卫星行业的空间资源包括频率和轨道资源,由于相关法律法规尚未健全,导致世界各国积极抢占。
低轨卫星互联网轨道高度通常在 300-2000 公里,具备低损耗、低成本、低延时、高带宽等优势,使用频段包括 C 频段(4GHz-8GHz)、Ku 频段(12GHz-18GHz)、Ka 频段(26.5GHz-40GHz)以及 Q/V 频段,未来主要的应用场景为军事用途(情报侦察)、车联网、手机直连和地面网络补盲(航空航海旅客上网等)。 一是抢占宝贵的低轨空天资源。根据中国科学院软件研究所测算,若同层卫星安全间距为30-50km,以Starlink 星座轨道高度差 10km 为例,最多仅能容纳卫星 86-171 万颗。根据ITU“7+7”原则,卫星发射计划批复后 7 年内发首星,9 年内发射 10%,12 年内发射 50%,14 年需全部发射完成,否则将缩减规模。二是占领早期的市场份额。Starlink 目前除美国境内,已和欧洲、日本多个运营商达成合作,卫星通信服务审批慢、难度大、替换成本高,早期入场的运营商将抢占重要市场份额。在国内,除了野外探险、科学考察、特殊行业、海事渔业等具有卫星通信刚需外,手机直联卫星也点燃了大众消费热情。而在一带一路国家,由于移动基站部署稀疏,疆域辽阔,卫星通信具有极具吸引力市场前景。三是卡位未来通信标准制定话语权。目前在 5G R17、R18 标准中 NTN 星地一体从透明转发、到星上信号重建、路由转发,标准一步步制订。面向 6G,卫星通信将是天地一体网络重要的组成部分。面对通信网络结构的重大变革,没有产业基础将丢失在国际电信组织标准制订的话语权。目前,包括信科移动、中兴、华为等厂商都积极发布了多个 NTN 卫星通信技术体制和场景展望白皮书,积极参与标准探讨。
全球各国积极参与星座建设,抢占卫星互联网产业先发优势。英国通信公司OneWeb、亚马逊Kuiper、加拿大 Telesat、俄罗斯 Sphere、德国 Rivada、韩国三星等相继规划了宏大的卫星发射计划。根据UCS数据,自 2017 年以来全球卫星发射数量开始呈现大幅增长趋势,2022 年全球发射卫星2119 颗,同比+32.4%,5 年 CAGR 达 55.9%;截止 2022 年,全球在轨运行卫星总数达 6718 颗,排名前3 的国家分别为美国4529颗(67.4%)、中国 596 颗(8.9%)、英国 565 颗(8.4%),美国在星座建设中全面领先,倒逼我国卫星产业加速升级。而从每年新增卫星来看,2015 年以来美国领先份额呈扩大趋势,2022 年美国新增卫星数量占全球的 86%,背后反映以 starlink 和 SpaceX 为代表的商业航天公司在可回收火箭发射成本与卫星制造交付能力的领先。
当前,Starlink 已成为全球规模最大的卫星互联网星座,是全球卫星发射主力。根据Star Walk数据,截至 2024 年 5 月 23 日,Starlink 发射卫星总数已达 6482 颗,是目前在轨卫星数量最多、发射速度最快、技术变革最大的低轨星座系统。
轨位资源卡位紧迫、频率资源卡位紧迫、国防军事需求紧迫、产业链降本需求紧迫。空天一体化是6G重要的标准特性,没有星就没有话语权。根据立鼎产业研究网、前瞻产业研究院等数据,目前国际上最具竞争力的低轨卫星互联网星座有美国 StarLink(在轨超 5000 颗,用户超过 200 万)、英国OneWeb(在轨618颗)、 美国 Kuiper(规划 3236 颗)、美国铱星二代(在轨 75 颗)。国内低轨卫星互联网星座的建设也逐渐步入正轨,国家发改委正式批准两张网,包括中国星网以及 G60 星座。
国内低轨卫星互联网建设步入正轨,GW 星座和 G60 星座加速部署。中国星网公司的GW星座包含GW-A59 和 GW-2 2 类子星座。预计 GW-A59 将发射 6080 颗卫星,GW-2 将发射6912 颗卫星,总计12992颗。
