卫星互联网行业：产业现状、投资逻辑、产业链及相关企业深度梳理
633
0卫星互联网是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式，相比地面网络靠基站进行通信，卫星互联网是将基站搬到了外太空，每一颗卫星就是一个移动的基站。目前卫星互联网多指利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带卫星互联网 ...
|
卫星互联网是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式，相比地面网络靠基站进行通信，卫星互联网是将基站搬到了外太空，每一颗卫星就是一个移动的基站。目前卫星互联网多指利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带卫星互联网，相比中高轨卫星，它具有全域无缝覆盖、传输时延小、链路损耗低、发射灵活的特点，具有广阔的发展前景。 因运营商所有制差异，国内对于卫星互联网的需求长期弱于海外，但2022年俄乌战争则使得其安全性及战略作用更加凸显。考虑到轨道及频段资源具备稀缺性，且海外自2020年后卫星发射频率明显提速，所以当前时点在国内发展卫星互联网具有重要战略意义。 以下我们就将对卫星互联网行业进行具体的分析梳理，从行业本身概况、国内产业发展现状、中外建设进度对比基本面出发，进而对行业降本思路、商业模式、长短期投资逻辑进行分析。同时对产业链及相关企业情况进行进一步梳理，并沿着以上所述视角，对行业未来发展走向进行合理的展望梳理，以帮助大家更为深刻地了解产业发展现状及未来趋势。 （更多投研内容可关注公众号《 投研锋向 》加入社群，体验更多0预期差纪要信息） 01 行业概述 1、卫星互联网：基于通信卫星组网，有望成为主流通信方式之一 卫星互联网是基于卫星通信的互联网，是对传统地面通信的重要补充之一。根据《“新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书》，卫星互联网通过一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理能力的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入服务的新兴网络。卫星互联网具有覆盖面积广、低延时、低成本等优点，尤其适用于无基站覆盖的海洋、沙漠及山区等偏远地区，可作为传统地面通信的重要补充，未来有望成为主流的通信方式之一。
从构成上来看，卫星互联网一般由空间段、地面段和用户段构成： 空间段：以通信卫星为主体，接收和转发卫星信号，提供用户链路承载功能。本段提供信息中继服务的卫星星座，包含一或多颗卫星，这些卫星可以工作在GEO、MEO或LEO轨道，也可以同时包括2种或2种以上轨道类型的卫星，卫星之间可以有或没有星间链路； 地面段：一般包括卫星测控中心及相应的卫星测控网络、系统控制中心及各类信关站（Gateway）等，提供馈电链路，起到连接地面核心网的作用，实现卫星互联网与公共通信网的业务交互功能。其中卫星测控中心及相应的测控网络负责保持、监视和管理卫星的轨道位置和姿态、控制卫星的星历表等；系统控制中心负责处理用户登记、身份确认、计费和其他的网络管理功能等；信关站负责呼叫处理、交换及与地面通信网的接口等； 用户段：包括各类用户终端设备及应用场景的支持设施，如供用户使用的手持机、便携站、机（船、车）载站等各种陆海空天通信终端。
