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卫星互联网产业链全景解析
不见利就追
公社达人
2023-02-26 16:02:30

当前高通量卫星技术的发展促使卫星互联网通信的性能大幅提升,在用户成本的快速下降背景下,叠加海内外政策催化,全球卫星互联网产业发展进入高速快车道。

高通量卫星总容量需求分布(2030):

 资料来源:Euroconsult

国内方面,我国“十四五规划”明确指出要加快布局卫星通信网络,推动卫星互联网建设。随着中国星网组建成立,我国星座建设逐步走向协调统一,由国家统筹频段轨道资源,发挥举国体制优势;且国内长三角 G60 星链项目一期工程正在逐步落地,将对卫星制造端、应用端带来明显的促进作用。

海外方面,2023 年 2 月 14 日,欧洲议会议员投票通过 IRIS²卫星网络,将部署欧盟自主宽带 卫星网络用于军事、政府与公众用途,成为欧盟第三个主要的卫星计划。

SIA预计中国卫星互联网2025年市场规模将达到446.92亿元,2021-2025年复合增长率达到11%。


01

卫星互联网行业概览


互联网发展至今基本形成了地面光纤网络、移动无线网与卫星互联网三种形态。

卫星互联网是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,其本质是卫星通信领域的一个重要衍生应用,在特种领域、商用宽带通信等领域均具有独特的应用价值。

卫星互联网产业在互联网产业中的位置:

 

卫星按照应用分类,可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。其中科学卫星和技术试验卫星起步较早,应用卫星占比较高。

应用卫星可进一步按使用方的不同,分为民用、商用、军用和政府使用四部分。其中商用卫星占比超过54%,数量明显占优。

卫星按照轨道高度可分为:低轨道(LEO)卫星、中轨道(MEO)卫星、高轨道(GEO)同步卫星、高椭圆轨道卫星,不同轨道高度有其不同的特征和用途。

 

全球低轨卫星建设正进入爆发期。据Euroconsult预测,2021-2030年将年均发射1700颗卫星,比过去十年增加了4倍,主要受包括星链、OneWeb、Kupiter以及我国星网等在内的多个低轨卫星星座建设推动。

根据ITU申报资料,我国低轨卫星星座计划合计组网规模约1.3万颗卫星。

全球主要低轨卫星互联网星座规划:

 

卫星互联网系统三大环节空间段、地面段和用户段环环相扣。

空间段及地面段两个环节,是国家核心基础设施,主要由国家投资完成、而导航用户段产业链环节,主要通过市场运作来满足社会需求。

卫星互联网系统分层段构成示意图:

 

02

卫星互联网产业链


全球卫星产业链分为卫星制造、卫星发射、地面设备和卫星运营这四个分支。

卫星制造和卫星发射处于上游,分别占比5%和2%。国内外的成熟企业较少,技术壁垒较高,主要由国家单位引领。

地面设备和卫星运营位于产业链中下游,分别占比50%和44%,市场容量大,上市公司数量较多。

类似5G产业链的发展顺序,产业受益性将从制造端逐步发展到运营端。

随着“星网”等国内低轨卫星星座逐渐拉开建设帷幕,上游卫星制造环节作为前端率先受益;远期来看,随着后续星座建设逐步完善,产业链价值重心将逐渐向终端及运营服务转移。

卫星互联网产业链:

 

根据我国对卫星互联网产业的战略部署和需求情况,中国航天科技集团预测未来5-10年我国商业小卫星的发射需求量将超4000颗,卫星上游产业需求有望激增。

在建设节奏上,2023 年将是卫星互联网建设大年。随着高轨高通量卫星发射及低轨卫星建设加速,上游卫星制造与发射端将迎来明确的增量空间。

卫星制造

卫星制造指卫星设计与制造,属于卫星系统的空间段,作为通信中继站,提供网络用户与信关站之间的连接。

空间段主要指组成星座的卫星群,该环节建设聚焦卫星制造以及卫星发射产业。由于涉及国家核心技术、国防安全等因素,主要由国家组织或机构投资建设。

国内主要卫星星座计划:

 资料来源:民生证券

产业链角度来看,卫星制造包括上游配件、卫星平台和卫星载荷三部分。

卫星制造环节中上游高价值量组件主要包括相控阵 TR 组件(国博电子/和尔泰子公司铖昌科技)、星间激光通信、FPGA 等信号处理(复旦微电子)、北斗三号芯片(海格通信、华力创通)、测试仿真系统和微系统与控制部组件(康拓红外)、空间光学敏感器(天银机电)等星载核心元器件。

上游配套厂商还包括航天电子、航天电器、振华科技、鸿远电子、雷科防务、亚光科技等。

随着我国自主可控政策的持续推进,上游核心元器件的国产替代进程有望加快。

卫星本体一般可分为卫星平台和有效载荷两部分。

卫星平台示例——劳拉系统公司SSL-1300:

 

