来源：雪球App，作者： 亚江TH，（https://xueqiu.com/6041232268/244145406）

$中国卫通(SH601698)$ $中国卫星(SH600118)$ $中国移动(00941)$ #卫星互联网# #6G# #通讯#

【注】本文涉及的资料均来源于公开信息，全文结于1月

利益相关：中国卫通在2023/1/12和2023/3/3买入两笔，2023/3/7全部清仓

前文链接：卫星互联网研究（一）：行业分析（上）

如阅读完对您有启发，欢迎留言

——————————————

1.4 卫星互联网建设成本

1.4.1 火箭发射

2022年SpaceX的使得美国卫星发射优势扩大

• 火箭发射成本可占卫星建设成本的30-50%

• 美国保持世界最大航天发射国地位：目前美国在发射次数、发射质量、航天器发射轨道能量、平均单次质量等方面均位列世界第一，特别是2022年相对于中国的优势继续扩大

• 美国航天发射主要由SpaceX推动：今年美国累计发射轨道能量中星链贡献了84%，发射质量贡献87%，超过世界上其他国家

• 未来太空领域竞争只有中美两个国家

2022年主要国家和SpaceX卫星发射能量累计统计（太焦耳TJ）

• 2022年SpaceX已完成61次发射任务，其中星链相关任务34次、其他委托发射卫星27次，历史成功累计成功发射卫星数量超过3500颗

SpaceX可回收火箭大幅度降低卫星发射成本，发射成本大约为我国的1/4-1/2

• SpaceX的猎鹰系列火箭为目前成本最低的运载火箭，成本目前为中国长征系列商用火箭的1/4-1/2，如果按照低轨卫星300kg计算，中国的单个卫星发射成本比SpaceX高90万美元

• 猎鹰系列依靠一级火箭的回收实现了成本的降低，例如猎鹰9号B5运载火箭的发射价格为6200万美元，其中一级火箭成本占发射价格的60%，推进剂费用只需要30-40万美元

降低火箭发射成本的技术路径：从固体到液体到可重复使用，从小推理到大推力

可重复使用火箭可降低40%以上的成本

• 猎鹰9成本5580万美元，一级火箭重复利用后成本为3108万美元，下降44%：猎鹰9成本主要为一级火箭+二级火箭+发射测控（3038+1302+1240万美元），其中一级火箭回收可节约2734万美元但需要支付回收维修费用300万美元，再次发射总成本3108万美元

• 猎鹰9目前已实现火箭最多重复发射12次、整流罩重复使用5次

卫星发射：国企为主、长征火箭战绩辉煌，民企仍在探索、发射质量不高

• 长征系列战绩辉煌但和美国仍有差距：截至今年已经发射约430次，长征全系列成功率达到96%，但相比美国“型号偏多、运载能力有重叠、材料和技术工艺基础偏弱、运载效率偏低”（龙乐豪院士，中国运载火箭技术研究院运载火箭系列总设计师）

• 民企火箭成功率不高：2000年后其他火箭共进行31次载荷正式发射任务：国家队-开拓（3次/0%）、快舟1（16次/93%）、快舟11（3次/33%）、捷龙（1次/100%） ；民企-朱雀（2次/0%）、双曲线（4次/25%）、谷神星（4次/100%），民企10次成功率只有50%

我国火箭进展：重型火箭方面，长征9号可回收火箭仍在研制，预计可接近对标星舰

• 长征九号为长征五号之后下一代我国自主研发的重型火箭：近地轨道LEO运载能力150吨（长征五号LEO为25吨），与美国土星5号运载火箭相似，接近到星舰200-300吨水平

• 长征九号仍在关键技术研发期：一子级双机500t级推力 (YF-130) 或单机360t(YF-135)的氧油发动机、二子级220t (YF-90)高压补燃氢氧发动机首台样机已研制生产完毕。N10m级直径的箭体结构核心部件技术攻关进展良好