从卫星互联网的组网方式来看，在目前的非地面网络（NTN）相关协议中，根据星上载荷的不同，可以分为“透明载荷”的透明转发工作模式和“可再生载荷”的星上处理转发工作模式： 透明载荷：也称作透明转发，实际上把卫星仅当作信号中继的链路。用户终端只能通过卫星一跳与信关站建立连接，再经信关站连接到地面互联网。这种组网方式要求系统中设置非常多的信关站，各信关站可以独立工作，没有信关站覆盖的地方，用户终端无法接入互联网，因此透明载荷架构可以利用已有卫星，技术上实现起来较为容易，成本也低，但卫星和基站之间的路径长，时延大，不支持星间协作，需部署大量信关站； 可再生载荷：又称作基站上星，卫星具备星上处理和交换能力及星间通信能力。系统中不需要部署很多的信关站，用户终端可通过多颗卫星的中继建立与信关站的连接，从而访问地面互联网，但可再生载荷这种架构必须改造并新发射卫星，技术复杂，成本高，优点是终端和卫星基站之间的时延短，且由于有星间链路的存在，可以减少一些信关站的部署。 卫星互联网的工作过程为：用户终端开机后首先进行注册申请，注册成功后，如果用户有通信要求，就通过控制信道申请建立连接；如果连接申请被接受，系统就通过控制信道向用户终端分配资源，包括使用的卫星和信关站标识码、上下行点波束号、时隙、频率或码字信息等；收到资源分配命令后用户终端即可建立连接；由于用户和卫星都可能是移动的，通信过程中还需要进行星间或波束间切换；连接结束后，用户终端释放信道，系统收回分配的网络资源。
2、卫星互联网是空天地大互联的基石 空天地一体网络是面向未来的通信网络，卫星互联网是打通空天地大互联不可缺少的一环。随着信息技术的发展，人类活动对通信网络的要求持续提高，移动通信从2G发展到5G，网络速度从约100kbps提升到5G时代的1Gbps，25年间提升了1万倍。随着人类活动和经济生产活动的不断扩大，我们进入了万物互联的新时代，对网络通信的需求也从速度提升，逐步向通信互联时间、互联空间等领域全面拓展，现有通信网络对山区、沙漠、海洋、天空等人际活动稀少的地方覆盖严重不足，而虚拟现实、自动驾驶、物联网等新产业也对通信容量、通信延迟提出了全新的要求。空天地一体化网络技术在新时代的需求下应运而生。
卫星互联网具备广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点，是空天一体网络的必要组成部分，其在国防军事和民用领域有着极为广泛的应用和巨大的潜在价值。 军用：卫星互联网在国防领域具有巨大潜力。其在战争中的运用包括：支持网络舆论、保障地面任务、串联情报信息、支撑精确打击、支援无人机作战、反网络电子干扰。具备的潜在战斗能力包括：目标侦察能力、电子对抗能力、反导拦截能力、通信保障能力。2020年美国陆军与SpaceX签署合作研发协议，将Starlink宽带卫星连接到军事通信网络。从当前的趋势看，Starlink的技术将从民用为主转为军民共举的方向，成为美军未来作战理念新载体。
民用：卫星互联网是解决地球“无互联网”人口数字鸿沟的有效手段之一。目前，地球上超过70%的地理空间，涉及30亿人口未能实现互联网覆盖。卫星互联网具备广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点，是解决地球“无互联网”人口数字鸿沟的重要手段之一，也是实现网络信息地域连续覆盖的有效补充。
3、卫星互联网与地面通信发展进程高度互补 （1）纵观通信行业发展历程，天地通信技术迭代此起彼伏 通信行业早期的主要矛盾为实现基础的信息交换和连通，早期的形式主要依托卫星通信，卫星通信于上世纪七十年代起步，由摩托罗拉的铱星计划引领行业变革发展。基于电视和广播信号转播以及电话、电报和传真需求，卫星通信在上世纪七十年代得到了孵化和发展。此时国际互联网尚未成型，卫星互联网的概念仍局限于简易的模拟信号应用。基于偏远地区的通信业务难题，1987年摩托罗拉公司发起了铱星计划，标志着卫星通信商业化的开始，也标志着卫星互联网的开端。铱星计划于1990年对外公布，1996年开始进行试验，1998年正式投入运营。同时期轨道通、天桥系统、全球星系统和泰利迪斯等也纷纷涌现。
