低轨道卫星(LOS)目前的发展,相关上市企业和新创企业

低轨道卫星

卫星通讯史

卫星通讯的发展最早可以追溯到1980年代,至今大概经历了三个主要的阶段。

第一个阶段

  • 20世纪80年代末-2000年
  • 发展定位:全面替代通信系统代表企业:铱计划、全球星、泰利迪斯
  • 建设主体:电信设备企业。
  • 市场反应:市场定位不明,建设成果太高,研发周期过长,尝试大多以失败告终。

在企图替代地面通讯网路阶段,主要目的为提供语音、低速数据服务,但当时由于技术复杂度高、投资过大、研发周期长及系统能力弱等多方原因,在与地面通信网路的竞争中宣告失败。这个阶段的典型代表就是铱计划(Iridium Communications Inc.)

第二个阶段

  • 2000年-2014年
  • 发展定位:地面通信系统的备份
  • 代表企业:新铱铱计划、全球星和轨道通信公司
  • 建设主体:电信设备企业市场反应:投入成本、市场定位更加优化,具有一定竞争力,但规模有限。

进入21世纪以后,卫星进入地面通讯网路的补充阶段,例如在极端环境下,向航空、航海等用户提供移动通信、导航服务,此时以GEO同步卫星(高度35,786公里)、MEO中轨道卫星(约2,000至30,000公里)的类型为主,随着运载火箭、材料工艺、毫米波通讯等技术的进步。

第三个阶段

  • 2014年至今
  • 发展定位:与地面通信形成互补融合的无缝隙通信网路
  • 代表企业:Starlink,OneWeb
  • 建设主体:Space X,OneWeb、Meta等互联网领域科技巨头
  • 市场反应:成为地面通信系统的无缝补充,前景看好

从2014年起算,卫星通讯跨入了与全球网路接入服务、卫星物联网与5G融合的阶段,马斯克的SpaceX、英国的OneWeb开始主导这个阶段的新型卫星通讯建设,也就是运行于地表高度约300至1,500公里高空的低轨卫星。

低轨卫星目前的发展

低轨卫星的优势

在大量的资本投入和大公司激烈的竞争中,卫星批量生产、低成本火箭等技术都逐步成熟,低轨卫星应用阻碍得到解决,其距离地面近、通信时延短、数据传输率高,移动终端重量、体积与个人移动设备相差无几,更适合大众普及等优势日趋明显。随着现代移动通信和电子元器件技术的飞速发展,制约早期低轨通信卫星系统的通话质量、数据传输速率和使用成本等问题已经迎刃而解。

市场有多大?

根据美国卫星产业协会在2020年5月发布的资料:2019年,全球卫星产业总收入约为2860亿美元,占全球航天产业规模约77%,同比增长3.2%,全球卫星产业整体呈稳步增长趋势。从产业结构来看,卫星运营服务和地面设备制造构成了卫星产业的主体,其中卫星运营服务占比最大。

低轨卫星目前的规模

低轨道卫星(low orbit satellite,LOS)的发射以星链(Starlink)、OneWeb等计画为代表。再看到其他业者进度,截至三月底Oneweb有618颗、Telesat则有80颗卫星升空,而规模较小的卫星营运商Iridium、Globalstar(澳洲股市代码:GSAT)与Inmarsat则总计发射104颗卫星。

主要的新创企业

星链(Starlink)

几近垄断

马斯克在2023年9月时表示:星链在轨卫星数量2024年可望达到所有其他卫星两倍 。而事实上他在2023年稍早即已表示过SpaceX在2023年发射的酬载可能占到全球的80%,这一宣示其实已达标。

我的书中有关Starlink的内容

我在最近的《10倍股法则》书里,讨论过Starlink和SpaceX这两家公司。为免重复内容,书中提过的内容,在此不再重复:

  • 5-8小节,252-268页

Starlink和SpaceX

Starlink是特斯拉(美股代码:TSLA)创办人马斯克所创立的SpaceX这家太空新创企业旗下,专门提供卫星通讯的子公司。

Starlink目前的规模

截至2023年8月的数字,星链(Starlink)卫星总数已来到4,940颗,美国联邦通讯委员会(FCC)已允许Starlink发射的第二代卫星颗数为7,500颗,为了搭载更多卫星,SpaceX还推出第二代发射载具─星舰(Starship),虽然2023年年4月首度试射失败,不过在进行数千次升级之下,马斯克透露下一次的试射将能大幅提升成功率。

