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商业航天破局者:低轨卫星赋能物联网,卫星商业化应用能走多远?

2020-12-31 20:58:49  南方财经全媒体集团 南方财经全媒体记者,凌芯

2020年12月28-29日,全国工业和信息化工作会议在京召开。

在万物互联时代,随着卫星发射成本降低,作为地基物联网的补充,低轨物联网卫星已成为商业卫星公司重要的业务增长点。

与此同时,5G基站还在继续大规模铺设,工信部部长肖亚庆在全国工业和信息化工作会议上表示,2021年将有序推进5G网络建设及应用,加快主要城市5G覆盖,推进共建共享,新建5G基站60万个以上。

与高轨卫星投入大、回报周期长不同,低轨卫星成本更低。其中宽带低轨卫星可以给客户提供高性价比、高通量的全球数据接入服务,讲究实时覆盖,属于基础电信服务;窄带低轨卫星则主要针对物联网客户,属于增值电信服务,所需投资成本进一步降低。而比起5G基站,低轨卫星能够触及没有地面网的边缘区域,服务到海上运输、一带一路上的石油石化、管道监控以及钻井监控等领域,为缺少基站的地区提供补充。

“在未来尤其是在5G到6G的转换过程中,趋势将是卫星网和地面网的融合以及卫星终端和地面终端的融合。我们之前算过,中国4G的上百万个基站部署,以单个基站覆盖400米的范围计算的话,它大概只覆盖了中国国土面积的18%,剩余的国土面积是卫星通信的重要市场,应用场景还是非常多的,像地面运输、海上运输、石油石化、环境监测、动物保护都有相应需求。”九天微星副总裁李源在接受南方财经全媒体记者专访时表示。

目前,国内已看到低轨卫星物联网星座的雏形。就在2020年12月22日,国电高科使用长征八号运载火箭将今年的第五颗卫星送入太阳同步轨道,将为合作企业的“物联网+金融”平台提供数据服务,覆盖海洋、牧场、沙漠、森林、矿山等区域和场景。国电高科业务运营总监马萍向南方财经全媒体记者表示,公司物联网星座“天启星座”在2020年的系统建设任务已经完成,在轨业务卫星将达到10颗。

从0到1到N的商业闭环

根据美国卫星产业协会(SIA)统计数据,2019年全球航天经济规模为3660亿美元,其中商业卫星产业占比达约75%。截至2019年底,太空中共有2460颗在轨活跃卫星,以商业卫星为主导。

中国的商业航天市场门槛较高,在由国家队主导的情况下,资本过去往往绕道而走,直至近几年政策放开,局面有所变化。但在打开民用市场之前,需求端仍然以政府和军队为主,不少民营航天初创企业都处于商业化摸索阶段。

以九天微星为例,该公司成立于2015年6月,是中国商业航天第一波浪潮里的民营企业,专注于微小卫星整星设计研制、地面终端研制和卫星应用一站式解决方案,还拓展出航天科技教育业务。截至目前,九天微星已开发出针对宽窄卫星通信、LTE、NB-IOT的多模通信终端,并发射8颗卫星,未来计划完成72颗物联网卫星在全球的部署。

“我们从创业之初就坚信一定要做市场,对于商业化的深入理解是九天微星的核心优势之一。为客户提供天地一体化的通信解决方案,不只需要航天技术能力,还要有对通信以及应用的理解。我们的团队不是只有航天人,还有通信人和运营人。航天人从传统科班出来,通信人来自传统通信巨头如移动、电信等,运营人则是互联网公司过来的一些真正跟用户和终端贴合紧密的人。”李源透露,在新基建风口下,B端和G端客户也是今年和明年市场突破的重中之重。

目前,该公司客户集中在地面运输、海上运输、石油石化和环境保护领域。例如,为交通部中交信息中心“一带一路跨境运输”打造交通物联网智能终端,帮中集集团实现对运输车辆舰船、冷藏箱体、货物的远程监控和跟踪,甚至服务中国大熊猫保护研究中心做野生动物追踪和监测。

“这个行业的核心痛点就在于如何解决对全球运动目标的实时监控,提供的解决方案不只是低轨卫星星座,还包括地面网等融合式的多模终端,以及后面的资产数据管理分析平台。”李源进一步补充道,从航天配套、用户终端、SaaS平台,“包括数据中心、云等一系列你能想到的通信技术和信息技术,在卫星通信这个行业都要重新来一遍。如何整合现有的产业链,以火箭或卫星为牵引,最终形成产业闭环,这是接下来考量一个商业航天公司内功的重要标准。”