21世纪初通信行业发展的方向转变为实现更高质量的信息覆盖和传递，伴随地面通信技术的迭代和演进，卫星通信发展趋缓。以铱星为代表的第一阶段卫星通信计划的主要应用场景在于卫星电话，但第一代铱星计划的速率仅为2.4Kbps，只能勉强维持最基本的通话需求，而彼时在广泛的通信需求推动下，地面通信网络已经发展到第二代GSM技术，随后GSM的改进技术EDGE发展进程提速，最大传输速率已可达115.2Kbps。在性能和成本都不占优势的情况下，铱星、全球星以及泰利迪斯纷纷宣布计划破产或重组，仅部分业务和功能由于军方需求得以保留。 2009年中国三大运营商获得了3G商用牌照，首年建设3G基站数量达到26万站，直接与3G相关的资本开支约1700亿，地面基站进入了3G大规模覆盖和应用时代，基站进入大规模建设时代，互联网领域真正迎来了移动端的发展。3G较2G采用了CDMA技术，扩展了频谱，增加了频谱利用率，提升了速率，更加利于网络业务开展，其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点有力提升了移动互联网的巨大潜力。随后的4G有了进一步的飞跃，抛弃了2G、3G一直沿用的基站-基站控制器（2G）/无线资源管理器（3G）-核心网这样的网络结构，而改成基站直连核心网，整个网络更加扁平化，降低时延，提升用户感受，其具有静止状态下1Gb/s下行和500Mb/s上行速率，相比于同时期的卫星互联网的12-15Mbps的下行速率具有压倒性优势。 随后卫星互联网厂商开始转变发展思路，逐步成为地面通信方式的补充。随着大量第一阶段卫星互联网公司或计划的破产，面对地面网络通信系统的飞速进步的和广泛应用，卫星互联网领域企业纷纷转变思路，以2007年格雷格·怀勒创立的O3b Networks卫星公司为代表的第二阶段卫星互联网企业纷纷定位于地面网络通信无法覆盖的偏远地区和海上通信的补充领域，通过与电信运营商合作，为岛屿或船舶等提供宽带卫星通信服务。 卫星互联网的新时代下，传统卫星公司焕发新生机。2010年铱星通讯公司开发了第二代铱星系统，由66颗卫星组成，此外还有9颗在轨备用卫星和6颗地面备用卫星，共81颗（75颗在轨）。第二代铱星系统保持了与第一代同样的星座构型，但卫星通信带宽得到大幅升级（将提供L频段1.5Mbit/s和Ka频段8Mbit/s的高速服务）。第二代铱星系统采用48个L频段相控阵天线，单颗星的地球表面覆盖半径达2300km，可提供蜂窝模式卫星通信。同时随着计算机、微机电、先进制造等行业的快速发展推动了通信技术和微小卫星技术升级换代，使得卫星通信成本显著下降，低轨卫星通信星座凸显出广泛的应用前景，同时第一代的全球星、轨道通也纷纷在该领域继续作为地面通信网络的重要补充部分。 卫星互联网与地面互联网走向更广泛融合，行业迈入高速发展黄金阶段。2014年SPACEX创始人马斯克和OneWeb创始人格雷格怀勒曾经共同规划了WorldVu的星座计划，该计划提出耗资30亿美金打造648颗星座计划——新一代宽带低轨道小卫星星座通信系统，为偏远地区和互联网基础设施建设落后地区提供价格适宜的网络连接，并从濒临破产的SkyBridge公司中获得了有关卫星频谱，该计划也是OneWeb星座的雏形，同时也标志着卫星互联网开始走向新的阶段。进入新阶段以来随着运载火箭、材料工艺、毫米波通讯等技术的创新与进步，以OneWeb、SpaceX等为代表的企业开始主导新型卫星互联网星座建设。卫星互联网与地面通信系统开始进行更多的互补合作、融合发展，向着高通量方向持续升级，卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。 （2）现阶段天地互补大势所趋，多主要经济体紧锣密鼓筹备 5G的发展成本和区域的局限性加快了卫星互联网与地面基站的天地互补的趋势。地面5G移动通信技术是面向陆地的公众移动通信系统，通过大量的地面基站来实现信号覆盖和传输，但受制于地理条件和建设成本，基站无法在海域、沙漠、无人区等地理条件中形成有效覆盖。卫星互联网通信因为其天基网络便于实现全球覆盖的优点，将通信与计算、导航、感知、智能相融合，通过空、天、地、海泛在覆盖的网络连接实现全息泛在的智能高速宽带通信。在天地一体化信息网络联合发展中，地面5G网络需要依托卫星互联网的广域覆盖和全球覆盖优势，弥补5G网络覆盖不足的局限，通过天地网络融合实现网络无缝连接与通信空间延伸。同时，卫星互联网也需要依托5G网络的高性能传输优势，以提升高轨宽带卫星和低轨星座互联网系统的用户体验度。
