有新基建加持,中国民营卫星公司能追上马斯克吗

文 |《财经》记者 李斯洋   编辑 | 马克

2020年06月04日 20:54  

本文5464字,约8分钟

中国政府将卫星互联网纳入“新基建”后,国内民营商业卫星公司们士气大振,摩拳擦掌,行业前景也骤然明亮。业内预计,政策红利有望带来500亿元左右投资

北京时间6月4日上午9时,美国太空探索技术公司SpaceX顺利完成了第8次卫星发射任务,搭载着60颗卫星的猎鹰9号(Falcon 9)运载火箭发射升空,此次发射距离SpaceX将两名NASA宇航员和一只恐龙玩偶送入国际空间站仅过去4天时间。SpaceX 营造全球卫星互联网的“星链计划”(Starlink)再进一步。

不广为人知的是,中国的民营商业卫星公司也渐成气候。中国宇航学会卫星应用专业委员会专家、千域空天咨询创始人蓝天翼告诉《财经》记者,中美两国处在全球商业卫星第一梯队,显著领先于其他国家,但美国的几家头部企业先发近10年,中美差距是客观的,如果和美国成立3~5年的卫星公司相比,中美处于同一水平线上。

6月1日,Bilibili视频网(Nasdaq: BILI,下称B站)公布了自己的卫星发射计划,将于6月下旬发射国内首个由互联网公司定制的视频遥感卫星,用于B站科普频道。3月3日,吉利汽车宣布将在今年年内发射两颗自制低轨卫星,用于布局吉利汽车的自动驾驶和智慧出行业务。

SpaceX由美国“网红”企业家马斯克于2002年创立,其“星链计划”(Starlink)计划引人注目。在2019年至2024年间,SpaceX将发射约12000颗卫星,组成一个覆盖全球的卫星互联网,为全球提供低价、稳定、可靠以及低延迟的网络服务,其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道。目前,“星链”已有482颗卫星在地球轨道运行。

不仅SpaceX,OneWeb、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,民营企业银河航天也提出“银河系”AI星座计划。

4月20日,国家发改委超预期地首次将卫星互联网明确写入“新基建”范畴,与5G、物联网、工业互联网共同列入信息基础设施中的网络基础设施,让业内士气大振。

卫星互联网将利用大量卫星组成通讯网络,发挥卫星通信覆盖面广、容量大、不受地域影响等优势,为边远、分散地区以及空中、海上用户提供互联网服务,是国家民用空间基础设施的核心内容。

盘点民间“造星”新势力

在国内,造星新势力们在通讯、导航增强和遥感三大赛道发力。

“SpaceX计划发射成千上万颗卫星来实现全球万物互联,我认为中国也必须得有人做这样的事情。”九天微星创始人、CEO谢涛告诉《财经》记者。

谢涛曾参与嫦娥一号等国家项目,并在体制内从事过航天技术应用的转化。马航MH370失联事件对谢涛的触动很深,他发现各国紧急调集高轨卫星参与搜救,但结果很不理想,“如果有低轨通信卫星,就能很好补足这一缺憾,在应急救灾过程中,稳定的通信信号意味着生的希望。”

2015年6月,谢涛成立九天微星,主营整星研制及在轨交付服务、卫星星座组网及通信服务等,成为最早的造星新势力之一。2018年,九天微星发射8颗卫星并全部成功运行,次年实现营收约1亿元。

相较于传统的地面通信网,将基站大量部署在太空中并交织形成“卫星互联网”,可以实现通信覆盖面广、容量大、不受地域影响等优势,解决偏远、分散、通信设施薄弱的地区以及空中、海上用户的通讯和上网问题,并能够在灾害应急条件下提供可靠稳定的通讯保障。国际电信联盟(ITU)最新报告显示,目前全球49%的人仍未连入互联网。

4月20日,卫星互联网被国家发改委列入“新基建”。在政策催化下,九天微星于5月14日完成2.7亿元B轮融资,由航空工业中航资本旗下基金中航产投和北京国富资本联合领投。

谢涛介绍,今年九天微星的目标是依托国家需求做好卫星互联网的研制,并以此为基础建成平台及载荷的智能制造产线,具备年均100颗卫星的产能,能够为政府和企业客户快速交付50-500公斤级的卫星。

