《2020年我国卫星制造发射运营互联网产业链分析行业市场研究报告(48页).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年我国卫星制造发射运营互联网产业链分析行业市场研究报告(48页).docx(49页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、2020 年深度行业分析研究报告目录1. 卫星互联网:打开天地融合通信新时代71.1 卫星通信系统将承载丰富任务场景71.2 低轨卫星星座可实现全球无缝通信91.3 “先登先占”,各国积极投入卫星互联网建设122. 卫星互联网产业链与投资节奏解构142.1 卫星制造:核心利润环节,价值分布密集162.2 卫星发射:提效保量环节,降成本是关键322.2.1 单星发射成本持续下探,商业化趋势明显322.2.2 卫星发射环节投资节奏及规模测算332.3 地面设备:基础保障环节,关口站先行342.3.1 关口站加速建设,类似基站之基础地位342.3.2 消费终端打开新一轮需求,相关终端厂商将直接受益4
2、12.4 卫星运营:使能变现环节,驱动数千亿蓝海422.4.1 卫星互联网使能万千业务场景422.4.2 卫星运营环节投资规模及节奏432.4.3 卫星运营赛道壁垒较高,关注核心持照标的443. 产业链全景与重点公司453.1 产业链全景453.2 重点关注公司47图表目录图 1:卫星通信是指利用卫星转发器作为中继反射或转发无线电信号的通信方式7 图 2:2018 年全球发射卫星总量达到 314 颗,其中商业通信卫星占比 22%9图 3:全球低轨卫星经历了由窄带移动通信向宽带互联网的迭代发展11图 4:星型组网架构下,卫星是连接用户终端与网关总站的通道12图 5:网状组网架构下,卫星的作用为通
3、信网络中的网络传输节点12图 6:美国发射低轨通信卫星数量遥遥领先,俄罗斯、中国紧随其后13图 7:2010-2019 年全球通信卫星数(按用途分)13图 8:2010-2019 年全球低轨卫星数(按轨道分)13图 9:我国卫星互联网总投资节奏(亿元)16图 10:我国卫星互联网投资各环节占比16图 11:低轨通信卫星一般距离地表 300-2000 公里,重量小于 1000Kg16图 12:我国低轨卫星互联网计划卫星制造环节投资节奏(亿元)17图 13:平台子系统投资节奏(亿元)20图 14:卫星电源系统投资节奏(亿元)21图 15:811 所部分卫星用太阳电池及电源控制器21图 16:姿态与
4、轨道系统投资节奏(亿元)22图 17:姿轨控制分系统由姿态敏感器、星载计算机和执行机构构成23图 18:天银机电子公司天银星际部分星敏感器产品及性能23图 19:771 所星载数据管理计算机24图 20:兰州物理(510 所)电推进产品25图 21:遥测及指令分系统负责汇报卫星工况及接收指令26图 22:温控分系统是控制卫星内外部环境热交换以平衡卫星温度的重要装置. 26 图 23:热控分系统的主要控制方式为主动热控及被动热控27图 24:载荷子系统投资节奏(亿元)27图 25:天线系统投资节奏(亿元)28图 26:相控阵基本原理图29图 27:在有源列阵中,每个阵元采用独立 T/R 模块29
5、图 28:在无源阵列中,多个阵元共用一个 T/R 模块29图 29:有源相控阵天线由 T/R 组件、阵列单元等组成30图 30:T/R 芯片集成了 3 个 MMICs 组件和 1 个数字大规模集成电路(VLSI) 30 图 31:转发器系统投资节奏(亿元)31图 32:根据信号处理方式,星载转发器分为透明弯管转发器及处理型转发器. 31 图 33:SpaceX 发射“一箭 60 星”33图 34:我国快舟一号火箭可实现“一箭六星”33图 35:我国低轨卫星互联网计划卫星发射环节投资节奏(亿元)33图 36:我国低轨卫星互联网计划地面设备环节中关口站投资节奏(亿元)35图 37:关口站中天线系统
