創投觀察 | 低軌寬頻星座是一場有進無退的冒險
本文是 ofollow,noindex" target="_blank"> 創投觀察系列 的第121篇
分享人：衛星與網路 楊豔 、郭朝暉（微信公眾號 ID：satnetdy，本文原載於《衛星與網路》雜誌8月刊 ）
最近幾年，隨著O3b運營和一網星座的推進，低軌通訊星座再次成為商業航天界的熱潮。受此影響，國內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“虹雲”，也包括一批民營企業籌劃中的寬頻星座、物聯網星座等。應該說，低軌通訊衛星是小衛星星座中盈利前景最好的，但難度和風險都很大。本刊曾經專門討論過這個問題。然而從業界實際表現看，難度和風險並沒有嚇倒創業者們。我們非常希望，這是業界充分認識和計算風險之後做出的選擇。
從中國航天的科研能力來說，低軌寬頻星座的技術問題遲早是可以解決的；融資問題，可以靠國有企業的金字招牌或者商業航天的發展潛力來爭取；頻率協調方面的問題，通過長期艱苦而細緻的工作，也是可以解決的。真正的風險實際上在於經營。我們不妨在這裡簡單討論一下，經營一個低軌星座要算哪些經濟賬。
一萬多個競爭對手首先來看看競爭對手。
在軌及計劃中的國外低軌通訊星座一覽
從表1中的統計來看，國外已經發射和提出的低軌寬頻星座，衛星總數已經超過萬顆。需要注意的是，這些星座並不是靜止軌道衛星領域常見的“紙衛星”，它們的背後都有強大的資訊或者航天產業企業集團，並不是說說而已。其中三個規模最大的星座特別值得注意。
首先是太空探索技術（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(OneWeb)星座高歌猛進的刺激之後，馬斯克不但重新重視“星鏈”計劃，還搶先發射了試驗星。
波音公司的星座是人類歷史上第一次把Q/V頻段大規模用於商業衛星通訊，也是第一次用於低軌道衛星通訊。同時，這也是波音作為美國最強大的航空航天製造巨頭之一，首次試水衛星運營服務業。
第三個是三星公司的星座。三星近期在手機上的頹勢已經非常明顯，雖然它在儲存器件方面依然穩居世界霸主地位，但中國等國家和地區正在奮起直追，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路，這個星座有可能讓三星從製造商轉型運營商，同時帶動韓國航天製造業的大發展，進而推動整個國民經濟的升級。
銥星公司年報摘錄在已經入軌執行的星座當中，銥星（Iridium）無論在規模、軌道高度還是服務模式上，都最為接近國內企業倡議中的低軌寬頻星座，因此用銥星來作為參照物，考察相關經濟指標，是比較合理的。
我們從銥衛星公司的2017年年報中選取了一些重要的報表，呈獻給讀者。
銥衛星公司2013-2017年主要財務資料
（單位：百萬美元）
銥衛星公司2013-2017年資產平衡表
（單位：千美元）
2013-2017年銥衛星公司服務總收入及使用者來源
（單位：百萬美元）
銥衛星公司2016和2017年現金流對比
（單位：百萬美元）
銥衛星公司採購合同和意向情況
（單位：百萬美元）
為了維持一個全球星座，銥衛星公司在全球建立了12箇中心，有些是租用的，有些是在租用土地上自行建設的。國內商業航天企業如果打算建立和維持一個全球星座，可能也要按這個規模建立地面站體系。
銥衛星公司設施分佈
可以發現，銥衛星公司即使低價獲得了前銥星公司的資產，包括完整的低軌星座和地面設施，以及成熟的使用者終端設計和有關專利，也還處在負債經營之中。2017年，銥星雖然拿到了4.48億美元的營收，賺了4000多萬美元，但現金成本也達到了4億美元之多。而新一代星座的建設費用達到30億美元之多。這絕不是一樁衛星上天之後就可以坐著收錢的生意。
