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1、證券研究報告行業+公司首次覆蓋通信 東吳證券研究所東吳證券研究所 1 / 26 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 通信行業+公司首次覆蓋 政策助推、產業驅動,政策助推、產業驅動,我國我國衛星互聯網衛星互聯網步入步入發展快車道發展快車道 2022 年年 05 月月 23 日日 證券分析師證券分析師 侯賓侯賓 執業證書:S0600518070001 021-60199793 研究助理研究助理 姚久花姚久花 執業證書:S0600119100003 行業走勢行業走勢 相關研究相關研究 通信 Q1 業績維持高增長,估值仍處低位, 持續關注物/車聯網及模組及網絡設備等細分賽
2、道投資機會 2022-05-20 做強做優做大數字經濟,持續看好數字經濟新基建 2022-05-18 通信板塊基金持倉分析:一季度末基金持倉市值增長,關注智能汽車、國資云和數字經濟基礎設施等板塊 2022-05-10 增持(維持) Table_Summary 投資要點投資要點 衛星互聯網戰略地位凸顯,衛星互聯網戰略地位凸顯,各國各國加快加快戰略戰略部署部署:衛星互聯網通過大量低軌通信衛星組成的通訊網絡,可以實現全球通信無縫覆蓋,彌補現有地面互聯網網絡的覆蓋盲點。由于中高軌道提供的通信能力有限,僅能提供基本語音和低容量的數據業務,主要作為地面通信的補充和延伸,同時軌道和頻段是不可再生的戰略資源,
3、各國在低軌衛星競爭趨于白熱化,隨著全球低軌衛星發射數量逐漸增加,空間軌道和頻段作為能夠滿足通信衛星正常運行的先決條件, 已經成為各國衛星企業爭相搶占的重點資源,中國、美國、歐洲、俄羅斯、日本等加快推進低軌星座計劃。 星網公司助推星網公司助推國內衛星互聯網進入發展快車道, 空天地一體化網絡國內衛星互聯網進入發展快車道, 空天地一體化網絡建設建設助推衛星互聯網建設:助推衛星互聯網建設:中國星網的成立,將加速整合航天、通信、信息等產業優質資源推動中國衛星互聯網建設, 促進中國航天產業結構性升級,引領新一輪產業變革;同時政策頻出強調要集中力量加速建成覆蓋全球的空天地一體化信息網絡, 并且也明確指出加快
4、高軌和低軌寬帶衛星研發和部署,積極開展衛星空間組網示范,構建覆蓋全球的天基信息網絡。同時國家發改委首次將衛星互聯網和 5G、工業互聯網等一起列入信息基礎設施, 明確建設衛星互聯網在新一代信息技術演進上的重大戰略意義。因此,我們認為,隨著政策推進,星網公司加快資源整合,將帶動我國衛星互聯網步入發展快車道。 衛星互聯網應用不斷深入,帶動市場需求穩步提升衛星互聯網應用不斷深入,帶動市場需求穩步提升:國家已出臺多項政策措施鼓勵推動衛星在各行業的規?;瘧?、商業化服務及國際化拓展,行業面臨很好發展機遇。首先衛星通信應用落地早,規模大,據統計 2020 年我國衛星通信市場規模約為 723 億元。其次衛星導
5、航方面,高精度是中國北斗的特色服務,受到大氣誤差、衛星鐘差等影響,因此隨著北斗應用逐步深化,也將帶動國內導航市場快速發展;最后衛星遙感產業的市場潛力可期,商業遙感蓄勢待發,住建、環保等領域是增值服務應用較多的細分市場,預計到 2025 年將達到 279 億美元,全球衛星遙感應用市場規??焖僭鲩L。 投資建議:投資建議: 我們持續看好衛星互聯網產業大發展帶動各產業鏈環節需求穩步提升, 重點推薦標的海格通信、 萬通發展; 海格通信綜合實力卓越,技術、產品等領先優勢顯著,搶抓行業先機,萬通發展戰略轉型,城市更新以及數字經濟業務帶動整體業績穩步向上。 風險提示:風險提示:政策支持力度不及預期;衛星互聯網
6、產業進度不及預期;北斗應用推進進度不及預期。 -27%-23%-19%-15%-11%-7%-3%1%5%9%13%17%2021/5/242021/9/212022/1/192022/5/19通信滬深300 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 2 / 26 內容目錄內容目錄 1. 衛星通信互聯網衛星通信互聯網 . 4 1.1. 衛星通信互聯網簡介. 4 1.2. 衛星系統的發展歷程. 6 2. 衛星互聯網產業鏈衛星互聯網產業鏈 . 11 2.1. 空間段:產業競爭封閉,一體化是趨勢. 11 2.2. 地面段:戰略