最终计划规模

马斯克的最终计画是建造一个拥有12,000颗卫星的庞大星群,并可能再扩大到42,000颗。

用户数目

星链指称,2023年7月底时,总订⼾已达150多万个。

开通国家

星链提供的网路服务⾃2021年正式推出,已在50多国或地区上线,服务遍及美、⽇本、⼤部分欧洲及部分拉美地区。非洲则有奈及利亚、莫三比克和卢安达可获星链服务,另有⼗多国预计2024年底前跟进。

服务方案内容

下载速度通常约可达每秒100MB,军⽅、电信和航空业者均争相订购星链网路。个体订⼾需⽀付约600美元取得终端机,外加每⽉75美元的服务费,企业或政府的订阅费较⾼。

财务表现

2023年2月,SpaceX总裁兼首席运营官Gwynne Shotwell曾公开表示,星链预计将于2023年开始盈利。在历经两个年度的亏损后,终于在2023年⾸季实现⼩幅获利。星链的母公司SpaceX已经在2023第一季发布首次的盈利季报。

  • 营收15亿美金。
  • 净利润5500 万,是SpaceX自成立以来第一个盈利的季度。

公司的估值

SpaceX公司在2023年7月,宣布出售内部股票后,其估值已经接近1500亿美元:

  • 这个公司估值数字与上市公司英特尔或迪士尼公司估值相当。
  • SpaceX公司近年来不断出现在全球最有价值的排行榜上,而且不论那一份排行榜,总是位居前三名。
  • 在资本市场经历2022年开始的熊市开始,几乎所有的未上市的新创独角兽的估值都被大幅下修,SpaceX公司是其中极为少数估值没有大幅下修的新创独角兽。

Oneweb

公司简介

OneWeb 创立于 2012 年,是⽬前除了 SpaceX 外发射低轨卫星数量第⼆多的企业,从 2020 年起迄今已发射 629 枚以上,成为继星链后全球第⼆⼤的低轨卫星网路服务公司。

目前的规模

最初 OneWeb 的计划是,建设包含 588 颗执⾏卫星和 60 颗备⽤星的网路,预计 2020 年中开始商业服务。

截至2023年3月底的数字,Oneweb有629颗低轨卫星。按其计划,希望最终能实现1980多颗卫星的全球覆蓋。

主要股东

OneWeb 主要投资者为英国政府和印度巴蒂企业(Bharti Enterprises),双⽅持有股份近 53%。而日本的软体银行(美股代码:SFTBY)也是主要的股东,并曾在2020年OneWeb 破产时一度想放弃OneWeb。但在英国政府注资后,软体银行改变心意再向卫星初创公司OneWeb投资3.5亿美元。

亚马逊的柯伊伯计画

蓝色起源由贝佐斯所创立

蓝色起源(Blue Origin)是亚马逊(美股代码:AMZN)创办人贝佐斯所创立的太空新创企业。贝佐斯从亚马逊卸任执行长后,目前他主要的精力都放在蓝色起源的公司经营上面。

Project Kuiper

在2019年4⽉,亚⾺逊就宣布组建卫星网路亚马逊柯伊伯计画「Project Kuiper」,该网路将由3236颗卫星组成,旨在为全球⽤⼾提供宽频互联网服务。

2021年7⽉,亚马逊更进一步收购了META(美股代码:META)的卫星互联网子公司PointView Tech。

:2017年,Facebook成立子公司PointView Tech LLC,投入数百万美元研发实验卫星,该卫星名为Athena,将比Starlink 卫星网路传输数据速度快10倍。

2022年6⽉,亚⾺逊与三家公司签署了⼀份价值数⼗亿美元商业航天史上最⼤的⼀笔火箭的发射合约。未来五年,这三家公司最多为Project Kuiper进⾏83次发射。并已于2023年10⽉6日成功发射了首批两枚低轨道卫星。