• 长征九号按计划2028年前后投入使用

我国火箭进展：可回收火箭方面国企领先，长征系列正在进行回收实验，民企仍在起步阶段

• 长征火箭已经开展可回收火箭地面试验：长征5-DY设计理念上接近猎鹰火箭，采用多发动机并联模式、具有动力冗余和垂直回收功能，可能是我国下一代载人登月火箭，可能于2026年首飞。截止2022年7月已验证伞降控制助推器落区面积可缩小70%、栅格舵一子级落贴控制精度达3m，并开始地面“绳网垂直回收”试验。

• 民营企业仍在初步试验阶段：

• 翎客航天2019年完成飞行高度超过300米回收火箭实验，2022年完成RLV-T6型亚轨道全复用火箭完成静态点火实验；

• 深蓝航天2022年星云-M”1号试验箭实现公里级垂直起降（VTVL）试验，飞行速度0.2马赫、高度1公里良好；

• 2022年九州云箭“凌云”液氧甲烷火箭发动机完成三次启动点火+深度变推力测试，成为世界首次完成三次启动的液氧甲烷发动机

1.4.2 卫星设计制造

我国目前卫星研发和制造成本大约为星链的5-10倍左右

• 目前我国亚米级卫星研制成本约10-20万人民币/公斤：国企长光卫星“吉林一号”高分03星重量400公斤、研制成本大约8000万元，折合20万/公斤；民营卫星互联网企业银河航天02卫星重量190公斤、研制成本约3000万元，折合15万/公斤

• SpaceX星链研制成本约0.2万美元/公斤，折合1.5-3万人民币/公斤：星链卫星目前的v1.0型重260千克，根据马斯克介绍卫星研制成本约50-100万美元，即0.2-0.4万美元/公斤；星链2.0卫星重约1250kg，制造成本预计为150-250美元左右，即0.1-0.2万美元/公斤

• 目前国内低轨通信卫星公布的参数接近星链一代，下一代卫星产品研制成本有望接近星链一代的水平

1.4.3 星链和星网成本测算

Starlink 4.2万个卫星网络建成后，较为理想情况下每年成本预计在150-200亿美元左右

基础数据/假设：

• 1）星链卫星轨道较低（3.7万个在330-580km、4400个在550-1300km），单个卫星在轨寿命为5年（大气摩擦），总共发射量为42000颗。

• 2）星链1.0卫星重250kg，最大信道容量为20Gbps，制造成本50W美元；星链2.0卫星重约1.25t，信道容量100-200Gbps，批量生产后制造成本100W美元。

• 3）星链1.0卫星用猎鹰9发射，一次发射60颗，用复用火箭的发射成本为3000万美元，即单星发射成本50W美元。星链2.0用猎鹰重型火箭发射，单星发射成本约200万美元，如果使用星舰成本大约为30万美元。

单个卫星发射成本：

• 星链1.0+猎鹰9 = 50+50 = 100万美元，星链2.0+猎鹰重型 = 150+180 = 280万美元，星链2.0+星舰 = 100+30 = 130万美元

按照4.2万个2.0卫星计算：

• 每年维持卫星数量的资本开支：130×4.2÷5=109亿美元，考虑到发射失败、卫星提前失效、超额研发支出等，按照1.5-2倍系数计算，理想情况下星链维持4.2万个卫星成本每年需要支出150-200亿美元

• 按照单个卫星200Gbps的通信能力、主要覆盖地球表面积5.1亿平方公里的80%计算，每平方公里的通信能力大约为0.02Gbp（2.5Mbit/s）。相比之下单个地面5G基站通信能力约为每平方公里30Gbps（半径300米），4G基站为每平方公里0.3Gbps（半径1公里）

成本盈亏平衡：

• 目前星链的住宅版、房车版、商用版和海事版价格为110、135、500和5000美元/月

• 如果乐观计算未来每个终端平均价格为100美元/月，即1200美元/月，则需要1200-1500万个终端才可以实现盈亏平衡

• 使用效果方面，在盈亏平衡点上单个用户最理想平均分到的带宽为0.5Gbps，即100Mb/s。考虑卫星带宽波动，实际用户最理想体验为为30-50Mb/s，与当下家用平均带宽持平，但稳定性更差

