摘要:近幾年,國內(nèi)外掀起了衛(wèi)星通信發(fā)展的熱潮,各國高通量衛(wèi)星、低軌星座衛(wèi)星、物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星等新應(yīng)用競相發(fā)展。2023年度全球有10個國家進行航天發(fā)射活動,航天發(fā)射次數(shù)總計223次,成功211次,成功將2934個載荷送入軌道,其中通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量最多,為2337顆(包括1984顆星鏈衛(wèi)星和132顆一網(wǎng)星座衛(wèi)星),占所有入軌載荷的79.6%。目前,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已被國家發(fā)改委劃定為“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施之一,商用通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用的大時代正在到來,未來衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將不斷完善。
一、定義及分類
通信衛(wèi)星是指用作無線電通信中繼站的人造地球衛(wèi)星,是各類衛(wèi)星通信系統(tǒng)或衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的空間部分。一顆靜止軌道通信衛(wèi)星大約能夠覆蓋地球表面的40%,使覆蓋區(qū)內(nèi)的任何地面、海上、空中的通信站能同時相互通信。通信衛(wèi)星是世界上應(yīng)用最早、使用范圍最廣的衛(wèi)星之一,其種類繁多,按應(yīng)用領(lǐng)域可分為固定通信衛(wèi)星、移動通信衛(wèi)星、通信廣播衛(wèi)星等。按照軌道高度不同分為低軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和高軌道衛(wèi)星。按波束數(shù)量可分為高通量衛(wèi)星及傳統(tǒng)通信衛(wèi)星,高通量通信衛(wèi)星是相對于使用相同頻率資源的傳統(tǒng)通信衛(wèi)星而言的,主要技術(shù)特征包括多點波束、頻率復(fù)用、高波束增益等。
二、行業(yè)政策
1、國家層面相關(guān)政策
通信衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)為國家重點鼓勵發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。為推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展、增強企業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力,近年來,國家及相關(guān)部門不斷規(guī)范行業(yè)管理體制、完善法律法規(guī),并推出了一系列鼓勵和支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策,為通信衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展營造了良好的政策環(huán)境,促進通信衛(wèi)星行業(yè)快速發(fā)展。
2、地區(qū)層面相關(guān)政策
地方政府也從政策端出發(fā),持續(xù)加碼通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè),促進通信衛(wèi)星、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。2024年1月,河南省人民政府發(fā)布了《河南省重大技術(shù)裝備攻堅方案(2023—2025年)》,提出要布局火箭裝備產(chǎn)業(yè),突破發(fā)展衛(wèi)星制造、衛(wèi)星系統(tǒng)運營及北斗導(dǎo)航應(yīng)用裝備。一系列利好政策的出臺,將極大地提升企業(yè)研發(fā)積極性,推動通信衛(wèi)星研制、發(fā)射技術(shù)加快突破。
三、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
通信衛(wèi)星及其相關(guān)設(shè)備制造屬于先進制造業(yè),技術(shù)壁壘高,衛(wèi)星制造涉及眾多高科技領(lǐng)域,包括材料科學(xué)、電子工程、通信技術(shù)等,對企業(yè)的研發(fā)實力要求高。且通信衛(wèi)星研發(fā)周期長,衛(wèi)星的設(shè)計、研發(fā)及制造也屬于系統(tǒng)工程,研制一顆傳統(tǒng)的新型衛(wèi)星周期可達5-8年(小衛(wèi)星或微小衛(wèi)星研制周期相對較短)。
2、資金壁壘
