文 张超 方晓明 王宏涛 梁晨 王菁菁 王绮文
摘要
2020年以来,全球卫星通信产业每年都在发生众多变化,特别是卫星互联网领域。2020年,我国将卫星互联网被纳入新基建概念。2021年我国新央企星网集团成立。2022年,SpaceX公司的“星链”互联网卫星星座广泛参与俄乌冲突后,近日更是宣布针对国家安全和军事部门推出新一代“星盾”业务,加深了“星链”的军事化属性,2022年10月,俄罗斯也发射了“球体”卫星星座的首颗宽带互联网技术演示卫星,以上多国在卫星互联网的积极布局有望进一步牵引我国在2023年及未来的低轨卫星互联网建设提速。
卫星互联网应用有望成为我国卫星通信产业发展的新动能,同时在《2021中国的航天》以及《“十四五”国家应急体系规划》中提及的直播卫星电视节目高清超高清化以及卫星应急管理专用系统的建设需求也均有望牵引卫星通信产业快速发展。
在此之下,我们判断,2025年卫星通信产业潜在市场空间有望达到每年250亿元,整体市场增速有望迎来历史提速拐点,提升至15%以上,“沉寂已久”的卫星通信板块将蕴含着众多价值投资机会。
具体卫星通信产业投资逻辑及建议如下图所示。
正文
1、产业概述:地面通信的重要补充,互联网应用带来新市场
卫星通信领域是卫星制造产业下游三大应用领域之一,是一种中继节点运行于太空中的一种特殊无线通信方式,具有覆盖区域广、生存能力强、建设速度快、业务种类多等优势。卫星通信有固定卫星业务(FSS)、广播卫星业务(BSS)、移动卫星业务(MSS)三大业务类别,其中固定卫星业务与广播卫星业务规模和社会影响更大。
卫星通信产业始于1957年苏联发射的第一颗LEO卫星,Sputnic。1965年4月,Intelsat发射了第一代通信卫星 Intesat-1(晨鸟)到地球静止轨道,提供国际通信服务,表着着卫星通信正式进入商用阶段。
近年来,促使卫星通信再次得到市场青睐的重要原因,是被纳入“新基建”战略中的卫星互联网概念。卫星互联网实际上以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,本质是卫星通信领域的一个重要衍生应用。出于卫星互联网在特种领域、商用宽带通信领域存在较大的应用价值,且卫星轨道及卫星频谱存在稀缺性特点,伴随当代高通量卫星技术的发展促使卫星互联网通信的性能大幅提升和用户成本的快速下降,全球卫星互联网产业发展已经进入了一个快车道。全球各大航天企业中,无论是老牌卫星通信运营商Viasat、Telesat、新锐企业SpaceX、OneWeb公司均在纷纷入局。其中SpaceX、OneWeb公司均已进入卫星互联网空间基础设施建设阶段,特别是SpaceX已经进入正式运营阶段。
卫星通信系统起始与卫星互联网系统近似,主要包括空间段、地面段和用户段3部分,其系统架构如下图所示。其中,空间段主要指分布太空的通信卫星构成的卫星星座(具有相似功能的卫星分布在同一轨道或者多个轨道面上,按照预先规划的分布规则运行,相邻卫星之间可通过透明转发、星上处理以及星上路由等技术实现数据传输,整个空间段卫星相互协作而形成“一张网”的网络系统);地面段作为卫星通信系统的重要组成部分,由运控中心和信关站组成,主要完成卫星星座的管理、业务处理、网络运维管理等功能,同时负责卫星通信系统与其他系统的互联互通;用户段则主要由各类卫星通信终端设备组成。
而近年来,在卫星通信细分市场中,全球建设卫星互联网的热度居高不下,主要得益于全球卫星互联网下游市场存在需求、高通量卫星技术的发展促使卫星互联网通信的性能大幅提升和用户成本的快速下降。
① 市场需求
