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1、证券研究报告证券研究报告 20232023年年1111月月1515日日 卫星互联网专题:低轨卫星开启通信变革卫星互联网专题:低轨卫星开启通信变革1中泰证券中泰证券 通信首席分析师:陈宁玉通信首席分析师:陈宁玉 S0740517020004中泰证券中泰证券 电子首席分析师:王电子首席分析师:王 芳芳 S0740521120002中泰证券中泰证券 军工首席分析师:陈鼎如军工首席分析师:陈鼎如 S0740521080001 联系人:杨雷联系人:杨雷 佘雨晴佘雨晴核心观点核心观点手机直连卫星互联网应用开启手机直连卫星互联网应用开启C端大市场。端大市场。10月11日,SpaceX星链官方网站全新推出星链
2、直连手机业务(Direct to Cell),预计2024年实现短信发送,2025年实现语音通话和上网(Data),同年分阶段实现IOT(物联网)。8月29日,华为发布Mate 60 Pro 成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机,即使在没有地面网络信号的情况下,也可以进行卫星电话工作。11 月 10 日,中国电信发布 5G 卫星双模手机天翼铂顿 S9,随时可拨打接听卫星电话、接发卫星短信。我们预计后续手机直连卫星互联网应用将进入加速阶段。低轨卫星加速组网,卫星通信空间广阔。低轨卫星加速组网,卫星通信空间广阔。SpaceX于2023年11月初,发射了第119批星链,累计发射总数达到5399颗。
3、国内2020年将卫星互联网首次纳入新基建,中国星网于21年4月成立,已完成实验星及部分组网低轨通信卫星招标发射。2021年11月G60星链计划发布,联合上海等长三角9个城市,打造国内首个卫星互联网产业集群,项目分三期建设,一期工程将建设数字化卫星制造工厂、卫星在轨测运控中心和卫星互联网运营中心。其中,产业基地设计产能将达300颗/年,单星成本下降35%,预计2023年投入使用,十四五期间将建成全球低轨卫星通信星座。卫星互联网产业四大环节:卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务。卫星互联网产业四大环节:卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务。卫星互联网早期阶段,空间段及地面段基础设施
4、建设先行,上游卫星制造、卫星发射及地面设备中的地面站建设将率先受益,卫星平台和载荷是生产制造环节中两大核心部分,卫星平台包括结构系统、供电系统、推进系统、遥感测控系统、热控系统等,卫星载荷包括天线分系统、转发器分系统及其它金属/非金属材料和电子元器件等,地面设备主要包括固定地面站、移动式地面站及用户终端。从产业价值分布来看,中下游占比更高,随着技术及基础设施趋于完善,应用端相关环节将接力迎来快速发展阶段。投资建议:投资建议:重点关注卫星通信载荷:上海瀚讯、创意信息、信科移动;相控阵雷达相关:铖昌科技、航天环宇、盛路通信、盟升电子等;信关站核心网:震有科技、信科移动;基站处理相关:复旦微电;星间
5、激光器件:光库科技、长光华芯、仕佳光子、腾景科技等;火箭发射相关:航天晨光、航天动力、航天电子、思锐新材等;移动终端:信维通信、华力创通、海格通信等;卫星运营商:中国卫通、中国电信。风险提示:风险提示:低轨卫星组网建设进度不及预期风险;市场竞争加剧的风险;市场系统性风险等4U9YuWeXoWAVkZpY6M8QbRsQnNoMtQiNqRpOkPqRpRaQmNsRvPoMtMNZpOrQ目 录C O N T E N T SC O N T E N T S卫星互联网商业与战略价值Starlink等海外低轨星座启示卫星互联网产业结构分析01.02.03.投资建议05.风险提示06.国内低轨星座与产
6、业链梳理04.CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所1卫星互联网商业与战略价值卫星分类:通信卫星分类:通信/遥感遥感/导航三大类导航三大类 5来源:前瞻产业研究院,智研咨询,UCS,中泰证券研究所根据具体用途类型划分,应用卫星主要可分为通信卫星、遥感卫星和导航卫星三类。根据具体用途类型划分,应用卫星主要可分为通信卫星、遥感卫星和导航卫星三类。1)通信卫星:用作无线电通信中继站,通过转发无线电信号传输电话、电报、传真和数据等,是世界上应用最早、最广的卫星之一。通信卫星又分为高轨卫星和低
7、轨卫星,当前欧美及我国均已开启低轨卫星建设。2)遥感卫星:通过对地球系统或物体进行特定电磁波谱段的数字化成像观测,进而获取观测对象多方面特征信息。3)导航卫星:从卫星上连续发射无线电信号,为用户提供导航定位。全球通信卫星数量最多,我国以遥感卫星为主。全球通信卫星数量最多,我国以遥感卫星为主。根据USC数据,截至 2021 年末全球在轨卫星共4852颗,其中通信卫星数目最多,占比64.4%;其次为遥感卫星占比21.0%。截止2022年更新数据,全球在轨卫星中美国有2994颗,中国499颗。2021年1-9月,我国遥感卫星占比超过一半,为53%,而通信、导航卫星分别占比13%、10%。图表:卫星分
8、类(按用途)图表:卫星分类(按用途)应用卫星遥感卫星代表:遥感系列、风云系列、Worldview等代表:高轨卫星:中星系列、天通卫星高轨卫星:Starlink等通信卫星导航卫星代表:GPS、北斗、伽利略、格洛纳斯图表:图表:2021年年1-9月中国各类在轨卫星占比(月中国各类在轨卫星占比(%)53%13%10%24%遥感通信导航其他卫星互联网可实现通信全球覆盖卫星互联网可实现通信全球覆盖6来源:“新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书,中泰证券研究所卫星互联网具有卫星互联网具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本的特点。广覆盖、低延时、宽带化、低成本的特点。卫星互联网不受空间限制、受自然灾害和战
9、争影响小等特征,使其可以作为地面通信的有效补充,为各类用户提供互联网服务。传统地面通信骨干网在海洋、沙漠及山区偏远地区等苛刻环境下铺设难度大且运营成本高,低轨卫星通信核心商业应用场景主要包括偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、航空宽带和灾难应急通信等,在出境人群中也将有较大便捷通信体验。互联网覆盖存在盲区,卫星互联网可有效填补。互联网覆盖存在盲区,卫星互联网可有效填补。截止2022年1月,全球互联网用户数量达到49.5亿人,互联网用户占总人口比例为62.5%,且移动通信系统仅覆盖了20%陆地面积,约6%地球表面。随着低轨卫星互联网建设,未来可有效用于偏远地区、海洋作业及科考、航空等领域。卫星互联
10、网是可实现单一组网全球覆盖的唯一路径。图表:卫星互联网四大特点图表:卫星互联网四大特点 图表:低轨卫星商用场景(按用途)图表:低轨卫星商用场景(按用途)6G目标:构建天地一体融合通信目标:构建天地一体融合通信7来源:低轨卫星互联网体系和技术体制研究发展路线思考,中泰证券研究所3GPP未来将向未来将向6G逐步演进。逐步演进。3GPP的NTN标准是从2017年R15开始启动,一直在朝着将卫星纳入 3GPP 技术规范的目标前进着,这一目标将持续到R20的6G标准工作中。其中,非地面网络(Non-Terrestrial Network,NTN)被广泛认为是6G 网络的组成部分。6G通信架构包括低轨卫星
11、及通信架构包括低轨卫星及5G网络融合:网络融合:6G由天基平台、空基平台和地面平台组成,由此实现对5G无法触及的陆地与海洋、天空实现全域覆盖,构成一个地面无线与卫星通信融合集成的全连接世界。图表:图表:6G由低轨卫星与由低轨卫星与5G网络融合网络融合图表:图表:3GPP NTN 标准化时间表标准化时间表轨道与频谱资源稀缺各国争相布局轨道与频谱资源稀缺各国争相布局8来源:OSGEo中国中心,中泰证券研究所低轨卫星的性能更适配卫星互联网发展。低轨卫星的性能更适配卫星互联网发展。按照轨道高度,卫星主要分为低轨(LEO)、中轨(MEO)、高轨(GEO、SSO、IGSO)三类,其中低轨卫星由于传输时延小
