国外卫星通信产业发展动向与趋势思考
近年来，低轨大规模星座兴起，引发全球卫星领域轨道革命，重塑航天领域竞争格局，全球卫星通信产业正在经历前所未有的变革。本文分析了全球卫星通信产业市场动向以及行业主体在新的竞争格局下采取的重要措施，针对未来卫星通信行业发展趋势，提出几点思考。全球航天产业总体处于上行区间，在卫星产业发展稳中有升的背景下，卫星通信产业格局发生重大变革，业务发展呈现差异化特征，传统电视直播业务持续下滑，卫星宽带业务稳步增长。据SIA统计，2023年大众消费服务收入（包括卫星电视直播、卫星音频广播和卫星宽带业务收入）连续三年呈现下降趋势。其中，卫星电视直播服务收入近三年连续下降，卫星宽带收入较五年前增长近一倍。卫星电视直播业务收入尽管呈现下降趋势，但仍是运营商主要收入来源，2023年收入772亿美元，较上年下降6.3%。卫星音频广播业务收入较为稳定，2023年收入为68亿美元，较上年下降了1%，用户数量也下降了1%。卫星宽带互联网业务涨幅较快，2023年收入为48亿美元，较上年增长约41%，用户数量超过440万户，增长了27%（图1）。图1 2019—2023年卫星通信产业大众消费服务收入情况低轨空间占据全球航天主导地位。从发射部署看，绝大部分是低轨卫星，占比超99%。2023年国外共通过85次火箭发射任务，成功部署2221颗通信卫星，较2022年（1929颗）增加15%。其中低地球轨道（LEO）卫星发射数量从2022年的1907颗增长至2202颗，增长15%；地球静止轨道（GEO）卫星发射数量从18颗缩减至15颗。低轨空间争夺日益激烈。目前美欧低轨星座占据主导地位，在轨通信卫星总数占比高达97%，其他国家相继提出低轨星座计划，如俄罗斯球体计划，加拿大光速宽带星座，日韩也提出低轨星座计划。1．高通信容量新格局基本形成，SpaceX占据主导地位星链（Starlink）呈现垄断趋势，未来将通过在轨容量优势抢占市场份额。美国太空探索技术公司（SpaceX）采用纵向一体发展模式，已经打通星链卫星互联网系统发射、研制、运营、终端、应用的全产业链条，实现业务的商业闭环，2023年达到现金流为正。市场占领体量逐年递增，从大众消费宽带向企业宽带、地面移动、航空、海事拓展。2023年星链通信容量22Tbit/s，预计到2030年，星链通信容量将达208Tbit/s，接近全球在轨容量的74%。星链等低轨星座大规模部署，极大冲击了通信卫星领域的竞争格局。大型卫星运营商之间进行整合，应对星链竞争。近年来行业头部卫星运营商进行并购重组。2023年，美国卫讯公司（Viasat）正式完成收购国际移动卫星公司（Inmarsat），欧洲通信卫星公司（Eutelsat）正式合并一网公司（OneWeb）；2024年2月，欧洲卫星公司（SES）正式提出收购国际通信卫星公司（Intelsat）。各家公司均提出多轨道发展战略，整合频谱资源、整合高低轨卫星和地面5G设施，为用户提供更安全、更高速、低延迟和低成本的通信服务。2．消费者市场牵引发展，移动应用成为热点关注方向行业应用方面，航空、海事等移动通信市场是各大运营商重点发展方向。一方面，星链、一网等低轨星座正在积极布局航空和海事应用领域。另一方面，以卫讯、欧洲卫星为代表的运营商发展多轨道通信解决方案，结合高轨全覆盖、持续连接、中低轨大容量、低延迟优势，为航空、海事用户提供高速率、大带宽网络服务。手机直连卫星、直连设备、窄带物联网已成为卫星互联网的发展方向和应用服务新兴领域。多家卫星运营商和相关产业巨头积极布局，推动卫星部署、在轨测试和应用落地，抢占细分市场先发优势。美国AST空间移动公司（AST SpaceMobile）的蓝行者-3（BlueWalker-3）、星链手机直连卫星在轨测试均达到4G上网速度。窄带卫星物联网和直连设备方面，铱星推出星尘计划，提供基于3GPP批准的窄带物联网，老牌传统卫星运营商回声星公司（Echostar）和新兴低轨公司亚马逊柯伊伯解决方案（Kuiper）计划布局卫星直连设备业务。卫星和地面通信融合成为未来主流趋势，“卫星+5G/6G”是下一代通信的发展方向。移动卫星服务协会（MSSA）与全球移动通信协会（GSMA）开展战略合作，发展开放、可互操作的生态系统，无缝连接地面网络（TN）和非地面网络（NTN）。欧洲航天局（ESA）建设“6G在轨实验室”，用于欧洲6G标准化工作在6G应用的早期阶段研究，利用16U立方星，开展端到端连接、卫星和地面移动网络整合等相关研究。3．政府和军方市场广受关注，行业参与者抓紧锚定用户美军是卫星通信产业政府和市场的第一大用户，主要有军事通信卫星采购和商业卫星通信服务采购两大途径。