目前地面互联网中的地面光纤网络以及移动无线网络已经覆盖了绝大多数应用场景及用户,但根据中国卫通集团有限公司副主任沈永言发表在《卫星与网络》中的《互联网、移动互联网和卫星互联网发展简史》披露,尽管地面互联网非常发达,也仅覆盖了地球陆地面积的20%,地球表面的5.8%。同时,伴随着智能移动终端功能日渐丰富,成本不断降低,应用蓬勃发展,建设融语音、数据、视频为一体,覆盖广泛、经济适用的互联网,将有助于推动经济的快速增长。在5G时代即将到来之际,真正5G时代的万物互联和随时随地接入的愿景,也有望为可实现全球覆盖的卫星互联网带来新的市场及用户需求。在此背景下,自2015年起,在谷歌等互联网巨头的推动和支持下,OneWeb、SpaceX、Samsung以及Leosat等多家企业提出打造由低轨小卫星组成的卫星星座,为全球提供互联网接入服务,短期内就聚集了大量人气,引发全球强烈关注。
② 用户成本和性能
从2015年不同通信方式提供的宽带互联网服务的使用成本和时延(见下表)中可以看出,尽管采用高通量卫星系统(HTS)较传统的固定卫星服务(FSS)在系统建造成本上存在劣势,但在系统容量、用户月支出和时间延迟等性能方面均具有较大优势;部署在低轨的卫星互联网星座由于轨道高度较低,实现卫星组网的卫星数量较大,系统总体容量得到大幅提升,同时系统建造成本也快速增长,但受到与地面站距离的缩短,时间延迟也将快速下降,而部署在高轨的卫星互联网尽管是时间延迟较大,但建造成本低廉。整体来看,尽管卫星互联网通信在成本和性能上仍较传统地面通信存在差距,但与早期的固定卫星服务相比已经有了大幅度提升。
总体来看,卫星互联网与地面互联网系统存在一定的竞争及互补关系。因此,我们判断,能否准确定位市场及用户以便实现差异化竞争,或者找到与地面互联网系统协同发展的应用领域,是决定卫星互联网星座成败的核心关键,同时投入成本以及系统性能也是决定卫星互联网市场参与主体盈利能力及市场拓展能力的重要因素。
目前,卫星互联网主要可以通过低轨星座组网以及高轨星座组网两种途径实现,不考虑卫星发射,二者其性能与成本的特点如下:
成本方面,高轨卫星互联网系统投入成本方面具有优势。从高低轨高通量卫星互联网系统容量及单位成本对比(见下表)可以看出,由于高轨高通量卫星互联网系统单行设计容量大,可以针对服务地区需求定制容量,因此利用效率高,且卫星数量较少可以降低地面关口站数量。
综合来看,所需总体资本投入更小,较低轨高通量卫星互联网系统的有效单位成本也可以做到更低。考虑到高轨卫星寿命一般在15年左右,而低轨卫星寿命一般在5-10年,高轨卫星互联网在投入成本方面将较低轨卫星互联网更具有显著性优势。
性能方面,高轨卫星互联网系统存在传输延时,特定地形存在通信困难等缺点,但对航空互联网、船舶互联网等大多数客户的需求影响有限,同时其在地面终端成本具有优势。尽管低轨卫星互联网系统较高轨卫星互联网系统具有更低的端到端业务传输延时,但对于时间敏感性要求较高的应用主要为在线实时游戏、高频次电子商务等。
根据腾讯杰出科学家、多媒体实验室总经理刘杉在2019年末首届Techo开发者大会上披露,2019年视频流量在整个互联网的占比已从2017年的75%增长到约80%,预计在2022年超过82%的互联网流量将来自视频或包含视频的应用,而视频类应用对时间敏感性要求不高,因此高轨卫星系统的传输延时缺点对大部分市场客户的需求影响有限。另外,由于高轨高通量卫星相对地面静止,地面终端实现简单,且在传统的FSS高轨卫星通信下,其通信终端已经实现高集成度和小型化,达到消费级价格,但低轨高通量卫星互联网系统由于卫星数量众多,地面终端成本仍偏高。
综上,卫星互联网中的高轨卫星互联网以及低轨卫星互联网的应用优劣可以归结如下表所示。可以看出,高轨卫星互联网在利用效率、卫星寿命、空间设施成本、终端成本等方面均具有较大优势,而低轨通信卫星互联网的优势则主要在于复杂地形连续通信及传输时延低(实时性强)上,在部分应用领域具有优势。