資金投入大且風(fēng)險高也是制約衛(wèi)星制造行業(yè)發(fā)展的重要因素。從研發(fā)設(shè)計到制造發(fā)射,衛(wèi)星項目的投資規(guī)模往往十分龐大,且回報周期較長。同時,由于技術(shù)復(fù)雜性和太空環(huán)境的不確定性,衛(wèi)星制造和發(fā)射過程中存在較高的失敗風(fēng)險,這進一步增加了投資的風(fēng)險性。
3、人才壁壘
通信衛(wèi)星行業(yè)屬于我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),對研發(fā)人才的專業(yè)能力要求極高,然而目前,衛(wèi)星制造領(lǐng)域人才缺口巨大,人才培養(yǎng)機制也尚不完善,而專業(yè)人才隊伍建設(shè)是一項長期任務(wù),人才的培養(yǎng)周期長,成本高,這也成為限制我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。
四、發(fā)展歷程
我國衛(wèi)星通信行業(yè)起步較晚,中國衛(wèi)星研制工作開始于20世紀50年代末期,在工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱、科技水平相對落后、國家財力有限的背景下,1970年4月,中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功,使中國成為繼美、蘇、法、日等國家之后第五個能制造和發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。隨后1970年-2000年,經(jīng)過東方紅四代衛(wèi)星的研發(fā)積累,多次發(fā)射試驗性通信衛(wèi)星,解決了中國通信衛(wèi)星從無到有的問題。21世紀以來,隨著國家經(jīng)濟實力與科技實力不斷提升,衛(wèi)星設(shè)計、制造、發(fā)射得到大幅突破,中國已成為名副其實的航天大國。同時在這一時期,中國民用航天進入國際市場,多家國企提出諸如鴻雁星座、虹云工程等低軌星座建設(shè)計劃。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈上游參與企業(yè)主要涉及衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、衛(wèi)星地面設(shè)備等企業(yè),通信衛(wèi)星由通信類有效載荷和衛(wèi)星平臺兩大部分組成;產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體為通信衛(wèi)星運營商;下游主要應(yīng)用于通信行業(yè),包括大眾消費通信服務(wù)、衛(wèi)星固定通信服務(wù)和衛(wèi)星移動通信服務(wù)等。中國通信衛(wèi)星行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:














2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)中國衛(wèi)通集團股份有限公司
中國衛(wèi)通運營管理各類通信廣播衛(wèi)星,能夠為客戶提供衛(wèi)星運營服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成與服務(wù)、綜合信息服務(wù)等相關(guān)應(yīng)用服務(wù),主要業(yè)務(wù)流程覆蓋衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)申報、協(xié)調(diào)及維護;衛(wèi)星項目建設(shè);衛(wèi)星測控管理;業(yè)務(wù)運行管理等。中國衛(wèi)通擁有自主可控、體系完備的通信廣播衛(wèi)星資源、頻率軌道資源和地面站網(wǎng)資源。截至2023年6月末,中國衛(wèi)通擁有16顆商用通信廣播衛(wèi)星,是我國擁有自主可控通信廣播衛(wèi)星資源的基礎(chǔ)電信運營企業(yè)。
(2)廣州海格通信集團股份有限公司
海格通信創(chuàng)立于2000年,主導(dǎo)產(chǎn)品覆蓋短波通信、超短波通信、衛(wèi)星通信、數(shù)字集群、多模智能終端和系統(tǒng)集成等領(lǐng)域,實現(xiàn)天、空、地、海全域布局。海格通信正積極參與當前國家快速推進的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)重大工程項目,全方位布局衛(wèi)星通信領(lǐng)域,先后參與了應(yīng)急管理部門應(yīng)急通信車系統(tǒng)集成改造、Ku衛(wèi)星通信系統(tǒng)等項目工作。2023年上半年,海格通信整體經(jīng)營業(yè)績保持穩(wěn)健增長,實現(xiàn)營業(yè)收入28.77億元,同比增長15.8%;歸屬于上市公司股東的凈利潤3.11億元,同比增長6.8%。其中無線通信為公司主要營收來源,業(yè)務(wù)營收為13.20億元,毛利率為45.40%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
