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标题: 【PDF】卫星互联网行业深度报告  [查看完整版帖子] [打印本页]
时间:  2023-10-31 09:05
作者: 溯溪而上     标题: 【PDF】卫星互联网行业深度报告

（报告出品方/作者：华鑫证券，王海明）

近地轨道资源已成为全球竞争资源
卫星互联网简介

卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过发射一 定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实 时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中 终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络，具有广 覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。

按照轨道高度，通信卫星主要包括LEO(低地球轨道)、 MEO(中地球轨道)、GEO(地球静止轨道)、SSO(太阳同步轨道) 以及IGSO(倾斜地球同步轨道)。基于不同轨道构建的卫星通信 系统，在覆盖范围、系统容量，传输延时、卫星寿命等方面， 具有不同特点。其中低轨卫星由于传输延时小、链路损耗低、 发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低，适合卫星互联网 业务的发展。

卫星互联网简介

按照频段分布，卫星的频段用于不同类型的通信和数据传输服务。根据ITU定义频段，其中用于卫星通信的有： UHF分米波频段：频率范围为300MHz-3GHz。该频段对应于IEEE的UHF（300MHz-1GHz）、L（1-2GHz）、以及S（2-4GHz）频段。 UHF频段无线电波已接近于视线传播，易被山体和建筑物等阻挡，室内的传输衰耗较大。 SHF厘米波频段：频率范围为3-30GHz。该频段对应于IEEE的S（2-4GHz）、C（4-8GHz）、Ku（12-18GHz）、K（18-27GHz）以及Ka （26.5-40GHz）频段。分米波，波长为1cm-1dm，其传播特性已接近于光波。 EHF毫米波频段：频率范围为30-300GHz。该频段对应于IEEE的Ka（26.5-40GHz）、Q/V（33-75GHz）等频段。发达国家已开始计划， 当Ka频段资源也趋于紧张后，高容量卫星固定业务（HDFSS）的关口站将使用50/40GHz的Q/V频段。

卫星互联网发展演进

近年来，卫星争夺战已悄然展开。根据目前国外已公布的低轨通信方案 中，卫星轨道高度主要集中在1,000-1,500km 之间，频段主要集中在 Ka、 Ku 和 V 频段。 近年来，中国多个近地轨道卫星星座计划也相继启动，虽然起步晚，但 发展后势强劲。

全球卫星互联网市场

从市场规模来看，根据SIA数据，2014年至2022年内，全球卫星互联网产业市场规模从2460亿美元增长到2810亿美元。 尽管在过去几年中由于新冠疫情的影响市场增速有所波动，但市场规模在2021年和2022年有了较为稳定的增长。2022年全 球商业航天市场规模达到约3840亿美元， 卫星互联网产业在其中就占据了73%，仍然处于主流优势地位。这表明全球卫星 互联网市场正在逐渐稳定，并迎来更加稳健的增长阶段。 从全球新发射卫星数量来看，根据UCS数据，2012年，全球新发射卫星数量仅132颗，2021年全球新发射卫星达到 1827颗，期间年复合增长率为33.9%，随着卫星互联网下游端的需求刺激，预计未来全球每年卫星发射数还将持续增长。

我国卫星互联网市场

根据SIA的测算，2021年中国卫星互联网产业规模约为 292.5亿元，预计2025年将升至446.92亿元，2021-2025年复 合增长率为11.2%，从整体规模来看，国内卫星互联网 体量较小，尚处于初期发展阶段，但受益于近年来国家 出台的多项鼓励推动卫星互联在各行业规模化应用的政 策措施，国内卫星互联网市场发展机遇良好。

卫星互联网产业链包含四大板块
卫星互联网产业链概况

目前，我国已经基本形成完整的通信卫星产业链，主要包含了卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大 环节。 产业链各环节不断开拓创新，处于产业成长期。 从产业链细分环节产业规模来看，根据SIA的数据，2022年卫星互联网产业链中卫星制造占比约为 5.62%，卫星发射 占比约为 2.49%，地面设备占比约为 51.59%，卫星运营及服务占比约为 40.30%，中下游部分的地面设备和卫星运营及 服务是产业链中最主要的两个部分，合计占据了约92.89%的市场份额。卫星制造和卫星发射虽然在总体产值中占比较小， 但仍然是整个产业链中不可或缺的关键环节。

