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衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)深度:產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、投資邏輯、市場(chǎng)空間及相關(guān)企業(yè)

2023-07-25 11:24 作者:行業(yè)研究君  | 我要投稿

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是以衛(wèi)星為接入手段的互聯(lián)網(wǎng)寬帶服務(wù)模式,相比地面網(wǎng)絡(luò)靠基站進(jìn)行通信,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是將基站搬到了外太空,每一顆衛(wèi)星就是一個(gè)移動(dòng)的基站。目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)多指利用地球低軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),相比中高軌衛(wèi)星,它具有全域無(wú)縫覆蓋、傳輸時(shí)延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活的特點(diǎn),具有廣闊的發(fā)展前景。

因運(yùn)營(yíng)商所有制差異,國(guó)內(nèi)對(duì)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的需求長(zhǎng)期弱于海外,但2022年俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)則使得其安全性及戰(zhàn)略作用更加凸顯??紤]到軌道及頻段資源具備稀缺性,且海外自2020年后衛(wèi)星發(fā)射頻率明顯提速,所以當(dāng)前時(shí)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有重要戰(zhàn)略意義。

01

行業(yè)概述


1、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng):基于通信衛(wèi)星組網(wǎng),有望成為主流通信方式之一


衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng),是對(duì)傳統(tǒng)地面通信的重要補(bǔ)充之一。根據(jù)《“新基建”之中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng),從而輻射全球,構(gòu)建具備實(shí)時(shí)信息處理能力的大衛(wèi)星系統(tǒng),是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的新興網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有覆蓋面積廣、低延時(shí)、低成本等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于無(wú)基站覆蓋的海洋、沙漠及山區(qū)等偏遠(yuǎn)地區(qū),可作為傳統(tǒng)地面通信的重要補(bǔ)充,未來(lái)有望成為主流的通信方式之一。

從構(gòu)成上來(lái)看,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)一般由空間段、地面段和用戶(hù)段構(gòu)成:
空間段:以通信衛(wèi)星為主體,接收和轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號(hào),提供用戶(hù)鏈路承載功能。本段提供信息中繼服務(wù)的衛(wèi)星星座,包含一或多顆衛(wèi)星,這些衛(wèi)星可以工作在GEO、MEO或LEO軌道,也可以同時(shí)包括2種或2種以上軌道類(lèi)型的衛(wèi)星,衛(wèi)星之間可以有或沒(méi)有星間鏈路;
地面段:一般包括衛(wèi)星測(cè)控中心及相應(yīng)的衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)控制中心及各類(lèi)信關(guān)站(Gateway)等,提供饋電鏈路,起到連接地面核心網(wǎng)的作用,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與公共通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)交互功能。其中衛(wèi)星測(cè)控中心及相應(yīng)的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)保持、監(jiān)視和管理衛(wèi)星的軌道位置和姿態(tài)、控制衛(wèi)星的星歷表等;系統(tǒng)控制中心負(fù)責(zé)處理用戶(hù)登記、身份確認(rèn)、計(jì)費(fèi)和其他的網(wǎng)絡(luò)管理功能等;信關(guān)站負(fù)責(zé)呼叫處理、交換及與地面通信網(wǎng)的接口等;
用戶(hù)段:包括各類(lèi)用戶(hù)終端設(shè)備及應(yīng)用場(chǎng)景的支持設(shè)施,如供用戶(hù)使用的手持機(jī)、便攜站、機(jī)(船、車(chē))載站等各種陸??仗焱ㄐ沤K端。

從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方式來(lái)看,在目前的非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)相關(guān)協(xié)議中,根據(jù)星上載荷的不同,可以分為“透明載荷”的透明轉(zhuǎn)發(fā)工作模式和“可再生載荷”的星上處理轉(zhuǎn)發(fā)工作模式:
透明載荷:也稱(chēng)作透明轉(zhuǎn)發(fā),實(shí)際上把衛(wèi)星僅當(dāng)作信號(hào)中繼的鏈路。用戶(hù)終端只能通過(guò)衛(wèi)星一跳與信關(guān)站建立連接,再經(jīng)信關(guān)站連接到地面互聯(lián)網(wǎng)。這種組網(wǎng)方式要求系統(tǒng)中設(shè)置非常多的信關(guān)站,各信關(guān)站可以獨(dú)立工作,沒(méi)有信關(guān)站覆蓋的地方,用戶(hù)終端無(wú)法接入互聯(lián)網(wǎng),因此透明載荷架構(gòu)可以利用已有衛(wèi)星,技術(shù)上實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為容易,成本也低,但衛(wèi)星和基站之間的路徑長(zhǎng),時(shí)延大,不支持星間協(xié)作,需部署大量信關(guān)站;
可再生載荷:又稱(chēng)作基站上星,衛(wèi)星具備星上處理和交換能力及星間通信能力。系統(tǒng)中不需要部署很多的信關(guān)站,用戶(hù)終端可通過(guò)多顆衛(wèi)星的中繼建立與信關(guān)站的連接,從而訪(fǎng)問(wèn)地面互聯(lián)網(wǎng),但可再生載荷這種架構(gòu)必須改造并新發(fā)射衛(wèi)星,技術(shù)復(fù)雜,成本高,優(yōu)點(diǎn)是終端和衛(wèi)星基站之間的時(shí)延短,且由于有星間鏈路的存在,可以減少一些信關(guān)站的部署。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的工作過(guò)程為:用戶(hù)終端開(kāi)機(jī)后首先進(jìn)行注冊(cè)申請(qǐng),注冊(cè)成功后,如果用戶(hù)有通信要求,就通過(guò)控制信道申請(qǐng)建立連接;如果連接申請(qǐng)被接受,系統(tǒng)就通過(guò)控制信道向用戶(hù)終端分配資源,包括使用的衛(wèi)星和信關(guān)站標(biāo)識(shí)碼、上下行點(diǎn)波束號(hào)、時(shí)隙、頻率或碼字信息等;收到資源分配命令后用戶(hù)終端即可建立連接;由于用戶(hù)和衛(wèi)星都可能是移動(dòng)的,通信過(guò)程中還需要進(jìn)行星間或波束間切換;連接結(jié)束后,用戶(hù)終端釋放信道,系統(tǒng)收回分配的網(wǎng)絡(luò)資源。

2、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是空天地大互聯(lián)的基石
空天地一體網(wǎng)絡(luò)是面向未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是打通空天地大互聯(lián)不可缺少的一環(huán)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求持續(xù)提高,移動(dòng)通信從2G發(fā)展到5G,網(wǎng)絡(luò)速度從約100kbps提升到5G時(shí)代的1Gbps,25年間提升了1萬(wàn)倍。隨著人類(lèi)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)的不斷擴(kuò)大,我們進(jìn)入了萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代,對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的需求也從速度提升,逐步向通信互聯(lián)時(shí)間、互聯(lián)空間等領(lǐng)域全面拓展,現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)山區(qū)、沙漠、海洋、天空等人際活動(dòng)稀少的地方覆蓋嚴(yán)重不足,而虛擬現(xiàn)實(shí)、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新產(chǎn)業(yè)也對(duì)通信容量、通信延遲提出了全新的要求??仗斓匾惑w化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在新時(shí)代的需求下應(yīng)運(yùn)而生。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具備廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等特點(diǎn),是空天一體網(wǎng)絡(luò)的必要組成部分,其在國(guó)防軍事和民用領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用和巨大的潛在價(jià)值。
軍用:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)防領(lǐng)域具有巨大潛力。其在戰(zhàn)爭(zhēng)中的運(yùn)用包括:支持網(wǎng)絡(luò)輿論、保障地面任務(wù)、串聯(lián)情報(bào)信息、支撐精確打擊、支援無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)、反網(wǎng)絡(luò)電子干擾。具備的潛在戰(zhàn)斗能力包括:目標(biāo)偵察能力、電子對(duì)抗能力、反導(dǎo)攔截能力、通信保障能力。2020年美國(guó)陸軍與SpaceX簽署合作研發(fā)協(xié)議,將Starlink寬帶衛(wèi)星連接到軍事通信網(wǎng)絡(luò)。從當(dāng)前的趨勢(shì)看,Starlink的技術(shù)將從民用為主轉(zhuǎn)為軍民共舉的方向,成為美軍未來(lái)作戰(zhàn)理念新載體。

民用:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是解決地球“無(wú)互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝的有效手段之一。目前,地球上超過(guò)70%的地理空間,涉及30億人口未能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具備廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等特點(diǎn),是解決地球“無(wú)互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝的重要手段之一,也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息地域連續(xù)覆蓋的有效補(bǔ)充。

3、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面通信發(fā)展進(jìn)程高度互補(bǔ)(1)縱觀通信行業(yè)發(fā)展歷程,天地通信技術(shù)迭代此起彼伏通信行業(yè)早期的主要矛盾為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的信息交換和連通,早期的形式主要依托衛(wèi)星通信,衛(wèi)星通信于上世紀(jì)七十年代起步,由摩托羅拉的銥星計(jì)劃引領(lǐng)行業(yè)變革發(fā)展?;陔娨暫蛷V播信號(hào)轉(zhuǎn)播以及電話(huà)、電報(bào)和傳真需求,衛(wèi)星通信在上世紀(jì)七十年代得到了孵化和發(fā)展。此時(shí)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)尚未成型,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念仍局限于簡(jiǎn)易的模擬信號(hào)應(yīng)用?;谄h(yuǎn)地區(qū)的通信業(yè)務(wù)難題,1987年摩托羅拉公司發(fā)起了銥星計(jì)劃,標(biāo)志著衛(wèi)星通信商業(yè)化的開(kāi)始,也標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)端。銥星計(jì)劃于1990年對(duì)外公布,1996年開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn),1998年正式投入運(yùn)營(yíng)。同時(shí)期軌道通、天橋系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和泰利迪斯等也紛紛涌現(xiàn)。