12、、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低,较为适合卫星互联网业务发展。根据UCS Satellite Database数据,截至2021年底,全球低轨道卫星共有4078颗,占比达80%以上;2020年以来,低轨道卫星发射数量快速增长。稀缺轨道及频段资源“先占先得”,中美英等国均先后布局。稀缺轨道及频段资源“先占先得”,中美英等国均先后布局。ITU规定,对稀缺的轨道和频段资源按照“先登先占”的原则。根据赛迪顾问,地球近地轨道可容纳约 6 万颗卫星,而低轨卫星所主要采用的 Ku 及 Ka 通信频段资源逐渐趋于饱和状态,未来将逐步演进至Q/V频段。预计至 2029 年,地球近地轨道将部署
13、总计约 5.7万颗低轨卫星。卫星轨道类型卫星轨道类型轨道高度轨道高度特点特点卫星用途卫星用途应用举例应用举例低地球轨道(LEO)500-2000km单星覆盖面较小,但是传输时延低、链路损耗小、功率较小,绝大多数对地观测卫星、测地卫星、空间站以及一些新的通信卫星系统都采用近地轨道。通信和遥感卫星系统国际空间站(ISS)和哈勃太空望远镜中地球轨道(MEO)2000-35786km单星传输时延、覆盖范围、链路损耗以及功率大于LEO但小于GEO,发射成本适中、传输延迟较低、覆盖区域更广,因此用于导航用途高速数据和高带宽信号应用,导航系统美国全球定位系统(GPS)地球静止轨道(GEO)35786km单颗
14、星覆盖区域广,在覆盖区域内,任何地球站之间可以实现24小时不间断通信,服务十分稳定。卫星系统构建简单,3颗同步地球卫星就可覆盖除两极外绝大多数区域,系统卫星数少,运营和在轨维护性价比高。不受大气影响,使用时间长。可用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面。卫星电视,电信和地球观测北斗卫星导航系统中的GEO星倾斜地球同步轨道(IGSO)35786km星下点是“8”字,高纬度地区不易受到多径效应和建筑物遮挡影响卫星导航系统北斗卫星定位系统太阳同步轨道(SSO)不超过6000km覆盖范围较小,可于相同当地太阳时穿过任何给定位置对地观测ODIN卫星高椭圆轨道(HEO)通信、卫星无线电、遥感和
15、其他应用。图表:卫星轨道类型图表:卫星轨道类型全球在轨卫星中低轨占比最高全球在轨卫星中低轨占比最高9来源:中国无线电大会,中泰证券研究所根据根据UCS统计,截止统计,截止2022年年5月月1日,日,全球全球运行卫星达运行卫星达5465颗,其中颗,其中LEO轨道数量最大,占约轨道数量最大,占约86%。美国最多为3433颗,俄罗斯172颗,中国541颗。我国在LEO轨道上与美国相差较大,其他轨道差距较小。截止截止2023年年6月,全球在轨卫星共超过月,全球在轨卫星共超过8000颗,低轨卫星为颗,低轨卫星为7305颗,占比约颗,占比约91.31%。当前,全球有7个百星以上规模的低轨卫星星座,其中St
16、arlink超过5000颗,几乎占据了低轨卫星数量的三分之二。图表:全球各轨道高度及卫星数量图表:全球各轨道高度及卫星数量 图表:截止图表:截止2023年年6月全球在轨卫星数量月全球在轨卫星数量卫星频段稀缺:卫星频段稀缺:Ka/Ku将趋于饱和将趋于饱和10来源:电子工程世界,SpaceX,中泰证券研究所Q/V频段将成为下一代卫星主要发展方向:频段将成为下一代卫星主要发展方向:随着大量在较低频率波段的规划使用,C、Ku、Ka等频段发展趋于饱和,早在2016年SpaceX提交频段规划时,Ka、Ku频段已经渐趋饱和。因而发展Q、V频段是未来卫星通信的重点。图表:图表:SpaceX提交的关于提交的关于
17、Ka频段和频段和Ku频段规划频段规划图表:图表:无线电规则无线电规则频率划分情况频率划分情况频段频段频率范围频率范围使用情況使用情況L12 GHz资源几乎分配殆尽;主要用于地面移动通信、卫星定位、卫星移动通信及卫星测控等业务S24 GHz资源几乎分配殆尽;段频率相对较低,信号覆盖大,受天气影响小,主要用于气象雷达、传统雷达、卫星定位、地面移动、卫星移动通信及卫星测控等业务C48 GHz近乎饱和;主要用于雷达、地面移动、卫星通信等业务X812 GHz受管制频段,通常被政府和军方占用;主要用于雷达、地面通信和卫星通信等业务Ku1218 GHz已近饱和;频率相对较高,容易受天线影响造成信号波动,但信
18、号强度高于C频段,主要用于卫星通信和卫星电视直播等业务,支持互联网接入Ka1830 GHz正在被大量使用;主要用于卫星通信、地面移动、星间通信等业务,支持互联网接入Q/V3646 GHz4675GHz开始进入商业卫星通信领域太赫兹0.110 THz正在开发卫星轨道申请后需按时发射卫星轨道申请后需按时发射11来源:SpaceX,面向未来卫星通信,全球航天事件,IT之家,ITU,中泰证券研究所国外以国外以SpaceX为首的企业已申请大量轨道资源。为首的企业已申请大量轨道资源。SpaceX于2015年首次提出“Starlink计划”,2016年向ITU申请共1.2万颗卫星发射计划,并于2019年10
19、月将星座总规模扩大至4.2万颗。波音、空客、亚马逊、Google、Facebook等企业均在ITU申报了大量的卫星频轨资源。ITU规定了相关发星节奏及削减规则:规定了相关发星节奏及削减规则:ITU要求在提交申请后的7 年内必须发射第一颗卫星,并在投入使用的监管期结束后两年内部署其星座的 10%,然后五年内部署 50%,再七年内完成星座部署。换言之,星座计划在 9 年内必须发射总数的 10%,12 年内必须发射总数的 50%,14 年内必须全部发射完成,否则需对申报的网络资料进行相应缩减。图表:图表:全球主要卫星星座情况及进度全球主要卫星星座情况及进度图表:图表:按按ITU规则星链的发星计划规则
20、星链的发星计划星链卫星军事用途重要性凸显星链卫星军事用途重要性凸显12来源:“星链”在俄乌冲突中的应用及对策浅析,澎拜新闻,中泰证券研究所星链开始发挥军事用途潜力,战略重要性凸显。星链开始发挥军事用途潜力,战略重要性凸显。2019年,美国空军与SpaceX公司签订了高达2800万美元的订单,随后合作不断加强,双方签署了价值超过1.5亿美元的合同。在俄乌冲突中,“星链”带来的卫星网络支持,使乌军在通信、侦察等方面获得较大助力提升了其在网络通信、地面遭遇、情报信息、精确打击、无人机支援、反网络电子干扰等方面的能力。星链计划为美军提供了多方面的军事优势。星链计划为美军提供了多方面的军事优势。首先,它
21、可协助美军抢占卫星轨道资源,部署数万颗卫星将影响其他国家的卫星发射计划。其次,星链运营服务可为部队提供全球覆盖的军事通信服务以及全天候、全天时的天基侦察监视能力,精确地了解战场情况。最后,美国航天发展局(SDA)提出了在外太空发展军事力量的建议,星链卫星可发射全向波束,进而对其他航天器进行遥测、跟踪和控制。作为天基长期驻留装备,星链其在战场侦察、电子对抗、反导拦截、通信保障四个方面表现出的了较大潜在能力。图表:乌军利用星链打击目标图表:乌军利用星链打击目标图表:图表:加沙地带遭轰炸前后卫星影像加沙地带遭轰炸前后卫星影像手机直连卫星打开手机直连卫星打开C端市场空间端市场空间13来源:通信世界,湖
22、南工业大学学报(社会科学版),热力发电,电子发烧友网,中泰证券研究所手机直连卫星技术有手机直连卫星技术有3种路线:种路线:1)双模终端,)双模终端,利用现有卫星移动通信系统,通过芯片小型化、射频天线优化等技术,在手机中增加传统卫星通信终端的通信功能(多用传统卫星L/S频段)。示例:天通、北斗、全球星、铱星。2)基站上卫星(存量终端手机直连),复用现有4G/5G移动业务频率,关键技术挑战包括大面积相控阵天线、星上补偿多普勒频移及时延补偿/地面信关站定制化设计等。示例:Starlink、BlueBird、Lynk Tower。3)基于3GPP-NTN(非地面网络)标准,5G-6G持续演进中,卫星与
23、手机都要改变。示例:海事卫星、Ominispace。未来随着应用场景的逐步推广,手机直连卫星有望成为较为理想的解决方案。图表:低轨卫星技术与图表:低轨卫星技术与4G/5G能力对比能力对比技术路线技术路线技术路线特点技术路线特点关键技术路线关键技术路线卫星运营商卫星运营商 典型卫星系统典型卫星系统手机形态手机形态与其他卫星系统与其他卫星系统的兼容漫游能力的兼容漫游能力路线路线1 1:双模终端接入:双模终端接入使用现有卫星移动通信系统,通过双模手机终端适配星地通信需求终端/芯片小型化、射频天线优化等中国电信天通卫星北斗短报文全球星双模终端手机需额外集成其他卫星移动通信系统的技术体制(多模终端)路线
