歷史性時(shí)刻！中國(guó)版“星鏈”首批18星上天，這一關(guān)鍵元器件價(jià)值占比高

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）8月6日14:44，垣信衛(wèi)星“千帆星座”（G60星鏈）首批18顆組網(wǎng)衛(wèi)星順利發(fā)射升空，標(biāo)志著中國(guó)版“星鏈”正式拉開(kāi)組網(wǎng)建設(shè)的帷幕。

根據(jù)規(guī)劃，G60星鏈今年將發(fā)射108顆星，2025年底實(shí)現(xiàn)648顆衛(wèi)星提供區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋，第一個(gè)階段是1296顆星，到2027年提供全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋。到2030年，G60星鏈將致力于打造一個(gè)擁有1.4萬(wàn)多顆低軌寬頻多媒體衛(wèi)星的組網(wǎng)，大幅提升我國(guó)在全球衛(wèi)星通信領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，為國(guó)內(nèi)用戶提供更廣泛、更高質(zhì)量的通信服務(wù)。

目前，全球最成功的低軌通信衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)星座是SpaceX的StarLink。截至2024年6月12日，StarLink已經(jīng)發(fā)射衛(wèi)星175批共6611顆，其中手機(jī)直連衛(wèi)星達(dá)到64顆，經(jīng)測(cè)試傳輸速率已達(dá)到17Mbps。

另外，美國(guó)星鏈還有Kuiper、銥星二代，英國(guó)星鏈有OneWeb。隨著中國(guó)版星鏈?zhǔn)着l(wèi)星成功入軌，全球星鏈競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)入新階段，開(kāi)啟低軌資源的爭(zhēng)奪戰(zhàn)。

三個(gè)規(guī)劃實(shí)施的中國(guó)“萬(wàn)星星鏈”

G60星鏈的建設(shè)運(yùn)營(yíng)方為垣信衛(wèi)星，該項(xiàng)目由上海松江區(qū)牽頭，聯(lián)合多家資本共同打造。

據(jù)介紹，G60星鏈的技術(shù)特點(diǎn)包括采用先進(jìn)的衛(wèi)星通信技術(shù)和多層、?多軌道星座設(shè)計(jì)，?可能更加注重衛(wèi)星的多媒體功能和寬帶通信能力，?以滿足不同用戶的需求。該項(xiàng)目于2021年啟動(dòng)，采用上海格思航天自主研發(fā)的可堆疊型平板衛(wèi)星平臺(tái)，每顆衛(wèi)星重300kg。

上海格思航天總經(jīng)理曹金表示，G60星鏈衛(wèi)星制造采用智能化脈動(dòng)生產(chǎn)線，每個(gè)工位固定完成特定的操作流程，如裝配太陽(yáng)板、力學(xué)振動(dòng)測(cè)試等，這條流水線每年可量產(chǎn)300顆衛(wèi)星。

除了G60星鏈，國(guó)內(nèi)目前還規(guī)劃了“GW星座”和Honghu-3（鴻鵠-3）另外兩大萬(wàn)星級(jí)別的星鏈。其中，“GW星座”是由中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司（中國(guó)星網(wǎng)）牽頭，計(jì)劃打造一個(gè)由1.3萬(wàn)顆衛(wèi)星組成的中國(guó)星鏈主體，總共包含2個(gè)子星座，軌道高度也分為兩組，GW-A59子星座的衛(wèi)星分布在500km以下的極低軌道，GW-2子星座的衛(wèi)星分布在1145km的近地軌道。

Honghu-3（鴻鵠-3）是我國(guó)規(guī)劃的第三個(gè)萬(wàn)星級(jí)別的星鏈。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的API信息，鴻鵠-3星鏈將在160個(gè)軌道平面上總共發(fā)射1萬(wàn)顆衛(wèi)星，為兩期建設(shè)。第一期預(yù)計(jì)投資200億元，在2022年建成由60顆衛(wèi)星組成的通信網(wǎng)絡(luò)；第二期預(yù)計(jì)在2025年完成，通過(guò)數(shù)百顆衛(wèi)星構(gòu)建“海、陸、空、天”一體的衛(wèi)星移動(dòng)通信與空間互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)。

