低軌寬帶星座一場有進無退的冒險

+ 梁艷 郭朝暉

可以發(fā)現(xiàn)，銥衛(wèi)星公司即使低價獲得了前銥星公司的資產(chǎn)，包括完整的低軌星座和地面設(shè)施，以及成熟的用戶終端設(shè)計和有關(guān)專利，也還處在負債經(jīng)營之中。

投身于低軌道寬帶通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)，這是一條開弓沒有回頭箭的不歸路。

最近幾年，隨著O3b運營和一網(wǎng)星座的推進，低軌通信星座再次成為商業(yè)航天界的熱潮。受此影響，國內(nèi)也提出了一批低軌星座的計劃，其中包括航天科技集團的“鴻雁”、航天科工集團的“虹云”，也包括一批民營企業(yè)籌劃中的寬帶星座、物聯(lián)網(wǎng)星座等。應(yīng)該說，低軌通信衛(wèi)星是小衛(wèi)星星座中盈利前景最好的，但難度和風險都很大。本刊曾經(jīng)專門討論過這個問題。然而從業(yè)界實際表現(xiàn)看，難度和風險并沒有嚇倒創(chuàng)業(yè)者們。我們非常希望，這是業(yè)界充分認識和計算風險之后做出的選擇。

從中國航天的科研能力來說，低軌寬帶星座的技術(shù)問題遲早是可以解決的；融資問題，可以靠國有企業(yè)的金字招牌或者商業(yè)航天的發(fā)展?jié)摿頎幦。活l率協(xié)調(diào)方面的問題，通過長期艱苦而細致的工作，也是可以解決的。真正的風險實際上在于經(jīng)營。我們不妨在這里簡單討論一下，經(jīng)營一個低軌星座要算哪些經(jīng)濟賬。

一萬多個競爭對手

首先來看看競爭對手。

從表1中的統(tǒng)計來看，國外已經(jīng)發(fā)射和提出的低軌寬帶星座，衛(wèi)星總數(shù)已經(jīng)超過萬顆。需要注意的是，這些星座并不是靜止軌道衛(wèi)星領(lǐng)域常見的“紙衛(wèi)星”，它們的背后都有強大的信息或者航天產(chǎn)業(yè)企業(yè)集團，并不是說說而已。其中三個規(guī)模最大的星座特別值得注意。

首先是太空探索技術(shù)（SpaceX）公司的“星鏈（Starlink)”，馬斯克一度對這個計劃的重視程度不高。但受到一網(wǎng)(OneWeb)星座高歌猛進的刺激之后，馬斯克不但重新重視“星鏈”計劃，還搶先發(fā)射了試驗星。

波音公司的星座是人類歷史上第一次把Q/V頻段大規(guī)模用于商業(yè)衛(wèi)星通信，也是第一次用于低軌道衛(wèi)星通信。同時，這也是波音作為美國最強大的航空航天制造巨頭之一，首次試水衛(wèi)星運營服務(wù)業(yè)。

第三個是三星公司的星座。三星近期在手機上的頹勢已經(jīng)非常明顯，雖然它在存儲器件方面依然穩(wěn)居世界霸主地位，但中國等國家和地區(qū)正在奮起直追，三星的危機感還是很深重的。因此，三星公司推出4600顆衛(wèi)星星座的計劃，在意料之外也在情理之中。依靠三星龐大而成熟的全球營銷網(wǎng)絡(luò)，這個星座有可能讓三星從制造商轉(zhuǎn)型運營商，同時帶動韓國航天制造業(yè)的大發(fā)展，進而推動整個國民經(jīng)濟的升級。

銥星公司年報摘錄

在已經(jīng)入軌運行的星座當中，銥星（Iridium）無論在規(guī)模、軌道高度還是服務(wù)模式上，都最為接近國內(nèi)企業(yè)倡議中的低軌寬帶星座，因此用銥星來作為參照物，考察相關(guān)經(jīng)濟指標，是比較合理的。