俄乌冲突中，美国商业航天力量的作用得到充分体现。美国星链、Visat等卫星通信系统为乌克兰提供了大量基础通信保障，成为乌军情报传递和指挥控制的关键手段。在此背景下，美加速商业航天能力集成运用方法和模式研究，2024年4月，美国防部、天军连续发布《商业航天集成战略》，将太空领域军商合作推上新高度。在军事通信卫星采购方面，美国继续采购高轨军事通信卫星，同步推进弹性转型。2024年美军接连授出军事宽带通信卫星、窄带通信原型卫星研制合同。商业卫星通信服务采购方面，注重“多轨道、多星座、多频段”的商业能力采购，推进商业卫星通信军事运用以及军、民、商星座的互联互通。2023年天军商业卫星通信办公室向20家卫星服务提供商授予了“大规模低轨”（pLEO）服务合同，总价9亿美元，2024财年计划采购10个项目共计17亿美元。4．新发中高轨卫星故障多发，航天保险业受到重大冲击2023年以来，全球航天保险业接连遭遇重大卫星故障打击。2023年，全球保险年度累计赔付额创下新高，接近10亿美元，而全球航天保险年度收入在5亿美元规模左右。2023年5月，卫讯-3（Viasat-3）卫星大口径天线展开故障，设计容量1Tbit/s，仅剩10%可用，赔付4.45亿美元。2023年8月，国际移动卫星-6F2（Inmarsat-6F2）卫星抬升时电源分系统故障，电推进失效，赔付3.48亿美元。在2024年，全球航天保险业单笔赔付额度纪录再创新高。2024年2月，欧洲卫星公司为“另外三十亿人-增强”（O3bmPower）中轨宽带星座的首批4颗卫星供配电故障申请理赔4.72亿美元。1．SpaceX通过星链全方位进军卫星通信市场，强势占据行业领先地位星链系统是迄今为止全球发射数量最多、建设步伐最快、业务应用最广的低轨卫星互联网系统，已成为卫星通信代际发展的标志性事件。星链部署速度远超常规，2019年启动业务星部署，2022年下半年开始基本保持半年部署1000颗的部署速度，当前部署超过7000颗，一代系统完成建设并计划启动卫星升级，二代系统稳步推进。星链市场占领体量快速递增，先期将大众消费宽带作为主营模式，快速抢占“人口及流量”，用户数量突破400万，已在全球近100个国家/地区拥有运营许可证，业务领域向海事、航空、政府、军事高价值的企业级/行业级用户拓展应用。政府和军事市场方面，通过星盾（Starshield）事业部专门面向政府和军事用户提供一揽子综合服务，已获美国防部“大规模低轨”服务采购合同。此外，SpaceX和T-Mobile等地面运营商合作，进军巨大的存量手机用户市场。利用T-Mobile的1.9GHz频谱资源，通过携带有大面积天线的增强型星链V2.0mini卫星作为“太空基站”，面向存量智能手机提供手机直连卫星服务。2．传统运营商积极探索新发展模式，联合运营成为主流趋势受星链的“垄断”态势影响，传统高轨运营商面临供求关系转变、带宽成本下降、新技术发展等多种挑战，为了适应和生存，正在积极推动变革。近年来，多个行业巨头选择进行兼并重组和行业合作，“强强联合”提高整体竞争能力和话语权，并推动形成多星座联合组网新业态。例如，卫讯公司2023年以73亿美元正式与国际移动卫星公司完成合并，打造全球高通量混合空间架构和地面网络。合并后公司收益良好，2025财年第一季度通信服务营业收入同比增长48%。欧洲通信卫星公司和一网公司在2023年完成合并，建立全球首家提供高低轨一体化解决方案的多轨道通信卫星运营商，共同推进一网二代星座建设，合并后固定宽带、政府业务营收增长。SES卫星公司在2024年提出合并收购国际通信卫星公司，将补充现有星座编队，构建多轨道卫星解决方案，合并后预计年收入可达41亿美元。此外，在星链的冲击下，传统卫星运营商开始调整发展战略重心。卫讯公司从固定宽带业务发展重心向移动宽带倾斜，取消卫讯-4（Viasat-4）高轨高通量星座计划；积极发挥“机上连接”市场主导地位，保留国际移动卫星全球领先的海事业务品牌；关注政府和国防市场。公司建立合作伙伴生态系统，联合非对地静止轨道运营商，推出高低轨通信解决方案；面向手机直连市场新机遇，推动构建行业联盟，牵头成立移动卫星服务协会，推动统一标准/规则建设，提供多轨道移动宽带连接服务。3．卫星研制商通过技术创新发展新产品，开拓新市场高轨卫星制造市场受轨道革命影响陷入转型阵痛期，通信容量需求从紧缺转向平衡甚至饱和，市场需求有限。近年来卫星部署和新签订单均不理想，卫星研制商追求高性价比，发展够用容量、灵活设计的中小型高轨卫星，结合灵活载荷设计，快速调整业务模式，快速适配新需求，帮助发展中国家或地区、新兴运营商等快速进入高轨卫星市场。