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下篇共6800字 刊登于《国际太空》6月刊 2015年1月，马斯克宣布SpaceX将开展卫星互联网宽带接入项目。这一项目被命名为“StarLink”。 此前，众多公司尝试涉足这一领域。实际的运营情况并不如意：高轨HTS卫星的市场仍在摸索，低轨星座创业者举步维艰。今年OneWeb申请破产保护是这一局面的直接反映。 尽管如此，当马斯克宣布“StarLink”计划时，业界还是为之一振。彼时，SpaceX的“猎鹰”火箭和“龙”飞船已经取得了巨大的成功。人们亲眼见证了SpaceX在短时间内将蓝图转化为成功产品的高效率，期待“StarLink”能续写马斯克的传奇。 StarLink的技术介绍StarLink系统技术方案的文章很多，本文不作赘述。概括的说，StarLink由分布在340公里、550公里和1200公里三个轨道面上的12000枚（可以扩展到更多）左右卫星组成。系统的基本参数如下: l 重量：227-260公斤 l 寿命：5年 l 容量：未见准确指标。（未经确认的数据是20Gbps/星，星间速率1Tbps） 星座：分为三期建设，卫星总量约12000颗，构成如下： *（2019.4FCC批准从1150公里改为550公里轨道） 就目前公布的建设计划，一期和二期的4400枚卫星是其最优先发展的工作，三期7518卫星的部署是远景规划。 频段：Ku，Ka，V和激光。初期仅支持Ku波段进行星-地和关口站-用户之间的通信，后期结合双Ku/Ka波段芯片组支持Ka、V频段进行网关通信。激光链路用于星间通信。 波束：I期-半径940.7公里，天线仰角25°；II期-半径573.5公里，天线仰角40°。 平台技术：单太阳能帆板，4部相控阵天线，5块碳化硅激光器件，氪离子推进系统，自主碰撞规避系统等。 StarLink具有一些明显的技术特点： 首先是全球无缝覆盖，接入方便且成本较低；其次是时延小；第三，容量较大；第四，通过众多地面站和星间链路优化系统的性能和成本。 另外，卫星大量采用标准化和商业化部件，单星的可靠性要求低，以便低成本大批量快速生产；星座容错备份能力强，无需商业保险。 StarLink的建设提出StarLink计划后，马斯克及公司高层多次就建设节点做出宣示。我们梳理了项目的建设信息如下：
通过对上述信息的分析，笔者有以下一些看法： 首先，近期的高密度发射，使人有理由相信SpaceX在2020年或略晚实现I期1584枚的部署目标，并开始在2020-2021年开始初步运营。 其次，按照FCC的强制性规定，StarLink需要在2024年完成I期和II期的一半-约2200枚卫星的部署。如果I期建设目标完成，只需要在接下来的4年里部署600枚卫星，这对SpaceX应该没有困难。因此，到2024年完成2200枚卫星部署的目标是现实的。 FCC要求SpaceX到2027年完成4485枚卫星部署。这意味着2025-2027需发射2300枚卫星（13次发射/年）。需要注意的是，从2023年开始，前期卫星开始退役，2024年开始进入退役高峰。按照笔者测算，2024年需补发替代星400枚（7次发射），2025年需补发1400枚（26次发射），补网+组网，SpaceX需要达到40次/年的发射。长期来看，维持一个4485枚卫星的星座，年均需补星约900枚。在未来几年全球经济下滑的背景下，会对资金流形成较大压力。让我们拭目以待2025-2027年从2200枚到4485枚卫星的部署情况。 笔者对III期的7512枚卫星的建设目标持更加谨慎的态度。I期和II期的卫星规模已经能很好的完成全球覆盖，商业上可以支持其运营，继续部署卫星带来的边际收益并不明显。而III期的卫星数量几乎是I期和II期的两倍，边际收益和边际成本的比例很低。特别是，如果前期4485枚卫星的建设出现延误，那么这7512枚卫星很可能沦为纸上谈兵。笔者猜测，III期更像是马斯克跑马圈地，抢占频率资源的筹码。真正的星座数量应该是根据市场情况而渐进调整的。