24、路线2 2:存量终端接入:存量终端接入存量手机可以直接与卫星建立通信大面积相控阵天线,星上补偿多普勒频移/地面信关站定制化设计等SpaceXASTStarlink V2.0AST Bluebird存量手机可以接入采用相同技术路线的与运营商合作的卫星系统路线路线3 3:已建成的卫星:已建成的卫星移动通信系统升级移动通信系统升级NTN体制体制利用已建成的卫星移动通信系统的透明转发通道,需要集成相应卫星系统的相应卫星系统终端射频和天线,基带芯片设计简化NTN核心网系统、SOC集成NTN基带Skylo海事卫星铱星集成卫星射频和天线的NTN手机手机需额外集成其他卫星移动通信系统的射频和天线路线路线4 4
25、:基于:基于5G NTN及其演进技术体制实及其演进技术体制实现星地融合现星地融合在3GPP NTN技术体制上继续演进,并将关键技术纳入NTN技术演进,实现天地一体化设计网络侧:跳波束技术、协议裁剪优化减低指令开销等增强技术方案终端侧:一体化星地融合终端/芯片设计等OminiSpace/支持3GPP NTN手机符合相关 3GPP NTN标准的卫星系统图表:手机直连卫星的多种技术路线图表:手机直连卫星的多种技术路线Starlink4G5G下行速率下行速率50-150Mbit/s100Mbit/s1Gbit/s带宽带宽1Gbps100Mbps1-2Gbps用户容量用户容量17-23Gbps/单星1G
26、bps/单基站20Gbps/单基站覆盖距离覆盖距离64平方km半径1-3km半径300m传输方式传输方式长距离无线通信无线+光纤无线+光纤应用场景应用场景极地、海洋、航空、战争等特殊网络要求移动互联网、流媒体、在线视频、移动支付等高带宽、物联网、低时延应用场景国内外手机直连卫星加速推进国内外手机直连卫星加速推进14来源:无线电通信技术,IT之家,快科技,金融界,中泰证券研究所手机市场创新引领,多家厂商计划推出手机直连卫星,并探索大众消费卫星通信的模式。手机市场创新引领,多家厂商计划推出手机直连卫星,并探索大众消费卫星通信的模式。1)海外:)海外:22年9月苹果和Globalstar合作,iPh
27、one14系列支持手机直连卫星通信功能,用户可通过卫星发送定制化应急救援信息。23年1月高通与铱星公司达成协议,将卫星连接纳入“下一代高级安卓智能手机”,联发科在MWC2023上公布其与Bullitt合作,推出采用3GPP NTN技术的商用智能手机摩托罗拉defy 2和CAT S75。2)国内:)国内:8月月29日,华为发布日,华为发布Mate 60 Pro 成为首款支持卫星通话的大众智能手机。成为首款支持卫星通话的大众智能手机。中国电信于2022 年5 月推出了天地翼卡,不换卡、不换号可随需接入地面4G、5G 网络或天通一号卫星移动通信系统。2023年8月华为Mate 60 Pro 成为全球
28、首款支持卫星通话的智能手机。图表:国内外手机直连卫星进展图表:国内外手机直连卫星进展图表:中国电信“手机直连卫星”服务价格图表:中国电信“手机直连卫星”服务价格CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所2Starlink等海外低轨星座启示Starlink引领全球低轨卫星建设引领全球低轨卫星建设16来源:第十九届卫星通信学术年会论文集,太空安全,中国电子科学研究院学报,中泰证券研究所星链已开启规模发射低轨卫星计划,且版本逐步迭代。星链已开启规模发射低轨卫星计划,且版本逐步迭代。SpaceX
29、于2015年提出Starlink计划,2019年5月23日猎鹰9火箭发射首批60颗卫星,申请星座总规模约4.2万颗,原规划一代星链部署LEO卫星4408颗,VLEO卫星7518颗,二代星链约3万颗。其中,二代星链较于一代星链增加了激光星间链路。星链版本在逐步技术迭代。星链版本在逐步技术迭代。星链已发展出试验星(Tintin A/B)、V0.9、V1.0、V1.5和V2.0,共计5个版本“星链”卫星。其中,V0.9、V1.0和V1.5用于“一代星链”星座,V2.0用于“二代星链”星座。23年初首批V2 MINI版本发射,采用氩电推系统,拥有效率更高的天线阵列,使用7186千兆赫无线电频率(E频段
30、),容量为一代的4倍,可为用户提供高速上网服务。星链是全球首个成功开启卫星互联网大规模建设的企业。图表:星链星座建设方案图表:星链星座建设方案项目项目一代星链一代星链二代星链二代星链子星座子星座LEOVLEO卫星数量卫星数量4408颗7518颗约3万颗,22年底FCC批复7500颗轨道高度轨道高度550km左右340km左右328km-614km频段频段Ku/KaVKu/Ka/E功能功能实现全球覆盖进一步提升星座容量,降低通信时延使用激光星间链路;提升网络均匀一致性以及对极地地区的覆盖,满足偏远地区和军方用户需求图表:图表:Starlink卫星迭代版本卫星迭代版本Starlink V1.5St
31、arlink V2.0 F9-1 Starlink V2.0 F9-2Starlink V2 miniStarlink V2.0 Starship所处阶段所处阶段已发射FCC申请FCC申请已发射FCC申请重量重量/kg3063038008002000单星容量单星容量/Gbps15187060170发射火箭型号及单箭运输能力发射火箭型号及单箭运输能力60颗/Falcon960颗/Falcon916颗/Falcon921颗/Falcon950颗/Starship单次发射运输容量单次发射运输容量/Tbps0.91.11.11.38.5单次发射成本单次发射成本/m$48Sats 18+launch 3
32、048mSats 18+launch 3041Sats 11+launch 3045Sats15+launch 3075Sats 60+launch 15每每Mbps发射成本发射成本/$534537359是否直连手机是否直连手机否/是/是Starlink星链已实现现金流平衡星链已实现现金流平衡17来源:starlink,新浪科技,太空与网络,中泰证券研究所Starlink可提供多种用途付费版商业模式。可提供多种用途付费版商业模式。星链用户终端是一个相控阵碟形天线,它与Wi-Fi路由器一起工作,以无线方式连接到设备能提供50-250Mbps下行速率、10-20Mbps上行速率及延迟在20-40m
33、s内的宽带接入服务。月租方面:可提供包括住宅、商用、房车、以及海事四个版本付费模式。星链宣布已实现现金流平衡:星链宣布已实现现金流平衡:2023年9月,Starlink宣布已覆盖全球七大洲、60 多个国家和更多市场,连接了超过200万活跃客户,预计在今年底用户数将升至350万-400万。2023年11月,马斯克宣布,其领导的SpaceX旗下的星链项目已实现现金流平衡。图表:星链用户数增长(户数)图表:星链用户数增长(户数)图表:图表:Starlink各版本付费模式各版本付费模式产品类型产品类型产品介绍产品介绍延迟延迟(ms)预计下行速率预计下行速率(Mbps)预计上行速率预计上行速率(Mbps
34、)定价(美国地区,美元)定价(美国地区,美元)住宅版普通版本,主要给家庭用户使用2040502001020终端:599;运费和手续费:50 月租费:110商用版为小型商业用户和超级用户提供包括更大尺寸的天线以及升级版路由器,同时承诺提供全天候优先服务20401003501040终端:2500;运费和手续费:50 月租费:500移动版允许用户支付更多费用跳过候补名单以在没有固定地址的情况下连接到其宽带卫星204050200;51001020;110终端:599;运费和手续费:50 月租费:135海事版海上应用991003502040终端*2:10000;运费和手续费:100 月租费:500002
35、00000400000600000800000100000012000001400000160000018000002000000443484440944501445624462144682448964504745170SpaceX优势:低成本发射与造星能力优势:低成本发射与造星能力18来源:SpaceX,太空与网络,航小宇,中泰证券研究所卫星制造及发射环节构筑星链成本优势卫星制造及发射环节构筑星链成本优势。Starlink单颗卫星造价约50万美元,主要通过使用减少零部件、简化优化设计,部分采用“消费级”元器件,规模化生产降低制造成本,并通过“一箭多星”和可重复使用技术减少发射成本。Space
