低軌衛星發展十年磨一劍!3大關鍵因素帶動商轉起飛,台灣機會在哪裡?
低軌衛星發展十年磨一劍!3大關鍵因素帶動商轉起飛,台灣機會在哪裡?
2021.09.30 | 5G通訊

低軌衛星發展已有數十年歷史,但卻在近期受到各界關注與業者相繼投入,原因有三:高通量衛星技術(HTS)突破、火箭發射成本降低,以及衛星小型化與結構簡單化。

資策會MIC產業分析師曾巧靈表示,高通量衛星指的是「單一衛星訊號能覆蓋更多區域,且具備更大資料傳輸」。高通量衛星技術的突破,是受惠於多點束波技術的運用,讓整個衛星不管在容量、傳輸速度都有大幅升級,加上衛星通訊朝更高頻發展,增加更多的使用頻寬,且應用範圍更加廣泛。

其次,在火箭發射成本上。1981年火箭發射成本每公斤約85,216美元,隨著火箭技術陸續演進與重複技術導用的發展下,使得火箭發射成本逐年降低,至2020年時每公斤可發射成本降至951美元左右,大幅降低衛星通訊門檻。

除火箭運載費用過高,衛星產業的另一挑戰為衛星造價,過往發展衛星事業的單位通常為政府,衛星生產多採小批量訂製,造價高達數億美元,形成相當高昂的成本門檻。但隨著天線、射頻前端、電池、製程技術演進,衛星零組件可以更高度整合與小型化發展,間接讓衛星製造成本大幅下滑。

衛星通訊無論是發射或衛星本身的成本都有大幅下降,舉例來說,OneWeb單顆衛星約1萬美元,比起過去上億美元的費用有明顯的降低。
圖/ OneWeb Facebook

以衛星營運商Oneweb為例,其所生產的微型通訊衛星重量約150Kg,單次火箭發射可承載36顆衛星,造價一顆約1萬美元。

技術、成本門檻下降,四大衛星營運商積極推商轉

綜合上述趨勢,帶動全球科技大廠陸續安排大規模低軌衛星星系的布建。曾巧靈也分析,若要維持地區通訊服務不間斷,或者要將服務涵蓋全球網路,就需要非常大規模的低軌衛星布建才能達到目的,這也為新一代低軌衛星營運商所規劃的營運服務規模,都達到數千、上萬顆的衛星星系規模布建。

目前主要四大低軌衛星營運商分別是美國Starlink、英國政府與印度電信合作的OneWeb、加拿大Telesat,以及Amazon底下的Project Kuiper。其中就屬Starlink最為積極,現已向國際電信聯盟申請高達1.2萬顆的衛星規模,且於2020年Q3在北美地區提供試商用的服務,目前已向全球15個國家提供服務,其累積用戶數高達10萬戶。

大規模低軌衛星星系服務商陸續邁入商用。
圖/ 資策會MIC

OneWeb預計在2021年底在北緯50度以上,包含英國、加拿大、挪威等國家提供寬頻上網服務;其他包含Telesat、Project Kuiper他們分別會在2023年與2025年以後開始為它們的服務提供商用服務。

2024年以後包含Starlink、Oneweb、Telesat等三大低軌衛星通訊服務在全球正式商用,甚至在全球範圍底下拓展服務,預期將推動衛星寬頻服務消費端與企業端用戶新一波成長,預期2029年之後,全球衛星通訊整體服務產值將達187億美元。

台灣商機以地面設備為主、衛星製造為輔

面對如此龐大的商機,台灣當然不容缺席。曾巧靈分析,全球低軌衛星星系在應用服務商與國家政策推動有一定程度發展,但對台灣廠商而言,最大商機仍在低軌衛星製造與地面終端這兩大區塊,在這之中也存在著機會與挑戰。

台灣衛星供應鏈集中於地面設備與衛星製造端,且以硬體製造和零組件供應為主。
圖/ 資策會MIC

低軌衛星製造端,雖說台灣過去有本體製造發展經驗,但多聚焦於科研部分,商用研發相對較少,且航太需要有嚴格的驗證才能被採用,形成台灣進入相關零組件的門檻。

而地面終端設備未來會有較大規模市場成長,但由於現在領導業者大多採用專有技術而非統一規格,相關產品出貨偏向客製化方案,難以形成經濟規模。但長遠來看,仍可關注3GPP國際組織標準發展,是否可以在未來形成一個標準規模產生後,進一步拓展規模市場成長,並與現有的行動通訊產品進行整合與應用。

另外,在地面設備新興零組件而言,則是有相當程度的機會。四大低軌衛星營運商,皆使用相位陣列天線設計,不論採用怎樣的設計,其中所採用的材料與技術都與台灣資通訊產業有相當程度的商機產生。

再者,衛星地面設備也朝高頻發展,台灣過去在行動通訊已耕耘相當長時間,所累積的5G毫米波技術與產品化經驗,將有機會轉移到低軌衛星進而產生綜效。

責任編輯:蕭閔云

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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
圖/ Amazon Web Services 提供

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