21世紀(jì)初通信行業(yè)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的信息覆蓋和傳遞,伴隨地面通信技術(shù)的迭代和演進(jìn),衛(wèi)星通信發(fā)展趨緩。以銥星為代表的第一階段衛(wèi)星通信計(jì)劃的主要應(yīng)用場(chǎng)景在于衛(wèi)星電話(huà),但第一代銥星計(jì)劃的速率僅為2.4Kbps,只能勉強(qiáng)維持最基本的通話(huà)需求,而彼時(shí)在廣泛的通信需求推動(dòng)下,地面通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展到第二代GSM技術(shù),隨后GSM的改進(jìn)技術(shù)EDGE發(fā)展進(jìn)程提速,最大傳輸速率已可達(dá)115.2Kbps。在性能和成本都不占優(yōu)勢(shì)的情況下,銥星、全球星以及泰利迪斯紛紛宣布計(jì)劃破產(chǎn)或重組,僅部分業(yè)務(wù)和功能由于軍方需求得以保留。2009年中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商獲得了3G商用牌照,首年建設(shè)3G基站數(shù)量達(dá)到26萬(wàn)站,直接與3G相關(guān)的資本開(kāi)支約1700億,地面基站進(jìn)入了3G大規(guī)模覆蓋和應(yīng)用時(shí)代,基站進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域真正迎來(lái)了移動(dòng)端的發(fā)展。3G較2G采用了CDMA技術(shù),擴(kuò)展了頻譜,增加了頻譜利用率,提升了速率,更加利于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開(kāi)展,其頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)有力提升了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的巨大潛力。隨后的4G有了進(jìn)一步的飛躍,拋棄了2G、3G一直沿用的基站-基站控制器(2G)/無(wú)線(xiàn)資源管理器(3G)-核心網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而改成基站直連核心網(wǎng),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)更加扁平化,降低時(shí)延,提升用戶(hù)感受,其具有靜止?fàn)顟B(tài)下1Gb/s下行和500Mb/s上行速率,相比于同時(shí)期的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的12-15Mbps的下行速率具有壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)。隨后衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商開(kāi)始轉(zhuǎn)變發(fā)展思路,逐步成為地面通信方式的補(bǔ)充。隨著大量第一階段衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司或計(jì)劃的破產(chǎn),面對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的飛速進(jìn)步的和廣泛應(yīng)用,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)變思路,以2007年格雷格·懷勒創(chuàng)立的O3b Networks衛(wèi)星公司為代表的第二階段衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛定位于地面網(wǎng)絡(luò)通信無(wú)法覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上通信的補(bǔ)充領(lǐng)域,通過(guò)與電信運(yùn)營(yíng)商合作,為島嶼或船舶等提供寬帶衛(wèi)星通信服務(wù)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的新時(shí)代下,傳統(tǒng)衛(wèi)星公司煥發(fā)新生機(jī)。2010年銥星通訊公司開(kāi)發(fā)了第二代銥星系統(tǒng),由66顆衛(wèi)星組成,此外還有9顆在軌備用衛(wèi)星和6顆地面?zhèn)溆眯l(wèi)星,共81顆(75顆在軌)。第二代銥星系統(tǒng)保持了與第一代同樣的星座構(gòu)型,但衛(wèi)星通信帶寬得到大幅升級(jí)(將提供L頻段1.5Mbit/s和Ka頻段8Mbit/s的高速服務(wù))。第二代銥星系統(tǒng)采用48個(gè)L頻段相控陣天線(xiàn),單顆星的地球表面覆蓋半徑達(dá)2300km,可提供蜂窩模式衛(wèi)星通信。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)、微機(jī)電、先進(jìn)制造等行業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)了通信技術(shù)和微小衛(wèi)星技術(shù)升級(jí)換代,使得衛(wèi)星通信成本顯著下降,低軌衛(wèi)星通信星座凸顯出廣泛的應(yīng)用前景,同時(shí)第一代的全球星、軌道通也紛紛在該領(lǐng)域繼續(xù)作為地面通信網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充部分。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面互聯(lián)網(wǎng)走向更廣泛融合,行業(yè)邁入高速發(fā)展黃金階段。2014年SPACEX創(chuàng)始人馬斯克和OneWeb創(chuàng)始人格雷格懷勒曾經(jīng)共同規(guī)劃了WorldVu的星座計(jì)劃,該計(jì)劃提出耗資30億美金打造648顆星座計(jì)劃——新一代寬帶低軌道小衛(wèi)星星座通信系統(tǒng),為偏遠(yuǎn)地區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后地區(qū)提供價(jià)格適宜的網(wǎng)絡(luò)連接,并從瀕臨破產(chǎn)的SkyBridge公司中獲得了有關(guān)衛(wèi)星頻譜,該計(jì)劃也是OneWeb星座的雛形,同時(shí)也標(biāo)志著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始走向新的階段。進(jìn)入新階段以來(lái)隨著運(yùn)載火箭、材料工藝、毫米波通訊等技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步,以O(shè)neWeb、SpaceX等為代表的企業(yè)開(kāi)始主導(dǎo)新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面通信系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行更多的互補(bǔ)合作、融合發(fā)展,向著高通量方向持續(xù)升級(jí),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)逐漸步入寬帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。(2)現(xiàn)階段天地互補(bǔ)大勢(shì)所趨,多主要經(jīng)濟(jì)體緊鑼密鼓籌備5G的發(fā)展成本和區(qū)域的局限性加快了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面基站的天地互補(bǔ)的趨勢(shì)。地面5G移動(dòng)通信技術(shù)是面向陸地的公眾移動(dòng)通信系統(tǒng),通過(guò)大量的地面基站來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋和傳輸,但受制于地理?xiàng)l件和建設(shè)成本,基站無(wú)法在海域、沙漠、無(wú)人區(qū)等地理?xiàng)l件中形成有效覆蓋。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信因?yàn)槠涮旎W(wǎng)絡(luò)便于實(shí)現(xiàn)全球覆蓋的優(yōu)點(diǎn),將通信與計(jì)算、導(dǎo)航、感知、智能相融合,通過(guò)空、天、地、海泛在覆蓋的網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)全息泛在的智能高速寬帶通信。在天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合發(fā)展中,地面5G網(wǎng)絡(luò)需要依托衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的廣域覆蓋和全球覆蓋優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的局限,通過(guò)天地網(wǎng)絡(luò)融合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接與通信空間延伸。同時(shí),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也需要依托5G網(wǎng)絡(luò)的高性能傳輸優(yōu)勢(shì),以提升高軌寬帶衛(wèi)星和低軌星座互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的用戶(hù)體驗(yàn)度。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)引起的互聯(lián)網(wǎng)終端變革,推動(dòng)各企業(yè)紛紛入局,為低軌高通量的衛(wèi)星帶來(lái)發(fā)展熱潮。2013年4G商用以來(lái),掀起了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的巨浪,互聯(lián)網(wǎng)的終端由過(guò)去固定設(shè)備轉(zhuǎn)向現(xiàn)在以智能手機(jī)、手表、汽車(chē)等為代表的新型互聯(lián)網(wǎng)終端,進(jìn)一步對(duì)互聯(lián)網(wǎng)在空間上的覆蓋率提出了更高的要求。隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在第二階段的蟄伏以及新一代衛(wèi)星技術(shù)、通訊技術(shù)的變革和發(fā)展,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)突破了傳輸速率的瓶頸,因此各大公司紛紛入局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,2015年太空探索公司SpaceX成立,并宣布了星鏈計(jì)劃,于2019年首次以一箭24星的方式發(fā)射了星鏈計(jì)劃的通信衛(wèi)星。OneWeb2019也于2019年發(fā)射了其OneWeb星座計(jì)劃的首批衛(wèi)星,同時(shí)加拿大衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商Telesat也在籌備發(fā)射一個(gè)低地球軌道衛(wèi)星星座計(jì)劃,傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)巨頭亞馬遜公司也在計(jì)劃“柯伊伯計(jì)劃”的LEO衛(wèi)星,通過(guò)部署數(shù)千顆LEO衛(wèi)星,在全球范圍內(nèi)提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