G60 星链是目前国内除中国星网公司 GW 星座之外,另一重要的卫星互联网发射计划。2023年7月,上海市松江区委书记在新闻发布会上表示,松江打造低轨宽频全球多媒体卫星“G60 星链”,实验卫星完成发射并成功组网,一期将实施 1296 颗,未来将实现一万两千多颗卫星的组网,预计将于2024 年开始批量发射 G60 星链第一批次卫星,建设周期为 2024 至 2027 年,有望在 2025 年底前完成648 颗GEN1卫星发射任务,在 2026~2027 年完成后续 648 颗 GEN2 卫星发射任务。11 月,“G60 星链”产业基地启航仪式在松江举行,一期项目占地面积 120 亩,建筑面积 20 万平方米,将建设数字化卫星制造工厂、卫星在轨测运控中心、卫星互联网运营中心,其中,卫星工厂的设计产能将达到

我国 ITU 最新申报卫星数量超预期。我国最新在 ITU 申报的卫星数量达5.13 万颗,未来十年卫星发射数量有望迎来大幅度增长。中国星网在原有 1.2992 万颗基础上再申报 5656 颗;上海垣信在原有1296颗基础上再申报 2.7808 万颗;新申报卫星星座不代表最终批复情况,还需经过 ITU 较长时间的审批和协调,但近地轨道容量约 10 万颗量级,先到先得。
此外,我国自 2018 年起大规模布局的卫星星座计划已进入建设进程。2018 年,航天科技、航天科工、电子科技集团相继推出鸿雁、虹云、天地一体化星座计划。2018 年虹云试验星发射,计划2025 年实现全部156 颗卫星组网运行,为用户构建“通导遥”一体化信息平台。 2018 年鸿雁计划的首颗卫星成功发射;预计 2025 年在低轨道部署 300 颗小卫星,满足海洋、气象、环保等领域的数据传送。2019 年,天地一体化网络试验卫星发射,将提供宽带接入、移动通信、天基中继、天基物联等服务。吉利控股集团旗下科技创新企业时空道宇计划建设全球首个商用通信导航遥感一体星座——吉利未来出行星座,计划于2025年完成星座一期 72 颗卫星部署,实现全球实时数据通信服务;二期将扩展至 168 颗卫星。2024 年2 月3 日,吉利未来出行星座第二个轨道面在西昌卫星发射中心以一箭 11 星方式成功发射,刷新该发射场单次发射卫星数量的纪录,发射的卫星由时空道宇通过自有卫星超级工厂实现量产,可实现日产一颗卫星,年产卫星500颗,卫星生产成本下降 45%左右。2024 年 5 月 4 日,上海蓝箭鸿擎科技有限公司向ITU 申报了“鸿鹄3号”星座计划,共计 10000 颗卫星,是我国继 GW 和 G60 星座后,第三个超万颗卫星的低轨卫星星座。此前的2023年 12 月 9 日,鸿鹄卫星与天仪 33 卫星使用朱雀二号遥三运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。
2024 年我国航天发射次数有望再创新高,主要增量来自于低轨通信卫星。根据《中国航天科技活动蓝皮书(2023 年)》数据,2023 年我国共实施 67 次航天发射任务,位列世界第2,研制发射221 个航天器,发射次数及航天器数量刷新我国纪录,预计 2024 年将实施 100 次左右发射任务,有望再创新纪录;我国首个商业航天发射场将迎来首次发射任务,多个卫星星座将加速组网建设。
海南商发开展“百日攻坚”,力争下半年提供批量发射能力。火箭发射一直是制约国内低轨卫星大批量发射的瓶颈之一,2023 年 12 月 29 日海南商发一号发射工位竣工,二号发射工位计划在2024 年6月竣工,届时将具备持续高密度发射的能力,两个工位每年的发射能力均为 16 发。通过新建专用于商业航天的海南发射场、增加海上平台发射、进行火箭改型定制以及引入更多民营火箭公司等,我国低轨卫星发射能力有望实现可观增长,发射成本大幅下降。