中国版星链计划悄然提速,首批样机赶制中!业内人士:不学Starlink就是死

SpaceX 的星链计划( Starlink)像下饺子一样,以每次 60 颗、平均每月一次的速度往天上发卫星,马斯克自己也承诺将在今年下半年率先在北美推出 Starlink 宽带卫星互联网商用服务(www.mqjj.com.cn)。

这让卫星互联网一度在中国网民中也成为热词。但少为人知的是,中国版的通信卫星网络正在静悄悄地提速推进。

卫星互联网是基于卫星通信的互联网,通过发射一定数量的卫星形成规模组网,从而辐射全球,构建具备实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络,具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。

中国也需要在卫星互联网领域发力。根据环球网报道,中科院计算所南京创研院相关负责人曾表示,空天资源的争夺一直是大国角力的“战场”。而全球低轨宽带通信系统不仅是一个技术问题,还结合了政治、商业等一系列因

(来源:Techspot)

互联网卫星组网的特点决定了,只有卫星数量达到 800 颗左右,才可以在部分地区开启商业网络服务。而在那之前,整个系统很难获得收入,意味着这是一项投入高,后期慢慢产生收益的项目。而整个项目的投入在数百、上千亿级别。

此前,中国曾有多个分别由 “国家队” 航天企业和民营卫星公司提出的卫星网络计划。但组网所需的巨额投入意味着几乎没有任何一家具备独立的组网能力。而且,舍得投入只是这场卫星游戏的入场券,而大幅度降低成本才是能把游戏继续玩下去的必要条件。

因此,中国版Srarlink 走上了国家牵头、出资,多家央企和民企共同加入成为卫星组网供应商的新方向

与此相呼应的是,今年 4 月卫星互联网被纳入“新基建”,意味着该项目已经上升为国家战略性工程,在政策层面也增加了相关产业发展的确定性。

对民营卫星公司来说,卫星数量上千、投资总额数百上千亿的大工程,在资金和需求都明确的情况下对部分民营卫星企业开放,对行业的发展可谓是一大红利。如果进展顺利,就通信卫星项目本身,未来 3-4 年时间里每年发射的卫星数量将达到数百颗的级别。

但另一方面,尽管由国家牵头,但依然强调国内公司之间的市场化竞争。曾经光环笼罩的卫星运营商 OneWeb 一度申请破产,在今年 7 月初靠出售股权得以续命,与之相对比的是 Starlink 通过技术突破和对供应链的重塑,实现了卫星的低成本。在中国的语境下,卫星成本的降低则依赖技术上的自主突破,摆脱对传统供应链的依赖。

九天微星副总裁李源曾在接受媒体采访时表示:“以前我们更多的是在参考 OneWeb 的模式和设计思路,而现在,我们会更多地关注 Starlink 未来的发展可能性。”

这样的观点在业内并不少见,在学习 Starlink 这件事上,天仪研究院 CEO 杨峰在接受 DeepTech 采访时表示,“原来大家可能还没想明白这个事情,但现在必须学 Starlink,不然就是个死。”

从这个角度来看,卫星互联网项目的提速也像是民营卫星公司的一次大考,谁能真正像 Starlink 而非 OneWeb,通过技术突破实现成本降低,成为需要交出的关键答卷。

中国版 Starlink 提速

新的宽带卫星互联网是一个整体性的网络,此前数个央企、民企发布的卫星计划都将被合并其中。 国家牵头成为卫星网络的大甲方,企业则成为整个网络的供应商,提速的关键就在于合并。为此,一个在业内被称为 “国网” 的央企集团已经在上海成立。

一位航天领域投资人告诉 DeepTech,对于这个概念的讨论最早在 2018 年就已经出现,台下实质性的动作在 2019 年开始就陆续开展,从那时开始,整个项目变得越来越明确。

“新基建”将卫星产业纳入其中,被业内视为是官方颁发的一张牌照,消除了商业航天领域此前存在的一些政策层面风险,不少业内人士认为,这有助于一些国字号的基金入场。

在此之前,属于央企的 “国家队” 和民营卫星公司都提出了自己的卫星互联网星座计划。当卫星互联网被提到国家战略高度的时候,以国家之力统筹更为合适。

最初提出建设自己卫星互联网星座的央企有航天科技集团、航天科工和中国电科,对应的卫星网络分别是鸿雁工程、虹云工程、天地一体化信息网络。民营企业则有成立于 2018 年的银河航天提出了星座计划——银河 Galaxy。

