2024年8月6日14時(shí)42分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征六號(hào)甲運(yùn)載火箭,成功將千帆極軌01組衛(wèi)星(亦稱G60星座)首批18顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,標(biāo)志著我國規(guī)模在1萬顆以上的大型低軌星座,正式拉開建設(shè)大幕。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)概況
1.1 定義與分類
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng),通過發(fā)射一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng),從而輻射全球,構(gòu)建具備實(shí)時(shí)信息處理的大衛(wèi)星系統(tǒng),是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò),具有廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等特點(diǎn)。
按照軌道高度,通信衛(wèi)星主要包括LEO(低地球軌道)、MEO(中地球軌道)、GEO(地球靜止軌道)、SSO(太陽同步軌道)以及IGSO(傾斜地球同步軌道)。基于不同軌道構(gòu)建的衛(wèi)星通信系統(tǒng),在覆蓋范圍、系統(tǒng)容量,傳輸延時(shí)、衛(wèi)星壽命等方面,具有不同特點(diǎn)。其中低軌衛(wèi)星由于傳輸延時(shí)小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應(yīng)用場景豐富、整體制造成本低,適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。
1.2 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與戰(zhàn)略價(jià)值
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是空天地海互聯(lián)的基石,在國防軍事和民用領(lǐng)域戰(zhàn)略意義顯著。6G的空天地海一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以地面蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),結(jié)合寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),通過多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的深度融合來實(shí)現(xiàn)海陸空全覆蓋,將為海洋、機(jī)載、跨國、天地融合等市場帶來新的機(jī)遇。衛(wèi)星應(yīng)用場景有:
① 衛(wèi)星通信,應(yīng)用市場主要包括:衛(wèi)星電話、互聯(lián)網(wǎng)電視、衛(wèi)星寬帶;
② 海洋作業(yè)及科考,應(yīng)用市場主要包括:衛(wèi)星定位、海事衛(wèi)星電話;
③ 航空,應(yīng)用市場主要包括:機(jī)載WiFi;
④ 災(zāi)害防治,應(yīng)用市場主要包括:應(yīng)急呼叫、數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)、異地災(zāi)備系統(tǒng)等。
衛(wèi)星應(yīng)用場景中,衛(wèi)星電視直播、固定通信業(yè)務(wù)占比較大,越接近普通民眾、貼近終端用戶的業(yè)務(wù)收入越高。
1.3 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備制造以及衛(wèi)星運(yùn)營及服務(wù)四個(gè)環(huán)節(jié)。其中,衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)包括衛(wèi)星平臺(tái)、衛(wèi)星荷載;衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)包括火箭制造和發(fā)射服務(wù);地面設(shè)備包括固定地面站、移動(dòng)式地面站和用戶終端;衛(wèi)星運(yùn)營及服務(wù)環(huán)節(jié)包括衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)、寬帶廣播服務(wù)以及衛(wèi)星固定服務(wù)等。
中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中,衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)代表企業(yè)有中國東方紅衛(wèi)星股份有限公司、歐比特、上海滬工、航天電器等;
衛(wèi)星發(fā)射環(huán)境代表企業(yè)有中國航天科技集團(tuán)有限公司、中國航天科工集團(tuán)有限公司、九州云箭等;
地面設(shè)備制造環(huán)境代表企業(yè)有華力創(chuàng)通、星網(wǎng)宇達(dá)、海格通信、普天科技等;
衛(wèi)星運(yùn)營及服務(wù)代表企業(yè)有航天宏圖、北斗星通、國電高科等。
中國版星鏈的發(fā)展之路
2.1 “千帆星座” 民營火箭為主的中版“星鏈”
“千帆星座”,也被稱為中國版“星鏈”,對標(biāo)的是SpaceX的Starlink“星鏈”計(jì)劃。