36、X公司建立了自己的卫星制造流水线,2020年7月份提交给美国联邦通信委员会的报告中,位于西雅图的雷德蒙德制造厂每月至少生产120颗星链卫星,另外德州奥斯汀也在建设一座崭新星链制造基地。星链通过缩短发射间隔,加快部署节奏星链通过缩短发射间隔,加快部署节奏。23年11月初,SpaceX发射了第119批星链卫星,星链发射总数目达到了5399颗,平均每3.92天完成一次,马斯克表示预计接下来3个月每月发射10次以上,到2024年频率将提高至每月12次,全年发射次数达到144次。时间时间20182019202020212022.01-08发射次数2113263139新火箭一级数量107522复用一级火箭
37、数量116212937新火箭一级占发射次数比重47.6%53.8%19.2%6.5%5.1%图表:猎鹰图表:猎鹰9号火箭一级复用情况及占比号火箭一级复用情况及占比图表:图表:Starlink卫星历年发射间隔天数统计(天)卫星历年发射间隔天数统计(天)02040608010012020192020202120222023卫星扁平状设计有利于一箭多星卫星扁平状设计有利于一箭多星19来源:电子工程专辑,国际航天爱好者,凤凰网军事,三体引力波,中泰证券研究所星链卫星扁平状设计,发射时便于堆叠,增大相控阵天线。星链卫星扁平状设计,发射时便于堆叠,增大相控阵天线。星链卫星迭代升级:V0.9版(2019.5
38、)-V1.0版(2019.11)-V1.5版(2021.9)-V2.0 Mini版(2023)-V2.0版,v1.0版升级Ku波段硬件增加Ka波段天线,V1.5版卫星加装卫星激光星间链路,最新V2.0 Mini版增强相控阵天线,并为网关站回程链路增加E波段,整星宽度超过4.1米,太阳翼向两侧展开,展开之后长约30米,是V1.5表面积的4倍多,V2 版总表面积将再翻一倍。对主体力学结构和电子元器件有更高要求。使用星际飞船发射星链使用星际飞船发射星链V2之前,猎鹰九号开始发射星链之前,猎鹰九号开始发射星链V2 Mini版。版。火箭负责将卫星送入440公里的轨道上,火箭的第二级在释放载荷时,会慢慢自
39、转,堆叠颗卫星在制造时,就通过调整内部元器件而拥有不同的惯量,像洗衣机脱水一样,通过旋转将卫星甩离火箭。卫星在440公里的轨道上进行检测后,使用霍尔推进器升高到550公里高的轨道。以往的霍尔推进器使用氙气作为燃料,星链为了降低成本先后使用氪和氩为燃料。图表:图表:Starlink卫星形状卫星形状图表:图表:SpaceX火箭上堆叠的卫星火箭上堆叠的卫星星链将推出直连手机业务星链将推出直连手机业务20来源:Starlink,中泰证券研究所星链官网推出“星链官网推出“Starlink Direct to Cell(星链直连手机)”业务。(星链直连手机)”业务。2023 年10 月,手机直连卫星于星网
40、官网推出,预计2024年实现短信发送,2025年实现语音通话和上网(Data),同年分阶段实现IOT(物联网)。直连手机的卫星最初将在猎鹰9上发射,此后是星舰。在轨卫星将立即通过星间激光链路接入星座,以提供全球覆盖。初期支持的运营商:T-MOBILE(美国)、OPTUS(澳大利亚)、ROGERS(加拿大)、ONE NZ(新西兰)、KDDI(日本)、SALT(瑞士)。卫星直连、星地一体化融合卫星直连、星地一体化融合4G/5G宽带通信可行性得到验证:宽带通信可行性得到验证:AST SpaceMobile公司成功研发出一颗装备有64平方米相控阵天线的试验星,名为蓝行者3号(BlueWalker 3)
41、。今年4月,AST用普通的GalaxyS22手机成功地与其试验星通话,实现通信速度可以达到10Mbps。图表:星网手机直连卫星业务图表:星网手机直连卫星业务图表:卫星直连得到现网验证图表:卫星直连得到现网验证全球主要低轨星座比较全球主要低轨星座比较21来源:艾瑞咨询,UCS,中泰证券研究所星链卫星参数相较于其他卫星星座具备优势:星链卫星参数相较于其他卫星星座具备优势:Starlink已成为目前规模最大、发射最频繁、技术最先进的卫星星座系统,与Oneweb、Telesat、Kuiper等其他低轨星座相比,Starlink在单星容量及造价成本上具有明显优势。星链在全球卫星运营方中占据比例较大。星链
42、在全球卫星运营方中占据比例较大。分运营商来看,Starlink在轨数量3395颗,约占全球总数的50%,占低轨卫星数量的近60%,OneWeb在轨数量502颗,占全球总数的约7.5%,铱星二代75颗,国内已运行商用低轨通信卫星主要为天启、银河,在轨数量分别为6颗、7颗。星链卫星商业化运营优势明显。图表:全球卫星所有者图表:全球卫星所有者/运营商分布(截至运营商分布(截至2022年)年)图表:图表:Iridium Next、One Web、Starlink卫星参数对比卫星参数对比Iridium NextOnewebStarlink参数参数重量(重量(kg)860147260使用天线使用天线相控阵
43、天线缝隙阵天线相控阵天线单星容量(单星容量(Gbps)/7.517.5寿命寿命设计10年,计划15年7年5-7年造价(万美元)造价(万美元)306710050发射成本发射成本使用火箭使用火箭猎鹰9号Block5型联盟号2.1b猎鹰9号Block5型发射价格(万美元)发射价格(万美元)637580003692单次数量(颗)单次数量(颗)9-103460单颗卫星发射价(万美元)单颗卫星发射价(万美元)680235.2961.53平均发射成本(万美元平均发射成本(万美元/kg)0.791.60.24SpaceXOneWeb中国政府美国政府Planet Labs俄罗斯政府Spire GlobalSwa
44、rm TechnologiesIridium其他CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所3卫星互联网产业结构分析卫星互联网产业链结构卫星互联网产业链结构23来源:锐观咨询,赛迪顾问,中泰证券研究所卫星互联网产业链主要包括:卫星互联网产业链主要包括:空间段建设与运营、地面段建设与运营和终端市场,具体包括卫星/火箭零部件和元器件制造、卫星/火箭研制、卫星发射服务、地面网络设备制造、卫星运营、终端设备制造、应用与服务。成熟的星座中卫星运营和地面设备制造业是卫星产业的主要组成部分,而全球低轨卫
45、星处于组网阶段,产业链价值将集中全球低轨卫星处于组网阶段,产业链价值将集中在卫星制造与卫星发射,以及地面终端制造领域。在卫星制造与卫星发射,以及地面终端制造领域。图表:低轨通信卫星产业链图表:低轨通信卫星产业链图表:图表:2019年全球卫星产业细分结构年全球卫星产业细分结构卫星产业链价值量拆解卫星产业链价值量拆解24来源:艾瑞咨询,电子发烧友网,赛迪顾问,中泰证券研究所通信通信卫星主要由卫星平台和卫星载荷组成卫星主要由卫星平台和卫星载荷组成。通信卫星平台包括遥感测控系统、供电系统、结构系统、推动系统、数据管理系统、热控系统、姿轨控制系统。通信卫星载荷包括天线系统和转发器系统。卫星各部分价值占比
46、卫星各部分价值占比分析:随着卫星通信技术的迭代升级,整体载荷在卫星中的价值量占比有望逐步提升。分析:随着卫星通信技术的迭代升级,整体载荷在卫星中的价值量占比有望逐步提升。据艾瑞咨询,一般情况下定制卫星平台和载荷成本占比约为1:1,批量卫星中平台成本占比下降到接近30%。卫星平台结构成本中,姿控系统占比最大为40%,其次为电源系统占比为22%。卫星载荷中,相控阵天线是低轨通信卫星的核心部分,T/R组件占载荷成本比重约50%,占卫星制造成本比重约20%。卫卫星星平平台台遥感测控系统遥感测控系统遥测/遥控天线、测控接收机、测控发射机、遥测/遥控单元、功率放大器供电系统供电系统电源:太阳能电池、化学燃
47、料电池、核电源;电源控制器;电源转换器;电缆结构系统结构系统主平台结构:承力桶、承构架桶;次级结构:仪器设备支撑连接结构、电缆管路支撑连接结构;特殊功能结构:防热结构、密封舱体推动系统推动系统化学推进系统:电弧推进、电阻推进、磁等离子体推进、脉冲等离子推进、离子电推、霍尔电推数据管理系统数据管理系统数字处理单元、固态存储单元热控系统热控系统主动热控:电加热器、制冷器;被动热控:热控涂层、热管、隔热材料、导热填料、相变材料姿轨控制系统姿轨控制系统敏感器:红外地平仪、磁强计、星敏感器、陀螺仪、角加速度计、频射敏感器;控制器:SoC芯片、SIP模块微系统;执行部件:偏置动量轮、磁力矩器和推力器等卫卫
