2020年中國衛星互聯網行業驅動力通信應用場景產業市場研究報告（28頁）.docx

1、2020年深度行業分析研究報告內容目錄1.衛星互聯網星座建設迎來爆發期.41.1回顧歷史，天基地基競爭與融合交織.41.2全球低軌衛星星座計劃與進展.51.3衛星互聯網建設的必要性與可行性分析.82.我國衛星互聯網行業驅動力.112.1政策：政策開放，商業航天門檻打開.112.2商業：當前商業突破的關鍵在于融資和降成本.132.3技術：航天實力進入國際前列，重點技術突破.173.衛星通信星座應用場景展望.183.1補充地面通信系統.183.2衛星通信與5G的融合.183.3通導一體化，北斗+5G催化PNT市場.204.產業鏈行業空間測算.204.1衛星行業產業鏈價值拆分.204.2我國衛星互聯

2、網星座產值預測.215.產業鏈相關標的一覽.235.1投資策略：制造先行，再轉向產業鏈下游投資.235.2全球視野，產業鏈布局公司.245.3重點標的財務數據.25圖表目錄圖表1：衛星通信系統原理.4圖表2：各個國家在軌衛星數量（單位：顆）.5圖表3：每年新發射衛星數量（單位：顆）.5圖表4：全球在軌衛星軌位分布（單位：顆）.5圖表5：全球在軌衛星類型分布（單位：顆）.5圖表6：各國主要衛星互聯網星座部署計劃.6圖表7：擁有超過20個衛星的組織（截止2019年9月25日）.7圖表8：StarLink衛星星座計劃軌道情況.7圖表9：“OneWeb”衛星星座計劃軌道情況.8圖表10：國內主要衛星星

3、座計劃.8圖表11：北斗系統“三步走”戰略.9圖表12：衛星軌道與頻段分布.10圖表13：近地軌道（LEO）互聯網衛星覆蓋范圍.11圖表14：超近地軌道（VLEO）互聯網衛星覆蓋范圍.11-2-圖表15：2014-2020年國家相關政策文件.12圖表16：2018年世界各主要國家政府航天投資額（億美元）.13圖表17：商業航天公司各產業鏈環節公司分布情況.13圖表18：民營和國企航天企業成立年限.13圖表19：商業航天項目資金需求估算.14圖表20：OneWeb死亡谷圖示.14圖表21：OneWeb投資回報率.14圖表22：商業航天領域投資機構數量.15圖表23：2018年各月份中國商業航天領

4、域投資（萬元）.15圖表24：各投資機構參與商業航天項目投資次數及所投項目.15圖表25：OneWeb星座“生態圈”.16圖表26：OneWeb衛星生產流程.16圖表27：SpaceXFalon9火箭單次發射成本估算.17圖表28：航天領域技術趨勢.17圖表29：我國火箭產品進展.18圖表30：5G網絡中非地面網絡架構.19圖表31：天地大融合頻譜分配.19圖表32：衛星行業產業鏈.20圖表33：衛星行業收入（億美元）.21圖表34：悲觀預期：火箭發射與衛星制造產值.21圖表35：悲觀預期：衛星應用與地面設備制造產值.21圖表36：樂觀預期：火箭發射與衛星制造產值.22圖表37：樂觀預期：衛星

5、應用與地面設備制造產值.22圖表38：全球衛星互聯網星座發射衛星數.22圖表39：衛星行業新增產值測算表.23圖表40：全球衛星產業鏈布局公司.24圖表41：和而泰：營業收入.25圖表42：和而泰：營業利潤.25圖表43：中國衛星：營業收入.26圖表44：中國衛星：營業利潤.26圖表45：海能達：營業收入.26圖表46：海能達：營業利潤.26圖表47：中國衛通：營業收入.27圖表48：中國衛通：營業利潤.27圖表49：海格通信：營業收入.27圖表50：海格通信：營業利潤.27圖表51：Intelsat營業收入.28圖表52：Intelsat營業利潤.28-3-mNqPrQmPsPnMxOmOv

