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太空卡位战开启 我国商业航天产业迎万亿级别市场 政策、资金、企业齐发力

1、商业航天产业概述

根据观研M88体育官方网发布的《中国商业航天产业现状深度分析与发展前景预测M88体育官方(2024-2031年)》显示,商业航天作为技术迭代快、经济效益高且产业协同强的航天新业态,是我国经济发展极为重要的新增长极,也是我国从“航天大国”迈向“航天强国”的重要支撑。

从概念上来讲,商业航天是指按市场规则配置技术、资金、人才等资源要素,以盈利为目的、独立的非政府航天活动及商业行为。涵盖卫星制造、发射服务、卫星运营及应用、地面设备制造与服务、太空旅游、太空资源开发等多个领域。商业航天具有市场驱动性,其蓬勃发展将引发巨大的经济规模链式效应,对于细分航天市场和社会组织分工有重要意义,但同时必须受国际规则、国家法律的约束,其发展必须符合保障国家安全和公共安全的要求。

2、我国商业航天产业起步时间晚,市场留给m88网站时间不多了!

我国商业化放卫星的历史短,在2014年商业航天市场才开放,产业知名的民营卫星、火箭公司几乎都是在这个时间点成立的。而在欧美国家,早在20世纪90年代,摩托罗拉等巨头就曾提出“铱星计划”,通过发射77颗低轨小卫星,实现全球通信,在1998年底投入运营;在2013年12月4日,SpaceX公司首次成功发射商业卫星。

而中国商业化航天公司在成立之后,长期处于缺钱、缺人、缺技术、缺方向的状态。直到2020年4月,国家发改委首次将卫星互联网纳入新型基础设施建设的范畴。同年9月,中国启动命名为“星网”的星座计划,并向国际电信联盟(ITU)正式提交了一份关于卫星频谱分配的申请文件,其中涵盖高达12992颗低轨卫星的频谱资源需求。

其中两个关键词:星座、低轨。

星座,是由人工发射到太空的卫星按一定的方式配置组成的一个卫星网。星座有什么作用?全球依然有94%的地方没有网络信号,主要是高山、海洋、荒漠或者是不发达地区等等。因此,只要有足够多的卫星,能覆盖范围地球每一个角落的卫星互联网。具体举个例子,在俄乌冲突的时候,乌克兰地面通信网络被摧毁后,SpaceX应乌克兰的要求,向其启动了星链通信服务,帮助其一直保持较为畅通的通信功能,并在其他方面也起到了重要作用。

我国在2017年才成功发射首颗完全自主研发的高通量卫星中星16号,成为继美、欧等少数发达国家和地区后掌握Ka频段宽带通信技术的国家;2022年中星19号发射成功,高通量卫星互联网能力再次提升;2023年2月23日,我国使用长征三号乙运载火箭将中星26号卫星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。中星26号卫星是我国首颗超百Gbps容量高通量卫星,设计了94个用户波束,可为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。

低轨,是距离地球较近轨道的卫星。卫星按照轨道高度区分可分为低轨卫星(LEO)、中轨卫星(MEO)、高轨同步卫星(GEO)、高椭圆轨道卫星。由于近地轨道距离地面更近,因此低轨卫星传输速率更高,可将时延从200ms降低到几十个乃至十几个毫秒,能够与地面网络相提并论。

值得一提的是,卫星网络作为地面网络的补充,可提供全球的泛在接入服务,是实现未来6G全域无缝覆盖愿景的必经之路,也是实现空天低海一体化战略的重要手段。而6G技术将以低轨卫星为发展契机,开拓新的研究领域,具有实现全球互联、智能网络等功能,应用场景广阔,蕴含巨大的市场空间。

