李斯洋

2020年5月30日,搭載著載人版“龍”飛船的“貓鷹9”火箭在美國佛羅里達州升空。圖/IC
北京時間6月4日上午9時,美國太空探索技術公司SpaceX順利完成了第8次衛星發射任務,搭載著60顆衛星的獵鷹9號(Falcon 9)運載火箭發射升空,此次發射距離SpaceX將兩名NASA宇航員和一只恐龍玩偶送入國際空間站僅過去四天時間。SpaceX 營造全球衛星互聯網的“星鏈計劃”(Starlink)再進一步。
不廣為人知的是,中國的民營商業衛星公司也漸成氣候。中國宇航學會衛星應用專業委員會專家、千域空天咨詢創始人藍天翼告訴《財經》記者,中美兩國處在全球商業衛星第一梯隊,顯著領先于其他國家,但美國的幾家頭部企業先發近10年,中美差距是客觀的,如果和美國成立3年-5年的衛星公司相比,中美處于同一水平線上。
6月1日,Bilibili視頻網(Nasdaq: BILI,下稱B站)公布了自己的衛星發射計劃,將于6月下旬發射國內首個由互聯網公司定制的視頻遙感衛星,用于B站科普頻道。3月3日,吉利汽車宣布將在今年內發射兩顆自制低軌衛星,用于布局吉利汽車的自動駕駛和智慧出行業務。
SpaceX由美國“網紅”企業家馬斯克于2002年創立,其“星鏈計劃”(Starlink)引人注目。在2019年至2024年間,SpaceX將發射約1.2萬顆衛星,組成一個覆蓋全球的衛星互聯網,為全球提供低價、穩定、可靠以及低延遲的網絡服務,其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道。目前,“星鏈”已有482顆衛星在地球軌道運行。
不僅SpaceX,OneWeb、三星、谷歌、亞馬遜等多家公司都在布局近地軌道網絡,中國的航天科技和航天科工兩大央企也提出“鴻雁星座”和“虹云工程”計劃,并均于2018年發射首顆驗證衛星,民營企業銀河航天也提出“銀河系”AI星座計劃。
4月20日,國家發改委超預期地首次將衛星互聯網明確寫入“新基建”范疇,與5G、物聯網、工業互聯網共同列入信息基礎設施中的網絡基礎設施,讓業內士氣大振。
衛星互聯網將利用大量衛星組成通信網絡,發揮衛星通信覆蓋面廣、容量大、不受地域影響等優勢,為邊遠、分散地區以及空中、海上用戶提供互聯網服務,是國家民用空間基礎設施的核心內容。
在國內,造星新勢力們在通訊、導航增強和遙感三大賽道發力。
“SpaceX計劃發射成千上萬顆衛星來實現全球萬物互聯,我認為中國也必須得有人做這樣的事情。”九天微星創始人、CEO謝濤告訴《財經》記者。
謝濤曾參與嫦娥一號等國家項目,并在體制內從事過航天技術應用的轉化。馬航MH370失聯事件對謝濤的觸動很深,他發現各國緊急調集高軌衛星參與搜救,但結果很不理想。“如果有低軌通信衛星,就能很好補足這一缺憾,在應急救災過程中,穩定的通信信號意味著生的希望。”
2015年6月,謝濤成立九天微星,主營整星研制及在軌交付服務、衛星星座組網及通信服務等,成為最早的造星新勢力之一。2018年,九天微星發射8顆衛星并全部成功運行,次年實現營收約1億元。
相較于傳統的地面通信網,將基站大量部署在太空中并交織形成“衛星互聯網”,可以實現通信覆蓋面廣、容量大、不受地域影響等優勢,解決偏遠、分散、通信設施薄弱的地區以及空中、海上用戶的通訊和上網問題,并能夠在災害應急條件下提供可靠穩定的通訊保障。國際電信聯盟(ITU)最新報告顯示,目前全球49%的人仍未連入互聯網。
4月20日,衛星互聯網被國家發改委列入“新基建”。在政策催化下,九天微星于5月14日完成2.7億元B輪融資,由航空工業中航資本旗下基金中航產投和北京國富資本聯合領投。
謝濤介紹,今年九天微星的目標是依托國家需求做好衛星互聯網的研制,并以此為基礎建成平臺及載荷的智能制造產線,具備年均100顆衛星的產能,能夠為政府和企業客戶快速交付50-500公斤級的衛星。
衛星互聯網的另一大優勢,是通過低軌衛星解決全球網絡延遲的難題,并將定位精度從10米-15米下降到厘米級別,以實現導航增強的功能,最終讓自動駕駛變為現實。