02

國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀


1、發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具備迫切性,我國(guó)積極推進(jìn)中


衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展具有緊迫性。我國(guó)一直十分重視空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),已成為第五個(gè)獨(dú)立把衛(wèi)星送入空間的國(guó)家、第三個(gè)掌握衛(wèi)星回收技術(shù)的國(guó)家、第五個(gè)獨(dú)立研制和發(fā)射地球靜止軌道通信衛(wèi)星的國(guó)家,但在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面與歐美尚有差距。
尚未形成全球覆蓋的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),高軌窄帶、高軌寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要覆蓋亞太部分區(qū)域,低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)處于規(guī)劃、研發(fā)和驗(yàn)證階段;
技術(shù)差距導(dǎo)致當(dāng)前成本偏高,成本主要集中于衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié),對(duì)比SpaceX規(guī)?;l(wèi)星制造、一箭多星和火箭回收技術(shù),我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)總成本偏高,影響整體低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化進(jìn)程的落地或推廣;
產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化程度不高。衛(wèi)星系統(tǒng)作為航天產(chǎn)業(yè)重要的組成部分,傳統(tǒng)上主要服務(wù)支撐特定需求、專(zhuān)屬客戶(hù),關(guān)鍵資源、核心技術(shù)相對(duì)封閉運(yùn)作,市場(chǎng)化程度不夠,客戶(hù)導(dǎo)向、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、迭代創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)暫不夠健全,同時(shí)我國(guó)地面光纖互聯(lián)網(wǎng)的工作推進(jìn)非常迅速,低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為地面補(bǔ)充,商業(yè)化需求較低。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建,我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)有望迎來(lái)重要?dú)v史發(fā)展機(jī)遇期。2020年,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首次納入新基建范疇,已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略性工程。我國(guó)將從整體戰(zhàn)略統(tǒng)籌部署,打造完善的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)迎來(lái)了市場(chǎng)“破繭”和產(chǎn)業(yè)鏈“成蝶”的重要?dú)v史發(fā)展機(jī)遇期,自身優(yōu)勢(shì)與政策紅利將逐漸呈現(xiàn)疊加效應(yīng),有望加速我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展。
政策端:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”,政策持續(xù)大力支持。2020年4月20日,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首次被納入“新基建”范疇。2021年1月4日,上海發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意見(jiàn)》,提出加快建設(shè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,推動(dòng)千兆寬帶、5G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等高速網(wǎng)絡(luò)覆蓋。2021年3月13日發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出要建設(shè)天地一體、集成互聯(lián)、安全高效的信息基礎(chǔ)設(shè)施。2023年2月6日,工信部發(fā)布《關(guān)于電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可制度若干改革舉措的公告》,將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、功能虛擬化設(shè)備正式納入進(jìn)網(wǎng)許可管理。

技術(shù)端:我國(guó)技術(shù)儲(chǔ)備基本完備,積極布局低軌衛(wèi)星星座。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)包括產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節(jié),如衛(wèi)星制造方面的高通量衛(wèi)星、星上轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)、星間鏈路技術(shù)等,發(fā)射環(huán)節(jié)的一箭多星和火箭回收等。我國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)方面均有所布局。

資本端:民間資本助力衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,市場(chǎng)融資集中衛(wèi)星制造領(lǐng)域。2014年國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)資本的指導(dǎo)意見(jiàn)》,首次鼓勵(lì)民間資本進(jìn)入衛(wèi)星研制、發(fā)射和運(yùn)營(yíng)商業(yè)遙感衛(wèi)星,提供市場(chǎng)化、專(zhuān)業(yè)化服務(wù),引導(dǎo)民間資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。近幾年來(lái),Starlink星座建設(shè)突飛猛進(jìn),進(jìn)一步驗(yàn)證了大規(guī)模低軌通信衛(wèi)星星座組網(wǎng)建設(shè)的可操作性,為國(guó)內(nèi)資本市場(chǎng)對(duì)包括衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的商業(yè)航天領(lǐng)域的投資布局形成了良好的示范效應(yīng)和帶動(dòng)作用。根據(jù)IT桔子數(shù)據(jù)庫(kù),2016年以前我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)融資金額和事件數(shù)量規(guī)模均較小,2017年開(kāi)始衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)資本市場(chǎng)逐漸活躍,2021年我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)生融資事件共13起,融資金額共10.92億元。截至2022年11月8日,我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)生融資事件9起,融資金額為7.53億元。從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的投資輪次來(lái)看,目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的融資輪次仍然處于早期階段。

目前,國(guó)內(nèi)的民間資本和社會(huì)力量正在有序參與商業(yè)航天領(lǐng)域,從2019-2022年融資企業(yè)的主營(yíng)產(chǎn)品分析,衛(wèi)星制造領(lǐng)域一直是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的投資熱點(diǎn)。2021年衛(wèi)星制造領(lǐng)域投資事件占總投資事件的比重超過(guò)50%。2、我國(guó)已形成較完整的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)穩(wěn)步發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值集中于衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,在國(guó)家政策法規(guī)、技術(shù)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)資本的多重驅(qū)動(dòng)下,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。根據(jù)SIA數(shù)據(jù),2021年中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到292.48億元,預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)446.92億元,2021-2025年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到11%。根據(jù)《“新基建”之中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)》,2019年衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈中衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)占總市場(chǎng)規(guī)模的比例分別為7.10%、2.20%、45.10%和45.60%。

我國(guó)已經(jīng)形成了較為完整的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,在衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備制造和運(yùn)營(yíng)服務(wù)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)形成了有效的布局。

衛(wèi)星制造環(huán)節(jié):國(guó)家隊(duì)領(lǐng)航,民營(yíng)企業(yè)聚焦零部件制造。衛(wèi)星整機(jī)制造門(mén)檻較高,投資大,整機(jī)制造未來(lái)仍將以國(guó)家隊(duì)如中國(guó)航天科技集團(tuán)中國(guó)航天科工集團(tuán)領(lǐng)航。其中在衛(wèi)星各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)上,一些民營(yíng)企業(yè)儲(chǔ)備了較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力,隨著低軌衛(wèi)星星座建設(shè)發(fā)展,星載核心硬件有望直接受益,如通信衛(wèi)星中有效載荷的轉(zhuǎn)發(fā)器和相控陣天線(xiàn),用于激光通信的激光器件、電推系統(tǒng)、太陽(yáng)能帆板加蓄電池組的組合構(gòu)成的能源系統(tǒng)及管理系統(tǒng)等。衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié):國(guó)有企業(yè)為主,發(fā)射降本成發(fā)展重點(diǎn)。我國(guó)作為航天大國(guó),擁有西昌、酒泉、文昌、太原四大發(fā)射基地,2022年,中國(guó)航天全年實(shí)施發(fā)射任務(wù)超過(guò)60次,長(zhǎng)征系列火箭年發(fā)射次數(shù)再創(chuàng)新高。其中,火箭研制和發(fā)射服務(wù)行業(yè)壁壘高,研發(fā)周期長(zhǎng),投資大,主要負(fù)責(zé)單位為航天科技集團(tuán)和航天科工集團(tuán)。從商業(yè)模式來(lái)看,商業(yè)火箭本質(zhì)上就是運(yùn)載工具,未來(lái)的主要盈利模式是按公斤收費(fèi),并發(fā)展廣告命名、文旅等延伸服務(wù),因此降低發(fā)射成本為未來(lái)發(fā)展重點(diǎn),如液體、大推力、可回收火箭制造。地面設(shè)備環(huán)節(jié):C端市場(chǎng)廣闊,民營(yíng)企業(yè)參與眾多。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)地面設(shè)備包括信關(guān)站在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和各類(lèi)用戶(hù)終端,隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景下客戶(hù)接入,相關(guān)地面設(shè)備有望進(jìn)入規(guī)模放量環(huán)節(jié),市場(chǎng)廣闊,其中各類(lèi)零部件及系統(tǒng)軟件等涉及廠(chǎng)商眾多。衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié):中國(guó)星網(wǎng)成立,牽頭統(tǒng)籌我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。2021年4月28日,國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)發(fā)布《國(guó)資委關(guān)于組建中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng):中國(guó)星網(wǎng))的公告》,經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),中國(guó)星網(wǎng)由國(guó)資委代表國(guó)務(wù)院履行出資人職責(zé),列入其職責(zé)企業(yè)名單,中國(guó)星網(wǎng)正式成立。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)作為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,面臨著衛(wèi)星的規(guī)?;a(chǎn)、快速批量發(fā)射部署、巨型星座的運(yùn)行管理等問(wèn)題,都亟需改變當(dāng)前航天工程任務(wù)的生產(chǎn)、運(yùn)作模式。中國(guó)星網(wǎng)的組建,作為國(guó)家戰(zhàn)略,有望對(duì)我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整體統(tǒng)籌規(guī)劃,通過(guò)集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì),快速構(gòu)建衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

03

中外建設(shè)進(jìn)度對(duì)比


回顧我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程,早有相關(guān)規(guī)劃儲(chǔ)備,但進(jìn)程較海外仍有較大差距。以下我們比較海外龍頭SpaceX和國(guó)內(nèi)建設(shè)的進(jìn)度。


