文 | 滿(mǎn)璇 中國(guó)航天工業(yè)科學(xué)技術(shù)咨詢(xún)有限公司

一、引言

目前，國(guó)際沒(méi)有對(duì)微納衛(wèi)星的界定達(dá)成共識(shí)。一般而言，根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的劃分，將質(zhì)量1～100kg的衛(wèi)星視為微納衛(wèi)星。

微納衛(wèi)星具有體積小、重量輕、性能好、研制周期短、成本低、發(fā)射方式靈活等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已在通信、遙感、導(dǎo)航、科學(xué)探索等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前航天發(fā)展的重要方向之一，并顯示出良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。全球各國(guó)高度重視微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著大量商業(yè)微納衛(wèi)星發(fā)射升空，世界航天格局或?qū)⒅饾u改變。

2015年起，中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)開(kāi)始“井噴式”發(fā)展。2018年，中國(guó)發(fā)射的微納衛(wèi)星數(shù)量已占到全年航天器發(fā)射總量的46.2%。微納衛(wèi)星（座）正由應(yīng)用試驗(yàn)向開(kāi)展業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變，成為傳統(tǒng)衛(wèi)星補(bǔ)充和新領(lǐng)域創(chuàng)新的主力軍。預(yù)計(jì)未來(lái)五到十年，以微納衛(wèi)星星座建設(shè)運(yùn)營(yíng)為牽引的中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)黃金發(fā)展期。

二、中國(guó)微納衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.中國(guó)微納衛(wèi)星歷年發(fā)射情況

自1999年搭載巴西科學(xué)應(yīng)用一號(hào)衛(wèi)星、2000年發(fā)射清華一號(hào)衛(wèi)星以來(lái)，截止到2018年底，我國(guó)已發(fā)射100kg以下的衛(wèi)星128顆，其中，1kg以下的皮衛(wèi)星8顆，1～100kg的微納衛(wèi)星120顆。從發(fā)射數(shù)量上看，1999年至2009年我國(guó)微納衛(wèi)星每年的發(fā)射數(shù)量不超過(guò)2顆；2010年至2014年，我國(guó)微納衛(wèi)星每年發(fā)射數(shù)量開(kāi)始明顯增長(zhǎng)；2015年起，我國(guó)微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量呈現(xiàn)“井噴”式增長(zhǎng)，近四年，我國(guó)平均每年發(fā)射微納衛(wèi)星超過(guò)20顆。2018年全年，我國(guó)發(fā)射微納衛(wèi)星48顆，創(chuàng)歷史新高?？傮w上看，我國(guó)微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量呈年度遞增趨勢(shì)。

2.在軌活躍微納衛(wèi)星情況

所謂在軌活躍衛(wèi)星，是指發(fā)射入軌后，目前仍然能夠聯(lián)絡(luò)、并且可以為用戶(hù)提供服務(wù)的衛(wèi)星。

我國(guó)已發(fā)射的128顆100kg以下的衛(wèi)星中，目前仍在軌活躍的微納衛(wèi)星92顆，占比71.9%，高于全球活躍衛(wèi)星占發(fā)射入軌衛(wèi)星比例31.9個(gè)百分點(diǎn) 。其中，在軌時(shí)間最長(zhǎng)的微納衛(wèi)星是創(chuàng)新一號(hào)01星，在軌時(shí)間已超過(guò)15年。

3.微納衛(wèi)星質(zhì)量分析

一方面，隨著衛(wèi)星制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)微納衛(wèi)星任務(wù)和實(shí)用性的要求不斷提高，微納衛(wèi)星質(zhì)量不斷增長(zhǎng)。另一方面，由于智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步，微納衛(wèi)星（尤其是技術(shù)試驗(yàn)微納衛(wèi)星）的質(zhì)量不斷降低。目前在軌活躍的微納衛(wèi)星中，1～10kg的微納衛(wèi)星，占比34.6%；其次是90kg以上微納衛(wèi)星的數(shù)量最多，占比22.2%。二者合計(jì)占到了在軌活躍微納衛(wèi)星總量的一半以上（見(jiàn)圖1）。

圖1 在軌活躍微納衛(wèi)星質(zhì)量分布

4.微納衛(wèi)星用途分析

按照衛(wèi)星用途劃分，微納衛(wèi)星可分為科學(xué)衛(wèi)星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星、應(yīng)用衛(wèi)星三類(lèi)，其中，應(yīng)用衛(wèi)星分為通信、遙感、導(dǎo)航、綜合應(yīng)用。目前在軌活躍的微納衛(wèi)星中，技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星占比最高，為46.6%（見(jiàn)圖2）。這意味著未來(lái)我國(guó)將有大批微納衛(wèi)星和星座投入使用。

圖2 在軌活躍微納衛(wèi)星用途

5.發(fā)射服務(wù)分析

目前我國(guó)發(fā)射入軌的微納衛(wèi)星中，近九成搭載長(zhǎng)征系列火箭，其中以長(zhǎng)征二號(hào)系列、長(zhǎng)征六號(hào)系列和長(zhǎng)征十一號(hào)火箭最多。長(zhǎng)征系列火箭依然是微納衛(wèi)星發(fā)射的最重要的力量。

三、中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)從業(yè)單位分析

1.從業(yè)單位性質(zhì)分析

按照微納衛(wèi)星從業(yè)單位性質(zhì)，可以分為政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、企業(yè)單位三大類(lèi)。其中，事業(yè)單位包括高校和科研院所兩類(lèi)；企業(yè)單位包括傳統(tǒng)航天企業(yè)和新興航天企業(yè)兩類(lèi)。

