文 张超 王宏涛 梁晨 方晓明 王绮文 王菁菁 郭鑫 严慧 滕明滔 刘帅
本节摘要
卫星互联网是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,其本质是卫星通信领域的一个重要衍生应用,在特种领域、商用宽带通信等领域均具有独特的应用价值。在当代低轨卫星互联网加速建设,以及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快速下降的背景下,全球卫星互联网产业发展已经进入了快车道,各国竞相布局。整体来看,2023-2030年我国卫星互联网产业年复合增速有望达到35.60%,高于卫星通信市场整体增速,是行业内高景气发展的细分板块。
正文
(一)卫星互联网系统构成
从产业方面来看,我们认为,一方面,卫星互联网系统的构成,本质上与传统卫星通信系统相关设备相似,另一方面,也与传统地面互联网产业的组成部分相似。因此我们认为,从本质上看,卫星互联网实质上是一种在卫星通信基础上建立的一种重要衍生应用,是航天产业中的卫星应用与互联网的交叉融合领域。
卫星互联网系统主要包括空间段、地面段和用户段三部分。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);地面段作为卫星互联网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,同时负责卫星互联网系统与其他系统的互联互通;用户段则主要由各类卫星互联网终端组成。根据卫星互联网系统中的空间段(通信卫星)高度,可以分为高轨卫星互联网以及低轨卫星互联网两大类,高、低轨卫星互联网系统性能指标的对比如下表所示。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在复杂地形连续通信的能力及传输时延低(实时性强)上,在部分应用领域具有优势。
表91 高低轨高通量卫星互联网系统各项性能指标对比
(二)卫星互联网产业发展现状
1、全球发展情况
如果将早期的卫星互联网服务范畴扩大到语音通信服务,卫星互联网星座的发展历史最早可以追溯到20世纪80年代末摩托罗拉公司发展的铱星(Iridium)系统。卫星互联网的发展历程有别于卫星导航及卫星遥感,近30年来卫星互联网星座建设的参与主体主要是以盈利为目的的商业企业。卫星互联网系统发展的三个阶段如下图所示。
图266 卫星互联网发展的各阶段特点
近年来,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,还是亚马逊等跨界企业均在纷纷入局。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已经正式进入运营阶段,Oneweb在2023年完成了第一期618颗卫星的全部发射,亚马逊公司也于2023年10月首次发射了“柯伊伯”计划的2颗原型卫星。另一方面,以俄罗斯与欧盟等政府主导的低轨卫星互联网项目也相继披露,以上均可以看出,无论是出于实现政治、军事或是商业等多个维度的价值需求,全球低轨卫星互联网项目均已经进入实质性建设阶段。
图267 全球卫星互联网发展近况
目前,国内外几大卫星互联网宽带卫星星座计划及进展情况如下表所示,其中,海外企业中的SpaceX与OneWeb公司的低轨卫星互联网星座计划的规模较大,且进度较快,已经进入到了应用组网阶段,特别是SpaceX的Starlink,截至2023年12月底,已累计发射5650颗。
表92 全球主要卫星互联网卫星星座计划及进展情况
2、国内发展情况
2020年4月,卫星互联网被国家发改委划定为“新基建”信息基础设施之一后,市场对我国卫星互联网的具体建设始终保持了较高的关注。近年来以中星系列为代表的高轨卫星互联网已基本完成组网,低轨卫星互联网星座的建设也已拉开序幕。
图268 国内卫星互联网发展近况
目前,国内卫星互联网主要通过低轨星座组网以及高轨星座组网两种途径实现。
从我国低轨卫星互联网产业的建设情况来看,国内低轨卫星互联网的建设主要以小卫星或微小卫星为主,除了国家队还有较多民营企业参与其中,如银河航天、上海垣信等。由于相近频率间的卫星星座会产生信号干扰,按照频谱资源先用先得的国际惯例,当前世界各国抓紧建设低轨卫星互联网的一个重要原因即抢占频率。低轨卫星互联网方面,空间基础设施建设已进入技术验证阶段,2023年以来,国内低轨卫星互联网星座建设项目正逐步启动,我国低轨卫星互联网技术试验卫星的具体发射情况如下:
1)2023年7月9日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功发射了卫星互联网技术试验卫星;