因此，中國企業——無論國有還是民營——在投身於低軌道寬頻通訊衛星業務的時候，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，如果發射了星座卻不能實現成功的商業運營，會對後續的航天商業化乃至商業航天發展信心造成沉重的打擊。銥星是破產過一次的，由於當時低軌星座競爭並不激烈，所以它才得到了一次重組和重生的機會。到2020年之後，當天空中飛行著上千顆甚至數千顆寬頻低軌衛星的時候，一兩個星座因為經營不善而退出，是不會得到挽留的。
經營星座和經營其他資訊基礎設施類似，有著類目複雜的成本，我們在這裡給出一個簡單的羅列：系統研發設計、衛星採購、發射服務採購、發射保險、在軌執行保險、地面站研發、地面站建設、使用者終端研發、使用者終端生產、辦公場所成本、人力資源成本、補網衛星建造及發射成本、營銷成本、管理和執行成本、稅務成本、貸款利息。
根據業內人士的測算，以國內目前的人力資源成本和技術發展水平，研製寬窄帶結合，並擁有艦艇自動識別（AIS）和民用航空自動識別功能（ADS-B）的星座，單星成本大約摺合2億元（全文貨幣單位：人民幣）。要構建一個全球實時覆蓋的星座，至少需要54顆衛星。再考慮到在軌備份，總計需要建造60顆衛星。那麼衛星製造成本就是120億元。
考慮到這樣功能複雜的衛星，體積和質量不可能太小，因此單星發射費用平均5000萬元是比較合理的估算，總計為30億元。
在保險方面，一般新研製的衛星保險費用佔衛星成本的20%左右。我們假設頭兩批12顆衛星採用這樣的費率，保費支出1.2億元。這12顆衛星入軌執行後即可視為成熟衛星，後續衛星保費將下降到衛星成本的4.7%，總計4.512億元。在軌保險是衛星成本的3.9%，即為4.68億元。
如此，星座建設的總成本大約是160.392億元。需要注意的是，我們在測算中假設發射和入軌執行的成功率達到100%。如果有所挫折，建設成本還會進一步上漲。
我們還是假設一切順利，星座運營方只需要投入160億元就可以完成星座建設。然後，還需要投入資金建設衛星測控站，開發固定、便攜、車載、航空、航海使用者終端，建設電信港來聯入基礎電信網，並投資建設銷售渠道。那麼，總投資在200億元左右是完全有可能的。
另外，雖然AIS和ADS-B服務並不需要星座完全部署即可以開通，但正常的話音和寬頻業務是需要星座完全部署的。因此，必須在儘可能短的時間裡把這200億元變成可以執行的衛星系統。
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專案，200億元並不是很大的數目。但作為商業專案就完全不一樣了。即使大型國有宇航企業，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營、合作經營和商業融資。如果考慮貸款，當前的銀行貸款利率在4.35%~4.9%之間，假設貸款總額為100億元，那麼每年就要拿出4億多元來付息。這對於一家新興企業來說不是個小數字。注意上文中銥衛星公司的報表，2017年支付的利息成本超過3.7億美元。
這麼多開支，所需要的錢都來自於硬體銷售、工程諮詢、運營和融資當中，最終來源於運營。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使用者基礎。如果有足夠的使用者，合資、融資和貸款都會更加容易。
首先要明確，中國商業航天不能再求助於國內市場的保護。電子資訊產業的發展歷程已經證明，凡是勇敢走出國門參與全球競爭的，才能生存下來；凡是在國內享受“舒適區”的，最終都會迎來當頭一棒。低軌星座是全球執行的，必須向全球爭奪市場才有存在的意義。