移动互联网引起的互联网终端变革，推动各企业纷纷入局，为低轨高通量的卫星带来发展热潮。2013年4G商用以来，掀起了移动互联网的巨浪，互联网的终端由过去固定设备转向现在以智能手机、手表、汽车等为代表的新型互联网终端，进一步对互联网在空间上的覆盖率提出了更高的要求。随着卫星互联网在第二阶段的蛰伏以及新一代卫星技术、通讯技术的变革和发展，卫星互联网已经突破了传输速率的瓶颈，因此各大公司纷纷入局卫星互联网领域，2015年太空探索公司SpaceX成立，并宣布了星链计划，于2019年首次以一箭24星的方式发射了星链计划的通信卫星。OneWeb2019也于2019年发射了其OneWeb星座计划的首批卫星，同时加拿大卫星运营商Telesat也在筹备发射一个低地球轨道卫星星座计划，传统互联网巨头亚马逊公司也在计划“柯伊伯计划”的LEO卫星，通过部署数千颗LEO卫星，在全球范围内提供宽带互联网接入服务。
02 国内产业现状 1、发展卫星互联网具备迫切性，我国积极推进中 卫星互联网发展具有紧迫性。我国一直十分重视空间基础设施建设，已成为第五个独立把卫星送入空间的国家、第三个掌握卫星回收技术的国家、第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家，但在卫星互联网建设方面与欧美尚有差距。 尚未形成全球覆盖的卫星通信网络，高轨窄带、高轨宽带卫星通信系统主要覆盖亚太部分区域，低轨卫星互联网系统处于规划、研发和验证阶段； 技术差距导致当前成本偏高，成本主要集中于卫星制造和卫星发射环节，对比SpaceX规模化卫星制造、一箭多星和火箭回收技术，我国低轨卫星互联网星座空间基础设施建设总成本偏高，影响整体低轨卫星互联网商用化进程的落地或推广； 产业市场化程度不高。卫星系统作为航天产业重要的组成部分，传统上主要服务支撑特定需求、专属客户，关键资源、核心技术相对封闭运作，市场化程度不够，客户导向、应用驱动、迭代创新的产业生态暂不够健全，同时我国地面光纤互联网的工作推进非常迅速，低轨卫星互联网作为地面补充，商业化需求较低。
卫星互联网纳入新基建，我国卫星互联网市场有望迎来重要历史发展机遇期。2020年，卫星互联网首次纳入新基建范畴，已经上升为国家战略性工程。我国将从整体战略统筹部署，打造完善的卫星互联网产业链。我国卫星互联网迎来了市场“破茧”和产业链“成蝶”的重要历史发展机遇期，自身优势与政策红利将逐渐呈现叠加效应，有望加速我国卫星互联网建设发展。 政策端：卫星互联网纳入“新基建”，政策持续大力支持。2020年4月20日，卫星互联网首次被纳入“新基建”范畴。2021年1月4日，上海发布《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》，提出加快建设数字基础设施，推动千兆宽带、5G、卫星互联网等高速网络覆盖。2021年3月13日发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要建设天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施。2023年2月6日，工信部发布《关于电信设备进网许可制度若干改革举措的公告》，将卫星互联网设备、功能虚拟化设备正式纳入进网许可管理。
技术端：我国技术储备基本完备，积极布局低轨卫星星座。卫星互联网建设的关键技术包括产业链多个环节，如卫星制造方面的高通量卫星、星上转发器技术、星间链路技术等，发射环节的一箭多星和火箭回收等。我国在关键技术方面均有所布局。
资本端：民间资本助力卫星互联网发展，市场融资集中卫星制造领域。2014年国务院出台了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会资本的指导意见》，首次鼓励民间资本进入卫星研制、发射和运营商业遥感卫星，提供市场化、专业化服务，引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。近几年来，Starlink星座建设突飞猛进，进一步验证了大规模低轨通信卫星星座组网建设的可操作性，为国内资本市场对包括卫星互联网在内的商业航天领域的投资布局形成了良好的示范效应和带动作用。根据IT桔子数据库，2016年以前我国卫星互联网行业融资金额和事件数量规模均较小，2017年开始卫星互联网资本市场逐渐活跃，2021年我国卫星互联网行业发生融资事件共13起，融资金额共10.92亿元。截至2022年11月8日，我国卫星互联网行业发生融资事件9起，融资金额为7.53亿元。从卫星互联网行业的投资轮次来看，目前卫星互联网行业的融资轮次依旧处于早期阶段。