卫星制造：有效载荷是价值核心

卫星制造环节主要包括卫星平台、卫星载荷。 在理想状态下，卫星平台的成本占比在20%-30%之间。卫星平台包括姿态与轨道控制系统、电源系统、结构系统、星 务系统、测控系统和热控系统。其中，姿态与轨道控制系统涉及的元件和技术最为复杂，因此其成本占比也最高，占据了全 卫星平台的40% 。

卫星载荷是卫星入轨后发挥核心功能的部分，成本占比在70%-80%。载荷会根 据卫星的功能进行调整，按卫星的各种用途主要分为：可见光相机载荷、相控阵雷 达载荷、通信载荷、红外相机载荷。价值量跟随载荷的功能和数量变化。单一用途 的卫星一般装有一种或两种有效载荷，而多用途卫星一般装有几种有效载荷。随着 有效载荷逐步向低功耗、小质量和小体积的方向发展，安装多种有效载荷实现不同 的功能是提高费效比的主要发展趋势。

卫星发射：火箭硬件成本占比最大

卫星发射环节包括火箭制造以及发射服务。 卫星发射的成本，主要由火箭硬件成本、直接操作成本 和间接操作成本组成。 火箭硬件成本占发射成本的 75%，发射操作、推进剂 等直接操作成本约占 15%、行政管理、发射场工程支持与 维护等间接操作成本占 10%。

地面设备：通信产品组成繁多

地面设备向卫星发射信号的同时接收卫星转发的信号，是地面与太空之间通信的特殊桥梁。固定地面站指固定在地面 的地面设备。而移动站是由舰船、飞机甚至汽车搭载的，它们由于载具的移动性而被称为移动站。用户终端则是指卫星电 视、广播、宽带以及移动通信设备等。 固定地面站中包括天线系统、发射系统、接收系统、运控中心、信号终端、电源系统、测控分系统、卫星测控站。

卫星运营及服务：6G融合加速，空天地、通导遥一体化

卫星运营及服务分为地面运营商和应用服务。 我国地面运营商有北斗导航运营商、遥感数据运营商、卫星通信运营商等。

卫星通信是 5G-Advanced 和 6G 的重要组成部分。大规模 5G网络部 署需要高昂的成本，密集的基站部署、回传网络建设等会产生昂贵的基建费 用以及光缆的安装租赁和维护费用。同时，地基网络也难以覆盖极偏远地区、 海洋、深地、天空甚至深空等地理范围。因此，5G 地基网络技术难以满足网 络空间极大扩展的泛在通信需求。而卫星通信可以将由地表范围 2D 式的 “人口覆盖”，演变为 3D 式的“全球空间覆盖”。非地面与地面通信系统 的一体化，将直接实现全球的 3D 式覆盖，不仅能在全球范围内提供宽带物 联网和广域物联网服务，还将支持精确增强定位导航、实时地球观测等新功 能，有助于弥合“数字鸿沟” 。

卫星互联网行业增长逻辑
需求：大国竞争新焦点，卫星市场进入爆发期

低轨卫星星座由于具有传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制 造成本低的特点，已成为大国竞争和博弈的新领域。由于卫星轨道和频谱资源十分有限， 世界各国已充分意识到近地轨道和频谱资源的战略价值，以及低轨卫星通信系统的巨大商 业价值，近年来悄然开展卫星发射争夺战。根据目前国外已公布的低轨通信方案中，卫星 轨道高度主要集中在1,000-1,500km 之间，频段主要集中在 Ka、Ku 和 V 频段。 Space X 在 2015 年推出 StarLink 计划，计划发射约 1.2 万颗通信卫星，频段为 Ka、Ku 和 V。系统将用于为全球个人用户、商业用户、机构用户、政府和专业用户提供 各种宽带和通讯服务，建成后，星座总容量将达到 8-10Tb/s 。英国通信公司 Oneweb 推出 Oneweb 星座计划，初始星座将由 648 颗 Ku 波段卫星组成，第二、三阶段将发射 2,000 颗 V 波段卫星。

