“一帶一路”地區(qū)高通量衛(wèi)星航海市場需求分析

郭銀輝，魏 暢，梁桂林

（1.中國衛(wèi)通集團股份有限公司，北京 100080；2.中國航天系統(tǒng)科學與工程研究，北京 100048）

隨著“一帶一路”倡議、國家建設海洋強國戰(zhàn)略的推進，海上電子商務、船舶物聯(lián)網(wǎng)信息同傳、遠洋航運等應用將越來越普及，傳統(tǒng)的通信和信息模式已不能滿足互聯(lián)互通的需求。尤其在遠洋航運領域，作為世界海洋交通的新趨勢，遠洋航運具有涉外性、專業(yè)性、獨立性，航行范圍廣、流動性大、危險系數(shù)高等特性。世界重要水道越來越擁擠，海洋事故時有發(fā)生，給航行安全和海洋生態(tài)環(huán)境造成了巨大威脅，船舶航行安全對岸船、船舶之間的通信提出更高的要求。

因此，發(fā)展遠洋航運高通量衛(wèi)星系統(tǒng)，不僅有利于開展遠程監(jiān)控、視頻會議、遠程維修、遠程醫(yī)療等工作，同時可為船員提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務。對海上隨時可能出現(xiàn)的各類事故，系統(tǒng)也可將畫面實時傳輸至陸地，形成海陸一體聯(lián)動機制，妥善處理各類突發(fā)事件，提高遠洋航運的安全性。安裝在船舶上的主機監(jiān)控系統(tǒng)可以實時獲取船舶數(shù)據(jù)，通過衛(wèi)星傳輸，陸地辦公人員可以直接獲得船舶主機運行情況、油耗、設備健康等信息，結(jié)合天氣、洋流等海洋信息，經(jīng)數(shù)據(jù)分析得出可靠的船舶運營決策，提高運營效率和效益。

據(jù)國家信息中心“一帶一路”大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，通過73個公路和水路口岸，中國與“一帶一路”相關(guān)國家開通了356條國際道路客貨運輸線路；海上運輸服務已覆蓋“一帶一路”沿線所有國家。發(fā)展高通量衛(wèi)星在航海中的應用，不僅可以拓展我國航天衛(wèi)星運營服務的國際市場，同時也可為實現(xiàn)我國“一帶一路”地區(qū)海上“空間信息走廊”做出戰(zhàn)略貢獻。

1 范圍界定

“動中通”終端天線成熟的技術(shù)為船舶通過衛(wèi)星通信接入互聯(lián)網(wǎng)提供了有效途徑，船舶通過機載移動通信依賴通信衛(wèi)星實現(xiàn)了海上互聯(lián)網(wǎng)服務，其中尤以航運發(fā)達的國家對高通量衛(wèi)星的帶寬需求最多。《世界海運發(fā)展評述報告》對各國海運船舶數(shù)量進行了統(tǒng)計（如表1所示），本文選取“一帶一路”地區(qū)國家中海運較為發(fā)達8個國家，即希臘、中國（包括香港、臺灣）、土耳其、印度、伊朗、印度尼西亞、越南、泰國。同時，參考“一帶一路”地區(qū)各個國家的地理位置，選取了沿海國家中可重點選擇的兩個國家，即伊朗和埃及。

目前，航海互聯(lián)網(wǎng)接入服務的應用主要針對遠洋船舶、遠洋漁船、海上執(zhí)法船和郵（游）輪等七大類船舶的船載通信，其中“一帶一路”地區(qū)科考船船只有限，需求量較小；海上工程船、政府公務船和游艇大部分船載Wi-Fi可依靠近海基站，需求量相對有限；故本文主要針對需求量較高的遠洋貨運船舶、郵輪及遠洋漁船等三類船舶進行需求評估。

表1 世界主要海運國家船只數(shù)量統(tǒng)計

2 估算方法

收集重點國家和可拓展國家及地區(qū)2010-2016年以來各類船只數(shù)量S，以此計算船舶數(shù)量的年復合增長率P；結(jié)合各類船舶的特點，明確各類船舶需求帶寬M；結(jié)合近年裝載移動終端的船舶數(shù)量，求出每年船舶移動終端的裝機比K：每年船舶市場帶寬的需求容量=S*（1+P）*K*M。

3 數(shù)據(jù)來源

4 分類估算結(jié)果

4.1 遠洋貨運船舶

遠洋貨運是使用船舶跨越大洋的運輸。從地理概念理解，遠洋運輸是指以船舶為工具，從事跨越海洋運送貨物和旅客的運輸。然而，從運輸業(yè)務的關(guān)系來理解，遠洋貨運則是指以船舶為工具，從事本國港口與外國港口之間或者完全從事外國港口之間的貨物和旅客的運輸，即國與國之間的海洋運輸，或者稱為國際航運。遠洋貨運船舶主要包括集裝箱船、油輪、普通貨輪、散貨船、化學品運輸船、氣體運載船等貨運船舶。

