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低轨通信星座的卫星数量,越多越好吗?

作者 | Shagun Sachdeva(NSR )

译者 | 沈永言(中国卫通)


从理论上讲,LEO星座受益于规模经济,可以简单地认为,这就是与提高生产水平相关的成本节约。其优势来自批量订单的折扣和更高的产量,它们来自于人力和其他专业化资源。虽然标准化生产的好处已得到充分证实,但认识到可变成本开始超过固定成本效益的关键点很重要,一旦达到,成本节约即变成成本劣势,也可称之为“规模不经济”。

注:规模不经济对应规模经济,指因生产规模扩大而导致单位产品成本提高的现象。

大规模生产是汽车产业构想出的一个概念,它意味着持续大量标准化产品生产有助于降低单位成本。随着从定制设计卫星向标准化“小”卫星星座的转变,大规模生产和相关规模经济概念与卫星产业变得非常相关。拥有多个装配线工厂的OneWeb有望第一个拥抱规模经济效益,它声称每周可生产21颗卫星。具有规模经济的成本节省成为考虑这些星座商业案例分析的重要因素,这些都体现在NSR的“卫星星座:关键评估报告”之中。

尽管大规模生产好处明显,但也应该注意到,根据经济学原理,超过一定阶段后,产量增加会导致外部行业和内部公司层面同时出现规模不经济,如下面所示(其中Q *是生产的单位数量):


图1 平均成本与产量的关系

虽然很难预测促使趋势逆转(即图中Q*点)的确切卫星数量,相关不经济的影响同样难以量化,但LEO星座的情况可以根据内部和外部规模不经济来检验。

内部不经济

OneWeb的900颗卫星星座,加上不断的补充需求,其生产数量在业界是前所未有的,而SpaceX的 Starlink星座的12,000颗卫星,将会达到一个全新的水平。

随着产量的增加,运营、管理和供应链的复杂性也随之增加。因此,将劳动效率以及产品质量始终保持在高位,可能是企业必须要面临的严峻挑战,如果处理不好,将会导致流程效率低下,并且往往会伴随生产和发射的延迟。这可以进一步造成或增加对更高外部资金的需求,这些资金成本会增加运营商的整体系统成本。

总之,这种一开始作为竞争优势被提出、期望能使成本节约的程度不成比例增加的模式,却可以迅速转变为促使成本的不成比例增加。

外部不经济‍

卫星制造行业的规模相当小。其进入门槛相对较高,市场中具备所需专业知识和熟练技能的承包商和供应商也十分有限,这受累于其更专业却处于供应链中的更低层级。

对卫星星座生产的支持,记住其数量和规模的不断增长,将极大地促使行业内的瓶颈出现,这会进一步增加运营商和供应商的内部不经济规模。

这种趋势已经被小型卫星运营商所体会,因为发射瓶颈延误了它们的发展。发射服务供不应求,在不久的将来,这个不太可能发生变化,特别是,假设所有或大多数计划中的卫星星座都能成功。

典型例子:Starlink

NSR的“卫星星座:一份关键评估报告”比较了两种不同情况下,SpaceX星际链路星座(starlink)的ROI(投资回报率):一种情况,假设星座包含900颗卫星,它基于SpaceX公布的以800至900颗卫星启动服务的Starlink。另一种情况,假设包含4,425颗卫星,它基于得到批准的FCC文件,如下图所示。


图2:SpaceX 星座两种假设情况的ROI(投资回报率)比较

除了早先基于财务成本和其他复杂性方面提出的要点之外,另一个值得考虑的重要因素是带宽容量。在某点之前,Starlink星座的可用容量有望将随着卫星数量的增加而成比例增加。之后,由于海洋上未使用的容量较多,以及频率干扰较高等因素,容量增加会不成比例。

在某一点处,较大星座的额外卫星继续增加成本,但不能以相同速率产生收入,这导致4,425卫星星座的投资回报率降低。

结语

变化对任何行业的发展都必不可少。包括小型卫星或“立方体卫星”和LEO星座在内的最新趋势,正在为行业带来机会和收入流,但它们中的很大一部分尚不存在,而且其生产实践对于这个行业而言是非常激进的。虽然卫星行业的生产率或许永远不能与汽车行业相竞争,但一种量身打造的适用于卫星行业的模式肯定正在被采用,以获得无可争议的规模经济效益。然而,利用标准化生产获取最大好处的招数,也将体现组织及其供应链在建立可支持的最佳数量方面的局限性。

“过犹不及”这个成语适用于任一事物。就卫星星座的生产而言,这句话,可以对组织和行业产生重大的经济影响。