虽然政府和大企业是主要需求方,但如涉及南极科考、攀爬珠峰等地面网络难以覆盖领域的C端客户,也存在市场需求,接下来的挑战是进一步降低卫星成本和用户的终端支出,并且提升用户对卫星终端产品的认知。在他看来,现在整个市场并不成熟,“包括我们在跟友商沟通的时候,都还没到过分考虑竞争的阶段,而是众人拾柴,需要大家一起把行业在国家政策层面和商业层面跑通,这是第一步。”

商业航天赛道投资者中科创星董事总经理张辉认为,目前民营企业的技术能力与国家队仍有差距,但差距在低轨卫星板块有所缩小,民营企业需关注卫星应用业务的差异化优势,尽早实现商业闭环。

商业航天语境下的新太空竞赛

“在刚成立的时候,我们整个商业计划处在一个可能要跟1000个投资人聊,只有1个投资人认可的状态,这5年我们明显感觉到投资人在变得越来越专业,越来越多投资机构,包括政府也对商业航天有了更深更全面的认知。”李源表示。

美国从上世纪六十年代颁布国家通信卫星法开始,一系列政策法律为火箭发射、卫星制造及卫星应用的商业化奠定了基础,SpaceX、蓝色起源、OneWeb等商业航天公司崛起,马斯克旗下SpaceX的发展也得益于政府采购的商业合同,近两年Starlink等大型商业太空计划进展更让太空竞赛成为焦点问题。

但卫星频率或轨道作为稀缺的战略资源,成为国际竞争的核心。在卫星数量大幅增长的野蛮生长期,出台法律防止太空垃圾泛滥和轨道拥堵,确保太空环境的可持续发展,也成为关键问题。李源提到,“接下来会有新的技术解决这个问题,比如像太空垃圾回收,比如提升单星续航、星间链路、自主化离轨等能力。”

在商业航天概念真正盛起前,中国传统航天研发的各个部件通常由单独的军工研究院所主导,供应链并非开放竞争。但自2014年国务院《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》颁布以来,政策逐渐向民间资本开放,鼓励其参与民用空间基础设施建设,促进军民融合,一批商业航天公司随之问世,国内投资机构也逐渐关注该赛道。

“国家层面最明显的信号是卫星互联网纳入新基建,现在各个省市目前对形势的理解有一个质的飞跃,基本上每个省都有关于通信、遥感、导航这些商业航天产业相关的布局。”

此前北京就发布了《北京市加快新型基础设施建设行动方案(2020-2022年)》,其中明确要推动卫星互联网技术创新、生态构建、运营服务、应用开发等,推进央企和北京创新型企业协同发展,探索财政支持发射保险补贴政策,围绕星箭总装集成、核心部件制造等环节,构建覆盖火箭、卫星、地面终端、应用服务的商业航天产业生态,优化和稳定“南箭北星”空间布局。

在李源看来,目前北京、上海因为国有体制星箭齐备,民营商业航天公司也相对聚集,但两地的传统航天和计划经济体制依然占主导地位,民营商业公司更加灵活和注重应用和服务,而其他省市的地方政府也在积极推进商业航天发展。

以广州为例,广州市政府和中国科学院在2019年签署协议,在南沙共建一个面积99平方千米的南沙科学城,引入了超过10家中科院研究单位,其中就包括了钱学森回国首先创建的以工程科学、航天基础科学建所的中国科学院力学研究所,以及力学所下设的专门从事飞行器、运载器研究的空天飞行科技中心,及其产业化实体北京中科宇航探索技术有限公司。

9月29日,中科空天飞行科技产业化基地项目落地广州南沙区。据介绍,该项目旨在建设运载火箭产业基地,总规划占地面积600亩,开展系列化固体、液体火箭的研制、生产、试验、总装及测试,同步牵引上下游企业落地,打造“产学研政金”一体化的航天产业集群,形成国内首个商业航天产业园。

“中国商业航天的地理布局方面,虽然北京和上海的传统航天机构、企业和人才最多,但包括河北、四川、海南、陕西、江苏、广东、山东、湖北、浙江,你能想到的一些比较大的省份都有,没办法按南北划分了,每个省市我觉得在新基建的鼓励下,都在尝试着走出自己商业航天的路线。”李源表示。

在他看来,走过第一阶段政府主导和第二阶段政府引导后,未来中国的商业航天市场将会诞生更高性价比的航天产品和服务,并反哺国家的航天建设,“航天工程之前的挑战是如何能把它从0到1实现,如今我国已经有了几十年的技术积累,如何造福中国人民和全世界,现在这个阶段面临的是如何将之前的核心技术产业化,有技术和经济的双轮驱动,两者配合让技术更上一级。”