2023年7⽉,亚马逊宣布耗资 1.2 亿美元提升产能自建卫星工厂,将生产Project Kuiper网路卫星。

2024年将开始服务

亚马逊2023年3⽉,计划2024年起向首批客户提供卫星互联网的服务。

StaixFy

设备提供商

StaixFy(美股代码:SATX)⽬前是第⼆⼤低轨道卫星厂OneWeb卫星联盟成员之⼀,主要为OneWeb开发地⾯站以及机上终端机相关晶片,未来募集资⾦后将有望扩⼤业务、研发⼒道,加速卫星联盟的发展。

主要客户

除了OneWeb外,StaixFy还为加拿⼤卫星业者Telesat提供低轨道卫星数据机晶片,2021年底已出货288台地⾯接收天线晶片,其他客⼾还包含STiDirect与空中巴⼠(美股代码:EADSY)。

Globalstar

iPhone 14紧急通讯的提供商

苹果公司(美股代码:AAPL)所投资的卫星营运商。苹果公司自己的iPhone从iPhone 14起所提供的紧急通讯服务就是使用Globalstar的卫星系统。由于iPhone的使用人数非常庞大,苹果目前使用了Globalstar高达85%的网路容量。

这一项功能一开始只提供给美国和加拿大的iPhone 14用户。并且此服务在2022年12月后也扩展到法国、德国、爱尔兰和英国,苹果也不排除会进一步扩展到更多的国家和地区。让使用者可以在荒无人蹟的山头需要帮助,且也没有手机网路和WiFi的情形下,拿出iPhone 14 并启用卫星SOS紧急联络,根据手机上的提示向救助部门发出紧急信号,并根据回传的消息进行补充。

2022年11 月,苹果表示,随着iPhone 14提供紧急求救短信的服务功能,它将在美国基础设施上花费至少4.5亿美元以提供这项服务,其中大部分的资金将流向Globalstar公司。

获苹果的投资

2023年3月1日,Globalstar披露苹果公司为卫星服务提供给它2.52亿美元的财务贷款,公司的股价立即应声大涨8%。

铱通讯(Iridium)

铱通讯(美股代码:IRDM)是由摩托罗拉(Motorola,美股代码:MSI)发起的一项全球性卫星通讯网路,以分布于全球66颗低轨卫星为通讯中心,可以让任何人置身于世界各个角落都能够与全世界任何地方的人进行通讯。

早在1997—1998年,美国铱星卫星通信公司就委托摩托罗拉公司设计了一套全球卫星移动通信系统,作为商业化低轨道卫星的鼻祖,但是,到1998年组网完成时,铱星计划的实际耗资50多亿美元,却只能提供极其有限的上网带宽。

铱计划于1998年11月1日开始服务。但由于当时市场上并没有足够的需求,因此于1999年进行破产重组成现在的Iridium。但由于美国国防部对通讯的需求,铱卫星目前仍被美国国防部广泛的使用中。

另一方面,几乎同期出现的地面蜂窝移动通信(GSM)因为用户基数大、成本优势明显,从2G一路发展到5G,商业化之路十分成功;但铱星公司因为巨额的研发和系统建设费用导致公司申请破产,破产时背负的债务高达40多亿美元。导致后来公司不得不进行重组。

Telesat

主打企业商⽤客⼾

2021年11月,加拿⼤卫星通讯商(Telesat,美股代码:TSAT)宣布与Loral太空通讯合并,在那斯达克挂牌上市,⽬标是抢进近期竞争激烈的低轨卫星市场,主打企业、商⽤客⼾网路服务。不其主要⽬标客群与星链计画瞄准⼀般⼤众不同,Telesat计划使⽤其颗卫星为全球企业、商⽤客⼾提供光纤⾼速网路。

主要股东

Telesat股东包含Loral和加拿⼤退休基⾦PSP,持股比率分别是64%和36%。

计划内容

Telesat的核⼼成⻑专案称为「光速计画」(Lightspeed),⽬标布局低轨宽频卫星网路,Telesat卫星供应商主要由太空设备制造商Thales Alenia太空提供。