48、星星载载荷荷天线系统天线系统多波束天线:多波束反射面天线、多波束透镜天线、多波束相控阵天线;波束形成网络;处理器(DSP/FPGA)转发器系统转发器系统分路器、低噪声放大器、微波接收机、功率放大器、输入/输出多工器、星上处理器其他组件其他组件金属原材料、非金属原材料、电子元器件图表:通信卫星核心系统价值拆解图表:通信卫星核心系统价值拆解图表:通信卫星组成结构图表:通信卫星组成结构全球火箭发射成本比较分析全球火箭发射成本比较分析25来源:美国联邦航空局商业航天运输办公室,航天工业管理,中泰证券研究所Space X主导全球卫星发射市场。主导全球卫星发射市场。我国火箭发射成本相较美国有较大差距,降本
49、路径主要受限于低成本推进剂、回收复用和“一箭多星”等技术难点。根据BryceTech数据,23H1,SpaceX共实施43次发射,占全球发射总数的近50%,从发射质量看,上半年发射447.2吨载荷,第二名为中国航天科技集团,发射47吨载荷。马斯克曾在10月初表示SpaceX计划今年将1600吨有效载荷送入预定轨道,占全球的80%,而目前SpaceX占全球发射总量177发的44%,意味着其以更少发射量实现更多运力。我国与我国与SpaceX火箭发射成本比较:火箭发射成本比较:SpaceX成本曲线一直往下降,单星发射成本约为50万美元,国内的火箭发射6-10万/KG,大概是国外的2-3倍。图表:图表
50、:Space X火箭发射成本全球最低火箭发射成本全球最低图表:猎鹰图表:猎鹰9号号10次重复使用发射成本(万美元)次重复使用发射成本(万美元)-5000050001000015000200002500012345678910总计芯一级成本芯二级成本整流罩成本芯一级复用成本推进剂+成本发射成本发射收入发射利润火箭火箭国别国别首飞首飞单发费用单发费用/万美元万美元单发费用单发费用/亿人民币亿人民币每公斤成本每公斤成本/万美元万美元每公斤成本每公斤成本/万人民币万人民币LEO运力运力/kg猎鹰9重型美国201895006.080.151.0263333猎鹰9号美国201065004.20.261.7
51、725000质子俄罗斯196565004.20.281.923000安加拉俄罗斯2014116007.40.453.0625778长征3B中国199774004.70.624.2211935长征4B中国1999310020.765.174079长征七号中国2016107006.80.795.3713544长征五号中国20161820011.60.795.3723038LVM3印度201763004.030.85.447875AtlasV美国20021890012.10.815.5123333PSLV印度1994320020.855.783765长征2D中国1992310020.916.1934
52、07长征六号中国201520001.316.82000GSLV印度200149003.116.84900Ariane5G欧洲19972630016.81.026.9425784H-日本1994123007.91.057.1411714快舟一号中国20133000.191.067.21283长征十一号中国20155000.321.067.21472Delta Heavy美国20042610016.71.167.8922500猎鹰1号美国20088000.511.268.57635Antares美国201392005.91.369.256765谷神星一号中国20205500.351.5610.61
53、350联盟v2俄罗斯1980005.11.610.884850双曲线1号中国20195000.321.7311.76289Vega欧洲201239002.5213.61950电子号美国20185000.322.3115.71216Epsilon日本201341002.63.4523.461188主要低轨星座上下游合作模式主要低轨星座上下游合作模式26来源:中国航天,世界通信网,AZURE,中泰证券研究所SpaceX覆盖卫星产业链较深较全:覆盖卫星产业链较深较全:星链的卫星研制、生产、发射、网络运营目前都由SpaceX公司独自承担。且SpaceX亦加大上游产业链垂直整合,并与下游领域如大型企业A
54、zure、T-mobile等公司积极合作。“协同作战模式”亦较为普遍:“协同作战模式”亦较为普遍:Oneweb即是从卫星制造、火箭发射到网络渠道分销者有战略合作伙伴支持。未来,Oneweb持续加强产业链协同,在卫星制造、发射以及地面站和终端开发等领域与头部公司加大合作。当前,产业链上下游合作模式呈现多样性,给与我国相关参考性。图表:图表:Oneweb合作公司概况合作公司概况图表:图表:Starlink合作相关方合作相关方合作公司合作公司合作公司主营业务合作公司主营业务合作方式合作方式合作内容合作内容Swarm在近地轨道上建立由纳米卫星组成的物联网(loT)网络,提供全球任何地方的移动宽带数据全
55、资收购加强合并后公司提供创新卫星服务的能力,服务于公众利益,建立起物联网网络系统Azure为开发者提供一个平台,帮助开发可运行在云服务器、数据中心、Web和PC上的应用程序使云计算的开发者使用微软全球数据中心的储存、计算能力和网络基础服务项目合作微软将使用SpaceX大量低轨道卫星,以及多在更高轨道绕地球飞行的传统卫星,帮助连接和部属新的(云计算)服务,以此提供基于卫星的云服务T-mobile在西欧和美国运营GSM网络,并通过金融手段参与东欧和东南亚的网络运营项目合作通过SpaceX的第二代星链(Starlink)为T-Mobile用户提供额外的连接能力。补充地面基站的覆盖盲区,同时通过与其他
56、国家通讯商的互惠服务,让全球用户实现星链互联LeoLabs主要进行太空航天器检测、避障和变轨的技术研究,致力于打造清洁的太空环境项目合作LeoLabs将在Space X的Starlink卫星初始部署和轨道运行期间对其进行跟踪。实现新卫星的批量发射在短期内使地面获得有关位置和轨道的信息合作公司合作公司合作领域合作领域1空中客车卫星制造2阿里安、维珍银河卫星发射3卫讯地面信关站建设4高通终端设计开发5休斯终端设计开发及产品分销6洛克威尔柯林斯航空终端7汉尼维尔航空终端8可口可乐市场分销9巴帝集团印度市场分销及服务10墨西哥通信墨西哥市场分销及服务11软银集团日本市场分销及服务12国际通信卫星公司共
57、享用户及服务全球部分卫星制造成本比较全球部分卫星制造成本比较27来源:立鼎产业研究院,艾瑞咨询,中泰证券研究所Iridium NextOne WebStarlink重量860千克147千克260千克使用天线相控阵夭线缝隙阵天线相控阵夭线单星容量7.5Gbps17.5Gbps寿命设计10年,计划15年7年5-7年造价3067万美元100万美元低于50万美元图表:图表:Iridium Next、One Web、Starlink卫星参数对比卫星参数对比星链全球造星成本最低优势:星链全球造星成本最低优势:此前马斯克曾透露,星链卫星制造成本约50万美元/颗,预计国内低轨通信卫星目前的平均造价约在3000
58、万。即使与同时代的其他海外低轨星座计划比,Starlink计划的卫星性价也处于领先地位。我国卫星制造发射成本仍有待下降,民营企业参与将有助于降低成本:我国卫星制造发射成本仍有待下降,民营企业参与将有助于降低成本:我国最具商业优势之一的快舟一号甲火箭卫星发射成本 1万美元/公斤,运载能力等同于 1 颗 Starlink 卫星/次,对比猎鹰 9 卫星发射成本 0.22 万美元/公斤,25 万美元/颗,单颗发射成本仅为我国的 1/24。目前卫星产业以体制内公司为主,同时民营航天和造星产业链也迎来了快速发展,预计未来将有更多军民融合企业参与,更好的降低产业链综合成本。图表:中美低轨卫星制造及发射成本对
59、比图表:中美低轨卫星制造及发射成本对比0100200300400500600700美国中国单颗制造成本(万美元)单颗发射成本(万美元)增加星间链路:激光通信是未来趋势增加星间链路:激光通信是未来趋势28来源:卫星通信系统中动态资源管理技术研究,通信学报,中泰证券研究所卫星互联网链路结构可以分为卫星互联网链路结构可以分为:用户链路、馈电链路和星间链路,其中前两者必备,星间链路是未来发展方向:用户链路、馈电链路和星间链路,其中前两者必备,星间链路是未来发展方向。当前大部分卫星系统主要依靠地面通信站来进行信息中继服务,如果地面站发生故障或被摧毁,卫星系统将整体陷入瘫痪状态。星间链路的建设可降低地面段
