卫星通信:驱动因素、行业现状、产业链及相关公司深度梳理(二)(慧博出品) 作者:慧博智能投研四、产业链分析卫星产业链分四大环节,呈“金字塔”型的价值链。卫星通信产业链包括卫星制造、发射服务、地面... 

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卫星通信:驱动因素、行业现状、产业链及相关公司深度梳理(二)(慧博出品) 作者:慧博智能投研四、产业链分析卫星产业链分四大环节,呈“金字塔”型的价值链。卫星通信产业链包括卫星制造、发射服务、地面... 

2024-07-16 19:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

来源:雪球App,作者: 慧博,(https://xueqiu.com/3966435964/261246434)

作者:慧博智能投研

四、产业链分析

卫星产业链分四大环节,呈“金字塔”型的价值链。卫星通信产业链包括卫星制造、发射服务、地面设备制造和卫星运营服务四大重点领域。卫星产业呈“金字塔”型的价值链。卫星制造及发射服务,具备技术密集、资本密集、高集成总装的特点,市场份额相对集中,自然垄断特征明显;地面设备及卫星服务准入门槛相对较低,市场需求量较大,参与者较多,竞争激烈。2021年,美国卫星产业协会(SIA)发布的关于全球卫星产业规模数据显示,卫星产业链中卫星制造、发射服务、地面设备制造和卫星服务占总市场规模的比例,分别为5%、2%、51%和42%。

卫星制造:载荷及平台为两个核心构成,国家队占主导地位

卫星制造领域包括卫星载荷、卫星平台以及卫星AIT。我国卫星制造成本仍然较高,我国每公斤卫星的制造成本约10-20万元,作为对比2020年星链卫星制造成本已低于50万美元,彼时采用的v1.0版卫星重260kg,对应每公斤卫星成本仅1.25万元。因此,我国卫星制造成本削减任重道远,而卫星平台侧将成为未来成本控制的主要方向。

(1)卫星载荷:通信卫星核心系统,国家队主导

有效载荷种类是区别卫星应用领域的重要特征,转发器分系统和天线分系统是通信卫星的有效载荷。根据艾瑞咨询数据,卫星有效载荷价值占比约为50%。转发器分系统可分为弱信号放大、信号变换和末级功率放大3个部分,转发器相当于数据传输中介,基本功能是将数据信息从用户方转发传递到另一方,或者将另一方数据信息回传至用户方。天线分系统用来实现空间中的电磁波信号与电缆中的电信号的转换,功能上分为接收天线和发射天线。

1)天线分系统

通信卫星天线分系统主要包括反射面天线、多波束天线和大型可展开天线等。(1)反射面天线:是在通信卫星中应用最广泛的天线形式;(2)多波束天线:已成为国内外新一代大容量通信卫星普遍采用的技术,具有增加卫星通信系统容量、简化地面接收设备和系统灵活性高等优点,可分为反射面式、阵列式和透镜式等类型;(3)大型可展开天线:在通信领域,信息空间向多维拓展是未来的发展趋势,空天地一体化信息网络的实现在很大程度上依赖于空间通信系统的能力。为实现更快速更优质的通信连接及网络服务,未来的通信卫星需要不断提高信号强度及通信质量,迫切需要大口径的星载天线。由于现有火箭整流罩尺寸与发射费用的限制,要求星载天线轻且收拢体积小,故大口径星载天线必须做成可展开形式。

多波束相控阵天线是卫星天线分系统技术的重要发展方向。多波束相控阵天线可以利用波束形成网络同时实现多个独立的高增益波束,是低轨卫星星座的核心载荷之一,它具有灵活度高、扫描角域宽、可靠性高等优点,不仅可以满足广域覆盖、宽带传输,而且还能实现随遇接入、多点通信等迫切需求。近年来,随着新型低轨宽带卫星星座的蓬勃发展,第三代低轨星载多波束相控阵天线的工作频率开始采用Ku、Ka段并朝Q/V等更高频发展。

2)转发器分系统

常见的通信卫星转发器有透明转发器、处理转发器和柔性转发器等,商业通信卫星多用透明转发器,卫星通信的柔性转发技术是未来发展趋势。仅有简单变频处理的称为“透明”转发器或“弯管”转发器,有信号解调再生等处理的转发器一般称为“处理转发器”;柔性转发器主要采用数字化处理方式,利用灵活的星上信道化滤波技术,借助非均匀滤波器组实现对星上信号的分析和综合,支持星上任意频段、任意带宽之间信息交与及灵活的跨波束交互,可以很好地解决传统有效载荷存在的问题,实现频带资源的灵活调配和管理,支持跨频段和跨波束交换等需求。航天五院504所研制的实践二十号卫星Ka频段宽带柔性转发器是我国第一个成功在轨应用的宽带柔性转发器。