表1 在軌及計劃中的國外低軌通信星座一覽

表2 銥衛(wèi)星公司2013-2017年主要財務(wù)數(shù)據(jù)（單位：百萬美元）

表3 銥衛(wèi)星公司2013-2017年資產(chǎn)平衡表（千美元）

表4 銥衛(wèi)星公司2016和2017年現(xiàn)金流對比（百萬美元)

表5 2013-2017年銥衛(wèi)星公司服務(wù)總收入（單位：百萬美元）及用戶來源

表6 銥衛(wèi)星公司采購合同和意向情況（單位：百萬美元）

表7 銥衛(wèi)星公司設(shè)施分布

我們從銥衛(wèi)星公司的2017年年報中選取了一些重要的報表（表2-7），呈獻給讀者。

為了維持一個全球星座，銥衛(wèi)星公司在全球建立了12個中心，有些是租用的，有些是在租用土地上自行建設(shè)的。國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)如果打算建立和維持一個全球星座，可能也要按這個規(guī)模建立地面站體系。

從兩個重要趨勢看客戶在哪里

可以發(fā)現(xiàn)，銥衛(wèi)星公司即使低價獲得了前銥星公司的資產(chǎn)，包括完整的低軌星座和地面設(shè)施，以及成熟的用戶終端設(shè)計和有關(guān)專利，也還處在負債經(jīng)營之中。2017年，銥星雖然拿到了4.48億美元的營收，賺了4000多萬美元，但現(xiàn)金成本也達到了4億美元之多。而新一代星座的建設(shè)費用達到30億美元之多。這絕不是一樁衛(wèi)星上天之后就可以坐著收錢的生意。

因此，中國企業(yè)——無論國有還是民營——在投身于低軌道寬帶通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)的時候，都必須認識到，這是一條開弓沒有回頭箭的不歸路。特別是國有企業(yè)，如果發(fā)射了星座卻不能實現(xiàn)成功的商業(yè)運營，會對后續(xù)的航天商業(yè)化乃至商業(yè)航天發(fā)展信心造成沉重的打擊。銥星是破產(chǎn)過一次的，由于當時低軌星座競爭并不激烈，所以它才得到了一次重組和重生的機會。到2020年之后，當天空中飛行著上千顆甚至數(shù)千顆寬帶低軌衛(wèi)星的時候，一兩個星座因為經(jīng)營不善而退出，是不會得到挽留的。

經(jīng)營星座和經(jīng)營其他信息基礎(chǔ)設(shè)施類似，有著類目復(fù)雜的成本，我們在這里給出一個簡單的羅列：系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計、衛(wèi)星采購、發(fā)射服務(wù)采購、發(fā)射保險、在軌運行保險、地面站研發(fā)、地面站建設(shè)、用戶終端研發(fā)、用戶終端生產(chǎn)、辦公場所成本、人力資源成本、補網(wǎng)衛(wèi)星建造及發(fā)射成本、營銷成本、管理和運行成本、稅務(wù)成本、貸款利息。

根據(jù)業(yè)內(nèi)人士的測算，以國內(nèi)目前的人力資源成本和技術(shù)發(fā)展水平，研制寬窄帶結(jié)合，并擁有艦艇自動識別（AIS）和民用航空自動識別功能（ADS-B）的星座，單星成本大約折合2億元（全文貨幣單位：人民幣）。要構(gòu)建一個全球?qū)崟r覆蓋的星座，至少需要54顆衛(wèi)星。再考慮到在軌備份，總計需要建造60顆衛(wèi)星。那么衛(wèi)星制造成本就是120億元。

考慮到這樣功能復(fù)雜的衛(wèi)星，體積和質(zhì)量不可能太小，因此單星發(fā)射費用平均5000萬元是比較合理的估算，總計為30億元。

在保險方面，一般新研制的衛(wèi)星保險費用占衛(wèi)星成本的20%左右。我們假設(shè)頭兩批12顆衛(wèi)星采用這樣的費率，保費支出1.2億元。這12顆衛(wèi)星入軌運行后即可視為成熟衛(wèi)星，后續(xù)衛(wèi)星保費將下降到衛(wèi)星成本的4.7%，總計4.512億元。在軌保險是衛(wèi)星成本的3.9%，即為4.68億元。

