我国卫星通信产业发展研究

　　随着卫星宽带成本的下降和卫星通信技术的进步，在高通量卫星带宽巨大需求的刺激下，卫星互联网的投入成本随着技术进步明显下降，各国纷纷将卫星互联网建设上升为国家战略，卫星通信发展迎来新风口。基于此，本文详细阐述我国卫星通信产业发展的总体情况，剖析我国卫星通信产业各环节，并对卫星通信发展提出展望与建议，以此助推卫星通信产业发展。

　　我国卫星通信产业发展总体情况

　　我国卫星通信市场概述

　　2018年，我国在轨卫星总数280颗，其中商业卫星有30颗，绝大多数卫星为遥感、导航、科研等类型，通信卫星数量较少。2018年12月，我国首张国产卫星移动通信终端入网牌照发放，标志着我国卫星移动通信打破国外长期垄断，基本形成了完整产业链。

　　随着我国商业航天市场的逐步开放，卫星国家队和许多民营企业纷纷布局卫星互联网星座产业，将带动通信小卫星研制、火箭发射、卫星通信系统终端设备与软件应用市场爆发式发展。2018年，我国卫星通信市场规模达到600亿元。预计2020年我国卫星通信市场规模将超过800亿元。

　　国家和地方政策大力推动

　　“十三五”期间航天领域国家政策密集出台，卫星通信产业发展迎来重大契機。《“十三五”国家信息化规划》指出，“十三五”是我国由网络大国向网络强国过渡的关键时期，主要从科学规划和利用卫星频率/轨道资源、统筹推进航天领域军民融合、建设陆海空天一体化信息基础设施等方面着力，同时集中突破低轨卫星通信、空间互联网等前沿关键技术，推动空间与地面设施互联互通，构建覆盖全球、无缝连接的天地空间信息系统和服务能力。《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》为我国民用卫星通信产业发展指明方向，规划指出固定通信卫星和移动通信卫星并重发展，强化地面系统建设，通过三步走方针，提出“十四五”卫星通信产业目标：新增建设22颗通信广播卫星，其中全新研制的通信卫星有5颗，包括L移动多媒体广播卫星、大容量宽带通信卫星、整星容量超过100Gbps的超大容量宽带通信卫星、高承载比宽带通信卫星、全球移动通信星座科研星等，带动我国卫星通信产业进入快速发展期。航天法立法已经提上日程。2019年4月，根据国家航天局消息，航天法已经列入全国人大立法计划，有望于2022—2025年出台，也将把商业航天发展相关细节列入其中，进一步完善顶层设计。

　　地方政府出台系列文件，扶持本地航天产业发展。我国部分省市将商业航天作为重要的战略性、先导性产业，纳入本地发展的顶层设计，积极出台专项政策鼓励产业发展。

　　传统航天产业基地持续发挥领军作用。武汉国家航天产业基地是我国首个国家级商业航天产业基地，2017年正式开工建设，战略定位主要包括围绕新型运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用、地面及终端设备制造等领域，打造世界级商业航天产业基地；打造华中高端装备制造产业；在商业航天龙头项目牵引下，快速切入航天新材料领域，打造中部地区新材料产业示范区。上海国家民用航天产业基地是我国第一个国家级航天产业基地，2006年开工，主要包括航天科技研发中心、航天科技产业基地和航天科普基地组成。其中航天科技研发中心定位是打造集运载火箭、应用卫星、载人飞船、防空武器等航天产品研发、研制、试验于一体的航天科技研发基地，航天科技产业基地则以产业集群为目标，发展卫星导航应用和新能源产业，形成卫星应用、航天技术及应用全面发展的产业格局。西安国家民用航天产业基地2008年正式揭牌，以国家战略需求和区域经济发展为牵引，发展航天及军民融合、卫星及应用、新能源、新一代信息技术四大产业，建设特色鲜明的世界一流航天产业新城。

　　航天特色产业园和科技城等不断涌现。2019年4月，武汉国家航天产业基地卫星产业园正式开工，预计2020年建成，其中航天器智能制造中心的卫星批量生产线建成后，将成为中国国内首条小卫星智能化批量化生产线，有望实现年产百颗卫星的生产能力。2018年3月，文昌航天科技城完成初步规划，致力于布局3大航天科创园、6大航天小镇，发展“航天+”产业，重点打造航天科研及信息产业、航天重装及商业航天产业、航天技术展示交易及服务贸易产业、航天金融产业、航天生命工程产业、航天科普文化教育旅游创意产业等六大航天产业链，现已纳入海南未来“海陆空”发展的三个重点之一。