截至目前,这几个星座进展快的也只有少数几颗试验卫星,远未到正式部署的阶段。从卫星制造能力、市场需求和资金实力上,这些独立的低轨卫星通信计划都不具备批量制造和部署的能力。

图 | 国内主要卫星通信部署计划(来源:赛迪顾问)

上述投资人向 DeepTech 表示,尽管三家央企都提出了自己的卫星互联网星座计划,但最开始这三个计划没有形成合力。

航天科工和中电科在卫星方面都有所欠缺,它们在卫星制造方面并没有掌握完整的产业链,只能借助外力制造卫星,“这就带来一个更长的链条,效率上就会有问题。”也就是说,它们批量造卫星之前,要补的功课还很多。

除了卫星制造本身,在发射环节上同样存在有违低成本的竞争。中电科自己没有火箭,不具备卫星发射能力。

这就造成了一个 “需要从这家买卫星,从那家买火箭” 的现状,时间和经济成本都更高。而且在现阶段的火箭发射市场,民营火箭公司尚未形成稳定的发射能力,中国电科如果想要发卫星,也只能从航天科技手里买火箭。

向竞争对手买火箭发射自己的卫星,可想而知这在价格上就很难有什么优势,而且大家都提出了自己的星座计划,所以在这方面,很难形成合力。

在他看来,3 家央企当中,航天科技集团在卫星和火箭两方面都完整的生产能力,但也不是完全没有问题,首先航天科技集团是个制造型企业,但通信卫星最终还需要考验企业的运营能力,这也是它所不擅长的。

国家队倚赖传统的供应商,在成本上本就不占优势,同时由于创新能力也不突出,这会造成卫星在技术、成本方面的问题。再考虑到时间因素,把宝押在一家身上,就不是一个好的选择。

图 | 卫星制造产业链(来源:赛迪顾问)

“从国家的角度考虑,我们现在是处在追赶的阶段,没有那么多时间让企业自己去尝试,我们就是要做,而且要一次就成功。”该投资人表示,只有加大力度,我们才有可能在几年内建设宽带卫星网络。

在新的业态里,国家成了通信卫星网络的大甲方,卫星公司则是项目的供应商,在一定的标准里进行竞标,包括技术方案的先进性、制造能力、以及卫星的价格成本等,多家卫星公司之间的竞争,能够避免一家独大的局面,同时相对市场化竞争的情况也有助于提升时间效率、降低成本。

目前,参与到这一项目当中的卫星制造企业有 9 家,而卫星发射环节的火箭公司也有两三家入围。未来,这一企业名单可能在经过更多的招标后有所变化。

如此一来,国家牵头的宽带卫星网络未来将对外形成竞争力,对内实现市场化的状态。

此外,SpaceX 的卫星工厂已经成型,单日能生产 2 颗卫星。而中国目前还远做不到这一步,单星生产的周期常常以月为单位。提升产能还需要很长时间,但多家公司同时开动,这对整个项目的产能是一个很好的提升。

该投资人表示,该卫星互联网项目从 2019 年开始,整合项目逐渐明确、细化,目前卫星和地面终端的招标已经完成,现阶段,卫星公司都在做第一批样机。若进展顺利,第一批组网的验证星会在年底前发射,明年有望开始正式的组网工作。

民营卫星入场

总数高达上千颗的卫星项目,对整个卫星产业来说都是一波巨浪。

事实上,中国卫星产业过去一直都处在一个定制化生产的阶段,批量化生产卫星至今仍是一个陌生的概念。虽然批量化生产本身就是降低单星成本的重要渠道,但在此之前,根本也没有任何一家公司有需求和资金实力能够直接批量下单。

根据 航天领域垂直公号“小火箭”的主持人邢强的统计, 2019 年全球共进行了 102 次火箭火箭发射,发射卫星数量为 406 颗,其中有 71 颗来自中国。新的互联网卫星项目上马后,正式组网阶段将贡献每年上百颗的卫星发射数。以 Starlink 为例,在 2019 年 5 月开始了密集的发射任务后,Starlink 在今年上半年就完成了 6 次共 360 颗卫星的部署,远超去年任何国家的卫星发射数量。

图 | 国外卫星星座计划(来源:赛迪顾问)

