适应太空环境。更特殊的是，它的选材也不同寻常——它不是航天卫星专用的铝蜂窝板材料，而是随处可见、成本低廉的铝合金。
该订单来自银河航天。这家企业认为，将卫星从箱体结构改为平板结构是可行的。银河航天是一家商业性质的卫星制造商，成立6年来已成功发射8颗低轨宽带通信卫星。公司主业是研发和制造商业卫星，最终目标是为商业用户提供卫星互联网服务。就像把基站从地面搬到太空，卫星互联网就是以数百颗乃至上千颗卫星作为“空中基站”，来组成一种新型的通信网络。
为了早日达成目标，银河航天需要在保证卫星性能的同时，大幅降低单个卫星的制造成本，并加快卫星部署的速度，因此才大胆更换了卫星的框架结构和材料。
传统卫星是以国家任务和科研项目为导向的，所需产量较少，也并未实现批量化生产，商业航天则以市场和用户为导向。两种产业性质的不同，决定了银河航天公司要在保证卫星质量的同时，尽可能实现低成本、高效率地批量化生产。
经过一番考量，李正龙接下了这个订单，双方经过一年多的合作研发，终于生产了一款合格的铝合金框架。
2023年7月23日，对于李正龙来说是非常重要的一天。中国的长征二号丁运载火箭发射成功，将4颗卫星送入轨道，其中银河航天自主研发的灵犀03星就采用了李正龙生产的铝合金框架。当天，李正龙来到发射现场并在微信朋友圈记录下了这重要的一刻。
现在，李正龙将新的卫星工厂设立在湖南省长沙市，这是该公司一直以来的总部基地。同时，他将传统业务的产能转移到了湖南省常德市。李正龙频繁往返两地，将大部分精力投入新的航天业务上。
在商业航天逐步发展的过程中，中国的民用工业体系开始逐步与航天工业体系进行融合与交替，银河航天与长沙合丰的合作是这一背景下的缩影。
一位商业航天人士对记者称，长期以来，传统的航天卫星往往拥有固定的供应商和相对封闭的运营体系，随着商业航天的开放，更多卫星正从国家项目或科研的性质转变为商品性质，因此它的生产制造的体系也必须由传统的航天体系转变为民用工业体系，这是一次极大地融合与转变。
“中国在传统卫星的生产上具备良好的工业基础和技术积累，但是，商业卫星不是把传统的东西再复制一遍，而是从方案设计、供应链等全方面进行创新。”银河航天机械总体设计师刘彬对记者称，中国在高铁、航空、机械加工的工业体系上有一定积累，这里有很多优秀的民营企业和制造资源等待航天去挖掘和选用。自2018年成立以来，围绕卫星的研发和生产，公司的合作伙伴已经从几十家扩展到上千家。
大胆创新
2021年，银河航天为了实现卫星的批量化生产，满足未来市场对快速、高效卫星部署的需求，在卫星设计上做出了大胆的创新。
刘彬称，工程师们意识到，传统卫星的箱体结构类似于一个快递箱，带有外壳保护，虽然稳定，但在生产效率和空间利用上存在局限。为了提高火箭的运载效率，降低单颗卫星的发射成本，他们决定将卫星制造成平板形状。
该创新思路借鉴了汽车底盘、飞机桁架的设计特点，这种平板设计不仅去除了传统的外壳，减轻了重量，还简化了生产过程，有助于实现批量生产。更重要的是，平板形状的卫星可以在火箭的整流罩内堆叠放置，极大提高了火箭整流罩的利用效率，为单次发射中部署更多卫星提供了可能。
刘彬称，公司还决定更换平板卫星框架的材料。传统卫星较多使用的是铝蜂窝板材料，而在大规模批产情况下，铝合金材料具有成本低等优势，且在加工过程中更容易实现标准化和自动化，从而更易把控质量、缩短生产周期。
同时改变卫星的框架结构和材料，其难题在于如何加工，公司尝试在机加、增材、焊接、复合材料、铸造等领域的企业和高校中寻求方法，最终确定采用铸造加工方法。
刘彬称，在铝合金的一体化铸造方面，民营的工业体系具备良好的生产基础，公司决定在民营工业体系中寻找供应商。
上述商业航天人士称，商业航天企业在成本控制上的压力较大，因为它们需要在市场上竞争并吸引投资。因此，他们必须去寻找更为灵活、成本效益更高的解决方案。从这个角度来看，民营企业比传统航天体系内的国有企业更适合这个任务。