7、重要性逐步提升. 14 2.3. 用戶段:應用前景廣闊,市場規模增長迅速. 15 3. 衛星互聯網戰略地位凸顯,各國加快布局節奏衛星互聯網戰略地位凸顯,各國加快布局節奏 . 16 3.1. 為什么加快低軌衛星互聯網布局?. 16 3.1.1. 中高軌衛星通信能力有限. 16 3.1.2. 低軌道和頻段資源有限. 17 3.2. 當前處于人造衛星密集發射前夕. 17 3.2.1. 低軌寬帶衛星加速部署,國外玩家持續發力. 18 3.2.2. 國內政策助力,多個星座規劃加快部署. 19 3.3. 如何看待國內后續衛星互聯網發展. 21 3.3.1. 中國衛星網絡集團正式成立,我國衛星通信發展將進入
8、發展快車道. 21 3.3.2. 空天地一體化網絡建設要求加快衛星互聯網建設. 21 4. 衛星互聯網大發展,市場前景廣闊衛星互聯網大發展,市場前景廣闊 . 22 5. 投資建議投資建議 . 25 5.1. 海格通信. 25 5.2. 萬通發展. 26 6. 風險提示風險提示 . 26 nMpQmNmPyQsPtRtQwPnPqR9PaO8OpNoOoMnPlOqQnQjMnPtOaQoOyRxNtPtRuOpOvM 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 3 / 26 圖表目錄圖表目錄 圖 1: 從北斗系列衛星看 M
9、EO/GEO/IGSO . 5 圖 2: 衛星互聯網的發展階段. 6 圖 3: 銥星二代星座三維構型示意圖(66 顆工作星). 9 圖 4: 基于“鴻雁”星座的全球導航增強系統原理框圖 . 10 圖 5: 衛星互聯網產業鏈. 11 圖 6: 衛星制造產業鏈環節. 12 圖 7: 衛星成本占比. 12 圖 8: 衛星生產測試產業鏈. 13 圖 9: 各國火箭發射成本. 14 圖 10: 地面設備產業細分系統. 15 圖 11: 全球市場衛星通訊終端市場規模,2016 VS 2021 VS 2027(百萬美元) . 15 圖 12: 2029 年全球近地軌道衛星布局占比. 17 圖 13: 國內關
10、于衛星互聯網的政策. 19 圖 14: “重慶號”發射現場 . 20 圖 15: 鴻雁星座首課試驗衛星“重慶號” . 20 圖 16: 空天地一體化通信網絡. 21 圖 17: 地面網絡與非地面網絡的優勢. 22 圖 18: 2013-2019 年全球衛星產業收入規模及增速 . 22 圖 19: 2019 年全球衛星產業細分市場收入占比(產業鏈環節角度). 23 圖 20: 2019 年全球衛星產業細分市場收入占比(應用角度). 23 圖 21: 中國衛星通信行業市場規模. 24 圖 22: 中國國內高精度市場產值. 24 圖 23: 全球衛星遙感市場規模(億美元). 25 表 1: 衛星通信
11、系統分類. 4 表 2: GEO 衛星與 LEO 衛星的對比. 5 表 3: 主要代表星座. 7 表 4: Starlink 三階段部署 . 9 表 5: 固體火箭和液體火箭的對比. 13 表 6: 國外玩家主要星座規劃. 18 表 7: 國內星座規劃(統計時間截止 2021 年年末). 20 表 8: 行云工程的三個階段. 20 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 4 / 26 1. 衛星衛星通信通信互聯網互聯網 1.1. 衛星通信互聯網簡介衛星通信互聯網簡介 衛星互聯網是指多次是指多次發射數百顆乃至上千顆小型衛
12、星,組成衛星星座,以這些衛星發射數百顆乃至上千顆小型衛星,組成衛星星座,以這些衛星作為“空中基站” ,從而達到與地面移動通信類似的效果,實現太空互聯網作為“空中基站” ,從而達到與地面移動通信類似的效果,實現太空互聯網,本質就是本質就是傳統航天和通信領域的技術拓展融合傳統航天和通信領域的技術拓展融合。 按照工作軌道劃分, 可以分為低軌道衛星通信系統 (LEO) 、 中軌道衛星系統 (MEO) 、地球同步軌道(地球靜止軌道衛星系統(GEO/高軌道衛星系統) 、太陽同步軌道衛星系統(SSO) 、傾斜地球同步軌道衛星系統(IGSO) )以及傾斜同步轉移軌道(GTO) 。 表表1:衛星通信系統分類衛星