低軌衛(wèi)星資源嚴(yán)重不足

雖然各國(guó)以及各家公司都在積極布局星鏈，并都希望打造萬(wàn)星級(jí)別的大規(guī)模星鏈。不過(guò)，這些計(jì)劃可能都會(huì)受到資源的限制。

低軌能容納的軌道資源終究是有限的，按照國(guó)際電信聯(lián)盟制定的《無(wú)線電規(guī)則》，衛(wèi)星軌道和頻譜資源具有排他性，這就是為什么國(guó)際電信聯(lián)盟要制定“先到先得”的策略。

按照劃分，衛(wèi)星軌道分類(lèi)共有五種，分別是低地球軌道（LEO）、中地球軌道（MEO）、地球同步軌道（GEO）、地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）以及太陽(yáng)同步軌道（SSO）。其中，地球同步軌道（GEO）為35786千米只有一條，各國(guó)之間需要公平協(xié)商分配；低地球軌道（LEO）、中地球軌道（MEO）全部按照“先登先占”的原則。

然而，目前Starlink衛(wèi)星申報(bào)數(shù)量已達(dá)到46000顆，國(guó)際電信聯(lián)盟據(jù)悉已經(jīng)批準(zhǔn)了7500顆，Starlink發(fā)射了6611顆。中國(guó)星網(wǎng)已經(jīng)申報(bào)了12992萬(wàn)顆，計(jì)劃再次加申5656顆；上海垣信已經(jīng)申報(bào)了1296顆，計(jì)劃加申2.7808萬(wàn)顆；另外，亞馬遜的Kuiper、英國(guó)OneWeb等公司申報(bào)的數(shù)量都是千顆級(jí)別。根據(jù)賽迪數(shù)據(jù)，地球近地軌道可以容納的衛(wèi)星數(shù)量為6萬(wàn)顆，那么目前申報(bào)數(shù)量已經(jīng)嚴(yán)重超出了近地軌道的容量。

另外，時(shí)效性也非常重要，因此G60星鏈?zhǔn)着l(wèi)星的發(fā)布具有非常重要的意義。按照國(guó)際電信聯(lián)盟的規(guī)定，衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商須在第一顆衛(wèi)星投入使用的監(jiān)管期結(jié)束后的2年內(nèi)發(fā)射10%的衛(wèi)星，5年內(nèi)發(fā)射50%，7年內(nèi)全部部署完成。在星鏈建設(shè)方面，我國(guó)起步比較晚，Starlink自2019年就開(kāi)始了建設(shè)布局，目前Starlink已經(jīng)服務(wù)超過(guò)80個(gè)國(guó)家和地區(qū)，全球用戶超過(guò)了300萬(wàn)。?

電子元器件面臨的重大歷史機(jī)遇

星河動(dòng)力董事長(zhǎng)劉百奇此前透露，低軌通信衛(wèi)星目前國(guó)內(nèi)平均造價(jià)為3000萬(wàn)元，就以目前4萬(wàn)顆的申報(bào)量來(lái)算，硬件價(jià)值也超過(guò)了1.2萬(wàn)億，每一家入局的企業(yè)都需要在硬件方面投入數(shù)千億元。

不過(guò)，衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈不只是制造，總體包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)、衛(wèi)星應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)。按照SIA 的估算，在衛(wèi)星服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈中，衛(wèi)星制造的產(chǎn)業(yè)規(guī)模只占總規(guī)模的5.62%，衛(wèi)星發(fā)射占比約為2.49%，地面設(shè)備占比約為51.59%，衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)占比約為40.30%。