6、NmQxPbRdN8OnPrRnPmMlOoOqNiNoPtR9PqQxOvPqRsOuOnPsM1.衛星互聯網星座建設迎來爆發期1.1回顧歷史，天基地基競爭與融合交織衛星通信，簡單的說就是地球上（包括地面、水面和低層大氣中）的無線電通信站之間利用人造衛星作為中繼站轉發或反射無線電波，以此來實現兩個或多個地球站之間通信的一種通信方式。圖表1：衛星通信系統原理來源：百度，研究所歷史上通過衛星提供通信服務的嘗試早已有之，最早可追溯到20世紀80年代摩托羅拉公司發展的銥星（Iridium）系統。衛星通信和地面通信均為通信方式，相互競爭的格局長久存在，據科技導報按照衛星與地面通信的競爭合作關系，可將衛

7、星互聯網的發展階段分成3個歷史階段：替代地面通信網絡為導向（20世紀80年代至2000年）：以銥星（Iridium）、全球星（Globalstar）、軌道通信（Orbcomm）、“泰利迪斯”（Teledesic）和“天空之橋”（Skybridge）系統為代表，力圖重建一個天基網絡、銷售獨立的衛星電話或上網終端與地面電信運營商競爭用戶。當時發展的低軌星座主要有兩類：一類主要提供語音和低速數據為主的星座，如銥星、全球星和軌道通信；另一類主要以互聯網接入為主的星座，如泰利迪斯和天空之橋。但是由于當時地面通信市場還未興起，市場與用戶培育不夠成熟，另衛星星座系統投資過大導致入不敷出，這5大系統在2000

8、年前后紛紛宣布破產。成為地面通信的“填隙”（20002014年）：以新銥星、全球星和軌道通信公司為代表，既為電信運營商提供一部分容量補充和備份，也在海事、航空等極端條件下的面向最終用戶提供移動通信服務，與地面電信運營商存在一定程度的競爭，但主要還是作為地面通信手段的“填隙”，規模有限。與地面通信系統的競爭與融合交織（2014至今）：以“另外30億人”網絡公司（O3bNetworks）、OneWeb為代表，為全球用戶提供干線傳輸和蜂窩回程業務，地面電信運營商是其客戶和合作伙伴，衛星網絡成為地面網絡的補充。并且衛星互聯網與5G融合取得實質進展，衛星互聯網將成為擴展5G網絡覆蓋范圍的重要方式。而以S

9、paceX為代表的Starlink計劃部署1.2萬顆低軌衛星，可提供全球性互聯網接入服務。這樣龐大的計劃彰顯著SpaceX的目的不僅是對于地面通信系統的補充，是要建立全球性的衛星通信系統，提供全球性的互聯網服務，以及為未來更重要的衛星互聯網應用作鋪墊。-4-1.2全球低軌衛星星座計劃與進展1.2.1全球衛星發射情況全球在軌衛星數量美國最多，2017年衛星發射提速。根據憂思科學家聯盟的數據，截至2019年9月25日，全球在軌衛星總數為2218顆，美國在軌衛星最多為988顆。中國超越俄羅斯位列第二，在軌衛星數量高達320顆。從全球每年新發射衛星數量來看，受益于小衛星發展，從2017年開始全球進入衛

10、星加速發射時期，2017年和2018年新發射衛星數量都超過350顆，2019年前3季度衛星發射數已達250顆。圖表2：各個國家在軌衛星數量（單位：顆）圖表3：每年新發射衛星數量（單位：顆）120040037110008006009883503002503512504002003201617863575039363339320015010083105143140128050020122013201420152016201720182019Q3來源：UCS，研究所來源：UCS，研究所低軌道衛星數量占比達三分之二，“通導遙”融合發展。全球低軌道衛星總數為1468顆，約占全部在軌衛星的三分之二。從衛星