星载放大器是转发器分系统核心器件之一,固态功率放大器主要应用于低轨通信卫星系统,行波管放大器主要应用于高轨高通量卫星系统。目前采用的高功率放大器主要包括行波管放大器TWTA、固态功率放大器SSPA以及速调管放大器三类KPA。KPA输出功率最大,但带宽仅有50~100MHz,其广泛应用于电视广播系统的上行站和一些带宽较窄的FDMA地面站。TWTA输出功率较小,可支持较宽的带宽。SSPA输出功率最小,适合于低功率应用场景。随着固态技术和功率合成技术的不断发展,SSPA逐渐实现了大功率输出。随着固态放大器技术的发展,SSPA将作为TWTA放大器的替代产品。

国内通信卫星有效载荷研制单位主要为航天五院,航天科工二院及航天八院等有部分型号研制,配套单位包括科研院所及少数具备配套能力的民企。T/R组件是相控阵天线的核心,T/R组件方面,主要参与者为中国电科13所、天箭科技、国博电子、雷电微力、亚光科技等;T/R芯片方面,军工集团下属科研院所(中国电科13所和中国电科55所)占据主要市场份额,其他主要参与者包括铖昌科技等少数具备三、四级配套能力的民营企业。卫星通信中的高功率放大器主要采用电真空器件与固态器件,空间行波管是有效载荷的核心部件,但由于其技术与资质壁垒较高,行业参与者较少,国内主要制造商为国光电气

(2)卫星平台:产业集中度较高,待挖掘市场潜力大

姿轨控与推进分系统是卫星平台中价值占比最高的环节。

卫星平台主要分为结构与机构分系统、

热控分系统

电源分系统

姿轨控分系统

推进分系统

测控分系统

数据管理分系统

数据传输分系统

总体电路分系统和返回分系统

。根据艾瑞咨询,卫星平台中姿轨控与推进分系统是卫星平台中价值占比最高的环节,价值量占比约为40%(占卫星平台比例),其次是电源分系统,价值量占比约为22%。

卫星公用平台模式有助于推动卫星研制向市场化发展,降低研制成本与研制周期。采取卫星公用平台模式有利于实现从传统卫星研制模式向现代工业企业所要求的产业化、市场化研制模式转型,对助推国家航天强国战略的落地与实施具有重要意义。通信卫星平台的功能强弱对通信卫星的整体技术水平具有较大的影响。除了转发器和天线以外的卫星结构与机构、热控制和电源等分系统,为转发器和天线正常工作提供支持、控制、指令和管理保障服务。我国先后研制了东方红-2、3、4、5数种通信卫星平台,对我国通信卫星的发展起到重要的推动作用。

1)姿轨控分系统

根据艾瑞咨询信息,姿轨控分系统与推进分系统价值共占卫星平台的40%左右,是卫星平台中占比最高的部分。姿轨控分系统是姿态控制分系统和轨道控制分系统的总称。主要包括姿态测量部件、控制器与执行部件,姿态测量部件包括太阳敏感器、星敏感器、地球敏感器;执行部件包括飞轮、磁力矩器和推力器等。

星敏感器:卫星的“眼睛”,价值约占卫星制造的5%-15%。星载星敏感器指应用于卫星平台的星敏感器。第一代星载星敏感器是CCD星敏感器,第二代星载星敏感器采用成熟的大面阵CCD作为图像传感器,第三代星敏感器采用CMOSAPS图像传感器作为成像器件。国外星敏感器制造商主要为美国、德国、法国、意大利技术较强的公司,我国在高精度、甚高精度星敏感器研制技术上与国外水平相当。国内科研院所及军工集团主要承担高轨、高精度、甚高精度星敏感器研制,天银机电为微小卫星星敏感器主要制造商。

飞轮:卫星的“四肢”,价值占卫星制造的5%~8%左右。飞轮作为卫星的关键动力部件,是保障卫星在轨寿命和任务效能的核心关键部件,卫星的有效寿命很大程度上就取决于飞轮的寿命,其重要性如同航空发动机之于飞机。早前国外的飞轮制造商占据了国内市场一半以上的市场份额,国内主要研制单位为科研院所及军工集团,自主品牌揽月机电客户包括国内70%以上的卫星总体厂商。

星载计算机及数据管理分系统:

卫星的“中枢神经”。数据管理分系统是指用于存储各种程序,采集、处理数据以及协调管理卫星各分系统工作的分系统。国内星载计算机、数管分系统的主要生产厂商为航天九院771所、772所、航天五院502所及康拓红外子公司轩宇空间,配套的电子元器件生产厂商较多、商业化程度高。