银河航天开始从体系外寻找供应商。但是，公司所需的卫星框架在铸造工艺、尺寸精度、结构稳定性上的要求极高，所遇到的许多供应商在技术评估和对比后都未能满足这个标准。
上述商业航天人士对记者称，民用工业体系长期以来习惯于大规模生产，在管理方式上拥有一定容错率；而航天产品则要求极高的质量和可靠性，每一件产品都必须达到严格的标准，不能有任何缺陷。对于民用工业企业来说，适应航天产品的高标准质量要求确实是一个挑战。
民营的参与
直到2021年5月，银河航天在多次市场调研和筛选后，注意到了长沙合丰。
李正龙是铸造工程专业背景，曾任中航工业330厂研究所所长。“当接到银河航天的需求时，心情是有些激动的。”李正龙称，作为一个曾在央企工作、生产过航天产品的工程师，他对航天产品有一定的理解，在面对银河航天的需求时，不像其他民营企业那样感到完全陌生。
但是，李正龙也意识到，这是一个极具挑战性的任务。
在李正龙看来，航天产品的生产、管理和质量体系与民用产品完全不同。航天所追求的极致性能和高可靠性比一般民用产品的标准要高出很多。
李正龙对记者称，银河航天所要求的铝合金框架，需要经过十几道工序，并且每一道工序都需要客户的现场跟踪和审查，任何瑕疵都可能导致返工。这就要求供应商必须在生产过程中进行严格的工序验收，并且每一道工序都需要客户的现场监督和审查。
对于一家习惯于民用产品生产的企业来说，这意味着巨大的成本和资源投入。毕竟成本和效率才是他们关注的焦点。
李正龙知道，这绝不是一笔普通的生意。如果接下这个订单，公司必须进行更大的投入和更深刻的变革，并可能需要建立一套独立于现有民品的生产和管理体系，来适应航天产品的生产要求。
李正龙曾认真盘算过商业航天的市场。公开信息显示，2021年以来，星网公司和上海垣信主导的两大卫星互联网项目启动，并各自规划了上万颗商业卫星发射计划。目前，上海垣信预计于2024年开始批量发射第一批次卫星，以3—4年为坚守周期，首期预计发射1296颗卫星。
李正龙称，这表明卫星结构件的市场需求将会增长。当时银河航天只要求公司做出一个结构件，适配到一颗卫星上。公司为此投入的资源，的确会在短期内增加成本，但公司看到了未来的商业卫星的市场潜力和实现批量化生产的可能性。
李正龙决定迎接这个挑战。
经过一年多的合作，该结构件在2023年的一次发射中得到了验证。
李正龙称，几个月后，多家商业卫星公司联系李正龙，表达了合作意向。他因此又作出了一个重大的决策，投资建设一条专门用于商业卫星结构件生产的流水线，为满足多位航天客户未来几年的需求量，他的产线需要达到年产1000颗的产能水平。
李正龙称，先前与银河航天的合作仅仅是生产了一个结构件，该结构件是通过人工控制参数，采用简易工艺办法生产出来的，这种生产方式无法适应未来大批量的生产需求。
实际上，生产结构件所需的十几道工序中，前端铸造、热处理和机械加工等关键工序会关系到整体质量，需用数控设备进行生产和控制。在搭建产线的过程中，这家公司采用了最新的工业机器人和3D打印技术，以提升生产效率和产品的精度。
同时，李正龙还对管理体系进行了革新，建立了一套符合航天产品质量要求的严格控制体系，确保每一道工序都能达到最高标准。他认为，商业航天是一个增量市场，随着卫星结构件的需求量进一步增加，更多民营企业有机会分享航天产业的蛋糕。
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沈怡然经济观察报记者
大科创新闻部记者
关注硬科技领域，包括机器人及人工智能、无人机、虚拟现实（VR/AR）、智能穿戴，以及新材料领域。擅长企业深度报道及上市公司分析报道。发现前沿技术、发展趋势投资价值。