楊開 商顯揚
(1北京航天長征科技信息研究所 2中國運載火箭技術研究院)

美國太空探索技術公司(SpaceX)成立于2002年6月,是由伊隆·馬斯克(Elon Musk)投資建立的一家美國私營航天企業,總部位于加利福尼亞州洛杉磯地區的霍桑市(Hawthorne),主要從事航天運輸系統和低軌互聯網星座的研制和運營。截至2021年6月,公司員工數量9500人,公司估值達到740億美元[1]。自成立之后,SpaceX公司陸續實現火箭發射入軌、火箭回收復用、載人航天發射等里程碑式的成果,逐漸成為美國最主要的發射服務商。自2019年開始批量部署“星鏈”(Starlink)低軌衛星星座之后,又逐步成為世界上最大的衛星運營商之一。SpaceX公司通過管理和技術上的創新正在成為美國最主要的發射服務商。相比美國聯合發射聯盟公司(ULA)等美國傳統發射服務公司,SpaceX公司能夠以極低的發射價格快速搶占軍、民、商領域的發射訂單,除了其火箭產品自身的優勢以外,公司在爭取政府支持、吸納社會融資等方面的管理運營策略也是重要的因素。
SpaceX公司采用層級式結構,普通職員(工程師、設計員、分析員、操作人員)向經理(Manager)匯報,經理向總監(Director)匯報,總監向副總裁(VP)匯報,副總裁之上是公司高管層,包括首席執行官(CEO)、首席運營官(COO)、首席安全官(CSO)等角色[2]。
盡管職位角色不能完全反映出公司的部門和組織機構設置,但是在上述層級結構下,可以通過公司高管、各個副總裁負責和主管的業務領域大致推測出SpaceX公司的總體組織結構。高級管理層中共有4人。公司創始人伊隆·馬斯克擔任了首席執行官(CEO),是公司戰略、管理、技術決策的“一把手”。馬斯克還作為首席技術官(CTO),會直接參與到具體的研發活動中,幫助研發團隊快速做出決策。格溫·肖特韋爾(Gwynne Shotwell)是公司的首席運營官,負責公司具體的日常運營,將馬斯克的想法轉化為可執行的方案。布雷特·約翰遜(Bret Johnson)擔任首席財務官(CFO),負責公司的財務運營和管理,建立財務標準、流程和規則,制定長期的財務發展規劃。該高管角色是在2012年設立的,主要是為了適應公司的快速發展,為未來公司上市做準備。2017年,SpaceX設立了首席安全官,由德魯·奧辛格(Drew Orsinger)擔任,主要負責信息安全和賽博安全。此前,SpaceX設有動力系統首席技術官職位,由公司創始員工之一湯姆·穆勒(Tom Mueller)擔任,主持開展“灰背隼”(Merlin)系列發動機的研制,在2018年從該職位上卸任后,穆勒任公司的技術顧問,2020年正式退休。此外,SpaceX公司在2012年設立了首席信息官(CIO),由肯·文納(Ken Venner)擔任,為公司提供“像空氣一樣的”信息系統和技術服務,輔助公司的工程師和技術人員開展各類業務活動。通過提供高效費比、高性能和“永遠在線”的工具和業務流程,為工程技術人員、制造人員、發射和任務控制人員,提供7×24小時的信息技術服務和信息設備支持。肯·文納在2018年6月離職,SpaceX未再繼續保留該職位。目前相關職能由信息技術和信息安全副總裁負責。
在高級管理層之下,共有18位副總裁,分管不同的職能、業務和產品領域[3]。動力、結構、電氣、軟件領域是SpaceX公司航天產品的各個分系統專業領域;制造、材料、質量與可靠性、任務保證、任務和發射操作、供應鏈領域是為產品研發提供支撐的專業領域;市場、衛星業務相關政府事務、信息技術和安全、法務和政府事務、人力資源領域則是公司的職能部門;最后,“改進型一次性運載火箭”(EELV)、“星鏈”、“獵鷹”(Falcon)火箭則是公司的主要項目和產品。另外,“龍”(Dragon)飛船和“超重-星艦”(SuperHeavy-Starship)作為公司另外2個重要的產品,并沒有信息顯示設置獨立的副總裁。“超重-星艦”項目作為SpaceX公司當前重要的項目,可能是由馬斯克親自主管和負責,因為從目前公開信息看,馬斯克對于“超重-星艦”的技術細節掌握非常詳細,作為公司的CEO,能夠幫助團隊最快做出技術決策,以實現技術方案的快速迭代。