当前我国卫星制造成本仍然较高,目前我国每公斤卫星的制造成本约10-20万元,作为对比2020年星链卫星制造成本已低于50万美元,彼时采用的v1.0版卫星重260kg,对应每公斤卫星成本仅1.25万元。

因此,我国卫星制造成本削减任重道远,而卫星平台侧将成为未来成本控制的主要方向。

卫星有效载荷用于直接完成特定的航天任务,是卫星发挥实际功能的核心,价值占比逐步提升。

 资料来源:民生证券、行行查整理

卫星制造总装厂商主要包括航天科技集团、航天科工集团、中国卫星、银河航天、长光卫星、微纳星空、天仪研究院、九天微星、欧科微和星智空间等。

其中,中国卫星是国内微小卫星制造龙头,拥有航天科技五院微小卫星研制业务核心资产,在鸿雁卫星通信系统等重大科研项目中扮演重要角色。

卫星产业链主要环节代表厂商:

 资料来源:SIA《2019年卫星产业状况报告》、华西证券

卫星发射

卫星发射包括火箭制造和发射服务两部分。

全球卫星发射总量将迎来高增长,其中以美国SpaceX为首。据SpaceX官网,其上半年预计将送4525颗卫星升空,全年发射次数达100次,预计2023年全球卫星发射数量将增长200%至7070颗。

对比“星链”的主要竞争对手“一网”,目前“一网”星座计划部署6372颗低轨道卫星,截至2022年2月OneWeb公司借助13枚俄罗斯联盟号火箭累计发射卫星仅428颗。

国内方面,假设国内既有发射任务维持不变,星网计划等低轨星座建设带来的增量需求将扩大整体发射规模,促使产业在2023年迎来高速发展,预计国内卫星发射保守测算将有30%以上增长空间,2023年发射总数将达到226颗。

卫星发射以及火箭制造企业和厂商主要包括航天科技四院/六院、九洲云箭、星河动力等;火箭总装主要参与者有航天科技集团、航天科工集团、星际荣耀、蓝箭航天、星河动力和零壹空间等。

火箭配套环节主要参与者有上海沪工、航天电子、宇航推进、灵动飞天等。

发射服务主要由中国运载火箭技术研究院承担。

 

地面设备及终端

卫星互联网中游地面段包括网络设备和地面设备,涉及大量基础器件、终端、基站等,产业价值较高,是市场竞争焦点。

地面段包含了运营中心、关口站、测控站(移动式与固定式)等地表设施,其主要实现对卫星互联网的管理、业务处理与运营。

其中,地面段信关站全球布网是产业稳定运行的重要支撑。

根据《卫星与网络》,截至2022年4月,星链已累计在全球部署超过150个地面信关站,主要分布在南北美洲、澳洲和欧洲,中、俄两国仍未获得地面站建设与服务覆盖许可。

测运控与核心网设施在卫星互联网运营中不可或缺,国内相关产业链公司为震有科技、 信维通信、信科移动、航天驭星等。

卫星地面站要主厂商包括航天科技、中国卫星(东方红)、中国航天科技集团、北斗星通、国腾电子、南方测绘、海格通信、华讯方舟。

终端产品参与者主要有中电54所、海格通信、七一二、华力创通、华讯方舟、北斗星通、华测导航、合众思壮、盟升电子、中海达、振芯科技等中国卫通、中国电信、联通航美、环球航通等千寻位置、星舆科技、四维图新、高德地图、路畅信息航天宏图、中科星图、二十一世纪空间技术、中科遥感等。

 

卫星运营

卫星互联网下游产业主要指卫星通信运营服务,在卫星电视直播服务、卫星音频广播服务、卫星移动服务、卫星宽带服务等方面均发挥着支撑作用。

在卫星产业价值链中,卫星运营与服务占比最高。

卫星运营及应用服务主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务以及伴随着卫星互联网而来的各种OTT应用服务等。

运营与应用市场空间潜力都较大,而其中卫星运营行业类似于电信运营商格局较为确定,OTT应用服务想象空间则更加广阔。

卫星运营包含细分环节:

 

由于前期资本投入大,加之牌照资源稀缺,我国卫星运营行业以国家队为主,产业链相关公司为中国卫通、中国星网、亚太卫星、航天东方红卫星通信和航天行云科技等。

中国卫通是国内领先的商用卫星电信运营企业,作为国内唯一拥有自主可控商用通信广播卫星资源的卫星通信运营商,拥有的转发器频段资源涵盖C频段、Ku频段以及Ka频段等。

卫星导航主要参与者包括千寻位置、星舆科技、四维图新、高德地图、路畅信息等。

遥测遥感代表厂商有航天宏图、中科星图、二十一世纪空间技术、中科遥感等。

当前我国卫星互联网的发展尚处早期起步阶段,短期伴随卫星组网环节加速推进下以卫星生产制造和地面设备建设为主的新型基础设施建设环节将率先受益,后续随着技术设施建设的逐步完善,中长期维度下游卫星互联网应用侧相关环节将迎来黄金发展阶段。

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