2)推进分系统

推进分系统为卫星轨道转移、位置保持提供所需要的推力,为姿态控制提供所需的力矩,是卫星最重要的分系统之一,主要分为化学推进、电推进、双组元推进等。目前,双模式系统应用最成功的是美国洛克西德·马丁公司的S5000、S7000与A2100系列卫星平台,在洛马A2100双模式推进系统平台中,双组元推进由英国宇航的Royal Ordnance公司研制。国内双组元推进系统主要制造商为航天五院502所,电推进中主要制造商为科研院所及少数民企。

3)电源分系统

根据艾瑞咨询信息,电源分系统价值占卫星平台的22%。该系统用于产生、存储、变换电能的分系统,卫星上的发电设备主要是太阳电池阵,储能设备则是蓄电池,电源管理器负责电源系统的调节、控制和保护配电器和电缆网共同实现对用电设备安全可靠的配电控制。

太阳能电池阵:材料方面砷化镓电池为主要应用方向。国际上,太阳能电池阵早期多为特定卫星使用的专用设计,主流产品较少。主要国家的厂家/承包商为:美国Shaeffer Magnetic(现属Moog)、加拿大SPAR、CNE、Alcatel(现属Thales Alenia)、德国Dornier(现属EADS Astrium)及Teldix、英国BAE、印度ISRO(印度空间研究组织)、日本东芝、俄罗斯萨马拉专门设计局等。目前在空间应用较多的有美国Moog、欧洲EADS Astrium和RUAG等知名公司的产品。

蓄电池:近年来,锂离子电池由于其比能量高、自放电率低、充电效率高、无记忆效应等优点,在国外已经越来越广泛地被应用到航天器领域,国内卫星电源分系统的机构主要为科研院所、军工集团及其下属企业。

4)结构与机构分系统

卫星材料向着提高材料性能、减小结构质量、满足使用性能和降低制造成本等方向发展,高强度镁基合金、铝锂合金及高模量碳纤维、记忆合金等材料是未来的发展需求。卫星结构系统主要原材料及部组件逐步实现国产替代,市场化程度较高。

5)测控及数传分系统

近年来测控与数传分系统逐步实现一体化,国内从事测控及数传分系统的主要单位包括航天电子、中国空间技术研究院西安分院、欧科微、天津迅联、京济通信、航天驭星等企业。测控分系统是遥测、遥控和跟踪测轨分系统的总称。遥测分系统:采集星上各种仪器设备的工作参数,并实时或延时发送给地面测控站,实现地面对卫星工作的监视;遥控分系统:接收地面遥控指令,直接或者经数据管理分系统传送给星上有关仪器设备并加以执行,实现地面对卫星的控制;跟踪测轨分系统:测定卫星运行的轨道参数,以提供地面系统和遥感卫星用户使用。数传分系统是对数据处理、存储和传输的分系统。

6)热控分系统

热控分系统:根据艾瑞咨询信息,热控分系统价值约占卫星平台的7%,大多数卫星都采用被动为主、主动为辅的热控模式。该系统用于控制卫星内外的热交换过程,使星上设备和结构部件的温度处于要求的范围内。主动热控包括电加热器和制冷器等,被动热控包括热控涂层、热管、隔热垫片等。科研院所中中科院上海硅酸盐所研制出30多种热控涂层,并成功地应用于我国已发射的各类航天器上,民企中上海沪工控股孙公司璈宇机电,是一家以卫星电子装联、热控实施、射频组件、卫星地面测控设备生产的产品供应商,用户广泛分布于以卫星研制任务为主的航天单位中。

(3)卫星AIT:卫星制造关键环节,小卫星批量生产为发展趋势

卫星AIT环节的流程设计决定了其研制周期,好的AIT流程是缩短研制周期、降低研制成本的关键环节。卫星总装、测试及试验是继卫星总体设计、分系统系统设计及研制之后的卫星系统研制的重要环节。这三个环节统称为卫星研制的AIT(Assembly Integration and Test)环节。卫星AIT过程系统多、专业多、工序多,生产模式以种类多、批量小、系统多、流程长为主要特点。除去卫星设计方案确定及论证,一颗大卫星AIT周期约为三年左右,1)分系统设计、生产及验证需要约6个月;2)研制与试验需要约18个月,3)生产、总装、试验、发射,一般需要12个月的时间。而传统小卫星的AIT环节时间周期约为半年或更长时间。