它是一個(gè)低軌衛(wèi)星星座計(jì)劃,又叫“G60星鏈”,簡單來說,就是要將超1.5萬顆衛(wèi)星送入軌道,最終覆蓋全球的寬帶網(wǎng)絡(luò)需求。這是一個(gè)龐大的計(jì)劃。僅“千帆星座”的1.5萬顆衛(wèi)星的發(fā)射需求,就足以刺激整個(gè)火箭發(fā)射市場,讓整個(gè)中國商業(yè)航天發(fā)展按下加速鍵。以商業(yè)衛(wèi)星為“鏈”,上游的衛(wèi)星和火箭制造、中游的發(fā)射服務(wù),再到下游的衛(wèi)星應(yīng)用、運(yùn)營,都有了依托。
中國民營航天的發(fā)展之路:
“過去‘國家隊(duì)’發(fā)射一顆衛(wèi)星,成本都是以億起步,而國內(nèi)發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星的成本約為幾百萬到幾千萬元,衛(wèi)星研制、發(fā)射成本門檻有望進(jìn)一步降低。”
自2015年開始,中國的民營航天公司步步前進(jìn)。
——2018年4月,星際榮耀發(fā)射了中國首枚民營亞軌道固體火箭“雙曲線一號(hào)Z”。
——2018年10月,藍(lán)箭航空發(fā)射首枚民營固體運(yùn)載火箭“朱雀一號(hào)”。
——2019年7月25日,星際榮耀憑借“雙曲線一號(hào)”成為我國第一家實(shí)現(xiàn)入軌的民營航天公司
——2021年7月,深藍(lán)航空成功實(shí)現(xiàn)中國首例液氧煤油火箭垂直回收試驗(yàn)“蚱蜢跳”。進(jìn)入2023年,各民營航空公司厚積薄發(fā),創(chuàng)造了多個(gè)“第一”。
——2023年4月2日,天兵科技“天龍2號(hào)”火箭首次發(fā)射就實(shí)現(xiàn)入軌,是世界上首款在首次發(fā)射中取得成功的民營航天液體火箭。
——2023年6月,中科宇航力箭一號(hào)“一箭26星”發(fā)射成功,刷新我國一箭多星最高紀(jì)錄。
——2023年7月,藍(lán)箭航天成功發(fā)射了全球首枚液氧甲烷運(yùn)載火箭,該火箭采用了藍(lán)箭航天自主研發(fā)的首款大推力液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。
——2023年9月,星河動(dòng)力“谷神星一號(hào)”在黃海海域發(fā)射成功,這是我國民營火箭公司首次開展海上發(fā)射任務(wù)并取得成功。
——2024年1月,東方空間引力一號(hào)成功發(fā)射,是目前世界上最大的固體燃料火箭。
2023年,中國共進(jìn)行了67次火箭發(fā)射,數(shù)量上僅次于美國的116次,位列全球第二。
根據(jù)航天科技集團(tuán)發(fā)布的《中國航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(2023年)》,預(yù)計(jì)2024年中國將執(zhí)行多達(dá)100次發(fā)射任務(wù)。多位航天產(chǎn)業(yè)專家認(rèn)為,今年將成為中國航天史上發(fā)射任務(wù)最為密集的一年。
民營航天企業(yè)介紹:
目前,營收規(guī)模最大的是商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè),廣泛應(yīng)用于通信、遙感、導(dǎo)航等多個(gè)領(lǐng)域。
運(yùn)載火箭,也是商業(yè)航天的重頭戲,尤其是可回收運(yùn)載火箭,是目前國際商業(yè)航天競爭的前沿方向。
可回收火箭的意義不僅是降低發(fā)射成本,它還可以在地球表面和太空之間飛行,甚至能長時(shí)間在軌道上停留,對發(fā)展載人航天、貨運(yùn)航天業(yè)十分重要。研發(fā)可回收火箭,一大難題在于其發(fā)動(dòng)機(jī)。
目前,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)分為固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和液體活動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),前者技術(shù)成熟,研發(fā)難度較低,后者門檻更高,但卻是可回收火箭主流的發(fā)動(dòng)機(jī)類型。SpaceX的獵鷹九號(hào),使用的便是液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
在這一領(lǐng)域,中國進(jìn)度最快的企業(yè),是藍(lán)箭航天和天兵科技,兩家公司在液體火箭的發(fā)射上均取得了成功,距離可回收只有一步之遙。
1 天兵科技成立于2019年,是國內(nèi)發(fā)展勢頭最迅猛的民營航天公司。
2023年4月2日,其天龍2號(hào)火箭首次發(fā)射就實(shí)現(xiàn)入軌,一舉打破液體火箭首發(fā)必失敗的魔咒,成為世界上首款在首次發(fā)射中取得成功的民營航天液體火箭,也拿下“中國民企液體第一箭”的桂冠。
2 藍(lán)箭航天成立于2015年6月,總部位于北京。
2023年7月,藍(lán)箭航天的朱雀二號(hào)采用了藍(lán)箭航天自主研發(fā)的首款大推力液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),搶在星艦、人族、火神等一眾美企火箭前,成功發(fā)射了全球首枚液氧甲烷運(yùn)載火箭。
2023年12月9日,朱雀二號(hào)第三次發(fā)射再次成功,并且攜帶了三枚0.15噸的小衛(wèi)星作為載荷。
2.2 “國網(wǎng)” 星座 國家主導(dǎo)的巨型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃
