中国微纳卫星产业发展态势分析

文 | 满璇 中国航天工业科学技术咨询有限公司

一、引言

目前，国际没有对微纳卫星的界定达成共识。一般而言，根据美国国家航空航天局（NASA）的划分，将质量1～100kg的卫星视为微纳卫星。

微纳卫星具有体积小、重量轻、性能好、研制周期短、成本低、发射方式灵活等优势，现已在通信、遥感、导航、科学探索等领域获得了广泛应用，成为当前航天发展的重要方向之一，并显示出良好的经济和社会效益。全球各国高度重视微纳卫星产业发展。随着大量商业微纳卫星发射升空，世界航天格局或将逐渐改变。

2015年起，中国微纳卫星产业开始“井喷式”发展。2018年，中国发射的微纳卫星数量已占到全年航天器发射总量的46.2%。微纳卫星（座）正由应用试验向开展业务转变，成为传统卫星补充和新领域创新的主力军。预计未来五到十年，以微纳卫星星座建设运营为牵引的中国微纳卫星产业将迎来黄金发展期。

二、中国微纳卫星发展现状分析

1.中国微纳卫星历年发射情况

自1999年搭载巴西科学应用一号卫星、2000年发射清华一号卫星以来，截止到2018年底，我国已发射100kg以下的卫星128颗，其中，1kg以下的皮卫星8颗，1～100kg的微纳卫星120颗。从发射数量上看，1999年至2009年我国微纳卫星每年的发射数量不超过2颗；2010年至2014年，我国微纳卫星每年发射数量开始明显增长；2015年起，我国微纳卫星发射数量呈现“井喷”式增长，近四年，我国平均每年发射微纳卫星超过20颗。2018年全年，我国发射微纳卫星48颗，创历史新高。总体上看，我国微纳卫星发射数量呈年度递增趋势。

2.在轨活跃微纳卫星情况

所谓在轨活跃卫星，是指发射入轨后，目前仍然能够联络、并且可以为用户提供服务的卫星。

我国已发射的128颗100kg以下的卫星中，目前仍在轨活跃的微纳卫星92颗，占比71.9%，高于全球活跃卫星占发射入轨卫星比例31.9个百分点 。其中，在轨时间最长的微纳卫星是创新一号01星，在轨时间已超过15年。

3.微纳卫星质量分析

一方面，随着卫星制造技术的不断进步，对微纳卫星任务和实用性的要求不断提高，微纳卫星质量不断增长。另一方面，由于智能化技术的不断进步，微纳卫星（尤其是技术试验微纳卫星）的质量不断降低。目前在轨活跃的微纳卫星中，1～10kg的微纳卫星，占比34.6%；其次是90kg以上微纳卫星的数量最多，占比22.2%。二者合计占到了在轨活跃微纳卫星总量的一半以上（见图1）。

图1 在轨活跃微纳卫星质量分布

4.微纳卫星用途分析

按照卫星用途划分，微纳卫星可分为科学卫星、技术试验卫星、应用卫星三类，其中，应用卫星分为通信、遥感、导航、综合应用。目前在轨活跃的微纳卫星中，技术试验卫星占比最高，为46.6%（见图2）。这意味着未来我国将有大批微纳卫星和星座投入使用。

图2 在轨活跃微纳卫星用途

5.发射服务分析

目前我国发射入轨的微纳卫星中，近九成搭载长征系列火箭，其中以长征二号系列、长征六号系列和长征十一号火箭最多。长征系列火箭依然是微纳卫星发射的最重要的力量。

三、中国微纳卫星产业从业单位分析

1.从业单位性质分析

按照微纳卫星从业单位性质，可以分为政府机关、事业单位、企业单位三大类。其中，事业单位包括高校和科研院所两类；企业单位包括传统航天企业和新兴航天企业两类。

目前统计的中国微纳卫星从业单位共86家，涵盖微纳卫星发射、制造、运营、应用等业务。在数量上，微纳卫星产业的从业单位中，新兴航天企业占到了微纳卫星产业全部从业单位的44%，占比最高。其次是传统航天企业、研究机构（见图3）。

图3 微纳卫星从业单位性质

2.从业单位地域分布

中国微纳卫星产业从业单位分布在全国19个城市。近七成的从业单位位于北京，其次是上海、南京、长沙（见表1）。目前微纳卫星产业从业者仍然多位于一线城市，但微纳卫星产业已在二、三、四线城市遍地开花。

表1 中国微纳卫星从业单位地域分布及数量

3.微纳卫星制造商分析

按照微纳卫星制造商的单位性质划分，近半数的卫星制造商是民营企业，占比达到49%；其次是高校和传统航天企业，占比分别是25%和18%。新兴航天企业成为微纳卫星制造的主力军（见图4）。

图4 微纳卫星制造商单位性质

在微纳卫星制造商的人员构成方面，70%以上的人员具有硕士以上学历；从事微纳卫星制造的人员专业涉及广泛；航天工程经验丰富。

4.微纳卫星运营商分析

按单位性质划分，在数量上，四成的卫星运营商是新兴航天企业，但新兴航天企业成立时间较短，75%的民营企业成立时间在5年以下（见图5）。未来，微纳卫星产业市场潜力巨大。

图5 新兴微纳卫星运营商成立时间占比

四、中国微纳卫星产业发展前景展望

1.微纳卫星星座计划

已有17家单位提出了20个微纳卫星星座计划，涉及微纳卫星上千颗。其中，部分微纳卫星星座计划以助力区域经济社会发展为目标。未来，微纳卫星及星座的用途将不断拓展，这些用途包括低轨通信、高分辨率遥感、导航增强、科学探索、乃至根据需求定制卫星星座等（见表2）。

表2 部分微纳卫星星座计划

2.未来十年中国微纳卫星发射数量预测

根据各单位提出的微纳卫星及星座计划，针对未来十年中国微纳卫星的发射情况，开展了基于业务化运营应用的预测。预计未来十年，我国将发射微纳卫星1382颗。未来五年，我国每年发射微纳卫星数量年均增长率将超过20%。2023年以后，随着卫星组网的形成，年均增长率开始降低（见图6）。

图6 未来十年中国微纳卫星发射数量预测

3.未来十年中国微纳卫星产业投资规模预测

预计未来十年，我国微纳卫星产业总投资额将达到387亿元。未来五年，在前期卫星发射组网阶段，微纳卫星产业投资规模逐年递增。随着微纳卫星星座组网完成，在微纳卫星星座补网阶段，微纳卫星产业投资规模逐年减少（见图7）。

图7 未来十年中国微纳卫星产业投资规模预测

4.中国微纳卫星产业发展趋势预测

1）微纳卫星制造技术持续提升。未来，微纳卫星组网运行将成为重要发展方向。微纳卫星设计与研制将趋于模块化、插件化、软件化。微纳卫星能够自主处理一系列问题。

2）微纳卫星产业驱动我国商业发射市场蓬勃发展需要创新发射模式。为满足微纳卫星大量发射需求，不同系列、不同型号的运载产品将致力于提供更快响应、更高频次、更高性价比的发射服务。

3）微纳卫星运营模式将不断创新。由于微纳卫星自身优势特点，可以更低的成本实现更多样的用途。微纳卫星的应用领域不断拓展，运营模式也将不断创新。

4）微纳卫星产业融资渠道更加多样。未来，包括国有资本、民营资本以及各类基金、风投资金、产业资本等都将积极参与到我国微纳卫星的研制和运营过程中。