　　卫星发射运载实力

　　位于世界前列

　　我国航天基础设施建设能力逐步提升。以航天发射场为例，当前全球主要航天国家已建成或在建发射场共计25个，中国有4个，数量与俄罗斯并列第二位，仅次于美国。

　　我国航天发射技术跻身世界先进行列。从在轨卫星数量来看，截至2018年11月，我国在轨卫星数量达280颗。从发射数据来看，2018年我国航天发射数据再创佳绩，以全年发射39次位列世界第一，占全球发射总量的30%以上，发射105个航天器（国内95个，国外10个）。

　　我国航天卫星运载装备研制技术不断创新。伴随高端、智能制造技术不断开拓，我国重型运载火箭和新一代中型运载火箭创新研制能力不断突破，形成航天科技集团和航天科工集团国家队牵头，民营企业迅速崛起的发展局面。

　　中国航天科技集团有限公司2018年研制的航天器质量在全国航天器总质量占比超过80%；长征十一号运载火箭采取“一箭多星”的方式成功完成多次商业发射任务，实现商业发射主力火箭“拼车”和“专车”服务；长征系列运载火箭完成其中37次发射全部成功（总计39次），展现出耀眼的中国品牌。此外，零壹空间和北京蓝箭等优秀民营企业代表，专注于低成本小型运载器的研制、设计及总装，创新力和影响力不断提升。

　　卫星通信产业链生态

　　基本完备

　　目前，我国已经基本形成完整的通信卫星产业链，分为卫星制造、卫星发射、运营服务和地面设备制造，产业链各环节不断开拓创新，处于产业成长期。2018年1月，中星十六号高通量卫星投入业务运行，跻身世界先进行列。尤其是2018年11月，工业和信息化部颁发首张卫星移动终端电信设备进网试用批文暨中国首张国产卫星移动通信终端牌照，我国国产卫星终端实现零的突破，是我国移动通信卫星产业链形成，进入商用阶段的重要标志。

　　通信卫星研制领域，通过“东方红二号”“东方红三号”“东方红四号”“东方红五号”几代典型卫星平台研发经验积累，我国目前已经能够研制涵盖固定、中继和直播等业务领域，频谱范围涉及S、C、Ku、Ka等各个频段的通信卫星，卫星等级涵盖小型到超大型，成为国际上少数能够独立设计、研制大容量通信卫星的国家之一。

　　以东方红五号卫星平台为例，自主研发使用电推进技术、网络热管和可展开式热辐射器技术、二维二次展开半刚性太阳翼、全管理贮箱、新一代电源控制器技术、综合电子技术等多种先进技术，卫星平台的有效载荷质量达到1200～2000千克，整星功率达到10000～30000W，相关技术已达国际先进水平，典型企业包括中国空间技术研究院、中科院上海微小卫星研究院等。

　　通信卫星发射领域，2018年我国卫星发射数量世界第一，发射能力居世界先进行列。近年来，我国卫星发射主要围绕导航和遥感领域，通信卫星数量相对偏少。伴随高通量卫星带动宽带卫星通信蓬勃发展，我国通信卫星产业有望进入快车道，通信卫星发射数量上升空间巨大。

　　运营服务领域，该环节是我国卫星通信产业规模相对较高的领域，卫星电视直播应用、北斗导航已经形成一定应用规模；伴随天通一号衛星成功发射，卫星移动通信领域将成为新的经济增长点，市场开拓潜力巨大，航天科技、航天科工、中国卫通、亚太卫星、中国电信、新研股份、星空年代、华讯方舟等传统国企和新兴企业均积极开展相关布局。

　　地面设备领域，国内参与者数量可观，主要集中在天线、移动终端、地面接收站等产品研制和系统软件集成等领域，但核心技术与美国等航天强国相比还存在一定差距，典型企业包括中国卫星、海格通信、华讯方舟等。

　　低轨卫星互联网蓬勃发展

　　近年来，美、欧等主要国家加快部署卫星互联网，Space X、OneWeb、Facebook等科技巨头积极参与，推动形成了全球卫星互联网建设新浪潮。在全球卫星互联网发展推动下，我国制定一系列火箭研发、卫星制造、卫星应用等领域向民间资本开放政策，卫星互联网技术不断创新，应用范围不断扩展，国内知名商业航天公司不断涌现。

　　我国商业航天后发优势明显。我国商业航天发展起步相对较晚，2014年11月26日，国务院发布《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》，提出“鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星，提供市场化、专业化服务”，为我国民用资本企业开展卫星互联网领域技术创新和应用实践探索奠定良好基础，我国商业航天迎来快速发展期。