根據(jù)《中國航天》雜志發(fā)表文章《巨型低軌星座發(fā)展現(xiàn)狀及啟示》一文中介紹,“國網(wǎng)(GW)星座是我國第一個(gè)巨型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,也是我國首個(gè)空天一體6G互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃。”(此前各企業(yè)主導(dǎo)的星座規(guī)劃規(guī)模相對較小,建設(shè)進(jìn)度相對較慢)
2021年4月26日中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司(簡稱“中國星網(wǎng)”)在北京召開成立大會(huì),4月28日在雄安正式揭牌,注冊資本100億元。其成立是中國衛(wèi)星通信、衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的一個(gè)里程碑。
中國星網(wǎng)是由中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、中國航天科工集團(tuán)等國有企業(yè)牽頭,劃歸國務(wù)院國資委管理,負(fù)責(zé)統(tǒng)籌規(guī)劃我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
“國網(wǎng)”星座在2020年9月正式向國際電信聯(lián)盟提交了低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的軌道和頻率申請資料,檔案中包含GW-A59和GW-A2的兩個(gè)寬帶星座計(jì)劃,計(jì)劃發(fā)射12992顆衛(wèi)星。
軌道規(guī)劃2組:
國網(wǎng)和星鏈的軌道規(guī)劃非常相似,兩者軌道高度都分為兩組,一組極低軌道和一組近地軌道,軌道傾角也都分布在在30°—85°之間。
GW-A59星座6080顆,分布在500km以下的極低軌道。
GW-A2星座6912顆,分布在1145km的近地軌道。
對比星鏈,仍需追趕:從建設(shè)進(jìn)度、組建能力、目標(biāo)受眾、星座覆蓋能力和星座信號(hào)傳輸能力等方面對比分析,國網(wǎng)仍需追趕。
24年下半年發(fā)射計(jì)劃:根據(jù)《啟示》文中介紹,“國網(wǎng)”星座計(jì)劃將在2024年下半年在海南商業(yè)航天發(fā)射場進(jìn)行首次發(fā)射,在未來5年內(nèi)發(fā)射約10%的衛(wèi)星,到2035年完成全部衛(wèi)星的發(fā)射。
海南商業(yè)發(fā)射場1號(hào)工位吊裝訓(xùn)練,圖源/海南政府網(wǎng)
按此計(jì)算,“國網(wǎng)”星座2030年前要發(fā)射約1300顆衛(wèi)星;2030-2035年完成剩余約1萬顆衛(wèi)星組網(wǎng)。
行業(yè)競爭格局與分布
3.1 區(qū)域競爭格局:廣東和江蘇企業(yè)數(shù)量較多
從我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)區(qū)域分布來看,目前廣東省和江蘇省衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)量最多;陜西、海南、浙江和山東省企業(yè)數(shù)量也排在前列。
從代表性企業(yè)分布來看,北京市衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)代表性企業(yè)數(shù)量較多,涵蓋衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備制造和衛(wèi)星運(yùn)營及服務(wù)四大環(huán)節(jié)。
3.2 企業(yè)競爭格局:中國星網(wǎng)將主導(dǎo)中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
長期以來,中國衛(wèi)星市場長期由國企主導(dǎo)。隨著衛(wèi)星開發(fā)模式和發(fā)射模式的改變,以及國家政策鼓勵(lì)市場資本進(jìn)入衛(wèi)星行業(yè),衛(wèi)星市場的門檻大幅降低,一些民營企業(yè)開始嶄露頭角。
目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)分類兩種,一種是國有企業(yè),另一類是民營企業(yè)。國有企業(yè)代表有中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)、航天科工、航天科技等;民營企業(yè)代表有銀河航天、九天衛(wèi)星、航天宏圖等。
結(jié)語
雖然商業(yè)航天前景廣闊,但目前仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初級(jí)階段,存在供需不平衡問題,產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足市場需求,降本增效、提升產(chǎn)量是未來發(fā)展的重點(diǎn)之一。
展望未來,國內(nèi)城市發(fā)展商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展階段,以長三角城市群為例,在未來競爭中可憑借當(dāng)?shù)刂圃旎A(chǔ)、產(chǎn)業(yè)交叉應(yīng)用、市場前景等優(yōu)勢,逐步培育發(fā)展商業(yè)航天中下游領(lǐng)域制造業(yè)布局。