低轨卫星互联网工作示意图

低轨卫星网络系统

特点

作用

空间段

即卫星星座,由多颗低轨卫星和星间链路构成,当卫星采用透明转发技术时,不存在星间链路。

提供低轨卫星覆盖接入服务,实现对频谱资源的最优利用。

用户段

由接入网及接入终端组成,包括综合信息服务平台、业务支撑平台和各类终端设备(如车载、舰载、机载、手机等)等。

实现全球组网和数据交换;可根据不同的应用领域优化和调整,更加灵活地适应用户需求,提供快速、高效的服务。

地面段

由信关站、测控站、综合网管中心、卫星控制中心、移动通信网及地面业务支撑网组成。

实现对空间段的监测与管理、连接卫星网络到地面核心网,以及用户管理等功能。

资料来源:明升体育M88整理

确认方向之后,政策、资金、项目纷纷跟上,我国商业航天产业迈入产业发展的快车道,2024年市场规模将达到2.34万亿元,预计2025年就将达到2.8万亿元。但是,留给m88网站的时间,不多了!

数据来源:明升体育M88整理

3、轨道、频段资源有限,国家、企业齐发力

虽然太空无边无际,但低轨卫星轨道和频段资源却是有无限的。频段资源方面,优质资源几乎要被抢夺殆尽。目前,可用于全球卫星移动通信的黄金频段L/S 频段被瓜分殆尽;低轨Ku、Ka 频段资源也几乎被新兴互联网星座的申报资料填满,同时星座之间还要留出一定的频率间隔防止相互干扰,协调难度大。因此,我国必须加快发展低轨通信星座,抢占可用频率使用权,为确立太空优势奠定基础。

低空轨道方面,据中国信通院《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》显示,共可容纳约10万颗卫星。而根据数据,截至2022年4月,美国已申报低轨卫星50626颗。

因此,从2020年开始,国家不断加大对商业航天产业政策扶持力度,力求在外太空的卡位赛中抢先一步。在2024年政府工作M88体育官方中,商业航天首次被提及为新的增长引擎之一。

我国商业航天明升体育m88备用政策

发布时间

发布部门

政策名称

主要内容

202312

国家发展改革委、商务部、市场监管总局

关于支持广州南沙放宽市场准入与加强监管体制改革的意见

构建先进技术应用转化流程与评价标准,加快推进商业航天、生物医药、海洋科学等全产业链发展,在商业模式、资金合作等方面形成符合技术攻关特征的新范式,创新应用场景,促进前沿性颠覆性技术市场化应用。

20241

工业和信息化部等七部门

关于推动未来产业创新发展的实施意见

依托载人航天、深海深地等重大工程和项目场景,加速探索未来空间方向的成果创新应用,服务国家战略需求。

20241

法制司

民用无人驾驶航空器运行安全管理规则(中华人民共和国交通运输部令2024年第1)

从事载客、载人类经营性通用航空活动的,应当按照民航局的有关规定和相应运营规范要求,制定服务标准、锂电池等危险品运输管理手册、飞行事故应急反应预案和伤亡人员家属援助计划。

20243

国务院

推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案

聚焦钢铁、有色、石化、化工、建材、电力、机械、航空、船舶、轻纺、电子等重点产业,大力推动生产设备、用能设备、发输配电设备等更新和技术改造。

20243

工业和信息化部等七部门

关于印发推动工业领域设备更新实施方案的通知

针对航空、光伏、动力电池、生物发酵等生产设备整体处于中高水平的产业,鼓励企业更新一批高技术、高效率、高可靠性的先进设备。

20247

中共中央

关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定

加强新领域新赛道制度供给,建立未来产业投入增长机制,完善推动新一代信息技术、人工智能、航空航天、新能源、新材料、高端装备、生物医药、量子科技等战略性产业发展政策和治理体系,引导新兴产业健康有序发展。

20248

中共中央、国务院

关于完善市场准入制度的意见

聚焦航天、航空、智慧轨道交通、现代种业等新业态新领域,按照标准引领、场景开放、市场推动、产业聚集、体系升级的原则和路径,分领域制定优化市场环境实施方案,推动生产要素创新性配置,提高准入效率。