13、通信系統分類 衛星軌道類型 軌道高度 衛星用途 LEO(低地球軌道) 300-2000km 對地觀測、測地、通信等 MEO(中地球軌道) 2000-35786km 個人通信、導航 地球同步軌道 GEO(地球靜止軌道) 35786km 通信、導航、氣象觀測 SSO(太陽同步軌道) 高度小于 6000km 觀測等 IGSO(傾斜地球同步軌道) 35786km 導航、氣象監測等 GTO(地球同步轉移軌道) 近地點在 1000 公里以下、遠地點為地球同步軌道高度(約 36000 公里) 數據來源:賽迪顧問、通信人在線,東吳證券研究所 LEO(低地球軌道) :單星覆蓋面較小,但是傳輸時延低、鏈路損耗小,
14、因此當前多用于對地觀測、測地以及新的通信衛星系統。 MEO(中地軌衛星) :主要有 Odyssey(奧德賽) 、MAGSS-14、以及北斗定位系統部分衛星等,MEO 兼具兼具 GEO 以及以及 LEO 的優點,可實現全球覆蓋和更有效額頻率復的優點,可實現全球覆蓋和更有效額頻率復用,但是需要大量部署,組網技術和控制切換等比較復雜用,但是需要大量部署,組網技術和控制切換等比較復雜。 地球同步軌道衛星:衛星的運行方與地球自轉方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉一周的時間相等,在地球同步軌道上布設在地球同步軌道上布設 3 顆通顆通訊衛星, 即可實現除兩極外的全球通訊訊衛星
15、, 即可實現除兩極外的全球通訊。 其中,。 其中, GEO 與衛星軌道面的傾角為零度,與衛星軌道面的傾角為零度, IGSO的傾角不為零,軌跡是一個跨南北半球的“的傾角不為零,軌跡是一個跨南北半球的“8”字,”字,SSO 的軌道平面始終和太陽保持相的軌道平面始終和太陽保持相對固定的取向,軌道傾角接近對固定的取向,軌道傾角接近 90 度。度。 SSO 和 IGSO 從地球上看是移動的,但卻每天可以經過特定的地區,因此,通常用于科研、氣象或軍事情報的搜集,以及兩極地區和高緯度地區的通信。 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆
16、蓋 5 / 26 圖圖1:從北斗系列衛星看從北斗系列衛星看 MEO/GEO/IGSO 數據來源:甲子光年公眾號,東吳證券研究所 GTO(地球同步轉移軌道)為霍曼轉移軌道之一,經加速之后可達到 GEO,軌道傾角與發射場緯度相同的同步轉移軌道。有時候,狹義的 GTO 就是指標準 GTO,這條軌道也最省火箭燃料。 表表2:GEO 衛星與衛星與 LEO 衛星的對比衛星的對比 衛星軌道類型衛星軌道類型 GEOGEO 衛星衛星 LEOLEO 衛星衛星 覆蓋能力 單星覆蓋范圍大,但存在兩極覆蓋盲區,特定地形通信困難 單星覆蓋范圍極小,多星組網可實現全球覆蓋,保證復雜地形區域通信不間斷 系統容量 單星容量較高
17、 單星容量小,系統容量高 傳輸時延 較長,傳播時延約 270ms 較短,3000km 高度計算,時延約 20ms,跨兩星間時延為 6.7ms 終端特點 地面終端簡單,技術能力較為成熟,已經實現高集成化,達到消費級價格 固定類終端需要配置伺服跟蹤系統,同時需要配置拋物面形式的雙天線或配置相控陣天線,生產制造成本較高 成本分析 系統建設可分步實施,制造成本較低,但通信成本高 一箭多星,前期制造費用較高,但單位帶寬成本優勢明顯 鏈路能力 空間鏈路損耗較高 低軌衛星上行鏈路能力較高軌 GEO 衛星提升 10 倍以上 衛星壽命 較長,15 年左右 受電池及星上器件制約,壽命較短,約為 5-10 年 軌道
18、頻率資源 協調難度小,已有完善、成熟的機制可以遵守 頻率協調難度大,同時需要考慮地權問題 數據來源:通信人在線、艾瑞咨詢,東吳證券研究所整理 高軌道衛星通信成熟,高通量高軌道衛星通信成熟,高通量是技術發展的重要趨勢是技術發展的重要趨勢:高通量衛星(HTS)也稱高 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 6 / 26 吞吐量通信衛星, 是相對于使用相同頻率資源的傳統通信衛星可提供高出數倍甚至數十倍的容量,主要技術特征包括多點波束、頻率復用、高波束增益等。一顆 HTS 衛星的總容量超過 100Gbit/s, 但衛星建造、
19、火箭發射、 發射保險的費用與傳統衛星持平, 每 Gbit/s的投資已經降到 400 萬美元500 萬美元 (1 美元=6.69 元人民幣, 2022 年 5 月 22 日) ,僅是一顆傳統固定衛星業務(FSS)的 1/50。 自 20 世紀 90 年代,微小衛星技術迅猛發展,性價比提升,通信與導航衛星在低軌(LEO)的應用和潛能逐步被發掘。 衛星互聯網通過大量低軌通信衛星組成的通訊網絡, 實現全球通信無縫覆蓋, 彌補現有地面互聯網網絡的覆蓋盲點,解決邊遠、分散地區以及空中、海上用戶的聯網需求。 1.2. 衛星系統的發展歷程衛星系統的發展歷程 衛星互聯網主要分為三個發展階段,第一階段(20 世紀