在衛(wèi)星制造方面，使用到了大量的電子元器件，包括星載原子鐘、聲表面波濾波器、鋅銀蓄電池組、繼電器、連接器、射頻同軸開(kāi)關(guān)、星用大功率射頻電纜組件、微波射頻T/R組件、功能性傳感器和數(shù)字信號(hào)處理器件等。在這些器件的設(shè)計(jì)制造方面，中國(guó)航天集團(tuán)承擔(dān)著主要責(zé)任，比如在此前大家熱議的北斗衛(wèi)星中，中國(guó)航天集團(tuán)承擔(dān)了星載原子鐘、聲表面波濾波器、鋅銀蓄電池組、電連接器、繼電器、晶體元器件、緊固件等多項(xiàng)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)任務(wù)。

當(dāng)然，中國(guó)航天集團(tuán)下屬各個(gè)院所也有分工，比如航天二院提供原子鐘，該院能夠?yàn)樾l(wèi)星設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、試驗(yàn)、組網(wǎng)各個(gè)階段提供原子鐘，最新一代的原子鐘相比前代產(chǎn)品其體積更小、重量更輕。另外，航天二院在晶體元器件方面也很有優(yōu)勢(shì)。

再比如航天科工十院的電連接器、繼電器、鋅銀蓄電池組等產(chǎn)品，也都在北斗衛(wèi)星上得到了充分的質(zhì)量驗(yàn)證，能夠順暢、準(zhǔn)確地傳遞各種信號(hào)指令。

除了中國(guó)航天集團(tuán)，目前國(guó)內(nèi)參與衛(wèi)星系統(tǒng)制造的還有：
·T/R芯片和組件企業(yè)：中國(guó)電科13所、中國(guó)電科55所、中國(guó)電科十三所、中國(guó)電科三十八所、鋮昌科技、雷電微力、國(guó)博電子、和而泰、亞光科技、無(wú)錫華測(cè)、臻鐳科技等；
·射頻芯片和器件：臻鐳科技、中瓷電子等；
·后端信號(hào)處理：創(chuàng)意信息、信科移動(dòng)等；
·連接器：航天電器、陜西華達(dá)、富士達(dá)等；
·衛(wèi)星平臺(tái)部件：航天智裝、國(guó)光電氣、智明達(dá)、航宇微、振芯科技和天銀機(jī)電等。

根據(jù)太平洋證券研報(bào)《通信行業(yè)研究報(bào)告：通信網(wǎng)絡(luò)天地一體化，未來(lái)并不遠(yuǎn)》，在衛(wèi)星系統(tǒng)中，相控陣T/R組件價(jià)值量占比高，因此從上述統(tǒng)計(jì)也能夠看出，這部分參與企業(yè)的數(shù)量也是非常多的。相控陣T/R組件包括數(shù)字信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射/接收（T/R）組件和天線單元，無(wú)論是無(wú)源相控陣?yán)走_(dá)（PESA）和有源相控陣?yán)走_(dá)（AESA）都需要集成大量T/R組件，因此生產(chǎn)成本相對(duì)高昂。根據(jù)國(guó)博電子招股說(shuō)明書(shū)，T/R組件成本約占有源相控陣系統(tǒng)總成本的70%-80%。到2030年，國(guó)內(nèi)T/R組件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到1418億元。

結(jié)語(yǔ)

由于低地球軌道（LEO）和中地球軌道（MEO）均按照先到先得的申報(bào)邏輯，且具有明顯的時(shí)效性，因此G60星鏈?zhǔn)着?8星上天有著重要意義，也對(duì)國(guó)內(nèi)的衛(wèi)星系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈提出了很高的要求。在電子元器件方面，航天集團(tuán)和中電科在國(guó)內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，但民營(yíng)企業(yè)近幾年發(fā)展也非常迅猛，比如臻鐳科技、國(guó)博電子等。從器件類(lèi)型來(lái)說(shuō)，T/R組件的價(jià)值占比較高，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心。