商業(yè)航天是指采用市場化機制以營利為目的而開展的航天活動,，是航天事業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,。目前全球航天產(chǎn)業(yè)長期保持穩(wěn)定增長,，商業(yè)航天已經(jīng)成為世界航天產(chǎn)業(yè)的主要構(gòu)成和主導力量。據(jù)了解,，目前商業(yè)航天（不含航空電子行業(yè)）半導體市場規(guī)模大約在10億~20億 美元的范圍內(nèi),，不同研究機構(gòu)分析的數(shù)據(jù)略有不同。
未來衛(wèi)星市場走向仍是未知數(shù)
近年來,，國際上以美國SpaceX公司為代表的民營創(chuàng)業(yè)公司太空產(chǎn)業(yè)如雨后春筍地發(fā)展,，呈現(xiàn)出航天商業(yè)用途和民用的大趨勢，通常被稱為“新太空”,。新太空產(chǎn)業(yè)正挑戰(zhàn)傳統(tǒng)太空產(chǎn)業(yè),，從根本上改變了衛(wèi)星設計、制造,、發(fā)射和運營的經(jīng)濟體系,。以前，航天飛行器市場體量小,、專業(yè)化程度高,，而現(xiàn)在通過快速的商業(yè)部署，航天器被越來越多地應用于大型星座中,，這些大型星座有時包含數(shù)千個單元,。隨著低成本發(fā)射技術(shù)的問世，航天業(yè)正在加緊部署小型輕量化衛(wèi)星星座,，這些衛(wèi)星通常在距地球 400公里~ 2,000公里的低軌道 (Low Earth Orbit ,，LEO)上運行，專注于滿足互聯(lián)網(wǎng)接入,、機載互聯(lián)網(wǎng)服務及地球觀測等應用需求,。
為了應對新太空功能和服務的發(fā)展，傳統(tǒng)航天應用市場的參與者正在開發(fā)更強大,、更靈活的地球同步衛(wèi)星,。盡管目前小衛(wèi)星的單顆能力在不斷變強，部署成功后在系統(tǒng)可靠性上也更具優(yōu)勢,，但其壽命和續(xù)航能力有限,，在芯片性價比和可靠性方面也不得不做一些妥協(xié)。國內(nèi)某家從事衛(wèi)星運營服務的企業(yè)技術(shù)員也曾表示,，除了服務年限的差別,，地球同步衛(wèi)星的單顆覆蓋面更廣,，覆蓋相同面積所需要的小衛(wèi)星更多，因此在部署成本上來看,，小衛(wèi)星似乎也不占優(yōu)勢,。
“至于新太空和傳統(tǒng)太空未來的衛(wèi)星市場走向如何，孰優(yōu)孰劣,，這仍是未知數(shù),，仍存在很多不確定性因素?！?a class="innerlink" href="http://wldgj.com/tags/意法半導體" target="_blank">意法半導體通用和射頻產(chǎn)品部總經(jīng)理 Marcello San Biagio表示,，“為保證靈活性，意法半導體將繼續(xù)同時為新太空和傳統(tǒng)太空市場開發(fā)半導體產(chǎn)品,?！?/p>
商業(yè)航天的主要難點
2008年以來，美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）,、藍色起源等商業(yè)航天企業(yè)蓬勃發(fā)展,，目前已經(jīng)形成了相當大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在全球市場具有很強的競爭力,，已經(jīng)探索出了一條獨特的航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,。2015年以來，我國航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了一些明顯變化,，民營商業(yè)航天企業(yè)相繼成立，資本市場對商業(yè)航天的關(guān)注度顯著提升,。近年來,，中國政府大力推進“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”建設。早在 2020 年 4 月,，中國就將“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”納入其“新基建”清單,，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)確定為國家重要戰(zhàn)略目標。2021年4月,，中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團有限公司（簡稱中國星網(wǎng)）的成立,，標志著中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)翻開新的篇章。
近幾年,，隨著國內(nèi)外形勢的變化,，商業(yè)航天的經(jīng)濟前景、政策環(huán)境和投融資環(huán)境都發(fā)生了顯著變化,，商業(yè)航天的發(fā)展實現(xiàn)了快速進步,，也面臨新的問題。就商業(yè)航天半導體市場的發(fā)展,，Marcello San Biagio認為主要難點在于兩方面：
其一,，不論是傳統(tǒng)航天工業(yè)，還是新太空應用，航天產(chǎn)業(yè)對于半導體芯片的需求量仍處于較低水平,，遠低于使半導體行業(yè)維持高成本效益所要求的產(chǎn)量,；
