卫星产值 低轨卫星引领市场 明年上看2,950亿美元

2017~2022年全球卫星市场产值预估

低轨道卫星营运商发射时程规划

图/美联社、路透

图/美联社、路透

综观全球卫星产业营收,2019年产值仅达2,707亿美元,年减2.2%,是自2017年起至今表现最低的一年,主因是卫星制造成本较低、发射服务收入下降所致。其中,该年度发射服务收入为49亿美元,以美国收入占17亿美元(35%)为最高;此外,发射成本(意即卫星制造成本)也下降至125亿美元。在低轨道卫星自SpaceX引领话题后,亦带来更多卫星营运商相继递件发射卫星,未来整体卫星产业市场有望逐步攀升,据TrendForce数据显示,至2022年全球卫星市场产值将有望达2,950亿美元,年成长3.3%。

TrendForce进一步表示,全球卫星市场尤以低轨道卫星最具发展优势,低轨道卫星(LEO)相较高轨道卫星(HEO)的差异在于距离地面较近,故具备资讯传输较低延迟性、资讯传输能量较低等特性;惟因低轨道卫星与地球自转周期不同步,故须布局发射较多卫星,以确立维持讯号广联结而不间断;此外,地面站天线追踪低轨道卫星难度较同步轨道卫星(GEO)难度高,而台湾布局低轨道卫星产业恰巧以地面站为大宗,故为台厂未来商机之所在。

截至2019年全球卫星发射数量已逾2,000颗,且主要借由美国与中国等地区主导全球逾半数卫星,且以美国营运商持有数最高逾1,000颗(占全球逾50%)、其次则为中国。目前全球主要低轨道卫星厂商分别为美国SpaceX、美国Amazon、英国OneWeb、加拿大Telesat;此外,中国厂亦结合其政策积极推动低轨道卫星产业。

依据联邦通信委员会规定,倘低轨道卫星营运商申请生效后,须于六年内完成发射50%卫星,九年内则须发射申请的卫星数量。全球主要低轨道卫星营运商包含美国SpaceX Starlink计划、美国Amazon的Kuiper Systems计划、英国OneWeb计划、以及加拿大Telesat计划。上述厂商均有向FCC递上卫星申请数量,尤以SpaceX申请数量为最大宗。

一、低轨卫星营运商

SpaceX傲视群雄

全球低轨道卫星主要营运商美国SpaceX在2021年5月4日于佛罗里达州发射Starlink计划60颗卫星,距离前次发射仅往后5日;截至2021年3月统计至目前已发射Starlink计划420颗卫星,且已接获逾50万笔订单,故SpaceX因需求提升,须加紧脚步完成卫星数量发射供给。

美国SpaceX此次发射Starlink计划60颗卫星使用Falcon 9,且该Falcon 9已重复使用过,截至目前提供美国、加拿大、英国、澳洲、纽西兰、墨西哥共计六国厂商Bata测试版,有望于2021年使网路覆盖全球。依据FCC规定,若低轨道卫星营运商申请生效后,须于六年内完成发射50%卫星,九年内则须发射其申请的卫星数量。

观察SpaceX Starlink计划,值得留意的是,因Starlink计划维持Elon Musk对布局特斯拉(Tesla)电动车的态度,采取先上市而后逐步调整步调,且其预计发射卫星总数量逾万颗,使得监管机关与竞争厂商包含One Web与Boeing纷纷提出建言,主因为此举将使太空环境面临危险,如首批发射卫星因故障脱离轨道往地面坠落、险些碰撞欧盟气象卫星等,加继未来面对Amazon、OneWeb、Telesat等卫星营运商纷纷发射卫星,也将使太空环境更加壅塞,须由卫星营运商共同解决。

二、低轨卫星争夺战

大厂谋略抢市占

全球主要低轨道卫星营运商Amazon发布Kuiper Systems计划部署,更成立Kuiper Systems LCC子公司为执行低轨道卫星已执行开发任务,借由ULA(联合发射联盟)负责载运火箭,且首发任务将由ULA旗下可靠度高的Atlas载运火箭,目前Amazon的Kuiper Systems计划发射逾3,000颗卫星以向地面提供网路服务尚于规划阶段,Amazon已投资逾100亿美元且逾500人,致力打造可为偏远与极地区域使用者提供宽频网路服务。

Kuiper计划宗旨在于为世界用户谋平价宽频服务福利,且选择ULA为优良合作厂,因该厂过去曾为政府客户等进行多次发射任务,且Atlas已进行逾80次发射数。观察Amazon的Kuiper Systems计划共计送交1份NGSO(非静止轨道通讯卫星)申请,Amazon Kuiper申请获准日为2020年7月,2026年7月须累计发射1,618颗,2029年7月须累积发射3,236颗,须于Ka(K-above,即K频段以上之26.5~40GHz)频段进行操作。

