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电动车带来的产业变革(9-1):ICT产业振衰起敝关键
在2022年下半学期,DIGITIMES与逢甲大学合作,针对中部地区的汽车产业,以前瞻视野探索电动车产业可能遭遇的问题。在前校长李秉乾、佘日新、叶守礼等几位教授的帮忙下,我们授权教授与学生使用DIGITIMES数据库,并将所有研究内容汇整成8个报告,每个小组分别简报。为了帮他们打分数,我得读完所有的报告、做成笔记。既然已经做成笔记,稍事整理之后跟大家分享,让大家以宏观的角度观察汽车产业的关键变革。电动车被视为挂着轮子的移动电脑,甚至是超级电脑,也被视为ICT产业振衰起敝的新动能,更是电子业与传统汽车业交锋的主战场。这个主战场背后有几个关键趋势:电动车销售量在2022年首度突破1,000万辆,国内贡献将近6成,电动车产业将成国内在G2格局中的突破口;区域生产已成关键趋势,电动车商机推波助澜,甚至影响芯片生产的布局;量产机制将从量变进入质变,车联网与汽车的多元商机将是未来10年改变人类生活的重要动能。受到疫情、通膨、芯片短缺的影响,2022年全球汽车市场仅有将近8,000万辆的销售量,虽不如2017年高峰时的9,500万辆,但电动车销售量突破1,000万辆。其中,国内车厂贡献600万辆,比亚迪领先群雄,Tesla也年产131万辆。电动车已经不是未来市场,而是正在快速上扬的新商机。除国内与Tesla的产量之外,还有4分之1的电动车是谁在生产的?大家都想让Tesla下马,多少是传统车厂的力量,多少是造车新势力的贡献呢?显然国内将以电动车做为突破美国封锁的主力产业,美国力保本土市场与创新动能,而来自电子业与网络业的造车新势力,也虎视眈眈地伺机而动。来自汽车的需求,让半导体、面板、传感器等关键零件业者摩拳擦掌,跃跃欲试。2023年中,汽车市场的商机依旧弥漫烟硝味,转变的过程中商机无限,谁会轻易错过呢?除掌握充电桩、车载镜头、激光雷达(LiDAR)、雷达、传感器这些元件的发展信息之外,尚要兼顾车联网、国际分工与区域型商机的重要变化。印度2022年已经以430万辆的需求,超越日本,名列全球第四大的汽车市场。国内的电动车以本土市场为基础,正在蚕食欧洲市场。Tesla不会满足于美国市场独占地位,但在国内市场成绩显然不如预期,2022年市值暴跌7成的Tesla,在2022年交出131万辆,成长40%的成绩,可以在电动车市场上继续维持领先地位吗?全球汽车市场曾在2017年达到9,500万辆高峰,但之后因为疫情等因素走跌,估计2023年可成长5.6%,销售8,360万辆。过去3年电动车销售数量成长5倍,但油电混合(PHEV)车也成长了4倍,估计全球EV市场在2023年可达1,388万辆,成长35%,渗透率达16.3%。当中最受瞩目的,是60%市场来自国内,欧洲与美国各占25%与10%。东协南亚的国家虽然兴致勃勃,但当地的充电基础设施不足,将是发展产业与市场的致命伤。
东风吹,战鼓擂,当今世上谁怕谁?