在初創階段,SpaceX公司僅圍繞獵鷹-1(Falcon-1)運載火箭開展研發業務,公司人數非常少,采用扁平化創業團隊的組織方式,且公司創始人馬斯克從硅谷帶來的信息技術和互聯網文化給公司組織管理上很大的影響,小團隊的組織管理效率非常高。這種文化和理念一直保留到現在,使得公司即使形成較大規模后,仍能夠保持較高的運行效率。伴隨著業務發展,SpaceX將精力集中到獵鷹-9(Falcon-9)和“龍”飛船的研發后,公司員工數量快速增長,帶來層級結構上的增加。不過,這一時期仍是圍繞著獵鷹-9和“龍”飛船相對單一的業務開展,并沒有將產品獨立出來進行管理。
2020年后,SpaceX公司組織結構相對于2018年最大的變化就是“星鏈”和“獵鷹”火箭[包括Falcon-9和“獵鷹重型”(Falcon Heavy)運載火箭]都單獨設置了一位副總裁管理。2019年8月,SpaceX將約翰遜·霍福樂(Jonathan Hofeller)從市場副總裁職位調整為新設立的“星鏈”業務副總裁[4]。約翰·愛德華茲(John Edwards)則是在2020年2月從結構系統的高級總監晉升到主管“獵鷹”火箭業務的副總裁[5]。當時,“獵鷹”火箭最終構型(Block 5)完成定型,“獵鷹重型”火箭已經完成軍方載荷發射資格鑒定,“獵鷹”火箭業務穩定固化后,隨即獨立出來,由專門的副總負責。

SpaceX公司組織可能會向矩陣式架構發展
從上述變化可以看到,由于產品和項目逐步從SpaceX公司內獨立,公司的組織結構可能逐步會向矩陣式架構發展。
從SpaceX公司矩陣式組織結構的發展可以看到,其5個產品項目形成了公司的五大業務領域,即面向軍方發射需求的EELV發射業務、面向“國際空間站”(ISS)的“龍”飛船貨物及乘員運輸業務、面向商業發射的“獵鷹”火箭業務、面向消費市場的“星鏈”低軌通信業務,以及面向遠期航天運輸需求的“超重-星艦”業務。
SpaceX公司在成立之初就非常積極地獲取軍方支持,在獵鷹-1火箭研制過程中,爭取到美國國防部(DoD)及其“快速響應空間”(ORS)計劃的支持,獵鷹-1前3次發射任務的用戶均是為美國軍方[6]。在過渡到以獵鷹-9為主力的中型運載火箭業務后,SpaceX公司仍將軍方市場作為重點目標,為此通過法律途徑上訴空軍和ULA,指責后者一直壟斷軍方載荷的發射任務。之后,獵鷹-9和“獵鷹重型”火箭分別在2015年和2019年獲得軍方載荷的發射資格,尤其是在2020年獲得美國空軍“國家安全發射計劃”(NSSL)第二階段40%的發射訂單(大約14次),SpaceX公司將在2022-2027年獲得非常穩定的收入[7]。
創業初期,SpaceX公司的獵鷹-1火箭雖然得到軍方支持,但卻連續經歷3次發射失利,公司陷入重大危機。美國國家航空航天局(NASA)主導開展“商業軌道運輸服務”計劃(COTS)為其帶來轉機,公司利用獵鷹-9火箭和“龍”飛船的組合方案獲得NASA的支持,得到接近4億美元的研制經費[8]。之后,獵鷹-9火箭和“載人龍”(Crew Dragon)飛船又在NASA的“商業乘員計劃”(CCP)下得到超過30億美元的研制經費[9]。更重要的是,獵鷹-9火箭和“龍”飛船的“國際空間站”貨物和乘員運輸合同帶來了持續穩定的業務收入,其中貨運任務大約每年3次,載人任務大約每年2次[10]。
截至2021年6月30日,獵鷹-9火箭共進行122次發射,為美國政府用戶發射41次,為“星鏈”業務發射29次,而為商業用戶執行的發射任務52次,占總發射數量的42.6%,并不算很高,如果按照收入,商業發射占比就更低[10]。商業發射業務更像是對外的窗口,樹立起SpaceX公司低價發射服務公司的形象,但實際上商業發射并非其主要收入來源。另外,商業發射業務還成為公司重復使用技術的試驗田,通過給用戶提供優惠折扣,允許SpaceX公司在發射任務進行回收試驗,或采用復用的火箭一子級,對于推動其技術進步起到重要作用。“星鏈”星座的發射業務也通過采用多次復用的火箭,充分降低了星座建設成本。后續,SpaceX公司很可能需要依靠“星鏈”業務的收入來反哺商業發射業務,從而進一步降低發射價格,從總體戰略上實現公司業務快速發展。