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商业航天是技术含量高、创新驱动的产业,具有巨大的经济潜力和广阔的发展前景,国内一级市场和创业投资不断有资金的注入。根据数据,2023年,中国商业航天产业投融资事件为16起,截止2024年1-5月投融资事件已达到7起。

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相关企业也呈现出爆发式增长。企查查数据显示,我国现存19.69万家商业航天相关企业。从注册量来看,2023年全年注册量首次突破5万家,同比增长30.30%,2024年前8月已注册3.2万家相关企业,与去年同期注册水平持平。

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而已经入局的企业,更是加快在低轨太空的资源卡位脚步。比如,星网计划、“G60星链”星座计划等。2021年11月,上海松江区联合其他企业发布了“G60星链”星座计划。2023年,星座计划从最初的72颗卫星版本,调整为一期将实施1296颗,未来将实现12000多颗卫星的组网。2024年5月24日,上海蓝箭鸿擎科技有限公司向ITU提交了鸿鹄-3计划的预发信息,将在160个轨道平面上总共发射1万颗卫星。

除了上述万颗级别的星座之外,还有许多规模较小星座计划也在建设之中,如“银河Galaxy”是由银河航天运营的低轨宽带通信卫星星座,旨在建立一个覆盖全球的天地融合5G通信网络,以填补地面基站无法覆盖的盲区;上海蓝箭鸿擎科技2024年5月已向国际电联提交“鸿鹄三号”卫星星座申请备案,该星座含10,000颗卫星,是继国内继星网GW计划和上海G60星座提案后,中国实体计划的第三个超万颗卫星巨型星座。

中国商业航天领域的最新动态

名称

相关介绍

“千帆星座”首批组网卫星发射

千帆星座计划,即“G60星链”计划,由上海市政府支持,于2023年启动建设,包括三代卫星系统,采用全频段、多层多轨道星座设计,是中国第二个低轨卫星大星座。该计划致力于为国内用户提供更为广泛且高质量的通信服务、宽带互联网服务等。20248月,千帆星座首批18星成功入轨,标志着中国开启卫星互联网批量发射组网。

“鸿鹄三号”卫星星座申请备案

上海蓝箭鸿擎科技20245月已向国际电联提交“鸿鹄三号”卫星星座申请备案,该星座含10,000颗卫星,是继国内继星网GW计划和上海G60星座提案后,中国实体计划的第三个超万颗卫星巨型星座。

海南商业航天发射场建设

海南国际商业航天发射中心是中国首个商业航天发射场,总面积133.33公顷,从20227月开工建设,将于2024年下半年迎来首次火箭发射任务,正式实现商业化运营。该发射场建在海南文昌市东郊镇,临近海边,相比酒泉、西昌、太原发射场,更加接近赤道,是世界上为数不多的低纬度发射场。

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4、星座保卫战,我国商业航天产业面临着运力和成本等方面的制约

不过,ITU为防止无线电频谱囤积,给卫星申报提出众多限制性因素,要求申报者在规定时间内完成卫星发射工作,否则配额作废。按照要求,在接下来十几年的时间里,中国至少要完成超过3万颗卫星的发射。由此可以预见的是,2024年将迎来中国低轨卫星密集发射元年,2026年将迎来发射量爆发,全产业链均将受益。

但要实现上述条件,产能充沛是关键性问题。在卫星制造产能上,近段时间以来,全国各地卫星制造基地通过各种方式,大幅压缩卫星设计生产周期,同时汽车、钢铁等传统制造企业也踏入卫星“智造”赛道。但在首席系统工程专家王洋看来,目前,我国微小型卫星年产能还有90%的缺口。

