在全球卫星星座快速组网的背景和需求下，卫星制造能力和火箭发射能力是各国布局卫星互联网的必要前提，更是综合实力的体现
2023年2月27日,美国佛罗里达州，人们观看SpaceX猎鹰9号火箭携带21颗“星链"v2卫星从美国宇航局肯尼迪航天中心升空。图/法新
全球范围内低轨卫星大发射时代已到来，太空低地球轨道将更加拥挤，大国主导的太空“圈地战”将愈演愈烈。2023年2月，欧洲议会通过关于安全连接计划（IRIS2）提案，旨在到2027年部署一个欧盟拥有的通信卫星群；与此同时，美国联邦通信委员会批准了亚马逊公司部署和运营3236颗宽带卫星的计划。此外，美国的“星链”计划到2024年发射1.2万颗卫星，中国也已申报近1.3万颗卫星。通俗来讲，卫星互联网是将地面的基站搬到了太空中，而每一颗卫星就是一个移动的基站，基于卫星通信技术接入互联网。这让尚未被互联网覆盖的地球表面70%的空间，和近30亿的人，有了更容易触网的机会，“永不失联”。卫星通信作为6G时代最重要的技术之一，是地面通信网络的重要补充，卫星互联网产业链存在爆发机会。如此庞大的项目，蕴含着巨大的商业力量。SpaceX和OneWeb为代表的商业航天公司都公布了数千甚至数万颗卫星发射计划。据美国摩根士丹利的报告显示，至2030年，仅全球卫星互联网市场规模将达到约454亿美元。除了传统卫星、军事太空应用等领域的增长，太空经济也将开始在以卫星宽带互联网为代表的其他领域产生重大溢出效应。预计到2040年，全球太空经济的价值将达到1万亿美元。地球近地轨道最多可以容纳大约6万颗卫星，乍看下丰裕的资源实际上颇为紧张。根据国际电信联盟（ITU）的规定，卫星的频率以及轨道使用权采用“先登先占”的竞争方式来获取，但由于美国“星链”等计划的卫星数量庞大，这类卫星对于近地轨道的占据几乎是“先占永得”。由此来看，通信市场的竞争已经从地面走向太空。低轨道星座建设需要在较短时间内建造成百上千颗卫星并发射入轨，对卫星制造能力和发射水平要求极高。那么，如何实现快速制造卫星？在制造产能上，通过模块化设计、柔性生产、智能制造等技术，采用流水线并行生产等方式，可以把卫星的设计生产周期压缩到数周甚至数天，同时大幅降低卫星的制造成本。根据公开资料显示，OneWeb卫星生产能力可以达到每天1颗-3颗，而Starlink卫星的生产速度可以达到每天6颗-7颗。目光转向国内，中国已涌现出一批向国际一流商业航天公司靠拢的企业，例如吉利旗下时空道宇卫星超级工厂可实现日产1颗。卫星造出来后，需要尽早发射入轨“占坑”，为什么这么急？这是因为低轨卫星在轨生命周期较短，一般在3年-7年之间，平均寿命5年。星座一旦开始组网，就开始折旧。因此，必须力争在最短的时间内通过火箭发射把所有的卫星送入轨道，尽快实现服务能力。在全球卫星星座快速组网的背景和需求下，卫星制造能力和火箭发射能力是各国布局卫星互联网的必要前提，更是综合实力的体现。全球范围内，早已重视卫星通信的战略地位及产业建设，包含韩国、美国、澳大利亚等国均通过制定战略法规、设立专门机构等方式加强自身卫星通信产业建设。如上的名单列表正变得越来越长。包括建造低成本高速互联网卫星星座在内，各种技术竞赛百花齐放之下，全球太空经济规模有望如天文数字般增长。据美国摩根士丹利发布的《太空：投资“终极疆域”》报告称，预计到2040年，全球太空经济的价值将达到1万亿美元。预计卫星互联网将占市场增长的50%，在最乐观的情况下将达到70%。瑞银预测，除了传统卫星、军事太空应用等领域的增长，太空经济也将开始在以卫星宽带互联网为代表的其他领域产生重大溢出效应。此外，据估计，中国卫星通信行业市场规模将以8.4%的年复合增长率上升，并在2024年达到3447亿元人民币。由于显而易见的因素，“天文数字”一般的市场规模背后，是极高的行业门槛，别的不说，投资规模就堪称巨大。但对于卫星互联网企业来说，熬过高投资，就是回报高光。以美国“星链”为例，截至2022年12月，“星链”已有超过100万用户，按100美元服务月费计算，一年营收超10亿美元。有机构估算，星链目前发射的所有卫星成本是6亿美元，也就是说，运营不到一年即可覆盖成本，开始进入“高回报”阶段。而马斯克在某次采访中曾表示，“星链”建成后，预计每年收入可达300亿美元。马斯克的“星链”计划最后组网完成后将达到42000颗卫星，如果中国也按照这个数量发射卫星，中国卫星相关的整个市场规模可能会到万亿元以上，未来发展空间十分广阔。分享一个冷知识：当许多人已经把互联网当作水电煤一样的基础设施之时，地球上还有超过70%的地理空间，涉及30亿人口未能实现互联网覆盖，接近总人口的一半。