6、投资节奏(亿元)35图 38:关口站中其他系统投资节奏(亿元)35图 39:一些典型的卫星地面站36图 40:地球站提供与卫星的连接链路,与地面网或用户终端相连接37图 41:标准地面站由天线系统、发射系统、接收系统等六大系统组成37图 42:发射系统主要由上变频器、功率放大器等组成38图 43:接收系统由低噪放大器、分路器、下变频器、中频放大器及解调器等组成39 图 44:中电科 39 所部分地面设备天线产品40图 45:卫星消费终端41图 46:我国低轨卫星互联网计划运营环节产值规模(亿元)44图 47:卫星互联网产业链及相关厂商全景解构图45表 1:卫星通信系统由卫星段、地面段、用户段三
7、部分构成8表 2:卫星的多种类型及其特点8表 3:卫星可根据轨道高度进行分类,呈现出不同特点9表 4:高低轨卫星通信系统优缺点比较10表 5:卫星通信工作频段12表 6:四大典型星座参数对比14表 7:国内部分公司卫星星座规划15表 8:我国低轨卫星互联网年度发射计划预测15表 9:我国低轨卫星互联网卫星制造环节投资规模预测18表 10:我国低轨卫星互联网中卫星制造各细分环节投资规模与节奏18表 11:三种类型多波束天线优劣比较28表 12:行波管放大器及半导体型固态放大器优劣对比32表 13:我国低轨卫星互联网卫星发射环节投资规模预测34表 14:我国低轨卫星互联网地面设备环节中关口站投资规
8、模预测36表 15:“静中通”与“动中通”卫星通信技术不同之处40表 16:2012-2018 年全球卫星运营服务业收入详细数据(十亿美元)43表 17:我国低轨卫星互联网运营环节产值规模预测44表 18:卫星互联网产业链及相应厂商汇总表48表 19:卫星互联网相关公司估值表491. 卫星互联网:打开天地融合通信新时代卫星通信覆盖广、容量大、不受地域限制,是地面通信的有效补充。卫星互联网是指 针对地面网络的不足(如覆盖受限、难以支持高速移动用户应用、广播类业务占用网络资 源较多、易受自然灾害影响等),利用卫星通信技术建成的互联网形式。卫星通信具有抗 毁性强、覆盖面积广、布署迅速灵便、传送容积大
9、、传送平稳可靠、不会受到地貌和地区 限定等特点,卫星通信作为地面通信的补充手段,能够有效弥补地面通信缝隙,实现全球 覆盖。1.1 卫星通信系统将承载丰富任务场景卫星通信系统是以通信卫星转发器作为中继站,通过发射及转发无线信号从而实现多 个地球站间通信的通信系统。地面站对用户发出的基带信号通过信道及信源编码、调制、 变频后转换为射频信号(上行频率),并对其进行功率放大后通过卫星天线发送到卫星; 并对卫星发射的射频信号(下行频率)进行低噪声放大、变频、解调、处理后形成基带信 号,从而实现多个地球站之间的通信。图 1:卫星通信是指利用卫星转发器作为中继反射或转发无线电信号的通信方式资料来源:咨询 2
10、019,中国卫通招股说明书,研究卫星通信系统属于空间基础设施,由空间段、地面段、用户段三部分组成。空间段以在轨通信卫星或星座为主体,作为通信中继站提供用户与关口站的连接。地面段通常包括 关口站、网络控制中心和卫星控制中心,可对卫星进行跟踪、监测,控制通信系统的正常 营运。用户段由各类用户终端、与用户主站连接的“陆地链路”及其相匹配的接口组成, 用户终端分移动终端及手持终端两类。表 1:卫星通信系统由卫星段、地面段、用户段三部分构成构成简介卫星段将来自地面站/用户段的电磁波放大后返送回另一地面站/用户段,包括卫星平台及卫星载荷两大系统。地面段是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面站
11、出入卫星系统形成链路。包括地面卫星控制中心及其跟踪、遥测和指令站。用户段接收卫星或地面站信号数据,向地面站发送信号。资料来源:前瞻产业研究院,研究卫星通信系统中,卫星作为天地融合技术的重要主体承担了关键通信任务。卫星通信 系统的不同场景和组网方式与卫星的类型紧密相关。根据卫星的多种特征及业务场景不同, 卫星具有多种类型分类标准。表 2:卫星的多种类型及其特点分类标准卫星类型卫星特点低轨道卫星(LEO)高度 300-2000 千米,观测清晰传输快,多用于通信、中轨道卫星(MEO)高度 2000-35786 千米,补充陆地移动通信系统,多用于通信、导航对地观测运行轨道地球同步轨道卫星(GEO)高度
