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中国民营卫星的小时代

晰数塔互联网快讯
2020-08-16 20:48

进入2020年，乘着新基建概念的东风，卫星互联网突然成了当红炸子鸡。

过去，人们看卫星发射如看绚丽的烟花：壮观，震撼，但大多时候与普通人无关。而今，世道变了，这个自带“科幻”光环的行业，已驶入民营化快车道，不仅每天都在创造历史，还将很快深刻改变每个人的生活。

本文来自微信公众号：放大灯（ID：guokr233），作者：孙汝亮，编辑：李拓，策划：放大灯团队，头图来自：放大灯

民营航天的分水岭

“卫星互联网”，即通过卫星为全球提供互联网接入服务。它不是生造的噱头，一直以来，通信功能就与导航、遥感并称传统卫星的三大功能（业内简称“通导遥”）。

人们建设卫星互联网的尝试，始于20世纪90年代。彼时，包括美国铱星（Iridium）、全球星（Globalstar）、轨道通信（Orbcomm）以及比尔·盖茨所投资的Teledesic在内的多家公司，都曾试图发射低轨卫星（或称“近地轨道卫星”，轨道高度160km~2000km）[1]，建立一个天基网络、销售独立的卫星电话或上网终端，与地面电信运营商竞争用户。

但在几十年前，有些硬伤无法解决。如单星价格高，需要卫星数量又太多，导致没有公司能承受成本；早期星座通信掉话率达到15%，体验极差。[2]

直到近些年，随着技术的成熟和成本的下降，卫星互联网才得以进入快速发展期。这表现在：以高频段、多波束和频率复用为技术特征的高通量卫星技术日渐成熟，卫星通信速率提升了百倍以上，服务成本下降到原来成本的百分之一。

这也成了卫星互联网受到政策和资本关注的主要原因。2020年1月16日，银河航天发射中国首颗通信能力达16Gbps的低轨宽带通信卫星，这是我国通信能力最强的低轨宽带通信卫星。

银河航天发射中国首颗通信能力达16Gbps的低轨宽带通信卫星。图丨银河航天

不久后的2020年4月20日，中国官方正式把卫星互联网纳入新基建范畴。

新型基础设施主要包括3个方面内容，其中之一是信息基础设施，主要是指基于新一代信息技术演化生成的基础设施，比如以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施。[3]

事实上，在卫星互联网被纳入新基建前，全球资本对于民营卫星行业就已经蠢蠢欲动。除了SpaceX外，三星、谷歌、亚马逊等多家公司都在布局近地轨道网络，中国的航天科技和航天科工两大央企也提出“鸿雁星座”和“虹云工程”计划，并均于2018年发射首颗验证卫星，民营方面银河航天也曾提出“银河系”AI星座计划。

甚至就连吉利汽车都在今年3月突然宣布成立卫星公司，欲于年内发射两颗自制低轨卫星，用于吉利汽车的自动驾驶和智慧出行业务。

到底还是因为庞大市场的诱惑。未来宇航研究院近期的一份研究表明，未来5年内，在中国，以航空和航海为主要市场的卫星互联网总规模大至150亿美元，带动上下游产业市场规模可达500亿~800亿美元。[4]

如今，卫星互联网有了“新基建”加持，行业天花板将大大提高，中国民营卫星产业也打开了更多可能。

在九天微星CEO谢涛看来，卫星互联网纳入新基建将是民营卫星行业的分水岭，甚至是民营航天行业的“最大变量”。原因不难理解：卫星互联网是市场最明确，发射计划最明确、国家明确支持、客户最明确、场景应用最清晰、以后的市场规模最大的业务。

不过，卫星互联网也是典型的资本密集型行业，全球太空经济基础建设初期，需要大量的资本投入，才能实现跨越式发展。

“因为新基建，目前有不少资本更看好这个行业。”银河航天创始人董事长兼CEO徐鸣向放大灯团队表示，这需要资本有前瞻性，更需要资本有足够的耐心，做好在该领域长期深耕的准备。

一人一颗星

全球有多需要卫星互联网？

互联网世界统计（IWS）数据显示，全球仍然有近30亿人无法联网。即使4G网络相对普及，5G网络建设速度领先全球的中国，依然有不少区域无法实现移动网络覆盖。此外，在地质灾害频发的地区，应急救灾通信等网络需求也长期存在。

尽管目前卫星互联网的应用场景已涉及视频直播、云服务、车联网、船舶、航空等领域，但即便是在该领域摸爬滚打多年的从业者，也很难说清楚未来还可能出现哪些新型应用。

“其实我们现在很难证明，卫星互联网未来到底都有哪些应用。”天仪研究院CEO杨峰坦陈，“就像在2000年时，很多人去谈移动互联网应用，现在看来都是假的一样，在现阶段，去过于细致地谈论卫星互联网的应用，也是不合适的。”