60、的复杂度和投资成本。星间链路的建设可降低地面段的复杂度和投资成本。在网状组网方式架构下,卫星间架设星间链路,用户无需经过地面网络系统,可直接接入卫星互联网络,从而降低对地面网络的依赖,实现空中网络节点的连接和组网,将多颗卫星有机地组合为一个整体,形成星座系统,达到网络优化管理以及连续性服务的目标。第一阶段:无星链间通信。本质上是“天星+地网”模式,卫星星座是一个有卫星全球覆盖能力的局部通信系统,卫星业务能否全球开展取决于能否在全球范围内部署信关站。第二阶段:有星链间通信。本质上是“天网+地网”模式,是一个有全球覆盖能力的卫星通信系统,卫星业务的全球开展从技术上看不依赖于全球布站,仅需部署少量信
61、关站即可开展业务。图表:星座组网方式向星链间通信升级图表:星座组网方式向星链间通信升级无星链间通信星链间通信图表:卫星链路结构图表:卫星链路结构增加星间链路:激光通信是未来趋势增加星间链路:激光通信是未来趋势29来源:蓝德信息,中科院之声,太空安全,中泰证券研究所星间链路包括激光通信和微波通信两种方式,微波通信技术成熟,激光通信效果更佳星间链路包括激光通信和微波通信两种方式,微波通信技术成熟,激光通信效果更佳。激光通信:通过星间激光通信技术构建星间通信骨干网,卫星激光通信系统为光机电系统,包括光学、跟瞄、通信三个基本分系统和热控、配电等配套系统。它以激光为信息载体,首先完成两个卫星之间高精度建
62、链,建链成功后再进行高速数据通信。将有望变革未来空间通信技术,为未来高速、高通量天地一体化通信网络的建设奠定基础。微波通信:星间微波链路具有成本低廉、测距方式灵活、组网灵活方便、跟瞄捕获容易、技术比较成熟、系统可靠性较高等优点,但由于微波通信频段的容量有限,难以满足信息技术高速增加的空间卫星通信需求。同时,微波通信系统之间的干扰问题随轨道内的卫星数量的增加不断突显。目前微波通信主要用于用户链路和馈电链路。图表:星间链路方式优劣势比较图表:星间链路方式优劣势比较频率频率频率许可频率许可 传输速率传输速率 带宽容量带宽容量 抗干扰抗干扰加密型加密型 设备体积设备体积功耗功耗成本成本微波通信300M
63、Hz-300GHz需要慢小弱弱大高便宜激光通信190THz560THz不需要快大强强小低高昂注:上述指标系两种模式比较图表:多个低轨星座计划采用星间链路技术图表:多个低轨星座计划采用星间链路技术项目名称项目名称频段申请频段申请是否使用星间链路技术是否使用星间链路技术Starlinkku,ka,V,E是(激光)OneWebku,ka否O3bka,V否Iridiumka,V是(微波)鸿雁星座L/ka是虹云工程ka是(激光)TelesatV是(激光)Keplerka是(激光)Leosatka是(激光)地面接收终端与运营产业链机会地面接收终端与运营产业链机会30来源:赛迪顾问,Starlink,中泰证
64、券研究所地面设备主要包括固定地面站、移动式地面站(静中通、动中通等)以及用户终端。地面设备主要包括固定地面站、移动式地面站(静中通、动中通等)以及用户终端。固定地面站包括天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系统以及卫星测控站和卫星运控中心等;移动站主要由集成式天线、调制解调器和其它设备构成;用户终端包含设备上游关键零部件及下游终端设备。在卫星互联网投入运营后,接收终端与卫星运营将迎来更大的市场机会。在卫星互联网投入运营后,接收终端与卫星运营将迎来更大的市场机会。预计卫星互联网应用前期仍以专用卫星移动接收终端为主(用户、车载、船载、机载等多种类型),随着手机直连卫星技术迭
65、代,手机也将成为C端主要的卫星终端之一。终端产业链包括:基带芯片、射频芯片、功率放大器、调制解调器、卫星天线等。Starlink用户套件包括户外相控阵天线、三脚架、电源和Wi-Fi路由器。图表:卫星地面设备产业链图表:卫星地面设备产业链图表:图表:Starlink专用接收终端专用接收终端CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所4国内低轨星座与产业链梳理国内国内前期卫星互联网计划前期卫星互联网计划32来源:低轨互联网星座发展研究综述,北京国际工程咨询,中泰证券研究所我国多个低轨卫星星座计
66、划相继启动。我国多个低轨卫星星座计划相继启动。近年来,中国低轨通信卫星发展布局呈现快速发展态势。“十三五”期间,以航天科技、航天科工为首的央企卫星集团分别提出了自己的卫星互联网计划,并发射了试验星。当前,中国商业航天已经起步,多家卫星制造企业纷纷推出了商业卫星星座计划,部分公司已发射了数颗卫星。我国前期类似Starlink、OneWeb等计划的项目是由我国中国航天科技和航天科工两大集团组建的低轨通信星座“鸿雁星座”和“虹云工程”。此外,还有“行云工程”、“银河 5G”、“天象星座”等卫星星座计划正在建设中。单位单位卫星星座卫星星座卫星卫星规划规划数量数量计划及当前进度计划及当前进度中国航天科技
67、集团公司鸿雁星座3002018年底发射首发星;一期60颗,二期300颗卫星运营组网中国航天科工集团有限公司虹云工程1562018年底发射1颗技术验证星,预计“十四五”末,实现156颗卫星和组网运行中国航天科工集团有限公司行云工程802017年初发射1颗技术验证星,目前在轨2颗卫星中国电子科技集团有限公司天象星座120/银河航天银河5G650/北京未来导航微厘空间120/图表:图表:国内主要低轨互联网星座计划国内主要低轨互联网星座计划GW星座开启国内低轨卫星新时代星座开启国内低轨卫星新时代33来源:各公司官网,国资委,爱企查,中泰证券研究所中国卫星网络集团有限公司的成立整体统筹中国卫星网络集团有
68、限公司的成立整体统筹GW星座建设。星座建设。2021年4月26日,中国卫星网络集团有限公司以新央企的身份在京召开成立大会,4月28日在雄安正式揭牌。中国星网是由中国电子信息产业集团、中国航天科工集团等国资牵头,划归国务院国资委管理。中国星网负责统筹规划我国卫星互联网领域发展,其成立是中国卫星通信、卫星应用产业的一个里程碑。“GW”巨型星座计划已完成”巨型星座计划已完成01/02卫星招标。卫星招标。2022年2月,星网集团的“星网工程”(GW)正式批复立项。同年10月,星网集团通信卫星01/02已经完成招标,中标人包括中国空间技术研究院(航天五院)、上海微小卫星工程中心/中电科五十四所及银河航天
69、。项目名称项目名称中标单位中标单位通信卫星01中国空间技术研究院通信卫星02中国空间技术研究院上海微小卫星工程中心银河航天科技有限公司图表:星网集团股权架构(图表:星网集团股权架构(认缴出资日期认缴出资日期2022-12-31)图表:中国星网通信卫星图表:中国星网通信卫星01/02招标结果招标结果GW星座开启国内低轨卫星新时代星座开启国内低轨卫星新时代34来源:ITU,中泰证券研究所“GW”星座计划部署星座计划部署1.3万颗卫星。万颗卫星。2020 年 9 月,我国正式向国际电信联盟 ITU 提交了低轨互联网星座的轨道和频率申请资料,档案中包含 GW-A59 和 GW-2 的两个宽带星座计划,
70、计划发射卫星总数达12992颗。其中,GW-A59 子星座的卫星分布在500km以下的极低轨道,共 6080颗卫星,GW-2 子星座的卫星分布在1145km 的近地轨道,共6912颗卫星。从中国星网向国际电信联盟提交档案的时间来看,预计会在2027年11月前完成部分卫星发射并验证通信。“GW”星座可以提供覆盖全球的高速网络通信,在航海、航空,以及信息安全、金融安全、军事安全、导航定位、气象研究、灾害预警等诸多领域都会给我国带来全方位的升级,同时可以开拓全球卫星互联网接入市场。图表:图表:国际电信联盟(国际电信联盟(ITU)关于)关于 GW-A59的的档案档案星座计划星座计划星座子计划星座子计划
71、轨道轨道高度高度轨道倾角轨道倾角轨道面数轨道面数卫星个数卫星个数/轨轨道面道面卫星卫星总数总数GW-A59星座GW-A59/1590km8516306080GW-A59/2600km504050GW-A59/3508km556060GW-2星座GW-2/11145km3048366912GW-2/21145km404836GW-2/31145km504836GW-2/41145km604836GW12992图表:星图表:星网网“GW”星座构型分布星座构型分布35G60星链开拓商业化运营新市场星链开拓商业化运营新市场G60星链由上海市牵头,开启低轨星座“双子星”星链由上海市牵头,开启低轨星座“双