目前，国内的民间资本和社会力量正在有序参与商业航天领域，从2019-2022年融资企业的主营产品分析，卫星制造领域一直是卫星互联网行业的投资热点。2021年卫星制造领域投资事件占总投资事件的比重超过50%。 2、我国已形成较完整的卫星互联网产业链 我国卫星互联网市场稳步发展，产业链价值集中于卫星制造和卫星发射。卫星互联网作为国家新型基础设施建设的重要组成部分，在国家政策法规、技术升级、产业资本的多重驱动下，产业发展迅速。根据SIA数据，2021年中国卫星互联网行业市场规模达到292.48亿元，预计2025年市场规模将达446.92亿元，2021-2025年复合增长率达到11%。根据《“新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书》，2019年卫星产业链中卫星制造、卫星发射、地面设备和卫星运营占总市场规模的比例分别为7.10%、2.20%、45.10%和45.60%。
我国已经形成了较为完整的卫星互联网产业链，在卫星制造、卫星发射、地面设备制造和运营服务等重点环节形成了有效的布局。
卫星制造环节：国家队领航，民营企业聚焦零部件制造。卫星整机制造门槛较高，投资大，整机制造未来仍将以国家队如中国航天科技集团、中国航天科工集团领航。其中在卫星各分系统的设计研发上，一些民营企业储备了较强的技术实力，随着低轨卫星星座建设发展，星载核心硬件有望直接受益，如通信卫星中有效载荷的转发器和相控阵天线，用于激光通信的激光器件、电推系统、太阳能帆板加蓄电池组的组合构成的能源系统及管理系统等。 卫星发射环节：国有企业为主，发射降本成发展重点。我国作为航天大国，拥有西昌、酒泉、文昌、太原四大发射基地，2022年，中国航天全年实施发射任务超过60次，长征系列火箭年发射次数再创新高。其中，火箭研制和发射服务行业壁垒高，研发周期长，投资大，主要负责单位为航天科技集团和航天科工集团。从商业模式来看，商业火箭本质上就是运载工具，未来的主要盈利模式是按公斤收费，并发展广告命名、文旅等延伸服务，因此降低发射成本为未来发展重点，如液体、大推力、可回收火箭制造。 地面设备环节：C端市场广阔，民营企业参与众多。卫星互联网地面设备包括信关站在内的网络设备和各类用户终端，随着卫星互联网建设和各类应用场景下客户接入，相关地面设备有望进入规模放量环节，市场广阔，其中各类零部件及系统软件等涉及厂商众多。 卫星运营环节：中国星网成立，牵头统筹我国卫星互联网建设。2021年4月28日，国务院国有资产监督管理委员会发布《国资委关于组建中国卫星网络集团有限公司（简称：中国星网）的公告》，经国务院批准，中国星网由国资委代表国务院履行出资人职责，列入其职责企业名单，中国星网正式成立。卫星互联网的建设作为复杂的系统工程，面临着卫星的规模化生产、快速批量发射部署、巨型星座的运行管理等问题，都亟需改变当前航天工程任务的生产、运作模式。中国星网的组建，作为国家战略，有望对我国卫星互联网产业进行整体统筹规划，通过集中力量办大事的制度优势，快速构建卫星网络，加强竞争实力。 03 中外建设进度对比 回顾我国卫星互联网发展进程，早有相关规划储备，但进程较海外仍有较大差距。以下我们比较海外龙头SpaceX和国内建设的进度。 1、全球领先的卫星互联网厂商SpaceX近期进展 2022年12月初，SpaceX向美国联邦通信委员会（FCC）提交了一项申请，请求在最近获得授权的“星链”（Starlink）第二代星座中的2016颗卫星上，增设手机直连卫星的有效载荷，用于通过“星链”卫星提供真正的全球手机网络连接，与T-Mobile合作打造全球无死角的通信互联服务。