在杨峰看来，如今的民营卫星正在经历卫星的摩尔定律的阶段。就像从计算机到手机的变革一样，卫星制造商们正在努力把卫星做的更小、更便宜，也更强大。

“像《三体》之类的科幻小说一样，可能一个人坐飞船去星球旅行，然后飞船背后就带着几个小卫星，通过卫星来完成位置导航、探测以及和母星通讯。”九天微星CEO谢涛对放大灯团队畅想他未来的愿景时，希望未来每个人都可以拥有一颗自己的卫星，就像如今每个人都有一辆车一样。

如果这种畅想能成真，似乎资本对于民营卫星市场再狂热也不过分。然而，这几年来，资本市场经历了太多美好的“畅想”，早已进入了冷静期。

相比PPT里的故事，资本更冷静更务实，更关心企业到底能做什么。

像造车一样造星

卫星互联网要求更多卫星联网，形成“星座”。

大型的人造星座如StarLink的星座设计规模为4.2万颗小卫星，中国的银河航天的星座规模为＞1000颗，九天微星曾经也规划了800颗规模的卫星星座。

在国内，卫星的产能瓶颈已是迫在眉睫。这与国内卫星制造业的形态有关。长期以来，全世界卫星都是手工制造，严格遵循“设计→装配→集成→测试”的流程，一年不过几颗，更精密的甚至要多年才能完成。“精密的高科技艺术品”的形象深入人心。但现在，美国卫星生产的效率，足以改变我们对卫星的刻板印象。

在美国，民营卫星早已实现“工业化造星”。该概念由OneWeb首倡，如今，卫星完全可以像成熟的汽车产业一样，用自动化设备，通过模块化流水化地造星。OneWeb的卫星工厂的产能达到每周16颗左右。中国航天科技集团也在天津投资AIT厂房，实现为“鸿雁星座”工业化制造卫星。

“工业化造星”也是中国民营卫星制造商的愿景。天仪研究院与九天微星均向放大灯表示，像美国那样，以工业化模式批量生产卫星的模式，将是国内卫星制造商的发展方向。

但知易行难。在中国，目前造星速度最快的是天仪研究院，可以达到年产百颗卫星。“低成本和批量化生产，势必成为民营卫星企业要面对的核心难点，而能最终突破这些难点的企业必定是少数。”天仪研究院CTO任维佳指出。

事实上，在今年5月14日拿到2.7亿元B轮融资后，九天微星自己的卫星工厂也已在唐山开建，预计今年年底建成。

九天微星卫星工厂效果图。图丨九天微星

谢涛告诉放大灯团队，该工厂未来可实现年产几百颗卫星的批量化生产，就像如今生产数码产品的流水线那样：一次性开模开口，然后通过机械臂等工业化生产手段批量化组装，最后只要通过出厂检测即可输入市场。

像九天微星这样开建卫星工厂的还不止一家。公开资料显示，银河航天、国星宇航等多家公司均已在推进卫星工厂的建造计划。

民营卫星，谁的未来？

热血烧钱的卫星公司迟早要回归理性，在资本开始索要回报的时候，那条最古老的商业定律依旧有效：能在一个行业里真正生存下去的，永远是少数。

一方面，“新基建+卫星互联网“深刻影响了民营卫星产业的整体走向。

新基建是个大蛋糕，做得好的卫星公司见者有份。杨峰认为，在中国的星链计划中，民营卫星公司有望通过卫星制造商的身份分得杯羹。

持相同观点的还有谢涛，他告诉放大灯团队，民营卫星战场过去更多是在一种“规模偏小、大家各自玩”的状态。而如今，前有卫星互联网纳入新基建对于行业的促进和催熟，后有像吉利汽车这样巨头公司的布局，加上是资本和投资人的高度关注，“这些变量组合起来，势必会立刻把行业带入洗牌期”。

“行业里企业活得好坏，主要就是看未来3~5年的发展跟卫星互联网结合程度有多深。”卫星互联网需要大量通信卫星做基础。因此，无论此前布局了通信、导航和遥感哪个领域，民营卫星公司未来都不得不将重心倾向通信领域。

另一方面，卫星制造技术也在快速发展，这在软硬件方面都有体现。

有个行业共识是：民营卫星未来一定越来越小，越来越便宜，而且商业化发展一定是大趋势。

这背后既有技术原因——低轨小卫星是航天领域的新兴赛道，在这条赛道上，国家队和民营企业都刚刚起步，大家起点相对公平；也有成本原因——相比动辄几吨的大卫星，百公斤级小卫星乃至立方星的成本更低，通过小卫星切入，便于控制制作成本和快速试错。