近幾年,國內(nèi)外掀起了衛(wèi)星通信發(fā)展的熱潮,各國高通量衛(wèi)星、低軌星座衛(wèi)星、物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星等新應(yīng)用競相發(fā)展。2023年度全球有10個國家進行航天發(fā)射活動,航天發(fā)射次數(shù)總計223次,成功211次,成功將2934個載荷送入軌道,其中通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量最多,為2337顆(包括1984顆星鏈衛(wèi)星和132顆一網(wǎng)星座衛(wèi)星),占所有入軌載荷的79.7%。目前,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已被國家發(fā)改委劃定為“新基建”信息基礎(chǔ)設(shè)施之一,商用通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用的大時代正在到來,未來衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將不斷完善。
七、機遇與挑戰(zhàn)
1、機遇
(1)政策大力支持衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)全球覆蓋,是星地融合網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,也是衛(wèi)星通信發(fā)展的高級階段。近年來,我國中央政府與地方政府發(fā)布了大量的政策,推動我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,如《擴大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》,提出要加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、千兆光網(wǎng)建設(shè)。在政策支持下,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有望加速全面產(chǎn)業(yè)化,衛(wèi)星通信將迎來廣闊發(fā)展空間。
(2)民間資本加速進入
此前為促進衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國務(wù)院于2014年出臺了《關(guān)于創(chuàng)新重點領(lǐng)域投融資機制鼓勵社會資本的指導(dǎo)意見》,首次鼓勵民間資本進入衛(wèi)星研制、發(fā)射和運營領(lǐng)域。近幾年來,Starlink星座建設(shè)突飛猛進,進一步驗證了大規(guī)模低軌通信衛(wèi)星星座組網(wǎng)建設(shè)的可操作性,為國內(nèi)資本市場對包括通信衛(wèi)星在內(nèi)的商業(yè)航天領(lǐng)域的投資布局形成了良好的示范效應(yīng)和帶動作用。未來將有更多民間資本涌入衛(wèi)星領(lǐng)域,助力通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(3)火箭發(fā)射能力與通信衛(wèi)星設(shè)計、研制能力不斷提升
近年來,我國持續(xù)加強研發(fā)投入,不斷提升火箭發(fā)射能力與衛(wèi)星設(shè)計、研制能力,取得了較大突破。
2020年1月,我國首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星——銀河航天首發(fā)星成功發(fā)射升空。隨后于2023年2月,我國成功發(fā)射了首顆超100Gbps容量的高通量衛(wèi)星“中星26號”。未來隨著我國科技實力不斷提升,通信衛(wèi)星制造水平將持續(xù)提高,進一步筑牢行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展基礎(chǔ)。
2、挑戰(zhàn)
(1)我國衛(wèi)星制造仍高度依賴于國家隊,研發(fā)投入有限
雖然2014年以來,國務(wù)院、國家發(fā)改委等部門發(fā)布多項政策鼓勵民間資本參與衛(wèi)星的研制、發(fā)射和運營,但由于衛(wèi)星制造行業(yè)技術(shù)壁壘高、研發(fā)投入大、回報周期長且面臨較大不確定性,目前我國衛(wèi)星制造仍高度依賴國家隊,研發(fā)投入有限,社會資本介入程度相對較低,制約了行業(yè)的快速發(fā)展。
(2)運載火箭發(fā)射成本高
衛(wèi)星發(fā)射是通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈中重要一環(huán),中國運載火箭技術(shù)起步較晚,雖發(fā)展速度較快,但由于技術(shù)水平與國外先進水平尚有差距,仍存在發(fā)射成本高的問題。與國際知名企業(yè)SpaceX相比,我國運載火箭運力和發(fā)射成本存在數(shù)十年差距,成本低廉、效率高的發(fā)射運力稀缺,成為我國空間基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)的一大痛點。