1、全球領(lǐng)先的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商SpaceX近期進(jìn)展
2022年12月初,SpaceX向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)提交了一項(xiàng)申請(qǐng),請(qǐng)求在最近獲得授權(quán)的“星鏈”(Starlink)第二代星座中的2016顆衛(wèi)星上,增設(shè)手機(jī)直連衛(wèi)星的有效載荷,用于通過(guò)“星鏈”衛(wèi)星提供真正的全球手機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接,與T-Mobile合作打造全球無(wú)死角的通信互聯(lián)服務(wù)。SpaceX計(jì)劃于2024年中完成全面部署,在南北緯58度范圍內(nèi)提供對(duì)地球的全面和連續(xù)覆蓋,其中服務(wù)于美國(guó)及其領(lǐng)土的衛(wèi)星總數(shù)在80到100顆之間。
2022年末,SpaceX推出面向軍事的“星盾”服務(wù)。去年年末,SpaceX官網(wǎng)已經(jīng)推出一項(xiàng)名為“Starshield(星盾)”的服務(wù),正式將在民用領(lǐng)域展露頭角的星鏈服務(wù)拓展到軍事領(lǐng)域,專(zhuān)門(mén)為政府與軍事應(yīng)用設(shè)計(jì)。
2023年1月,SpaceX為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手OneWeb發(fā)射了40顆衛(wèi)星。根據(jù)C114通信網(wǎng),自從俄羅斯被制裁后,英國(guó)OneWeb便不再使用俄聯(lián)盟2.1b火箭發(fā)射其衛(wèi)星。2023年1月9日,獵鷹九號(hào)搭載40顆OneWeb衛(wèi)星在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心卡納維拉爾角39A緩緩升空,幾分鐘后將其送入近地軌道,隨后火箭一級(jí)在發(fā)射臺(tái)完成原地降落以及回收,任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。
Starlink再次調(diào)整衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)SpaceX對(duì)現(xiàn)金流的要求提高。使用Starlink衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的居民用戶(hù)分為“容量有限”和“容量過(guò)?!眱煞N類(lèi)型,容量有限地區(qū)的用戶(hù)價(jià)格每月上漲10美元,至120美元;容量過(guò)剩地區(qū)的用戶(hù)價(jià)格每月下跌20美元,至90美元,新定價(jià)于4月24日生效。此前在2022年,Starlink還將前端硬件成本從499美元提高到599美元。
2、我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程
2020年4月,發(fā)改委明確“新基建”范圍,包括以衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,作為“新基建”方向之一,國(guó)內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展機(jī)遇。
據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道,隨著國(guó)家商業(yè)航天政策的密集出臺(tái)和立法的加快,近年來(lái)國(guó)內(nèi)商業(yè)航天活動(dòng)持續(xù)快速有序推進(jìn),中國(guó)航天科技集團(tuán)八院科技委秘書(shū)長(zhǎng)潘軍表示,保守估計(jì),未來(lái)5-10年,我國(guó)商業(yè)小衛(wèi)星的發(fā)射需求量將超4000顆,商業(yè)衛(wèi)星制造的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
2021年4月,中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)星網(wǎng))正式成立,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家重要戰(zhàn)略出現(xiàn)在公眾視野,標(biāo)志著中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)踏上了新的征程,也激勵(lì)著民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)砥礪前行。
2022年初,由我國(guó)自主研制的6顆低軌寬帶通信衛(wèi)星正式出廠(chǎng),這是我國(guó)首次批量研制低軌寬帶通信衛(wèi)星,其單星研制成本對(duì)比銀河航天首發(fā)星已下降一半以上。
2022年3月5日14時(shí)01分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功將我國(guó)首次批量研制的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星——銀河航天02批批產(chǎn)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,任務(wù)獲得圓滿(mǎn)成功,此次任務(wù)還搭載發(fā)射了一顆遙感衛(wèi)星。銀河航天02批批產(chǎn)衛(wèi)星是銀河航天公司自主研發(fā)、批量制造的具有國(guó)際先進(jìn)水平的低軌寬帶通信衛(wèi)星,單星設(shè)計(jì)通信容量超過(guò)40Gbps,衛(wèi)星平均重量約為190Kg。這六顆衛(wèi)星將在軌與銀河航天首發(fā)星共同組成我國(guó)首個(gè)低軌寬帶通信試驗(yàn)星座,并構(gòu)建星地融合5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)“小蜘蛛網(wǎng)”,具備單次30分鐘左右的不間斷、低時(shí)延寬帶通信服務(wù)能力,可用于我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、天地一體網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)驗(yàn)證。

04

降本思路


衛(wèi)星和火箭生產(chǎn)+發(fā)射成本較高,降本思路多樣。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體處于星座建設(shè)組網(wǎng)階段,主要涉及兩大產(chǎn)業(yè)鏈:衛(wèi)星生產(chǎn)制造和火箭生產(chǎn)制造與發(fā)射。衛(wèi)星生產(chǎn)制造層面,主要涉及兩大板塊:衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷。


1、規(guī)?;?器件降級(jí)均可大幅降低衛(wèi)星制造成本
衛(wèi)星平臺(tái)成本存在較大下降空間,載荷成本與衛(wèi)星功能和性能關(guān)聯(lián)度較高。衛(wèi)星成本主要可分為兩大部分:平臺(tái)和載荷。其中,載荷是不同種類(lèi)衛(wèi)星發(fā)揮其核心功能的部件,不同廠(chǎng)商、不同批次、不同類(lèi)型的衛(wèi)星載荷各異,定制化屬性強(qiáng),難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng);平臺(tái)則主要為衛(wèi)星提供承載和運(yùn)行的基礎(chǔ)載體,標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較高,后續(xù)若實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),成本可明顯降低。根據(jù)艾瑞咨詢(xún)數(shù)據(jù)測(cè)算,未批量生產(chǎn)階段,平臺(tái)與載荷的成本占比基本相當(dāng);而在衛(wèi)星批量生產(chǎn)后的理想狀態(tài)下,衛(wèi)星平臺(tái)成本占比約在20-30%,載荷成本約為70%-80%。在衛(wèi)星平臺(tái)成本中,為衛(wèi)星提供機(jī)動(dòng)能力的姿控系統(tǒng)和提供電力的電源系統(tǒng)成本占比較高,占衛(wèi)星平臺(tái)成本的比例約為40%和22%。

T/R芯片是影響通信衛(wèi)星性能的核心部件,在通信衛(wèi)星制造成本中占比較高。通信衛(wèi)星的主要功能為數(shù)據(jù)傳輸,因此其帶寬、時(shí)延等性能尤為重要,而上述性能主要取決于有源相控陣天線(xiàn),成本占載荷部分的比重約70-80%。值得說(shuō)明的是,衛(wèi)星載荷的成本與其功能種類(lèi)、性能強(qiáng)弱高度相關(guān),在未定型之前,不同方案的低軌通信衛(wèi)星相同部件的價(jià)值量差異可能較大。

衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈降本主要有兩大方向:規(guī)?;a(chǎn),降低器件等級(jí)。相較于載荷,平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化程度更強(qiáng),后續(xù)若低軌通信衛(wèi)星統(tǒng)型+大規(guī)模生產(chǎn)后可顯著降低成本,預(yù)計(jì)其占衛(wèi)星成本的比重將從50%下降至20%-30%,平臺(tái)規(guī)模效應(yīng)強(qiáng)于載荷。此外,當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈大多采用宇航級(jí)器件,成本遠(yuǎn)高于同類(lèi)型其他等級(jí)器件。參考StarLink,其在商業(yè)衛(wèi)星上大量采用低成本的工業(yè)級(jí)器件,雖然導(dǎo)致其衛(wèi)星可靠性和壽命受到影響,但短期維度更容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),較低的發(fā)射成本也使得其從商業(yè)角度更容易實(shí)現(xiàn)盈利。
2、火箭可回收技術(shù)是降低發(fā)射成本的關(guān)鍵
可回收火箭是降低火箭成本的重要途徑之一?;鸺杀緲?gòu)成主要分為四大塊:動(dòng)力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)部分、地面系統(tǒng)。其中,動(dòng)力系統(tǒng)成本占比約70%,電氣系統(tǒng)約15%,結(jié)構(gòu)部分約8%,地面系統(tǒng)約7%。在衛(wèi)星發(fā)射時(shí),通常采用一箭多星的模式,因此火箭的用量遠(yuǎn)小于低軌通信衛(wèi)星,通過(guò)規(guī)?;a(chǎn)以降低成本的效果或小于低軌通信衛(wèi)星。考慮到動(dòng)力系統(tǒng)占全箭成本的比重較高,因此對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行回收利用,就成為降低火箭生產(chǎn)成本重要的方向之一。以SpaceX公司獵鷹九號(hào)為例,其二次發(fā)射成本約為第一次的70%,第三第四次發(fā)射成本約為第一次的50%,在發(fā)射10次以上后,其單次發(fā)射成本約為首次發(fā)射的1/3。

05

商業(yè)模式


應(yīng)用市場(chǎng)逐漸清晰,軍用、商用、民用收費(fèi)模式穩(wěn)步探索。低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)尚處產(chǎn)業(yè)初期,商業(yè)模式未明,但我們可初步將其應(yīng)用市場(chǎng)分為三大類(lèi),即軍用、商用、民用,我國(guó)應(yīng)用速度上預(yù)計(jì)軍用>商用>民用。隨著Starlink、OneWeb等海外項(xiàng)目發(fā)射計(jì)劃的逐步推進(jìn),需求端的應(yīng)用領(lǐng)域與低軌衛(wèi)星提供的服務(wù)已實(shí)現(xiàn)初步匹配。