实际部署数量最终会稳定在一个远小于12000枚的平衡点上。 SpaceX曾表示将卫星造价控制在50万美元/枚。2020年2月，马斯克表示“目前卫星成本要比将其送入轨道的成本低”。笔者估计目前的猎鹰火箭的成本约3500-4500万美元，据此测算，卫星的地面交付成本为60万-80万美元，在轨交付的成本在120万美元以上。成本未来仍会有一定的下降空间，但基于前文分析的发射成本已难以大幅下降，卫星生产的规模效应及学习曲线的优势已有很好的发挥，未来5年的极限成本难以低于100万美元。笔者判断，完成I期空间段投资应在20亿美元以上，完成II期空间段总投资需50亿美元以上。即便未来成本下降，完成所有12000枚卫星的部署也需要120亿美元以上。偶尔传出的星座要扩大到3万枚或4万枚的消息，从经济角度看，令人难以置信。 在空间段建设的同时，SpaceX还需同步进行地面系统的建设。SpaceX于2019年2月向FCC申报了100万个终端和24个地面站建设的许可。地面站的建设，还面临海外落地等协调工作。SpaceX很可能把测控设置于美国本土，关口站选址采用先易后难，先本土，后其他，边运营，边建设的方式，以化解市场风险和资金压力。 StarLink的市场和商业模式StarLink一直没有公布市场计划，但公司高层多次对目标用户和服务定价发表过看法。例如，2019年5月，马斯克表示：“StarLink不会取代传统的地面电信网络”；“将与电信公司达成良好合作，因为它覆盖到了人口稀少的地区。SpaceX 正在与可能的战略合作伙伴进行谈判，例如电信公司”；“StarLink的目标市场为大型电信公司的4G/5G服务未能覆盖的地区，例如人口密度低的农村和海事、航空市场。这些用户占总人数的3%左右。”；2019年10月，公司的另一高层表示“StarLink的月费将定在80美元以下”。 我们估计下面的应用场景将是StarLink的典型服务对象： 1. 偏远地区的宽带接入：StarLink的初心，最大的价值所在。按照马斯克的估算，这一市场约占全部人口的3%。市场规模约300亿美元。但这一市场并不乐观：首先，目前还未接入宽带的市场往往是最不发达地区，收入较低。StarLink 80美元/月的定价和消费能力不符，交集只是北美等发达国家的稀路由农村市场，但这一市场已被HTS运营商占据了较大部分。更大的非洲、南亚、东南亚市场必须继续降低价格。其次，城市化是全球的大趋势，随着经济的发展，农村边远地区的人口减少不可避免。长期看，这一市场呈萎缩趋势。StarLink不得不面临一种困难局面：经济欠发达时有需求，但用不起。经济发展后，人口进入城市，会舍弃StarLink而使用更加便宜方便的地面网络。第三，即便是边远市场，其人口分布也是不均匀的，GEO卫星的backhaul方案、HTS卫星的社区Wi-Fi可按照人口密度选择覆盖，更具成本优势。 2. 运营商市场：稀路由区域的backhaul业务是传统卫星与地面网络融合的典型应用。模式成熟，市场较大。根据NSR的统计，未来5年的复合增长率可望达到20%。SpaceX不会放过这块肥肉，然而将会面临GEO运营商的激烈竞争。 3. 航空和海事、铁路宽带：航空和海事宽带是方兴未艾的蓝海市场。NSR预计到 2025 年全球机载客舱宽带接入市场达 46.5 亿美元，年均增长率23%。根据 APSCC（卫星通讯委员会）的统计，当前的海上产业包括80000 艘商船，邮轮和政府船只，370万艘渔船，以及 1400 多个海上石油钻井平台。2023 年配备高通量卫星终端的远洋船舶数量将快速增长到 22000 艘，总带宽需求将有望超过150Gbps，并在之后几年继续快速增长。铁路宽带有所逊色：全球最大的铁路市场中国和印度，前者StarLink难以落地，后者与地面网络相比并无太大优势，对StarLink的收入难以形成贡献。预计航空和海事市场将会成为StarLink的主要市场之一。在这一市场，低轨星座以带宽大，覆盖广的特点可望形成竞争优势。 4. 军用及政府市场：StarLink设有星间链路，较少依赖境外关口站，测控站在美国本土。这些技术特点对美国军方具有特别吸引力。