11、所提供的服務來看，通導遙為衛星領域的三駕馬車，其中通信衛星773顆，遙感衛星771顆，導航衛星138顆。通導遙衛星一體化趨勢明顯，2018年全球首顆面向通導遙一體化應用的“共享衛星”在酒泉成功發射，未來通導遙融合衛星有望提供一體化的空天信息服務。圖表4：全球在軌衛星軌位分布（單位：顆）圖表5：全球在軌衛星類型分布（單位：顆）1325627513884227735621468771低軌道衛星地球靜止軌道衛星中軌道衛星橢圓軌道衛星通信遙感技術驗證導航空間科學地球物理來源：USC，研究所來源：小火箭公眾號，研究所1.2.2全球衛星互聯網星座計劃與進展全球計劃部署衛星互聯網星座公司近30家，部署衛星數

12、量十年內翻10倍。繼SpaceX在2015年推出StarLink計劃，目的提供覆蓋全球的高速互聯網服務后，全球互聯網巨頭、初創公司等紛紛申請各自的衛星互聯網星座，搶占軌位和頻段。據不完全統計，全球宣布部署衛星互聯網星座的公司近30家，部署衛星計劃達2萬顆以上。當前全球在軌衛星數量為2218顆，若全部發射成功，這批民營企業在短短十年之內，將使衛星在軌數量提高十倍。-5-國家公司星座名稱數量建成年V寬帶300顆V,E寬帶6顆星752018780km-寬帶、75顆在圖表6：各國主要衛星互聯網星座部署計劃份軌道高度頻段用途在軌美國SpaceXStarLink1192720271130kmKu,Ka,美

13、國OneWebOneWeb264820271200kmKu,Ka,美國銥星公司第二代銥STL軌美國波音波音295620221200kmV寬帶-kuiper3236-590km/610km/630k美國亞馬遜亞馬遜FacebookmKa寬帶-美國FacebookAthena77-1200km-加拿大TelesatTelesat29820231248/1000kmKa寬帶1顆驗ConnectKLEO624-1050/1425kmKa工業物兩顆試Project證星加拿大AACClydeKepler1402022-Ku/Ka物聯網2顆印度AstromeSpaceNet15020201400km毫米波寬

14、帶-俄羅斯YalinyYaliny135-600km-寬帶-德國KLEO聯網驗星韓國三星三星4600-1400km-寬帶-中國銀河航天銀河S,寬帶1顆Galaxy2520-1165kmKa,V,科技集團鴻雁星座V,寬帶1顆科工虹云工程Ka,V,E寬帶1顆中國中國航天中國中國航天324-1000-1500kmL,ka,156-1040km/1048km/117L,C,5km來源：中國知網，公開資料，研究所少數公司具有衛星發射能力，60%的機構僅擁有一顆衛星。據衛星與航天市場研究與咨詢公司NorthernSkyResearch的預測，全球只有18%的星座能走到發射階段，少數公司具備衛星發射能力。據

15、USC數據，截止至2019年9月25日，全球514家公司或組織擁有著全部2218顆在軌衛星，其中299家公司或組織，即約五分之三的機構，僅擁有一顆衛星，這意味著大部分組織無持續發射衛星的能力。目前軍方掌握大量衛星資源，民營力量逐漸崛起。擁有20顆以上的在軌衛星的組織有20家，大部分衛星的歸屬權掌握在美國、俄羅斯、中國軍方手中。其中最多的為一家私人衛星公司PlanetLabs，主要發射Nanosatellite，即微納衛星，它們不高于40厘米，長寬都只有20厘米。隨著低軌衛星星座的部署及發射，民營力量在衛星行業逐漸崛起。在部署低軌衛星星座的公司中，已經穩步進入發射階段的主要有美國的SpaceX和

16、OneWeb。-6-圖表7：擁有超過20個衛星的組織（截止2019年9月25日）250234200150106100857950655951454435353534333227252520200來源：USC，研究所國外主要低軌衛星互聯網星座計劃（1）StarLink星座StarLink通過一個由太空中能夠互相鏈接的衛星組成的星座為全球提供5G級別的高速互聯網服務，擬由4409顆分布在5501300千米左右的LEO（低地球軌道）星座和7518顆分布在340千米左右的VLEO（極低地球軌道）星座構成，組網衛星總數達到11927顆。StarLink的搭建基本上分三步走，第一步是用1584顆衛星完成初

