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疫情肆虐兩年多為何仍無法控制? 專家曝3原因:期待總落空

從太空產業現況看台灣發展機會

(圖片來源:Wikimedia)
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【吳碧娥╱北美智權報 編輯部】

※如欲轉載本文,請與北美智權報聯絡

太空產業在台灣已發展將近30年,累積出太空科技的基礎設施與技術能量。蔡英文總統於2020年5月20日就職演說中,將太空產業列為六大核心戰略產業。2021年5月31日,「太空發展法」經立法院三讀通過,成為台灣第一部國家太空法案,也是未來發展太空產業的重要法制基礎,隨後在8月30日,「行政法人國家太空中心設置條例」草案亦送交行政院審查。2020年全球太空經濟產業不受疫情影響,總產值高達3,713億美元,台灣目前已有諸多廠商打進SpaceX的星鏈計畫(Starlink),下一步要從零組件供應逐步切入系統領域!

金屬工業研究發展中心在9月初舉辦「太空產業沙龍論壇」,金屬中心產業研究三組產業分析師陳靖惠分享太空經濟產業現況與台灣的發展機會。陳靖惠指出,2020年美國非政府軍事太空支出增加8%,最主要的成長動能來自於太空經濟。根據國際公開資料顯示,2019年全球太空經濟規模約3,660億美元、2020年約3,713億美元,年成長率達15.7%,代表太空經濟並未受疫情影響,目前陸續已有超過80個國家制定太空計畫。

太空產業包含太空經濟產業衛星產業火箭產業。2020年太空經濟產業總產值高達3,713億美元,除了大家所熟知的火箭及衛星之外,還包含近幾年大量興起的太空旅遊和太空戴具、於太空存活所需的食物裝備、太空資源(礦物/能源)、太空文化與法律等。其中,衛星產業包含衛星製造、衛星服務、地面設備、衛星發射四大部分,產值為2,706億美元;火箭產業去年則創下53億美元產值,包含火箭製造與火箭發射服務兩大部分,其中火箭又可分成火箭引擎系統,以及火箭馬達系統。

圖一、太空經濟產業範疇 (圖片來源:2021/9/1「太空產業沙龍論壇」,陳靖惠簡報資料)
圖一、太空經濟產業範疇 (圖片來源:2021/9/1「太空產業沙龍論壇」,陳靖惠簡報資料)

根據衛星產業協會(SIA)的報告指出,2020年全球衛星產值約2,706億美元,其中地面設備占50%、衛星服務占43%,兩者合計已超過九成。衛星製造2020年產值約122億美元(5%),目前以美國為最大宗,市占約六成;衛星發射約產值約53億美元(2%),主要由美國和歐洲主導,其次是俄羅斯、印度、日本和中國,預估2026年衛星發射產值將達到74.6億美元。陳靖惠指出,雖然衛星製造及發射目前產值不是最大,但市場預估將是未來五年成長率最快速的兩個領域。

圖二、2020年全球衛星產值分佈 (圖片來源:2021/9/1「太空產業沙龍論壇」,陳靖惠簡報資料)
圖二、2020年全球衛星產值分佈 (圖片來源:2021/9/1「太空產業沙龍論壇」,陳靖惠簡報資料)

火箭製造方面,2020市場規模約53億美元,目前標竿廠商有Narthrop Gumman Corp.、Boeing、Lockhead Martin、Space X、Moog Inc.、Antrix,標竿廠商市占為全球市場四成,約20億美元。在整個發射服務中,火箭系統即占總成本70%,因此如何更有效降低發射載具的製造成本,是各國現階段努力研發的方向。

太空產業未來重要走向

首先在火箭產業方面,「可重複使用」的發射系統日益受到重視。陳靖惠指出,美國太空探索技術公司SpaceX 在2015年已實現可重複使用的火箭,到了2021年6月,美國利用可重複回收使用的火箭發射軍用GPS 3衛星;印度、日本、德國、法國等皆開始投入可重複收回發射器研發的競爭賽中。歐洲太空探索公司ArianeGroup和法國航天局CNES在去年2月簽署了一份關於新加速平台的備忘錄,該平台將致力於開發新的發射器,包括可重複使用的火箭在內。另一方面,德國航空太空中心則與五家歐洲公司展開合作,以推進歐洲垂直著陸火箭的研發。

衛星產業方面,低成本、小型衛星的需求正在不斷成長,2017年至2019年平均發射衛星數約為485顆,2020年發射衛星數量激增至1,283顆,其中約有95%是小型衛星。由於小型衛星通常開發週期較短、開發團隊較小,相比之下發射成本低得多。隨著電子製造技術的進步,衛星製造商逐漸縮小衛星的尺寸和重量;除了商業應用,小型衛星越來越受科研、軍事和國防部門的青睞。而Airbus和OneWeb的合資企業OneWeb Satellites,於2019年年中在美國佛羅里達州開設了耗資8500萬美元的工廠,計劃生產數百或數千顆低地球軌道衛星。該工廠以每天兩顆的速度生產小型高效衛星,成本僅為傳統製造的1/50。

陳靖惠分析,可重複使用的發射系統和低成本的小型衛星,這兩大走向將使發射成本大幅下降,市場推測火箭發射最終將達到200萬美元/次,載重20美元/kg,與現在飛機無異。

形塑台灣太空V型產業廊帶

全球現共有四大太空服務指標業者展開太空通訊低軌衛星計畫,包含SpaceX的星鏈計畫(Starlink)、OneWeb、亞馬遜旗下Kuiper System,及加拿大衛星通信公司Telesat推出的Telesat LEO Constell計畫。目前台灣已有約80家太空產業相關廠商,且諸多台廠打進Starlink供應鏈,但台灣廠商多以地面接收設備為主,且皆以供應單一零組件為大宗;其次是衛星本體製造相關廠商,約占台灣太空產業3~4成。此外,台灣也有航太金屬零組件、半導體封測廠切入國外衛星廠供應鏈,但仍以OEM或交付單一零組件為主。

陳靖惠認為,台灣要從零組件逐步切入系統領域,台灣必須有自己的衛星系統廠,未來衛星的尺寸將逐漸往100kg左右的micro satellite靠攏,用較低的成本來完成原本small satellite的任務,並同時培養衛星發射能力,才有可能累積飛行實績、掌握核心關鍵技術。目前在南部已有成大航太中心,可採取台南研發、高雄金屬中心進行檢測與驗證、屏東科學園區製造,再前往台東發射衛星,在南台灣打造出V型的太空產業廊帶。

圖三、台灣太空V型產業廊帶示意圖 (圖片來源:2021/9/1「太空產業沙龍論壇」,陳靖惠簡報資料)
圖三、台灣太空V型產業廊帶示意圖 (圖片來源:2021/9/1「太空產業沙龍論壇」,陳靖惠簡報資料)


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