表2 數(shù)據(jù)參考源

圖1 中國主要遠洋航線分布

中國主要的遠洋航線：

（1）中國至紅海航線。主要停靠港口有亞丁、吉達、亞喀巴、蘇丹等。

（2）中國至東非航線。主要停靠港口有摩加迪沙、蒙巴薩、達累斯薩拉姆、馬普托、路易港等。

（3）中國至西非航線。主要停靠港口有羅安達、馬塔迪、黑角、杜阿拉、拉各斯、科納克里、達喀爾、達爾貝達等。

（4）中國至地中海航線。主要停靠地中海南北兩岸的各港口有敖薩、康斯坦薩、瓦爾納、伊斯坦布爾、里耶卡、威尼斯、熱那亞、馬賽、巴塞羅那、巴倫西亞、亞歷山大、的黎波里、班加西、突尼斯、阿爾及爾等。

（5）中國至西歐航線。主要停靠港口有里斯本、勒阿弗爾、敦刻爾克、倫敦、利物浦、鹿特丹、阿姆斯特丹、安特衛(wèi)普、不來梅、漢堡等。

（6）中國至北歐航線。主要停靠港口有哥本哈根、奧斯陸、斯德哥爾摩、哥德堡、赫爾辛基、圣彼得堡、里加、塔林、格但斯克等。

（7）中國至南、北美西海岸航線。是指橫跨太平洋至美國、加拿大、墨西哥、秘魯、智利等國西岸各港口航線，主要停靠港口有溫哥華、西雅圖、舊金山、洛杉磯、馬薩特蘭、卡亞俄、瓦爾帕來索等。

（8）中國至加勒比、北美東岸航線。橫跨太平洋，經(jīng)巴拿馬運河，尤卡坦海峽或向風海峽、莫納海峽至中美洲各國、西印度群島、墨西哥、美國和加拿大東岸各港，主要有科隆、坦皮科、韋臘克魯斯、休斯敦、新奧爾良、紐約、巴爾的摩、哈利法克斯、魁北克、蒙特利爾、多倫多等。

（9）中國至南美東海岸航線。該航線一般經(jīng)馬六甲海峽，印度洋，繞過好望角，進入大西洋至南美東岸，主要港口有圣多斯，里約熱內(nèi)盧，蒙德維的亞，布宜諾斯艾利斯等。

據(jù)《世界海運發(fā)展評述報告》統(tǒng)計，2016年，世界總船舶數(shù)量49223艘，其中，中國遠洋運輸船舶數(shù)大約有4960艘，占世界總船只數(shù)的10.08%。“一帶一路”沿線國家船舶數(shù)量約為16336艘，占世界總船舶數(shù)量的33.19%，十個主要海運國家約占“一帶一路”地區(qū)全部船舶數(shù)量的90.78%，各主要國家海運船舶數(shù)量可詳見表3。

表3 “一帶一路”主要國家海運船舶的數(shù)量統(tǒng)計

據(jù)歐洲咨詢報告統(tǒng)計，2010年-2016年間，以貨船為代表的海洋移動應用，實現(xiàn)了12%的年復合增長率，裝載的VSAT數(shù)量達到1.2萬個。結(jié)合該復合增長率，通過反推可得出2016年海運船舶移動終端的裝機比大約為30%。現(xiàn)假設2019年-2020年，隨著高通量衛(wèi)星市場的快速發(fā)展，船舶裝機比的年增長速度為10%；裝機比達到70%后，2021-2025年增長速度逐漸變緩，約為5%。按照上述估算方法，參考歐洲咨詢報告，設定帶寬需求為低、中、高三檔，即2Mb/s、4Mb/s和8Mb/s。估算2019年-2025年“一帶一路”地區(qū)遠洋貨運船舶互聯(lián)網(wǎng)接入服務的總帶寬需求（見表4）。計算可得：2025年裝機比達到95%后，“一帶一路”海運船舶市場最高寬帶容量將達到170.75Gb/s（8Mb/s），最低市場容量將達到42.69Gb/s（2Mb/s）。

表4 “一帶一路”地區(qū)遠洋貨運船舶通信衛(wèi)星容量需求估算

圖2 “一帶一路”主要國家海運船舶市場帶寬需求容量估算

4.2 郵輪

自2000年以來，國際郵輪游客持續(xù)保持增長趨勢，游客已從2000年的721.4萬人次增加到2016年的2470萬人次，年均增長8%。據(jù)《中國在線郵輪市場專題研究報告》顯示，2015年全球郵輪市場游客規(guī)模達到217萬，同比增長19.9%。其中，中國游客總數(shù)位列全球郵輪數(shù)量第8位，但中國郵輪的市場滲透率只有0.05%。市場發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>

