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神十时刻的产业寓言：军转民正加速，制造链吸纳民企

随着神舟十号顺利与天宫一号对接，飞行员向公众展示授课，中国载人航天系统不仅更加接近更大规模空间站任务，还会加快运用在飞船、空间站中的重要技术转化为高科技民用产品。更多民营企业也在进入航天制造领域。

中国航天科技集团公司第八研究院有关负责人接受本报专访时说，其下属805研究所及811研究所承担的“神舟”飞船电源分系统、推进舱及未来空间站非密封舱的研究室等的研制重点都在转向，以支持更大规模空间站和长期驻人任务的需要。

实际上，中国载人航天工程总设计师周建平此前已经指出，“三步走”第三步中的空间站技术中，电源分系统可能是所有系统中最为复杂的一项。这足以显示805所和811所承担研制任务的压力。

在通向航天人称为“三步走”战略的最后一步中，811研究所承担的“神舟”飞船电源分系统中储能电池方面的技术，将有望向民用领域拓展，实现高端技术的“军转民”。

“我们正在研发的第三代锂离子储能电池未来可望应用于新能源汽车，而电池成本，目前已占到新能源汽车中60%左右的成本，所以这是一块很大的市场。”811所党委书记周旭东认为，该所目前具有这一领域国内较为领先的技术研究实力。

国内民营企业也陆续进入载人航天的技术制造环节。承担“神舟”飞船太阳能帆板研制的805所太阳电池翼及驱动机构负责人王治易对本报表示，在805所承担的“三步走”战略中第三步最核心的空间站电子看板太阳能帆板技术攻关中，将近一半左右的外协单位为民营企业。

“未来几年，随着天宫二号、三号以及货运飞船的陆续研制并发射执行任务，中国载人航天将进入第二步第二阶段，并逐渐过渡到第三步，建设较大规模的、长期有人照料的空间站。”航天专家庞之浩此前在“神九”任务顺利完成后对本报说。

“军转民”的前景

811所是“神舟”飞船电源分系统的整体研发单位。周旭东对本报介绍称，从“神一”到“神十”、“天宫”目标飞行器，以及未来的空间站，在电源分系统中具有重要作用的储能电池，经历了镍镉电池、高压镍氢电池及锂离子电池等三代技术更新，而正是第三代的锂离子电池技术，将有望实现“军转民”，应用于纯电动车。

“形象地说，‘神舟’飞船的电源分系统，其作用相当于支持飞船正常运行的血液系统，”周旭东对本报比喻道，“飞船每一个半小时就要经历一次日夜交替，在‘日间’，飞船通过太阳能帆板获取电力能源，并有部分能源被储存于蓄电池中，而到了‘夜间’，则由蓄电池提供电力。”

“相比于第一及第二代储能电池，第三代锂离子储能电池在技术体系移植方面具有无可比拟的优势，采取变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调理方便、保护简单、络化等优点而得到愈来愈多的利用”811所电源分系统研究室主任刘辉对本报分析称，“这意味着其从航天运用转移至民用领域，将不必付出太多的技术转移成本，就能较为方便地进行应用。”

周旭东透露，811所在锂离子蓄电池技术方面已获得上海市的技术孵化支持，目前已初步投建了用于纯电动车的锂离子蓄电池生产线。

“此前的上海世博会采用了八院811所研制的航天动力锂电池样车，用以VIP客人的接待，这显示了军民融合产品的广阔前景，”周旭东称，“我们把空间飞行器电源的稳定、持久、可靠、耐用等特性移植到了新能源汽车上。”

周旭东表示，这些技术突破及未来的“风能设备军转民”应用，都离不开中国载人航天工程“三步走”战略，推动各类高端技术发展的能力。

811所载人航天电源系统研究室主任刘辉称，应用于“神舟”飞船和“天宫一号”太阳能帆板上的太阳能电池，就经历了从硅片到三结砷化镓片的技术转变。采用后者技术，使得飞船太阳能帆板的光电转换效率达到了28.6%，比民用光伏电池板的效率高出10%以上。

“在‘神舟’技术更新的过程中，飞船对电源功率的需求从1300瓦升至1800瓦左右，这使得原本帆板电池采用硅片技术已较难满足这一需求，”周旭东称，“而采用三结砷化镓片后，不但功率提高，而且重量更轻，使得火箭能携带更多的有效载荷上天。”