其二，商業(yè)航天應用的要求變得越來越復雜,，很難預測新太空與傳統(tǒng)航天之間未來的市場演變,，以及對航天半導體的需求變化。
ST提供滿足航天標準的抗輻射芯片產(chǎn)品
“意法半導體深耕航天工業(yè)40余年,，擁有久經(jīng)考驗的產(chǎn)品和深厚的專業(yè)知識,，在航天半導體市場上占有優(yōu)勢。我們非常期待能與中國商用航天伙伴開展合作,，為中國航天事業(yè)做出積極貢獻,。” Marcello San Biagio表示,。
在衛(wèi)星等航天應用中,，電子產(chǎn)品的工作環(huán)境非常惡劣，其中包括極端的溫度和各種高能粒子（電子,、質(zhì)子和重離子）發(fā)出的輻射,。意法半導體（ST）從二極管和晶體管，到模數(shù)轉(zhuǎn)換器,、穩(wěn)壓器,，再到傳統(tǒng)的邏輯和接口電路，提供廣泛的航天級產(chǎn)品組合,。所有產(chǎn)品都經(jīng)過專門設計,、封裝、測試,，并達到了認證機構(gòu)ESCC（歐洲航天元器件委員會）或QML（認證廠商名單）發(fā)布的航天應用標準,。
為了滿足“新太空”衛(wèi)星的更注重成本效益的需求，ST正在調(diào)整半導體的設計和量產(chǎn)計劃,，以適應新一代經(jīng)濟型低軌道（LEO）小型衛(wèi)星的需求,，助力其提供可靠而低成本的地球觀測、寬帶互聯(lián)網(wǎng)等服務,。
ST抗輻射加固塑料封裝方案（圖源：ST公司）
Marcello San Biagio進一步舉例說明,，針對關(guān)注成本的“新太空”衛(wèi)星應用，ST已推出經(jīng)濟型抗輻射芯片 “LEO系列”,，并于最近發(fā)布了九款新產(chǎn)品,，包括電源管理、接口,、模擬和邏輯芯片,?！癓EO系列”針對低軌道星座進行了優(yōu)化設計，采用兼顧適當抗輻射性,、質(zhì)量和成本的塑料封裝,。ST計劃在未來幾個季度繼續(xù)擴展“LEO系列”的產(chǎn)品陣容，對其產(chǎn)品組合中的標準產(chǎn)品進行抗輻射測試,，推出更多滿足低軌道衛(wèi)星要求的芯片,。同時將一如既往推出ASIC 平臺，并針對新太空飛行任務優(yōu)化平臺的關(guān)鍵參數(shù),。
ST的低軌道衛(wèi)星LEO新產(chǎn)品系列同樣基于其在支持太空飛行任務方面積累的專業(yè)知識,，40多年來從未出現(xiàn)過元器件故障問題。結(jié)合其專業(yè)的商用芯片制造經(jīng)驗,，使其產(chǎn)品價格具有市場競爭力,，同時魯棒性足以應對低軌道飛行環(huán)境的挑戰(zhàn)，特別是在抗輻射保障方面,。
對于商業(yè)航天應用不同的細分領(lǐng)域,，挑戰(zhàn)主要集中在產(chǎn)品線較窄，產(chǎn)品存在特殊要求,。而就機遇而言,，制造方面，ST的產(chǎn)品組合和差異化技術(shù)大部分符合航天應用要求,，同時還對航天芯片封測廠進行了升級改造,；通信方面，對于衛(wèi)星通信有效載荷,，ST擁有先進的28nm FD-SOI,、SiGe-130 和 55nm、IPD,、BCD-SOI等電源管理芯片制造工藝；電源方面,， ST有大量可供航空應用篩選的汽車產(chǎn)品,、廣泛的抗輻射產(chǎn)品組合和 IP，這些都有利于加速“新太空”專用器件進入商業(yè)市場的時間,。
ST法國雷恩工廠（圖源：ST公司）
ST航天芯片競爭優(yōu)勢
ST在航天芯片方面的競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下四方面：
第一,，保持40 多年航天芯片無故障記錄，為傳統(tǒng)航天工業(yè)提供廣泛的抗輻射產(chǎn)品組合,。
第二,，差異化技術(shù)組合： 28nm FD-SOI混合信號和射頻芯片制造工藝、 65nm混合信號技術(shù),、低至 55nm的鍺硅射頻和高速模擬芯片技術(shù),、IPD射頻濾波技術(shù),、BCD-SOI電源管理技術(shù)等。
第三,，ST過硬的專業(yè)能力,，輔以特有的工具和方法，使得客戶定制的優(yōu)化產(chǎn)品可以做到首次流片即成功,。
第四,，最近ST的供應鏈得到了進一步的加強，增加了引線產(chǎn)品和倒裝芯片的封裝產(chǎn)能和工藝能力,，如引線封裝產(chǎn)品,，工藝達到了可以處理最高625個焊線窗口的水平。
總體上看,，在政策,、資本與技術(shù)的共同驅(qū)動下，商業(yè)航天迎來了強勁的發(fā)展勢頭,，盡管2020年全球商業(yè)航天市場受疫情沖擊,，市場規(guī)模有所縮減，但并不影響商業(yè)航天新時代來臨,。Marcello San Biagio也表示,，疫情在一定程度上使ST產(chǎn)品研發(fā)速度有所放緩，也相對延長了供應商的交貨時間,，但總體而言,，疫情對ST航天業(yè)務影響不是很大。未來ST還將繼續(xù)擴大傳統(tǒng)航天和新太空半導體產(chǎn)品組合,，滿足不同的市場需求,。
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應用-AET<<