72、子星”战略。战略。“G60星链”主要为打造低轨宽频多媒体卫星,当前实验卫星已完成发射并成功组网。未来规划一期实施1296颗,远期计划完成一万两千多颗卫星组网。“G60星链”的落地意味着国内卫星互联网产业链的进一步扩容以及在制造端和应用端的更进一步。上海垣信是上海垣信是G60星链的主要参与方星链的主要参与方。上海垣信卫星科技有限公司由上海联和投资有限公司和上海市信息投资股份有限公司于2018年3月发起设立,系上海市国资委下属控股企业,致力于成为全球领先的卫星产业集团及卫星通信服务商。公司首批两颗试验卫星已于2019年11月顺利发射并成功进入预定轨道运转。根据垣信公司发射规划,每次发射任务将以1箭
73、18星方式进行,在2025年底前完成648颗GEN1卫星发射任务,在20262027年完成后续648颗GEN2卫星发射任务。图表:“图表:“G60”产业基地启航仪式”产业基地启航仪式图表:上海垣信股权出资比例(图表:上海垣信股权出资比例(认缴出资日期认缴出资日期2023-10-12前前)来源:C114,爱企查,中泰证券研究所36格思航天:垣信与小卫星所合资公司格思航天:垣信与小卫星所合资公司上海联合通过中科辰星及上海垣信共计占比格思航天股权比为上海联合通过中科辰星及上海垣信共计占比格思航天股权比为38.31%,是上海格斯航天的第一大股东。,是上海格斯航天的第一大股东。格思航天主要聚焦民商卫星研
74、发设计与智能制造整体解决方案,作为卫星ODM厂商承接量产卫星设计制造,卫星核心组部件研发设计业务。格思航天深耕卫星装备产业链,业务从目前处于产业链条中段的整星研发制造,向上开展关键单机和零部件的自研及核心格思航天深耕卫星装备产业链,业务从目前处于产业链条中段的整星研发制造,向上开展关键单机和零部件的自研及核心技术攻关。技术攻关。此外,公司还拥有完善的卫星设计与制造方面的技术资源,具备整星、分系统及单机的设计、卫星装配、卫星集成、卫星测试与试验等各项专业技术能力。图表:上海格思航天股权投资穿透图(截止图表:上海格思航天股权投资穿透图(截止2023-08-04)上海格思航天上海中科辰新卫星上海垣信
75、卫星宁波倬云企业管理上海火石二期创业40%38%20.342%1.658%上海联合投资上海微小卫星50.52%49.48%47.63%4.73%图表:上海格思航天关于卫星相关专利列示图表:上海格思航天关于卫星相关专利列示来源:C114,爱企查,中泰证券研究所国内低轨卫星主要参与方国内低轨卫星主要参与方37来源:锐观咨询,中商情报网,中泰证券研究所整理国内体制内相关单位及民营企业积极参与各有偏重:国内体制内相关单位及民营企业积极参与各有偏重:卫星制造发射服务环节主要由体制内单位主导,如航天科技、航天科工、中国电科、航天五院、中科院微小卫星所等国有企业在卫星/火箭等环节技术积累深厚。随着大规模低轨
76、卫星产业发展,将有越来越多混合所有制和民营企业在卫星制造和下游终端设备产业链环节起到重要作用,考虑到我国有大量成熟的通信、电子制造产业,民营企业的积极参与将有利于技术创新和降低产业链成本。图表:低轨通信卫星产业链相关主要单位和企业图表:低轨通信卫星产业链相关主要单位和企业产业链环节产业链环节释义释义优势参与者优势参与者原材料运作火箭和卫星结构件生产所需的金属、非金属和复合材料及其他材料。航天科技、中铝集团、有研院等电子元器件组成分系统、有效载荷的宇航级电子元器件产品。航天科技、航天科工、中国电科、中国电子、中国科学院加工设备及服务特种加工设备,零部件加工或代加工。航天科技、航天科工、有研集团和
77、部分民营企业卫星研制卫星总体设计、总装、测试航天科技、航天科工、中国科学院和部分高校运载火箭研制运载火箭等运载工具总体设计、总装、测试航天科技、航天科工卫星发射服务航天器贮存、检测、发射及测控军方、中国科学院地面设备地面站、网络设备、终端设备等地面设备生产。航天科技、航天科工、中国电科、中国电子卫星运营提供航天器运营和管理服务。军方、航天科技卫星应用包括通信、导航、遥感等卫星的应用。航天科技、民营企业图表:国内主要卫星建造基地图表:国内主要卫星建造基地国内卫星基地国内卫星基地产线情况产线情况产线产能产线产能航天五院卫星柔性智造中心已经通过验证星对卫星生产流程进行验证,预计可实现每周出厂45颗小
78、卫星。200颗以上/年中国航天科工空间工程总体部国内首条小卫星智能生产线相对传统小卫星制造,该生产线已将部总装自动化率提升至超六成,单星生产成本降低50%至60%。240颗/年中国科学院微小卫星创新研究临港园区能够同时承担30到50颗吨级卫星的研制,张江园区能够同时承担10颗吨级卫星的研制,松江工厂园区可承担500千克以下卫星星座的批产任务。600颗/年格思航天卫星数字工厂项目是国家卫星组网系统工程中重要生产制造环节,计划在2023年底投产。500颗/年银河航天卫星智能超级工厂具备卫星总装集成、环境试验综合测试等功能以及太阳翼、电缆等单机组件研制配套能力,可实现多种类型卫星的高效批产。300-
79、500颗/年GW&G60星座空间段市场规模星座空间段市场规模38中国星网和星链计划有着较为相似的轨道规划,目前差距主要有造星、发射成本等。中国星网和星链计划有着较为相似的轨道规划,目前差距主要有造星、发射成本等。“GW”星座申请提交的轨道卫星计划对比星链计划第一期(星链1.2万颗卫星计划)网络资料申报情况情况,两者卫星数目近似,轨道组成也有些相似。目前国内火箭发射成本总体仍不及星链。GW星座空间段市场规模预测:星座空间段市场规模预测:按照单颗卫星均价3000万元,部署12992颗,卫星制造市场空间约为3900亿元,如若按照“G60”发星数量等同GW,则国内双星座卫星制造空间约为7800亿元。图
80、表:图表:GW星座卫星制造成本测算星座卫星制造成本测算国内国内星链星链发射技术发射技术长征-3乙猎鹰9号发射发射成本成本7000万美元6700万美元平均发射成本平均发射成本14000美元/公斤3000美元/公斤图表:国内火箭发射与星链成本对比图表:国内火箭发射与星链成本对比来源:CNBC,中国航天科技集团,ITU,中泰证券研究所子星座子星座轨道高度轨道高度单轨星数单轨星数卫星数量卫星数量单价单价卫星制造市卫星制造市场空间(千场空间(千万)万)GW-A591590km304803kw14402600km502,00060003508km603,60010800小计6,08018240GW-211
81、145km361,7283kw518421145km361,728518431145km361,728518441145km361,7285184小计6,91220736总计12,99238976卫星通信运营及牌照卫星通信运营及牌照39来源:全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩,新疆通信管理局,中泰证券研究所按终端应用,低轨卫星运营业务可分为:卫星移动通信业务、卫星固定通信业务和卫星中继业务。按终端应用,低轨卫星运营业务可分为:卫星移动通信业务、卫星固定通信业务和卫星中继业务。卫星移动通信业务:卫星移动通信业务:舰船、飞机、车辆等移动载体利用卫星进行的无线电通信业务。卫星固定通信业务:卫星固
82、定通信业务:利用卫星,给处于固定位置的地球站之间提供的无线电通信业务。卫星中继业务:卫星中继业务:利用卫星在地球站和用户航天器之间,或是多个用户航天器之间的通信业务。牌照是国内开展相关卫星互联网运营服务的前提。牌照是国内开展相关卫星互联网运营服务的前提。卫星通信属于资金、技术密集型产业,在国内也属于高度管制的行业,需要获得工信部牌照才可以展开商业经营活动。牌照主要包括了电信业务资质和无线电频率使用许可,随着国内卫星互联网发展,相关运营方有望逐渐清晰。业务业务概念概念案例案例卫星移动业务舰船、飞机、车辆等移动载体利用卫星进行的无线电通信业务天通卫星卫星固定业务利用卫星,给处于固定位置的地球站之间
83、提供的无线电通信业务Starlink卫星中继业务利用卫星在地球站和用户航天器之间,或是多个用户航天器之间的通信业务。-图表:卫星互联网运营业务分类图表:卫星互联网运营业务分类图表:国内通信业务相关牌照图表:国内通信业务相关牌照 卫星通信业务卫星通信业务介绍介绍分类分类企业企业卫星通信业务A-13卫星移动通信业务基础电信业务中国卫通、中国电信、中国移动、中国联通、中信卫星卫星固定通信业务中交通信卫星转发器出租、出售业务中国卫通、中国电信和中信卫星卫星通信业务A-23国内甚小口径终端地球站通信业务基础电信业务,参照增值典型业务管理企业数量较多卫星通信运营模式:自建与租用卫星通信运营模式:自建与租用
