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“5、4、3、2、1,点火!”
今日(9月6日)2时30分,随着熊熊烈焰腾起,民营“中国星链”吉利未来出行星座第三个轨道面,在太原卫星发射中心以一箭10星方式成功发射,卫星顺利进入预定轨道,十颗卫星状态正常,发射任务获得圆满成功。
这是一个载入中国商业航天史册的里程碑时刻。
而外界鲜少有人知道,缔造这一幕的是来自吉利控股集团旗下的时空道宇。2018年成立,时空道宇至今已完成涵盖卫星研发、制造、测控、应用等方面的全产业链布局,估值更是超百亿元。
作为大国重器,中国商业航天的故事才刚刚开始。
科学家带队
民营“中国星链”身后的百亿独角兽
故事要从2018年说起。
身为一名80后科学家,时空道宇创始人、CEO王洋曾供职于华为、中国科学院微小卫星创新研究院,积累了丰富的航天系统工程项目经验。2018年,他预判商业航天在信息时代将成为具有战略意义的新兴产业,是全球科技和数字经济发展的重要推动力量。
这一年,时空道宇应运而生,并很快组建一支豪华团队自2000年以来,中国重要的卫星型号不超过100个,其中时空道宇的工程师们参与完成的卫星至少有50颗,且人均拥有5个以上国家重点卫星型号的完整经验。
这背后有着一个重要背景尽管地面网络已十分完善,但全球仍有94%的地方无信号覆盖。像沙漠、森林、海洋……这些地面通信基站和云服务器难以触及的地方,理论上都可以接收到卫星信号,近地轨道卫星星座优势得以凸显。同时,人类会不断拓展空间边界,例如征服无人区,甚至走出地球,进行星际旅行。地面基础设施难以满足这些未来出行场景,需要卫星星座助一臂之力。
基于此,时空道宇在成立次年就启动了吉利未来出行星座建设计划。具体而言,吉利未来出行星座规划分三期:
一期部署72颗卫星,实现全球实时数据通信,为全球用户提供中低速卫星通信服务,支持全球超2亿用户;二期规划264颗手机直连卫星,支持存量手机直连卫星通信,提供全球商业服务;三期规划5676颗多媒体卫星,提供全球商用低轨宽带通信服务。
值得一提的是,虽然时空道宇星座建设起步较晚,但纵观国内商业卫星星座建设计划,目前已是国内星座建设进度最快的商业航天企业之一。
此前该星座已有两个轨道面,20颗卫星在轨稳定运行。此次发射成功后,通过三个轨道面30颗卫星,实现24小时全球90%区域覆盖,正式为海外用户提供卫星通信服务。据悉,这是中国商业航天企业首次面向全球用户提供低轨卫星通信服务。
同时,时空道宇预计2025年底完成一期建设,实现全球无缝覆盖。这意味着,当72颗卫星部署完以后,在全球除了南北极两点的任意位置,都可以提供卫星网络信号的覆盖。
至此,一幅民营“中国星链”版图徐徐展开。
根据国际电信联盟(ITU)数据,地球低轨卫星总容量约6万颗,目前各国申报数量已超7万颗。并且ITU还规定,卫星频率及轨道按照申报顺序获得优先使用权,但同时也会逾期作废。如果说商业航天是一场竞速赛跑,那么不仅要跑得快,还要跑得稳。
按照SpaceX的“星链计划”,目前已发射近7000颗卫星,接下来要在2027年前将4.2万颗卫星送入低轨。而我国向ITU申请的低轨卫星数量总数已超5万颗,其中数量超过万颗的星座计划有三个,但目前整体进度相对滞后,大都仍处在试验阶段,应用落地更无从谈起。
由此可见低轨卫星星座的建设,是一个长期且复杂的系统工程,动辄万颗卫星的巨型星座并非是最优解,商业航天企业采取逐步推进、稳扎稳打的策略,反而更能获得先发优势。
“中国商业航天发展需要一个周期,我们必须完成从0-100、然后从100-1000,这样一个循序渐进的过程。”时空道宇CEO王洋曾这样谈论吉利未来出行星座规划。
一个中国商业航天崛起样本
中国商业航天江湖序幕拉开。
但是现实困境也摆在眼前,正如组建低轨卫星星座并非一朝一夕,首当其冲是卫星量产问题。随着卫星互联网纳入“新基建”,倒逼卫星制造进入“工业化”阶段。传统的生产模式难以满足快速组网对产能的庞大需求,短周期、低成本、批量化生产成为行业提速的先决条件。
此时此刻,缔造民营“中国星链”的时空道宇无疑是一个极佳的研究样本。依托于吉利,时空道宇天生带有制造基因,通过借鉴汽车量产模式,率先在浙江台州建造一座卫星超级工厂,这也是全球首个深度融合航天制造和汽车制造的卫星量产工厂。
航天与汽车行业融合,效果立竿见影。这座超级工厂通过模块化设计、智能制造等技术,采用流水线并行生产等方式,把卫星的设计生产周期大幅压缩,从下单到卫星出厂全流程控制在28天,量产后每天可出厂1至2颗卫星,可实现年产卫星500颗。提高卫星量产能力的同时,将生产成本降低了45%。这不仅仅可以加速吉利未来出行星座的建设,还可满足全球其他星座的建设需求。
而进入到发射阶段,时空道宇采取整轨部署的模式,有效避免了卫星型号、发射时间、品控不一致等问题。通过一次性将整轨多颗卫星送入轨道,不仅将显著降低单颗卫星的发射成本,其规模效应也使得每颗卫星制造成本下降,从而节约制造和发射成本。
