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从“追赶者”到“领跑者”，中国卫星应用还要迈过几道坎儿？

21ic电子网 · 公众号 · 半导体 · 2024-11-01 20:39

正文

前言

在当今科技迅猛发展的时代，卫星应用已成为推动社会进步和经济发展的重要力量。从最初的气象观测和通信传输，到如今的广泛应用于导航、遥感、环境监测、灾害预警等多个领域，卫星技术的进步不仅提升了人们的生活质量，也为各行各业带来了深远影响。

随着人工智能、大数据分析和物联网等新兴技术的不断涌现，卫星应用正在迎来前所未有的发展机遇；同时，民用卫星的普及和商业航天的兴起，也使得卫星应用的市场潜力不断扩大。本文将探讨卫星应用的市场现状、当前的技术趋势，以及未来的发展方向，旨在为相关领域的研究者和从业者提供参考。

回望历史，自第一颗人造卫星成功发射以来，人类对卫星的探索和应用便从未停歇。从最初的军事侦察、远程通信，到后来逐步拓展至民用领域，卫星技术的每一步发展都凝聚着人类智慧的结晶。特别是进入21世纪，随着空间技术的日益成熟和商业化进程的不断加速，卫星应用不再是遥不可及的高科技象征，而是逐渐成为了推动人类社会进步和世界经济发展的新引擎。

那么，世界上都有哪些卫星？各有什么用处？在全球各国竞相部署卫星互联网并进行商业化的同时，我国的进展又如何？中国卫星应用市场到底有多大？现存瓶颈都有哪些？未来又该如何在各行各业中发挥作用？或许，这些问题在2024中国卫星应用大会上可以找到答案。

（众多新科技、新成果亮相2024中国卫星应用大会）

卫星应用，撬动千亿市场新机遇

所谓卫星应用，指的是将卫星技术的成果及其开发的太空资源在经济建设、国家安全、科技发展、社会进步等诸多方面的应用。作为现代科技的重要组成部分，卫星的分类方式多种多样，每种类型的卫星都有其独特的特点和应用领域。

按照不同的实际用途，卫星可分为通信卫星、遥感卫星、导航卫星。其中，通信卫星用于提供全球通信服务，包括电话、互联网、电视广播等；遥感卫星用于观测和监测地球的表面和大气层，收集有关地球的地理、气候、环境和资源等方面的数据，这些卫星携带了各种传感器和仪器，通过感知地球表面的电磁辐射（如可见光、红外线、微波等）来获取信息；导航卫星用于提供定位和导航服务。

根据不同的轨道高度，卫星又可分为高轨道卫星（GEO）、中轨道卫星（MEO）、低轨道卫星（LEO）。其中，高轨道卫星运行于地球静止轨道，距离地表约36000公里高空，并且于赤道上绕行地球，因此又称同步轨道卫星或地球静止轨道卫星；中轨道卫星运行于中地球轨道，距地表约2000公里至35786公里；低轨道卫星运行于低地球轨道，距地高度为约200公里至2000公里。

（业界普遍认为低轨卫星是下一代通信技术的主流）

相较而言，低轨道卫星由于传输延时小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富，且整体制造成本较低，因此比高轨道卫星和中轨道卫星更适用于卫星互联网业务的发展‌。

（低轨卫星具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力）

中国通信学会秘书长张延川在2024中国卫星应用大会上指出，近年来航天技术的飞速发展，推动了卫星科技的研发与应用，卫星互联网已成为各国竞相布局的战略高地。而在中国，低轨卫星通信技术作为卫星互联网发展的重点，正引领着商业航天产业的蓬勃兴起。特别是今年8月至10月期间，“千帆星座”卫星的两次成功发射，标志着我国卫星组网已步入常态化、密集化的崭新阶段。在国际通信展览的舞台上，国产卫星相控阵天线同样大放异彩，彰显了中国卫星技术的强大实力。

（建设低轨卫星星座已上升为国家战略性工程）

中国，作为全球卫星应用市场的重要一级，其市场规模正在逐年攀升。根据美国卫星产业协会测算，2021年中国卫星互联网产业规模约为292.5亿元，预计2025年将提升至446.92亿元，2021-2025年复合增长率为11.2%，增速可观。随着我国星网和G60等星座建设持续推进，低轨卫星产业的国产化率有望维持在较高的水平，海量的低轨卫星和商业火箭制造需求将成为我国内需的新增量，而卫星通信市场也将迎来更大的发展机遇。

