穩懋 TrendForce 是德 低軌衛星 通訊衛星 Starlink 衛星產業

商業模式隨產業分工多元 低軌衛星全球網路錢景無限

2023-02-23
低軌衛星掀起全球熱潮,四大衛星服務商持續推動商轉進程,帶動元件設備產業鏈商機。隨著服務陸續商轉,低軌衛星可望藉由低延遲的全覆蓋網路,開創多元應用服務。

根據市場調查機構預估,2023年太空衛星產業持續推進,低軌衛星用戶數將達240萬,全球衛星產值來到3,080億美元左右。低軌衛星(LEO)通訊服務早在1990年代便已出現,但由於成本過高,過往主要用於軍事領域和學術研究。近兩年受到星鏈計畫(Starlink)和俄烏戰爭催化,低軌衛星以商用之姿捲土重來,結合行動網路打造無所不在的通訊覆蓋。

相較中軌和高軌,低軌衛星離地面較近,因此延遲更低、資料傳輸量更高。SpaceX透過可回收使用的火箭部署星鏈計畫,目前已發射超過3,500枚衛星,其他三大衛星服務商OneWeb、Amazon、Telesat也紛紛提出發射藍圖,使運作中的衛星數量大幅提升。衛星製造和地面設備帶動背後的零組件商機,逐步完備的商用衛星網路也促成多元服務及應用百花齊放。

揭開低軌衛星產業面紗

穩懋半導體行銷中心資深協理黃智文表示,衛星產業可大致分為衛星製造、地面接收站(User Terminal)/地面設備、衛星發射及衛星服務四大市場,隨著衛星市場逐漸擴大,有越來越多晶片、關鍵零組件、連接器、測試等業者加入衛星產業鏈。

圖1 穩懋半導體行銷中心資深協理黃智文提出衛星產業可大致分為衛星製造、地面設備、衛星發射及衛星服務四大市場。

衛星製造要求航太級元件,同時須持有飛行履歷才容易打進供應鏈,門檻較高。衛星中的關鍵技術包括:軌道力學、衛星結構設計、電力系統、通訊系統、衛星自主控制、資料處理技術,以及積體電路設計。除了SpaceX打造封閉產業鏈一手包辦,其他衛星業者如OneWeb常以開立規格的方式,將衛星中各元件的設計和製造委外。

地面設備環境不如太空嚴苛,也方便進行檢測和修正,因此成為不少業者轉進衛星市場的首選;衛星發射技術難度高,目前僅少數業者可提供服務。隨著小型衛星的技術門檻和成本降低,越來越多業者投入衛星製造,為了幫助小型企業尋得發射資源,也出現衛星發射的媒合服務產業。

衛星服務多樣,通訊部分由衛星服務商和電信營運商主導,例如中華電信便和新加坡電信共同投資發射衛星,未來也有機會和Starlink等衛星業者合作,透過代理販售的方式提供衛星通訊服務。

根據資策會MIC的2022年11月統計資料,四大市場中,地面設備(51%)和衛星服務(42%)加總占93%產值。TrendForce研究總監謝雨珊則指出,在通訊方面的硬體設備,台灣相關廠商已有過去的研究基礎能量,因此台灣主要仍以地面設備角度切入,部分廠商也提供關鍵零組件。

低軌衛星應用起飛

2022年Apple在iPhone 14新款手機上推出衛星直連功能,順應低軌衛星浪潮提供手機緊急救難服務。不過,通訊衛星的潛在應用及商業模式絕不僅止於此,低軌衛星可以低延遲提供不受地域限制的通訊服務,謝雨珊表示,2023到2024年間,全球的低軌衛星應用將蓬勃發展。

謝雨珊解釋,低軌衛星更著重於大範圍的解決方案,例如車聯網,未來自駕車為了確保安全性,網路連線不能受到環境影響,需要低延遲、全覆蓋的高品質傳輸。此外,像是地處偏僻的油田、天然氣開發,也能利用低軌衛星解決通訊問題。

黃智文進一步說明,由於低軌衛星應用尚在發展中,各家衛星業者所提供的服務內容也不斷翻新,這將影響衛星所需要的能力,每追加一個新的功能就需要更新對應的零組件。衛星設計世代更迭,也持續創造業者切入衛星市場的機會。

軌速/資安成通訊挑戰

低軌衛星移動速度快,造成與地面終端連結時的技術挑戰。是德科技資深行銷專案經理郭丁豪說明,隨著速度提升,都卜勒效應也會跟著變大,可能影響訊號品質造成失真(Distortion),需要對訊號預做補償(Pre-compensation)。另外,陣列天線如何追蹤衛星(Tracking)也是須克服的關卡。

郭丁豪也提到,透過衛星進行通訊可能產生資安疑慮,例如遭惡意人士發射假訊號。黃智文則著眼未來和電信業者的商轉合作,衛星可視為太空中的基地台,若提供兩家以上的電信業者使用,可能產生資安問題,需要在商轉前預先確認可行性。

圖2 是德科技資深行銷專案經理郭丁豪表示未來若推出通訊衛星標準,開放協定將可望帶動終端市場、創造新玩法。

2023持續布局 低軌衛星前景亮

看好低軌衛星市場,郭丁豪表示,目前通訊衛星尚無標準協定,各業者使用自家的專有協定,未來若推出標準協定,將可望帶動終端市場、創造新玩法。 商業低軌衛星以大量製造、降低成本為目標,平均壽命僅約5年,等到衛星服務成熟,每年固定汰換,製造和發射的需求將持續存在。近期,衛星業者的布局速度可能受到總體經濟影響而有所趨緩,不過,申請許可發射計畫的業者具有商轉壓力,而已將服務商轉的SpaceX若照原計畫穩定發射,衛星數量也將持續上升,在衛星本體和接收終端的需求也將隨之成長。

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