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產業研究 |中國版“星鏈”發射組網,又一萬億級產業浮出水面

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產業研究 |中國版“星鏈”發射組網,又一萬億級產業浮出水面

作者:admin  日期:2024/9/2    來源:上海廠房網   熱線:400-0123-021   【提交需求

2024861442分,我國在太原衛星發射中心使用長征六號甲運載火箭,成功將千帆極軌01組衛星(亦稱G60星座)首批18顆衛星送入預定軌道,標志著我國規模在1萬顆以上的大型低軌星座,正式拉開建設大幕。




衛星互聯網行業概況

1.1  定義與分類

衛星互聯網是基于衛星通信的互聯網,通過發射一定數量的衛星形成規模組網,從而輻射全球,構建具備實時信息處理的大衛星系統,是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯網接入等通信服務的新型網絡,具有廣覆蓋、低延時、寬帶化、低成本等特點。

按照軌道高度,通信衛星主要包括LEO(低地球軌道)MEO(中地球軌道)GEO(地球靜止軌道)SSO(太陽同步軌道)以及IGSO(傾斜地球同步軌道)。基于不同軌道構建的衛星通信系統,在覆蓋范圍、系統容量,傳輸延時、衛星壽命等方面,具有不同特點。其中低軌衛星由于傳輸延時小、鏈路損耗低、發射靈活、應用場景豐富、整體制造成本低,適合衛星互聯網業務的發展。

1.2  衛星互聯網的應用與戰略價值

衛星互聯網是空天地海互聯的基石,在國防軍事和民用領域戰略意義顯著。6G的空天地海一體網絡架構,以地面蜂窩移動網絡為基礎,結合寬帶衛星通信網絡,通過多種異構網絡的深度融合來實現海陸空全覆蓋,將為海洋、機載、跨國、天地融合等市場帶來新的機遇。衛星應用場景有:

① 衛星通信,應用市場主要包括:衛星電話、互聯網電視、衛星寬帶;

② 海洋作業及科考,應用市場主要包括:衛星定位、海事衛星電話;

③ 航空,應用市場主要包括:機載WiFi

④ 災害防治,應用市場主要包括:應急呼叫、數據保護與恢復、異地災備系統等。

衛星應用場景中,衛星電視直播、固定通信業務占比較大,越接近普通民眾、貼近終端用戶的業務收入越高。

1.3  衛星互聯網產業鏈

衛星互聯網產業鏈主要包括衛星制造、衛星發射、地面設備制造以及衛星運營及服務四個環節。其中,衛星制造環節包括衛星平臺、衛星荷載;衛星發射環節包括火箭制造和發射服務;地面設備包括固定地面站、移動式地面站和用戶終端;衛星運營及服務環節包括衛星移動通信服務、寬帶廣播服務以及衛星固定服務等。

中國衛星互聯網產業鏈中,衛星制造環節代表企業有中國東方紅衛星股份有限公司、歐比特、上海滬工、航天電器等;

衛星發射環境代表企業有中國航天科技集團有限公司、中國航天科工集團有限公司、九州云箭等;

地面設備制造環境代表企業有華力創通、星網宇達、海格通信、普天科技等;

衛星運營及服務代表企業有航天宏圖、北斗星通、國電高科等。




中國版星鏈的發展之路

2.1  “千帆星座” 民營火箭為主的中版“星鏈”

千帆星座,也被稱為中國版星鏈,對標的是SpaceXStarlink星鏈計劃。

它是一個低軌衛星星座計劃,又叫“G60星鏈,簡單來說,就是要將超1.5萬顆衛星送入軌道,最終覆蓋全球的寬帶網絡需求。這是一個龐大的計劃。僅千帆星座1.5萬顆衛星的發射需求,就足以刺激整個火箭發射市場,讓整個中國商業航天發展按下加速鍵。以商業衛星為,上游的衛星和火箭制造、中游的發射服務,再到下游的衛星應用、運營,都有了依托。

中國民營航天的發展之路:

過去國家隊發射一顆衛星,成本都是以億起步,而國內發射商業衛星的成本約為幾百萬到幾千萬元,衛星研制、發射成本門檻有望進一步降低。

2015年開始,中國的民營航天公司步步前進。

——20184月,星際榮耀發射了中國首枚民營亞軌道固體火箭雙曲線一號Z”

——201810月,藍箭航空發射首枚民營固體運載火箭朱雀一號

——2019725日,星際榮耀憑借雙曲線一號成為我國第一家實現入軌的民營航天公司

——20217月,深藍航空成功實現中國首例液氧煤油火箭垂直回收試驗蚱蜢跳。進入2023年,各民營航空公司厚積薄發,創造了多個第一

——202342日,天兵科技天龍2火箭首次發射就實現入軌,是世界上首款在首次發射中取得成功的民營航天液體火箭。

——20236月,中科宇航力箭一號一箭26發射成功,刷新我國一箭多星最高紀錄。

——20237月,藍箭航天成功發射了全球首枚液氧甲烷運載火箭,該火箭采用了藍箭航天自主研發的首款大推力液氧甲烷發動機。

——20239月,星河動力谷神星一號在黃海海域發射成功,這是我國民營火箭公司首次開展海上發射任務并取得成功。

——20241月,東方空間引力一號成功發射,是目前世界上最大的固體燃料火箭。

2023年,中國共進行了67次火箭發射,數量上僅次于美國的116次,位列全球第二

根據航天科技集團發布的《中國航天科技活動藍皮書(2023年)》,預計2024年中國將執行多達100次發射任務。多位航天產業專家認為,今年將成為中國航天史上發射任務最為密集的一年。