近年来多家科研院所及民企建成小卫星柔性生产线,提高了我国商业卫星的研制效率。

我国具备整星AIT能力的机构主要为航天八院812所、航天五院、航天科工二院、中科院微小卫星创新研究院以及中国卫星等军工集团、科研院所及下属企业,上海沪工子公司沪航卫星、长光卫星、天仪研究院、九天微星、千乘探索、国星宇航、零重力实验室、微纳星空、吉利集团时空道宇等民企进军小卫星设计、生产及研发。

2、卫星发射:卫星发射受垄断

目前,服务运行的基本构成——卫星星座组网尚未完成,因此卫星制造与发射皆是当前市场布局的重中之重。卫星发射由中国空间、上海航天、中国卫星等企业垄断。中国目前共有4个卫星发射中心,分别是酒泉卫星发射中心、西昌卫星发射中心、太原卫星发射中心和文昌航天发射中心,可充分满足商业发射需求。

3、地面设备:市场空间广阔,参与者较多

通信卫星地面设备主要包括地球站及终端设备,参与者数量较多,主要围绕卫星通信天线、卫星终端、射频芯片等领域。(1)地球站:卫星通信系统中的地面通信设备,统称地球站,包括了维持卫星在轨道上正常运行和支持用户通过卫星转发器实现用户间通信的所有地面设施。按照用途或功能可分两类。一类是卫星测控管理地球站,其任务是对在轨运行的卫星进行测控和管理,它包括遥测跟踪和指令(TT&C)站、在轨测试(IOT)站、入网验证(ESVA)站和通信检测(CSM)站等;另一类是卫星应用系统地球站,其任务是与卫星一起组成卫星通信网,提供卫星通信业务,它包括中心站、地区站、信关站、中转站和用户站等。按安装方法及设备规模地球站可分为固定站、移动站(船载站、车载站、机载站等)和可搬移站(在短时间内可拆卸转移)。(2)终端设备:用户终端设备主要包括卫星电视终端、卫星无线电终端、卫星宽带终端、卫星移动通信终端等组件和产品。

地面系统中,终端设备及配套方面参与者较多,市场空间广阔。我国通信卫星地面系统主要厂商中,地球站及配套主要厂商为中国电科39所及中国电科54所,终端设备及配套主要厂商为盟升电子、海格通信、七一二、中国卫星、金信诺、华力创通、星网宇达、星展测控等。

4、运营及服务:卫星运营资金壁垒高,行业垄断显著

通信卫星运营服务可分为空间段运营服务和地面段运营服务。(1)空间段运营服务:包括卫星转发器出租、出售业务,是指将自有或租用的卫星转发器资源向卫星使用者出租出售,以供卫星使用者利用该卫星转发器资源进行相应应用的业务。(2)地面段运营服务:包括卫星移动通信业务、卫星固定通信业务及国内甚小口径终端地球站(VSAT)通信业务,即运营者利用合法使用(自有或租用)的卫星转发器资源,组建相应类型的卫星通信网设施或通信系统,为用户提供话音、数据、多媒体通信等通信业务。

通信卫星运营服务资金壁垒高,行业垄断显著。

根据工信部的公开发布信息,截至目前,我国仅有

中国卫通、中国电信、中国移动、中国联通、中信卫星、中交通信

等6家企业取得卫星通信相关的基础电信经营许可证,其中有中国卫通、中国电信和中信卫星取得转发器出租、出售业务经营资质。取得国内甚小口径终端地球站通信业务(增值电信经营许可证)的企业数量则相对较多。中国卫通是我国唯一拥有自主可控商用通信广播卫星资源的基础电信运营企业,提供卫星通信转发器资源出租出售业务,其子公司鑫诺公司拥有国内唯一自主可控的全球卫星宽带通信网——“全球网”,依托“全球网”的海洋覆盖,推出海上卫星通信品牌“海星通”,为海洋用户提供海上通信应用服务。

五、卫星通信的应用

卫星通信涉及领域广泛,主要涵盖军事、海洋、气象、环境、农业等领域。全球范围内,卫星移动通信的主要客户目标包括海上用户、航空用户、陆地用户、M2M(Machine to Machine)用户以及政府用户,连接的终端包含天线、路由器、手机、电脑等。

卫星通信是构建空天陆海一体化的关键拼图。空天陆海一体化网络是以地面网络为基础、以空间网络为延伸,覆盖太空、空中、陆地、海洋等自然空间,为天基(卫星通信网络)、空基(飞机、热气球、无人机等通信网络)、陆基(地面蜂窝网络)、海基(海洋水下无线通信+近海沿岸无线网络+远洋船只/悬浮岛屿等构成的网络)等各类用户的活动提供信息保障的基础设施。其目标是扩展通信覆盖广度和深度,即在传统蜂窝网络的基础上分别与卫星通信(非陆地通信)和深海远洋通信(水下通信)深度融合。从基本构成上,空天陆海一体化通信系统包括两个子系统:陆地移动通信网络与卫星通信网络结合的天地一体化子系统,陆地移动通信网络与深海远洋通信网络结合的深海远洋(水下通信)通信子系统。卫星通信作为天地一体化信息系统的重要组成部分,是构建空天陆海一体化的关键拼图,助力实现空天陆海一体化蓝图。