20、 80 年代-2000 年) 、第二階段(2000-2014 年) 、第三階段(2014 年-至今) 。 圖圖2:衛星互聯網的發展階段衛星互聯網的發展階段 數據來源:賽迪顧問,東吳證券研究所 第一階段(第一階段(20 世紀世紀 80 年代年代-2000 年) ,與地面通信網絡正面競爭階段年) ,與地面通信網絡正面競爭階段: 低軌衛星通信星座主要分為三類,大型 LEO 衛星移動電話系統、中小型 LEO 衛星移動數據傳輸系統、 寬帶多媒體通信系統 (Ka 波段) 。其中小 LEO 系統是非語音非靜止軌道衛星, 在軌道高度較寬的范圍內提供低速業務, 大 LEO 系統主要提供語音、 傳真、數據和尋呼業
21、務以及低速業務。當時的主要代表星座有軌道通、銥星、全球星、泰利迪斯、天橋系統等。 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 7 / 26 表表3:主要代表星座主要代表星座 星座 主要歷史 構成 軌道通(軌道通(ORBCOMMORBCOMM) 1995 年開始發射試驗衛星,1998 年底開始提供全球服務。 設計為 47 顆衛星(包括 6 顆備用衛星)分布在 7 個軌道面的全球覆蓋的星座系統。 銥星星座(銥星星座(IridiumIridium) 1990 年對外發布,1996 年開始部署,1999 年宣布破產,2001 年完
22、成重組 由 48 顆工作衛星和 12 顆備用衛星組成 全球星系統(全球星系統(GlobalstarGlobalstar) 1998 年開始規模發射,2000 年 1 月正式使用,2022 年申請破產保護。 由 48 顆低軌衛星分布于 8 個非極地軌道平面,軌道高度為 1400km 泰利迪斯(泰利迪斯(TeledesicTeledesic) 1990 年創立, 2002 年 10 月 1 日停止造星工作 288 顆在軌衛星 天橋系統(天橋系統(SkybridgeSkybridge) 64 顆 LEO 衛星組成,共有 8 條軌道,每條軌道 8 顆衛星,后續擬增加 16 顆。 數據來源:海創智圖、3
23、6 氪、衛客在線、百度等,東吳證券研究所 1、軌道通(軌道通(ORBCOMM) ORBCOMM 是在全球范圍內提供雙向、窄帶的數據傳送、數據通信以及定位業務的衛星通信系統,主要分布在 7 個軌道面(A/B/C/D/E/F/G) ,其中 A-D 軌道傾角為45,高度 800km;E 為赤道軌道,高度 975km,F、G 軌道傾角分別為 70和 108,高度 820km。ORBCOMM 每顆衛星不足 50kg,是典型的低成本微小衛星。 2、銥星星座(、銥星星座(Iridium) 銥星是美國摩托羅拉 1987 年提出的利用低軌道星座實現全球個人衛星移動通信系統的系統, 1990 年對外發布,1996
24、 年開始部署,1999 年宣布破產,2001 年完成重組。 區別于其他衛星通信系統,銥星是衛星之間有星間通信鏈路,不依賴地面轉接為地銥星是衛星之間有星間通信鏈路,不依賴地面轉接為地球上任意位置的終端提供連接球上任意位置的終端提供連接,同時軌道低、傳輸速度快、損耗小。,同時軌道低、傳輸速度快、損耗小。是全球第一個提供無縫實時語音通信、在衛星上用相控陣天線、單星四向星間通信衛星系統。 但是銥星系統仍然存在一定的缺陷, 建筑物內無法接受信號、 銥星電話過于笨重 (摩托羅拉雙模式手機約 454g,京瓷銥星單/雙模式均 400g) 、使用需要經過一定的培訓; 同時相對于地面通信,成本更高成本更高(雙模情
25、況下為了與當地的蜂窩電話網絡相連,需要更換適合當地區域傳輸標準的通話卡, 每個卡的價格大約為 660-900 美元 (1 美元=6.69元人民幣,2022 年 5 月 22 日) , 。通話質量及速率遠低于蜂窩電話通話質量及速率遠低于蜂窩電話,銥星所采用的 MF-TDMA(多頻時分多址)通信體制的話音質量不如 CDMA(碼分多址) 。另外,銥星系統的數據傳輸速率僅有 2.4kbps(GSM 系統數據傳輸速率可達到 64kbps) ,除通話外,只能傳送簡短的電子郵件或慢速的傳真,無法滿足互聯網的需求。 3、全球星系統(、全球星系統(GlobalStar) “全球星全球星”系統系統 是美國 Lor