（各大低轨星座进入密集组网阶段）

另据智研咨询最新发布的《2024-2030年中国卫星应用行业市场现状分析及发展前景展望报告》显示，2023年中国卫星应用产业规模达到6372亿元。其中，导航与位置服务规模达到5362亿元，卫星遥感产业规模达到143亿元，卫星通信市场规模达到867亿元。可以看出，随着商业航天的崛起、技术的进步，以及新兴市场的拓展，整个中国卫星产业都进入了一个高速发展的阶段。

（图片来源：智研咨询）

科技革新，机遇与挑战并存

虽然我国在卫星应用方面具有广阔的市场前景和发展潜力，但现阶段这一产业仍然面临着不少挑战。

首先是成本问题，卫星设计、发射、维护，以及相关基础设施的建设都需要大量的资金投入，但根据浙商证券研报显示，目前我国低轨通信卫星的平均造价约在3000万元左右，由于制造工艺极其复杂，再加上我国传统的卫星生产方式是单颗卫星的固定站位式生产，这就使得上千道工序只在同一固定站位装配，从而造成了生产效率低下。由此预估，卫星的人工费用和制造费用在总成本中的占比约为50%左右。卫星制造端成本偏高，这在一定程度上会制约我国卫星研发的可持续发展。

其次是技术问题，卫星通信需要先进的技术支持，包括卫星和地面终端设备的研发、卫星信号的传输和接收等。例如，卫星通信技术需要解决传输延迟和带宽限制等问题；卫星遥感技术需要提高数据处理的精度和效率；卫星导航技术需要进一步提高系统的稳定性和抗干扰能力等。尽管我国具备了较为完整的卫星互联网产业链，但眼下还需要进一步提升卫星制造、发射、运营、回收等全流程能力，并在芯片、终端、标准等领域突破关键技术瓶颈。

（手机直连低轨卫星通信的核心问题）

最后，市场方面的挑战也不容小觑，这主要体现在两个方面：一是商业化程度，与美国和俄罗斯相比，中国的卫星数据商业化程度较低，提供商提供的增值服务较少；而美国的卫星数据商业化程度较高，提供商可以提供更多的增值服务，并且卫星数据与云计算、大数据等新技术结合紧密‌。当前，我国对卫星通信的潜力开发不足，还需要加大拓展应用场景，推动商业化和盈利模式创新。二是国际化竞争，我国在卫星通信领域还面临着国际竞争的压力，各国都在积极推动卫星通信产业的发展，但中国在卫星领域的发展相对较晚，还需要加快技术研发和产业布局，提高核心竞争力。

除此之外，在卫星数量等应用方面，我国与美国等发达国家相比也存在着显著的差距。根据UCS（卫星数据库）最新数据显示，截至2024年，全球在轨卫星的数量已经突破了8000颗，而美国以4883颗卫星遥遥领先，占据了世界第一的位置。这些卫星涵盖了军事、通信、导航和气象监测等多个领域，不仅服务于国内需求，还支撑着全球科技与军事霸权‌。与之相比，中国在轨卫星数量只有687颗，位居世界第二。‌‌

政策扶持，加速卫星商业化落地

尽管我国在卫星应用发展的过程中，仍面临着一系列困难与挑战，但近年来，我国政府高度重视卫星互联网产业发展，并陆续出台了一系列相关政策支持卫星互联网建设，旨在缩小与领先者的差距，实现后来者居上。

例如，2020年4月，国家发改委将卫星互联网纳入“新基建”范畴。2021年，工信部在《“十四五”信息通信行业发展规划》中提出加快布局卫星通信；推进卫星通信系统与地面信息通信系统深度融合，初步形成覆盖全球、天地一体的信息网络，为陆、海、空、天各类用户提供全球信息网络服务。2021年4月，中国卫星网络集团有限公司成立，负责统筹规划我国卫星互联网发展。2024年初，工信部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出前瞻布局6G、卫星互联网、手机直连卫星等关键技术研究，构建高速泛在、集成互联、智能绿色、安全高效的新型数字基础设施……这些政策的支持和投入，将为卫星通讯行业的发展提供良好的政策环境和资金保障。

（2024年是全球卫星互联网的发展拐点）

另外，中国卫星应用大会主席吴劲风也强调，今年《政府工作报告》提出，大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力，积极培育新兴产业和未来产业，积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。作为新增长引擎之一，“商业航天”首次被写入政府工作报告，再次给商业航天产业发展注入了原动力，无疑是给我国卫星应用市场打了一剂强心针。

数据显示，仅在2024年上半年，我国累计注册与商业行业相关的企业就达到了7425家，现存的与商业航天相关的企业数量超过6万家。另据不完全统计，今年上半年，商业航天领域的融资金额已经超过了120.06亿元。尽管“商业航天”是具有挑战性和广泛带动性的高新技术领域之一，具有高技术、高风险、高效益和长周期的特点，但从2015年到现在，我国商业航天产业一直按照市场规则蓬勃发展。