• 如果卫星建设成本更高、或者用户数量更多，则效果更差

我国星网建成后，较为理想情况下每年维持星网成本预计在250-350亿人民币左右，按照目前可预见技术并缩减卫星通讯能力仍需要675-1000亿元，对于偏远村镇用户地面网络更加实用

基础数据/假设：

• 1）我国“星网”计划的通讯卫星单公斤研发和制造成本和星链2.0相当，按照100Gbps、500kg/个、50万美元/个计算——研发和制造成本降低80%-90%

• 2）商业卫星发射价格在实现可回收火箭技术后从5000美元下降至1000美元/kg——发射成本下降80%

• 3）卫星在低轨因大气摩擦寿命和星链相同，即5年

单个卫星发射成本：50+50=100万美元，火箭发射成本占一半

按照1.2万个卫星计算理想情况：

• 每年维持卫星数量的资本开支：100×1.2÷5=24亿美元，即168亿人民币/年，按照1.5-2倍系数计算每年资本开支需要250-350亿元

• 如果按照目前我国下一代卫星批量发射和制造成本计算，200kg卫星制造成本（通讯能力30Gbps）约为1000万元，发射成本（不可回收火箭）为700万元，单个卫星成本大约1700万元，每年维持卫星数量的资本开支需要450-500亿元，按照1.5-2倍系数计算每年资本开支需要675-1000亿元

• 如果按照每个终端1万元/年的收费水平计算，盈亏平衡的用户数需要达到数百万个

相较于目前我国已有的地面网络技术，卫星互联网的成本劣势显著

1.5 本章总结

主要观点：我国低轨大规模卫星互联网建设可能在2027年后，晚于券商研报/市场预期

• 卫星互联网的建设未来以低轨为主，具有经济/航天/科技能力的国家只有中国和美国

• 卫星互联网建设驱动力主要来自于：1）占领低轨轨道/通讯频段；2）政府应急和军事需求；3）客机/船舶通讯需求；4）偏远地区通信需求。

• 建设驱动力前两点决定了我国必然建设建设卫星互联网，是中国和美国的博弈均衡结果。后两点决定了卫星互联网的盈利能力和商业模式闭环，但是我国地面网络建设进展好、成本低、通讯效果好，同时其他国家可借由国家安全禁止中国的卫星互联网在本国领空上提供服务，因此我国卫星互联网盈利模式能否跑通还需观察，由国企牵头推进概率较大。

• 星链4.2万个卫星较为理想的硬件维持成本为150-200亿美元/年。我国目前单位质量载荷发射成本为美国2-4倍、卫星单位质量研制成本为美国5-10倍，我国星网最理想情况下成本预计在250-300亿人民币/年，按照目前可预见技术需要675-1000亿人民币/年

• 预计2027-2035年为我国低轨卫星互联网建设高峰：1）需要重型火箭、可回收火箭、卫星研制成本降低，目前国家队进展比民企更顺利，预计2026/2028年可回收火箭和重型火箭将首发；2）2027年为我国向ITU申请轨道和频率规定的开始建设最后期限，2034年为结束建设最后建设期限；3）越晚建设卫星的通讯技术和效率越高，也可以对建设规划进行调整；4）我国已经有高轨卫星互联网并面向政府和企业提供服务，覆盖全球主要地区和航线

• 中国“星网”卫星互联网计划盈利可能有待观察：1）对于国内，需求主要来自于政府、客机和轮船，偏远地区宽带通信领域地面网络已经建设完成、成本优势显著；2）对于国外由于ITU规定卫星不得干扰其他国家通信信号、申请频段只受本国保护，如果当地政府没有同意则卫星过境该地区需要关机，因此欧美国家可能以“国家安全”为借口禁止中国卫星互联网在本国提供服务

卫星互联网主要由中美两国建设，中国仍需要降本，盈利性仍需观察

未完待续……….

下一篇：卫星互联网产业链梳理

参考资料

1.4节：中国卫通，github.com/Bourshevik0/launchinfo，B站-旋火_SwingFire，银河航天，星链官网，《中国航天》202208期，FAA，中金公司，《猎鹰_9火箭一子级海上回收试验成功及成本分析》2021年，龙乐豪院士讲座《中国火箭与航天》