彭博说「能源、芯片、台海」将是2023年评估经济发展的三大关键字,而这三个字与台湾的关系也不能仅靠西方媒体,用寥寥几句来形容。台湾能源高度仰赖进口,我很期待有一个具有说服力的能源政策。战争不是我们能决定的,一旦开战,我们只能坐在海景第一排,观察世界的改变。但我知道台海生波,朝鲜半岛不会安然无恙,如果台湾海峡、朝鲜半岛烽火连天,全球经济重创,我很难不跟第三次世界大战联想在一起,台湾不会单独存在,甚至将成为全球安定与否的「定锚」。至于芯片产业,台湾因为拥有结构性的优势,必然可以迎来「黄金十年」,现在需要努力的是帮台湾布局2030年以后的产业竞争力。众所周知,就算台积电将新的工厂扩张到美国、德国、日本,台积电断然不会放弃在台湾的研发与生产基础。这些新的海外工厂,不外乎是生产力的扩张,以及就近服务区域型、专业型客户,如果只是考虑硅片的技术,我觉得台湾不需要太担心。反倒是砷化镓、碳化矽、量子技术、存储器内运算这些台湾无力长期布局的技术领域,必须寻找够多的战略夥伴共襄盛举,才能长治久安。其次,不要低估台湾量产制造业的功能与影响力。根据DIGITIMES统计,2022年底949家台湾上市柜公司的营收总额约9,500亿美元,其中量产组装的公司贡献了将近一半,没有做苦工的电子五哥,台湾的零件业者能高枕无忧,完胜日韩的IC设计业者吗?在零件代理业里,台系大厂与美系代理商的营运模式就大不同,也牵涉到终端市场的消费行为与结构。据我所知,台系大厂以电脑、手机标准型的产品为主力,大规模运作,快速周转,但也难免低毛利的困境。美系代理大厂以工控、车用半导体为主力,追求高毛利,因此代理的也都是欧系、日系原厂的半导体,两者之间难免会有竞争,但合作交流、互补有无也是常态。面对2023年以后的新局,可以理解NB、手机很难在短期内复苏,而分散型的生产体系与来自物联网的多样化需求,对于积极寻求新商机的台系代理大厂而言,当然是个高难度的挑战。这也印证了产业结构改变的现实。在产业运作的型态上,张忠谋说全球化已死,这是意味着「改变」(Change),但台湾产业真正需要的是心态上的转变(Transition)。新的一年,充满挑战,但过去两年台厂赚得盆满钵满,我想说的是「东风吹,战鼓擂,当今世上谁怕谁!」
电子业的领先指标:全球手机销售量
台湾电子业是世界级品牌大厂的代工厂,订单与出货状况就是全球电子业,甚至是经济景气起伏变动的领先指标,而所有的电子项目中,除了半导体之外,就是NB、手机、服务器最具指标作用。未来电动车也将与台系的ICT产业供应链高度连动,DIGITIMES将一如以往地每季追踪这几项产业的订单与出货状况,并汇整为简单易懂的数据。根据DIGITIMES研究中心汇整的数据显示,手机需求从2019年疫情前的13.6亿支一路下滑,到2022年时仅剩11.65亿支,估计2023年还会进一步下滑到11.48亿支。以季别的总出货量估算,从2021年的第3季开始,全球手机出货量已经连续7个季度下滑,对手机厂商而言,绝对是个严厉的挑战。2022年全球市场的跌幅高达11.9%,关键在于国内市场2022年下半的清零政策,导致国内市场需求暴跌与整个供应链的失调,估计2023年在国内拼经济的前提下可能缓和复苏,全球市场只是小跌1.1%。观察全球手机市场,国内产业与市场都是观察的重点。一方面全球手机主力品牌中,除了苹果(Apple)、三星电子(Samsung Electronics)之外都是国内品牌,而国内品牌的市占率与国内市场的需求起伏息息相关。但近两年疫情期间,国内清零政策成为手机市场需求与供应链稳定与否的最大变量,国内市场占全球比重,从2022年的21.8%,估计还会再降低到21.5%,这与全盛时期国内手机市场占全球3成的盛况已经不可同日而语。连Tim Cook都说,印度将成为苹果主要的动能,而三星与苹果都成为印度手机出口的主力大厂,这意味着生产基地往印度、越南移动的现实。除了生产量能否稳定之外,国内年轻人的就业状况堪忧,要再看到国内手机单季销售量再回到7,000万支时,或许会比较乐观地判断国内景气复苏,手机大厂仍可往前推进,继续扩大市场影响力。至于国内以外的市场,受到通膨、失业率与乌俄战争的影响,也很难期待在2023年会有显着的复苏,估计主力品牌大厂,多数会在2023年呈现个位数的衰退。基本上,2023年是个很难预期经济荣景的年度,品牌大厂采取守势,基本上的格局变动不大,也不会有新的厂商改变全球的竞争态势。