12、 35786 千米,每天相同时刻经过地球上相同地点的 上空,多用于通信、导航、气象观测太阳同步轨道卫星(S)高度 400-800 千米,可全球观测,多用于对地观测倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)高度 35876 千米,轨道倾角大于 0 度,多用于导航科学卫星用于科学探测和研究,如空间物理探测卫星和天文卫星技术试验卫星用途进行新技术或新型应用卫星试验,如测试航天技术中的新原理、新材料应用卫星直接服务于国民经济和军事需要,最为繁杂,包括通信卫星、气象卫星、导航卫星、侦察卫星等大型卫星3000kg中星卫星3000kg重量小型卫星1000kg迷你型卫星3000kg)、中型卫星(3000kg)、小型卫星
13、 (1000kg)、迷你型卫星(150kg)和微卫星。1.2 低轨卫星星座可实现全球无缝通信低轨卫星系统是指由多个卫星构成的实时信息处理的大卫星系统,低轨卫星星座可实 现全球互联网无缝链接服务。低轨卫星一般距离地球表面 300-2000 公里,相较于传统地 球同步轨道的高轨卫星 , 低轨卫星传输延时短 且路径损耗小。低轨卫 星选用 Ka(26.5-40GHz)及以上频段,高频段信道容量更高,有利于提供高通量服务。低轨卫星主要采用 1000Kg 以下的小卫星,制造及发射成本更低。低轨卫星可有效解决高轨卫星不能实现全球海量互联需求的痛点。传统高轨同步轨道卫星信号覆盖面积广,传输距离远,理论上三颗卫
14、星即可覆盖全球。但高轨道卫星系统建 设成本高昂,存在通信盲区,时延长约为 270ms,带宽有限,不能满足全球海量互联的容 量需求。小卫星时延在 50ms 以内,多颗组网便可以实现全球覆盖,目前全球卫星通信互 联网正形成高轨与低轨、单星与星座互补融合的主要发展方向。表 4:高低轨卫星通信系统优缺点比较卫星轨道覆盖范围传输时延成本系统容量系统可靠性频率协调地面终端单星覆盖范围 高轨大,但存在两 级通信盲区较长,每一跳(终 端-卫星-终端) 时延约 270ms技术难度 大,制造 成本高单星容量 较高适中适中通信距离远,信号损耗大,对地面终 端的发射功率和接 收灵敏度要求高低轨单星覆盖范围短,主流低轨
15、卫单星容量 可批量生较小,但多星星时延在 50ms小,多星 产,单星组网可实现全以内,与地面光组网系统 成本低球覆盖纤网络相当容量高较高,系统内卫星数量庞大,个别卫星损坏对系统 影响小,且成本低易制 造,可应急补网发射难度大,且需 考 虑 落更易小型化 地权问题资料来源:卫星互联网星座发展研究与方案构想高璎园等,研究根据应用场景及业务领域的差异,低轨通信卫星又可分为 窄带移动通信及 宽带互联网 通信(又称高通量卫星通信系统)两类。高通量卫星通信有效弥补了低频段移动通信星座 宽带支持能力的不足,全球低轨卫星经历了由窄带移动通信向宽带互联网的迭代发展历程。窄带移动通信工作频段集中在 L(1-2GH
16、z)、S(2-4GHz)频段,以中低速率的传统手持移动通信及部分物联网服务为主。低轨移动通信星座发展较早,20 世纪 90 年代就 提出了“轨道通信”计划,后以“铱星”“全球星”为主要代表提供传统低速话音服务及 物联网服务。宽带互联网通信(高通量卫星通信系统)工作频段集中在 Ku(12-18GHz)、Ka(26.5-40GHz)频段,可支持高速率的互联网数据传输。2014 年后,在宽带需求及卫星 技术发展推动下,以 Ku、Ka 频段等高频段的互联网星座计划相继面世,OneWeb、SpaceX、 LEOSat 等公司纷纷推出以互联网业务为主的宽带通信星座,其目的为实现构建一个高速低 延时的全球覆
17、盖网络。图 3:全球低轨卫星经历了由窄带移动通信向宽带互联网的迭代发展宽带通信星座( 高通量卫星星座)以互联网业务为主108颗卫星Ka频段低轨卫星星间链路星上交换处理移动通信星座以话音和物联网服务为主一网OneW eb720颗卫星Ku频段无星间链路-透明转发低速话音数据铱星星间链路-星上交换处理下一代铱星移动宽带ADS-B导航增强星链StarLink4425颗卫星星间链路星上交换处理低速话音数据全球星无星间链路全球星低速话音二代数据AIS ADS-B轨道通信存储转发双向短数据无星间链路轨道通信物联网服务二代AIS1998 20002007200182020资料来源:低轨通