　　我国低轨宽带卫星系统建设成果显著。虹云工程、鸿雁星座两个国家重大航天工程2018年相继成功发射第一颗卫星并进入轨道，低轨宽带通信卫星系统建设实现零的突破，我国打造天基互联网迈出关键一步，其中鸿雁星座一期60颗卫星预计2022年组网运营，填补中国目前尚无低轨卫星通信系统的空白。九天微星物联网星座计划于2020年底前部署完成72颗低轨卫星。银河航天计划打造全球领先的低轨宽带通信卫星星座——银河Galaxy卫星星座，建立一个覆盖全球的天地融合5G通信网络。

　　我国卫星通信产业链各环节剖析

　　卫星制造

　　卫星制造包括卫星整体制造、部组件和分系统制造，当前我国通信卫星制造领域已达国际先进水平。从市场规模来看，2025年我国卫星通信设备行业产值将超过500亿元，相关设备制造市场空间巨大。同时小卫星产业迅速发展带动卫星制造市场，2025年全球小卫星制造和发射市场规模将超过200亿美元，经济效益可观。从投融资情况来看， 2018年我国商业航天领域年度投融资总额35.71亿元，微小卫星制造成为民用航天企业融资的重要方向。例如九天微星2018年11月获得过亿元A+轮融资，银河航天2018年11月完成A+轮融资，项目估值30亿以上。微纳星空2018年12月获得航天科技集团旗下产业基金投资，主要用于微小卫星制造领域。从企业研发集聚态势来看，传统航天、科工优势企业发挥带头引领作用，中国航天科技集团、中国航天科工集团在基础设施、资金配套、技术创新、重大航天科技项目方面具备突出优势，欧比特、行云、欧科微、九天微星、天仪研究院等企业主要聚焦微小卫星制造，成长迅速。

　　发射服务

　　火箭发射服务主要包括发射场服务和火箭研制两部分。我国目前共有四个航天发射场地，分别是酒泉卫星发射中心、西昌卫星发射中心、太原卫星发射中心和海南文昌航天发射中心，完全可以满足当前我国商业发射的需要。目前有关管理部门正在积极探索解决发射场商业化的问题。火箭研制方面，航天科技集团和航天科工集团是我国火箭研制和发射服务的主要承担者。航天科技集团旗下的长征系列火箭拥有近20个具体型号，可以承担从小型到重型航天器的各种发射服务。航天科工集团旗下的开拓者系列火箭、快舟系列火箭是小型固体发动机火箭，可以承担近地轨道发射任务。此外，蓝箭航天、零壹空间、九州云箭、星际荣耀、翎客航天等中国的民营火箭初创公司在近几年大量涌现，但目前仍处于成长初期。

　　地面设备制造

　　地面设备制造包括网络设备和用户终端设备两大类。其中，网络设备主要包括地面站、控制站、静中通、动中通等产品；用户终端设备主要包括卫星电视终端、卫星无线电终端、卫星宽带终端、卫星移动通信终端等组件和产品。中国卫星地面设备制造产业分布集中度高并有显著的区位特点。当前已形成京津冀、珠三角、长三角、华中鄂豫湘、西部川陕渝等五大产业聚集区，北京、上海、深圳、武汉、广州、西安等重点城市发展态势良好。据统计，2018年五大区域产业总产值约占全国总产值比例超过80%。

　　运营与服务

　　通信卫星运营服务一般分为空间段运营服务和地面段运营服务两部分。空间段运营服务主要是通信卫星转发器租赁业务，主要企业有中国卫通、亚太卫星、亚洲卫星等。地面段运营服务的公司较多，主要有中国直播卫星有限公司、中国电信集团卫星通信公司、众多VSAT运营商、以及多个新兴的商业卫星公司。卫星通信服务主要包括卫星广播（BSS）、卫星固定（FSS）、卫星移动（MSS）服务等。目前，通信卫星正朝着宽带化、多媒体化方向发展，即高通量卫星（HTS），且卫星通信的各类业务也在不断融合。