低轨通信卫星网络的成本巨大,且前期需要形成一定规模的组网才能正式激活轨道、提供通信服务。参照 Starlink 通信卫星的计划,SpaceX 计划在完成 700-800 颗卫星的部署之后,率先在北美地区开始通信卫星的运营,意味着在那之前,整个卫星网络都不会有什么运营收入。

与已经建好的北斗导航系统类似,通信卫星网络也是一个前期成本巨大,只有网络成型之后才能逐渐产生收益。该投资人表示,整个卫星网络在建设期的费用至少是几百亿。这种量级的投资,无论对民营企业,还是央企来说,都是难以承担的。

图 | 低轨卫星通信应用场景(来源:赛迪顾问)

对民营卫星公司来说,如果是自己组建卫星网络,抛开资金问题不谈,是否有足够的市场需求是一个首先要面对的问题。

而在国家牵头合力建网的情况下,市场需求问题已不再是卫星公司需要考虑的。

图 | Starlink 卫星网络效果图( 来源:SpaceX)

资金明确了、卫星制造需求明确了,民营卫星公司将迎来目前为止最大的卫星订单,同时也遇到了资金最雄厚的大甲方。庞大的卫星工厂建设工作就被提上了日程。

据 DeepTech 了解,民营卫星公司九天微星、银河航天都参与到了这一宽带卫星项目当中。

2019 年 7 月的一次采访当中,九天微星创始人谢涛告诉 DeepTech,公司当时的重心是在物联网卫星上,相对于宽带卫星星座,物联网卫星带宽更窄一些,整个星座的投资要少很多。

宽带卫星市场当然是个更大的蛋糕。全球通信行业的产值在数万亿美元的级别,只要卫星通信能在其中占到小部分,数量都非常可观。相比之下,遥感目前的产值可能就在几十亿美元。

但卫星互联网资金需求非常大,按谢涛自己的话说,建设宽带卫星网络,需要的融资规模在百亿以上。相比卫星互联网,卫星物联网不需要等到实时覆盖再启动商业运营,投资量级也会降低至少十倍以上。

如今这一说法已经有所改变。

今年 5 月,九天微星宣布了一笔 2.7 亿元的 B 轮融资,并提到这轮融资将在河北唐山和四川宜宾分别建设互联网卫星平台、载荷自动化产线,同时强化宽带通信系统研发能力,加速地面终端产品投产。

九天微星表示,卫星工厂一期产线预计 2020 年底左右建成,届时将具备年均 100 颗左右的生产能力,可为政府及企业客户快速交付 50~500 公斤级卫星。

虽然具备产能与进行实际的生产不能混为一谈,但在此阶段花费巨资建厂的决策,背后透露出需求端的剧变。毕竟在此之前,卫星市场上并没有哪家公司能在卫星产品上批量下单,哪怕是一单 10 颗。

图 | 九天微星卫星工厂规划图(来源:九天微星)

在融资完成后的一次媒体采访当中,谢涛表示,“现在国家主导‘卫星互联网’新基建,我们可以参与其中,这样的话就减少了投资的风险。九天微星会作为新基建的建设方,以及后面的终端和运营的参与方,这是一个更清晰的路径。”

谢涛表示,新基建未来肯定需要批量化发射卫星,所以第一要解决技术问题,然后要解决生产能力,这也是布局批量化卫星产线的原因。“我们认为,对于卫星互联网的产业发展,第一步是建设期,建设期可能有 3-4 年的时间,我们对建设期的定位是提供整星的交付,相当于是卫星的制造商。”

对于一个卫星数量上千颗的组网项目来说,按照谢涛所说的建设期为 3-4 年,意味着每年仅在这个卫星互联网项目上,中国的卫星制造和发射数量都在数百颗以上。相比之下,2019 年中国发射卫星的总数还远不到 100 颗。

谢涛认为,在星座建设期之后的 3-5 年将是终端市场兴起的阶段。这里的终端市场包括了地面的用户终端设备、车载、船舶或是飞机上的终端产品等。此外,卫星网络未来可能会在 “一带一路” 国家当中落地、运营,涉及到的相关产业都会在建设完成后逐步得到发展。

同时他表示,整个卫星互联网纳入新基建是商业航天发展的一个分水岭。从商业航天起步到现在的 5 年时间里,民营卫星公司还是在自己的逻辑里发展,更像是游击战;在纳入新基建之后,产业的发展会变得更有确定性,发展逻辑也变得更加清晰,所以卫星互联网就从游击战转为阵地战。