在SpaceX星鏈(Starlink)星座中,衛星軌道面高度僅為傳統同步軌道3.6萬公里的1/30到1/100,理論上單向傳輸僅1.15毫秒延遲,而傳統同步軌道衛星理論上需要120毫秒左右延遲,無法滿足自動駕駛對復雜路況的及時反饋,CleanTechnica認為星鏈衛星互聯網星座未來將成為特斯拉汽車的網絡基礎設施。
根據2月24日國家發改委等11部委聯合印發的《智能汽車創新發展戰略》,2025年中國將實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境的市場應用,高精度時空基準服務網絡實現全覆蓋。衛星互聯網作為潛力巨大的技術路線,已吸引吉利汽車、未來導航等民企入局。
3月3日,吉利高調宣布旗下的衛星智能中心項目在浙江臺州開工,稱將在今年內發射兩顆自制低軌衛星,“吉利造衛星”一時間成為業內熱詞。
2018年11月,吉利成立航天科技公司時空道宇,正式涉足商業衛星領域,覆蓋從研發、制造到應用的全產業鏈,在自動駕駛、未來出行等領域開拓商業場景。5月31日,時空道宇庫爾勒地球站建成。

2017年10月24日,九天微星創始人、首席執行官謝濤(左二)與衛星研發團隊探討衛星技術問題。圖/ 新華
此外,商業衛星傳統陣地——遙感和科研,近些年也涌現出不少造星新勢力,與謀求產學研轉型的科研院所一道,形成該賽道的龍頭陣營。
天儀研究院成立于2016年1月,專注于研制面向科研市場的微小衛星與載荷,為科學家、科研院所提供短周期、低成本、一站式的空間科學實驗和技術驗證服務。2016年11月“瀟湘一號”發射升空,成為中國首顆商業化科學實驗衛星。2018年7月天儀研究院獲得了1.5億元B輪融資。
“國家隊更多承擔了重要的國家研發任務,我們更多承擔的是小快靈的科研服務,是國家隊的補充。”天儀研究院創始人、CEO楊峰告訴《財經》記者,天儀選擇從科研這個細分小市場出發,避開需要大量燒錢的通信和遙感領域的激烈競爭,先把腳跟站住。
目前,天儀研究院依托科研這一小市場發射了18顆衛星,楊峰表示,天儀將在此基礎上完善自己的供應鏈體系,再逐步入局衛星互聯網領域。
而借由B站視頻衛星走入大眾視野的衛星研發商長光衛星,已在國內的商業遙感衛星領域位居頭部。一位長光衛星的人士告訴《財經》記者,依托中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的技術轉化,長光衛星已形成成熟的企業定制模式,根據客戶需求一事一議并立項開發。
據B站向《財經》記者介紹,視頻衛星具有三維立體成像功能,可實現高精度對地遙感觀測,將用于B站科普視頻的拍攝。此外,衛星入軌后將與此前發射的16顆“吉林一號”衛星組網,提升星座的多維度遙感信息獲取能力,在應急安全、防災減災、城市建設等領域發揮作用。
“對于國內的整星制造領域,各個賽道的瓜分已經基本結束,民營企業第一梯隊已經產生。”天風證券研究所軍工高級分析師李魯靖告訴《財經》記者,因為投資量大,技術積累要求高,并且依賴衛星軌位和頻道資源等渠道資源,對于民營企業而言,目前的機會主要集中在配套端。
李魯靖預計,未來中國將誕生1家-2家世界級衛星互聯網企業,對標美國SpaceX及其星鏈計劃,八年入軌1.1萬顆衛星。到2028年,預計中國衛星互聯網總收入可達3993.84億元人民幣,2021年將有可能出現22.5億美元的衛星制造市場,衛星互聯網應用與地面設備在2028年可以達到500億美元量級。
燒錢,是每一位入局者必須直面的難題。
“創業早期風險很大,試錯成本非常高,好不容易融到一筆天使輪,發一顆試驗衛星就把這些錢全花掉了。”謝濤說,當時為了能回收一些成本,九天微星在研發過程中想盡辦法增加可以商業化的項目。
以低軌通信衛星為例,復雜的太空環境對設備的性能提出嚴苛要求,這些都會體現在研制成本中。謝濤介紹,衛星相對地面基站需要覆蓋更大區域和更多用戶,而依靠太陽能供電的衛星平臺功率受限,難以達到地面基站那樣的供電條件。此外,衛星公轉過程中的溫度變化、太陽風引發的空間電磁擾動,都考驗著衛星公司的技術水平和資金能力。