　　我国已形成卫星广播、卫星固定中继等卫星通信技术服务体系，逐步建成覆盖全球主要地区、与地面通信网络融合的卫星通信广播系统。

　　例如，“村村通”和“户户通”工程通过中星九号等直播卫星稳步推进。CCTV 4K频道通过中星6A卫星和全国有线电视干线网向北京、广东、上海等15个省区市传输。2018年，全国已经有超过1.3亿户家庭通过直播卫星收听、 收看广播电视节目。在卫星移动通信方面，我国已立项建设军民共用的覆盖国土及周边的卫星移动通信系统，以满足军事应用、商业应用及重大突发事件应急通信应用。天通一号的正式商用标志着我国进入自主卫星移动通信的手机时代。预计2025年，我国卫星移动通信用户将达到300万。在卫星宽带通信方面，为适应宽带卫星通信市场的发展要求，满足广大用户对于宽带接入、机载通信、远程教育、新闻采集、企业联网等应用的需求，我国开始发展高通量卫星。目前只有一颗中星16号开展业务。中星16号率先实现了卫星4G网络应用，同时具备WiFi和微基站服务能力，共有26个用户点波束，总容量约20Gbps，主要覆盖西北和东北之外的中国大陆和沿海区域。中星16号的补充卫星中星18号也将在不久的将来发射升空。

　　我国卫星通信产业展望与建议

　　发展展望

　　多因素叠加利好我国卫星通信产业发展。在 《 国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》、“一带一路”倡议等多个国家政策的推动下，我国卫星通信将逐步成为继北斗后卫星产业发展的新一轮热点。一方面，目前我国卫星应用主要以北斗导航和遥感为主，通信卫星的数量偏少、比例偏低，限制了卫星通信应用的发展；另一方面，卫星通信是军工信息化、“天基丝路”、建设海洋强国和“宽带中国”的重要支撑，是我国空间技术发展的重点之一。

　　此外，未来我国计划发射多颗移动通信卫星、高通量通信卫星，目标是建成覆盖范围广、价格有竞争力、安全有保障的卫星通信网络。可以预见，随着卫星通信网络的完善，将促进卫星通信向个人消费和各垂直行业的加速渗透，形成服务带动运营，运营带动发射，发射带动制造全产业链良性正向循环的新局面。

　　低轨卫星星座将进一步降低成本以提高竞争力。面对地面光纤网络以及移动通信运营商等市场先入企业的竞争，低轨卫星星座要获得商业上的成功必须降低综合成本，在普通消费群体中获得用户规模。从发射成本看，低轨道小卫星的发射成本相比高轨和中轨卫星具有天然的优势。并且，目前已有卫星发射企业研发了针对小卫星的诸多发射方案，随着低轨卫星星座市场的不断成熟，预计发射成本还将继续降低。

　　在制造成本方面，目前国内外卫星制造商尝试通过3D打印等方式，实现小卫星的批量生产，预计将会极大降低单颗卫星的制造成本。随着卫星制造、卫星发射、地面终端和运营服务等产业链各环节的成熟，低轨卫星星座的建设和运营成本将进一步降低，成为消费者接入互联网的又一优势选项。

　　低轨卫星互联网和卫星物联网服务将率先落地。从2019年开始，低轨卫星互联网开始进入实质部署阶段，竞争空前加剧。

　　OneWeb公司和SpaceX公司于2019年开始部署其近地轨道巨型星座。两家公司都计划在全球范围内覆盖互联网，为数十亿未连接的用户提供互联网宽带。此外，卫星物联网领域也将迎来全面爆发。2018年，美国铱星公司宣布加入亚马逊网络服务合作伙伴关系，于2019年推出云连接服务，为卫星物联网客户提供更快速、成本更低的全球连接；俄罗斯航天国家集團计划打造“马拉松”物联网卫星系统。卫星物联网将与低轨卫星互联网同步加速发展，为互联网应用和物联网应用创造广阔的市场空间。

　　卫星通信频段由低频段向高频段发展。根据ITU《无线电规则》的相关规定，国际上卫星通信系统可以使用的频段包括甚高频（VHF）、特高频（UHF）、超高频（SHF）和极高频（EHF）。受无线电传播特性、技术和设备等方面的限制，目前卫星通信使用的频谱资源主要为以下频段：UHF频段、L频段、 C频段、X频段、Ku频段、 Ka频段。

　　随着低频段频谱资源的不断占用以及人们对于高速通信需求的不断提升，现有的Ku、Ka等高频段资源也难以满足巨大的频谱需求缺口。目前美国等国家和地区正在对频率更高的Q频段和V频段进行开发，预计将成为下一代通信卫星的主要发展方向。同时，太赫兹频段在卫星通信中的应用也已成为业界关注的焦点之一。

　　总体来看，卫星通信从低频段向高频段发展已成为大趋势，高频段将成为各卫星通信产业制造商和运营商布局和争夺的焦点。

　　卫星移动通信终端市场将迎来快速增长期。当前我国以租用他国卫星实现的卫星移动通信服务终端供应商基本为国外厂商，我国自主卫星移动通信系统的建设将给我国卫星移动通信终端制造企业带来巨大成长空间。天通1号拥有109个国土点波束，线路2000个，容量200万用户。