1、商用:以海事為代表的場(chǎng)景具備衛(wèi)星通信剛需
衛(wèi)星通信商用市場(chǎng)廣闊,海事、民航、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、鐵路、能源等具備顯著衛(wèi)星通信需求。商用方面,海事服務(wù)、機(jī)載服務(wù)、特殊企業(yè)等市場(chǎng)存在通信剛需場(chǎng)景。商業(yè)模式上,以海事通信為例,目前國(guó)內(nèi)探索提供兩種收費(fèi)模式:自有設(shè)備租給漁民,以套餐形式定期交租借及通信費(fèi)用,近海漁民采用此方案較多。漁船直接購(gòu)買(mǎi)設(shè)備,再購(gòu)買(mǎi)流量,遠(yuǎn)洋漁民采用此方案較多。同時(shí)海事通信需要軟件技術(shù)服務(wù)等增值服務(wù)。

2、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng):有效解決物聯(lián)網(wǎng)覆蓋瓶頸
低軌衛(wèi)星是適配物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的上佳方案。對(duì)于地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋的區(qū)域,相比對(duì)地靜止軌道(GEO)衛(wèi)星,低軌衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)具有低延時(shí)、低功耗、小型化、覆蓋面廣等優(yōu)勢(shì),更好地解決物聯(lián)網(wǎng)覆蓋瓶頸問(wèn)題。目前Iridium、Globalstar、Orbcomm等低軌衛(wèi)星系統(tǒng)均可提供物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),商業(yè)應(yīng)用范圍包括交通運(yùn)輸、油氣田、水利、海運(yùn)、資源勘探等多個(gè)領(lǐng)域。SpaceX積極布局物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),21年收購(gòu)物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司“蜂群技術(shù)”并納入Starlink板塊,目前提供調(diào)制解調(diào)器、評(píng)估工具包、資產(chǎn)追蹤器等一系列硬件產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
3、民用:遠(yuǎn)期千億市場(chǎng)空間
民用市場(chǎng)星辰大海,Starlink率先進(jìn)行探索。民用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)預(yù)計(jì)將成低軌衛(wèi)星最大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。存在未接入互聯(lián)網(wǎng)人口和鄉(xiāng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)信號(hào)較差人口這兩大目標(biāo)客戶(hù),地面通信人口覆蓋率約為70%,覆蓋了約20%的陸地面積。
Starlink率先推出硬件費(fèi)用+訂閱費(fèi)用的收費(fèi)模式。2020年10月,Starlink推出普通住宅用戶(hù)上網(wǎng)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn):硬件費(fèi)用499美元,訂閱費(fèi)用每月99美元。目前這一價(jià)格已漲至硬件費(fèi)用599美元,訂閱費(fèi)用每月120美元。同時(shí),針對(duì)移動(dòng)露營(yíng)、個(gè)體出海等特殊場(chǎng)景,Starlink也提供不同的硬件設(shè)備和訂閱費(fèi)用。使用人數(shù)近年呈指數(shù)型增長(zhǎng),截至2023年5月,Starlink總訂閱用戶(hù)已達(dá)到150萬(wàn)人。

06

投資邏輯


1、長(zhǎng)邏輯:大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)“高地”+地面通信“填補(bǔ)”+6G網(wǎng)絡(luò)“組成”


(1)長(zhǎng)邏輯之大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)“高地”
1)低軌衛(wèi)星呈美國(guó)領(lǐng)先、大國(guó)追趕的“一超多強(qiáng)”競(jìng)爭(zhēng)格局
以美國(guó)SpaceX為代表的頭部企業(yè)加速布局低軌衛(wèi)星,軌道資源競(jìng)爭(zhēng)白熱化。中國(guó)于2020年11月9日提交基于12992顆低軌衛(wèi)星的“GW星座”計(jì)劃,與美國(guó)星鏈計(jì)劃相抗衡。2021年4月28日,中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)正式成立,專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃與運(yùn)營(yíng),加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用化進(jìn)程,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)已趨于白熱化。
低軌衛(wèi)星競(jìng)爭(zhēng)呈美國(guó)領(lǐng)先、大國(guó)追趕的“一超多強(qiáng)”格局。由于衛(wèi)星制造及火箭發(fā)射技術(shù)壁壘凸出,全球競(jìng)爭(zhēng)主要在大國(guó)間進(jìn)行,美國(guó)依靠強(qiáng)大的技術(shù)積累及資金優(yōu)勢(shì)占據(jù)著先發(fā)優(yōu)勢(shì)和主要市場(chǎng)地位。從軌道衛(wèi)星布局來(lái)看,截止2022年5月,美國(guó)制造及擁有的近地軌道衛(wèi)星超3000顆,占比超60%,處于絕對(duì)主導(dǎo)地位;從衛(wèi)星參數(shù)來(lái)看,美國(guó)Starlink計(jì)劃在衛(wèi)星數(shù)目、投資規(guī)模等參數(shù)上均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他國(guó)家的星座計(jì)劃。

2)軌道和頻段稀缺+國(guó)家安全戰(zhàn)略,引發(fā)近地軌道空間爭(zhēng)奪戰(zhàn)
軌道和頻段資源稀缺,中高軌衛(wèi)星數(shù)量與美國(guó)差距明顯。我國(guó)中高軌道衛(wèi)星數(shù)量較少,僅為美國(guó)一半,且以遙感衛(wèi)星為主,整體衛(wèi)星數(shù)量?jī)H為美國(guó)的13.01%,無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)家安全及民用通信的需要,因此,國(guó)家將目標(biāo)轉(zhuǎn)向更易部署的近地軌道,但近地軌道空間和頻道資源有限且不可再生,預(yù)計(jì)到2029年,地球近地軌道將部署約57000顆低軌衛(wèi)星,可用空間將所剩無(wú)幾。
俄烏沖突加速出于國(guó)家安全對(duì)近地軌道空間的爭(zhēng)奪。在俄烏沖突中,俄羅斯對(duì)烏克蘭地面網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)進(jìn)行了摧毀,但SpaceX公司很快為烏克蘭開(kāi)通了Starlink星鏈網(wǎng)絡(luò)服務(wù),幫助烏克蘭指揮戰(zhàn)場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)對(duì)俄軍坦克裝甲地面部隊(duì)實(shí)施偵察和打擊。因此,構(gòu)建基于國(guó)家安全的衛(wèi)星組網(wǎng)通信系統(tǒng)有重大戰(zhàn)略意義。
(2)長(zhǎng)邏輯之地面通信“填補(bǔ)”
1)地面通信的重要“填補(bǔ)”,空天地一體化中樞環(huán)節(jié)
低軌衛(wèi)星是地面通信候補(bǔ)鏈條,空天地一體化中樞環(huán)節(jié)。據(jù)世界銀行及IWS數(shù)據(jù)顯示,截止2022年全球仍有超三成人口不具備聯(lián)網(wǎng)能力,網(wǎng)絡(luò)增長(zhǎng)空間廣闊。然而傳統(tǒng)陸基通信一方面需要基站等基礎(chǔ)設(shè)施完成區(qū)域覆蓋,連續(xù)不間斷覆蓋需要大量投入基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);另一方面在遠(yuǎn)洋貨輪、森林、沙漠等場(chǎng)景不具備建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的物理環(huán)境,因此陸基解決方案存在極大的經(jīng)濟(jì)性與可行性限制。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)不受地形與環(huán)境限制,當(dāng)前在5G/6G層面與地面通信走向互補(bǔ)關(guān)系。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也是我國(guó)空天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的中樞節(jié)點(diǎn),在構(gòu)建覆蓋全球的星地融合通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

2)軍民一體的通信系統(tǒng),應(yīng)用潛力廣闊
低軌衛(wèi)星由于傳輸時(shí)延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應(yīng)用場(chǎng)景豐富、整體制造成本低,非常適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展。增強(qiáng)通信:低軌巨型星座可構(gòu)建覆蓋全球的天基網(wǎng)絡(luò),提供高速通信服務(wù),為眾多地面終端設(shè)備提供通信能力,提高指揮和操作能力。偵查監(jiān)視:衛(wèi)星數(shù)量多、重訪(fǎng)周期短,通過(guò)在衛(wèi)星上搭載相應(yīng)的傳感器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)全球的近平全天候不間斷的偵查和監(jiān)視。防御預(yù)警:可提供覆蓋全球的信號(hào)波束,進(jìn)行不明物的探測(cè)、跟蹤、預(yù)警、攔截。偏遠(yuǎn)通信:解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、運(yùn)行中的飛機(jī)、海洋、荒漠、山區(qū)等無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施位置的互聯(lián)網(wǎng)接入問(wèn)題。定位導(dǎo)航:可作為北斗衛(wèi)星信號(hào)導(dǎo)航中繼節(jié)點(diǎn),播發(fā)大功率導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào),可以提升導(dǎo)航定位系統(tǒng)精確度和抗干擾能力。應(yīng)急救援:衛(wèi)星通訊不受人為因素和極少受天災(zāi)影響,可在地震、海嘯等嚴(yán)重自然災(zāi)害使地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)受損中斷時(shí)提供應(yīng)急通信服務(wù)。
(3)長(zhǎng)邏輯之6G網(wǎng)絡(luò)“組成”
國(guó)際電聯(lián)發(fā)布《IMT面向2030及未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書(shū)》。建議書(shū)提出了6G的典型場(chǎng)景及能力指標(biāo)體系,提出面向2030及未來(lái)的6G系統(tǒng)將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)包容性、泛在連接、可持續(xù)性、創(chuàng)新性、安全性、隱私性和彈性、標(biāo)準(zhǔn)化和互操作、互通性等七大目標(biāo)。其中泛在連接旨在加強(qiáng)連接性,以縮小數(shù)字鴻溝。該使用場(chǎng)景的一個(gè)重點(diǎn)是解決目前沒(méi)有覆蓋或幾乎沒(méi)有覆蓋的地區(qū),特別是農(nóng)村、偏遠(yuǎn)和人口稀少的地區(qū),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。目前,人類(lèi)在先進(jìn)衛(wèi)星發(fā)射和制造技術(shù)方面取得了重大突破,超低軌(Very Low Earth Orbit,VLEO)巨型衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為學(xué)界和業(yè)界的研究熱點(diǎn)。非地面網(wǎng)絡(luò)(Non-Terrestrial Network,NTN)被廣泛認(rèn)為是6G網(wǎng)絡(luò)的組成部分。