84、40来源:中国卫通招股书,中泰证券研究所从运营商角度,卫星运营企业模式可分为:自建星座和租用星座。从运营商角度,卫星运营企业模式可分为:自建星座和租用星座。自建星座:运营商通过运营低轨卫星容量、管理和运营地面网络/网关基础设施,直接面向终端用户提供卫星服务并收取相关费用。租用星座:运营商租赁卫星宽带,卫星运营商减少了卫星运营业务量,并按照自身的业务需求、客户类型、Hub 技术对服务进行包装,同时可以自定义服务级别,自主选择网络设备。国内牌照稀缺,应用落地需要对应牌照许可。国内牌照稀缺,应用落地需要对应牌照许可。未来,运营端可能仍由头部运营商掌握,卫星发射运营维护则由星座方负责。图表:卫星空间段
85、运营服务业务流程图表:卫星空间段运营服务业务流程卫星网络申报、协调及维护卫星项目建设卫星测控业务运营管理卫星制造与运营产业链各环节梳理卫星制造与运营产业链各环节梳理41来源:艾瑞咨询(卫星平台细分环节为理想值结构),中泰证券研究所电源系统:电源系统:22%22%星务系统:星务系统:10%10%热控分系统:热控分系统:7%7%测控与数传:测控与数传:9%9%结构系统:结构系统:12%12%姿态与轨道控制:姿态与轨道控制:40%40%太阳敏感器太阳敏感器航天智装(300455)星敏感器星敏感器天银机电(300342)航天智装(300455)轨控系统轨控系统航天智装(300455)测控系统测控系统中
86、国卫星(600118)航天电子(600879)海格通信(002465)数管系统数管系统航天电子(600879)理工雷科(002413)佳缘科技(301117)控制电路控制电路航天电子(600879)航天电器(002025)中航光电(002179)宏达电子(300726)振华科技(000733)欧比特(300053)结构结构中国铝业(601600)光威复材(300699)上海沪工(603131)钢研高纳(300034)热控热控长盈通(688143)星间激光通信星间激光通信光库科技(光库科技(002338002338)长光华芯(长光华芯(688066688066)仕佳光子(仕佳光子(6883136
87、88313)腾景科技(腾景科技(688195688195)相控阵雷达相控阵雷达铖昌科技(铖昌科技(001270001270)臻镭科技(臻镭科技(688270688270)国博电子(国博电子(688375688375)复旦微电(复旦微电(688385688385)盛路通信(盛路通信(688385688385)亚光科技(亚光科技(300123300123)航天环宇(航天环宇(688523688523)盟升电子(盟升电子(688311688311)通信载荷通信载荷上海瀚讯(上海瀚讯(300762300762)信科移动信科移动-U U(688387688387)创意信息(创意信息(3003663003
88、66)卫星平台:卫星平台:定制(定制(50%50%)、)、批量(批量(30%30%)、理想)、理想值(值(20%20%)有效载荷:有效载荷:定制(定制(50%50%)、)、批量(批量(70%70%)、理想)、理想值(值(80%80%)中国卫星(600118)卫星运营卫星运营中国卫通(中国卫通(601698601698)中国电信(中国电信(601728601728)亚太卫星(亚太卫星(1045.HK1045.HK)CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所5投资建议重点标的梳理重点标的梳理
89、43来源:Wind(一致预测),中泰证券研究所(截止2023年11月15日)全球低轨卫星处于组网阶段,产业链价值将集中在卫星制造与卫星发射,以及地面终端制造领域。建议重点关注:全球低轨卫星处于组网阶段,产业链价值将集中在卫星制造与卫星发射,以及地面终端制造领域。建议重点关注:通信载荷:上海瀚讯、创意信息、信科移动等相控阵雷达相关:铖昌科技、航天环宇、盛路通信、盟升电子等星间激光器件:光库科技、长光华芯、仕佳光子、腾景科技等火箭发射相关:航天晨光、航天动力、航天电子、思锐新材等地面段:信关站/核心网:震有科技、信科移动等;基带处理相关:复旦微电等移动终端:信维通信、华力创通、海格通信等卫星运营商
90、:中国卫通、中国电信等产业链产业链细分环节细分环节标的标的代码代码市值(百万)市值(百万)2023E2023E营收(百万)营收(百万)2023E2023E净利润(百万)净利润(百万)卫星制造测控与数传佳缘科技301117.SZ6,476.88434.50122.67热控长盈通688143.SH4,561.97370.52108.96通信载荷相控阵铖昌科技001270.SZ13,740.92409.68188.82盛路通信002446.SZ9,202.131,761.89335.67协议标准信科移动688387.SH25,914.138,936.36-312.00上海瀚讯300762.SZ11,
91、397.58732.67187.52星间激光器件仕佳光子688313.SH6,726.04913.9161.01腾景科技688195.SH4,588.04415.6070.50卫星运营运营商中国卫通601698.SH83,811.81/中国电信601728.SH451,556.67521,659.6339,939.05地面段信关站震有科技688418.SH4,758.93834.0135.26基带处理复旦微电688385.SH31,368.953,866.001,037.72手机终端终端华力创通300045.SZ18,607.92558.0026.60海格通信002465.SZ31,040.9
92、26,319.88828.75CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所6风险提示6.1 风险提示风险提示45国内卫星互联网政策推进不及预期。国内卫星互联网政策推进不及预期。如若国际国内环境发生变化,卫星互联网相关产业政策或产生变更,将影响卫星部署与发射节奏。国内低轨卫星制造成本过高风险。国内低轨卫星制造成本过高风险。如若卫星成本不能有效降低,将会影响整体卫星发射数量以及国内卫星互联网商业模式有效变现风险,国内运载火箭运力不足风险。国内运载火箭运力不足风险。如若国内火箭发射成本过高,将会
93、影响整体卫星升空部署以及国内卫星互联网商业模式有效变现风险。研发不及预期风险。研发不及预期风险。如若低轨卫星制造、星载相控阵等研发不及预期,将会影响卫星整体发射节奏。市场、运营不及预期风险。市场、运营不及预期风险。如若不能在国内找到有效的商业模式并变现,将会出现组网成本、运营成本过高等风险。国际竞争加剧等风险。国际竞争加剧等风险。如若星链等国外具备领先效应星座以规模效应进行商业竞争和打压,有望产生国际业务竞争加剧等风险。行业及公司数据更新不及时的风险行业及公司数据更新不及时的风险重要声明重要声明中泰证券股份有限公司(以下简称“本公司”)具有中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。本报
94、告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料,反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。本公司力求但不保证这些信息的准确性和完整性,且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断,可能会随时调整。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务
95、可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。市场有风险,投资需谨慎。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者应注意,在法律允许的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本公司及其本公司的关联机构或个人可能在本报告公开发布之前已经使用或了解其中的信息。本报告版权归“中泰证券股份有限公司”所有。事先未经本公司书面授权,任何机构和个人,不得对本报告进行任何形式的翻版、发布、复制、转载、刊登、篡改,且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。46