台湾半导体业2022年营收达1,750亿美元
台湾上市柜半导体企业在2022年的总营收来到1,750亿美元,由于GDP是附加价值的概念,如果以半导体业65%的附加价值对比GDP总量来计算,台湾半导体业对台湾总体GDP的贡献值是13%。2022年,台积电的税后利益高达1万亿165亿元,年成长是惊人的70.4%,以美元计算则是341亿美元,大约相等于台积电在2023年预定的资本支出。台积电一枝独秀,但联电表现也十分亮眼,加上力积电、世界先进等晶圆代工厂,2022年晶圆代工产业总营收达到910亿美元,对整个台湾半导体业的贡献值达到52%。除晶圆代工业之外,IC设计业也是台湾半导体业的主力,年营收超过400亿美元的台湾IC设计业,在全球的比重超过两成,成就远远高于日本与韩国。韩国前十大IC设计业的营收,估计不到全球的2%,也就是台湾的1/10而已。台湾领先的关键在于台湾有庞大的笔记本电脑与手机产业组装能力,尽管产品的生产基地不见得在台湾,但台系业者相互支持,也互动二、三十年,加上都是上市柜企业,财务透明,容易追踪,这些都是台湾IC设计业成功的关键。但未来两年个人电脑、手机市场趋于饱和,过去总是依赖笔记本电脑、手机与国内市场发展的台系IC设计业者,未来要走向车联网、工控等多元需求,必然要面对严厉的挑战。2022年全球IC设计业成长最佳的企业都是美系、欧系业者,这也是台湾IC设计产业的警讯。此外,跟随着全球半导体业的荣景,台湾的封测产业也是水涨船高,但从2022年年底开始,高度短缺的ABF载板在HPC大厂的订单减少,原本短缺的状态趋于平衡,要恢复2022年上半的荣景,得等到2023年下半年之后。但封测代工业者(OAST)仍然贡献230亿美元的产值,在台湾半导体业中的贡献值仍然高达13%。在各大厂商中,除了日月光、力成之外,台积电在封测领域上的布局与投资也深受瞩目。台积电跨足封测,而日月光集团的环隆电气涉足毫米波雷达模块,以及矽品加码在台中科学园区投资800亿元的封测新厂,都可能影响封测产业的生态结构。台湾的半导体产业在2022年仍有15%的成长率,关键在于晶圆代工大厂在前三季虎虎生风,IC设计业因为多数仰赖笔记本电脑、手机产业的需求,因此从下半年开始就进入修整阶段,必须等待手机、笔记本电脑、面板需求复苏,以及在电动车相关领域的突破,才会有较佳的成长动能。
ChatGPT预示人工智能挑战量子运算可能性
去年(2022年)底科技界最火红的话题,莫过于OpenAI所推出的ChatGPT,这是个可以透过文字或对话,与人类直接互动的人工智能产物。由于我们是无法有效地分辨出所互动的对像是人或机器,达到所谓图灵验证(Turing test)的终极要求。GPT(generative pre-trained transformer)是所谓的生成型人工智能(AI),只要有主题句或初始对话,这已被训练好的生成型人工智能,即可写出一篇文字流畅且具思想的文章,或者与我们侃侃而谈。人工智能的发展及演进已经历好几个时代,早已跳脱利用海量信息,将人类过往的知识及经验,蛛丝马迹般地寻找出最适切的解决方案,取而代之的是机器自己的学习,并创造出人类没有尝试过的解决方案。生成型人工智能就是近来备受关注的,其所使用的是自我回归(auto-regressive)演算法。程序设计师需要将所欲解决问题的基本规则输入,包括相关的参数,并设定好最终的目标值。接着电脑就开始不间断地自我学习(预测)以及检验,找出各参数在这个当下时间节点的输出预测值,并与上一个时间节点的输入参数做比较(检验),如果两者间有其相关性,则对于下一个时间节点的预测就更有把握及准确。一旦达到所设定的目标值,这个人工智能的自我训练就大功告成。