18、信星座发展的思考肖永伟等,研究高通量卫星大幅提升了容量并降低了单位带宽成本,是未来低轨卫星通信发展的主要趋势。高通量卫星最基本的特征是多点波束和频率复用。点波束和频率复用技术相结合, 可提升天线增益、频谱利用效率、数据传输速率及系统容量。高通量卫星系统容量从第一 代的 10Gbit/s 左右发展到 100Gbit/s 左右,未来系统容量将达到 Tbit/s 量级,并有效降 低带宽成本,使能新增业务场景,开启卫星通信新纪元。目前主流的低轨卫星的组网形式有星型组网(以 OneWeb 星座为代表)及网状组网(以 Starlink 星座为代表)两种代表模式。星型组网方式又被称为“天星地网”。在此种架构
19、下,卫星将作为连通用户终端与网 关总站的通道,卫星间不设星间链路,通过网关总站接入地面通信网络,借助分布全球的 地面站实现全球网络服务。用户终端之间的通信方式可以表述为:用户卫星总站卫星用户。网状组网方式又被称为“天星天网”。在此种架构下卫星将作为网络传输节点,卫星 间架设星间链路,用户可以直接接入卫星互联网络而无需经过地面网络系统。其优势在于 通信系统可降低对地面网络的依赖度,可灵活进行路由选择及网络管理,地面站数目更少 且无需在他国部署地面站,因此地面段的复杂度及投资成本明显较低。但是设置星间链路 的设计难度较大,星间链路天线指向控制技术及子网络的路由选择为主要技术难题。相比 星型组网,网
20、状组网缩短了传输延时,但同时提高了对用户终端的设备要求。用户终端之 间的通信方式可以表述为:用户卫星用户。图 4:星型组网架构下,卫星是连接用户终端与网关总站的通道资料来源:咨询中国商业航天通信应用发展研究报 告2019,研究图 5:网状组网架构下,卫星的作用为通信网络中的网络传输节点资料来源:咨询中国商业航天通信应用发展研究报 告2019,研究1.3 “先登先占”,各国积极投入卫星互联网建设卫星互联网方兴未艾,互联网公司纷纷推出计划抢占“新大陆”。2015 年,Google 投资 SpaceX 公司布局卫星互联网;2019 年,Amazon 推出“Kuiper”全球卫星宽带服 务,计划投入数
21、十亿美元发射 3236 颗卫星。除此之外,波音、空客、三星等公司都在积极 地开展低轨通信卫星系统的研发工作。空间轨道资源和频谱资源具有稀缺性,已成为一种重要战略资源。低轨卫星频率集中 于 C 频段(4-8GHz)、Ku 频段(12-18GHz)和 Ka 频段(26.5-40GHz),其中 Ka 频段 速率更高,主要用于高通量卫星。但 Ka 频段雨衰现象较为严重,各国开始向更高频段的 Q、 V 进行开发,卫星通信从低频段向高频段发展已成为大趋势。目前 ITU 对于卫星频段/轨道 规划遵循“先登先占”原则,在频段/轨道有限但组网卫星数量庞大的情形下,频率与轨道 成为稀缺战略资源。表 5:卫星通信工
22、作频段频段LSCXKuKKaQUV频率范围(GHz)1-22-44-88-1212-1818-26.526.5-4030-5040-6050-75资料来源:维基百科,研究各国将卫星互联网建设上升为国家战略,推动卫星互联网组网计划。美国政府于 2016年提出了宣布投资 5000 万美元的创新基金用于推动小卫星发展;俄罗斯发布向国内偏远地 区、远离陆地的岛屿提供卫星互联网覆盖的计划。1997-2019 年间,全球共发射低轨通信 卫星 343 颗,其中美国发射数量遥遥领先共计 230 颗,占全球数量的 67.05%,俄罗斯、 中国、阿根廷、加拿大、英国紧随其后。图 6:美国发射低轨通信卫星数量遥遥领