1、船载卫星通信市场年均超百亿市场

海事卫星通信系统(INMARSAT系统)是使用通信卫星作为中继站的船舶无线电通信系统。Inmarsat系统由船站、岸站、网络协调站和卫星组成,其特点是质量高,容量大,可全球、全天候、全时通信。由于海上无法建立通信基站,对于远洋航行的船舶而言,卫星通信是唯一解决方案。卫星通信不仅可以满足船员娱乐、视频通话等基本生活需求;随着物联网、智能船舶解决方案的发展,卫星通信还可以联通行驶中的船舶与岸端数据中心,实现能效优化、工况监测等提升运营效率、降低运营成本的应用。

船载卫星通信旺盛需求带动市场规模不断扩大,预计到2025年其市场规模将达到206亿元。农业部发布的《2021年全国渔业经济统计公报》显示:2021年末我国渔船数量为52.08万艘,其中机动渔船数量35.70万艘,且多数为远航程捕捞作业船只。此外,随着我国海洋执法能力的增强,海监、海警等部门所需船只数量预计也将稳步增长。受限于通信速率、资费水平、使用习惯等因素的限制,目前船载卫星通信尚未大规模普及,渗透率较低。随着高通量卫星等技术变革的推进,卫星通信的收费标准将不断降低,促进用户习惯的形成,船载市场有望打开空间,预计2025年我国船载卫星通信市场规模为206亿元。

2、机载卫星通信市场潜力巨大

国内机载通信渗透率相较国外较低,渗透率随需求释放有望不断提高,市场潜力巨大。据测算,2017年机载WIFI已经覆盖了全球航班中超过三分之一(39%)的航程,其中美国的航空公司已有71%的航程实现WiFi全覆盖,而非美国的航空公司仅为13%。目前国内机载WiFi普及率较低,随着高通量卫星的发展,高通量卫星的大容量带宽、抗干扰性强及终端易于安装,将不断提升机载通信的普及程度。据Inmarsat(全球三大移动卫星服务运营商之一)数据显示,截至2017年,全球已有7400架飞机配置卫星通信系统,到2027年预计将会有23000架商用飞机使用卫星通信系统。根据中国民用航空局的统计,截至2021年底,民航全行业运输飞机在册架数4054架,其中窄体客机3178架,且大部份还未实现空地互联功能,全国民航运输机场完成旅客吞吐量9.07亿人次,市场潜力巨大。

3、灾害应急通信市场快速增长

卫星通信能够在应急救灾过程中发挥其特有的优势。在重大自然灾害情况下,地面网络通常处于瘫痪状态,外部救灾指挥人员无法实时掌握灾区灾情,给指挥部署工作带来很大不便;而卫星通信具备不受地域、覆盖等因素限制,可实现快速实时连接,把灾区灾情实时呈现在救灾指挥人员面前,而且还可以与地面网络互联互通,把灾情进一步向外部传递,汇聚更好的营救方案,实现应急救生。此外,卫星通信还可以实现对河水水位流量、农业病虫害、森林火灾、地震数据等极端气象的灾害预警。根据凯乐科技预测,应急通信市场前景广阔,2024年国内市场规模将达251.1亿元。

应急通信市场快速增长,驱动卫星通信发展。以卫星移动通信终端为例,根据《卫星移动通信市场现状及我国市场发展空间研究》2017年的测算,我国森林防火、户外探险、减灾救灾三个领域的卫星移动通信终端市场规模达85亿元。如果按照5年的推广、采购、装备周期计算,2022年这三大领域的卫星移动通信终端每年市场空间将达170亿元量级。我们认为,未来随着应急通信市场持续快速增长,将进一步驱动卫星通信发展。

4、低轨卫星通信与5G网络互补

卫星通信链路性能仅达3G水平,与5G尚存在一定差距。对比三个系统(Telesat、OneWeb、SpaceX)的用户下行链路性能,可以看出SpaceX下行链路平均频谱效率为2.7bit/s/HZ,只达到3G水平,而5G的下行链路平均频谱效率是10bit/s/HZ以上。

