下游應(yīng)用：衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的藍(lán)海與暗礁

文|蚩夢(mèng) 36 氪浙江

2015 年，馬斯克提出一個(gè)震撼世界的設(shè)想——星鏈（Starlink）計(jì)劃。太空探索技術(shù)公司（SpaceX）計(jì)劃將約1.2 萬顆通信衛(wèi)星發(fā)射到軌道，其中1584 顆將部署在地球上空550km 處的近地軌道，并從2020 年開始工作。

2020 年，同樣是我國(guó)的商業(yè)航天“元年”。這一年，國(guó)家發(fā)改委首度明確，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建范疇，提升國(guó)內(nèi)商業(yè)航天領(lǐng)域的投資熱情；同年，我國(guó)提交12992 顆低軌衛(wèi)星的星座計(jì)劃。

2021 年，中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)正式成立，專門負(fù)責(zé)統(tǒng)籌中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)，加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化進(jìn)程。

2023 年，這場(chǎng)拉鋸戰(zhàn)愈演愈烈：7 月9 日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，為后續(xù)1～2 年內(nèi)的衛(wèi)星星座大批量發(fā)射奠定了基礎(chǔ)；7 月22 日，杭州上空出現(xiàn)“不明飛行物”，后據(jù)媒體報(bào)道，這是馬斯克的SpaceX公司成功發(fā)射的22 顆星鏈衛(wèi)星。

前有星鏈先行，后有星網(wǎng)奮起直追。全球范圍內(nèi)，資本和企業(yè)正源源不斷地涌入衛(wèi)星賽道，成為商業(yè)航天領(lǐng)域的新生勢(shì)力。把目光放到發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮南掠伟鍓K，我國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀幾何？企業(yè)如何厘清商業(yè)模式、跨過盈利難關(guān)？產(chǎn)業(yè)藍(lán)海之下，還有哪些暗流正在涌動(dòng)？

一、低軌資源有限，“占坑”刻不容緩

盡管高低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)各有優(yōu)劣，但出于性價(jià)比的考量，低地球軌道（LEO）成為眼下商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的“最佳坑位”，炙手可熱。

低地球軌道距離地球表面2000km 以下，絕大多數(shù)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星、測(cè)地衛(wèi)星、空間站以及低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng)都采用近地球軌道。這一區(qū)域不僅具有較高的信號(hào)質(zhì)量、較低的發(fā)射成本和較少的軌道維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，而且半徑較小、航天器運(yùn)動(dòng)速度更快，圍繞地球一周所需要的時(shí)間也相對(duì)較短。由于低軌資源有限，因此近年來各個(gè)國(guó)家和商業(yè)航天企業(yè)都把低軌區(qū)域視為首選目的地，爭(zhēng)相投放衛(wèi)星。

資料顯示，目前我國(guó)在軌衛(wèi)星總數(shù)約600 顆，而美國(guó)僅星鏈就擁有大于4000 顆的在軌衛(wèi)星，國(guó)內(nèi)外差距明顯。低軌資源成“香餑餑”，實(shí)屬意料之中。

一場(chǎng)關(guān)于低地球軌道的爭(zhēng)奪戰(zhàn)全面打響。在“搶坑位”的緊張氣氛下，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星企業(yè)也在2023 年開始發(fā)力。

6 月，由長(zhǎng)光衛(wèi)星研制的吉林一號(hào)高分06A系列衛(wèi)星、吉林一號(hào)高分03D19-26 星、吉林一號(hào)平臺(tái)02A01-02 星、霍爾果斯一號(hào)、哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)等41 顆衛(wèi)星，搭載長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭發(fā)射升空；7 月，四象科技成功發(fā)射A 組多源遙感衛(wèi)星星座,其中包括AS-01 礦大南湖號(hào)SAR 遙感衛(wèi)星、AS-02 虹口復(fù)興號(hào)光學(xué)遙感衛(wèi)星、AS-03 中電農(nóng)創(chuàng)號(hào)熱紅外遙感衛(wèi)星等。