26、al 和 Qualcomm (高通)(高通) 公司發起的, 是唯一正式商業運唯一正式商業運 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 8 / 26 行的語音行的語音移動通信系統移動通信系統。 衛星系統與地面網聯合組網, 星上沒有復雜的交換和處理能力, 不需星際交叉鏈路,由星體中繼轉接至地面網關交換局,利用地面設施完成呼叫建立、處理和選路,系統成本大大降低。 2000 年 1 月正式使用,由 48 顆低軌衛星分布于 8 個非極地軌道平面,軌道高度為1400km。多址技術采用 CDMA/FDD 方式,手機至衛星工作于 L 頻
27、段,衛星至手機工作于 S 頻段, 衛星與地面網關局的連接工作于 C 頻段, 這些頻段和我國正在發展的北斗系統都有部分的頻率重疊。 但是由于跟銥星系統一樣存在商業運營成本過高的原因,2002 年申請破產保護。 4、泰利迪斯(、泰利迪斯(Teledesic) 泰利迪斯衛星通信系統為全世界提供寬帶數字傳輸電信服務。 1997 年, 由于市場需求持續下降,縮減衛星數量,提高軌道高度,減少復雜性、衛星數量和成本。星座被縮減到288顆在軌衛星 (原設計有840顆, 位于21個軌道平面, 原運行奧都在695-705km) ,運行在 1400 千米的高度。 在任何輻射圓形區域內,“泰利迪斯”網絡的用戶終端可以
28、支持多個 500Mbps 數據,同時支持數百萬用戶,使用標準的用戶設備。為大多數用戶提供雙向鏈接,下行鏈路64Mbps 和上行鏈路 2Mbps。速度更高的終端將提供雙向 64Mbps 或更高通信。在需要的時候,網絡支持對帶寬的需求,允許用戶請求和擴大能力。 綜上來看,隨著地面移動通信網絡的迅猛發展,銥星、泰利迪斯、全球星因為商業運營成本過高,相繼破產,部分由于軍方需求仍在使用中。 第二階段(第二階段(2000-2014 年)年) ,作為地面通信的備份和填隙作為地面通信的備份和填隙: 21 世紀后,計算機、微機電、先進制造等行業的快速發展推動了通信技術和微小衛星技術升級換代, 使得衛星通信成本的
29、下降, 低軌衛星通信星座凸顯出廣泛的應用前景,這一階段主要代表為新銥星(Iridium) 、全球星(Globalstar) 、軌道通(Orbcomm) 。其中,銥星通信公司于 2010 年 6 月宣布了其下一代衛星星座 Iridium NEXT 的籌建資金,建設和部署計劃,以取代超期服務的銥星星座。 第三階段(第三階段(2014 年至今)年至今) ,與地面通信融合發展,拓展覆蓋范圍:與地面通信融合發展,拓展覆蓋范圍: 2015 年前后, 國內外先后提出多個大規模低軌衛星通信系統, 主要代表為星鏈計劃(Starlink) 、一網(OneWeb) 、鴻雁、虹云、Iridium Next 等。 1、
30、銥星二代(、銥星二代(Iridium Next) 2016 年銥星公司與 SpaceX 簽訂 4.92 億美元(1 美元=6.69 元人民幣,2022 年 5 月22 日)的發射合同, 一次 10 星一共七次將 70 顆銥星二代系統發射到 LEO 軌道。隨 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 9 / 26 后,雙方補簽了第八次 5 星發射合同。2019 年 1 月 11 號,隨著 SpaceX 成功將最后 10星發射入軌,標志著銥星二代完成組網工作。銥星二代由銥星二代由 81 顆功能相同的衛星組成天顆功能相同的衛星
31、組成天基移動通信系統基移動通信系統,其中 66 顆工作星呈 -Walker 星座均勻分布在 6 個軌道面上,輔以 6顆天基備份星和 9 顆地基備份星。 圖圖3:銥星二代星座三維構型示意圖(銥星二代星座三維構型示意圖(66 顆工作星)顆工作星) 數據來源:海創智圖,東吳證券研究所 2、星鏈(、星鏈(Starlink) 星鏈(Starlink)天基互聯網項目始于 2015 年,隸屬于馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX) ,2018 年發射第一顆原型衛星于入軌測試。星鏈總共規劃三期系統,總規模接近 4.2 萬顆衛星。 表表4:Starlink 三階段部署三階段部署 數目 軌道距離 頻段 容量 第