技術和商業模式領先全球的SpaceX,單星造價也達到1000萬元人民幣量級。美國的Starlink和Oneweb兩大星座今年計劃入軌1800顆互聯網衛星,對應制造和發射服務費用超過30億美元。衛星組網同樣不菲,SpaceX首席運營官Gwynne Shotwell兩年前就表示,Starlink組網需要花費約100億美元,甚至更多。
目前國內低軌小衛星的制造成本普遍超過3000萬元人民幣。“相比過去以億為單位討論價格,成本已經下降了很多,但通過量產來實現成本控制,目前國內還沒人能做到。”楊峰說。
“最大的薄弱環節在供應鏈。”楊峰介紹,中國的航天供應鏈面向國家任務,這種依托小批量定制任務打造的供應鏈體系,無法應對量產低成本衛星的需求。而美國的航天供應鏈很早就針對量產低成本衛星進行布局,顯著降低了美國企業的造星成本。
供應鏈的模塊化,將成為未來商業衛星產業下探成本的發力點。
李魯靖介紹,隨著衛星量產化需求提升,供應鏈將拆解為若干模塊,對應不同供應商,如數據處理模塊、雷達陣列模塊、全球定位模塊、遙感模塊等,成為貨架上的現成商品,供整星企業依據不同訂單需求選擇和組裝。“類似于手機制造的模塊化模式,使專用設備減少、通用設備增多,自然而然提升了生產效率,成本可向SpaceX趨近。”
新技術、新材料、新工藝也有望大幅削減成本。謝濤介紹,與美國頭部企業相比,中國同行從技術性能上看,差距并不特別大,但在新技術應用方面,差距非常顯著。
如推進系統,SpaceX采用氪推進可節省很多成本;又如能源系統,現在采用的三結砷化鎵太陽能電池比較昂貴,SpaceX開始使用薄膜太陽能,能降低很多成本;再如衛星形狀,SpaceX的Starlink衛星采用扁平的“刀片”狀設計,僅一張桌子大小,高度標準化模塊化,可以像桶裝薯片一樣摞起來一次發射60顆,上天之后再伸展打開,大幅降低衛星制造和發射成本。
衛星互聯網納入“新基建”后,政策紅利牽動越來越多的投資人關注商業衛星領域。
“國內商業衛星和商業火箭的第一波投資人已經到收果子的階段了。”藍天翼介紹,如此長的投資回報周期考驗定力,目前最早入局的公司多為四五年前,而現在入局的回報周期會比之前的短。
李魯靖強調,由于資本壁壘過高,在各賽道基本都有龍頭企業盤踞,后來者往往難以進入,投資人一定要注意自己的退出期限。“商業衛星是一個5+2行業,5年投資期、2年退出去,在目前的競爭格局下,具備技術優勢的衛星配套企業、應用端市場深厚的總裝企業將更有發展潛力。”
從默默無聞的小眾領域,到一躍列入發改委“新基建”名錄,衛星互聯網的“火線擢升”耐人尋味。
由于美國地廣人稀,如果整體做5G部署,總資金需求量大概在1500億美元。但如果做Starlink衛星互聯網,1.2萬顆衛星全球組網以后,總資金消耗只有100億美元左右。
美國已在密集發射商用衛星,兩家領先企業今年計劃入軌1800顆互聯網衛星,對應制造和發射服務費用在30億美元以上,2021年開始正式商用運營。其中Starlink年內將進行24次發射,預計完成1440顆衛星入軌;Oneweb每季度將發射90顆衛星,2020年預計入軌360顆。到2028年Starlink全部組網完成,預計年收入600億美元。
預計今年底,Starlink將覆蓋加拿大和美國北部地區,并有望在2021年為世界大部分地區提供互聯網服務。衛星天然具備全球服務能力,一旦組網完成,能夠覆蓋全球70億人,這將是Starlink巨大的優勢。
“衛星互聯網具有國家戰略層面的現實意義。”李魯靖介紹,Starlink、Oneweb等美國低軌通信衛星星座快速發展,給全球同行帶來很大的競爭壓力,中國下決心將該領域列入“新基建”,完善了國內商業衛星產業的頂層設計、有利于該產業吸引投資與技術升級。李魯靖預計,“新基建”政策紅利有望帶來500億元左右投資。
謝濤介紹,衛星互聯網納入新基建,相當于建設覆蓋全球的天基網絡,目前政府采購(toG)仍然占據著商業通信衛星行業的較大份額,特別是“新基建”前三年的比重會大一些。隨著衛星成本下降和商業模式成熟,未來三五年,toB和toC兩個市場逐漸會平衡發展。
對于一個長周期投資回報的新技術行業,自我造血難,往往依賴政府補貼。但李魯靖認為,衛星互聯網產業的下游需求客觀存在,目前在沒有補貼的情況下,商業衛星公司都營收勢頭良好。“衛星互聯網沒有挑戰舊的市場需求,而是開辟了一個全新的市場需求。”