如此，星座建設(shè)的總成本大約是160.392億元。需要注意的是，我們在測算中假設(shè)發(fā)射和入軌運行的成功率達到100%。如果有所挫折，建設(shè)成本還會進一步上漲。

我們還是假設(shè)一切順利，星座運營方只需要投入160億元就可以完成星座建設(shè)。然后，還需要投入資金建設(shè)衛(wèi)星測控站，開發(fā)固定、便攜、車載、航空、航海用戶終端，建設(shè)電信港來聯(lián)入基礎(chǔ)電信網(wǎng)，并投資建設(shè)銷售渠道。那么，總投資在200億元左右是完全有可能的。

另外，雖然AIS和ADS-B服務(wù)并不需要星座完全部署即可以開通，但正常的話音和寬帶業(yè)務(wù)是需要星座完全部署的。因此，必須在盡可能短的時間里把這200億元變成可以運行的衛(wèi)星系統(tǒng)。

這就對籌資工作造成了很大的壓力。如果這是一個國家投資項目，200億元并不是很大的數(shù)目。但作為商業(yè)項目就完全不一樣了。即使大型國有宇航企業(yè)，也很難完全靠自籌資金解決這筆錢。可以選擇的方式有合資經(jīng)營、合作經(jīng)營和商業(yè)融資。如果考慮貸款，當前的銀行貸款利率在4.35%～4.9%之間，假設(shè)貸款總額為100億元，那么每年就要拿出4億多元來付息。這對于一家新興企業(yè)來說不是個小數(shù)字。注意上文中銥衛(wèi)星公司的報表，2017年支付的利息成本超過3.7億美元。

這么多開支，所需要的錢都來自于硬件銷售、工程咨詢、運營和融資當中，最終來源于運營。也就是說，必須有客戶買單。

為了讓中國的低軌道星座取得成功，最重要的問題是建立用戶基礎(chǔ)。如果有足夠的用戶，合資、融資和貸款都會更加容易。首先要明確，中國商業(yè)航天不能再求助于國內(nèi)市場的保護。電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程已經(jīng)證明，凡是勇敢走出國門參與全球競爭的，才能生存下來；凡是在國內(nèi)享受“舒適區(qū)”的，最終都會迎來當頭一棒。低軌星座是全球運行的，必須向全球爭奪市場才有存在的意義。

在具體用戶類型上，我們已經(jīng)經(jīng)過了多年的討論和呼吁，即使不討論所謂“光纖不能通達”的地區(qū)，眾多的道路車輛、鐵路車輛、內(nèi)河船舶，遍布全球的海上航船，正在發(fā)展的無人機和通用航空，常規(guī)的民用航空，機動式部署的工程隊伍和工程機械，都是低軌寬帶星座的優(yōu)良客戶。

從銥星的用戶分布，我們能看到另兩個重要的趨勢。首先，曾經(jīng)挽救了銥星的政府用戶如今在數(shù)量上只占略超過10%的比例，在服務(wù)收入上只占略超過25%的比例。商業(yè)用戶已經(jīng)成為銥星的主要收入來源。因此，政府雖然是商業(yè)星座的重要用戶，但開發(fā)商業(yè)用戶才是決定性的。其次，無論在商業(yè)用戶還是政府用戶中，物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量已經(jīng)超過了傳統(tǒng)的話音和數(shù)據(jù)用戶，在營業(yè)收入中的占比越來越高。

表8 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在銥星業(yè)務(wù)中所占的比例

我們在這里做一個年報中沒有的對比統(tǒng)計（見表8），也就是物聯(lián)網(wǎng)在銥星業(yè)務(wù)中的占比。

可以發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在銥星業(yè)務(wù)中所占的比例在逐年遞增，商業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量已經(jīng)超過了話音和數(shù)據(jù)用戶，而且以每年24%的復(fù)合增長率逐年遞增。雖然物聯(lián)網(wǎng)用戶平均貢獻的營業(yè)收入不如話音和數(shù)據(jù)用戶，但長期來看，物聯(lián)網(wǎng)營收占比超過話音和數(shù)據(jù)用戶是必然的趨勢。

