三、台灣太空工業發展競爭力評估
台灣太空工業起步於20世紀90年代初,受限於自身工業及研發實力,整體仍處於初級階段,缺乏關鍵核心技術,但利用信息通訊等產業優勢在太空工業零組件等領域實現局部突破。
(一)產值規模小
據“台灣太空中心”統計,2022年台灣太空工業產值2,158億,其中地面設備2,129億元(占98.7%)、衛星製造14億元(占0.6%)、發射服務0.3億元(占0.01%)、衛星應用15.1億元(占0.7%)⑧。廠商方面,據台灣“金屬工業研究發展中心”統計,目前台灣有約80家太空產業相關廠商,多以地面接收設備為主,且皆以供應單一零組件為大宗(見圖1)。
[圖1:台灣地區太空工業供應鏈體系]
(二)上游材料及零組件具一定優勢
台灣已實施的“福衛”系列衛星計劃均為中低軌道,帶動島內廠商形成了相對完善的衛星通訊及地面接收設備、航天金屬零組件產業體系,特別是印刷電路板、射頻元件、天綫材料、路由器、地面基站及接收設備等產品,已打入SpaceX、OneWeb等全球科技巨頭低軌衛星供應鏈。以SpaceX星鏈計劃(Starlink)為例,不少台商直接打入星鏈計劃供應鏈,以上市櫃企業為主,也說明太空工業科技門檻較高,中小企業跨入較難;產品以材料、衛星通訊及地面接收設備為主(表1)。次級系統方面,島內科研院所及部分廠商經過探空火箭及“福衛”系列太空計劃已在次級系統領域取得一定突破,微像科技的CMOS影像傳感系統用於福衛五號及印度探月衛星;新鼎系統研發福衛七號操控軟件系統;士林電機為“福衛”系列提供電池管理系統,但整體實力較弱。
目前,台灣半導體產業已積極跨入太空工業體系。聯發科與國際航海衛星通訊公司Inmarsat合作於2020年8月以窄頻物聯網(NB-IoT)芯片完成全球首次5G物聯網高軌衛星資料傳輸測試;台積電為高通、蘋果等國際大廠生產手機用衛星通訊模組,此外其重點布局的氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等第三代半導體材料也是衛星通信、通信基站關鍵材料;砷化鎵晶圓代工龍頭穩懋過去為蘋果、博通等提供高頻元件,現在供貨給台面上所有全球知名低軌道衛星廠商。
整體而言,台灣太空工業上游優勢源於其電子信息、精密機械、石油化工等產業優勢,以及已有的“蘋果鏈”“特斯拉鏈”等成熟供應鏈體系驅動,加上美西方打造的“去中供應鏈”的影響,成為促島內廠商切入美西方國際大廠的關鍵。
(三)中游系統整合及發射能力薄弱
中游系統整合領域是台灣太空工業的技術薄弱環節。台灣經濟事務主管部門評估,台灣太空工業尚缺乏系統整合廠商,受制於國際衛星大廠,產業鏈地位仍停留在零組件、終端設備代工的末端角色⑨。島內航天龍頭廠商漢翔航空評估稱,台灣目前在衛星系統整合、製造及發射領域仍處於“拿開山刀砍除雜草”階段,離大量承接訂單仍有較大距離⑩。
[表1:打入SpaceX星鏈計劃的台灣廠商]
1.衛星自主研發能力有突破
第一期“太空科技發展長程計劃”(1991-2006)執行“福衛一號”、“福衛二號”及“福衛三號”計劃,建置了太空工業發展的基礎能力。第二期“太空科技長程發展計劃”(2004-2018)自主發展“福衛五號”遙測衛星與“獵風者”氣象衛星,并與美國合作共同發展“福衛七號”氣象衛星星系,建立初步自主太空研發能力。“福衛五號”是台灣首個自主研發的高分辨率光學遙測衛星,通過引進海外太空技術加上島內的科研及產業鏈,一定程度上具備了商業應用衛星潛力。2023年10月成功發射的獵風者衛星是台灣地區首枚自製氣象衛星,約82%由台灣研發製造,漢翔航空負責系統整合⑪。目前,除“台灣太空中心”、“中山科學研究院”、漢翔航空、成功大學等具一定官方背景的系統研發整合機構外,智探太空、鴻海等民營企業亦積極涉足衛星研發。鴻海集團與台灣中央大學合研的兩顆立方體衛星“珍珠號”於2023年11月發射升空,為台灣地區首顆寬帶通訊立方衛星⑫。當前,民進黨當局實施的第三期“太空科技長程發展計劃”(2019-2028)計劃發射6枚先導型高分辨率光學遙測衛星、2枚超高分辨率智慧遙測衛星、2枚合成孔徑雷達衛星等10顆高性能衛星,計劃吸納更多本土廠商及科研院所參與,提升系統整合能力。
2.美援建衛星運營操控系統
在美國技術支持下,“台灣太空中心”已建立衛星操控中心及衛星地面站。衛星操控中心設於“台灣太空中心”內,目前主要執行“福衛”五號及七號星系的任務操作。衛星地面站是衛星與衛星操控中心間的溝通橋梁,“台灣太空中心”建立有X頻段遙測影像資料接收站,又分別於桃園中壢中央大學及台南成功大學歸仁校區設有S頻段遙傳追蹤指令站。此外,以委托或對外合作方式建立海外支援站,提供衛星任務操作中發射與早期軌道、衛星緊急及軌道轉換作業時所需支援。為支持第三期“太空科技長程發展計劃”10顆衛星操控作業,“台灣太空中心”已進行操控系統及接收站更新升級。
3.發射運載工具仍為空白
第二期“太空科技發展長程計劃”(2004-2018)期間,“台灣太空中心”實施“探空火箭科學實驗計劃”,計劃自2004年1月起至2018年12月止總共15年,預計發射10-15枚探空火箭,實際上2004-2014年間僅發射7枚。特別是探空火箭研發為求降低成本,省去導航及控制系統,但造成軌跡偏差及箭體滾轉,無法完全滿足科學探測需求。“台灣太空中心”與成功大學及交通大學兩個團隊合作,於2010至2018年間多次進行混合式探空火箭試驗。從第三期“太空科技發展長程計劃”(2019-2028)開始後,“台灣太空中心”則委托民營廠商晉升太空、成功大學、陽明交通大學等科研院所聯合研發新型探空火箭,意圖藉民間力量發展“類衛星載具”從而規避外界關注,目前仍處於研發階段。2022年7月,台灣陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)研發的具導控能力混合式火箭HTTP-3A在屏東縣旭海發射場發射升空,因未達到設定目標而失敗。同時,因運載火箭與導彈技術同源,台“中山科學研究院”及軍方可能將現有導彈改造升級為運載火箭。
4.已建立小型發射場地
目前台灣有南田航天港發射場、旭海發射場等兩座小型火箭發射場,選址遭遇地方民衆抵制及用地爭議,多次暫緩使用,目前均未有成功發射案例。當前,“台灣太空中心”正在進行大型火箭發射場選址,位置可能在台東縣或屏東縣⑬。未來仍需注意美西方援建台灣商業太空發射中心。
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