　　根据中国电信统计，截至2018年中国卫星通信市场约30多万用户，其中语音市场约8万户，其余为数据用户。随着此前三颗卫星的成功发射，不论是替代还是新增，中国将有200万以上用户的市场空间。天通卫星可用于个人通信、海洋、应急、野外、村通、民航等领域。据估算，我国卫星移动通信终端市场容量约402亿元。依据5年的推广、采购、装备周期计算，未来5年卫星移动通信终端年均市场规模将达80亿元量级。

　　相关建议

　　加强频率和轨道资源国内统筹和参与国际竞争。一是进一步完善统筹协调机制。着眼于空间战略规划，加强天地一体化的统筹协调，落实各部门的分工负责机制，深化各部门卫星频率和轨道资源的管理协作，建立完善的军地间、部际间协调机制，为卫星互联网发展提供重要的频率轨道资源支撑。二是及时跟踪卫星频率和轨道资源管理的国际规则。对国际规则发生的变化和修订认真理解，准确把握，快速适应新规则。三是形成对外竞争合力。面对我国卫星通信系统日益迫切的发展需求和卫星频率和轨道资源的短缺困境，加强管理部门、卫星互联网建设单位、行业应用单位等深入交流和探讨，在国际资源争夺中形成一致意见。四是制定卫星互联网行业的专项频率轨道资源规划。抓紧申报卫星频率轨道资源，加大人才培养力度，积极开展国际谈判，为我国卫星互联网发展争取更多更好的战略资源。

　　丰富卫星互联网安全风险管理手段。一是做好预先研判国内、国外卫星互联网新型业务模式可能对无线电安全的造成的影响，例如军事安全、反恐处突等，在风险分析评估的基础上，加强风险管理应对策略研究，制定可行、可靠的反制方案、应急预案等，提升快速处置能力。二是加快论证境外卫星互联网与我国现有卫星网络的兼容性，主动掌握过境卫星的频率及轨道资源使用情况，做好信息储备。三是针对目前我国卫星监测设施对Ku/Ka频段静止轨道卫星、非静止轨道卫星、卫星移动等终端缺乏相应无线电监测定位能力的情况，应尽快保障技术资金人力资源，加大对卫星互联网监测技术的研究力度。四是通过升级现有固定卫星监测设备，提升对各类卫星、卫星终端设备的监测定位能力，并逐步建立固定式、移动式的移动卫星监测网络，推动相应的卫星监测基础设施建设。

　　加快培育自主可控的卫星互联网产业体系。一是加强国际标准制定力度。进一步消化吸收国际主流卫星宽带通信标准，积极参加国际间的卫星宽带通信等卫星互联网建设相关协议和标准制定，设计完整的空中接口和地面信关站接口。二是加快构建卫星互联网产业生态。整合国内产学研用力主体力量，营造上下游协同、“芯片—设备—终端—应用”互动的产业生态环境，尽快推动卫星互联网试商用。三是加强核心技术研发。加大对卫星终端天线、射频器件、基带芯片等关键核心技术的研发支持力度，摆脱对其他国家供应链的依赖，增强产业自主可控性。四是推動“共享专利池”建设。加强专利导航，有效规避国内企业在国际市场中的专利诉讼风险，提升我国卫星互联网产业在国际竞争中的软实力。

　　引导民营企业参与卫星互联网建设。一是完善民营企业参与卫星互联网建设的政策环境和配套设施。在军民融合的整体框架下，将商业航天纳入国家政府采购范畴，激发社会参与热情，并在税收等政策上予以必要优惠。探索商业发射场的建设和管理模式，加强军地协调，建议由航天局主导商业发射场建设和管理，发射场采用市场化运作模式，主要面向商业航天企业。商业发射场与现有发射场共享总装、测试、发射、测控、落区、安全区等服务及资源。二是加强资本合作。鼓励政府和社会资本合作（PPP）等方式参与卫星互联网领域关键技术研发、基础设施建设和提供信息服务。三是引导民营企业有序进入卫星互联网应用领域。卫星应用是卫星产业价值链高端环节，考虑到大部分民营企业和商业公司在卫星制造、研发、设计、发射等环节短时间内难以突破技术和资本瓶颈，应重点引导民营企业利用卫星互联网向电信增值服务、物联网链接、特殊场景通信等垂直行业深度拓展。

　　孙美玉 周钰哲 彭健 滕学强