从系统构成上看,卫星通信(互联网)是卫星制造产业的下游之一。主要包括卫星通信地面设备领域以及卫星通信服务领域。
① 卫星地面设备
卫星通信地面设备领域可以分为卫星地面系统(地面站)以及卫星通信用户终端。其中,卫星地面系统则主要由地面测控系统及地面应用系统构成,是所有卫星应用市场的共有地面设备,考虑到各类卫星的卫星地面测控系统及应用系统与卫星通信地面网络设备存在更多联系,我们将其列入卫星通信地面设备领域。
其中,地面测控系统由跟踪测量系统、遥测系统、遥控系统、实时计算机处理系统、显示记录系统、时间统一系统、通信系统以及事后数据处理系统各分系统共同组成。具体各分系统的具体功能及构成如下表所示。
而卫星通信用户终端主要包括地面固定通信终端、移动终端等、可以服务于国防、公安、武警、消防、石油、电信、气象、广电、海洋等多个行业。
② 卫星通信服务
按照近年来美国卫星协会(SIA)的统计方式,全球卫星通信服务大众消费通信服务、卫星固定通信服务。
其中,大众消费通信服务由卫星电视广播以及卫星宽带服务构成;卫星固定通信业务主要由转发器租赁协议和网络管理服务构成。2020年在全球卫星通信服务的各项具体业务中,卫星电视广播业务占据了超过75%的比例。主要原因为国外通过卫星电视收看电视节目的现象较为普遍,其次为卫星固定通信业务。
市场角度上,根据SIA统计,近年来全球卫星通信地面设备市场基本持平,在2020年疫情之后略有下滑,但2021年的下滑已经趋缓。具体来看,卫星通信地面设备中的大众消费设备(主要包括卫星电视、广播、宽带以及移动通信设备等)与网络设备(主要包括了卫星信关站、控制站、网络运营中心、卫星新闻采集以及甚小天线地球站)市场规模各占50%左右。
卫星通信服务市场企稳回升,尽管自2017年起有所下降,但在近年来通信卫星容量提升带来的通信能力提升下,2021年广播电视业务市场出现了企稳回升,促使卫星通信服务市场终止了2017年以来的下滑。
2、需求侧:拓展应用广度深度构建产业发展新动能
卫星通信产业“十四五”需求侧的核心逻辑在传统卫星通信业务的升级拓展以及卫星互联网产业的萌芽应用。
在2022国务院发布的《2021中国的航天》白皮书中,提出了当前我国“卫星通信广播累计为国内农村及边远地区的1.4亿多户家庭提供直播卫星电视服务、500多个手机通信基站提供数据回传,在四川凉山特大森林火灾、河南郑州特大暴雨等灾害救援中提供高效应急通信服务。”,“卫星通信广播商业服务能力进一步提升,实现国内4个4K超高清频道上星和100多套节目高清化,为远洋船舶、民航客机提供互联网接入服务,天通一号卫星移动通信系统实现商业化运营”等成就。而在未来目标方面上,提出了“卫星通信广播地面系统持续完善,形成全球覆盖天地融合的卫星通信广播、互联网、物联网及信息服务能力”以及“拓展卫星遥感、卫星通信应用广度深度”等目标。
而在卫星互联网领域,伴随2020年4月,卫星互联网被国家发改委划定为“新基建”信息基础设施之一,2021年4月底,中国卫星网络集团有限公司(下文简称“星网集团”)集团成立并被列入央企清单,市场一直对我国卫星互联网的具体建设始终保持了较高的关注。
结合近期俄乌冲突,美国商业航天公司SpaceX建设运营的“星链”在恢复乌克兰境内网络通信、支援乌武装力量情侦监活动和打击俄军目标等均发挥了作用,而在2022年10月22日,俄罗斯也发射了“球体”卫星星座的首颗卫星成功送入轨道,该卫星将成为未来宽带互联网接入“斯基泰人”系统技术的演示卫星。