目前全球以卫星产业为主体的航天领域基本形成美国、中国、俄罗斯、欧盟“一超三 强”的格局。根据UCS数据，2021年全球在轨卫星数量4852颗，其中，中国在轨卫星数 量为499个，占所有在轨卫星比重的10.28%，为世界第二大在轨有效卫星的拥有国；而 美国在轨卫星数量为2944个，是中国的5.9倍。未来中国航天产业仍存在较大的提升空间。

供给：低轨化、小型化带动规模化部署

低轨化优势明显：低轨卫星相对于中高轨卫星具有传输时延低、覆盖广、系统容量高等优势。由于低轨卫星距离地面较近， 信号传输的时延较低，使得通信更加实时和高效。低轨卫星的覆盖范围更广，可以实现全球无死角的覆盖，从而满足更广泛 的用户需求。此外，低轨卫星的系统容量较高，可以支持更多的用户接入，使得卫星互联网的服务范围和规模得以扩大。 低轨道资源丰富：相较于中高轨道，低轨道资源相对较为丰富。当前中高轨道资源已较为稀缺，因为在过去的发展中，较多 的卫星已经部署在这些轨道上。而低轨道资源仍有较多可用的空间，使得低轨卫星组网的部署更为灵活和可行。

小型化效率提升：传统大型卫星的制造成本较高，造价昂贵，这使得大规模卫星星座的构建困难。而小型化卫星的制造成本 相对较低，制造过程更加简洁高效，研制周期也较短。这使得通过大量小型卫星组成卫星星座成为可能，为卫星互联网的规 模化部署提供了可行的方式。 大规模星座组网需求：卫星互联网的发展趋势是构建大规模星座组网，以实现全球无死角的覆盖和更高效的通信服务。为了 满足用户不断增长的需求，需要构建包含大量卫星的星座。而低成本、高效率的小型卫星恰好满足了这一需求，使得大规模 星座组网成为可能。

技术：新技术赋能市场增长新动力

高通量通信：卫星向着高通量方向发展，积极开拓Q、V频段， 并在规划阶段探索太赫兹频段。宽带转发器和行波管放大器等 关键技术得到广泛应用，提升卫星通信能力。 多点波束技术：多点波束技术是提升卫星通信能力的重要手段， 多波束相控阵天线使用电子手段实现快速扫描，成为天线发展 的重要方向。

星载计算和传感技术：星载计算机和高精度星敏感器是卫星制 造的关键环节，基于SPARC架构的SOC芯片广泛应用于宇航 级芯片产品，高精度星敏感器备受关注。 低成本化技术：卫星制造和发射向着低成本化方向发展。包括 高转换效率的太阳能电池、锂离子蓄电池、氪电推进系统、可 重复使用的液体火箭等技术的应用，有望降低卫星制造和发射 的成本。 激光星间链路技术：激光星间链路技术的推广可以降低对地面 网络的依赖，提高卫星通信的可靠性和效率。

组网和移动站发展：随着组网形成，动中通移动站和天基物联 网等技术将迎来更大的发展空间，为卫星互联网的规模化部署 提供更多应用场景和服务。

投资：SpaceX商业模式成型，民营资本逐步入局

SpaceX基于“火箭+卫星+发射服务”的成熟商业模式，融资渠道广泛，除马斯克 外，还吸纳了 Google、FoundersFund 等外部投资，并长期与NASA密切开展各种业务 合作，获得了军方和NASA的大量资金和订单支持，面向社会已成功融资高达几十亿美元， 截止2023年1月，企业估值达到1370亿美元。 2014年底，国务院出台《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》， 鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。完善民用遥感卫星数据政策，加强政府 采购服务，鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星，提供市场化、专业化服务。 引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。民营资本逐渐进入卫星互联网的核心环 节。根据IT桔子数据库，2017年开始卫星互联网资本市场逐渐活跃， 2020年披露融资 金额最高，2021年我国卫星互联网行业发生融资事件共13起，融资金额共10.92亿元。 2022年截止11月8日，我国卫星互联网行业发生融资事件9起，融资金额为7.53亿元。 2019-2022年，卫星制造领域一直是卫星互联网行业的投资热点，地面设备也逐渐 获得资本青睐。目前卫星互联网行业的融资轮次仍然处于早期阶段，处于技术积累和商 业模式探索阶段。而SpaceX这种成功的商业模式可以为中国卫星互联网未来的商业模式 发展提供借鉴。