“虽然大卫星资源更多，寿命更长，但是更多的小卫星才是未来发展的方向，而民营企业在成本、效率以及技术创新上的优势，恰好是顺应这种趋势的。”杨峰坦言。

此外，就如同从计算机到手机的变革一样，从技术上，低轨的小卫星乃至立方星也是卫星发展的未来。

九天微信谢涛总结了中国民营卫星未来的技术趋势：

生产批量化，用工业化的方式生产卫星；

单机芯片化，全面提升系统集成度；

硬件软件化，实现在轨功能升级；

整星智能化，实现星座自动化运行；

卫星和武器的融合。

“在卫星互联网成熟后，星座就会实现通导遥一体化，那时候就要看企业能不能做好准备，迎接通导一体化时代，从而得到爆发。”

但在爆发之前，一轮行业洗牌已然箭在弦上——谁能在这轮洗牌中活下来？

这取决于融钱与赚钱的能力。“现在号称能供应卫星的公司越来越多，但是真正具备实力，而且已经成功的其实很少。”杨峰认为，这个行业讲故事的时代过去了，“早期可以靠讲故事来融资，但如果两三年之后，还拿不出来相应的成果来回应之前的故事，那这家公司就会挂掉。”

国内已经成功发射卫星的公司，信息收集截至2020年8月14日。图表丨放大灯团队

杨峰预计，最终能够跑出来的民营火箭公司最多两家，能够跑出来的民营卫星公司，估计最多五六家，其它公司将面临向上下游转型的选择。”

不过，谢涛的观点更激进。他认为，巨头的进入，变现的压力，已令行业洗牌期已近在眼前。

大洗牌之下，那些专注做产业链某一环的、有一些独有技术的新入局者，将更有安全感。“后浪”们如果还执着于整星乃至一站式解决方案，且融资也没有超过1亿，基本没有机会。

因此，谢涛认为，卫星互联网的新商业机会，还要在产业链上下游找，“如果在卫星生态上做一些比较独特的技术和产品，可能几百万起步就可以做得很好。”

圈天运动中的大国博弈

一个客观现实是：如今有能力抢占近地卫星轨道实现“圈天”的，可能只有中美两国。

美国依然跑得最快，占据先发优势。不仅在航天技术方面领先世界，航天市场化历史也更长，开放程度、规则和立法的公平程度以及准入退出机制都比较健全。

所有竞赛选手中，美方主力是SpaceX，后者能有今天绝非偶然，在十余年的发展过程中，美国在民营航天领域的政策、资金和技术等支持也缺一不可。

SpaceX并非个例，整个美国民营商业航天产业的发展，都得益于美国政府在政策、人才、技术、资金、市场等方面给予的大力支持。自上任以来，特朗普已签署4份航天政策令，对民营商业航天监管改革多管齐下，要求多部门通力合作，实际推动简政放权。

与此同时，美国政府也对民营商业航天给予了大力的资金支持。白宫最新公布的预算案要求，美国国会在2021财年为NASA拨款252亿美元，其中包括支持民营商业低轨宽带通信卫星的发展。

此外，美国国防部高级研究计划局（DARPA）也在支持利用商业方法建造卫星星座，并发布“黑杰克”（Blackjack）项目，从商业公司处购买可在低轨应用的小型军事通信卫星。

美国空军已向“星链”计划（StarLink）资助2870万美元，将其市场拓展到军用领域，并在2019财年拨款2.15亿美元的专项军费，向民营商业航天公司购买高速军用互联网服务。

今年6月10日，美国联邦通信委员会（FCC）已经投票批准一项提案，将通过拍卖程序向缺少宽带服务的地区提供最多160亿美元资金，其中包括近600万没有宽带服务的农村家庭和企业。这项提案将允许近地轨道卫星系统参与拍卖，也是对SpaceX们的重大利好。

中国的优势是统一且需求强劲的大市场。

但中国民营航天开放时间较晚，与2002年成立的SpaceX相比，国内的民营航天公司大多成立于2015年后，晚了十余年；技术差距自不待言——在SpaceX和OneWeb面前，中国的民营卫星公司“除了不缺钱，什么都不如美国”。面对放大灯采访，很多从业者从不讳言自己目前“只是SpaceX的模仿者和追随者，商业模式也是模仿美国”。

虽然中国民营卫星的开放时间和技术都与美国有较大差距，但环视世界，真正有潜力追赶美国的，依然只有中国。因此，目前近地轨道8万～9万颗卫星的容量中，美国已经规划到要发5万颗卫星，留给中国的只能是剩下的3万到4万颗的空间。

此外，用于承载低轨卫星的近地轨道资源有限，随着越来越多的近地卫星上天，轨道和频谱是稀缺的空天资源，中美在该领域的争夺将越来越激烈。如果技术进展不够快，造出卫星不够多，发射不够快，则必然落败。

“我认为第二次太空竞赛，很可能就是中美在近地轨道布通讯星座为主的竞赛。”谢涛说。

一场圈天竞赛已经悄然开始了。

对于近地轨道资源，国际电信同盟目前采用“先到先得”的分配制度，提前申请就可长期使用，优先登记的卫星网络资料就有优先地位，后登记的要避免对具有优先地位的卫星产生干扰。如果两颗卫星距离很近，频率又有重叠，则有可能产生干扰。