23、先,俄罗斯、中国紧随其后美国 230颗俄罗斯 51颗英国 7颗德国 2颗挪威 2颗加拿大 8颗瑞士 2颗西班牙 3颗中国 14颗阿根廷 8颗沙特阿拉伯 6颗资料来源:UCS Satellite Database,研究*截止时间:2019 年 12 月 16 日*共同持有重复计数,美国、阿根廷共同持有 4 颗,美国、俄罗斯共同持有两颗在高通量卫星带宽巨大需求的刺激下,低轨卫星通信星座蓬勃发展。根据 UCS SatelliteDatabase 的统计,在 2010-2019 年间,从用途分类看,通信卫星数量增长趋势明确;从 轨道类型来看,以低轨道作为目标轨道的通信卫星(LEO)数量在 2016 年
24、后出现大幅提升。图 7:2010-2019 年全球通信卫星数(按用途分)图 8:2010-2019 年全球低轨卫星数(按轨道分)40035023337273007250200 530953863726802010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019LEOMEOGEOElliptical 资料来源:UCS Satellite Database,研究*截止时间:20191216(卫星有多重用途时重复计数)资料来源:UCS Satelli
25、te Database,研究*截止时间:2019 年 12 月 16 日在各国的组网计划中,OneWeb、O3b、Starlink、Telesat 卫星系统为典型代表:OneWeb 星座计划是美国首个获批的新一代非地球同步轨卫星星座。计划卫星数量为 720 颗,轨道高度为 1200km,工作在 Ku/Ka 频段,单星容量 7.5Gbps,有 16 个用户波 束(Ku 频段)和 2 个网关波束(Ka 频段)。OneWeb 计划在全球部署 5575 个网关站, 网络将在 2023 年 6 月之前全面运营,向全球提供宽带互联网接入服务,星座的总容量高 达 5.4Tb/s。O3b 星座系统是目前全球成
26、功投入商业运营的卫星互联网系统。O3b 星座于 2014 年开始运营,卫星计划总数 42 颗,主要提供宽带互联网接入服务。O3b 卫星星座高度为 8062km,工作于 Ka 频段。目前 O3b 星座包括 16 颗在轨卫星,可覆盖全球南北纬 45间 所有地区,用户可以通过 O3b 卫星接入地面卫星网关站,进而连接互联网。Starlink 卫星系统是是有史以来卫星数量最多的星座系统。Starlink 部署分为三个阶段,计划发射约 1.2 万颗低轨卫星组建互联网络,星座总容量将达到 810Tb/s:第一阶 段在 550km 高度部署 1584 颗 Ku/Ka 频段卫星;第二阶段在 1110km132
27、5km 低轨部署 2825 颗 Ku/Ka 频;第三阶段将在 335345km 低轨上部署 7518 颗 V 频段卫星。Starlink 近 1.2 万颗卫星的项目全部获批,预计 8 年内实现组网。SpaceX 曾表示, 今年年内将进行 24 次发射,我们以猎鹰 9 一箭 60 星的规模计算,预计今年发射 1440 颗 卫星。FCC 要求 SpaceX 在未来 6 年内部署半数卫星,即截止 2024 年需在轨道上部署至 少 6000 颗卫星,在 2027 年全面实施 1.2 万颗的组网计划。表 6:四大典型星座参数对比星座名称卫星数量/颗轨道高度/km轨道类型频段接入速率时延/ms是否有星间链
28、路OneWeb7201200LEOKu/Ka50Mbps(用户)20-30否O3b428062MEOKa最高 500Mbps约 150否Starlink01325335345LEOKu/Ka/V最高 1Gbps约 15是Telesat1171000(极地)1248(倾斜)LEOKa100Mbps30-50是资料来源:“星链”星座最新发展分析梁晓莉等,国外新兴商业低轨卫星通信星座发展述评周兵等, 电科小氙O3b 中轨通信卫星星座发展概述王静,研究2. 卫星互联网产业链与投资节奏解构我国积极实施低轨卫星互联网星座计划。我国的卫星星座公司有央企和民营两类,均 有相关计划在布局和