并且,在火箭发射产能上,面临着运力和成本等方面的制约。在运力方面,我国民营公司的运力明显不够。以2024年上半年商业火箭发射频次最多的星河动力为例,谷神星一号火箭在近地轨道运力为400kg,而SpaceX猎鹰九号火箭近地轨道运力却高达22.8吨。

在火箭发射成本上。根据SpaceX官方数据,“猎鹰9号”单次发射成本大约为每千克3000美元。按照马斯克的设想,未来“星舰”投入使用后,每千克的发射成本将降至200美元,远远低于现阶段的民营火箭公司发射成本。正是发射成本的大幅度降低,让SpaceX实现盈亏平衡,其主要原因是SpaceX的火箭可重复使用技术。相关资料可知,若以17.4吨作为考虑运力损耗的单次发射实际载荷,则发射2次火箭(复用1次)的载荷合计为34.8吨,每千克载荷分摊的制造成本为1867.82美元;发射10次火箭(复用9次)的载荷合计为174吨,每千克载荷分摊的火箭制造成本为1063.22美元,较复用1次的单位成本下降43.08%,较不回收的单位成本下降63%。

全新和复用“猎鹰-9”成本构成(单位:万美元)

类别

“猎鹰-9”火箭

全新火箭成本及占比

复用火箭成本及占比

硬件

一级

300060%

——

二级

100020%

100066.6%

整流罩

50010%

——

软件

推进剂

400.5%

402.6%

发射测控、翻修等相关费用

4609.2%

46030.6%

总计

5000

1500

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不过,值得注意的是,近几年我国在火箭垂直回收领域取得重要进展。例如,2024年9月11日,国产的朱雀三号VTVL-1试验箭,已经圆满完成十公里级垂直起降返回飞行试验,成为国产火箭回收技术里程碑式的事件。

我国可回收火箭技术进展

时间

事件

20193

翎客航天公里级可回收火箭首次低空飞行回收试验圆满成功。

20217-10

深蓝航天“星云-M1号试验箭完成百米级垂直回收试验。

20231-3

中科宇航在山东海阳持续进行垂直回收演示验证飞行试验,相继开展了陆上发射回收和海上回收,主要包括海杂波环境影响下的通信和相对测量技术、回收着陆末段的飞行环境干扰抑制、海上着陆平台晃动情况下的着陆控制技术的验证。

2023724

星河动力完成了“智神星一号”火箭垂直回收控制技术前期试验,对火箭垂直回收末段相关的导航、制导、控制技术与算法进行验证。

2023112

星际荣耀进行了“双曲线二号”液体火箭的垂直起降与重复使用飞行试验,获取了液氧甲烷火箭重复使用关键技术核心试验数据。

2024120

蓝箭航天朱雀三号可复用火箭首次垂直起降飞行试验。

2024126

快舟火箭可重复使用技术试验箭顺利完成垂直起降试验。

20244

中国航天科技集团六院成功完成了130吨级可重复使用液氧煤油发动机的多次点火试验。

20246

中国航天科技集团八院成功进行10公里级垂直起降飞行试验。这次试验验证了多项关键技术,包括大推力强变推可复用发动机技术和高精度导航制导控制技术。

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而在卫星及发射成本大幅度降低之前,部分企业也选择了小规模商业化。比如,2023年,时空道宇与马来西亚电信运营商Altel公司签约,利用星座技术加速马来西亚智慧港口、智慧农业建设;2024年,时空道宇完成星座首次海外商用部署测试,并与阿曼卫星通信公司Azyan Telecom 达成战略合作,双方计划在中东地区和非洲推动吉利未来出行星座商业化服务,推动手机直连卫星通信业务落地。由此可见,未来有着物联网载体的星座建设者,可能会成为商业化的先行者。

5、我国商业航天产业步入发展的快车道

综上所述,随着航天技术不断发展和航天产业规模的日益扩大,以及在国家政策的大力支持下,商业航天吸引大量社会资本积极投入,我国商业航天产业步入发展的快车道。(WYD)

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