4月24日，主题为“海上生明月，九天揽星河”的“中国航天日”主场活动在上海举办。这是第十个“中国航天日”，也是我国第一颗人造地球卫星东方红一号成功发射55周年。
商业航天近期热度很高。今年3月5日发布的《政府工作报告》两度提及商业航天，其定位上升为战略性新兴产业。北京、上海、湖北、重庆、广东、海南等多地均发布政策，加码推进商业航天发展。4月21日，四川省审议通过《四川省商业航天高质量发展行动计划（2025—2030年）》，强调发挥四川卫星发射条件优越、航天产业基础扎实、应用场景丰富等综合优势，推动全省商业航天高质量发展。
据艾媒咨询及华经产业研究院测算，2024年中国商业航天市场规模预计达2.3万亿元，其中低碳燃料需求占比超30%。我国商业航天正在迈入规模化应用新阶段，而这一数据的背后，全球液氧甲烷发动机火箭竞赛正在如火如荼地进行。
万亿赛道下的全球液氧甲烷发动机火箭竞赛
甲烷是一种清洁推进剂。甲烷是一种有机化合物，分子式是CH4，是含碳量最小、含氢量最大的烃。甲烷在自然界的分布很广，是天然气、沼气、坑气等的主要成分。相较于传统燃料，液态甲烷展现出革命性优势：-161℃的沸点与液氧形成完美温度梯度，实现共底储箱轻量化设计；3倍于煤油的冷却性能彻底解决发动机结焦难题；超低成本仅为液氢的1%。更关键的是，其燃烧仅产生二氧化碳和水，完美契合双碳战略。
成本低廉、来源广泛的优势使得其逐渐成为火箭发动机可供选择的燃料。由于可重复使用越来越成为新型火箭研制的目标要求之一，液氧甲烷发动机也因此日益受到各国的高度重视，被称为21世纪的新型航天运输系统的动力。
美国是最早研制液氧甲烷发动机的国家。早在20世纪80年代初，美国国家航空航天局（NASA）兰利研究中心即开展了基于液氧甲烷推进剂发动机的航空航天两用飞行器HL-42方案的研究。2010年5月5日，美国航空喷气公司在白沙导弹试验场成功完成了推力为2.5吨的液氧甲烷火箭发动机的高空试车。2012年11月，马斯克宣布SpaceX公司开发甲烷燃料火箭发动机，甲烷将是SpaceX火星殖民计划的首选燃料。
除美国外，世界其他国家如俄罗斯、德国、日本也开展了液氧甲烷液体火箭发动机的研制。早在上世纪80年代，我国就开展了液氧甲烷发动机的研究工作，先后进行了甲烷、丙烷的电传热试验和推力室点火试验，取得了初步的研究成果。之后在“十一五”“十二五”规划下，北京、上海、西安的航天动力研究所进行了大量液氧甲烷动力的相关研究，为中国液氧甲烷发动机落地打下了坚实基础。目前我国有多家民营企业诸如“蓝箭航天”“九州云箭”“星际荣耀”等正在进行液氧甲烷发动机的开发。
2023年7月12日，朱雀二号在酒泉卫星发射中心腾空而起，它是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。全国空间探测技术首席科学传播专家、中国空间科学传播专家工作室首席科学传播专家庞之浩表示，朱雀二号发射成功的第一个意义就是作为世界首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭。国外也有航天公司试了几次，都没有成功，包括马斯克的星舰也是用液氧甲烷作为原料，这代表了一个发展趋势。
工业代谢系统的重构：“零距离能源解决方案”
2025年初，不少“航天迷”刷到过星际荣耀航天科技集团股份有限公司董事长、总经理彭小波的一句话：对标SpaceX公司猎鹰9火箭，双曲线三号运载火箭预计将在今年年底首飞。
“双曲线三号”运载火箭，其核心动力系统“焦点二号”液氧甲烷发动机，正是以航燃级液态甲烷作为燃料。而此时，仅“一墙之隔”的中科环保旗下绵阳循环经济产业园与星际荣耀形成了产业的双重耦合：每天吞吐2000吨城市垃圾的环保产业园，通过复杂的资源化利用工艺，将餐厨垃圾、渗滤液厌氧发酵气体收集转化为高纯度液态甲烷；800米外的航天工厂里，这些“垃圾燃料”被注入百吨级液氧甲烷火箭发动机，轰鸣声中完成点火试车。这种“垃圾堆里飞出液氧甲烷火箭”的魔幻场景，正成为双碳战略下产业协同进化的现实注脚。
航天工业对燃料纯度的苛刻要求，曾被视为生物质能源难以逾越的技术天堑。甲烷中的硫化物含量需控制在0.1ppm以下，二氧化碳残留不得超过50ppm——这相当于在标准游泳池中精准筛出半粒食盐。
中科环保旗下中科能环的络合铁脱硫技术，配合低压变压吸附工艺，成功将沼气甲烷纯度提升至99.97%，硫含量低于0.05ppm。“经第三方检测，我们的生物甲烷纯度达到99.992%，完全满足液氧甲烷火箭燃料标准。”中科环保总经理助理、绵阳中科董事长罗耀均表示，配套建设的甲烷液化装置采用航天级低温技术，将气态甲烷冷却至-161℃制成液态，运输损耗率从传统模式的15%降至3%以内。