2)2023年11月23日,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级,成功发射了两组7颗卫星互联网技术试验卫星,验证了远征三号上面级的性能;
3)2023年12月6日,我国在太原卫星发射中心使用捷龙三号运载火箭,成功发射了卫星互联网技术试验卫星,此次任务也是捷龙三号运载火箭的第2次飞行;
4)2023年12月30日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙/远征一号S运载火箭,将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。
其他星座建设方面,2023年7月第九届中国(国际)商业航天高峰论坛上,中国航天科工集团空间工程总体部宣布正式启动超低轨通遥一体星座建设;2023年7月25日,上海市松江区委书记在新闻发布会上表示,松江区将打造低轨宽频全球多媒体卫星“G60星链”。2023年10月19日,上海市人民政府印发《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案(2023-2026年)》,提到布局“天地一体”的卫星互联网。可见,我国国家低轨卫星互联网星座建设的序幕已经拉开,而结合2023年卫星互联网技术试验卫星的发射情况,我们判断2024年低轨卫星互联网有望进入正式建设阶段。
从我国高轨卫星互联网产业的建设情况来看,我国航天科技集团已在GEO发射了中星16号、亚太6D卫星、中星19号、中星26号等高通量卫星。由航天科技集团所属上市公司中国卫通已初步建成首张完整覆盖我国国土全境及“一带一路”共建国家沿线重点区域的高轨卫星互联网,为高轨卫星互联网持续拓展航空、航海卫星互联网应用市场奠定了基础。航空互联网方面,公司已完善了Ka高通量卫星机载网络部署,实现国内绝大部分航线的覆盖,建成航空互联网综合信息服务平台,具备支撑多航司、多机队智能应用的服务能力,机载市场开拓取得突破,开启国内首个Ka卫星互联网机队改装和试运营。2023年5月,中星26首次在境外实现国际互联网业务应用,开启了Ka高通量卫星国际化业务的新征程。海洋互联网方面,中国卫通子公司鑫诺公司的“海星通”高通量卫星海洋服务产品全球网能力不断扩展,实现了大洋洲、南美重点区域覆盖和扩容,新增高价值商船及远洋渔船超百艘,在网船舶数量稳步增长。
图269 国内高、低轨卫星互联网建设概况
由此可见,我国在高轨卫星互联网已进入空间基础设施建设阶段,且已在部分航空互联网、海洋互联网等领域有所应用,我们认为,短期内,我国高轨卫星互联网建设成熟度要高于低轨卫星互联网产业,且成本低于低轨卫星互联网,有望在高清(及超高清)卫星电视广播等传统卫星通信应用领域,以及航空互联网、海洋互联网、应急领域等卫星互联网新兴领域的商用市场上实现快速拓展。而低轨卫星互联网产业的发展将主要由“国家队”统筹规划建立,以抢占轨道资源及频谱资源需求驱动,而部分商业化明显的卫星互联网下游市场拓展或将主要由较为成熟的高轨卫星互联网技术途径进行拓展。
另一方面,卫星互联网有望成为6G的重要技术路径之一,卫星互联网与地面通信产业融合可能为行业带来新市场空间。根据IMU《6G网络架构愿景与关键技术展望白皮书》,在6G时代,天基(高轨/中轨/低轨卫星)、空基(临空/高空/低空飞行器)等网络将与地基(蜂窝/WiFi/有线)网络深度融合,组成一张空天地一体化网络,不仅能够实现人口常驻区域的常态化覆盖,还能够实现偏远地区、海上、空中和海外的广域立体覆盖,满足地表及立体空间的全域、全天候的泛在覆盖需求,实现用户随时随地按需接入。我们认为,卫星互联网加速建设进程以及6G时代的到来,有望为卫星通信市场带来新的增量空间。
3、卫星互联网市场空间测算
卫星互联网产业市场供给侧及上市公司情况可参考我们在通信卫星章节提及的相关内容。从需求端来看,卫星互联网产业细分市场具体可以划分为航空卫星互联网、海洋卫星互联网以及直连移动终端市场。
未来直连卫星消费终端以及6G有望对市场产生扩容作用,但是由于技术突破时点以及落地时间尚不明确,在暂不考虑的情况下,进行保守测算:通信设备领域,2026年市场规模有望达到14亿元,2030年有望达到19亿元,2023年-2030年的复合增速约23.41%。通信服务领域,2026年市场规模有望达到37亿元,2030年有望达到64亿元,2023年-2030年复合增速约42.26%。其中,航空卫星互联网设备与服务市场占比较高,增速更快。
若未来地面移动终端直连卫星技术及服务发展顺利,能够尽快提供宽带通信服务,假设按照2030年国内手机保有量18亿部,高端手机占比20%,手机直连卫星终端普及率达10%的情况进行测算,2030年通信设备领域市场规模有望达到1100亿元,通信服务市场有望达到210亿元。可见,若直连卫星终端能得到广泛应用,有望大幅提升卫星互联网市场天花板。