中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司發(fā)布的《中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書（2022 年）》數(shù)據(jù)顯示，近年來我國(guó)商業(yè)衛(wèi)星研制領(lǐng)域迅猛發(fā)展，衛(wèi)星數(shù)量大幅增長(zhǎng)。僅2022 年，國(guó)有企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、科研院所和高校等近20 家機(jī)構(gòu)就研制發(fā)射了百余顆商業(yè)衛(wèi)星。

可以預(yù)見的是，隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展和低軌布局的完善，下游應(yīng)用場(chǎng)景也將愈發(fā)豐富。

二、“天空地一體化”成主流，數(shù)據(jù)落地是關(guān)鍵

在人工智能的時(shí)代浪潮下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心環(huán)節(jié)之一。商業(yè)航天的發(fā)展過程中，“天空地一體化”的衛(wèi)星綜合應(yīng)用解決方案逐漸成為行業(yè)衛(wèi)星應(yīng)用的主流模式。其中，數(shù)據(jù)落地尤為重要，數(shù)據(jù)的數(shù)量、質(zhì)量直接關(guān)系到模型算法的樣本訓(xùn)練，從而影響各行業(yè)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下的問題解決效率。

商業(yè)火箭公司將衛(wèi)星企業(yè)的衛(wèi)星搭載在火箭上，進(jìn)入預(yù)定軌道，隨后，每一顆衛(wèi)星將迎來漫長(zhǎng)的在軌服務(wù)周期。需要厘清的是，從性質(zhì)上而言，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是由航天企業(yè)主導(dǎo)、以盈利為目的的商業(yè)項(xiàng)目，因此，市場(chǎng)與用戶便是判斷衛(wèi)星企業(yè)成敗的重要指標(biāo)。

中信證券研報(bào)指出，衛(wèi)星制造業(yè)僅約占衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的7%，其中的衛(wèi)星服務(wù)業(yè)和地面設(shè)備制造業(yè)主要面向通信、遙感、導(dǎo)航等多類終端應(yīng)用，體量巨大，約占衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的91%。

目前，我國(guó)已形成以衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星遙感為主的衛(wèi)星應(yīng)用體系，覆蓋了國(guó)土調(diào)查、應(yīng)急管理、海洋、氣象等諸多領(lǐng)域：在遠(yuǎn)程醫(yī)療、應(yīng)急救災(zāi)場(chǎng)景下，衛(wèi)星對(duì)通信渠道的助力早已不可或缺；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧城市、自動(dòng)駕駛等新興應(yīng)用場(chǎng)景中，衛(wèi)星能夠?yàn)閷?dǎo)航的精準(zhǔn)度保駕護(hù)航；而在基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然資源管理等方面，衛(wèi)星則能夠提供全時(shí)空實(shí)時(shí)感知、全周期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和全要素實(shí)時(shí)評(píng)估的遙感功能。

成立于2001 年的中科宇圖，就以時(shí)空大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以BIGMAP 大數(shù)據(jù)平臺(tái)為支撐，推動(dòng)基于“3S+AI+Data”相融合的技術(shù)體系深層次研究與應(yīng)用。圍繞生態(tài)環(huán)境進(jìn)行業(yè)務(wù)布局，利用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)污染源的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，推進(jìn)“精準(zhǔn)治霾”管家式服務(wù)模式。

“不僅要通過遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)，還要進(jìn)行專家會(huì)商研判及精細(xì)化監(jiān)管。目前，北京市朝陽區(qū)亞運(yùn)村的空氣質(zhì)量有了明顯改善。”中科宇圖副總裁童元指出，遙感技術(shù)在很大程度上為政府部門的精準(zhǔn)式管理提供了助力。