卫星互联网的另一大优势,是通过低轨卫星解决全球网络延迟的难题,并将定位精度从10~15米下降到厘米级别,以实现导航增强的功能,最终让自动驾驶变为现实。

在SpaceX星链(Starlink)星座中,卫星轨道面高度仅为传统同步轨道36000公里的1/30到1/100,理论上单向传输仅1.15毫秒延迟,而传统同步轨道卫星理论上需要120毫秒左右延迟,无法满足自动驾驶对复杂路况的及时反馈,CleanTechnica认为星链卫星互联网星座未来将成为特斯拉汽车的网络基础设施。

根据2月24日国家发改委等11部委联合印发的《智能汽车创新发展战略》,2025年中国将实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境的市场应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。卫星互联网作为潜力巨大的技术路线,已吸引吉利汽车、未来导航等民企入局。

3月3日,吉利高调宣布旗下的卫星智能中心项目在浙江台州开工,称将在今年内发射两颗自制低轨卫星,“吉利造卫星”一时间成为业内热词。

2018年11月,吉利成立航天科技公司时空道宇,正式涉足商业卫星领域,覆盖从研发、制造到应用的全产业链,在自动驾驶、未来出行等领域开拓商业场景。5月31日,时空道宇库尔勒地球站建成。

此外,商业卫星传统阵地——遥感和科研,近些年也涌现出不少造星新势力,与谋求产学研转型的科研院所一道,形成该赛道的龙头阵营。

天仪研究院成立于2016年1月,专注于研制面向科研市场的微小卫星与载荷,为科学家、科研院所提供短周期、低成本、一站式的空间科学实验和技术验证服务。2016年11月“潇湘一号”发射升空,成为中国首颗商业化科学实验卫星。2018年7月天仪研究院获得了1.5亿元B轮融资。

“国家队更多承担了重要的国家研发任务,我们更多承担的是小快灵的科研服务,是国家队的补充。”天仪研究院创始人、CEO杨峰告诉《财经》记者,天仪选择从科研这个细分小市场出发,避开需要大量烧钱的通信和遥感领域的激烈竞争,先把脚跟站住。

目前,天仪研究院依托科研这一小市场发射了18颗卫星,杨峰表示,天仪将在此基础上完善自己的供应链体系,再逐步入局卫星互联网领域。

而借由B站视频卫星走入大众视野的卫星研发商长光卫星,已在国内的商业遥感卫星领域位居头部。一位长光卫星的人士告诉《财经》记者,依托中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的技术转化,长光卫星已形成成熟的企业定制模式,根据客户需求一事一议并立项开发。

据B站向《财经》记者介绍,视频卫星具有三维立体成像功能,可实现高精度对地遥感观测,将用于B站科普视频的拍摄。此外,卫星入轨后将与此前发射的16颗“吉林一号”卫星组网,提升星座的多维度遥感信息获取能力,在应急安全、防灾减灾、城市建设等领域发挥作用。

“对于国内的整星制造领域,各个赛道的瓜分已经基本结束,民营企业第一梯队已经产生。”天风证券研究所军工高级分析师李鲁靖告诉《财经》记者,因为投资量大,技术积累要求高,并且依赖卫星轨位和频道资源等渠道资源,对于民营企业而言,目前的机会主要集中在配套端。

李鲁靖预计,未来中国将诞生1~2家世界级卫星互联网企业,对标美国SpaceX及其“星链计划”,8年入轨1.1万颗卫星。到2028年,预计中国卫星互联网总收入可达3993.84亿元人民币,2021年将有可能出现22.5亿美元的卫星制造市场,卫星互联网应用与地面设备在2028年可以达到500亿美元量级。

技术、资本,成本,产业三大痛点

烧钱,是每一位入局者必须直面的难题。

“创业早期风险很大,试错成本非常高,好不容易融到一笔天使轮,发一颗试验卫星就把这些钱全花掉了。”谢涛说,当时为了能回收一些成本,九天微星在研发过程中想尽办法增加可以商业化的项目。

以低轨通信卫星为例,复杂的太空环境对设备的性能提出严苛要求,这些都会体现在研制成本中。谢涛介绍,卫星相对地面基站需要覆盖更大区域和更多用户,而依靠太阳能供电的卫星平台功率受限,难以达到地面基站那样的供电条件。此外,卫星公转过程中的温度变化、太阳风引发的空间电磁扰动,都考验着卫星公司的技术水平和资金能力。

技术和商业模式领先全球的SpaceX,单星造价也达到1000万人民币量级。美国的Starlink和Oneweb两大星座今年计划入轨1800颗互联网卫星,对应制造和发射服务费用超过30亿美元。卫星组网同样不菲,SpaceX首席运营官Gwynne Shotwell两年前就表示,Starlink组网需要花费约100 亿美元,甚至更多。