图270 卫星互联网通信设备市场规模(单位:亿元)
图271 卫星互联网通信服务市场规模(保守测算,单位:亿元)
(三)发展判断与投资建议
建议围绕低轨卫星互联网建设时间节奏、航空及海洋卫星互联网通信运营商、直连卫星终端技术及6G建设进展三个维度寻找投资机会,具体观点如下:
①重点关注国内各低轨卫星互联网星座正式建设的时间节奏,这将是低轨卫星互联网相关企业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。我国已多次成功发射卫星互联网技术验证星,参考我国卫星星座部署步骤,我国低轨卫星互联网星座建设的序幕已拉开,相关卫星互联网应用企业的业绩也有望逐步开始兑现。
②重点关注卫星互联网应用市场中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在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驱动力。
③关注直连卫星终端技术及6G建设进展。消费级卫星通信手机终端的推广,有望进一步拓展卫星通信领域在消费者端的应用,为未来的卫星宽带通信、即卫星互联网手机直连奠定前期技术积累基础以及市场拓展基础。同时,卫星互联网作为6G的重要技术路径之一,有助于构建空天地一体化网络,实现用户随时随地按需接入。我们认为,6G时代的到来有望带来更多卫星互联网的应用场景,拓宽市场空间。
中航证券研究所由五次获得新财富机械(军工)第一的明星分析师邹润芳领衔,董忠云博士担任首席经济学家,着力打造总量研究引领,以军工、硬科技为代表的战略新兴产业链投研体系,同时重点覆盖部分大消费领域。
研究所拥有全市场最大的军工团队,依托航空工业集团央企股东优势,深耕军工行业各细分领域,同时涉猎宏观策略、先进制造、科技电子、新能源、新材料、医药生物、农林牧渔、非银、社服等多个研究方向。目前的主要业务包含:投研服务(可全面服务一、二级市场机构投资者)、主题指数构建及相关产品研发、协助投行类项目承揽及合作等。
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,2022-2023年Wind金牌分析师榜单国防军工行业第一名。
zhangchao@avicsec.com
王宏涛(证券执业证书号:S0640520110001),中航证券军工行业分析师,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
梁晨(证券执业证书号:S0640519080001),中航证券军工行业分析师,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
方晓明(证券执业证书号:S0640120120034),中航证券军工行业分析师,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
王绮文(SAC执业证书号:S0640121120018),中航证券军工行业分析师,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
王菁菁(证券执业证书号:S0640518090001),中航证券军工行业分析师,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
郭鑫(证券执业证书号:S0640522090002),中航证券研究所军工行业分析师,美国艾德菲大学管理硕士,重点关注军工无人机、电子等领域。2019年6月加入中航证券。
guoxjr@avisec.com
严慧(证券执业证书号:S0640123080006),中航证券研究所军工行业研究助理,北京航空航天大学飞行器设计专业硕士,航天院所总体设计部产业背景,主要覆盖导弹,通信卫星等领域。
yanhui@avicsec.com
滕明滔(证券执业证书号:S0640123070037),中航证券研究所军工行业研究助理,北京航空航天大学理论经济学硕士,主要覆盖卫星产业相关公司。
tengmt@avicsec.com
刘帅(证券执业证书号:S0640123070036),北京理工大学宇航学院飞行器动力工程专业学士、流体力学硕士,发表和授权航空航天领域论文和专利近10篇,获得研究生国家奖学金,主要覆盖航空航发板块。
lius1@avicsec.com
证券研究报告名称:《飞雪迎春到——军工行业十问十答&2024年投资策略》
对外发布时间:2024年3月16日
航空报国
航空强国
○