DeepMind在几年前所推出的AlphaZero,在经过4小时的自我学习训练,随即打败所有下西洋棋的电脑程序。自我回归演算法,在各参数不断地预测及检验的循环下,需仰赖庞大的计算能力。所幸先进的半导体技术,已提供所需的运算平台。以使用4纳米技术所制作的最先进高速运算芯片为例,其芯片已内含超过1,000亿个晶体管。不久前超微(AMD)在CES 2023会场上,所发表新一代的运算架构,9颗小芯片(chiplet)的堆叠,使晶体管数目更超过1,400亿颗。其实说穿了,生成型人工智能与量子运算是殊途同归,两者解决问题所采取的步骤都是类神经网络的架构,在不断地预测与优化间,找到最适切的解答。不同的是,量子运算乃自然界微观世界所提供的量子叠加(superposition)与纠缠(entanglement);人工智能是人为演算法及半导体算力。自然界产物比较难以捉摸,人为的世界比较可以预测。量子运算的硬件架构经过多年的发展,依然很难决定要往哪一个方向前进,这其中制作量子位元(qubit)相关的技术就包括超导体、离子阱(ion trap)、光子或者电子自旋(spin)。在资源无法集中的情况下,势必会影响到量子运算达到实际应用的时程表。甚至有专家开始提出,结合超级电脑人工智能运算的能力,以及量子运算的独特性,相辅相成共同完成艰钜问题的解决能力。换言之,当量子运算还不清楚该如何跨出下一步时,生成型人工智能在演算法不断地精进,及更庞大运算能力的硬件支持下,已逐渐挑战到未来量子电脑所擅长的领域。科技的发展很难用以始为终的逻辑来判断,需要密切关注发展中的每一个环节,并时时做修正。以TFT-LCD显示器为例,OLED的确有非常好的条件取代TFT-LCD,但是整体发展下来,OLED也仅能在中小尺寸的显示器有所着墨。反而TFT-LCD采用OLED作为背光源,更壮大TFT-LCD在产业的声势。个人浅见认为,量子运算有可能走入OLED的命运,甚至更惨。2022年诺贝尔物理奖颁给在量子信息领域有杰出贡献的3位学者,一时间有不少的报导认为量子运算已备受肯定,未来商品化的价值指日可待。事实上诺贝尔委员会所表彰的是这三位学者,以实验证明贝尔不等式(Bell inequalities)的不存在,也间接地指出爱因斯坦狭义相对论的不完备。这全然是根源于基础物理的实证,与未来的应用没有关联。诺贝尔委员会曾颁过2次物理奖给量子霍尔效应(quantum Hall effect)相关研究,原先也被认为未来会有应用及商品化的价值,但后来都没发生。台湾投入不少资源在量子运算的发展上,但如果以未来应用的可行性来审视,人工智能的发展更应该要有积极的规划。
2022台湾电子业上市柜企业 总营收达9,530亿美元
台湾电子业稍具规模的公司都已经是上市、上柜企业,在企业发表暂订年度财务指标时,已经可以掌握产业的成长动能,以及不同产业之间的连动关系、中长期展望。DIGITIMES汇整ICT量产组装、半导体、光电、电子代理、零组件等几大产业的数据,让大家掌握电子产业的全貌,并前瞻2023年产业趋势。尽管2022年下半电子业景气逆转,「清不完的库存,看不见的明天」成为业界相互取暖的笑话,加上台币贬值,以美元计算的台湾电子业上市柜企业总营收从2021年9,390亿美元,仅仅小幅成长到9,530亿美元,几乎是平盘的状态。受疫情影响而中断的供应链、车用芯片短缺,以及因应分散型生产体系的需求,供应链移转到东协、南亚这些国家的过程,都会形成企业的隐形成本与生产时间的递延。台湾949家上市柜电子业者的营收能维持平盘,已经是难能可贵,而平均每家10亿美元的营收也十分惊人。如果再对照三星电子(Samsung Electronics)第4季的获利暴跌、日本还在整合战力的过程,邻近国家的困境,更对照出台湾在高风险的压力下,仍然展示强韧竞争力的可贵。对照韩国贸易结构,可以发现台湾还有519亿美元顺差时,韩国已经出现472亿美元的逆差,如果扣除半导体的贸易盈余的话,韩国更达1,029亿美元的贸易逆差。台湾与韩国都高度仰赖半导体,但台湾拥有更均匀的产业结构,这是韩国羡慕,但却难以复制的现实。