Amazon专注于行动与家庭宽频客群,规划与旗下Amazon Scout(自动物流配送)与Amazon Prime Air(无人机配送)的整合;Amazon旗下AWS Ground Station更提供卫星数据收发与云端数据服务,故相关卫星地面站多数设立于资料中心部分,表示结合AWS服务可巩固布局较多区域地面站又可取得监管优势,使地面站可以Kuiper计划合作。

全球主要低轨道卫星营运商英国OneWeb于2021年5月发布收购总部位于美国State of Texas的TrustComm,以创立政府子公司,此项交易预估于2021年完成。TrustComm成立于1999年,为商业组织与政府提供托管卫星通信和专业服务的供应商,更提供多元服务关于宽频接取、VoIP(IP电话)、语音、数据通信、视频会议等,且TrustComm曾签属协议成为OneWeb分销合作厂商,早期采用者包含美国海军研究室、美国陆军期货研究实验室,故有望成为OneWeb迈进美国政府市场的重要切入点。

OneWeb的Starlink计划除了送交两份NGSO申请之外,也规划于2021下半年于北极地区提供商用,致力于2022年扩展至全球区域。事实上,英国低轨道卫星厂商与电信营运商是互利共生的关系,如Bharti Global曾于OneWeb破产时收购OneWeb,旗下拥有Airtel印度电信营运商,于非洲与南亚等区域均有布局地面网路,有望与OneWeb合作低轨道卫星服务,以提供地面与太空网路的互补。

而印度电信营运商大厂Jio亦曾表示光纤部署于成本与土地权力存在痛点,尤以丘陵与偏远地区等复杂地形,即为卫星可补足之处;英国在地电信营运商BT的卫星解决方案VSAT(小型卫星地面终端设备),主要锁定偏远地区,该VSAT由BT声明为企业如往来于海上的船舶、偏远地区钻油厂等提供解决方案,且BT亦与卢森堡卫星解决方案商SES合作,为拉丁美洲的银行能源等应用领域提升网路覆盖率。

三、降低成本为首务

台厂攻地面设备

全球主要低轨道卫星营运商加拿大Telesat于1969年成立,可提供具备高速宽频卫星技术,与SpaceX相比,Telesat拥有价格优势,且相较SpaceX聚焦消费性市场;Telesat则专注于企业客户。此外,Telesat原为高轨道卫星营运商,截至目前拥有15颗卫星(14颗为高轨道卫星,1颗为低轨测试卫星)。Telesat亦与美国Loon合作(Loon隶属Alphabet子公司,Loon吸引Telesat合作主要系因Loon网路连接软体技术可客制化),故有望于多组卫星间保持讯不中断讯号,使卫星可支援软体定义,且得以减少零件;Telesat也在2020年底与Loral合并成立上市公司,规划2021年公开发行上市。

Telesat计划目前已送交1份NGSO申请,OneWeb Phase 1与Phase 2:其中Phase 1申请获准日为2017年11月,2023年11月须累计发射59颗;2026年11月须累积发射298颗(经变更申请后的数量),更宣布其为Lightspeed计划,须于Ka进行操作;且Phase 2新增1,373颗。此外,前述Lightspeed计划亦受到加拿大政府重视,更投资2亿加币股与2亿元加币,有望借由加拿大政府的制造与组装,不仅做为卫星营运中心与据点,也期许能创造多个高薪资机会,以带动加拿大经济成长。

关于卫星频段的资源配置有其限制,国际电信联盟主要采取「先到先审」制度,此举使得先前提出申请厂商如Space X、Amason、Telesat等具备超前部署优势。此外,巨量星系营运商初期布局千余颗小型LEO卫星,产品生命周期短于五年,建议创立具备低成本制造与发射方案,方可控制建置资本支出。

由于卫星星系组网,其单一个体于地面接收站提供的服务时间有限,主因是低轨道卫星与地球运转不同步,故对卫星与卫星间自我管理碰撞防护、系统通讯管理、地面端接收与追踪等均成为挑战亦为转机。因此,LEO地面设备为了与不能同步地球运转的LEO维持联结,故适用相位阵列天线解决方案,相较同步轨道卫星(GEO)的地面接收设备,GEO成本低于50美元有利于提高一般消费者渗透率;LEO厂商却需要超过6倍价格,其渗透率推广亦为一大考验。

然观察低轨道卫星自SpaceX引领话题,亦带来更多卫星营运商相继递件发射卫星,未来整体卫星市场产值有望逐步攀升。

此外,综观台湾卫星相关厂商,过去大多专注于中轨卫星、高轨道卫星的相关设备与零组件发展,然伴随LEO市场兴起,包含台扬、启碁、金宝、升达科、同欣电、公准、稳懋、群电、台光电、华通、升贸、维熹、联德控股-KY、事欣科、系统电、康舒、瀚荃等台湾厂商均已成为SpaceX Starlink(星链计划)供应商,且全球卫星产业营收以地面设备占最大宗,台湾厂商布局以地面设备为主将恰逢时点。