低轨卫星通信与5G的关系是互补而非替代。从通信系统角度分析低轨卫星通信的频率与轨道资源、系统容量、建设和运维成本等,若其要服务全球网民还差距太大,与5G的关系只能是互补而非替代。

5GNTN落地,逐步向实现空天地互联过度。传统卫星通信均需要专用的接收终端,受限于专用终端的价格、体积,用户群体受限。2022年6月,3GPP RAN第96次会议宣布,5GR17标准冻结,全球5G商用随之迈进新阶段。支持手机与卫星直接通信的所谓“非地面网络(NTN)”功能被正式定义。NTN是基于新空口技术的终端与卫星直接通信技术,包括NTN-IoT(基于非陆地网络的物联终端接入)和NTN-NR(基于非陆地网络的5G智能终端接入),手机直连卫星产业化向前迈进一大步。高通、爱立信、泰雷兹、联发科、中兴等通信巨头的加入,极大推动卫星互联网走进大众消费的进程。目前中国移动已携手中兴通讯、是德科技共同完成国内首次运营商NR-NTN低轨卫星实验室模拟验证,支持手机卫星宽带业务。

5、卫星与地面移动通信融合实现6G

卫星通信是6G时代的重要角色。6G,即第六代移动通信技术。根据IMT2030(6G)工作组《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》,6G将在2030年实现商用,实现从万物互联到万物智联的跃迁。通过将卫星通信整合到6G移动通信,可实现全球无缝覆盖。与前五代移动通信以地面通信为主不同,6G时代卫星网络将承担重要角色。

中国信科集团副总经理陈山枝提出了6G出现的两个标志:从需求的角度来看,6G要支持数字孪生、万物互联,特别是万物互联将涉及广域覆盖的问题。但目前全球现有的移动通信网络仅覆盖陆地20%、地球表面积6%,这是由技术经济学决定的。因此,通过卫星通信与地面移动通信融合发展,应用卫星对海洋、森林、沙漠、偏远地区进行覆盖,实现星地海融合的全球广域覆盖,这是6G的标志之一。

我国已开始全面推进6G发展。2019年6月,IMT2030(6G)工作组由工信部推动成立。23年3月,工信部部长金壮龙在第十四届全国人民代表大会第一次会议“部长通道”中表示,我国正在不断总结5G发展经验,组建IMT2030(6G)工作组,并已经开展工作。工信部将搭建“产学研用”工作机制,加强国际合作和交流,加大核心技术攻关,全面推进6G技术研发。

6、主流旗舰手机支持卫星通信功能

手机作为消费型终端率先支持卫星通信功能,在此催化下,卫星通信渗透率有望快速提升。华为Mate50系列支持北斗卫星通信,可在荒漠无人区等无地面网络信号覆盖的情景下,通过卫星通信发出求助信号,并基于位置信息形成轨迹地图。新机Mate60Pro搭载新一代卫星通信,采用中国电信运营的天通卫星系统,在没有地面网络信号的情况下也可以通过“天通卫星”直接拨打、接听卫星电话;iPhone14系列在没有蜂窝网络和无线局域网信号时,可通过卫星发送SOS紧急联络并搭配“查找”App进行户外定位。

7、受益于应用场景拓展,卫星物联网将增加新的市场切入点

卫星物联网产业在未来全球物联网生态系统中表现出巨大的发展潜力,截至2025年全球天基物联网产值可达5600-8500亿美元。

从市场规模来看,根据ABI Research的预测,到2024年将有2400万台设备通过卫星实现物联网接入,而由此产生的卫星物联网产业链将得到进一步的完善与发展。麦肯锡公司预测,天基物联网的产值在2025年可达5600亿美元至8500亿美元。NSR预测未来10年,未来天基物联网的终端主要有两类,一类是移动卫星通信系统(MSS)终端,另一类是甚小口径天线地球站(VSAT)终端。这两类终端的数量将以每年超过10%的速度快速增长,此外,亚洲将成为天基物联网收入复合增长率超过10%的唯一区域,到2027年,亚洲将成为卫星物联网市场收入最高的区域之一,并将缩小与北美市场的差距。随着各大星座逐步建成使用低轨道小卫星物联网的市场规模将迅速扩大,预计会从2020年的不到2千万美元增长至2027年的1.3亿美元,平均年增长率接近70%。

六、相关公司1、铖昌科技:T/R芯片核心供应商

公司是T/R芯片龙头企业,产品广泛应用于探测、遥感、通信、导航、电子对抗等领域。公司主营业务为微波毫米波模拟相控阵T/R芯片的研发、生产、销售和技术服务,主要向市场提供基于GaN、GaAs和硅基工艺的系列化产品以及相关的技术解决方案。