一旦台海生波,台湾当然受害,但韩国也难独善其身,少了台商的份额,三星、SK海力士(SK Hynix)还能获利吗?所以,稳定的台海情势是韩国、日本安全的基础,更是全球经济、供应链的定锚。在各大产业中,半导体业以1,750亿美元的规模,成长15%的力道最受到瞩目,但营收规模最大的仍是电脑周边与ICT产品量产制造业。富士康、和硕加上电子五哥为主的EMS制造大厂,一直都是台湾的中流砥柱,将近5,000亿美元的营收,也是台湾挺立不摇的关键。以全球前30大EMS制造厂的营收估算,超过7成来自台商的贡献,而5,000亿美元的背后是将近4,000亿美元的零件、半导体采购需求,当然也成了台湾IC设计业、零件代理业在全球供应链上占有核心地位的关键。2022年是台积电税后净利超过1万亿元(341亿美元)的里程碑,对比台积电759亿美元的年营收,这的确是个了不起的成就。不仅台积电获利创新高,联发科、联电也有1,000亿元以上的税后净利,台湾半导体业「内外皆美」,护国群山当之无愧。但台湾电子业也不是毫无隐忧,过去以NB、手机需求为主的零件产业发展模式,可以在低毛利的架构下,以快速周转的速度创造足够的营收与获利。但未来的产业发展模式逐渐走向多元产品、应用驱动的新时代,未来购买自驾车的买主是驾驶人或是乘客,当买主不再以汽车性能、加速奔驰的快感做为购车指南时,如何理解智能座舱的价值,以及在软硬件整合的过程中,掌握接合处的痛点呢?
世足赛的科技足球
4年一次的第22届世界盃足球赛(下称世足赛),于2022年底在卡塔尔风光落幕,阿根廷在足球巨星Lionel Messi的带领下,夺得阿根廷队史第三座世足赛冠军,仅次于巴西的5座,以及德国及意大利的4座。此次世足赛除了入围的32支队伍的精彩演出外,另一个吸睛的焦点是那颗科技感十足的足球。媒体也大幅地报导在比赛前那颗足球要先充饱电,才能上场。举凡比赛时,该足球在场内运动的3维轨迹,如座标、速度、角速度及加速度等都会被完整记录,而且是实时将数据传送到数据库及信号处理器上。在葡萄牙对战乌拉圭的那场球,葡萄牙大将Cristiano Ronaldo将队友传球,用头锤应声入网。大家都以为是Ronaldo建功,但事后分析数据显示球只些许碰触到Ronaldo的头发,该进球最后是判给其队友。如果读者还有印象,在1986年阿根廷夺冠的世足赛,八强赛中阿根廷对上英格兰,Diego Maradona用头锤进了关键一球,以2:1气走英格兰。事隔多年后,Maradona承认当时是用左手拨进那颗球,并被称之为上帝之手(The hand of God)。如果那时就有如此先进的足球,很容易就能够真相大白了。这颗足球是如何做到有如此的神奇功能?原来足球内含了一个惯性量测单元(inertial measurement unit;IMU),以及超宽频无线传输系统(ultra wide band;UWB),加起来重量不到15克。IMU是由三轴陀螺仪及三轴加速器所组成,使用矽基板的微机电技术(MEMS)所制作。矽基板除了是集成电路制作上最关键的材料外,矽原子间是以共价键作为键结,本身也具有非常优异的机械特性。试想一个12寸的晶圆,直径的长度是30厘米,而厚度却不到0.1厘米,在此长度与厚度比值超过300的基板上,头尾的平整度却能够维持在1个原子差距内,可见其机械强度的优越性。因此在1980年代,学术机构开始利用矽基板及半导体的微影制程,制作出各式微机械元件,如微小型的齿轮、轴承,滑杆等。再加上使用的是矽基板,很自然地可以将相关的信息以电信号传送出来,所以统称为微机电。由于是将力学信息转换为电信号,因此也被称为传感器(sensor)或传感器(transducer)。IMU的制作是利用半导体的制程,在矽基板表面先制作出一个感应膜(membrane),其下方是被掏空的,而感应膜是以精巧的悬臂与矽基板相连接。传感膜的设计,可以用来侦测不同方向的直线加速或旋转的力量,藉由感应膜的位移、偏移或转动,随之改变传感器的电阻值或电容值,间接地也得知受力的方向及强度。由于是微小化的传感器,所以才能放置在足球内。