民營航天企業介紹:

目前,營收規模最大的是商業衛星產業,廣泛應用于通信、遙感、導航等多個領域。

運載火箭,也是商業航天的重頭戲,尤其是可回收運載火箭,是目前國際商業航天競爭的前沿方向。

可回收火箭的意義不僅是降低發射成本,它還可以在地球表面和太空之間飛行,甚至能長時間在軌道上停留,對發展載人航天、貨運航天業十分重要。研發可回收火箭,一大難題在于其發動機。

目前,火箭發動機分為固體火箭發動機和液體活動發動機,前者技術成熟,研發難度較低,后者門檻更高,但卻是可回收火箭主流的發動機類型。SpaceX的獵鷹九號,使用的便是液體燃料發動機。

在這一領域,中國進度最快的企業,是藍箭航天和天兵科技,兩家公司在液體火箭的發射上均取得了成功,距離可回收只有一步之遙。

天兵科技成立于2019年,是國內發展勢頭最迅猛的民營航天公司。

202342日,其天龍2號火箭首次發射就實現入軌,一舉打破液體火箭首發必失敗的魔咒,成為世界上首款在首次發射中取得成功的民營航天液體火箭,也拿下中國民企液體第一箭的桂冠。

藍箭航天成立于20156月,總部位于北京。

20237月,藍箭航天的朱雀二號采用了藍箭航天自主研發的首款大推力液氧甲烷發動機,搶在星艦、人族、火神等一眾美企火箭前,成功發射了全球首枚液氧甲烷運載火箭。
2023
129日,朱雀二號第三次發射再次成功,并且攜帶了三枚0.15噸的小衛星作為載荷。

2.2  “國網” 星座 國家主導的巨型衛星互聯網計劃

根據《中國航天》雜志發表文章《巨型低軌星座發展現狀及啟示》一文中介紹,國網(GW)星座是我國第一個巨型衛星互聯網計劃,也是我國首個空天一體6G互聯網計劃。(此前各企業主導的星座規劃規模相對較小,建設進度相對較慢)

2021426日中國衛星網絡集團有限公司(簡稱中國星網”)在北京召開成立大會,428日在雄安正式揭牌,注冊資本100億元。其成立是中國衛星通信、衛星應用產業的一個里程碑。

中國星網是由中國電子信息產業集團、中國航天科工集團等國有企業牽頭,劃歸國務院國資委管理,負責統籌規劃我國衛星互聯網發展。

國網星座在20209月正式向國際電信聯盟提交了低軌互聯網星座的軌道和頻率申請資料,檔案中包含GW-A59GW-A2的兩個寬帶星座計劃,計劃發射12992顆衛星。

軌道規劃2組:

國網和星鏈的軌道規劃非常相似,兩者軌道高度都分為兩組,一組極低軌道和一組近地軌道,軌道傾角也都分布在在30°—85°之間。

GW-A59星座6080顆,分布在500km以下的極低軌道。

GW-A2星座6912顆,分布在1145km的近地軌道。

對比星鏈,仍需追趕:從建設進度、組建能力、目標受眾、星座覆蓋能力和星座信號傳輸能力等方面對比分析,國網仍需追趕。

24年下半年發射計劃:根據《啟示》文中介紹,國網星座計劃將在2024年下半年在海南商業航天發射場進行首次發射,在未來5年內發射約10%的衛星,到2035年完成全部衛星的發射。

海南商業發射場1號工位吊裝訓練,圖源/海南政府網

按此計算,國網星座2030年前要發射約1300顆衛星;2030-2035年完成剩余約1萬顆衛星組網。



行業競爭格局與分布

3.1  區域競爭格局:廣東和江蘇企業數量較多

從我國衛星互聯網企業區域分布來看,目前廣東省和江蘇省衛星互聯網企業數量最多;陜西、海南、浙江和山東省企業數量也排在前列。

從代表性企業分布來看,北京市衛星互聯網行業代表性企業數量較多,涵蓋衛星制造、衛星發射、地面設備制造和衛星運營及服務四大環節。

3.2  企業競爭格局:中國星網將主導中國衛星互聯網發展

長期以來,中國衛星市場長期由國企主導。隨著衛星開發模式和發射模式的改變,以及國家政策鼓勵市場資本進入衛星行業,衛星市場的門檻大幅降低,一些民營企業開始嶄露頭角。

目前衛星互聯網企業分類兩種,一種是國有企業,另一類是民營企業。國有企業代表有中國衛星網絡通信集團、航天科工、航天科技等;民營企業代表有銀河航天、九天衛星、航天宏圖等。

結語

雖然商業航天前景廣闊,但目前仍處于產業發展初級階段,存在供需不平衡問題,產量遠不能滿足市場需求,降本增效、提升產量是未來發展的重點之一。

展望未來,國內城市發展商業航天產業處于快速發展階段,以長三角城市群為例,在未來競爭中可憑借當地制造基礎、產業交叉應用、市場前景等優勢,逐步培育發展商業航天中下游領域制造業布局。


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