“不学 Starlink 就是死”

毫无疑问,上千颗的卫星数量对中国卫星行业将会带来巨大刺激。对进入到了国家队宽带卫星网络体系中的公司来说,这个确定性较强的项目将给其营收带来一定的保障。

但不管是中国的宽带卫星星座出现在国际市场上,还是国内卫星公司参与到卫星组网的建设当中,两者都是一个市场化的过程,就算是国家对卫星买单,依然是市场化的竞争。

图 | 60 颗 Starlink 卫星(来源:SpaceX)

天仪研究院 CEO 杨峰在接受 DeepTech 采访时表示,从大层面上来说,国家把民营公司拉进来,引入更多的竞争,就是希望在竞争的格局中出现更多优质的供应商。

他认为,包括国家队和部分民营企业过去提出的宽带卫星星座,更多的在学 OneWeb,而不是 Starlink。其中包括单个卫星的结构和整合网络的设计都是如此。

两者的区别在于,OneWeb 的卫星只是在传统通信卫星的基础上,进行一个小幅度的升级;而 SpaceX 则彻底颠覆了原有卫星的设计思路,在各种部件上采用自己的设计,同时在装箭方式上也和原来完全不同。

最终的结果就是 Starlink 卫星在成本表现上远好于 OneWeb,高集成度带来更低的发射成本,最终在各种性能表现上也优于 OneWeb。

在学习 Starlink 这件事上,杨峰表示,现在必须学习 Starlink,原来大家可能还没想明白这个事情,但现在大家必须学 Starlink,不然就是个死。

他认为,现在不管是巨型的宽带卫星星座,还是其他的星座,低成本、高可靠、先进技术是三个必备的要素,缺一不可。

在实现这三个要素之前,直接大规模部署星座的后果会非常惨。而卫星作为一个复杂的系统工程,实现技术突破是一个不断试错和迭代的过程。

如今天仪研究院已经成功发射了 18 颗卫星,目前是卫星发射数量最多的民营卫星公司。

他认为正确的路径是,先做小的、10 公斤级的立方星,进而将这种经验和能力向更大的、百公斤级卫星上转移,进行标准化和规模化的设计。

对于现阶段修建大型卫星工厂,杨峰也表达了自己的质疑和担忧。

“卫星工厂是一定要有的,批量制造卫星也是一定要有的。但在批量生产之前,如果连卫星本身都不是按照模块化思路进行设计和制造,也缺少大量的卫星在轨经验来做支撑的,请问你咋批量生产?”杨峰在采访中说。

他并不是怀疑卫星互联网项目本身的意义。只是卫星产业作为一个技术含量高的系统工程,这个行业有需要遵循的规律,这个问题并不能完全靠钱解决。比如公司的研制经验、整个产业链的发展,既需要投资,也需要时间。

杨峰表示, 因为到目前为止,全中国都还没有人干过批量生产卫星的事,因此卫星需要迭代,卫星工厂同样需要迭代。

目前互联网卫星的标准都还没有定下来,拿下几百亩地,建几万平厂房、造几百颗星是不现实的。这同样是一个需要不断探索和试错的过程。

但在他的描述中,SpaceX 的 Starlink 却可以是个例外。在 Starlink 批量发射前,仅仅发射了两颗试验卫星。虽然目前还很难说 Starlink 能够获得最终的成功,但毫无疑问是目前最接近的那个。

同时 Starlink 卫星在单星成本、批量化生产、集成度等方面都做得相当好。

杨峰认为,SpaceX 在发射 Starlink 卫星之前,公司本身在航天领域已经攒下了将近 20 年的经验,在供应链上也有很深的积累,另一边马斯克执掌的特斯拉也有着量产汽车的工程经验。

这些公司自身的积累,以及产业链的成熟,都是 Starlink 能够迅速发展的必要因素。在 Starlink 这个尖子生面前,努力追随的中国商业卫星公司尚不具备这些亮点,如何在参照 Starlink 的过程中,走出一条中国卫星产业的发展路径,成为 一个值得关注的问题。

主营产品:通过式超声波清洗机,通过式喷淋清洗机,喷淋清洗设备,周转箱胶框吸塑盒托盘清洗机,烘干设备,超声波清洗设备,平板清洗机,工业纯水机、输送设备、配件