UWB与其他无线通讯系统最大的差异,在于其使用的是脉冲式无线电波,就如同雷达般,除了可传输数据外,更能够精准地量测物件的位置,再加上低功耗特性,近来开始使用在传感网络(sensing network)、物联网(IoT)应用。如果在足球场的周围架上十几个UWB的相位天线,一来可以接收由足球所传来关于球运动轨迹的信息,另一方面也可以实时精准定位足球;甚至球队在训练时,让每一位球员都戴上UWB发射器,教练就可以完全掌握住每位球员的跑位,以及足球运动方位的信息。除了IMU及UWB外,此次世足赛也采用表面有微凹结构的足球,如同高尔夫球的表面一样。由于球在运动时,球的后方会产生一个气压较低的区域,形成扰流(turbulence),增加足球阻力,也增加运动的不稳定性。这些表面的微凹结构,能够有效减少此后方低气压的区域,增加球速及稳定性,同时也增加守门员的挑战,不过这些都是球迷所乐见的。足球是世界上运动人口及球迷最多的运动,也是资源投入最多及市场规模最大的运动项目。现代的科技无所不在,运动市场是科技业很好的合作平台,不仅拥有庞大商机,同时也造福广大球迷。 
景气谷底时,三星会不会改弦更张?
2022年三星电子(Samsung Electronics)的营收是302.2万亿韩元(约2,457亿美元,汇率1,230:1美元),比2021年的279.6万亿韩元(约2,274亿美元)成长8%,这是三星营收的历史新高,但这些数据背后却充满隐忧。2022年第4季,三星开始面对严厉的考验,第4季的获利4.3万亿韩元(约35亿美元),比2021年的最后一季下跌69%。营收70.5万亿韩元(约573亿美元)也下跌8%,这也是2014年以来最糟的纪录,而这个颓势尚未结束,2023年的第1季,韩国媒体预告可能会有更糟的结果出现。三星说明经营面疲软的原因,是全球经济景气走低,以及PC与手机市场饱和等因素。是的,我们知道NB在2021年达到2.47亿台之后,在2022年已经回到1.9亿台,短期内需求不会暴增。而手机市场正在等待国内的商机,国内年轻人何时回来买手机,以及在中美贸易大战之后,国内的手机品牌还能在全球的新兴市场上呼风唤雨吗?这些都是影响三星手机与关键零件布局的因素,但这些也都是表面文章,只要最资浅的记者就写得出相关的新闻内容。产业关切的是,三星半导体部门还会维持高档的资本支出吗?三星的手机营运策略会调整吗?是的,中低端手机比重增加,是为了因应市场走软的现实,但这会影响先前的关键零件发展进度吗?2000年前后重押国内的三星,早就从2010年就开始分散布局,积极经营区域市场。如今三星不仅是越南与印度手机市场的第一品牌,更是最主要的手机出口大厂,但我相信销售主力不是高端机种,跟台湾采购的零件比重也可能持续增加,也将影响半导体等相关零件的销售与获利。以三星为首的韩国电子业,崇尚高额投资,以技术、产能、品牌力,同步在三星的招牌下展现肌肉。过去20、30年,三星的确绩效卓着,但面对多元、缓和成长的市场新局,三星还可以一成不变地经营全球市场吗?他们如何改弦更张,才是各国产业界应该关注的议题。我认为过去三星在手机、平板、电视机等终端产品与Android平台上「抢头香」,掩藏的战略就是带动之前高额投资的前端技术商机,例如DDR5存储器、AMOLED面板、折叠屏手机等。但在市场景气趋缓的情况下,这一次三星不见得会采取2008年金融海啸时「危机入市」的做法,我相信三星的策略会比以往保守,也就是这次的不景气,可能会延续一段比较长的时间。三星从来都不是家墨守成规的公司,频繁变动的高层意味着创新、竞争与绩效导向的管理文化。我们能理解的三星战略,是现在的三星看长,还是看短?看短,就是注意高速周转的存储器、OLED商机;看长,就要注意三星在汽车上的布局,及卫星通讯上的努力。几年前,三星与NASA合作卫星通讯技术的案例让我印象深刻。什麽人养什麽鸟,三星不是区域性的小厂,是一家年营收2,457亿美元的公司,他们想要的是世界级的竞争地位。美中不足的是软件标准、元宇宙、车联网的规格定义都掌握在西方大厂的手中,三星要突破,那是抢人家的家当,当然不是件容易的事啊!