32、一階段 4408 顆衛星 550 公里近地軌道 采用 Ku、Ka 頻段 單星通信容量約 20Gbps,全系統數據吞吐量約 100Tbps 第二階段 7518 顆衛星 340 公里近地軌道 在原 Ku、Ka 基礎上增加 V頻段 增強網絡的覆蓋與傳輸能力 第三階段 30000 顆衛星 - 在原 Ku、Ka、V 頻段基礎上,增加 E 頻段 增加 3 倍,進一步增強系統容量 數據來源:新華網,東吳證券研究所 截至 2022 年 3 月,SpaceX 已累計發射 2000 多顆“星鏈”衛星,為美國、英國、加拿大、澳大利亞、新西蘭和墨西哥等國的 25 萬名用戶提供互聯網接入服務。 3、OneWeb One
33、Web 建立于 2012 年,“一網” 衛星星座放棄了星間鏈路的設計, 在全球(如英國、北歐、格陵蘭、冰島、北冰洋、加拿大、非洲、東南亞、美國主要地區以及我國中部)布 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 10 / 26 設共 44 個關口站使衛星聯網,星座采用 Ku 波段進行用戶通信,Ka 波段進行關口站通信。 由于一網公司資金能力不足,同時受新冠肺炎疫情影響,導致其資金鏈斷裂,公司在 2020 年 3 月遞交破產保護申請。隨后,英國政府和印度巴帝全球公司(Bharti Global)最終與英國一網公司達成收購協議
34、,分別注資 5 億美元(1 美元=6.69 元人民幣,2022年5月22日) 。 外加軟銀集團(SoftBank)、 美國休斯網絡系統公司(Hughes Network Systems LLC)、歐洲通信衛星公司(Eutelsat S.A.)等投資者的注資。 4、鴻雁星座計劃鴻雁星座計劃 鴻雁星座計劃由 300 多顆低軌衛星和數據業務處理中心組成的。規模相對來說,比GPS 大 12 倍,有通信和導航增加的功能。采用四大 GNSS 系統雙頻監測,全球稀疏地面監測站,播發 GPPP 增強信息和雙頻增強信號實現精度、完好性、可用性和定位實時性增強。主要有兩項技術要點:一是天地一體高精度一是天地一體高
35、精度 GNSS 監測處理。二是實時高精度監測處理。二是實時高精度PNT、安全、安全 PNT。 用戶接收 GNSS/LEO 信號實現全球動態分米級、靜態厘米級的 GPPP,收斂時間小于 1min;獨立接收 LEO 星座信號實現導航備份,增強復雜地形環境和復雜電磁環境下的導航服務能力。 圖圖4:基于基于“鴻雁鴻雁”星座的全球導航增強系統原理框圖星座的全球導航增強系統原理框圖 數據來源:搜狐,東吳證券研究所 5、虹云工程、虹云工程 虹云工程是中國航天科工五大商業航天工程之一。計劃發射 156 顆衛星,在距離地面 1000 公里的軌道上組網運行,致力于構建一個星載寬帶全球移動互聯網絡。 虹云工程定位的
36、用戶群體主要是集群的用戶群體虹云工程定位的用戶群體主要是集群的用戶群體,以其極低的通信延時、極高的頻 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 11 / 26 率復用率、真正的全球覆蓋,可滿足中國及國際互聯網欠發達地區、規?;脩魡卧瑫r共享寬帶接入互聯網的需求,滿足應急通信、傳感器數據采集以及工業物聯網、無人化設備遠程遙控等對信息交互實時性要求較高的應用需求。 虹云的第一顆衛星是我們國家第一顆真正意義上的寬帶低軌的小衛星虹云的第一顆衛星是我們國家第一顆真正意義上的寬帶低軌的小衛星。 2. 衛星互聯網產業鏈衛星互聯網產業
37、鏈 衛星系統主要由空間段、地面段與用戶段空間段、地面段與用戶段三大環節構成。 空間段:指星座中的所有衛星,可以是地球靜止軌道衛星或中、低軌道衛星,作為通信中繼站,提供網絡用戶與信關站之間的連接。 地面段:通常包括信關站、網絡控制中心和衛星控制中心、測控站及地面支撐網,用于將移動用戶接入核心網,以及對空間段的測控、網絡運行管理及用戶管理等功能。 用戶段:由各種用戶終端組成,包括手持、便攜站、嵌入式終端、車載、艦載、機載終端等。 圖圖5:衛星互聯網產業鏈衛星互聯網產業鏈 數據來源:智研咨詢,東吳證券研究所 2.1. 空間段:產業競爭封閉,一體化是趨勢空間段:產業競爭封閉,一體化是趨勢 空間段主要包
