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通信行业周报2022年第27期:关注低轨卫星产业发展

信息技术2022-10-17马成龙、付晓钦国信证券如***
通信行业周报2022年第27期:关注低轨卫星产业发展

行业要闻追踪:亚马逊计划2023年初发射其卫星互联网服务首批2颗卫星。 星链、亚马逊等海外低轨卫星计划建设持续推进,由于频谱和轨道资源的稀缺性,空间资源争夺将越发激烈。基于信息安全等因素,我国低轨卫星建设有望加速落地。由于相控阵天线将成为低轨卫星通信载荷标配,其核心零部件T/R芯片及组件有望核心受益。建议关注T/R组件厂商如【国博电子】等。 IDC发布2022上半年国内超融合市场跟踪报告。据IDC数据,22H1国内超融合市场规模达8.28亿美元,同比+13.1%。数字经济要求产业数字化、公共服务数字化,将进一步推动云计算在各行业应用,叠加外部环境变化,国内超融合市场有望迎来增长。建议关注领先的ICT设备商如【紫光股份】等。 行业重点数据追踪:1)运营商数据:据工信部数据,截至2022年8月,我国5G移动电话用户达4.92亿户,渗透率达29.4%;2)5G基站:截至2022年8月,5G基站总数达210.2万个;3)云计算及芯片厂商:22Q2,BAT资本开支合计163亿元(同比-20%,环比-10%);22Q2,海外三大云厂商及Meta资本开支合计369.95亿美元(同比+20%,环比+4%)。2022年9月,信骅实现营收4.76亿新台币(同比+55.6%,环比+18.4%)。 行情回顾:本周通信(申万)指数上涨6.74%,沪深300指数上涨3.27%,板块表现强于大市,相对收益3.47%,在申万一级行业中排名第6。在我们构建的通信股票池里有158家公司(不包含三大运营商),本周平均涨跌幅为7.22%,各细分领域中,各版块普遍上涨,其中光器件光模块、IDC、专网、可视化、光纤光缆等领涨,涨幅分别为10.81%/9.33%/8.58%/8.05%/7.52%。 投资建议:在内外部经济环境不确定性较大背景下,我们建议关注明年确定性增长的赛道,当下迎来较好配置时点:(一)新能源方向:海上风电,空间较大,明年招标景气度高,下半年相关公司业绩弹性大,受益标的有中天科技、亨通光电等;储能温控,明年国内大储有望加速建设,温控作为重要配套环节,迎来发展良机,受益标的有英维克、申菱环境等;(二)卫星通信&北斗:低轨卫星明年进入落地发展阶段,相关产业链配套估值有望提升,同时在军工市场景气度高背景下,相关标的业绩有较好支撑,北斗在民用端的发展受益国内基建的复苏,受益标的有华测导航、国博电子等;(三)东数西算:算力网络是后续运营商资本开支的重要方向,配套设备明年有望迎来景气提升,如光纤光缆、ICT设备,受益标的有长飞光纤、紫光股份等。 2022年10月份的重点推荐组合:中国移动、中天科技、亨通光电、英维克、申菱环境、鼎通科技、华测导航。 风险提示:疫情反复风险、5G投资建设不及预期、贸易摩擦等外部环境变化。 产业要闻追踪 (1)Amazon 2023年初将发射头2颗Project Kuiper卫星 事件: 在经过将近3年的投资开发后,Amazon日前(10/12)表示,将在2023年初为低轨卫星联网服务Project Kuiper发射第一批卫星进行测试。Amazon头2颗卫星Kuipersat-1、Kuipersat-2将在今年底前完成原型开发,预定明年初由联合发射联盟(UnitedLaunchAlliance,ULA)的VulcanCentaur火箭载送并部署到近地轨道上。 