SpaceX计划于2024年中完成全面部署，在南北纬58度范围内提供对地球的全面和连续覆盖，其中服务于美国及其领土的卫星总数在80到100颗之间。 2022年末，SpaceX推出面向军事的“星盾”服务。去年年末，SpaceX官网已经推出一项名为“Starshield（星盾）”的服务，正式将在民用领域展露头角的星链服务拓展到军事领域，专门为政府与军事应用设计。 2023年1月，SpaceX为竞争对手OneWeb发射了40颗卫星。根据C114通信网，自从俄罗斯被制裁后，英国OneWeb便不再使用俄联盟2.1b火箭发射其卫星。2023年1月9日，猎鹰九号搭载40颗OneWeb卫星在佛罗里达州肯尼迪航天中心卡纳维拉尔角39A缓缓升空，几分钟后将其送入近地轨道，随后火箭一级在发射台完成原地降落以及回收，任务取得圆满成功。 Starlink再次调整卫星互联网服务收费标准，体现SpaceX对现金流的要求提高。使用Starlink卫星互联网服务的居民用户分为“容量有限”和“容量过剩”两种类型，容量有限地区的用户价格每月上涨10美元，至120美元；容量过剩地区的用户价格每月下跌20美元，至90美元，新定价于4月24日生效。此前在2022年，Starlink还将前端硬件成本从499美元提高到599美元。 2、我国卫星互联网发展进程 2020年4月，发改委明确“新基建”范围，包括以卫星互联网为代表的通信网络基础设施，作为“新基建”方向之一，国内卫星互联网产业迎来快速发展机遇。 据新华网报道，随着国家商业航天政策的密集出台和立法的加快，近年来国内商业航天活动持续快速有序推进，中国航天科技集团八院科技委秘书长潘军表示，保守估计，未来5-10年，我国商业小卫星的发射需求量将超4000颗，商业卫星制造的需求呈现爆发式增长。 2021年4月，中国卫星网络集团有限公司（简称中国星网）正式成立，卫星互联网作为国家重要战略出现在公众视野，标志着中国卫星互联网踏上了新的征程，也激励着民营商业航天企业砥砺前行。 2022年初，由我国自主研制的6颗低轨宽带通信卫星正式出厂，这是我国首次批量研制低轨宽带通信卫星，其单星研制成本对比银河航天首发星已下降一半以上。 2022年3月5日14时01分，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将我国首次批量研制的六颗低轨宽带通信卫星——银河航天02批批产卫星送入预定轨道，任务获得圆满成功，此次任务还搭载发射了一颗遥感卫星。银河航天02批批产卫星是银河航天公司自主研发、批量制造的具有国际先进水平的低轨宽带通信卫星，单星设计通信容量超过40Gbps，卫星平均重量约为190Kg。这六颗卫星将在轨与银河航天首发星共同组成我国首个低轨宽带通信试验星座，并构建星地融合5G试验网络“小蜘蛛网”，具备单次30分钟左右的不间断、低时延宽带通信服务能力，可用于我国低轨卫星互联网、天地一体网络等技术验证。
04 降本思路 卫星和火箭生产+发射成本较高，降本思路多样。卫星互联网行业整体处于星座建设组网阶段，主要涉及两大产业链：卫星生产制造和火箭生产制造与发射。卫星生产制造层面，主要涉及两大板块：卫星平台和卫星载荷。 1、规模化+器件降级均可大幅降低卫星制造成本 卫星平台成本存在较大下降空间，载荷成本与卫星功能和性能关联度较高。卫星成本主要可分为两大部分：平台和载荷。其中，载荷是不同种类卫星发挥其核心功能的部件，不同厂商、不同批次、不同类型的卫星载荷各异，定制化属性强，难以实现规模效应；平台则主要为卫星提供承载和运行的基础载体，标准化程度相对较高，后续若实现批量生产，成本可明显降低。根据艾瑞咨询数据测算，未批量生产阶段，平台与载荷的成本占比基本相当；而在卫星批量生产后的理想状态下，卫星平台成本占比约在20-30%，载荷成本约为70%-80%。在卫星平台成本中，为卫星提供机动能力的姿控系统和提供电力的电源系统成本占比较高，占卫星平台成本的比例约为40%和22%。