公司技术积累深厚,产品水平先进,是国内从事相控阵T/R芯片研制的主要企业,是微波毫米波射频集成电路创新链的典型代表。1)公司注重技术创新,在相控阵T/R芯片领域已具有较为突出的实力,在行业内形成了较高的知名度和认可度,未来市场开发潜力较大;2)稳步增长的国防预算为雷达市场增长提供支撑,国防信息化战略有力推动相控阵雷达发展,相控阵雷达是军用雷达的主流技术趋势,公司相关业务有望受益;3)全球卫星争夺战拉开序幕,卫星市场进入爆发期,中国航天企业快速布局。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的重要性。卫星互联网与5G建设有望推动星载T/R芯片需求增长。

2、国博电子:T/R组件龙头

公司是T/R组件龙头企业,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相关产品的领先企业。公司主要从事有源相控阵T/R组件和射频集成电路相关产品的研发、生产和销售,产品主要包括有源相控阵T/R组件、砷化镓基站射频集成电路等,覆盖军用与民用领域。

军品方面,T/R组件为雷达核心高价值部件,应用领域拓展催生百亿市场;民品方面,5G基站建设加速叠加国产替代带动射频产品需求释放。(1)T/R组件是有源相控阵雷达的关键部件,约占雷达总成本的40%,随着有源相控阵渗透率逐年提升以及下游领域(机载、舰载、星载和弹载)拓展,预计2025年我国军用雷达对应的T/R组件市场规模约为167亿元,2022E-2025E年CAGR约为12.10%;(2)目前射频集成电路市场主要被国外厂商垄断,国产替代需求愈发突出,公司布局毫米波、GaN芯片及模块,主攻移动通信基站,与同行企业在应用领域方面呈现差异性布局,有望随国产替代加快进一步提高市占率。

3、航天电子:航天电子产业龙头

航天电子产业龙头。公司航天产品业务为航天电子产品的研发、设计、制造、销售,主要包括遥感信息系统、卫星应用等系统级产品;遥测遥控设备等专业设备;军民用集成电路、传感器、继电器、电连接器、微波器件、精密机电产品等器件产品,产品主要应用于运载火箭、飞船、卫星等航天领域。

公司始终在传统优势领域内保持国内领先水平,市场份额稳中有升。1)公司本级和多家子公司具有承担各类航天及型号产品配套生产任务资格和能力,拥有完善的研发、生产和试验等保障条件,能够及时有效满足用户需求,是公司核心竞争力的重要基础;2)航天测控通信、机电组件、集成电路、惯性导航等是公司传统优势专业,并保持着较高的配套比例,市场份额基本呈现稳中有升态势。

4、天银机电:星敏感器核心供应商

公司是国内第一家商业运营的恒星敏感器生产厂商。子公司天银星际是依托清华大学20多年空间技术积累,主要产品包括纳型、皮型两大系列星敏感器,目前已有190多台产品无故障在轨运行,在国内商业卫星市场占据优势地位,应用的卫星包括吉林一号卫星高分卫星、月球探测卫星、全球多媒体通信卫星、鸿雁卫星、科学探测卫星、立方星等。

公司在星敏感器行业具备研发优势、经验积累及批产能力,受益于卫星互联网加速落地。1)研发优势及经验积累:天银星际的研发人员来自于拥有20年空间技术的清华大学技术骨干,且目前已有190多台星敏感器产品无故障在轨运行的先发优势和经验数据。天银星际顺应卫星互联网市场发展方向,提高星敏感器自动化生产水平,满足未来市场需求。2)公司具有批产能力:天银星际将重点巩固国内市场占有率,开展产品批量生产线研发,国外以广撒网多布点模式促进多方合作项目开展,同时争取与客户签订长期战略合作协议,以逐步实现产品批量化目标。天银星际目前产能达500台套/年以上,公司将根据市场需求进行产能扩张。

5、康拓红外:星载计算机核心企业

公司作为航天科技集团公司五院智能装备领域的产业发展平台、体制机制创新平台、资产证券化平台,将大力推进混合所有制改革、大幅提升核心技术研发能力。公司子公司轩宇空间经过多年的发展,已在智能测试仿真系统、微系统及控制部组件等领域取得了良好的成绩,拥有多项核心技术,形成了各级自主知识产权的产品。目前,轩宇空间整体业务在行业内位居前列,技术居于国内领先水平。