38、括衛星的設計、制造和發射,其中衛星的發射包括火箭衛星的設計、制造和發射,其中衛星的發射包括火箭制造制造和發射服和發射服務務。 衛星制造環節,主要由衛星平臺以及衛星載荷兩部分組成,其中衛星載荷是衛星入主要由衛星平臺以及衛星載荷兩部分組成,其中衛星載荷是衛星入軌后發揮其核心功能的部件,除大規模量產之,基本上為定制化項目軌后發揮其核心功能的部件,除大規模量產之,基本上為定制化項目。 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 12 / 26 圖圖6:衛星制造產業鏈環節衛星制造產業鏈環節 數據來源:開運聯合公眾號,東吳證券研究所
39、衛星平臺的核心是為了提供機動能力和電力, 所以姿控系統和電源系統的成本占比衛星平臺的核心是為了提供機動能力和電力, 所以姿控系統和電源系統的成本占比最大,最大,根據艾瑞咨詢2021 年中國商業航天產業發展報告數據,姿控系統在衛星平臺的占比約為 40%。 圖圖7:衛星成本占比衛星成本占比 數據來源:艾瑞咨詢,東吳證券研究所 從衛星制造整體成本來看, 據艾瑞咨詢 2021 年中國商業航天產業發展報告 數據, 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 13 / 26 預計理想狀態下,衛星平臺的成本占比在 20%。從現有的產業鏈
40、格局來看,使用的分系統及元件制造商重合度很高, 產業鏈環節相對封閉, 所以, 未來可能會有一體化的趨勢所以, 未來可能會有一體化的趨勢。 圖圖8:衛星生產測試產業鏈衛星生產測試產業鏈 數據來源:艾瑞咨詢,東吳證券研究所 衛星發射環節來看,火箭作為發射服務的一環,火箭的成本成為當前關注的重點,航天的需求、技術難度以及功能需求直接影響火箭的成本。 首先從需求來看,因為供需求死循環是的商業化的門檻非常高,難以產生很好的規因為供需求死循環是的商業化的門檻非常高,難以產生很好的規模效應模效應,因此降低火箭成本需求從產業角度出發。 其次從火箭的設計和制造來看,根據艾瑞咨詢2021 年中國商業航天產業發展報
41、告數據,研發費用占一發火箭首型科研經費的 70%,生產和測試占比為 30%,因此加強模塊化生產成為降本的關鍵。 其次從火箭的技術路線來看, 分為固體火箭和液體火箭,固體火箭出廠自帶推進劑,使用便利,對發射場保障要求低,系統簡單、集成,但是使用不靈活,涉及到運輸以及起吊等問題;液體火箭推進劑為發射前加注,典型的分布式模式, 使用靈活, 可拓展性強, 不涉及到運輸起吊等, 但是對靶場加注供氣保障條件高。 表表5:固體火箭和液體火箭的對比固體火箭和液體火箭的對比 固體火箭 液體火箭 推進劑 固體(出廠自帶) 液體(后期加注) 發射周期 短 長 存儲時間 長達數年 常溫推進劑為四氧化二氮和偏二甲肼,加
42、注后存儲周期在 7 天左右;低溫推進劑為液氫、液氧,加注后的存儲周期 1 天左右 運載能力 小 大 關機控制 不靈活 較靈活,可二次啟動 數據來源:文昌國際航天城管理局,東吳證券研究所 當前火箭發射成本昂貴當前火箭發射成本昂貴: 中國長征-3B 運載火箭每次發射費用為 7000 萬美元, 每公 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 14 / 26 斤發射費用為 5833 美元,而中國航天科工集團旗下的快舟 11 號運載火箭,每次發射價不超過 600 萬美元,每公斤發射費用不到 1 萬美元。低軌道小型火箭更便宜,每公斤
43、發射價格大約 5000 美元,地球轉移軌道每公斤發射價格可以低至每公斤 8000 美元,太陽同步軌道每公斤發射價格 6000 美元。 (1 美元=6.69 元人民幣,2022 年 5 月 22 日) 圖圖9:各國火箭發射成本各國火箭發射成本 數據來源:Center for strategic and international studies(美國戰略與國際問題研究中心) ,東吳證券研究所 一箭多星技術,充分利用火箭運載能力,提高發射效率,降低發射成本:一箭多星技術,充分利用火箭運載能力,提高發射效率,降低發射成本:2021 年 1月 24 日 23 時,美國佛羅里達卡納維拉爾角發射基地,Sp
44、aceX 的獵鷹 9 號火箭攜 143顆衛星順利發射升空。 火箭回收技術助力發射成本降低火箭回收技術助力發射成本降低:SpaceX 公司熟練的掌握一級火箭回收技術,截止到 2020 年 3 月,獵鷹 9 號 B5 運載火箭的發射價格為 6200 萬美元,其中一級火箭成本占發射價格的 60%、二級火箭占 20%、整流罩占 10%,發射服務費用占 10%,而火箭的推進劑費用只需要 30-40 萬美元。 (1 美元=6.69 元人民幣,2022 年 5 月 22 日) 2.2. 地面段:地面段:戰略重要性逐步提升戰略重要性逐步提升 地面段通常包括信關站、網絡控制中心和衛星控制中心、測控站及地面支撐網