2、短催化:場(chǎng)、箭物理?xiàng)l件成熟+軍轉(zhuǎn)民低成本發(fā)射具備
(1)最大固體火箭+專(zhuān)屬發(fā)射工位,高密度發(fā)射物理?xiàng)l件具備
“一箭多星”運(yùn)載能力:力箭一號(hào)是一型四級(jí)固體運(yùn)載火箭,長(zhǎng)30米,直徑2米65,起飛推力200噸,可將1.5噸重的航天器送入500公里的太陽(yáng)同步軌道,是迄今為止我國(guó)運(yùn)載能力最大,起飛推力最大、重量最大的固體火箭。
“專(zhuān)屬”發(fā)射工位:力箭一號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心具有專(zhuān)屬發(fā)射工位,由發(fā)射場(chǎng)坪、火箭運(yùn)輸車(chē)、移動(dòng)式環(huán)境保障裝置和火箭的起豎發(fā)射裝置四個(gè)部分組成,發(fā)射模式采用水平總裝、水平運(yùn)輸、水平測(cè)試、垂直發(fā)射的“三平一垂”模式,不需要復(fù)雜保障設(shè)施就可以實(shí)施發(fā)射,發(fā)射用時(shí)僅需4小時(shí)。
“脈動(dòng)式”生產(chǎn)能力:力箭一號(hào)在廣州南沙已經(jīng)建設(shè)脈動(dòng)式生產(chǎn)線(xiàn),工廠(chǎng)里設(shè)計(jì)了三個(gè)脈動(dòng)站,第一站艙段級(jí)總裝,第二站箭體級(jí)總裝,第三站全箭測(cè)試,目前工廠(chǎng)10天就能出1發(fā)火箭,再適當(dāng)提高效率,可以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)火箭30發(fā)的目標(biāo)。

(2)試驗(yàn)星正式發(fā)射,大規(guī)模規(guī)劃數(shù)量可期
發(fā)射時(shí)間緊迫,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)星正式啟動(dòng)。按照ITU要求,申請(qǐng)衛(wèi)星頻率和軌位資源的公司需要在獲得許可后2年內(nèi)完成星座中10%衛(wèi)星的部署,5年內(nèi)完成星座中50%衛(wèi)星的部署,7年內(nèi)完成星座中100%衛(wèi)星的部署,如果無(wú)法滿(mǎn)足上述要求,將對(duì)申報(bào)星座的頻譜權(quán)利按屆時(shí)實(shí)際發(fā)射數(shù)量按比例縮減。2023年下半年銀河航天新一代可堆疊平板衛(wèi)星將擇機(jī)發(fā)射,2023年7月9日,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空,國(guó)內(nèi)低軌互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃正式啟動(dòng)。
力箭一號(hào)點(diǎn)燃衛(wèi)星大規(guī)模商用可能,大規(guī)模規(guī)劃數(shù)量可期。2023年6月7日,力箭一號(hào)遙二運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,此次任務(wù)是力箭一號(hào)運(yùn)載火箭第2次飛行,采取“一箭26星”方式,刷新我國(guó)一箭多星最高記錄。力箭一號(hào)發(fā)射仍處于布局階段,2023年發(fā)射以試驗(yàn)為主,預(yù)計(jì)規(guī)模在十幾顆左右,未來(lái)力箭一號(hào)年產(chǎn)30發(fā),結(jié)合發(fā)射需求增多,預(yù)計(jì)到2025年國(guó)內(nèi)低軌衛(wèi)星發(fā)射規(guī)模將達(dá)幾百顆。
(3)由軍用走向民用,單星價(jià)格不斷下降
軍轉(zhuǎn)民趨勢(shì)明顯,單星成本下降。衛(wèi)星通信軍事應(yīng)用前景與市場(chǎng)廣闊,前期我國(guó)衛(wèi)星制造與發(fā)射主要由軍工國(guó)有企業(yè)承擔(dān),近年來(lái)隨著政策引導(dǎo)及民用需求增多,衛(wèi)星制造與發(fā)射也引入了更多民營(yíng)力量,衛(wèi)星市場(chǎng)從軍用主導(dǎo)向民用主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。星河動(dòng)力“谷神星一號(hào)”一箭5星刷新了中國(guó)民營(yíng)商業(yè)火箭發(fā)射交付紀(jì)錄,“力箭一號(hào)”的發(fā)射也標(biāo)志著衛(wèi)星民用邁入批量化生產(chǎn)、規(guī)?;\(yùn)營(yíng)、系列化發(fā)展的新階段。
未來(lái)民用衛(wèi)星單價(jià)有望降至百萬(wàn)級(jí)級(jí)別。目前,美國(guó)星鏈計(jì)劃單顆衛(wèi)星成本約為50萬(wàn)美元,我國(guó)銀河航天單顆衛(wèi)星研制成本已降至千萬(wàn)量級(jí),是傳統(tǒng)同類(lèi)產(chǎn)品的十分之一乃至幾十分之一,長(zhǎng)光衛(wèi)星研制中的第四代亞米級(jí)衛(wèi)星,重量在20kg級(jí),目標(biāo)批量化單顆制造成本不超過(guò)400萬(wàn)元。未來(lái)隨著民營(yíng)企業(yè)工藝提升和規(guī)模化效應(yīng),生產(chǎn)彈性進(jìn)一步釋放,衛(wèi)星單價(jià)有望降至百萬(wàn)級(jí)。

07

產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)企業(yè)


1、產(chǎn)業(yè)鏈概覽


衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備制造和運(yùn)營(yíng)服務(wù)和下游應(yīng)用。
衛(wèi)星制造:行業(yè)的最上游,具有衛(wèi)星物權(quán)的企業(yè)向衛(wèi)星整星的設(shè)計(jì)制造廠(chǎng)商提出要求,由其向衛(wèi)星零部件廠(chǎng)商采購(gòu),然后進(jìn)行生產(chǎn),最后交付完整的衛(wèi)星產(chǎn)品。完整的衛(wèi)星產(chǎn)品通過(guò)火箭搭載,由發(fā)射服務(wù)廠(chǎng)商將衛(wèi)星運(yùn)送至預(yù)定的軌道運(yùn)行。
衛(wèi)星由衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷構(gòu)成。其中,衛(wèi)星平臺(tái)包括結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、遙感測(cè)控系統(tǒng)、姿軌控制系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等;衛(wèi)星載荷環(huán)節(jié)包括天線(xiàn)分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)以及其它金屬/非金屬材料和電子元器件等。在元器件領(lǐng)域,相控陣T/R芯片主要由鋮昌科技、中電科13所及55所提供。
衛(wèi)星服務(wù)和地面設(shè)備制造環(huán)節(jié)是產(chǎn)業(yè)鏈的中游。地面設(shè)備包括對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤、遙測(cè)及指令的地面測(cè)控和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及用戶(hù)終端。衛(wèi)星服務(wù)企業(yè)需要對(duì)在軌衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并對(duì)地面空間段設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù),為下游行業(yè)客戶(hù)提供各類(lèi)型的衛(wèi)星服務(wù)。在產(chǎn)業(yè)鏈中的角色類(lèi)似于電信運(yùn)營(yíng)商。地面設(shè)備制造領(lǐng)域參與的民營(yíng)企業(yè)相對(duì)較多,包括華力創(chuàng)通、海格通信、北斗星通等。
商業(yè)航天的下游主要分為通信、導(dǎo)航和遙感三大類(lèi)別。其中衛(wèi)星導(dǎo)航主要企業(yè)包括華測(cè)導(dǎo)航、合眾思?jí)?/strong>等。

2、相關(guān)企業(yè)
(1)鋮昌科技
國(guó)內(nèi)少數(shù)能提供相控陣T/R芯片完整解決方案及宇航級(jí)芯片研發(fā)、測(cè)試及生產(chǎn)的企業(yè)。公司是和而泰子公司,于2022年6月上市,技術(shù)團(tuán)隊(duì)深耕相控陣T/R芯片領(lǐng)域多年,技術(shù)背景深厚。公司目前已系統(tǒng)性掌握相控陣T/R芯片的核心技術(shù),其產(chǎn)品作為國(guó)家裝備型號(hào)的核心芯片,具有較高的技術(shù)壁壘,已形成較強(qiáng)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)公司相繼承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)的研制任務(wù)、國(guó)家“核高基”重大專(zhuān)項(xiàng)任務(wù)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,先后參與多家科研院所及下屬單位的產(chǎn)品型號(hào)開(kāi)發(fā)工作。