我们认为,无论是处于特种应用需求还是商业应用需求,包括SpaceX、Oneweb、俄罗斯国家航天集团、银河航天等多国企业都在争相布局卫星互联网宽带通信系统。但我国低轨卫星互联网星座部署进度较国外存在一定滞后,亟需加速建设低轨卫星互联网空间基础设施以占据频率及轨道,高轨卫星互联网在航空互联网及海洋互联网领域的应用也有望得到拓展。整体来看,我国卫星互联网产业整体尚属于发展早期阶段,但作为一片有待拓展的“蓝海”,蕴含着较大的市场空间。
卫星通信产业需求主要由地面设备市场以及卫星通信服务市场两部分构成。细分市场具体可以划分为传统移动通信、传统固定通信、传统卫星电视广播服务、新兴航空卫星互联网以及海洋卫星互联网市场,综合我们对我国2022-2025年卫星通信各细分领域市场的测算结果,有如下结论:
① 卫星通信设备2025年市场规模有望接近110亿元,年复合增速约13.05%,其中,传统固定通信设备以及新兴航空卫星互联网设备市场增速最快,传统固定通信设备仍然是卫星通信设备市场中市场规模最大的细分领域。
② 卫星通信服务2025年市场规模有望接近140亿元,其中新兴航空及海洋卫星互联网服务市场增速最快,而传统移动通信服务依然是市场收入规模最大的细分领域。
3、供给侧:市场化程度日益加深
卫星通信应用产业链主要为地面设备和运营商构成。
① 上游的地面设备方面,主要包括卫星地面系统以及卫星通信终端。其中,卫星地面站目前主要由航天科技集团所属单位、部分地方国企及民营商业航天企业构成,而终端设备方面,从基础软件及基础硬件、中游的终端及系统集成均有相对较多的军工央企所属单位、地方国企以及民营企业参与,市场化程度日益加深。
② 中下游方面,相关终端及系统集成与运营解决方案提供商存在一定关联性,伴随星网集团的成立,目前我国卫星通信的运营商国家队或将主要以航天科技集团所属,运营着包括中星系列以及亚太系列通信卫星的中国卫通(高轨)、新成立有望运营国家低轨卫星星座的星网集团、运营“天通一号”的中国电信等少数其他企业。
我国卫星互联网空间基础设施以及卫星地面站相关系统配套企业已经拉开扩产建设序幕。从天眼查可以发现,在2022年10月中旬,星网集团全资子公司中国星网网络系统研究院有限公司完成了两个通信卫星项目的招标,结合在12月7日IPO过会企业航天环宇在招股书中披露中关于“公司所研制的产品主要面向中国电科、中国电子、中国星网、航天科技等下属总体单位”、“在低轨卫星互联网信关站产品上,在国内率先完成4.5米QV频段天线分系统的研制”等等表述,同时航天环宇拟募集资金6.00亿元用于投资建设卫星通信、测控与测试装备产业化项目,项目产品包括生产卫星通信产品、地面测控装备、特种测试装备、星载通信有效载荷等四大类。
4、当前市场概况及未来的发展判断
从卫星各细分产业收入增速变化情况来看,卫星通信应用上市公司收入增速是卫星制造以及卫星通导遥四大细分市场中增速最低的一个领域。但是根据我们对我国“十四五”未来几年卫星通信市场年复合增速有望达到15%-20%的测算结果来看,卫星通信产业“十四五”未来几年增长迎来提速的潜力大。
从亚洲第二大、世界第六大固定通信卫星运营商,我国唯一拥有自主可控广播卫星资源的基础电信运营企业中国卫通的三季报业绩来看,卫星通信产业收入稳重有升,尽管变化幅度不大,但卫星通信产业“十四五”未来几年增长迎来提速的确定性强,主要体现在受益于“直播卫星电视节目高清超高清化”发展红利、应急通信领域系统集成需求有望逐步释放、卫星互联网应用市场发展驱动等三大因素。具体三个逻辑如下:
① “直播卫星电视节目高清超高清化”发展红利。在国家广播电视总局于2022年6月发布的《关于进一步加快推进高清超高清电视发展的意见》中,明确提出“我国将加快推进直播卫星电视节目高清超高清化,鼓励有条件电视台的超高清频道信号通过直播卫星传输,中央广播电视总台各频道和各省级主要频道的高清信号应逐步全面实现通过直播卫星传输”。时间表上也明确提出了“自2022年7月1日起,直播卫星新增传输的电视频道应主要为高清超高清频道”,以及“到2025年底,直播卫星传输的高清超高清频道数量大幅增长”等规划。可以预见到,“十四五”未来几年我国直播卫星电视节目高清超高清化发展将进一步提速,对直播卫星的带宽使用需求也将持续的快速增长,下游卫星运营企业有望受益。