资产重组后,新注入航空航天及核工业领域业务推动公司业绩增长。1)轩宇空间凭借多年在产品领域的深耕,其产品和品牌受到了市场的认可,积累了包括航天科技集团和航天科工集团下属单位、哈尔滨工业大学等企业和科研院所等优质客户。2)轩宇空间一直走在我国航天复杂系统测控仿真领域、自主可控宇航高性能芯片和商业航天卫星核心部组件领域技术前沿,品牌影响力突出。3)轩宇空间已打造了相对丰富的产品体系。在智能测试仿真系统领域,轩宇空间拥有年产系统集成产品400套的生产能力,能够为客户提供从设计、研发、制造到运行环节的全生命周期服务。

6、中国卫星:国内卫星研制与应用龙头

公司作为航天领域的领军企业,目前深耕宇航制造和卫星应用两大主业,并持续完善产业布局。公司宇航制造业务定位于航天器系统集成商和部组件提供商,卫星应用业务以卫星信息综合服务为核心,定位于终端制造、系统集成与信息运营服务并重的综合型信息提供商。

公司是航天科技集团唯一上市卫星总装集团,为我国小卫星及微小卫星研制龙头企业,受益于卫星互联网快速发展,公司未来有较大成长空间。1)公司作为“微小卫星研发国家队”,拥有强大技术积淀和先进管理经验,面向军民用市场提供基于军民通信卫星的系统集成及终端产品,在行业内有强劲竞争力;2)我国卫星互联网产业市场规模预计不断扩大,增速预期保持较高水平,乘我国卫星互联网的东风,公司低轨星座业务,尤其是卫星通信领域业务或将迎来快速发展阶段。

7、长光卫星:卫星全产业链核心民企

公司是我国商业航天领域第一家集卫星研发制造、运营管理和遥感信息服务于一体的全产业链商业遥感卫星公司。公司自主建设并运营管理着目前全球最大的亚米级商业遥感卫星星座——“吉林一号”,能够为客户提供高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率、快速广域覆盖的卫星遥感数据以及以卫星遥感数据为基础的空间信息综合应用服务;同时,公司还能够为客户提供定制化的卫星制造及相关服务。

公司是一家尚未盈利的商业航天公司,受益于商业航天快速发展及下游需求释放,公司有望实现盈利。1)公司依靠自主研发和持续创新,在高性能、低成本的卫星研制、星座运管及任务规划、遥感影像的快速生产、遥感数据智能解译等领域持续取得技术突破,形成了多项核心技术;2)卫星及应用产业为国家重点鼓励发展的战略性新兴产业之一。为推动产业健康发展、增强企业产业创新能力和国际竞争力,近年来,国家及相关部门不断规范行业管理体制、完善法律法规,并推出了一系列鼓励和支持产业发展的政策,将对公司经营发展产生积极有利的影响。

8、中国卫通:卫星通信服务龙头

资源优势突出,国内卫星通信服务龙头地位稳固。公司背靠航天科技集团,主营卫星空间段运营服务,主要提供卫星广播电视和通信业务,拥有工信部颁发的《基础电信业务经营许可证》以及14颗在轨卫星,是我国唯一拥有自主可控商用通信广播卫星资源的基础电信运营企业。根据公司公告,公司已发展成为亚洲第二大、世界第六大固定通信卫星运营商。

行业垄断特征明显,公司具备先发优势卡位核心环节,三大应用场景铸就卫星通信产业年均超百亿空间,公司布局全面有望充分受益。1)船载卫星通信市场随技术进步降低使用成本,加速需求释放,预计2025年我国船载卫星通信市场规模为206亿元,公司海洋通信服务系统“全球网”,覆盖全球95%以上主要航线,船载通信业务将充分受益;2)卫星通信随技术进步逐渐成为民航客机互联网接入服务的主流,国内机载通信渗透率相较国外较低,市场潜力巨大。公司已成功开展宽带卫星互联网飞机验证飞行,并与航空公司达成合作意向,卫星航空互联网的规模化应用加速推进;3)随着超高清视频发展,广播电视节目卫星传输的带宽需求不断增加,卫星广播用户群体不断扩大,公司作为国内卫星通信广播龙头企业,有望充分受益于卫星广播市场发展。

七、参考研报

申万宏源-国防军工行业星耀强国之低轨卫星系列报告之一:低轨星座蓄势待发,千亿蓝海扬帆启航

海通证券-通信行业低轨卫星通信:构建空天陆海信息一体化网络

中信证券-军工行业卫星互联网系列报告(一):空间互联新篇章,广阔星海扬帆起航

民生证券-盟升电子-688311-深度报告:信息化系列,制导装备核心配套商;前瞻布局电子对抗

国联证券-三维通信-002115-“通信+互联网”双轮驱动拓宽成长空间

申港证券-通信行业研究周报:卫星通信加速发展,逐步推进低轨布局

东莞证券-国防军工行业卫星互联网产业深度报告:卫星通信升级,未来已来

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