近期完成Pre-B 輪融資的航天馭星，于2016年成立并服務(wù)了第一顆衛(wèi)星，迄今已經(jīng)服務(wù)超過200 顆星/箭。航天馭星CEO 趙磊不久前表示，航天馭星的商業(yè)模式閉環(huán)基本完成，現(xiàn)處于快速發(fā)展的階段。目前，公司已經(jīng)能夠提供包括衛(wèi)星及火箭測(cè)運(yùn)控、遙感衛(wèi)星定標(biāo)、航天器碰撞預(yù)警等在內(nèi)的覆蓋航天器全生命周期的全域服務(wù)。

那么，哪個(gè)應(yīng)用方向上蘊(yùn)藏著更大的藍(lán)海？方位角數(shù)據(jù)聯(lián)合創(chuàng)始人李治認(rèn)為是自動(dòng)駕駛。“在隧道內(nèi)、地下停車場(chǎng)、橋梁下、城市峽谷等無衛(wèi)星定位信號(hào)或衛(wèi)星定位信號(hào)差的場(chǎng)景，結(jié)合室內(nèi)定位導(dǎo)航衛(wèi)星就能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外一體化無縫銜接的全域厘米級(jí)定位，滿足全自動(dòng)駕駛的絕對(duì)定位需求”。

目前來看，在“通導(dǎo)遙”三條衛(wèi)星主線里，遙感賽道已經(jīng)跑出了發(fā)育成熟的企業(yè)，商業(yè)模式也走得更為順暢。通信、導(dǎo)航的商業(yè)應(yīng)用探索還需時(shí)間沉淀。

三、藍(lán)海之下，暗礁遍布

積極的產(chǎn)業(yè)愿景之下，于身處其中的企業(yè)而言，仍面臨不少亟待解決的困境。

一是衛(wèi)星制造端，成本相對(duì)高昂，導(dǎo)致與之匹配的衛(wèi)星業(yè)務(wù)價(jià)格短期內(nèi)無法下降。以低軌通信衛(wèi)星為例，據(jù)浙商證券研報(bào)調(diào)研數(shù)據(jù)，目前我國(guó)低軌通信衛(wèi)星的平均造價(jià)約在3000 萬元。如何實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星低成本量產(chǎn)，是未來衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)攻堅(jiān)克難的關(guān)鍵所在。

“衛(wèi)星制造中，成本最貴的分系統(tǒng)就屬能源分系統(tǒng)。太陽能帆板的傳統(tǒng)價(jià)格將近100 萬元/m2，非常貴；航天用電池也非常貴。當(dāng)某種衛(wèi)星需要更多電力時(shí)，所需要的帆板也會(huì)更大。”復(fù)旦大學(xué)光電研究院教授、衛(wèi)星專家陳宏宇博士表示，希望未來能夠有更低成本的創(chuàng)新產(chǎn)品出現(xiàn)。

地衛(wèi)二公司CEO 溫卓明則認(rèn)為，目前的高成本困境，是因?yàn)閲?guó)內(nèi)的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)整體尚處于起步階段。“當(dāng)訂單多到一定程度之后，成本就能下來。”

據(jù)摩根士丹利估算，星鏈的單顆衛(wèi)星制造成本約為100 萬美元；而SpaceX 公司則表示，每顆星鏈衛(wèi)星的成本已經(jīng)低于50 萬美元。由于市場(chǎng)上并沒有關(guān)于星鏈成本的詳細(xì)公開數(shù)據(jù)，其是否已經(jīng)將成本壓到極致，我們還未可知。

二是制造成本高昂導(dǎo)致衛(wèi)星制造商、企業(yè)與企業(yè)客戶之間存在難以調(diào)和的矛盾。“我們沒辦法降低價(jià)格，對(duì)方無法接受價(jià)格，僵持不下。”一位業(yè)內(nèi)人士透露道。于是，有衛(wèi)星企業(yè)將目光從國(guó)內(nèi)延伸至海外市場(chǎng)。例如來自杭州的AI 衛(wèi)星企業(yè)地衛(wèi)二，通過選擇在國(guó)內(nèi)布局遙感數(shù)據(jù)、衛(wèi)星設(shè)備研發(fā)和制造的業(yè)務(wù)，同時(shí)將AI 算法和數(shù)據(jù)服務(wù)售往與中國(guó)關(guān)系良好的“一帶一路”地區(qū)。2023 年4 月，地衛(wèi)二與尼日利亞、盧旺達(dá)、埃及等多個(gè)非洲國(guó)家簽署星上AI 合作協(xié)議，協(xié)助非洲國(guó)家開發(fā)AI 遙感的算法模型，并通過OTA 技術(shù)持續(xù)上注到地衛(wèi)二8月發(fā)射的WJ-1A 智能衛(wèi)星StarDocker 平臺(tái)。