2019年9月-11月，首批组网卫星一就位，美空军即展开了通讯试验。考虑到历史上铱星星座和美军的关系，美军成为StarLink的用户不会让人感到意外。但另一方面，承载美军业务将使StarLink带上特别的政治标签，这对公司在欧洲、亚洲的政府市场开发会带来微妙的压力。 5. 车联网：业界一直对把特斯拉汽车与StarLink绑定寄予厚望。但笔者对司机们开车上网的需求是存疑的。当然，车联网绝不仅仅是浏览网站。把StarLink和物联网的概念相结合，拓展更多的应用，是这一业务的希望所在。 6. 企业宽带接入：石油开采、时延要求高的小众市场-金融，电子游戏、远程医疗和教育等。根据GEO卫星市场的经验，企业宽带市场占全部卫星业务收入的5%-10%之间，我们可以合理推测该市场对低轨星座的最终成败不会有重要影响。 7. 其他小众市场：科考、探险、应急救灾、重要网络的备份等。在对StarLink生死存亡最重要的2021-2025年里，这些业务难当大任。 笔者认为，上述前四类市场对StarLink至关重要。总体看，StarLink倾向于将自己定位为地面电信网络的补充，着眼于大型电信公司未服务的市场，避免与之展开正面竞争。但对于航空、海事、农村等新兴细分市场，StarLink意在成为主要玩家。简言之，StarLink定位于增量市场，对存量市场可能采取与大型电信公司合作的战略。 在商业模式上，大型电信公司大都采用电话+宽带+增值业务一揽子打包的方式，以硬件免费或低价切入市场，以客户粘性固化市场，以服务费作为主要利润来源。笔者判断StarLink也将采用这种模式。但是，StarLink的终端为自制，技术难度大，通用性差，产量较小，成本控制比较困难。空间段成本已经不低，如果不能有效降低地面站和终端硬件成本，将给StarLink的运营造成困难。有鉴于此，StarLink一直把低成本终端的研制作为公司的重要工作。 由于市场、星座成本等信息的模糊，特别是StarLink的从制造到运营的全产业链模式，目前预测StarLink的经济性是困难的。尽管如此，笔者抛砖引玉，猜测几个影响StarLink经济性的因素： 1. 折旧。维持一个4485枚、寿命5年的星座，仅年度折旧成本即高达10亿美元以上（以每年补网20%-900枚卫星计），远大于15年寿命、2-3枚卫星的HTS运营商。StarLink需要多得多的用户数量才能生存。 2. 用户数量。一个可以对标的对象是ViaSat。历经近10年的发展，其2019年的固定宽带用户数量是58.6万。StarLink按照全球3%的人口，每个终端服务5人，2025年市场份额10%的假设去估算用户数量的话，估计2025年为400万。事实上，这一数字可能过于乐观-中国市场不会对其开放，印度的人口密度和自然条件并不适合StarLink，欧洲没有市场，美洲已被HughesNet、ViaSat捷足先登。其最大的市场还是10亿人口的非洲和6亿人口的东南亚。笔者相信，ViaSat的成本远小于StarLink。面对HTS运营商，低轨星座的胜算并不大。 3. 运营成本。NSR统计2017年的GEO运营商的平均EBITDA是76%。即运营成本约占收入的24%。就SpaceX整个公司看，研发设施建设已完成；火箭、龙飞船、卫星等产品已基本定型。研发的继续投入应该有限。后续主要成本是制造等变动成本。另外关口站建设组网、市场开发等也需要大量投资。作为初创公司，StarLink的EBITDA将显著低于行业平均值。过去几年，HTS运营商ViaSat远远跑输纳斯达克指数，如果不能证明自己的盈利能力，StarLink在资本市场的估值和融资不排除面临困难的可能。 4. 终端设备的销售。对StarLink系统的终端，特别是海事、航空、企业网等2B业务，设备会采用收费模式。这样的话，StarLink还将具有设备制造商的性质，创造了另外一个收入来源。除了为自己生产设备，StarLink的生产部门有可能将制造技术和能力外溢。对设备制造业务的贡献目前难以估计，但无疑是StarLink整体战略的重要组成部分。 5. 现金流。