卫星互联网重点公司分析
信科移动：5G 卫星通信标准重要贡献者

信科移动是从事移动通信国际标准制定、核心技术研发和产业化的唯一一家央企控股的高新技术企业。公司依托在移 动通信标准制订、技术开发及产业化上积累的核心优势，在星地融合与卫星互联网方向进行了战略布局，推动 5G NTN 的 国内外标准制定，牵头多个标准立项项目，是 5G 卫星通信标准的重要贡献者，并深度参与我国卫星互联网建设。公司建立 了星地融合开放实验室，提出业界首个基于 5G 的高低轨一体化网络架构和空口设计方案，完成业界领先的弹性可扩展 5G 星地融合网络方案设计。

盟升电子：专研卫星应用技术领域

盟升电子自成立以来，持续专注于卫星应用技术领域相关产品的研发及制造，是一家卫星导航和卫星通信终端设备研 发、制造、销售和技术服务的高新技术企业，主要产品包括卫星导航、卫星通信等系列产品。公司卫星导航产品主要为基于 北斗卫星导航系统的导航终端设备以及核心部件产品，如卫星导航接收机、组件、专用测试设备等，目前主要应用于国防军 事领域；卫星通信产品主要为卫星通信天线及组件，包括动中通天线、信标机和跟踪接收机等产品，目前主要应用于海事、 民航市场及国防军事领域。

航天环宇：航空航天领域专精特新“小巨人”

航天环宇聚焦于航空航天领域，是专业从事该领域相关产品的研发与制造的国家高新技术企业、国家级专精特新“小 巨人”企业，经过多年的发展，公司具备了涵盖从产品设计、仿真分析、工艺设计、精密制造、装配集成到调试测试全过程 的研制生产能力，特别是在高精密星载产品的研制、航空航天先进工艺装备集成研制、航空航天复合材料零部件研制、“天 伺馈”分系统产品研发等方面，具有较强的技术能力、产业化优势和综合竞争力。

铖昌科技：相控阵T/R芯片龙头

铖昌科技是国内少数能够提供相控阵 T/R芯片完整解决方案的企业之一。作为国内从事相控阵 T/R 芯片研制的主要企 业，公司技术积累深厚，产品水平先进，在相控阵 T/R芯片领域已具有较为突出的实力。相控阵 T/R芯片主要应用于星载雷 达的地面成像、高程测量、洋流观测及对运动目标的实时监测中，这对相控阵 T/R芯片的性能、稳定性、可靠性要求极高。 得益于公司在星载相控阵领域的技术研发和市场开拓，拓展产品应用领域进展可观。同时，公司提前布局低轨卫星领域，充 分发挥技术创新优势，领先推出星载和地面用卫星互联网相控阵 T/R芯片全套解决方案。

国博电子：相控阵T/R组件及射频龙头

国博电子是目前国内能够批量提供有源相控阵T/R组件及系列化射频集成电路产品的领先企业，核心技术达到国内领先、 国际先进水平。军用领域，公司是参与国防重点工程的重要单位，长期为陆、海、空、天等各型装备配套大量关键产品，确 保了以有源相控阵T/R组件为代表的关键军用元器件的国产化自主保障。依托于雄厚的研发实力，公司承担了发改委“移动 通信用砷化镓射频集成电路产业化项目”、工信部“2020年产业基础再造和制造业高质量发展专项”、工信部“面向5G通 信的射频前端关键器件及芯片”等国家重大专项，以及江苏省工业和信息化厅“集成电路PA、LNA等射频有源器件攻关项 目”、江苏省科学技术厅“4G移动通信用射频集成电路的研发和产业化”等省级项目，在业内具备竞争优势。


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