美国波音公司，欧洲空客、泰雷兹公司已经推出了高轨整星级软件定义卫星产品线，通过载荷标准化设计和模块化卫星平台，按照固定规格批产高轨整星，入轨后再由用户调整配置，实现差异化任务功能。当前，波音702X软件定义平台获得市场积极反响，已经应用于O3bmPower中轨宽带卫星上；并可拓展至GEO卫星，该型平台正应用于美军的宽带全球卫星通信-11/12（WGS-11/12）两颗卫星的研制上。空客一星（OneSat）和泰雷兹的太空灵感（SpaceInspire）软件定义卫星则面临成本和供应链短缺等问题，将延期交付。近年来，市场上也出现了专门研制小型GEO卫星的新兴卫星制造商，例如美国的阿斯特拉尼（Astranis）公司和瑞士的Swissto12公司，已获得市场积极反响。Astranis公司已在2023年发射基于微型地球静止轨道（MicroGEO）平台的大角星（Arcturus），另外有10余颗卫星正在研制中。Swissto12公司发展了蜂鸟卫星（Hummingsat）小型平台，目前正在建造4颗卫星，包括1颗Intelsat-45卫星和3颗Inmarsat-8卫星。1．卫星制造商一是卫星体系发生重大转变，从单一卫星向弹性系统转变。随着全球卫星产业的快速发展，卫星体系正经历着前所未有的重大转变。这一转变不仅仅是新旧卫星的技术更迭，也不再是简单的高轨与低轨卫星的轨道之争。当前，卫星产业正从单一的轨道和用途向多元化、综合化发展。高轨卫星虽然覆盖范围广，但在数据传输速率和时延方面存在局限；而低轨卫星，在提供高速、低时延通信服务方面具有巨大潜力。二是卫星设计理念发生根本转变，从高精尖工艺品转变为大众消费品。这一转变意味着卫星制造商需要将用户需求和市场导向放在首位，设计出更易于使用、成本更低、性能更可靠的卫星。随着商业航天的兴起，卫星制造商面临着从定制化生产向大规模、批量化生产的转变。这种转变要求卫星制造商在设计和制造过程中采用更加灵活、高效的生产方式，以降低成本并提高生产效率。三是卫星制造向标准化、集成化、模块化、自动化发展，同时需要健壮供应链的支持。在低轨大规模星座兴起的新形势下，卫星制造流程趋向标准化、集成化、模块化与自动化发展，以满足用户需求。同时对供应链的稳定性与响应速度提出了更高的要求。制造商需构建强健的供应链体系，保障原材料、元器件、部组件等及时稳定供应，匹配实际生产需求，确保卫星产品的按时交付。四是低轨卫星制造面临产能与长期需求匹配问题。近年来，大规模星座不断涌现，采用自研、合作、外包等多种研制生产模式，多家卫星制造商已在小卫星批产工厂上投入资金，用于低轨大规模星座卫星研制。但与之而来的是未来是否会存在产能过剩的问题，业内部分小卫星制造商对所谓的“巨型工厂”持怀疑态度，Novaspace预测全球所有卫星供应商的总制造能力是需求的两到三倍，未来是否有足够的需求匹配已建成的生产线产能，值得卫星制造商予以关注。2．卫星运营商一是深入理解需求和应用场景的变化，为用户提供高质量服务。从全球卫星产业收入看，卫星宽带业务快速增长，传统视频直播市场出现萎缩，这表明用户习惯正在从电视直播向上网娱乐发生改变，对于高速、低延迟的卫星互联网服务的需求日益增长，尤其是在偏远地区和地面网络覆盖不足的区域。卫星通信运营商应密切关注这些变化，提供更高质量的服务和更广泛的覆盖来满足用户需求。二是从行业用户向下游服务拓展，提供设备与服务集成解决方案。卫星通信运营商正从传统的行业用户向下游服务拓展，特别是在消费者市场和移动应用领域。卫星通信运营商需要提供集成的设备和服务解决方案，以满足不同行业用户的需求。例如，通过与地面网络的融合，提供天地一体的通信服务，或者通过与航空、海事等行业合作，提供定制化的通信解决方案。三是把握优势资产，挖掘深度价值。卫星通信所必需的频轨资源采用“先到先得”原则，传统卫星通信运营商拥有频谱、许可等优势资产。运营商需要充分利用这些资产，挖掘其深度价值。例如，通过优化频谱使用，提高网络效率；通过与地面运营商合作，发展手机直连卫星等新兴业务，扩展潜在用户群体；通过获取更多地区的许可，扩大服务范围，增加用户规模。四是以“用户无感”体验为目标，深入发展天地一体化融合。卫星+5G/6G是下一代通信的发展方向，要实现卫星通信与地面通信网络的无缝衔接，为用户提供“无感”的体验。卫星通信运营商需要在技术、服务和用户体验等多个层面进行深入的融合和创新。例如，通过参与3GPP等国际通信标准化组织的工作，推动卫星通信与蜂窝通信在体制上的融合；通过提供覆盖全球的无缝通信服务，满足用户在不同场景下的需求，提高用户体验。