在具體使用者型別上，我們已經經過了多年的討論和呼籲，即使不討論所謂“光纖不能通達”的地區，眾多的道路車輛、鐵路車輛、內河船舶，遍佈全球的海上航船，正在發展的無人機和通用航空，常規的民用航空，機動式部署的工程隊伍和工程機械，都是低軌寬頻星座的優良客戶。
從銥星的使用者分佈，我們能看到另兩個重要的趨勢。首先，曾經挽救了銥星的政府使用者如今在數量上只佔略超過10%的比例，在服務收入上只佔略超過25%的比例。商業使用者已經成為銥星的主要收入來源。因此，政府雖然是商業星座的重要使用者，但開發商業使用者才是決定性的。其次，無論在商業使用者還是政府使用者中，物聯網使用者數量已經超過了傳統的話音和資料使用者，在營業收入中的佔比越來越高。
我們在這裡做一個年報中沒有的對比統計，也就是物聯網在銥星業務中的佔比。
物聯網業務在銥星業務中所佔的比例
注：銥衛星公司年報中給出政府業務中的話音及資料使用者和物聯網使用者各自貢獻了多少營收。
可以發現，物聯網業務在銥星業務中所佔的比例在逐年遞增，商業領域的物聯網使用者數量已經超過了話音和資料使用者，而且以每年24%的複合增長率逐年遞增。雖然物聯網使用者平均貢獻的營業收入不如話音和資料使用者，但長期來看，物聯網營收佔比超過話音和資料使用者是必然的趨勢。
因此，努力開發商業市場，努力開發物聯網市場，同樣是中國商業寬頻星座成功的必由之路。
“21點”星座帶來的挑戰與機會為了開發這樣的市場，當然首先要解決相關的牌照問題，解決服務可靠性和易用性的問題，避免肥水不流外人田的“全產業鏈”思路，還要解決傳統上衛星通訊服務費太高的問題。
任何面向消費市場的產品和服務，價效比都是最具有殺傷力的促銷手段。在消費者已經習慣了4G服務、暢想5G的今天，寬頻衛星所提供的服務至少要和4G保持在同樣的水平。或許有人會說，這個價格水平太不現實了。但是必須指出，向4G資費水平前進這件事，已經有不少人在路上了。首先是我們熟悉的美國衛訊，它通過Ka頻段向消費使用者提供的包月服務資費標準已經能和4G相提並論了。消費者不會關心自己的服務從哪個軌道上來，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資料，另一個以顛覆傳統為日常行為模式的美國機構——國防先進研究計劃局（DARPA）——最近選定了8家企業承擔一個稱為“21點”的寬頻星座。用商業衛星平臺加上專用的有效載荷，形成一個100顆規模的低軌星座，來為全球美軍提供吉位元每秒級別的寬頻通訊服務。根據DARPA的想法，“21點”的單星製造成本在300~400萬美元，發射費用200~300萬美元。因此包含發射費用的單節點成本是6百萬美元。相比之下，銥星的單星製造加發射費用達到了3750萬美元。
如果“21點”星座的模式取得成功，那麼相關企業必然會在低成本、高效能衛星製造和星座低成本運營上取得突破，把現有成本降低一個數量級。使用者資費哪怕只下降一半，也將是顛覆性的。試想一下，一網星座的單星成本如今設定為50萬美元，降低一個數量級，資費就會比現在更低。如果中國的低軌星座按照傳統的模式製造和發射，顯然會缺乏競爭力。
這樣的低成本，對於今天中國的諸多寬頻星座倡導者來說，似乎還是有相當難度的。但挑戰也意味著機會，中國企業提出的幾個星座都還沒有發射，第一輪發射的衛星數量有限，還有機會積極引入顛覆性的技術來大幅度降低衛星成本和發射成本。如果企業秉承著服務客戶的理念，一方面積極推動技術創新，用更低的成本來製造和發射星座。另一方面努力建立合理的資費標準和服務機制，按照永續經營的態度來運營企業，是可以在國內市場及中資客戶當中站穩腳跟的，進而向世界拓展業務。