公司產(chǎn)品主要包括功率放大器芯片、低噪聲放大器芯片、模擬波束賦形芯片及相控陣用無(wú)源器件等,頻率可覆蓋L波段至W波段,可應(yīng)用于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、5G毫米波通信、安防雷達(dá)等場(chǎng)景。

相控陣T/R芯片貢獻(xiàn)絕大部分收入。2022年,公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入2.78億元,同比增長(zhǎng)31.69%。相控陣T/R芯片貢獻(xiàn)絕大部分收入占比93.82%,同比增長(zhǎng)35.03%,且地面相控陣?yán)走_(dá)領(lǐng)域T/R芯片銷(xiāo)售額增加,占營(yíng)收比重提升。2022年,公司研發(fā)費(fèi)用為4,328.26萬(wàn)元,較去年同比增長(zhǎng)45.29%,研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入比例15.58%。軍工領(lǐng)域稀缺的民營(yíng)企業(yè)。從事軍品研發(fā)的企業(yè)需獲得相關(guān)資質(zhì)且認(rèn)證周期長(zhǎng),公司已獲得研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所需的完整軍工資質(zhì)。相控陣天線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)波束賦形,利于低軌衛(wèi)星通信。由于低軌衛(wèi)星相對(duì)地面并非是靜止?fàn)顟B(tài),因此過(guò)去的機(jī)械天線(xiàn)要跟蹤快速運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,與其進(jìn)行持續(xù)連接非常困難,信號(hào)十分容易中斷,而相控陣天線(xiàn)則無(wú)需機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。相控陣天線(xiàn)由天線(xiàn)陣、饋電網(wǎng)絡(luò)和波束控制器三部分組成,其原理是通過(guò)控制反饋給陣列天線(xiàn)中各個(gè)天線(xiàn)元信號(hào)的幅度和相位,控制輻射主波束的指向,從而實(shí)現(xiàn)波束的快速掃描和跟蹤,相位變化速度可達(dá)毫秒量級(jí)。此外,通過(guò)波束賦形,相控陣天線(xiàn)可將發(fā)射能量集中,提高接收功率和能量使用效率。普通系統(tǒng)在所有方向輻射近似相等的能量,天線(xiàn)周?chē)?個(gè)UE設(shè)備均能接收到一定能量,但其他方向上的能量則會(huì)被浪費(fèi)。而多波束經(jīng)過(guò)賦形后,在UE方向上輻射的能量要比其他方向強(qiáng)得多,可以有效減少能量的浪費(fèi)。(2)中國(guó)衛(wèi)通主營(yíng)業(yè)務(wù)為衛(wèi)星空間段運(yùn)營(yíng)及相關(guān)應(yīng)用服務(wù),主要應(yīng)用于衛(wèi)星通信廣播。中國(guó)衛(wèi)通成立于2001年11月27日,是中國(guó)航天科技集團(tuán)公司從事衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)服務(wù)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)子公司,主營(yíng)業(yè)務(wù)為衛(wèi)星空間段運(yùn)營(yíng)及相關(guān)應(yīng)用服務(wù),主要應(yīng)用于衛(wèi)星通信廣播。公司通過(guò)投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)通信廣播衛(wèi)星及配套地面測(cè)控和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為用戶(hù)提供廣播電視、通信、視頻、數(shù)據(jù)等傳輸服務(wù)。公司是我國(guó)唯一擁有自主可控商用通信廣播衛(wèi)星資源的基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)企業(yè),被工信部列為國(guó)家一類(lèi)應(yīng)急通信專(zhuān)業(yè)保障隊(duì)伍。公司經(jīng)營(yíng)效益穩(wěn)健,歸母凈利增速較高。近五年公司營(yíng)收在27億元左右波動(dòng),2022年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)9.21億元,同比增長(zhǎng)61%。近三年毛利率區(qū)間為36%-40%,境內(nèi)市場(chǎng)是毛利的主要來(lái)源。

衛(wèi)星資源、頻段資源豐富,空間監(jiān)測(cè)體系完善。衛(wèi)星資源:截至2022年底,公司運(yùn)營(yíng)管理著中星系列、亞太系列共15顆商用通信廣播衛(wèi)星。公司中星6B/6C/6D/9號(hào)/9B以及亞太6C等衛(wèi)星承擔(dān)廣播電視信號(hào)傳輸,助力廣播電視高清化發(fā)展。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò):公司在北京西北旺、北京沙河、香港大埔設(shè)立測(cè)控中心,在河北懷來(lái)、新疆喀什、海南??诘鹊亟⒘藰I(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),測(cè)控在軌衛(wèi)星的狀態(tài),并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。轉(zhuǎn)發(fā)器頻段資源:涵蓋C頻段、Ku頻段以及Ka頻段等,其中C頻段、Ku頻段的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源達(dá)到540余個(gè),Ka頻段的點(diǎn)波束達(dá)到26個(gè),信號(hào)覆蓋包括中國(guó)全境、澳大利亞、東南亞、南亞、中東、歐洲、非洲等國(guó)家和地區(qū)。

(3)中國(guó)衛(wèi)星
公司作為央企控股上市公司,圍繞宇航制造和衛(wèi)星應(yīng)用主責(zé)主業(yè),聚焦于衛(wèi)星通導(dǎo)遙一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展,具有天地一體化設(shè)計(jì)、研制、集成和運(yùn)營(yíng)能力。公司依托“小衛(wèi)星及其應(yīng)用國(guó)家工程研究中心”和“天地一體化信息技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”兩個(gè)國(guó)家級(jí)平臺(tái),同時(shí)具備關(guān)鍵系統(tǒng)、核心部組件與產(chǎn)品的研制交付能力以及為用戶(hù)提供系統(tǒng)解決方案和信息/數(shù)據(jù)服務(wù)能力。
在宇航制造方面,公司開(kāi)發(fā)了覆蓋1kg至1000kg完整序列的小衛(wèi)星/微小衛(wèi)星公用平臺(tái)型譜,產(chǎn)品涉及光學(xué)遙感、電磁與微波遙感、通信、科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)等領(lǐng)域,具備復(fù)雜星座系統(tǒng)設(shè)計(jì)、全鏈路仿真、自主任務(wù)規(guī)劃、星上智能處理、AIT一體化管控、組批生產(chǎn)等核心技術(shù)能力,可為航天器提供星上導(dǎo)航接收機(jī)、空間太陽(yáng)電池片、星上電子通信設(shè)備等產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠。
在衛(wèi)星應(yīng)用方面,公司業(yè)務(wù)產(chǎn)品主要包括衛(wèi)星通導(dǎo)遙終端產(chǎn)品制造、大型地面應(yīng)用系統(tǒng)集成、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)集成、衛(wèi)星綜合運(yùn)營(yíng)服務(wù)、信息系統(tǒng)及綜合應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)等領(lǐng)域,在目標(biāo)特性識(shí)別、抗干擾、高精度時(shí)間同步、高通量衛(wèi)星通信波束無(wú)縫切換等技術(shù)方面具有競(jìng)爭(zhēng)力,打造了Anovo衛(wèi)星通信系統(tǒng)、北斗三代宇航級(jí)芯片、高通量機(jī)載衛(wèi)星通信終端、北斗導(dǎo)航終端、信息鏈終端、遙感衛(wèi)星地面站、民航機(jī)載追蹤監(jiān)視設(shè)備等一批具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心產(chǎn)品,具備設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)大型地面應(yīng)用系統(tǒng)的核心能力,能夠?yàn)樾袠I(yè)、區(qū)域用戶(hù)和國(guó)際市場(chǎng)提供衛(wèi)星廣播電視傳輸服務(wù)、衛(wèi)星測(cè)控及遙感數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)服務(wù)和增值服務(wù)、天空地一體綜合信息系統(tǒng)及信息化解決方案。
(4)國(guó)博電子
國(guó)博電子主要從事有源相控陣T/R組件和射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,產(chǎn)品覆蓋軍用與民用領(lǐng)域,是目前國(guó)內(nèi)能夠批量提供有源相控陣T/R組件及系列化射頻集成電路產(chǎn)品的領(lǐng)先企業(yè),核心技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。公司產(chǎn)品覆蓋射頻芯片、模塊、組件。在高密度集成領(lǐng)域公司開(kāi)發(fā)了T/R組件、射頻模塊等產(chǎn)品;在射頻芯片領(lǐng)域,公司基于核心技術(shù)開(kāi)發(fā)了射頻放大類(lèi)芯片、射頻控制類(lèi)芯片等產(chǎn)品。
軍用領(lǐng)域,國(guó)博電子是參與國(guó)防重點(diǎn)工程的重要單位,長(zhǎng)期為陸、海、空、天等各型裝備配套大量關(guān)鍵產(chǎn)品,確保了以T/R組件為代表的關(guān)鍵軍用元器件的國(guó)產(chǎn)化自主保障。國(guó)博電子研制了數(shù)百款T/R組件,其中定型或技術(shù)水平達(dá)到固定狀態(tài)產(chǎn)品數(shù)十項(xiàng),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于彈載、機(jī)載等領(lǐng)域。除整機(jī)用戶(hù)內(nèi)部配套外,國(guó)博電子產(chǎn)品市場(chǎng)占有率國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,是國(guó)內(nèi)面向各軍工集團(tuán)銷(xiāo)量最大的有源相控陣T/R組件研發(fā)生產(chǎn)平臺(tái)。
民用領(lǐng)域,國(guó)博電子主要產(chǎn)品的性能指標(biāo)已處于國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)博電子作為基站射頻器件核心供應(yīng)商,在國(guó)內(nèi)主流移動(dòng)通信設(shè)備供應(yīng)商的供應(yīng)鏈平臺(tái)上與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè),如Skyworks、Qorvo、住友等同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng),系列產(chǎn)品在2、3、4、5代移動(dòng)通信的基站中得到了廣泛應(yīng)用。
依托于雄厚的研發(fā)實(shí)力,國(guó)博電子承擔(dān)了發(fā)改委“移動(dòng)通信用砷化鎵射頻集成電路產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”、工信部“2020年產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造和制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)”、工信部“面向5G通信的射頻前端關(guān)鍵器件及芯片”等國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng),以及江蘇省工業(yè)和信息化廳“集成電路PA、LNA等射頻有源器件攻關(guān)項(xiàng)目”、江蘇省科學(xué)技術(shù)廳“4G移動(dòng)通信用射頻集成電路的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”等省級(jí)項(xiàng)目,核心技術(shù)及產(chǎn)品在業(yè)內(nèi)具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
(5)亞太衛(wèi)星
提供一站式的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)以及廣播、衛(wèi)星通信、電信港、數(shù)據(jù)中心服務(wù)。亞太通信衛(wèi)星有限公司于1992年成立,是亞太地區(qū)的地區(qū)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商,提供一站式的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器服務(wù)以及廣播、衛(wèi)星通信、電信港、數(shù)據(jù)中心服務(wù)。公司同時(shí)在香港聯(lián)合交易所有限公司及紐約證券交易所上市,控股股東為中國(guó)航天科技集團(tuán)公司。
營(yíng)收及利潤(rùn)情況。2019-2021年,轉(zhuǎn)發(fā)器市場(chǎng)供過(guò)于求,價(jià)格下行壓力顯著且市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,公司營(yíng)收有所下降。2022年,轉(zhuǎn)發(fā)器市場(chǎng)持續(xù)低迷,但公司不斷加大市場(chǎng)開(kāi)發(fā)力度,2022營(yíng)收同比增加2.16%。同時(shí),公司降本取得成效,毛利率小幅回升。