29、实施中。其中央企计划包括航天科技集团的“鸿雁”星座和航天科工 集团的“虹云”工程和“行云”工程;民营商业航天公司具有代表性的包括银河航天的“银 河系”AI 星座计划等等。我国积极推行政策促进国内商业航天发展,且卫星制造、地面站、 地面终端环节均涌现出大量民营企业,低轨卫星行业将迎来空前的繁荣。表 7:国内部分公司卫星星座规划序号星座名称公司计划发射卫星数量1“银河系”AI 星座计划银河航天6502“鸿雁”星座航天科技集团3003激光通信星座深圳航星光网空间技术有限公司(LaserFleet)2884吉林一号星座长光卫星技术有限公司1985AI 卫星星座国星宇航1926“虹云”工程航天科工集团1
30、567灵鹊星座零重空间、华讯方舟1328“行云”工程航天科工集团809天基物联网星座中科天塔、九天微星7210“翔云”星座欧科微4011“天启”星座国电高科36LEO+2MEO资料来源:中国产业信息,知网,研究根据我国现有低轨卫星星座计划与美国 StarLink 计划1 的对标情况,我们认为在 2020-2022 年间,以国营企业为主导建设力量的低轨卫星星座将陆续面世,我们估计我国2022 年共计在轨低轨卫星规模 800 余颗2。长期考虑,随着产业链各环节技术的成熟及制 造成本的下降,民营企业主导的低轨星座规模也将陆续上量,2027 年我国低轨卫星总规模 有望达到 3950 颗。表 8:我国低
31、轨卫星互联网年度发射计划预测第一阶段第二阶段年份201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E发射卫星-50300450550650650650650年底在轨卫星-50350800033003950资料来源:研究注:两阶段划分参考 FCC 对美国 StarLink 阶段性要求:第一阶段 2018 年-2024 年,第二阶段 2025-2027 年。我国低轨卫星互联网产业链由 卫星制造、火箭发射、地面设备、卫星运营四大环节构 成。目前我国低轨卫星互联网正在初步兴起阶段,投资主要集中于空间段及地面段的基础 设施建设,上游卫星制
32、造、卫星发射及地面设备中的地面站建设是优先受益环节。后续随 着组网的成熟及各基础设施环节相继落地,下游应用服务逐渐爆发,民营企业大批入驻产 业链,中游地面设备与运营环节将明显受益。1 StarLink 预计在 2020 年进行 24 次“星链”发射,2024 年在轨卫星数量需要达到约 6000 颗,2027 年需完成近 12000 颗的发射目标。2根据北京未来宇航空间技术研究院2018 中国商业航天产业投资报告,根据目前已公开的星座计划,到 2025 年我国将发射约3100 颗商业卫星。考虑到该统计不区分低轨卫星和其他大卫星,我们保守预计 2025 年在轨卫星数量 2650 颗。此外,2020
33、-2025 年间,我们把 2022 年视为我国卫星星座建设加速的关键转折点,5 年间如果按照线性增长,2022 年在轨卫星数量约 1060 颗, 考虑到初期技术不成熟等原因,我们保守估计 2022 年底在轨卫星数量为 800 颗。我们估计在低轨卫星互联网前期的投资阶段, 卫星发射、 卫星制造及 卫星地面站设备 中关口站的投资总规模至 2027 年累计可达 1690 亿元,各环节投资规模占比分别为 46%、 49%及 5%。图 9:我国卫星互联网总投资节奏(亿元)图 10:我国卫星互联网投资各环节占比 280.8291.2254.6248.3211.8188.1180.734.8350.0关口站
34、5%300.0250.0200.0150.0100.050.0卫星发射46%卫星制造49%0.02020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 资料来源:研究 注:相关假设细节和分拆情况见下文表 9、表 13、表 14 及其附注。资料来源:研究 注:相关假设细节和分拆情况见下文表 9、表 13、表 14 及其附注。2.1 卫星制造:核心利润环节,价值分布密集卫星制造是卫星产业链中的利润环节,由卫星平台及整星研制、有效载荷研制两部分 组成。卫星制造上游包含原材料、元器件及微系统的生产。在卫星制造环节中,通常根据 完成功能不同,分为卫星通用平台及有效