(3)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與美國相比仍有一定差距
我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與美國相比仍有一定的差距,數(shù)據(jù)顯示,2022年美國共發(fā)射了1904顆通信衛(wèi)星,占全球總量的97%,占據(jù)了絕大部分現(xiàn)有航天資源。而我國2022年通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量僅為27顆。在商業(yè)航天領(lǐng)域,美國率先起步,通過多年經(jīng)營和政策扶持,其市場規(guī)模、技術(shù)指標、品牌效應(yīng)、市場份額的領(lǐng)先地位較為穩(wěn)固。我國商業(yè)航天開放較晚,與SpaceX等國際知名企業(yè)相比,國內(nèi)民營企業(yè)發(fā)展歷程較短,在經(jīng)營規(guī)模、資本實力、國際知名度與影響力等多個方面存在一定的差距。
八、競爭格局
通信衛(wèi)星的制造與發(fā)射以航天科技集團、航天科工集團、中科院及相關(guān)附屬研究機構(gòu)為主,在重大項目布局、資金配套、技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)方面具備突出優(yōu)勢。近年來,在國家大力支持下,以時空道宇、銀河航天為代表的商業(yè)航天公司衛(wèi)星研制能力也逐漸加強,在微小衛(wèi)星制造方面取得了一系列突破。2022年時空道宇共發(fā)射9顆通信衛(wèi)星,總質(zhì)量為0.86噸;銀河航天共發(fā)射6顆通信衛(wèi)星,總質(zhì)量為1.21噸。
九、發(fā)展趨勢
1、構(gòu)建大規(guī)模衛(wèi)星星座已成為行業(yè)趨勢之一
過去,通信衛(wèi)星通常是單獨或成對發(fā)射的大型衛(wèi)星,目前Space X、亞馬遜和One Web等企業(yè)正在構(gòu)建大規(guī)模低地軌道(LEO)衛(wèi)星星座,截至2023年10月末,Space X已累計發(fā)射120批、5376顆星鏈衛(wèi)星。國內(nèi)市場,“GW”巨型星座計劃于2020年正式公布,計劃發(fā)射12992顆衛(wèi)星,此外以中國航天科技集團和中國航天科工為主的兩大央企分別提出了“鴻雁星座”和“虹云工程”,構(gòu)建大規(guī)模衛(wèi)星星座已成為行業(yè)趨勢之一。
2、衛(wèi)星通信將與地面通信融合發(fā)展
2G到5G時代,衛(wèi)星通信是蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)的補充,而6G時代衛(wèi)星通信將是必不可少的重要部分。IMT-2030(6G)推進組將“空天地一體化的全球無縫覆蓋”列為下一代移動通信技術(shù)的總體愿景之一,提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為地面通信系統(tǒng)的有效補充和未來6G的重要組成部分。未來衛(wèi)星通信將與地面通信融合發(fā)展,地面運營商與衛(wèi)星運營商將實現(xiàn)高度協(xié)作,共同在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空口傳輸、組網(wǎng)技術(shù)和頻率管理等多方面開展技術(shù)攻關(guān)。
3、低軌道衛(wèi)星成為衛(wèi)星通信發(fā)展新趨勢
由于靠近地球表面,低軌道衛(wèi)星的信號強度、可用頻率、數(shù)據(jù)帶寬、應(yīng)用范圍等都要強于同步衛(wèi)星。利用低軌道衛(wèi)星構(gòu)成的星座,可以真正做到全球范圍的覆蓋。相對于中、高軌道的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),低軌道的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)具有更短的延遲和更少的路徑損失。隨著衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星終端制造等技術(shù)的快速進步,低軌道衛(wèi)星星座的建設(shè)已經(jīng)成為可能,低軌道衛(wèi)星成為衛(wèi)星通信發(fā)展新趨勢。
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2022年中國通信衛(wèi)星行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全景及發(fā)展現(xiàn)狀分析[圖]
近年來,在政策的鼓勵下,我國通信衛(wèi)星應(yīng)用市場供給和需求雙雙增長。2021年,我國衛(wèi)星通信市場規(guī)模達到757.7億元,其中細分領(lǐng)域大眾消費通信服務(wù)市場規(guī)模為614.9億元,衛(wèi)星固定通信服務(wù)市場規(guī)模為113.0億元,衛(wèi)星移動通信服務(wù)市場規(guī)模為29.8億元。