从星链计划看低轨道卫星商机(3)
王志强博士2022年中推出的第二代星链(Starlink)卫星,本体长度为7米,重量1,250公斤为第一代的5倍重。第二代的设计规格考虑到SpaceX新的发射系统「星舰号」(Starship)直径为9米,长度7米的衞星刚好可以躺平、叠放在舱内的衞星发射架上。本文还是从第二代Starlink卫星的火箭发射谈起:火箭发射第一代Starlink与台湾的福卫五号卫星,都是由「猎鹰9号」(Falcon 9)发射到低轨道– Falcon 9的第一节火箭(Booster)使用9具Merlin液态火箭。载运第二代Starlink卫星的「星舰号」(Starship)所使用的「超重型火箭」(Super Heavy Booster, B7)安装33具SpaceX自行研发的「猛禽引擎」(Raptor)(注一)。 大部分的液态火箭的燃料是采用精炼煤油RP1,优点是常温下为液态、容易储存,缺点是燃烧后产生「焦化污渍」(Coking)。因为过去大部分的火箭是一次性使用,所以焦化不是问题,但是如果需要重复使用火箭引擎,清理引擎上的「焦化污渍」会是个头痛的问题。SpaceX的「猎鹰九号」(Falcon 9)使用的Merlin 火箭引擎就是使用RP1为燃料,每次回收后都需要花上数周的时间做清理。为了避免coking的问题,有些液态引擎采用液化氢为燃料(例如如太空梭主引擎),SpaceX则采用「液态甲烷」(就是液化天然气CH4),猛禽引擎使用CH4为燃料也是前所未有的创举。附带一提,Blue Origin开发的BE4引擎也采用甲烷为燃料。天然气燃烧后没有焦化的问题,这个优点使得快速清理Starship上的33具火箭引擎成为可能。第一代Starlink卫星Starlink最初的服务对象设定在没有基站的偏远地区,或是海洋中的船舰及空中飞行的飞机–要达到这个目标,Starlink衞星之间必需要能够「互相传讯沟通」(inter-satellite communication)。第一代Starlink卫星并没有这项功能,当时是依靠建立地面站来解决信号传输问题:除了在使用者自家安装19寸圆盘或20 x 12寸方盘天线外,还得靠附近的「地面接收站」(Ground Station),以及电信营运商既有的地面光纤网络。一般一个400平方米围篱的地面接收站设有9个直径2.86米的雷达天线(参见下图)。 以美国为例,共有32个「地面接收站」(Gateways),每一个接收站方圆800公里(500里)的用户,利用自家平盘天线,经由通过上空的䘙星和邻近的地面接收站连接;换句话说,地面接收站和自家天线必需锁住同一颗衞星,因为第一代Starlink衞星之间没有互相沟通的功能。用户上传或下载的信号都需要透过现有的地面/海底的光纤网络传输,再依赖靠近住家附近(800公里内)地面接收站的Ka-band电磁波,传送到正在通过上空的某颗Starlink衞星,这颗Starlink卫星再将信号传到用户的天在线,这也是为什麽在海洋上没有Starlink网络的原因。第二代Starlink卫星Starlink卫星从第1.5代就开始就有inter-satellite communication 的能力,第二代Starlink卫星(注二)间通讯是利用雷射光作信号传输(Laser Inter Satellite Link;LISLs);光在太空中传播速度要比在光纤上更快,大约快30%,在真空中以光速直接传输,比起经由地面站、透过光纤网络,信号延迟可降低50%,而且由于当前技术可以有效控制雷射光束精度,更可以大大的增加通讯带宽。