中國微納衛星產業發展態勢分析

文 | 滿璇 中國航天工業科學技術咨詢有限公司

一、引言

目前，國際沒有對微納衛星的界定達成共識。一般而言，根據美國國家航空航天局（NASA）的劃分，將質量1～100kg的衛星視為微納衛星。

微納衛星具有體積小、重量輕、性能好、研制周期短、成本低、發射方式靈活等優勢，現已在通信、遙感、導航、科學探索等領域獲得了廣泛應用，成為當前航天發展的重要方向之一，并顯示出良好的經濟和社會效益。全球各國高度重視微納衛星產業發展。隨著大量商業微納衛星發射升空，世界航天格局或將逐漸改變。

2015年起，中國微納衛星產業開始“井噴式”發展。2018年，中國發射的微納衛星數量已占到全年航天器發射總量的46.2%。微納衛星（座）正由應用試驗向開展業務轉變，成為傳統衛星補充和新領域創新的主力軍。預計未來五到十年，以微納衛星星座建設運營為牽引的中國微納衛星產業將迎來黃金發展期。

二、中國微納衛星發展現狀分析

1.中國微納衛星歷年發射情況

自1999年搭載巴西科學應用一號衛星、2000年發射清華一號衛星以來，截止到2018年底，我國已發射100kg以下的衛星128顆，其中，1kg以下的皮衛星8顆，1～100kg的微納衛星120顆。從發射數量上看，1999年至2009年我國微納衛星每年的發射數量不超過2顆；2010年至2014年，我國微納衛星每年發射數量開始明顯增長；2015年起，我國微納衛星發射數量呈現“井噴”式增長，近四年，我國平均每年發射微納衛星超過20顆。2018年全年，我國發射微納衛星48顆，創歷史新高。總體上看，我國微納衛星發射數量呈年度遞增趨勢。

2.在軌活躍微納衛星情況

所謂在軌活躍衛星，是指發射入軌后，目前仍然能夠聯絡、并且可以為用戶提供服務的衛星。

我國已發射的128顆100kg以下的衛星中，目前仍在軌活躍的微納衛星92顆，占比71.9%，高于全球活躍衛星占發射入軌衛星比例31.9個百分點 。其中，在軌時間最長的微納衛星是創新一號01星，在軌時間已超過15年。

3.微納衛星質量分析

一方面，隨著衛星制造技術的不斷進步，對微納衛星任務和實用性的要求不斷提高，微納衛星質量不斷增長。另一方面，由于智能化技術的不斷進步，微納衛星（尤其是技術試驗微納衛星）的質量不斷降低。目前在軌活躍的微納衛星中，1～10kg的微納衛星，占比34.6%；其次是90kg以上微納衛星的數量最多，占比22.2%。二者合計占到了在軌活躍微納衛星總量的一半以上（見圖1）。

圖1 在軌活躍微納衛星質量分布

4.微納衛星用途分析

按照衛星用途劃分，微納衛星可分為科學衛星、技術試驗衛星、應用衛星三類，其中，應用衛星分為通信、遙感、導航、綜合應用。目前在軌活躍的微納衛星中，技術試驗衛星占比最高，為46.6%（見圖2）。這意味著未來我國將有大批微納衛星和星座投入使用。

圖2 在軌活躍微納衛星用途

5.發射服務分析

目前我國發射入軌的微納衛星中，近九成搭載長征系列火箭，其中以長征二號系列、長征六號系列和長征十一號火箭最多。長征系列火箭依然是微納衛星發射的最重要的力量。

三、中國微納衛星產業從業單位分析

1.從業單位性質分析

按照微納衛星從業單位性質，可以分為政府機關、事業單位、企業單位三大類。其中，事業單位包括高校和科研院所兩類；企業單位包括傳統航天企業和新興航天企業兩類。

目前統計的中國微納衛星從業單位共86家，涵蓋微納衛星發射、制造、運營、應用等業務。在數量上，微納衛星產業的從業單位中，新興航天企業占到了微納衛星產業全部從業單位的44%，占比最高。其次是傳統航天企業、研究機構（見圖3）。

圖3 微納衛星從業單位性質

2.從業單位地域分布

中國微納衛星產業從業單位分布在全國19個城市。近七成的從業單位位于北京，其次是上海、南京、長沙（見表1）。目前微納衛星產業從業者仍然多位于一線城市，但微納衛星產業已在二、三、四線城市遍地開花。

表1 中國微納衛星從業單位地域分布及數量

3.微納衛星制造商分析

按照微納衛星制造商的單位性質劃分，近半數的衛星制造商是民營企業，占比達到49%；其次是高校和傳統航天企業，占比分別是25%和18%。新興航天企業成為微納衛星制造的主力軍（見圖4）。

圖4 微納衛星制造商單位性質

在微納衛星制造商的人員構成方面，70%以上的人員具有碩士以上學歷；從事微納衛星制造的人員專業涉及廣泛；航天工程經驗豐富。

4.微納衛星運營商分析

按單位性質劃分，在數量上，四成的衛星運營商是新興航天企業，但新興航天企業成立時間較短，75%的民營企業成立時間在5年以下（見圖5）。未來，微納衛星產業市場潛力巨大。

圖5 新興微納衛星運營商成立時間占比

四、中國微納衛星產業發展前景展望

1.微納衛星星座計劃

已有17家單位提出了20個微納衛星星座計劃，涉及微納衛星上千顆。其中，部分微納衛星星座計劃以助力區域經濟社會發展為目標。未來，微納衛星及星座的用途將不斷拓展，這些用途包括低軌通信、高分辨率遙感、導航增強、科學探索、乃至根據需求定制衛星星座等（見表2）。

表2 部分微納衛星星座計劃

2.未來十年中國微納衛星發射數量預測

根據各單位提出的微納衛星及星座計劃，針對未來十年中國微納衛星的發射情況，開展了基于業務化運營應用的預測。預計未來十年，我國將發射微納衛星1382顆。未來五年，我國每年發射微納衛星數量年均增長率將超過20%。2023年以后，隨著衛星組網的形成，年均增長率開始降低（見圖6）。

圖6 未來十年中國微納衛星發射數量預測

3.未來十年中國微納衛星產業投資規模預測

預計未來十年，我國微納衛星產業總投資額將達到387億元。未來五年，在前期衛星發射組網階段，微納衛星產業投資規模逐年遞增。隨著微納衛星星座組網完成，在微納衛星星座補網階段，微納衛星產業投資規模逐年減少（見圖7）。

圖7 未來十年中國微納衛星產業投資規模預測

4.中國微納衛星產業發展趨勢預測

1）微納衛星制造技術持續提升。未來，微納衛星組網運行將成為重要發展方向。微納衛星設計與研制將趨于模塊化、插件化、軟件化。微納衛星能夠自主處理一系列問題。

2）微納衛星產業驅動我國商業發射市場蓬勃發展需要創新發射模式。為滿足微納衛星大量發射需求，不同系列、不同型號的運載產品將致力于提供更快響應、更高頻次、更高性價比的發射服務。

3）微納衛星運營模式將不斷創新。由于微納衛星自身優勢特點，可以更低的成本實現更多樣的用途。微納衛星的應用領域不斷拓展，運營模式也將不斷創新。

4）微納衛星產業融資渠道更加多樣。未來，包括國有資本、民營資本以及各類基金、風投資金、產業資本等都將積極參與到我國微納衛星的研制和運營過程中。