17、步覆蓋，其中，前800顆衛星滿足美國、加拿大和波多黎各等國的天基高速互聯網的需求；第二步是用2825顆衛星完成全球組網；第三步用7518顆衛星組成更為激進的低軌星座。前兩步的衛星總數量為4409顆，位于LEO軌道，這些衛星工作在較為傳統的Ka波段和Ku波段，力爭以量取勝。第三步的7518顆衛星位于VLEO軌道，將工作在V波段。圖表8：StarLink衛星星座計劃軌道情況軌道數量（個）高度（千米）頻段LEO第一階段1584550第二階段28251110-1325Ku/Ka頻段VLEO第三階段7518335.9-345.6V頻段來源：航天十二院戰略規劃推進部，研究所（2）OneWeb星座OneWe

18、b的初始星座將由648顆衛星組成，預計到2021年開始通過Ku波段衛星頻率提供全球互聯網服務接入服務。其中600顆為全球覆蓋的必要條件，48顆為備用衛星，OneWeb還計劃將衛星總數增加到900多顆，以滿足日益增長的服務需求。OneWeb還將通過發射近2000顆V波段頻率的衛星，其中第二階段發射720衛星至第一代近地軌道，高度為1200km。其余的1280顆組成一個獨立的星座，在更高的中地球軌道運行。-7-LEO第一階段圖表9：“OneWeb”衛星星座計劃軌道情況軌道數量（個）高度（千米）頻段6481200Ku/Ka頻段第二階段7201200V頻段MEO第三階段1280更高中地球軌道來源：前瞻

19、網，研究所國內主要低軌衛星互聯網星座計劃截止2018年底，國內已發布的衛星星座計劃超過27項，其中由民營企業發起的星座項目就有14個。根據這些星座計劃相加，到2025年前，我國將發射約3100顆商業衛星。其中國企主要計劃有航天科技集團的“鴻雁”星座324顆衛星，航天科工集團的“虹云”工程156顆衛星和“行云”工程80顆衛星。另上海蔚星科技運營的天基互聯星座項目，落地咸陽市，總投資92.3億元，將建成由186顆低軌寬帶通信衛星組成的星座。民營商業航天公司運營的星座，主要有銀河航天的銀河Galaxy星座，計劃發射衛星約1000顆，遙感衛星星座靈鵲和“星時代”AI星座計劃也將分別發射378顆和192

20、顆。圖表10：國內主要衛星星座計劃屬性星座名稱運營方用途衛星數量鴻雁星座東方紅衛星移動通信有限公司衛星互聯網（寬帶）324天基互聯星座上海蔚星數據科技有限公司衛星互聯網（寬帶）186虹云工程中國航天科工集團有限公司衛星互聯網（寬帶）156國有民企天地一體化信息網絡中國電科38所衛星互聯網（寬帶）100行云工程航天行云科技有限公司衛星互聯網（窄帶）80“瓢蟲系列”衛星西安中科天塔科技股份有限公司衛星互聯網（窄帶）72微景一號深圳航天東方紅海特衛星有限公司遙感80銀河Galaxy銀河航天（北京）科技有限公司衛星互聯網（寬帶）1000天啟北京國電高科科技有限公司衛星互聯網（窄帶）36靈鵲北京零重空間

21、技術有限公司遙感378“星時代”AI星座計劃成都國星宇航技術有限公司遙感192吉林一號長光衛星技術有限公司遙感138麗水一號浙江利雅電子科技有限公司遙感120來源：鈦禾產研，公開資料，研究所1.3衛星互聯網建設的必要性與可行性分析回顧歷史，衛星互聯網并不是一個新概念，衛星通信和地面通信的競爭和合作的格局長久存在，并且還將延續。當前入局衛星互聯網的公司眾多，競爭生態激烈。而最大兩個星座StarLink和OneWeb多次成功升星，也讓我們看到全球性衛星互聯網星座建成的曙光。這個時候討論衛星互聯網，原因在于我國衛星互聯網星座建設已經到了一個力所能及且刻不容緩的階段，未來我國有可能誕生1-2家Spac