在過去兩年中，包括皇家加勒比、挪威郵輪、精致郵輪等在內(nèi)的各大郵輪公司紛紛不惜上百萬的花費，推出了更加穩(wěn)定、速度更快的Wi-Fi網(wǎng)絡。例如，加勒比郵輪不僅可以提供在線辦理登船手續(xù)、無線網(wǎng)。皇家加勒比推出了一種叫VOOM的無線網(wǎng)服務，在現(xiàn)有的23艘船上全部設置了Wi-Fi服務，具有強大的無線網(wǎng)系統(tǒng)、可播放流媒體上的音樂、電影或者是電視節(jié)目，或者像在家里一樣，上傳旅途中的各種照片、和朋友們聊天等。由于當前衛(wèi)星上網(wǎng)成本較高，導致收費昂貴，因此，發(fā)展高通量衛(wèi)星成為必然趨勢。

按照每艘郵輪的帶寬容量=平均載客數(shù)*個人需求帶寬/共享比，對郵輪帶寬容量進行設定。如平均載客數(shù)2500人/艘，個人需求帶寬為12Mb/s，最高共享比為100，最低共享比為50，經(jīng)計算可得，每艘郵輪的帶寬容量需求在300Mb/s-600Mb/s，現(xiàn)設定低、中、高三檔，即300Mb/s、500Mb/s、600Mb/s，對途徑“一帶一路”地區(qū)郵輪帶寬需求容量進行評估。按照郵輪數(shù)5%的增長比，經(jīng)計算可得，當2025年，高通量衛(wèi)星完全覆蓋“一帶一路”地區(qū)，郵輪裝機比達到100%后，估算途經(jīng)“一帶一路”區(qū)域航線的最需求量為：

表5 全球主要郵輪公司數(shù)量統(tǒng)計情況

低檔方案：93*（1+10%）^9*300/1024=27.3Gb/s；

中檔方案：93*（1+10%）^9*500/1024=45.4Gb/s；

高檔方案：93*（1+10%）^9*600/1024=54.5Gb/s。

4.3 遠洋漁船

遠洋漁業(yè)是指遠離本國漁港或漁業(yè)基地，在非本國管轄海域（外國專屬經(jīng)濟區(qū)、大陸架或公海）從事的漁業(yè)生產(chǎn)活動。遠洋漁業(yè)是由機械化、自動化程度較高，助漁、導航儀器設備先進、完善，續(xù)航能力較長的大型加工母船（具有冷凍、冷藏、水產(chǎn)品加工、綜合利用等設備）和若干捕撈子船、加油船、運輸船組成的捕撈船隊。

中國遠洋漁業(yè)興起于1985年，到了1995年，因為近海漁業(yè)資源減少，國內(nèi)很多漁業(yè)公司轉(zhuǎn)型大力發(fā)展遠洋漁業(yè)。經(jīng)過30多年來的發(fā)展，從無到有，從小到大，從弱到強，取得了較大的成就。中國遠洋漁船主要分布在27個項目中，大洋性漁船占37%、過洋性漁船占63%。作業(yè)的海域也由幾個西非國家擴展到40個國家和地區(qū)專屬經(jīng)濟區(qū)以及太平洋、印度洋、大西洋公海和南極海域。中國遠洋漁業(yè)在實施“走出去”戰(zhàn)略中已積累了豐富的經(jīng)驗，培養(yǎng)和造就了一批遠洋漁業(yè)企業(yè)家、技術(shù)骨干和船員隊伍，為進一步拓展中國遠洋漁業(yè)事業(yè)奠定了堅實的基礎。未來遠洋漁業(yè)企業(yè)的海外基地建設力度將有所加大，資源和漁場將進一步利用和開發(fā)，沿岸國漁場入漁的可能性增大，發(fā)展空間有望拓展。

圖3 國內(nèi)遠洋漁業(yè)公司擁有漁船數(shù)量份額統(tǒng)計

遠洋漁業(yè)主要包括大洋性漁業(yè)和過洋性漁業(yè)，大洋性漁業(yè)主要有金槍魚漁業(yè)、魷魚漁業(yè)、竹筴魚漁業(yè)、秋刀魚漁業(yè)和南極磷蝦漁業(yè)，作業(yè)方式以拖、圍、釣為主，作業(yè)區(qū)域遍布太平洋、大西洋、印度洋公海及南極海域。大洋性漁業(yè)中，金槍魚生產(chǎn)分為延繩釣金槍魚（包括超低溫金槍魚、低溫金槍魚和冰鮮金槍魚）和圍網(wǎng)金槍魚兩種作業(yè)方式，太平洋海域是中國超低溫金槍魚生產(chǎn)的主要海域；魷魚生產(chǎn)主要在北太平洋（包括日本海）、東南太平洋和西南太平洋海域；西北太平洋秋刀魚為中國新開發(fā)的項目，主要生產(chǎn)國（地區(qū)）為日本、俄羅斯、韓國和中國臺灣，其中韓國和中國臺灣在公海進行生產(chǎn)。