② 应急通信领域系统集成需求有望逐步释放。2022年2月,在国务院针对“十四五”时期安全生产、防灾减灾救灾等工作进行全面部署印发的《“十四五”国家应急体系规划》,明确提出了“建设高通量卫星应急管理专用系统,扩容扩建卫星应急管理专用综合服务系统,加大高通量卫星等先进技术应急通信装备的配备和应用力度”。可以看出,近年来,国家有望加大高通量卫星应急通信应用系统建设投入,相关下游应急通信行业系统集成需求有望逐步释放。
③ 卫星宽带互联网应用服务市场发展驱动。根据测算,我国未来几年航空和海洋卫星互联网产业市场空间合计接近40亿元、2030年更有望单年度市场规模过50亿元。尽管短期来看,在疫情影响下,我国航空和海洋卫星互联网产业的市场体量尚未对卫星通信整体产业规模形成重要驱动力,但近年来我国陆续发射了中星16号、亚太6D等高通量卫星资源,国内航空和海洋卫星互联网领域市场也已经迎来早期应用落地,从中长期来看,全国疫情总体可控,伴随国内民航等市场迎来复苏,以及国内未来中星26号等高通量卫星通信资源的扩充下,海洋和航空卫星互联网服务市场有望迎来快速发展。
另外,在卫星互联网方面,由于航天发射的成本因素以及低轨卫星互联网商用化需求驱动力不足等因素影响,我们判断,短期内,以商用宽带互联网通信需求为主导的低轨大规模卫星宽带互联网星座建设(如Starlink)或较难有实质性进展,而以“国家队”为主导统筹规划,以抢占地球轨道资源及频谱资源的快速部署、以及在部分特定领域应用需求驱动的低轨卫星互联网将是我国低轨卫星互联网发展的主要驱动力。另外,值得注意的是,部分存在明确通信需求的应用领域(如物流监控等)或将提前被成本较低,规模较小的窄带卫星物联网星座“填隙”。
因此,我们判断,我国卫星互联网产业将呈现出低轨卫星互联网短期以“国家队”为主,以抢占轨道频谱资源需求驱动。而高轨卫星互联网“十四五”期间有望率先抢占部分商用卫星互联网通信市场的格局。
5、投资建议:价值投资属性日益增长
从投资角度看,近年来,市场对卫星通信板块的关注度一直多存在于消息面刺激,如华为与苹果最新一代手机支持卫星通信功能时一度促使卫星通信板块上市公司估值出现波动,但从基本面上看,卫星通信产业链上上市公司业绩长时间处于持平状态,缺少增长动力。
2020年以来,全球卫星通信产业每年都在发生众多变化,特别是卫星互联网领域,2020年,我国将卫星互联网被纳入新基建概念,2021年我国新央企星网集团成立,2022年,SpaceX公司的“星链”互联网卫星星座广泛参与俄乌冲突后,近日更是宣布针对国家安全和军事部门推出新一代“星盾”业务,加深了“星链”的军事化属性,2022年10月,俄罗斯也发射了“球体”卫星星座的首颗宽带互联网技术演示卫星,以上多国在卫星互联网的积极布局有望进一步牵引我国在2023年及未来的低轨卫星互联网建设提速,卫星互联网应用有望成为我国卫星通信产业发展的新动能,同时在《2021中国的航天》以及《“十四五”国家应急体系规划》中提及的直播卫星电视节目高清超高清化以及卫星应急管理专用系统的建设需求也均有望牵引卫星通信产业快速发展。
在此之下,我们判断,在2023年及“十四五”未来几年中,卫星通信产业潜在市场空间有望达到每年250亿元,整体市场增速有望迎来历史提速拐点,提升至15%以上,“沉寂已久”的卫星通信板块将蕴含着众多价值投资机会。建议围绕低轨卫星互联网建设时间节奏以及高低轨卫星互联网发展过程中的价值投资两个维度寻找投资机会,具体观点如下:
(1)关注低轨卫星互联网建设时间节奏
重点关注低轨卫星互联网技术验证星发射时间及星网集团关于国家卫星互联网建设时间节奏,这将是低轨卫星互联网相关企业开始逐步业绩兑现的起始点。“十四五”未来几年,卫星互联网作为卫星通信板块中受到关注度较高的概念,其发展节奏直接关联着卫星互联网应用终端与服务企业业绩兑现的时点。由于2022年10月中旬,星网集团全资子公司已经公示了两个通信卫星项目招标结果,参考我国卫星星座部署步骤,未来我国国家卫星互联网项目或先行发射技术验证星,这将拉开我国国家低轨卫星互联网星座建设的序幕,相关卫星通信应用企业的业绩也有望逐步开始兑现。
(2)高低轨卫星互联网发展过程中的价值投资机会
伴随“十四五”未来几年我国卫星互联网产业有望迎来快速发展,高低轨卫星互联网发展过程中也会为卫星通信产业链上众多企业带来基本面上的改善,为投资者带来更多价值投资机会。
地面设备企业方面,重点关注卫星通信地面终端领域中具有产业化能力和低成本优势企业、或在部分领域具有高技术壁垒,扩产加强产业化能力的企业。卫星通信地面终端领域中具有产业化能力和低成本优势企业在市场拓展上将具有更多先发优势和竞争优势,而在部分领域具有高技术壁垒,扩产加强产业化能力的企业业绩上有望弹性更高,对高估值的消化能力更强。
(3)航空及海洋卫星互联网通信运营商
由于我国“十四五”期间,空间基础设施已取得一定进展、且商业模式更为成熟的高轨卫星互联网领域市场预计将快速发展,航空及海洋互联网市场是我国有望卫星互联网应用市场中率先得到拓展应用的领域,有望为相关运营商带来业绩增长提速驱动力。
张超(证券执业证书号:S0640519070001),中航证券军工行业首席分析师,毕业于清华大学精仪系,空军装备部门服役八年,有一线飞行部队航空保障经验,后在空装某部从事总体论证工作,熟悉飞机、雷达、导弹、卫星等空、天、海相关领域,熟悉武器装备科研生产体系及国内外军工产业和政策变化;2016-2018年新财富第一团队核心成员,2016-2018年水晶球第一团队核心成员。
zhangchao@avicsec.com
王宏涛(证券执业证书号:S0640520110001),中航证券军工分析师,毕业于中国航天科工集团第二研究院第二总体设计部,飞行器设计专业博士。曾从事航天装备总体设计方向研究,熟悉国内外各类航天整机及主要分系统设计原理,对我国航空航天各军用武器设备行业有较深入了解。
wanght@avicsec.com
方晓明(证券执业证书号:S0640120120034),中航证券研究所军工行业研究助理,清华大学工程力学与航天航空专业学士、经济学专业双学士,航天航空学院飞行器设计专业硕士;具备两年军工行业股权投资经验,关注航空航天领域。
fangxm@avicsec.com
梁晨(证券执业证书号:S0640519080001),中航证券军工分析师,从事军工行业研究;北京科技大学材料硕士;熟悉航空制造、材料加工等领域,熟悉军工企业科研及生产体系。
liangc@avicsec.com
王菁菁(证券执业证书号:S0640518090001),中航证券分析师,英国萨里大学金融管理理学硕士,具备军工产业从业背景,熟悉武器装备科研生产体系,从事兵器、兵装相关领域研究。
wangjj@avicsec.com
王绮文(SAC执业证书号:S0640121120018),香港城市大学商务资讯系统理学硕士,从事军工测试类公司研究。
wangqw@avicsec.com
证券研究报告名称:【中航证券研究】2023年军工行业投资策略:战地黄花分外香
对外发布时间:2023年1月14日
航空报国
航空强国
○