35、载荷两大系统。不同于大中型卫星,小卫星下游 市场规模较小且成熟度不高,因此设计研制环节为产业链中的核心利润环节。图 11:低轨通信卫星一般距离地表 300-2000 公里,重量小于 1000Kg资料来源:科普中国,研究目前国内负责卫星整体设计及总装的供应商以国营单位为主力,也有部分民营企业具备研制实力。国有单位:中国卫星、中国航天科技集团中国空间技术研究院(航天五院)下属的深圳航天东方红海特卫星有限公司、航天科工集团空间工程公司、航天科工四院旗下航天行云科技、航天八院、中科院微小卫星创新研究院、上海沪工、长光卫星等;民营 企业:天仪研究院、银河航天、九天微星等。目前以美国 Starlink、O
36、neWeb 的低轨卫星造价作为参考,Starlink 单星制造成本 160 万美金,OneWeb 在其规模生产制造的优势下可将成本区间控制在 50-80 万美金。考虑到 我国核心高端元器件批量生产能力有限,“准流水线”模式的制造水平尚需时日,我们估 计国内低轨卫星制造成本约人民币 3500 万元3(约 500 万美金)。考虑到我国后期制造模式及核心技术能力的改进升级,我们给出关键假设:第一阶段 卫星制造单星单年下降 10%,第二阶段制造价格单星单年下降 15%。以此计算,至 2027 年投资规模可达 829 亿元。图 12:我国低轨卫星互联网计划卫星制造环节投资节奏(亿元)140.3141.0
37、127.6119.8101.994.586.617.5160.0140.0120.0100.080.060.040.020.00.02020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E资料来源:研究注 1:假设发射卫星数量和在轨卫星数量按照前述表 8 规划发展,下同;注 2:假设根据行业一般规律,第一阶段/第二阶段卫星制造环节每年的单价下降 10%/15%, 下同;注 3:假设美元兑人民币汇率为 7,下同;3据2018 中国商业航天产业投资报告,单颗卫星成本平均投入约为 3000 万元人民币。考虑到组网前期流程化实现周期长、难 度大,我们预计目前单星造价为 3500
38、 万元,后续随国产替代进一步成熟及标准化、流程化实施加速,单星成本将持续下降。表 9:我国低轨卫星互联网卫星制造环节投资规模预测第一阶段第二阶段合计201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E1.卫星制造投资规模(亿元)17.594.5127.6140.3141.0119.8101.986.6829.11.1 卫星载荷7.037.851.056.156.447.940.734.6331.71.1.1 天线分系统2.815.120.422.522.619.216.313.9132.71.1.2 转发器系统4.222.730.633.733.82
39、8.824.420.8199.01.2 卫星平台10.556.776.584.284.671.961.151.9497.51.2.1 姿态及轨道系统3.518.925.528.128.224.020.417.3165.81.2.2 电源系统2.614.219.121.021.118.015.313.0124.41.2.3 推进/结构/遥测/热控等系统4.423.631.935.135.230.025.521.6207.3资料来源:研究注 1:假设卫星制造中,卫星载荷和卫星平台投资规模占比总规模固定,卫星载荷占比卫星制造 40%,卫星平台占比卫星 制造 60%,下同;注 2:假设各子系统投资规模占比总规模固定,天线分系统占比 16%,转发器系统占比 24%,姿态及轨道系统占比 20%, 电源系统占比 15%,推进/结构/遥测/热控等系统占比 25%,下同;注 3:卫星发射数量、单价变化和美元汇率假设同图 12 附注。表 10:我国低轨卫星互联网中卫星制造各细分环节投资规模与节奏系统/分系统及整星价值占比投资规模与节奏核心要点1.1 卫星载荷90.084.284.6卫星的功能实现单元,也是卫星真正40%80.070.060.056.776.571.9