同时,时空道宇通过合理的星座设计,一期规划72颗卫星,能够在较低的成本下实现高效的全球覆盖。这种策略使得项目在资金和时间上的投入更为可控,同时也降低了企业的财务风险。并且目前国内的火箭运载能力,能够充分支持这一规模的星座建设,无需依赖大规模的新技术或大幅度提升火箭发射频次,避免了因运载能力不足而导致星座项目延误。
商业航天的创新不仅只是技术,还包含商业模式和机制。除了构建基于卫星星座的业务系统,更需要可落地的商业化场景,而这些场景必须是足以覆盖巨额的星座建设成本。
美国市场研究和咨询公司QuiltySpace称,预计SpaceX“星链”将于2024年实现66亿美元收入,并首次实现正向自由现金流。细究背后,SpaceX之所以能够独占鳌头,一方面是产业链垂直整合,发挥集聚效应,进而把控成本和交付周期;另一方面则是形成以火箭制造、火箭发射和回收、地面站建设、卫星制造、运营和服务为一体的商业闭环。
对比来看,时空道宇也有着诸多相似之处。例如在短期内完成72颗卫星的部署,可以快速实现商业化,尽早开始提供服务和获取收益。同时,完成了商业闭环,已形成卫星研发、制造、测控和应用等方面的全产业链布局,并且在建造星座的同时,实现了卫星通信技术和星基高精定位技术的规模化商用,具有自我造血能力。
在天地一体化的智能出行时代,汽车是最不能忽视的场景。时空道宇联合极氪推出了全球首款量产卫星通信乘用车极氪001FR,相关技术已在极氪009、极氪007、极氪001、吉利银河E8等车型实现前装量产落地。同时,时空道宇星基高精定位(PPP-RTK)技术也已实现规模化服务全球首次上车,将加速高级别自动驾驶商业化落地。
根据GSMA数据,预计到2025年全球将有超过40亿的智能手机用户。而时空道宇早前已实现自研22纳米卫星通信芯片的研发和流片,可为汽车和手机提供直连卫星通信的功能和服务,特别适用于自然灾害、应急救援等特殊场景。
正如王洋所坚信那样:“商业航天的根本是要完成商业模式的闭环。再好的技术,如果不能给普通人提供很好的服务,这样的产品其实是没有意义的。虽然航天技术看似神秘,甚至很高级,但它带来的服务一定是大众的。”
走出去,走向星辰大海
我们先看一组数据据国信证券测算,卫星制造端全球市场空间已超过1000亿美元,应用端市场空间约2000亿美元。合计来看,全球卫星互联网市场规模已超过3000亿美元,约合人民币2.1万亿元。
毋庸置疑,商业航天是一个全球性的产业,因此国内商业航天企业必须主动走出去,乘着“出海”的东风,提高自身国际竞争力,推动中国商业航天产业的全球化发展。
事实上,全球很多国家及商业航天企业,都不具备自主建设卫星星座,以及开展卫星应用服务的能力。因此,摆在中国商业航天企业面前的是一个巨大的海外机遇。
而任何低轨卫星星座成功部署后,在全球任何一个地点都可以提供服务。如今随着第三个轨道面发射成功,吉利未来出行星座具备了覆盖全球的卫星通信服务能力,时空道宇也由此成为全球第六家、中国唯一一家具有自主星座建设及运营能力的民营商业航天企业,这些都为开展全球化商业应用服务奠定了基础。
实际上早在2021年星座规划建设初期,时空道宇就同步规划筹备了海外业务,核心模式是通过与海外电信运营商进行深度绑定和合作,提供卫星数据应用服务,开展多式联运、海上能源、应急救灾等领域的实时协作。
当然,星座的运营要根据不同国家的法律监管体系进行推进。目前,时空道宇与东南亚、中东等地区合作方完成一系列战略合作签约,并结合不同地区的需求特色进行“因地制宜”的服务,如在马来西亚,结合当地丰富的港口资源和农业资源,与电信运营商Altel携手,推进高科技研发和系统应用,开展智慧港口、智慧农业等解决方案落地。
今年6月,时空道宇在中东阿曼完成了吉利未来出行星座首次海外通信商用部署测试。并通过与阿曼卫星通信公司Azyan Telecom达成战略合作,共同推动星座在中东和非洲地区的卫星通信服务落地。双方计划后续在中东及非洲推动星座商业化服务的全面落地。
“背靠大树好乘凉”,时空道宇出海迅速离不开吉利的全球化布局。放眼全球,目前吉利在76个国家已布局超过650家销售及服务网点,吉利控股集团年销量达300万台,其中海外市场占其总销量的10%左右,这其中蕴含的资源禀赋不容小觑。
而吉利未来出行星座作为吉利“天地一体”出行生态的重要一环,也将全面赋能吉利的未来出行生态体系,通过卫星通信、星基高精定位技术,为车辆自动驾驶、智能网联提供卫星数据支持,无论何时何地,车辆都能实现全球互联、精准定位,充分提升用户出行安全性。
回顾创业这些年,王洋心中一直怀揣着一个朴素的愿望:“我们身为航天人,所做的就是只要有人类在的地方,都要保证有网络连接,有沟通方式。就这么简单。”
路虽远,行则将至。一批又一批中国航天新鲜血液,正踏上这场逐梦太空的史诗征途。