因此，努力開發(fā)商業(yè)市場，努力開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)市場，同樣是中國商業(yè)寬帶星座成功的必由之路。

“21點”星座帶來的挑戰(zhàn)與機會

為了開發(fā)這樣的市場，當然首先要解決相關(guān)的牌照問題，解決服務(wù)可靠性和易用性的問題，避免肥水不流外人田的“全產(chǎn)業(yè)鏈”思路，還要解決傳統(tǒng)上衛(wèi)星通信服務(wù)費太高的問題。

任何面向消費市場的產(chǎn)品和服務(wù)，性價比都是最具有殺傷力的促銷手段。在消費者已經(jīng)習慣了4G服務(wù)、暢想5G的今天，寬帶衛(wèi)星所提供的服務(wù)至少要和4G保持在同樣的水平。或許有人會說，這個價格水平太不現(xiàn)實了。但是必須指出，向4G資費水平前進這件事，已經(jīng)有不少人在路上了。首先是我們熟悉的美國衛(wèi)訊，它通過Ka頻段向消費用戶提供的包月服務(wù)資費標準已經(jīng)能和4G相提并論了。消費者不會關(guān)心自己的服務(wù)從哪個軌道上來，低軌道星座沒有收費更高的理由。

我們還要給出一個殺傷力更強的數(shù)據(jù)，另一個以顛覆傳統(tǒng)為日常行為模式的美國機構(gòu)——國防先進研究計劃局（DARPA）——最近選定了8家企業(yè)承擔一個稱為“21點”的寬帶星座。用商業(yè)衛(wèi)星平臺加上專用的有效載荷，形成一個100顆規(guī)模的低軌星座，來為全球美軍提供吉比特每秒級別的寬帶通信服務(wù)。根據(jù)DARPA的想法，“21點”的單星制造成本在300～400萬美元，發(fā)射費用200～300萬美元。因此包含發(fā)射費用的單節(jié)點成本是6百萬美元。相比之下，銥星的單星制造加發(fā)射費用達到了3750萬美元。如果“21點”星座的模式取得成功，那么相關(guān)企業(yè)必然會在低成本、高性能衛(wèi)星制造和星座低成本運營上取得突破，把現(xiàn)有成本降低一個數(shù)量級。用戶資費哪怕只下降一半，也將是顛覆性的。試想一下，一網(wǎng)星座的單星成本如今設(shè)定為50萬美元，降低一個數(shù)量級，資費就會比現(xiàn)在更低。如果中國的低軌星座按照傳統(tǒng)的模式制造和發(fā)射，顯然會缺乏競爭力。

這樣的低成本，對于今天中國的諸多寬帶星座倡導(dǎo)者來說，似乎還是有相當難度的。但挑戰(zhàn)也意味著機會，中國企業(yè)提出的幾個星座都還沒有發(fā)射，第一輪發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量有限，還有機會積極引入顛覆性的技術(shù)來大幅度降低衛(wèi)星成本和發(fā)射成本。如果企業(yè)秉承著服務(wù)客戶的理念，一方面積極推動技術(shù)創(chuàng)新，用更低的成本來制造和發(fā)射星座。另一方面努力建立合理的資費標準和服務(wù)機制，按照永續(xù)經(jīng)營的態(tài)度來運營企業(yè)，是可以在國內(nèi)市場及中資客戶當中站穩(wěn)腳跟的，進而向世界拓展業(yè)務(wù)。

建立用戶基礎(chǔ)，是中國低軌道星座取得成功的關(guān)鍵所在。在用戶類型上，銥星已給出啟示：商業(yè)用戶大大超過政府用戶成為主要來源，物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)已超過語音和數(shù)據(jù)用戶。