点评: 亮点一:亚马逊Kuiper测试星发射在即,低轨卫星“太空圈地”加速 低轨卫星是下一代空间信息基础设施发展趋势。低轨卫星已成为当前卫星互联网建设最契合的卫星类型。对比高轨(地球静止轨道,GEO)卫星,在通信应用中,低轨具有距离近、传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低等优势。低轨卫星单个卫星的覆盖范围一般在几百公里到上千公里直径的面积,低轨卫星一般通过南北方向旋转结合地球自转,通过多个卫星实现全球覆盖。不局限于通信,例如在导航方面,低轨卫星也是进一步提升卫星导航性能的潜在技术途径。 图1:对比高轨卫星,低轨卫星距离近,传输时延小,信号衰减小 全球已有多个低轨卫星星座计划宣布,近期亚马逊官宣Project Kuiper的首2颗卫星发射计划于2023年初发射,计划组网规模达3236颗卫星。2020年,Amazon宣布投入100亿美元推动ProjectKuiper,该项低轨卫星互联网服务计划组网规模为3236颗卫星 , 已取得FCC批准 。10月12日 ,Amazon宣布头两颗卫星Kuipersat-1、Kuipersat-2将在今年底前完成原型开发,预定明年初由联合发射联盟(United Launch Alliance,ULA)的Vulcan Centaur火箭载送并部署到近地轨道上。Amazon也已经订购ULA、Arianespace及BlueOrigin三家公司92趟载送任务,以部署Amazon3236颗卫星。 图2:亚马逊低轨卫星互联网服务——ProjectKuiper 图3:首批卫星计划由ULA的VulcanCentaur发射 紧随星链,全球太空圈地加速。海外方面,除亚马逊外,SpaceX于2015年推出StarLink计划,根据规划,其三阶段低轨星座合计建设规模将超4.3万个;英国通信公司Oneweb推出Oneweb星座计划,初始星座将由648颗Ku波段卫星组成,第二、三阶段将发射2000颗V波段卫星;国内方面,2021年,中国卫星网络集团(“星网”)成立,将整合统筹国有的低轨卫星互联网建设计划,根据其向ITU提交的卫星星座计划,组网卫星规模接近1.3万颗。 图4:低轨卫星太空“圈地运动”提速 而由于频谱和轨道资源的稀缺性,我国低轨卫星建设的必要性日益凸显。空间轨道和频段作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件,已成为低轨卫星发展必备的战略资源。而低轨频谱及轨道空间具有“先占先得”的特征,推动我国低轨卫星建设加速: 频率方面,先申请者享有优先使用地位,申报时间越早,协调优先级越高。 卫星频率的使用需要向国际电信联盟(ITU)进行申报,通常需经历提前公布阶段(A阶段)、协调阶段(C阶段)和通知阶段(N阶段)。频率申报和协调的基本规则是先申报者有优先的使用地位,后申报者需要证明自己对频率的使用不影响先申报者、并获得先申报使用该频率用户的同意。以我国星网为例,目前“GW-2”及“GW-A59”均处于协调阶段,在Ku等频段协调优先级较为靠后。同时,ITU对申报后建设时间也有硬性规定——运营商向国际电信联盟申请一个低轨星座和通信频段后需在7年内发射一颗卫星并正常运行90天,然后在两年内发射卫星总量的10%,5年内发射50%,7年后将申请的卫星数量全部发射完毕。 图5:Ku频段NGSO卫星中,我国星网协调优先级靠后 轨道位置同样具有排他性和稀缺性。一方面,在卫星网络资料申报也需要提交相关轨道信息,包括卫星的轨道参数、每个轨道上卫星的数量、卫星间的相位关系等。