22、eX和OneWeb級別的航天公司。1.3.1必要性1：全球性衛星通信網絡建設全球性衛星導航系統已建成，衛星互聯網或將成為下一個建設重點。我國從1994年啟動北斗系統工程，分三步走，先后實現中國、亞太乃至全球區域的衛星導航服務。自2018年12月27日開始，北斗導航已經開始提供全球服務，成為繼美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛星導航（GLONASS）之后第三個成熟的衛星導航系統，也是我國的第一個全球性衛星系統。據國新網消息，2020年6月前，計劃再發射2顆地球靜止軌道衛星，北斗三號系統將全面-8-建成。我國實現衛星導航系統的自主可控后，我們認為全球覆蓋的衛星互聯網建設將接力成為下一個建

23、設重點。全球性衛星通信網絡建設，助力突破數字鴻溝。地面通信系統通常以國家為建設中心，而衛星通信系統是全球配置的資產，通信范圍覆蓋到全球，包括海洋、沙漠等人跡罕至的區域。ITU2019年全球互聯網接入數據顯示，全球49%的人口未進入互聯網，人口達37.3億人，發展中國家中55%的人未能接入互聯網。地面布設基站及連接基站的通信網受到諸多限制：1）占地球表面積大的海洋、沙漠無法建立基站；2）人煙稀少或工作人員難以到達的邊遠地區建基站成本高而收益低；3）發生自然災害時地面網絡容易受損而導致通信網絡的中斷。地面通信網絡的覆蓋范圍是有線的，而衛星通信可以作為地面網絡的補充和延伸，助力于突破數字鴻溝，連接未

24、聯網的49%的人口。圖表11：北斗系統“三步走”戰略來源：新華社，研究所1.3.2必要性2：衛星軌道與頻段稀缺資源競爭衛星低軌道和頻段是有限的，中國加快衛星互聯網的建設刻不容緩。衛星的軌道分為低中高三種，低軌道為200km-2000km之間，中軌道為2000km-20000km之間，超過20000km的為高軌道。中高軌道所能提供的通信能力有限，主要作為地面通信的補充和延伸，低軌道衛星則能提供全球性的移動互聯網服務，目前申請的低軌衛星星座大多位于700km-1500km。根據ITU，衛星的可用頻段可劃分為L、S、C、X、Ku、Ka等頻段，目前大部分的頻段資源已被移動通信、雷達、衛星通信等業務占用

25、。低軌衛星沿著不同軌道飛行，相對于地球同步軌道的唯一性，低軌衛星的軌道資源緊缺性沒有那么突出，而頻段資源的稀缺性較為緊張。一些國家申請了大量的衛星軌道和頻段資源，但大部分的申請者不具備構建完整星座的能力，而ITU為了不讓這些資源成為“紙面衛星”，規定申請者需要在一定年限內發射衛星。預計未來那些具備穩定衛星制造和發射能力的公司能夠鎖定住更多的資源，而衛星發射能力弱而占據資源的申請者也存在出于商業目的交易頻段資源的可能性。-9-圖表12：衛星軌道與頻段分布軌道范圍用途低軌2002000km軍事目標探測、互聯網通訊軌道頻段中軌2000km20000km主要作為陸地移動通信系統的補充和擴展高軌20000km以上衛星電話L頻段1-2GHz衛星定位、衛星通信以及地面移動通信S頻段2-4GHz氣象雷達、船用雷達以及衛星通信C頻段4-8GHz雷達業務、通信衛星、地面通信X頻段8-12GHz雷達、地面通信、衛星通信以及空間通信Ku頻段12-18GHz衛星通信Ka頻段27-40GHz雷達、實驗通信、衛星通信來源：ITU，研究所1.3.3