針對(duì)企業(yè)用戶難以為服務(wù)價(jià)格買單的問題，陳宏宇教授則提出，應(yīng)該放開市場(chǎng)。“讓更多商業(yè)公司加入競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)伍。用戶需求會(huì)倒逼技術(shù)發(fā)展，市場(chǎng)也會(huì)隨之出現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，催生出新的盈利模式。目前的技術(shù)程度不足以支撐眼下的市場(chǎng)化需求。”四象科技聯(lián)合創(chuàng)始人劉雨婷也表示，市場(chǎng)化運(yùn)作才能推進(jìn)降本的速度。

三是衛(wèi)星數(shù)量及衛(wèi)星智能化水平仍需提升。例如星上的數(shù)據(jù)處理、信號(hào)的靈敏程度和穩(wěn)定程度、能否實(shí)現(xiàn)在軌運(yùn)算等，都將影響衛(wèi)星應(yīng)用的程度和范圍。

中科宇圖副總裁童元認(rèn)為，目前衛(wèi)星數(shù)量、質(zhì)量均未達(dá)到理想水平，“到了真正需要用數(shù)據(jù)的時(shí)候，就會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)太少”；選擇衛(wèi)星智能化道路的地衛(wèi)二也早早看到這一點(diǎn)，研發(fā)出“弦”Edge AI平臺(tái)，不僅體積更小，且搭載的智能模塊具備大容量存儲(chǔ)單元和大算力處理單元，為實(shí)現(xiàn)星上高速算力提供了產(chǎn)品支撐。

2023 年6 月，長(zhǎng)光衛(wèi)星聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院成功開展星地激光通信試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首次面向業(yè)務(wù)化應(yīng)用開展的超高速（10Gbit/s）星地激光通信試驗(yàn)，單次通信時(shí)長(zhǎng)達(dá)100s 以上。在確保光學(xué)載荷清晰成像的同時(shí)，高標(biāo)準(zhǔn)滿足高指向精度及穩(wěn)定度的要求。結(jié)果顯示，試驗(yàn)順利下傳的光學(xué)載荷圖像數(shù)據(jù)經(jīng)解析后質(zhì)量良好，能夠高標(biāo)準(zhǔn)滿足業(yè)務(wù)化應(yīng)用需求。

需要注意的是，隨著低軌道空間涌入更多衛(wèi)星，空間將會(huì)越來越擁擠，如何組網(wǎng)、管控和調(diào)度，也是低軌衛(wèi)星建設(shè)中所面臨的重要難題。

打鐵還須自身硬。與國(guó)外存在差距是事實(shí)，技術(shù)創(chuàng)新加速也是事實(shí)。眼下，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星企業(yè)正處在產(chǎn)業(yè)藍(lán)海的上層水域，大口呼吸著需求端帶來的新鮮空氣。下一步，如何進(jìn)行創(chuàng)新性的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)，在完成盈利目標(biāo)的同時(shí)形成企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，讓用戶端認(rèn)為“好用，且用得起”，衛(wèi)星企業(yè)們還需轉(zhuǎn)變商業(yè)思維，從“項(xiàng)目型”轉(zhuǎn)向“產(chǎn)品型”，通過提高數(shù)據(jù)利用率以降低服務(wù)成本，為市場(chǎng)帶來更具性價(jià)比的產(chǎn)品。