此外，在野外科考、应急救援等场景下，航海、航空等区域有强烈的网络接入需求。传统地面通信骨干网在海洋、沙漠及山区偏远地区等苛刻环境下，铺设难度大且运营成本高，需要通过卫星互联网来进行补充。比如，“星链”在助力美国农村搞“新基建”。美国联邦通信委员会发布了“农村数字机遇基金”，为美国那些尚未覆盖网络或网络不佳的农村和偏远地区提供网络支持，“星链”获得了该基金8.85亿美元的补贴。无独有偶，2022年11月，苹果公司宣称，将从先进制造基金中拨款4.5亿美元，用于开发支持卫星紧急求救（SOS）服务的关键基础设施。近年来，中国低轨通信卫星发展布局呈现快速发展态势。2020年4月，卫星互联网首次纳入“新基建”范围，卫星互联网建设已经上升为国家战略性工程，成为中国空天地一体化信息系统的重要组成部分。卫星互联网在全球范围内被普遍视为新型基础设施，而建设卫星互联网是解决地球“无互联网”人口数字鸿沟的重要手段，是实现网络信息地域连续覆盖普惠共享的有效补充。其次，卫星互联网将在发展数字经济中发挥独特的作用。2020年是中国卫星互联网建设元年，当年4月，卫星互联网与5G、物联网、工业互联网一起，被国家发改委划定在“新基建”信息基础设施的核心部分——通信网络基础设施里面。卫星互联网可以作为现有5G技术的支援部队，与传统地面网络相比，卫星互联网具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等优势；还可以作为未来6G网络的先锋队之一。6G是信息技术发展的新阶段，是推动数字经济升级的新平台。中国工程院院士张平表示，6G将带动数字产业化内循环的高质量发展，要通过推动科技创新争取6G的主导权。为什么6G网络需要卫星通信？新的业务需求是每一代移动通信网络发展的第一驱动力。6G网络架构发展的驱动因素之一便是“泛在覆盖”这一新场景新需求。因此，6G网络需要卫星通信，构建空天地海一体化通信系统，实现全球无缝立体覆盖，用户随时随地接入。2022年是手机卫星通信大热之年。8月，SpaceX创始人马斯克和T-Mobile首席执行官兼总裁西弗特宣布了双方就移动卫星服务开展合作，计划在2023年底前实现基于“星链”卫星的通信服务，并在全球范围内逐步实现普通手机无盲点蜂窝网连接。9月，华为和苹果公司先后宣布在其最新旗舰款手机华为Mate 50和iPhone 14开通卫星通信服务。短期内手机卫星通信只能起到补盲通信的作用，但为什么主流手机厂商加速拥抱卫星通信领域？还是因为看好“智能手机+卫星通信”，这一充满潜力的新兴蓝海市场。数据显示，2021年，中国卫星通信市场规模达到757.7亿元，其中细分领域大众消费通信服务市场规模为614.9亿元，预计2023年中国卫星通信市场规模将超过900亿元。当前，数字经济发展的重心正在从消费互联网向产业互联网转移。卫星互联网为数字经济发展提供算力支撑，可推动工业互联网、农业互联网、医疗互联网快速发展。卫星互联网在航空、海事领域独具优势。机载和海事通信对卫星互联网的刚性需求使得它们成为卫星通信中的新兴市场和热点应用。据Sky High Economics报告预测，到2035年，全球机载通信收入可达300亿美元。2018年，中国商用航空飞机数量为3639架，到2038年将增长到9330架，接近世界总量的五分之一。目前，中国机载通信普及率只有5%，远低于欧美发达国家，因此发展潜力巨大。除了机载和船载通信，车联网也是卫星互联网在交通运输领域的重要应用方向。特斯拉电动汽车就是SpaceX的目标用户以及生态系统的成员。车联网主要有自动驾驶汽车、车载娱乐（宽带连接和视频流媒体服务）、汽车工业互联网（车辆部件远程管理系统）三大类型应用。车载娱乐和汽车工业互联网与卫星互联网关系密切，例如，当车辆不在地面通信网络服务区时，将不得不采用卫星互联网。由于预测性车辆诊断和维护、安全检查、远程信息处理等应用不会消耗太多带宽，因此卫星移动通信将是最佳手段。不仅是交通领域。能源开发、生产和传送具有场地分散、过程连续、资产密集等特点，卫星互联网在其中的安全运行保障作用十分突出。以电力行业为例，“发、输、送、变”等工程一般都是地处偏远。这些地方特别需要发挥卫星互联网的覆盖面广、传输距离远、组网灵活、操作简单等优势，以满足人员生活、作业管理、设备监控、线路巡检、应急保障等方面的语音、数据和视频等综合信息通信需求，而且这些需求需要应用卫星宽带、移动和物联网等多种通信系统。
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