目前統(tǒng)計(jì)的中國(guó)微納衛(wèi)星從業(yè)單位共86家，涵蓋微納衛(wèi)星發(fā)射、制造、運(yùn)營(yíng)、應(yīng)用等業(yè)務(wù)。在數(shù)量上，微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的從業(yè)單位中，新興航天企業(yè)占到了微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)全部從業(yè)單位的44%，占比最高。其次是傳統(tǒng)航天企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖3）。

圖3 微納衛(wèi)星從業(yè)單位性質(zhì)

2.從業(yè)單位地域分布

中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)從業(yè)單位分布在全國(guó)19個(gè)城市。近七成的從業(yè)單位位于北京，其次是上海、南京、長(zhǎng)沙（見(jiàn)表1）。目前微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)從業(yè)者仍然多位于一線(xiàn)城市，但微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)已在二、三、四線(xiàn)城市遍地開(kāi)花。

表1 中國(guó)微納衛(wèi)星從業(yè)單位地域分布及數(shù)量

3.微納衛(wèi)星制造商分析

按照微納衛(wèi)星制造商的單位性質(zhì)劃分，近半數(shù)的衛(wèi)星制造商是民營(yíng)企業(yè)，占比達(dá)到49%；其次是高校和傳統(tǒng)航天企業(yè)，占比分別是25%和18%。新興航天企業(yè)成為微納衛(wèi)星制造的主力軍（見(jiàn)圖4）。

圖4 微納衛(wèi)星制造商單位性質(zhì)

在微納衛(wèi)星制造商的人員構(gòu)成方面，70%以上的人員具有碩士以上學(xué)歷；從事微納衛(wèi)星制造的人員專(zhuān)業(yè)涉及廣泛；航天工程經(jīng)驗(yàn)豐富。

4.微納衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商分析

按單位性質(zhì)劃分，在數(shù)量上，四成的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商是新興航天企業(yè)，但新興航天企業(yè)成立時(shí)間較短，75%的民營(yíng)企業(yè)成立時(shí)間在5年以下（見(jiàn)圖5）。未來(lái)，微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大。

圖5 新興微納衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商成立時(shí)間占比

四、中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景展望

1.微納衛(wèi)星星座計(jì)劃

已有17家單位提出了20個(gè)微納衛(wèi)星星座計(jì)劃，涉及微納衛(wèi)星上千顆。其中，部分微納衛(wèi)星星座計(jì)劃以助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為目標(biāo)。未來(lái)，微納衛(wèi)星及星座的用途將不斷拓展，這些用途包括低軌通信、高分辨率遙感、導(dǎo)航增強(qiáng)、科學(xué)探索、乃至根據(jù)需求定制衛(wèi)星星座等（見(jiàn)表2）。

表2 部分微納衛(wèi)星星座計(jì)劃

2.未來(lái)十年中國(guó)微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量預(yù)測(cè)

根據(jù)各單位提出的微納衛(wèi)星及星座計(jì)劃，針對(duì)未來(lái)十年中國(guó)微納衛(wèi)星的發(fā)射情況，開(kāi)展了基于業(yè)務(wù)化運(yùn)營(yíng)應(yīng)用的預(yù)測(cè)。預(yù)計(jì)未來(lái)十年，我國(guó)將發(fā)射微納衛(wèi)星1382顆。未來(lái)五年，我國(guó)每年發(fā)射微納衛(wèi)星數(shù)量年均增長(zhǎng)率將超過(guò)20%。2023年以后，隨著衛(wèi)星組網(wǎng)的形成，年均增長(zhǎng)率開(kāi)始降低（見(jiàn)圖6）。

圖6 未來(lái)十年中國(guó)微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量預(yù)測(cè)

3.未來(lái)十年中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)未來(lái)十年，我國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)總投資額將達(dá)到387億元。未來(lái)五年，在前期衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)階段，微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模逐年遞增。隨著微納衛(wèi)星星座組網(wǎng)完成，在微納衛(wèi)星星座補(bǔ)網(wǎng)階段，微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模逐年減少（見(jiàn)圖7）。

圖7 未來(lái)十年中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模預(yù)測(cè)

4.中國(guó)微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

1）微納衛(wèi)星制造技術(shù)持續(xù)提升。未來(lái)，微納衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行將成為重要發(fā)展方向。微納衛(wèi)星設(shè)計(jì)與研制將趨于模塊化、插件化、軟件化。微納衛(wèi)星能夠自主處理一系列問(wèn)題。

2）微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)我國(guó)商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)蓬勃發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)射模式。為滿(mǎn)足微納衛(wèi)星大量發(fā)射需求，不同系列、不同型號(hào)的運(yùn)載產(chǎn)品將致力于提供更快響應(yīng)、更高頻次、更高性?xún)r(jià)比的發(fā)射服務(wù)。

3）微納衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)模式將不斷創(chuàng)新。由于微納衛(wèi)星自身優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，可以更低的成本實(shí)現(xiàn)更多樣的用途。微納衛(wèi)星的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，運(yùn)營(yíng)模式也將不斷創(chuàng)新。

4）微納衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)融資渠道更加多樣。未來(lái)，包括國(guó)有資本、民營(yíng)資本以及各類(lèi)基金、風(fēng)投資金、產(chǎn)業(yè)資本等都將積極參與到我國(guó)微納衛(wèi)星的研制和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中。