T/R芯片是影响通信卫星性能的核心部件，在通信卫星制造成本中占比较高。通信卫星的主要功能为数据传输，因此其带宽、时延等性能尤为重要，而上述性能主要取决于有源相控阵天线，成本占载荷部分的比重约70-80%。值得说明的是，卫星载荷的成本与其功能种类、性能强弱高度相关，在未定型之前，不同方案的低轨通信卫星相同部件的价值量差异可能较大。
卫星产业链降本主要有两大方向：规模化生产，降低器件等级。相较于载荷，平台的标准化程度更强，后续若低轨通信卫星统型+大规模生产后可显著降低成本，预计其占卫星成本的比重将从50%下降至20%-30%，平台规模效应强于载荷。此外，当前我国卫星产业链大多采用宇航级器件，成本远高于同类型其他等级器件。参考StarLink，其在商业卫星上大量采用低成本的工业级器件，虽然导致其卫星可靠性和寿命受到影响，但短期维度更容易实现规模量产，较低的发射成本也使得其从商业角度更容易实现盈利。 2、火箭可回收技术是降低发射成本的关键 可回收火箭是降低火箭成本的重要途径之一。火箭成本构成主要分为四大块：动力系统、电气系统、结构部分、地面系统。其中，动力系统成本占比约70%，电气系统约15%，结构部分约8%，地面系统约7%。在卫星发射时，通常采用一箭多星的模式，因此火箭的用量远小于低轨通信卫星，通过规模化生产以降低成本的效果或小于低轨通信卫星。考虑到动力系统占全箭成本的比重较高，因此对动力系统进行回收利用，就成为降低火箭生产成本重要的方向之一。以SpaceX公司猎鹰九号为例，其二次发射成本约为第一次的70%，第三第四次发射成本约为第一次的50%，在发射10次以上后，其单次发射成本约为首次发射的1/3。
05 商业模式 应用市场逐渐清晰，军用、商用、民用收费模式稳步探索。低轨卫星互联网尚处产业初期，商业模式未明，但我们可初步将其应用市场分为三大类，即军用、商用、民用，我国应用速度上预计军用>商用>民用。随着Starlink、OneWeb等海外项目发射计划的逐步推进，需求端的应用领域与低轨卫星提供的服务已实现初步匹配。
1、商用：以海事为代表的场景具备卫星通信刚需 卫星通信商用市场广阔，海事、民航、车联网、铁路、能源等具备显著卫星通信需求。商用方面，海事服务、机载服务、特殊企业等市场存在通信刚需场景。商业模式上，以海事通信为例，目前国内探索提供两种收费模式：自有设备租给渔民，以套餐形式定期交租借及通信费用，近海渔民采用此方案较多。渔船直接购买设备，再购买流量，远洋渔民采用此方案较多。同时海事通信需要软件技术服务等增值服务。
2、卫星物联网：有效解决物联网覆盖瓶颈 低轨卫星是适配物联网应用的上佳方案。对于地面蜂窝网络难以覆盖的区域，相比对地静止轨道（GEO）卫星，低轨卫星实现物联网具有低延时、低功耗、小型化、覆盖面广等优势，更好地解决物联网覆盖瓶颈问题。目前Iridium、Globalstar、Orbcomm等低轨卫星系统均可提供物联网业务，商业应用范围包括交通运输、油气田、水利、海运、资源勘探等多个领域。SpaceX积极布局物联网业务，21年收购物联网初创公司“蜂群技术”并纳入Starlink板块，目前提供调制解调器、评估工具包、资产追踪器等一系列硬件产品以实现卫星物联网应用。 3、民用：远期千亿市场空间 民用市场星辰大海，Starlink率先进行探索。民用卫星互联网服务预计将成低轨卫星最大规模商业应用场景。存在未接入互联网人口和乡村及偏远地区信号较差人口这两大目标客户，地面通信人口覆盖率约为70%，覆盖了约20%的陆地面积。 Starlink率先推出硬件费用+订阅费用的收费模式。2020年10月，Starlink推出普通住宅用户上网收费标准：硬件费用499美元，订阅费用每月99美元。目前这一价格已涨至硬件费用599美元，订阅费用每月120美元。同时，针对移动露营、个体出海等特殊场景，Starlink也提供不同的硬件设备和订阅费用。使用人数近年呈指数型增长，截至2023年5月，Starlink总订阅用户已达到150万人。 06 投资逻辑 1、长逻辑：大国竞争“高地”+地面通信“填补”+6G网络“组成” （1）长逻辑之大国竞争“高地” 1）低轨卫星呈美国领先、大国追赶的“一超多强”竞争格局 以美国SpaceX为代表的头部企业加速布局低轨卫星，轨道资源竞争白热化。