公司亞太6E衛(wèi)星項(xiàng)目擬于2023年至2024年初提供服務(wù)。公司目前操作五顆在軌衛(wèi)星,包括亞太6號(hào)、亞太7號(hào)、亞太9號(hào)、亞太5C以及亞太6C衛(wèi)星,分別定點(diǎn)于東經(jīng)138度、134度、76.5度及142度地球同步軌道位置。覆蓋包括亞洲、歐洲、非洲、大洋洲和太平洋島國(guó)等地區(qū)的約占世界75%的人口。公司于2020年開(kāi)展亞太6E衛(wèi)星項(xiàng)目,于2021年內(nèi)在香港成立亞太星聯(lián)衛(wèi)星有限公司作為聯(lián)營(yíng)公司。亞太6E衛(wèi)星采用東方紅三號(hào)E衛(wèi)星平臺(tái)并搭載高通量載荷,適合提供寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)并具備較高性?xún)r(jià)比,該衛(wèi)星于2022年完成建造并于2023年1月成功發(fā)射,預(yù)計(jì)于2023年至2024年年初提供服務(wù)。

08

未來(lái)發(fā)展


1、市場(chǎng)空間:預(yù)計(jì)2018年-2028年市場(chǎng)容量達(dá)到2920億美元,市場(chǎng)將進(jìn)入快速發(fā)展階段


全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)保持增長(zhǎng),在航天產(chǎn)業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)SIA官網(wǎng),全球航天產(chǎn)業(yè)在2021年收入達(dá)3860億美元,較2020年增長(zhǎng)4%,衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)在其中占主導(dǎo)地位,收入為2790億美元,占比高達(dá)72%,2019年至2021年全球航天產(chǎn)業(yè)和衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入均保持增長(zhǎng)。在衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)中,衛(wèi)星制造、發(fā)射、地面設(shè)備和服務(wù)收入分別為137億美元、57億美元、1420億美元和1180億美元,地面設(shè)備對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)最高。據(jù)鋮昌科技援引歐洲咨詢(xún)公司Euroconsult2020年報(bào)告預(yù)測(cè),2019年-2028年全球衛(wèi)星制造和發(fā)射的數(shù)量將比前十年增加4.3倍,2009年-2018年全球平均每年發(fā)射230顆衛(wèi)星,預(yù)計(jì)2018年-2028年平均每年發(fā)射990顆衛(wèi)星,市場(chǎng)容量達(dá)到2920億美元,衛(wèi)星市場(chǎng)預(yù)計(jì)將進(jìn)入快速發(fā)展階段。
2、發(fā)展方向:容量更大、頻率更高,高低軌衛(wèi)星協(xié)同發(fā)展為趨勢(shì)
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信向容量更大、頻率更高的方向發(fā)展。高通量衛(wèi)星相較傳統(tǒng)衛(wèi)星具有無(wú)縫覆蓋和高吞吐量的優(yōu)勢(shì),在頻譜空間資源日益緊張的背景下需求快速增長(zhǎng),從而推動(dòng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信向頻率更高的頻段發(fā)展。2019年10月,SpaceX公司向國(guó)際電信聯(lián)盟ITU報(bào)送了30000顆衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)資料,這一期3萬(wàn)顆衛(wèi)星代號(hào)為Starlink Gen2。據(jù)《Starlink第二代系統(tǒng)介紹》,從頻段來(lái)看,相比于第一代系統(tǒng)僅采用Ku、Ka頻段而言,Starlink第二代系統(tǒng)將使用Ku、Ka和E頻段頻譜。對(duì)于用戶(hù)終端下行鏈路最大2000MHz,上行鏈路最大125MHz;對(duì)于關(guān)口站而言上下行最大均為5000MHz。二代系統(tǒng)的容量、頻率可用性和頻率復(fù)用的增加,極大地增加了可以服務(wù)的用戶(hù)數(shù)量。

衛(wèi)星激光星間鏈路較傳統(tǒng)微波鏈路優(yōu)勢(shì)明顯,受限于ATP系統(tǒng)性能等因素,短期內(nèi)激光星間鏈路無(wú)法完全取代微波星間鏈路,二者將協(xié)同工作。微波星間鏈路具有頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等特點(diǎn),但隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,通信需求快速增長(zhǎng),微波鏈路越來(lái)越難以滿(mǎn)足需求,通信系統(tǒng)之間的干擾問(wèn)題也日益凸顯。
與微波鏈路相比,激光鏈路優(yōu)勢(shì)明顯,具體體現(xiàn)為:調(diào)制帶寬增加?,F(xiàn)階段衛(wèi)星激光鏈路使用頻段遠(yuǎn)高于微波鏈路的通信頻段,使通信帶寬有效增加、通信容量顯著提升;輕量化、小型化。光波的波長(zhǎng)是射頻與微波波長(zhǎng)的1/100000~1/1000,因此激光鏈路所需天線(xiàn)的尺寸遠(yuǎn)小于微波天線(xiàn);抗干擾與保密性能增強(qiáng)。激光信號(hào)較小的光束發(fā)散角可以有效避免通信過(guò)程因受到其他信號(hào)干擾而降低通信質(zhì)量,保證通信的可靠性。據(jù)《導(dǎo)航星座激光/微波星間鏈路協(xié)同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c路由研究》,激光星間鏈路需配有復(fù)雜的ATP系統(tǒng),通信條件嚴(yán)格,短時(shí)間內(nèi)微波星間鏈路難以被激光星間鏈路代替,激光星間鏈路與微波星間鏈路將在今后一段時(shí)間內(nèi)與微波星間鏈路長(zhǎng)期共存,協(xié)同工作。

高低軌衛(wèi)星協(xié)同發(fā)展,構(gòu)建天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。通信衛(wèi)星的常用軌道主要包括地球靜止軌道(GEO)、低地球軌道(LEO)、中地球軌道(MEO)、太陽(yáng)同步軌道(SSO)和傾斜地球同步軌道(IGSO)等。目前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)主要布局于地球靜止軌道(GEO)和低地球軌道(LEO),不同軌道衛(wèi)星融合已成為發(fā)展趨勢(shì)。高低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通過(guò)微波鏈路、太赫茲鏈路或激光鏈路星間相連,構(gòu)建天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)中的天基信息網(wǎng)絡(luò)。據(jù)《我國(guó)低軌衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析》,高低軌通信衛(wèi)星各自?xún)?yōu)勢(shì)存在不足,單獨(dú)組網(wǎng)都無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)天基信息網(wǎng)絡(luò)的需求,高低軌衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng),單星與星座互補(bǔ)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。





衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)深度:產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、投資邏輯、市場(chǎng)空間及相關(guān)企業(yè)的評(píng)論 (共 條)

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