吴劲风表示，国家队厚积薄发，民营企业小步快跑；专业人才在流动中得到成长，卫星应用产品的迭代创新层出不穷；产业结构在市场波动中持续完善，用户在选择试错中逐渐成熟；资本市场则筛选优化出最具生命力的企业。可以预见，随着国家政策频出，各地卫星互联网产业进程不断推进，相关技术进展与星座布局有望加速落地。未来，卫星互联网军民领域应用前景光明，市场空间无限广阔。

（在军事领域，卫星通信技术发挥了不可替代的作用）

步履不停，中国航天未来可期

值得一提的是，为了提升卫星互联网的综合服务能力，我国一直不留余力地积极推进低轨卫星的发展，特别是“千帆星座”计划。

根据规划，到2025年将有648颗低轨卫星升空，其中2024年将发射108颗。到2027年，全球将实现“千帆星座”的全面覆盖；2030年则计划发射1.5万颗卫星，形成一张巨大的卫星网络。低轨卫星的发展不仅有助于提升我国在全球卫星通信领域的竞争力，还能提供低延时、高速率，以及高可靠性的卫星互联网服务，从而为低空经济带来更多的应用场景和商业模式创新。

（卫星通信的新发展阶段）

北京邮电大学副校长彭木根认为，未来的低轨道卫星将呈现出两大发展趋势：一是基于通信星座的通道一体化，二是低轨通信遥感一体化。

具体来说，卫星应用将在以下几个方面表现出显著的变化：

一是，高弹性、高抗扰、收敛快、成本低。卫星互联网通过发射一定数量的卫星形成规模组网，能够提供全球覆盖的宽带互联网接入服务，具有广覆盖、低延时、宽带化和低成本的优势。未来，基于通信星座的通道一体化将呈现出高弹性、高抗扰、收敛快、成本低的特点。

（基于通信星座的通道一体化）

二是，‌卫星通信将得到更广泛的应用。卫星通信将在未来继续发展，特别是在偏远地区和灾难应急通信中发挥重要作用。随着6G网络的推进，卫星通信将与地面网络融合，形成天地一体化的通信网络，提供更为便捷的全球通信服务‌。

三是，‌卫星导航系统有望进一步普及。卫星导航系统（如GPS、北斗等）将在交通、农业、航空航天等领域得到更广泛的应用，提高出行便捷性和农业生产效率‌。

四是，‌卫星遥感技术将取得跨越式进步。卫星遥感将在气象预报、环境监测等方面发挥更大作用，提供更精确的数据支持。随着技术的进步，卫星遥感的应用范围将进一步扩大‌。

五是，技术融合将更加深入。未来，卫星技术将与其他领域的技术（如人工智能、大数据等）进行融合创新，将进一步推动卫星应用的智能化和高效化‌。此外，5G/6G、物联网等技术的普及，也将使卫星通信在天地一体化通信网络中发挥更加重要的作用‌。

（低轨通信遥感一体化）

六是，‌小型卫星有望实现迅速崛起。小型卫星由于其成本低、发射容易等特点，将越来越多地被用于各种应用场景。特别是通信小卫星的发射活动异常活跃，小型卫星的比重和性能将不断提升‌。

七是，‌商业航天公司的价值体现将更为明显。商业航天公司的崛起，为卫星技术带来了前所未有的发展机遇。这些公司将不断研发新型卫星，满足不断增长的市场需求，推动卫星技术的创新和应用‌。

八是，国际合作将更具包容性和多样性。在国际卫星领域，合作的意义尤为重大，通过国际间的紧密合作，各国可以共享科技成果、交流先进经验、共同应对挑战，从而推动卫星技术的更快发展，让太空科技更好地服务于全人类。

结语

总结而言，卫星应用产业的发展不仅需要技术创新和市场拓展，还需要政策支持、国际合作、产业融合、人才培养，以及标准化和规范化建设的共同推动。只有这样，才能确保卫星应用产业在未来继续保持强劲的发展势头，为人类社会带来更多的福祉和进步。通过深入研究卫星应用的发展与趋势，我们可以预见，卫星应用将在未来发挥越来越重要的作用，成为推动全球信息化和智慧地球建设的重要力量。

本文通过对卫星应用的发展与趋势的深度研究，旨在为相关领域的研究者与从业者提供参考和启示。希望本文能够引起更多人对卫星应用产业的关注和重视，共同推动卫星应用产业的持续健康发展。在未来，我们有理由相信，卫星应用将为我们带来更加便捷、高效、智能的生活和工作方式，为人类社会的发展注入新的活力和动力。

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