第二代Starlink卫星在2022年中已经出现,它的功能比第一代至少增强5倍。第一代与第二代同样使用四片「相控阵列天线」(Phased Array Antenna)(注三),其中两片用来跟「地面站」(Gateways)连系,另两片用来跟地面用户连繋的。Starship可运载150公吨荷载到「近地轨道」(LEO),一次可运载110~120颗第二代Starlink卫星。这个数目的衞星刚好可以一次布满一个轨道面,而「星链星座」(Starlink Constellation)在53度倾角,550km高度的「壳层」共有72个轨道面。根据SpaceX说法,当第二代Starlink卫星开始量产,再加上Starship的巨大运载能力,第二代Starlink卫星的成本将会比前一代更低,可以预期前一代的Starlink卫星会被淘汰,猎鹰9号的Starlink发射任务也将终止。看完本系列的三篇文章,读者是否可以看出Musk要在低轨道建立起6G通讯网络的商业版图? 台湾厂商曾经帮助Tesla开创出电动汽车市场,「星链计划」所衍生的庞大商机,不正是台湾ICT产业的强项,台湾厂商又怎能缺席!注一:SpaceX的「猛禽引擎」(Raptor)注二:「星链计划」(Starlink)现况注三:星链(Starlink)相控阵列天线
韩国进出口统计显现的地缘政治风险
根据韩国进出口统计显示,韩国2022年进出口总额是1万亿4,152亿美元,其中进口7,312亿美元,出口6,840亿美元,高达472亿美元的逆差,这对外债高达6,390亿美元(2022/10)的韩国而言,绝对是个沈重的负担。韩国的逆差来自进口原物料的上涨,而顺差则是ICT产业的贡献,其中半导体更是扮演关键性角色。韩国ICT产业的顺差是808亿美元,光是半导体顺差也有557亿美元,如果韩国没有电子产业,或者没有半导体业,韩国还能维系经济的成长动能吗?韩国半导体到底卖给谁?韩国半导体有60%卖到国内,但是卖给国内公司,还是在国内的台商呢?一旦台海生波,韩国怎麽买卖半导体或电子产品呢?另一个很重要的关键是三星电子(Samsung Electronics),该公司营收早已超过2,000亿美元,哪些产品三星会生产,哪些会基于事业结构、获利重要性、毛利而放弃呢?三星与台厂间的竞争关系,将会因为市场的需求,而驱动新的连动关系。韩国前十大IC设计公司的营业额,不到全球IC设计产业产值的2%,更多的驱动IC、电源IC,甚至应用处理器都会来自台湾,而我相信更多的产业电脑、网通设备,乃至服务器、NB,都可能会仰赖台商生产。对韩国而言,在台厂与红色供应链中,取得适当的平衡也是战略布局的一环。当我们大谈「苹概股」的时候,「星空联盟」悄然成为业界新的架构。这件事台湾的媒体不会这样看,韩国的媒体、社会也缺乏足够的认知,台商惦惦吃三碗公,却都闭嘴不谈。对全世界的买主而言,台商是「无害」的夥伴,就算三星也不例外。不久之前,BMWCEO访问韩国,重头戏就是与三星的对谈,这是三星在电动车的出师表吗?三星已经放弃LCD面板,还会执着于传统、标准的存储器吗?车载显示器究竟会以传统的LCD,还是AMOLED、Mini LED、Micro LED为主流,如果大家知道三星也重押台湾的錼创,那麽该如何理解三星与台湾的关系呢?产业经营数据的背后,也看得到彼此之间的竞合关系,台韩如果坚持留在民主阵营,那麽尽管台韩同床异梦,也会出现同舟共济,「竞合并存」不会只出现在商业行为,国际关系在未来十年的过渡期中,将会不断出现在我们眼前。