目前国内低轨小卫星的制造成本普遍超过3000万人民币,“相比过去以亿为单位讨论价格,成本已经下降了很多,但通过量产来实现成本控制,目前国内还没人能做到。”杨峰说。

“最大的薄弱环节在供应链。”杨峰介绍,中国的航天供应链面向国家任务,这种依托小批量定制任务打造的供应链体系,无法应对量产低成本卫星的需求。而美国的航天供应链很早就针对量产低成本卫星进行布局,显著降低了美国企业的造星成本。

供应链的模块化,将成为未来商业卫星产业下探成本的发力点。

李鲁靖介绍,随着卫星量产化需求提升,供应链将拆解为若干模块,对应不同供应商,如数据处理模块、雷达阵列模块、全球定位模块、遥感模块等,成为货架上的现成商品,供整星企业依据不同订单需求选择和组装。“类似于手机制造的模块化模式,使专用设备减少、通用设备增多,自然而然提升了生产效率,成本可向SpaceX趋近。”

新技术、新材料、新工艺也有望大幅削减成本。谢涛介绍,与美国头部企业相比,中国同行从技术性能上看,差距并不特别大,但在新技术应用方面,差距非常显著。

如推进系统,SpaceX采用氪推进可节省很多成本;又如能源系统,现在采用的三结砷化镓太阳能电池比较昂贵,SpaceX开始使用薄膜太阳能,能降低很多成本;再如卫星形状,SpaceX的Starlink卫星采用扁平的“刀片”状设计,仅一张桌子大小,高度标准化模块化,可以像桶装薯片一样摞起来一次发射60颗,上天之后再伸展打开,大幅降低卫星制造和发射成本。

卫星互联网纳入“新基建”后,政策红利牵动越来越多的投资人关注商业卫星领域。

“国内商业卫星和商业火箭的第一波投资人已经到收果子的阶段了。”蓝天翼介绍,如此长的投资回报周期考验定力,目前最早入局的公司多为4~5年前,而现在入局的回报周期会比之前的短。

李鲁靖强调,由于资本壁垒过高,在各赛道基本都有龙头企业盘踞,后来者往往难以进入,投资人一定要注意自己的退出期限,“商业卫星是一个5+2行业,5年投资期、2年退出去,在目前的竞争格局下,具备技术优势卫星配套企业、应用端市场深厚的总装企业将更有发展潜力。”

从to G到to C市场

从默默无闻的小众领域,到一跃列入发改委“新基建”名录,卫星互联网的“火线擢升”耐人寻味。

由于美国地广人稀,如果整体做5G部署,总资金需求量大概在1500亿美元。但如果做Starlink卫星互联网,12000颗卫星全球组网以后,总资金消耗只有100亿美元左右。

美国已在密集发射商用卫星,两家领先企业今年计划入轨1800颗互联网卫星,对应制造和发射服务费用在30亿美元以上,2021年开始正式商用运营。其中Starlink年内将进行24次发射,预计完成1440颗卫星入轨;Oneweb每季度将发射90颗卫星,2020年预计入轨360颗。到2028年Starlink全部组网完成,预计年收入600亿美元。

预计今年底,Starlink将覆盖加拿大和美国北部地区,并有望在2021年为世界大部分地区提供互联网服务。卫星天然具备全球服务能力,一旦组网完成,能够覆盖全球70亿人,这将是Starlink巨大的优势。

“卫星互联网具有国家战略层面的现实意义。”李鲁靖介绍,Starlink、Oneweb等美国低轨通信卫星星座快速发展,给全球同行带来很大的竞争压力,中国下决心将该领域列入“新基建”,完善了国内商业卫星产业的顶层设计、有利于该产业吸引投资与技术升级。李鲁靖预计,“新基建”政策红利有望带来500亿左右投资。

谢涛介绍,卫星互联网纳入新基建,相当于建设覆盖全球的天基网络,目前政府采购(to G)仍然占据着商业通信卫星行业的较大份额,特别是“新基建”前三年的比重会大一些。随着卫星成本下降和商业模式成熟,未来三五年,to B和to C两个市场逐渐会平衡发展。

对于一个长周期投资回报的新技术行业,自我造血难,往往依赖政府补贴。但李鲁靖认为,卫星互联网产业的下游需求客观存在,目前在没有补贴的情况下,商业卫星公司都营收势头良好。“卫星互联网没有挑战旧的市场需求,而是开辟了一个全新的市场需求。”

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