中国于2020年11月9日提交基于12992颗低轨卫星的“GW星座”计划，与美国星链计划相抗衡。2021年4月28日，中国卫星网络集团正式成立，专门负责统筹中国卫星互联网建设的规划与运营，加快卫星互联网商用化进程，卫星互联网发展竞争已趋于白热化。 低轨卫星竞争呈美国领先、大国追赶的“一超多强”格局。由于卫星制造及火箭发射技术壁垒凸出，全球竞争主要在大国间进行，美国依靠强大的技术积累及资金优势占据着先发优势和主要市场地位。从轨道卫星布局来看，截止2022年5月，美国制造及拥有的近地轨道卫星超3000颗，占比超60%，处于绝对主导地位；从卫星参数来看，美国Starlink计划在卫星数目、投资规模等参数上均远远优于其他国家的星座计划。
2）轨道和频段稀缺+国家安全战略，引发近地轨道空间争夺战 轨道和频段资源稀缺，中高轨卫星数量与美国差距明显。我国中高轨道卫星数量较少，仅为美国一半，且以遥感卫星为主，整体卫星数量仅为美国的13.01%，无法满足国家安全及民用通信的需要，因此，国家将目标转向更易部署的近地轨道，但近地轨道空间和频道资源有限且不可再生，预计到2029年，地球近地轨道将部署约57000颗低轨卫星，可用空间将所剩无几。 俄乌冲突加速出于国家安全对近地轨道空间的争夺。在俄乌冲突中，俄罗斯对乌克兰地面网络通信系统进行了摧毁，但SpaceX公司很快为乌克兰开通了Starlink星链网络服务，帮助乌克兰指挥战场上的无人机对俄军坦克装甲地面部队实施侦察和打击。因此，构建基于国家安全的卫星组网通信系统有重大战略意义。 （2）长逻辑之地面通信“填补” 1）地面通信的重要“填补”，空天地一体化中枢环节 低轨卫星是地面通信候补链条，空天地一体化中枢环节。据世界银行及IWS数据显示，截止2022年全球仍有超三成人口不具备联网能力，网络增长空间广阔。然而传统陆基通信一方面需要基站等基础设施完成区域覆盖，连续不间断覆盖需要大量投入基础设施建设；另一方面在远洋货轮、森林、沙漠等场景不具备建设基础设施的物理环境，因此陆基解决方案存在极大的经济性与可行性限制。卫星互联网不受地形与环境限制，当前在5G/6G层面与地面通信走向互补关系。卫星互联网也是我国空天地一体化网络建设的中枢节点，在构建覆盖全球的星地融合通信网络中发挥着关键作用。
2）军民一体的通信系统，应用潜力广阔 低轨卫星由于传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低，非常适合卫星互联网通信业务的发展。增强通信：低轨巨型星座可构建覆盖全球的天基网络，提供高速通信服务，为众多地面终端设备提供通信能力，提高指挥和操作能力。侦查监视：卫星数量多、重访周期短，通过在卫星上搭载相应的传感器，可实现对全球的近平全天候不间断的侦查和监视。防御预警：可提供覆盖全球的信号波束，进行不明物的探测、跟踪、预警、拦截。偏远通信：解决偏远地区、运行中的飞机、海洋、荒漠、山区等无基础设施位置的互联网接入问题。定位导航：可作为北斗卫星信号导航中继节点，播发大功率导航增强信号，可以提升导航定位系统精确度和抗干扰能力。应急救援：卫星通讯不受人为因素和极少受天灾影响，可在地震、海啸等严重自然灾害使地面移动通信网络受损中断时提供应急通信服务。 （3）长逻辑之6G网络“组成” 国际电联发布《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》。建议书提出了6G的典型场景及能力指标体系，提出面向2030及未来的6G系统将推动实现包容性、泛在连接、可持续性、创新性、安全性、隐私性和弹性、标准化和互操作、互通性等七大目标。其中泛在连接旨在加强连接性，以缩小数字鸿沟。该使用场景的一个重点是解决目前没有覆盖或几乎没有覆盖的地区，特别是农村、偏远和人口稀少的地区，卫星互联网是实现这一目标的重要手段。 目前，人类在先进卫星发射和制造技术方面取得了重大突破，超低轨（Very Low Earth Orbit，VLEO）巨型卫星通信网络已经成为学界和业界的研究热点。非地面网络（Non-Terrestrial Network，NTN）被广泛认为是6G网络的组成部分。
|