在2008年“神七”任务期间，飞船曾释放过一颗微小的伴星，其能捕捉4米至2公里内的清晰图像。而刘辉透露，在这颗伴星上，搭载的正是由811所研制的第三代锂离子蓄电池。这是该技术在中国空间探索发展史上的第一次应用，此后，北斗导航系统等卫星，也都采用了锂离子蓄电池。

民企有序进入

在中国载人航天各飞行器和飞船的电源分系统中，除了蓄电池技术有望实现“军转民”之外，太阳电池翼部件则见证了载人航天逐步向民营企业开放的步伐。与蓄电池技术更新类似的置物架是，太阳电池翼也历经三代技术演变。

805所承担着“神舟”、“天宫”以及未来空间站的太阳能帆板研制任务。该所相关技术研发负责人王治易对本报称，“神舟”飞船使用刚性太阳电池翼后，“天宫一号”由于需要适应在轨长寿命，以及降低太阳电池工作温度等需求，采用了更先进的半刚性太阳电池翼。未来，在中国的空间站中，则将采用更为高级的柔性太阳电池翼。

“目前805所承担着柔性太阳能电池翼的整体技术集成，而很多细分的任务则在全国铺开，”王治易称，“目前在柔性太阳能电池翼技术研发领域，约有一半的对外协作单位是民营企业。”

事实上，此前中国航天产业在发展过程中，民营企电源业的参与一度较为有限，因此仅通过挂名、赞助、利用航天器进行搭载试验，或提供航天器发射的外围产品和基础零配件等三种方式参与。不过，随着中国载人航天工程的不断发展，民营企业已经更多地进入到这一此前被视为“禁区”的市场中。

《西安》此前报道，在本次“神十”与“天宫一号”交会对接过程中，负责为两者指引方向的微波空间交会对接雷达，就由民企西安恒达微报废设备波集团负责研制。

恒达微波集团是西安航天基地中的一家民营航天器材研发企业，从2007年开始参与空间交会对接微波雷达研制的任务，负责雷达天线馈线分系统的研制，经过5年研究攻关成功。

而本次“神十”任务，已是恒达微波集团经历的第三次考验。在此前“神八”、“神九”与“天宫一号”的交会对接过程中，采用的微波空间交会对接雷达也由恒达微波集团研制。

“神舟”飞船地面测控雷达中使用的双电机消隙系统，则由桂林民企星辰科技有限公司负责研制。桂林当地媒体报道称，由该公司生产的设备在“神舟”系列地面雷达站中主要承担轨迹跟踪、测量和通信等工作，所占比重达到了地面雷达站同类设备的60%-70%。

星辰科技从1996年就开始研制卫星通信天线中的双电机消隙系统，用于装备“神舟”飞船的地面测控雷达。

“当年，国家有关部门原有的产品达不到相关技术指标，而外国产品又对我国实施禁运，我们的这个研发就显得特别有意义，”星辰科技副总经理周江此前对媒体称。

在“神八”任务期间，中国载人航天工程发言人武平也透露称，承担交会对接机构研制任能连续和大量地做金属冲击实验务的，除了绝大多数国有企业外，也有个别民营企业参与其中。

后续研发工作不轻松

按照中国载人航天工程的“三步走”战略，至2020年左右，将建造20吨级的空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题，而在此过程中，货运飞船、空间站等核心技术都将被一一研制。

本报获知，805所将承担空间站所有非密封舱的研制工作，以及太阳能电池翼的研制；而811所则将基于第三代储能电池技术，研制适用于空间站的储能电池。

无论是负责研制“神舟”飞船推进舱及空间站非密封舱的805所载人航天总体室主任设计师曹俊生，还是主抓太阳能电池翼研发的王治易，以及负责储能电池技术研制的刘辉，他们都向本报坦承，基于空间站和货运飞船的“第三步”设计任务并不轻松。

“航天工程比较依靠技术的继承性，也就是说，下一代技术的发展一般源自前一代技术的基础，”王治易对本报称，“而用于空间站的柔性电池翼，则几乎没有继承性，其与前两代技术的交集接近零。”

王治易透露，805所从1997年开始便已对柔性电池翼进行概念研究， 2010年启动正式研究至今，已完成关键技术攻关，正转入初样的工程研制阶段。

刘辉所负责的团队，则将把更多精力用以研制空间站使用的锂离子储能电池。“坦率说，针对空间站储能电池的研制压力可能比‘神舟’飞船时还大，”刘辉称，“目前这一技术已经进入详细设计阶段，我们会在5年内完成研制任务。”