“这不是简单的能源替代，而是工业代谢系统的重构。”罗耀均如此诠释合作本质。通过将垃圾填埋场沼气、垃圾渗滤液和餐厨垃圾厌氧发酵气提纯至99.97%甲烷纯度，再经液化装置转化为-161℃液态燃料，市政固废处理厂变身为航天动力系统的“能量心脏”。这种“零距离能源解决方案”使火箭燃料运输成本降低70%，更构建起“废弃物-清洁能源-航天应用”的完整闭环。
北京大学能源研究院孙慧高级工程师认为，生物天然气在难以实现电气化的航运和航空领域具有重要作用，国际海事组织和欧盟的政策也为生物天然气的发展提供了支持。生物天然气具有低碳排放、可再生的特点，并且基本不改变现有的油气利用形态，这使得它在天然气市场中具有巨大的发展潜力。
跨界合作重塑环保产业的商业逻辑
作为国家级资源循环利用基地，绵阳中科每年处置80万吨市政固废，产出2.3亿度绿电或120万蒸吨绿色蒸汽及600万m³高纯度甲烷。罗耀均透露，为满足发动机试车需求，园区正在建设日处理量600万m³的甲烷液化装置，每年可生产约4200吨液态燃料，完全可满足星际荣耀航天发动机试车的燃料需求。
这场跨界合作正重塑环保产业的商业逻辑。罗耀均解释称，“传统垃圾焚烧发电厂35%收入依赖政府处理费，而中科环保通过‘三阶价值跃迁’实现盈利模式质变。一阶资源化：将废弃物转化为绿色电力、蒸汽、甲烷等，实现面向企业用户的商业化销售；二阶产业化：针对工业、民用供热，以及航天、航空等高端场景的定制化绿色能源供给，赋能多产业绿色价值链在供应链中的融合进化，实现多产业低碳转型；三阶权益化：未来，随着碳积分交易、绿色金融工具以及绿色技术授权等机制的逐步完善与成熟，将形成轻资产收益。”
目前，园区绿色能源收入占比逐年提高，这种转型使环保企业从“成本中心”蜕变为“绿色低碳价值中枢”，更催生出新的产业形态——环保基础设施正成为尖端制造业的能源枢纽。
罗耀均认为，本次合作打破了公众对环保行业的“末端治理”刻板印象，展现了环保产业从“城市清道夫”向“绿色能源科技”的跃迁。过去公众可能只关注处理了多少垃圾、发了多少绿电，但通过将市政固废转化的甲烷用于火箭燃料、用垃圾焚烧产生的电能和蒸汽驱动航天装备生产线，证明了环保基础设施的“隐藏价值”——它不仅是城市运行的保障系统，更可以成为尖端产业的赋能节点。
业内人士表示，生物天然气作为一种低碳清洁能源，在应对气候变化，构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。预计到2030年，我国需求量将达到100亿立方米/年。此外，国际市场的扩展也为产业发展带来巨大潜力。
环保科技要成为新质生产力的赋能者
当环保科技与航天动力这两个看似平行的赛道产生交集，激发的不仅是技术协同效应，更是产业链的韧性重构。“固废→燃料”的融合不仅是技术层面的突破，更标志着中国工业体系开始从“被动减排”转向“主动造血”。从技术进化维度上，航天级质量控制体系反向赋能环保技术升级；从城市代谢维度上，建立“城市废弃物-工业原料”的新型物质流动体系。
如今这种模式正在产生裂变效应。中科环保已启动餐厨垃圾制备生物航煤研发，并与四川天舟探索航空燃料产业化路径；在“AI时代”与“东数西算”的大背景下，正积极探索垃圾焚烧与智算中心的双向赋能模式；在“一带一路”沿线市场，其核心焚烧炉设备与热电联产模式正积极向海外复制中国经验。正如罗耀均所言：“我们处理的不是垃圾，而是放错位置的战略资源。”
中科环保的布局不止于此。在乌兹别克斯坦，其热能联供项目每年有望为当地减少数万吨燃煤消耗；在泰国曼谷，自主研发的ACC焚烧系统适配热带地区高湿度垃圾特性，热效率提升15%。罗耀均透露：“公司已与华为达成战略合作，并启动人工智能多模型一体机部署，未来将围绕‘环保+AI’的模式，建设从智慧垃圾仓到智慧焚烧，再到智慧能源管理的全流程AI管控系统，打造中科模式的‘智慧能源基地’。”
中科环保规划的未来发展蓝图显示，其将深度参与航天燃料供应链建设，并探索可再生碳氢燃料等前沿领域。这种进化暗合新型工业化的发展逻辑——环保产业不再局限于环境治理，而是通过绿色能源技术创新，成为驱动高端制造业的“第二引擎”。
中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员曲久辉指出，环保产业首先要打破以环境污染治理为核心的科技和产业发展的局限。未来的环保新技术不仅环境领域可以用，其他领域也可以使用，进而产生广域的市场和社会价值。将减污和降碳有机结合起来，才是环境科技和环保产业发展的必由之路。
【责任编辑：李扬子 】