45、,用于將移動用戶接入核心網,以及對空間段的測控、網絡運行管理及用戶管理等功能。 衛星地面段重要性不斷提升衛星地面段重要性不斷提升:衛星地面段過去處于次要地位,但是隨著衛星互聯網發展的不斷成熟,地面站對于運營商、和服務商來講,成為戰略性網絡的組成部分。 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 15 / 26 圖圖10:地面設備產業細分系統地面設備產業細分系統 數據來源:賽迪顧問,東吳證券研究所 信道終端系統信道終端系統是是地面段最核心的組成部分地面段最核心的組成部分,主要有基帶設備和射頻設備組成?;鶐гO備包括調制解調設備
46、、系統時鐘單元、中頻分配電路、倒換開關、關口站服務器、與地面互聯網之間的接口設備等,信關站通過光纖接入 ISP 的接入點,進而并入 Internet骨干網。射頻設備包括上下變頻器件、功放、低噪放、射頻開關、天線等。 2.3. 用戶段:應用前景廣闊,市場規模增長迅速用戶段:應用前景廣闊,市場規模增長迅速 根據 QYResearch 數據,2020 年,全球衛星通訊終端市場規模達到了 5363.62 百萬美元, 預計 2027 年將達到 10899.24 百萬美元, 2021 年到 2027 年年復合增長率 (CAGR)為 11.09%。地區層面來看,中國市場在過去幾年變化較快,20 年市場規模達
47、到 457.94百萬美元,預計 2027 年將達到 1021.62 百萬美元。 (1 美元=6.69 元人民幣,2022 年 5 月22 日) 圖圖11:全球市場衛星通訊終端市場規模,全球市場衛星通訊終端市場規模,2016 VS 2021 VS 2027(百萬美元百萬美元) 數據來源:QYResearch,東吳證券研究所 從產品方面來看, C 波段產品占據絕大部分市場。 根據 QYResearch 數據, 2020 年, 請務必閱讀正文之后的免責聲明部分請務必閱讀正文之后的免責聲明部分 東吳證券研究所東吳證券研究所 行業+公司首次覆蓋 16 / 26 全球 C 波段衛星通訊終端市場規模達到 1
48、839.40 百萬美元,占全球衛星通訊終端應用34.29%的市場份額;QYResearch 預計該市場 2027 年將達到 4321.44 百萬美元,未來六年(2021-2027)市場年復合增長率(CAGR)為 13.34%。 (1 美元=6.69 元人民幣,2022年 5 月 22 日) 根據 QYResearch 數據,從產品市場應用情況來看,2020 年,全球衛星通訊終端軍事用途市場規模達到 3411.13 百萬美元,占全球衛星通訊終端應用 63.60%的市場份額;預計該市場 2027 年將達到 6564.29 百萬美元,未來六年(2021-2027)市場年復合增長率(CAGR)為 10
49、.15%。2020 年,全球衛星通訊終端民用市場規模達到 1952.49 百萬美元,占全球衛星通訊終端應用 36.40%的市場份額;預計該市場 2027 年將達到 4334.95百萬美元,未來六年(2021-2027)市場年復合增長率(CAGR)為 12.61%。全球主要企業包括 L3Harris,Viasat,General Dynamics Mission Systems,Thales Group,Raytheon Technologies 等。 (1 美元=6.69 元人民幣,2022 年 5 月 22 日) 在衛星通信領域,我國衛星通信尚處于行業起步階段,由于受到資金、技術、人力資源、
50、研發力量、品牌等方面的限制,我國衛星通信天線市場主要被日韓、歐美等國外產品所占據。由于 VSAT 衛星通信天線生產技術水平要求較高,國內具有自主天線研發和生產能力的生產廠家尚為數不多。同時,由于衛星通信終端的滲透率較低和用戶習慣的尚未形成,行業的發展尚需要產業鏈各參與方的投入和培育。 未來隨著高通量衛星等技術變革的推進,衛星通信的收費標準將不斷降低,隨著用戶習慣的形成,衛星通信行業將面臨著良好的發展機遇。 對于低軌衛星通信系統而言, 空間段和地面站建設可以在現有的技術框架內找到成本控制方案;考慮廣闊的應用前景,運營商也可以接受稍高的一次性資本開支。而用戶用戶終端的成本是決定衛星系統能否取得商業