系统规模

截至2023年3月底的数字,Telesat的卫星系统已经有80颗卫星。最后目标是会有298颗卫星。

商转时程

商转时程则订在2026年。

Inmarsat

International Maritime Satellite Organization(美股代码:VSAT)是英国的卫星通信公司,提供全球性的移动服务。以11个地球静止轨道通信卫星,通过便携式或移动终端进行通信地面站,为世界各地的用户提供电话和数据服务。国际海事卫星组织的网路提供政府、援助机构、媒体和企业需要在偏远地区或有没有可靠的地面网路通信的范围提供通信服务。

O3b

2010年初,谷歌(美股代码:GOOGL) 联合汇丰银行(美股代码:HSBC) 与欧洲有线电视运营商Liberty Global(美股代码:LBTYA)发起O3b计划,O3b 的原意是“Other 3 billion”,指的是目前仍旧不能够上网的30亿人,该计划起初进展迟缓,其项目团队随后重起炉灶建立了另一个重要的OneWeb公司。

最初由O3b Networks建造、拥有和运营,该公司于2017年成为SES的全资子公司。 2016年,星座的所有权和运营权移交给SES 旗下的部门SES Networks(美股代码:SGBAF) 。O3b MEO 星座于 2014 年 3 月开始提供服务。

中国

北斗卫星

北斗卫星导航系统(BDS)是中国的军民两用的卫星导航系统,目前已发展至第三代,2000年发射第一颗静止轨道卫星,至今已发射59颗卫星。BDS、美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo为联合国认定的全球卫星导航系统四大核心供应商。北斗星通则是推动北斗民间产业化应用的上市公司。

中国低轨卫星的发展

中国低轨卫星产业虽然起步较慢,但近年来发展同样十分迅速:2021年,注册资本100亿元的中国卫星网路集团(中国星网)在雄安成立。2022年,星网集团开始启动卫星通信地面网路建设,同时筹备商业火箭发射基地建设,展现出良好的商业化前景。

2021年成立中国卫星网路集团公司(中国星网)统筹国内低轨通信卫星发展,GW星座为国内目前最大的低轨通信星座。以银河航天为代表的民间资本低轨卫星公司,也将有效推动我国卫星互联网商业化进程。

主要的两家低轨卫星企业

全球如今约有7000多颗卫星在轨,而中国却只有约700颗;可见中国在这个领域的确落后国际的同业不少。中国目前主要有两家低轨卫星企业:中国星网和垣信卫星科技。

中国星网

中国于2020年9月向国际电信联盟申请了国网星座计划,计划发射12992颗卫星,拟2023年完成首发星发射,在2030年实现300星组网运行。

中国星网近1.3万颗卫星的发射计划,将是未来商业火箭公司主要的大蛋糕。而银河航天等民企代表,现在已经拿到了中国星网订单,不少头部企业也已经在中国星网的招标中入围。

垣信卫星科技

垣信将打造超12000颗的G60星链,在2019年发射2颗一阶段试验卫星,2021年发射2颗二阶段试验卫星,2022年完成648颗卫星和运载火箭相关招标工作,预计将于2024年开始批量发射自己的1296颗一批次卫星,建设周期为2024~2027年。

中国的国家队

据公开信息,2018年起,中国航天科技集团开始实施“鸿雁”星座计划,准备发射300余颗卫星;中国航天科工集团发布“虹云”星座计划,准备发射156颗卫星等等。

中国的其它太空新创企业

如今中国商业航天已基本形成了以蓝箭航天、星际荣耀、星河动力三家优胜者为代表的火箭企业,以及以长光卫星、天仪研究院、微纳星空、银河航天等为代表的卫星企业。目前,上述得到了资本层面认可的公司,也已获得了较为稳定的发展空间───虽然这个大浪的淘沙过程漫长而艰难。

2023年7月,据媒体最新估值统计:长光卫星、银河航天、蓝箭航天、时空道宇估值已过百亿,其中长光卫星以280亿元估值名列第一;星际荣耀、科工火箭和星河动力估值为70亿—90亿元;截至2022年底,中科宇航、零壹空间、长征火箭估值均为67亿元。

手机对卫星通讯的支援

和本文密切相关的另一个主题是:2022年开始就有不少消费型的一般智慧型手机开始提供对卫星通讯的支援,这一部份请参考我的另一篇文章:目前支援卫星通话的智慧型手机

低轨道卫星
credit: space.com

本人为原文作者,本文精华版原刊登在Smart智富月刋

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