圖4 中國遠洋漁船的全球分布

在國家大力開發(fā)海洋資源，充分發(fā)揮海洋應用的同時，寬帶連接、衛(wèi)星通信、船員的福利保障等應用均在不斷增加。廣東、山東、浙江三省漁政執(zhí)法隊的小型漁政船只上，均配備了衛(wèi)星導航與衛(wèi)星移動電話，由海監(jiān)地面專網(wǎng)、地面衛(wèi)星站、船載衛(wèi)星通信站組成的中國海監(jiān)自有衛(wèi)星通信網(wǎng)，已覆蓋全部管轄海域，結(jié)合海洋救援系統(tǒng)的運營均具有較大的發(fā)展空間。遠洋漁船在從事大洋性捕撈生產(chǎn)作業(yè)的過程中，對移動船載Wi-Fi具有迫切的需求，船載通信、氣象、水文、漁汛、環(huán)境、定位等均需要衛(wèi)星技術(shù)的服務，衛(wèi)星通信對于遠洋漁船的安全保障、監(jiān)督與監(jiān)控等具有重要的作用。

表6 中國遠洋漁業(yè)漁船歷年數(shù)量與水產(chǎn)品統(tǒng)計

圖5 中國遠洋漁業(yè)漁船歷年數(shù)量的估算

參考上述統(tǒng)計，推算中國遠洋漁業(yè)漁船的年復合增長率為7.95%。結(jié)合貨船2～8M的帶寬需求，擬定漁船帶寬需求的低中高三檔，分別為5M、10M、15M的。進而估算2019年-2025年我國遠洋漁船互聯(lián)網(wǎng)接入服務的總帶寬需求，見表7。計算可得：2025年裝機比將達到75%后，中國遠洋漁船市場最高寬帶容量將達到59.18Gb/s（15Mb/s），最低市場容量達到19.73Gb/s（5Mb/s）。

表7 我國遠洋漁業(yè)漁船帶寬需求估算

5 結(jié)論

5.1 三類船只帶寬需求對比分析

當前，遠洋航運的數(shù)據(jù)通信主要依靠無線電話、電報、海事衛(wèi)星及其他移動通信衛(wèi)星，具有衛(wèi)星容量小，資費高，信息延后性，難以滿足遠洋航運的需求。隨著高通量衛(wèi)星的發(fā)展，未來海上通信將朝著通信無障礙方向發(fā)展，使船舶與陸地具有一樣便捷的通信方式，實現(xiàn)海上通信的無障礙。

當前，航海的帶寬需求主要集中在遠洋貨運、郵輪、遠洋漁船共三類船舶上，按照上述方法評估可以看出，當前“一帶一路”國家地區(qū)對海上通信需求量較高的是遠洋貨運，占需求總量的60%，最高需求量大約為170.75Gb/s；其次是遠洋漁船，占需求總量的21%，最高需求量大約為59.18Gb/s；需求量最少的是郵輪，占需求總量的19%，最高需求量為54.6Gb/s。

圖6 航海各類帶寬需求統(tǒng)計（中方案）

表8 航海各類帶寬需求評估統(tǒng)計

5.2 主要國家?guī)捫枨笤u估

圖7 主要國家的帶寬需求評估

“一帶一路”地區(qū)中，遠洋貨運對航海帶寬需求較高的國家主要有中國、希臘和印度尼西亞，三個國家占總需求的比例高達72.9%。隨著中國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，中國已經(jīng)成為世界上最重要的海運大國之一，尤其近年來，中國海運市場發(fā)展迅猛，港口吞吐量和集裝箱吞吐量均保持快速增長，發(fā)展勢頭良好，擁有超過4000多艘的海洋貨運船舶，其船載Wi-Fi的帶寬需求最高可達57.11Gb/s。希臘雖然國土面積不大，但是擁有世界級的航運樞紐以及4000多艘商船，占世界商船總噸位的15%，是名副其實的海運大國。據(jù)統(tǒng)計，2016年希臘商隊資產(chǎn)總值約為105605億美元，同比增長4.5%的市場份額也呈現(xiàn)增長趨勢，處于全球領先地位。因此，希臘海上對互聯(lián)網(wǎng)接入服務的需求巨大，需求量最高可達47.62Gb/s。

印度尼西亞是群島國家，與外界互聯(lián)互通的方式主要是海路、航空等。印尼水路運輸較為發(fā)達，特別是航運，具有各類港口約670個，其中主要港口25個，擁有各類貨運船舶接近2000艘，對互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬的需求量最高可達19.71Gb/s。