事关StarLink生死存亡的直接指标。2020-2025年是其投资高峰，特别是2024 -2025年，补网卫星和组网卫星叠加；地面站的大规模建设及市场开发、初期运营叠加，而销售收入又不会很大，是其生死存亡的关键期。如前文分析，StarLink届时具有迫切的融资需求。 StarLink的未来和挑战StarLink作为众多低轨互联网项目的佼佼者，其成就有目共睹，是目前最接近成功的一家。即便如此，展望未来五年，笔者对其发展前景仍持谨慎态度。理由如下： 1. 新冠疫情的影响很可能使全球经济未来几年陷入衰退。中美两国近期的争执使经济全球化的前景略显暗淡。一个覆盖全球的卫星星座是否能顺利融资、建设、运营、盈利，在很大程度上依赖各国的良好合作和全球经济的稳定发展。遗憾的是，StarLink似乎生不逢时。 2. StarLink成本负担较重，这源于庞大的星座规模、较短的在轨寿命。对全球无差别的覆盖既是技术上的优势，也意味着商业上的低效和浪费。目前HTS卫星已经提出了100万美元/Gbps的成本目标，而寿命是StarLink的三倍，完成对非洲、东南亚等主要市场的覆盖可能只需要2-3枚。二者的成本可能相差10倍以上。StarLink面对HTS运营商的竞争未必有胜算。 3. StarLink聚焦的边远、欠发达国家市场消费能力有限，长期看成萎缩趋势。五年内达到30亿美元的销售目标至少需要500万用户（以5年后50美元/月定价计）。铱星历经20年发展，2019年的商业用户数为120万。在美洲发展多年的Viasat用户不到60万，对比一下即可知道五年内达成这一目标的难度。 4. 美国公司的身份，使用星间链路将信息传回美国关口站落地的设计，让他国无法控制跨政府信息交换的风险。各国政府向StarLink开放市场时会心存疑虑。OneWeb曾以此警告各国政府小心。至少，中国市场不会有它的空间。 5. 一直无法给出清晰的商业模式来覆盖上百亿美元的成本支出。如前文分析，目前支撑StarLink发展的是融资。SpaceX一直没有给出星座自身的盈利模式。笔者不认为是在故意保密，更可能的是还没有找到一个盈利模式。相似的是OneWeb-看不到盈利前景的孙正义失去了耐心。不知StarLink的投资者们是否也面临这样的困境。 6. 存在一种可能，在建设和运营不顺利的情况下，取消III期建设工作，失去340公里轨道频谱资源。笔者认为，过低的轨道由于寿命和覆盖的原因，其商业价值是要打折扣的。这可能也是马斯克将其放在最后建设的原因。 近年来，众多低轨星座项目搭乘互联网的东风纷纷出台，资本市场对之热捧，舆论亦一片叫好之声。在这种喧嚣的背景下，或许更应该从困难处着眼，保持一颗冷静之心，仔细辨别项目风险。 OneWeb的破产及疫情带来的经济下滑让人不禁想起第一轮低轨星座热潮：97-98年铱星率先组网-Globalstar，Orbcomm跟随推出-GSM网络兴起-2000年科技网络股崩盘，纳指从5000点跌至2000点-首轮低轨星座热潮谢幕。历史不会简单的重复，但历史的逻辑总是相似的：铱星的失败很大程度上源于产品及价格未能适应市场，在价格更低、更适应用户需求的GSM等竞争对手的冲击下败下阵来。同样，StarLink的市场及预期收入也是让人怀疑的，缺乏清晰的盈利模式，成本负担巨大。在与5G、 HTS等对手的较量中能否取胜，人们不仅要画上一个问号。 StarLink对20年前的前车之鉴一定有充分的认识。我们注意到马斯克一直把降低成本作为重中之重。归根结底，决定StarLink能否生存下去的还是经济规律-真实可靠的盈利模式和超越对手的成本控制，表现为用户数量、收入、成本、利润、现金流等。不可否认，StarLink拥有先进的技术、高效的执行力以及激动人心的情怀与梦想，然而这些并不必然导致商业上的成功。 但愿SpaceX没有点错科技树。无论结果如何，SpaceX和StarLink在拓展人类生存空间和丰富沟通方式道路上的勇敢尝试不断激励着每一个人。笔者在此送上真诚的祝福。 |
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