SpaceX公司2015年提出“星鏈”星座建設計劃,2019年發射首批60顆“星鏈”衛星,截至2021年6月30日,已經發射29批共計1740顆衛星。“星鏈”既能面向消費市場,提供低軌互聯網通信服務,還能面向軍方用戶提供全方位服務,具備通信、偵查和感知等多方面的應用潛力。在消費市場方面,公司總裁肖特·維爾在2021年6月表示用戶數量已經到10萬人[11],按照公司在2020年10月公布的價格信息,每臺終端499美元,每月網絡服務費用99美元計算[12],終端收入大約為5000萬美元,每年網絡通信服務收入1.2億美元。未來,收入還將隨著用戶數量快速增長。在軍方市場方面,美國空軍已經在C-12、AC-130、KC-135等軍用飛機上驗證了“星鏈”通信服務。航天發展局(SDA)在2020年為SpaceX公司提供1.49億美元的合同,基于“星鏈”技術開發“跟蹤層”(Tracking Layer)導彈預警衛星[13]。不過,馬斯克在2021年6月稱“星鏈”的建設還需要投入200~300億美元,而且其終端的成本高達1000美元,售價499美元也遠不能支持公司收回成本。在一段時間內,“星鏈”項目仍需要大量投入,處于“燒錢”的階段,還不是公司當前的主要收入來源。
“超重-星艦”是SpaceX公司另外一項重要的長期業務,其目標包括:替代獵鷹-9火箭和“獵鷹重型”執行各類軍、民、商發射任務;面向軍方和商業市場提供地球上點到點的快速運輸服務;面向NASA重返月球計劃和SpaceX公司自身的火星移民目標,提供新型航天運輸系統。“超重-星艦”正處于研制階段,無論是方案設計的優化,還是“猛禽”(Raptor)發動機、不銹鋼結構、防熱材料等關鍵技術攻關,以及制造能力、發射能力的建設,還需要大量的投入。目前,該項目只是從政府得到一定支持,包括NASA載人登月著陸器29億美元和推進劑在軌加注研究5320萬美元[14-15],并沒有其他收入來源,反而需要大量的經費投入。
從SpaceX公司五項業務可以看出,為軍方和NASA等政府用戶提供發射服務是公司最為穩定的資金來源,而且政府還提供了大量研制經費支持;商業發射服務則是通過低發射價格獲得較多的發射次數,給SpaceX公司帶來了一定收入;“星鏈”和“超重-星艦”業務未來可期,但是在很長一段時間內,不太可能產生凈收入,仍以投入為主,需要爭取政府資金支持和社會融資。政府為SpaceX公司提供支持經費包括各類研發費用、發射服務采購費用等,主要是以NASA和美國空軍為主。截至2021年6月30日:SpaceX獲得的政府支持經費總計約151.7億美元;共進行15輪商業融資,融資總額約59億美元[16];商業市場總收入為34.5億美元1商業市場總收入以商業發射收入和“星鏈”服務收入總和估算。商業發射的收入以發射任務數量乘以發射單價計算,“星鏈”面向消費市場提供網絡服務的收入以10萬用戶運營半年估算。。
在SpaceX公司三項收入來源中,政府支持和社會融資遠超其商業收入,公司仍然處在依靠大量資金投入拉動長期業務增長點發展的階段,如果在資金或者技術路線上出現問題,也可能導致公司未來發展的不確定性增大。SpaceX公司近10年的商業發射收入雖然總體上非常可觀,但其意義更多在于搶占發射市場,以及帶動公司初期發展階段的技術研發迭代,事實上并非其收入的最主要來源。

SpaceX公司資金來源(截至2021年6月,單位:億美元)
通過對SpaceX公司五大業務的梳理和資金來源的匯總對比,可以看到SpaceX公司在五項業務的運營上,并非采取完全獨立發展的策略。獵鷹-9火箭和“獵鷹重型”火箭能夠以極低的發射價格在商業市場獲得成功,不完全是火箭本身技術優勢造就的,與其低發射價格和公司運營策略也有很大關系。
SpaceX公司通過EELV和“龍”飛船,以及其他匹配政府需求的研發活動從政府得到了非常穩定的資金收入,成為公司發展的基礎保障。無論是早期的獵鷹-1火箭,還是獵鷹-9和“獵鷹重型”兩型主力火箭,包括正在進行的“星鏈”和“超重-星艦”,在研發過程中或多或少都從政府得到了支持,才能夠保證項目順利進展下去。而對于“星鏈”和“超重-星艦”這種需要大量投入的項目,除了政府支持,SpaceX公司還充分利用美國成熟的融資渠道,吸納社會資本,逐步擴展規模。
作為一個后來者,SpaceX公司為了入局發射服務市場并擴大市場份額,必須依靠低價策略。從公司各項業務的體量上來衡量,商業發射的份額實際上較小,這就有條件讓公司從其他業務中為商業發射提供補貼,降低商業發射價格。SpaceX公司通過爭取政府充足的資金支持,以及在大獲成功形成品牌效應之后吸納大量的社會融資,使得“星鏈”和“超重-星艦”的規模大幅擴展,是能夠保證這種運營策略得以實施的前提。雖然SpaceX一直強調是重復使用等技術創新讓其能夠保持低價發射,但是政府發射的均價遠高于其商業發射價格,從側面說明,運營策略也是其商業發射低價的重要原因。