另一方面,由于为了保证卫星运行的安全,卫星在空间运行需要安全距离间隔,因此近地轨道可容纳的卫星数量本身是有限的,根据上海航天技术研究院(八院)产业发展部副部长陈昌,地球近地轨道只能容纳约6万颗卫星。因此,先行发射的卫星能够占据更理想的轨道平面,同样具有“先占先得”的属性。 表1:星网卫星网络资料申报情况 亮点二:产业链上游先行,T/R组件环节确定性较高 卫星通信产业链上游主要为卫星制造、运载及管控;中游产业链为卫星运营及地面设备制造;下游为卫星应用。 图6:低轨卫星互联网产业链一览 从产业链发展先后顺序来看,上游卫星制造率先受益。类似北斗产业链的发展顺序,基础设施端先于终端及应用侧进行,其中空间基础设施主要为卫星制造。随着“星网”等国内低轨卫星星座逐渐拉开建设帷幕,卫星制造将率先受益。远期来看,随着后续星座建设逐步完善,产业链价值重心将逐渐向下游转移。 图7:以北斗为例,北三组网完成卫星基础设施建设拉开大规模应用序幕 从卫星制造产业本身来看,一方面LEO卫星星座规模庞大,卫星制造总市场空间规模可观;另一方面,低轨卫星寿命周期相对较短,组网完成后,仍存在较为稳定的折旧替换需求。具体来看卫星制造产业,单颗卫星架构可分为卫星平台及卫星载荷,通信载荷主要包括天线及转发器两大系统: 卫星平台是由卫星本体和服务(保障)系统组成,可以支持一种或几种有效载荷的组合体。按卫星系统物理组成和服务功能不同,卫星平台可分为结构、热控、控制、推进、电源、综合电子学等分系统。 卫星有效载荷用于直接完成特定的航天任务。例如通信载荷主要包括转发器系统及天线系统,完成通信信号的中继转发。 图8:卫星平台示意图 相控阵天线优势显著,有望成为低轨通信卫星标配天线系统。低轨卫星所处轨道低,星地传输距离短,自由空间损耗小,要求天线具备较大扫描角;且大规模星座建设对发射亦有较高要求。相控阵天线低轨应用优势显著,具有宽扫描角、低轮廓、低功耗、重量轻,可实现灵活的多波束、波束调整重构,以及波束凝视、等通量覆盖等优点,有望成为低轨通信卫星标配。 表2:三种多波束天线比较 T/R芯片及组件是相控阵系统核心。T/R组件负责信号的发射和接收并控制信号的幅度和相位,从而完成波束赋形和波束扫描,其指标直接影响天线的指标,对性能其至关重要的作用;此外,相控阵雷达的探测能力与T/R组件数量也密切相关。 据国博电子招股说明书,有源相控阵天线系统约占相控阵雷达成本的70-80%,而T/R组件占天线系统成本的50-60%。 并且从发展趋势来看,天线系统是卫星通信载荷关键子系统,而载荷在低轨通信卫星中的成本占比有望提升——据艾瑞咨询,一般情况下定制卫星平台和载荷成本占比约为1:1,批量卫星中载荷成本占比上升到接近70%。基于此,低轨卫星建设趋势下,T/R芯片及组件环节有望核心受益。 图9:相控阵系统示意图 图10:典型有源相控阵T/R组件工作原理示意图 图11:卫星载荷成本占比有望提升 图12:T/R组件是相控阵天线系统核心组件 预计2025年低轨卫星T/R组件市场规模将超60亿元。我国规划卫星发射卫星数量15377枚,预计将在2035年完成;目前我国卫星成本约每公斤20万元,卫星发射成本将逐步降低;随着发射成本的逐渐优化以及星载功能逐步提升,单颗卫星重量将逐步提升,当前阶段假设为350kg,远期参考Starlink2.0卫星;卫星平台预计占卫星总成本的1/3;T/R组件占天线系统成本的50-60%,另据国博电子招股说明书,有源相控阵天线系统约占相控阵雷达成本的70-80%。基于此,假设T/R组件占通信载荷成本的45%,对应2025年国内低轨卫星T/R组件市场规模超60亿元。 表3:我国低轨卫星星座对应T/R组件市场规模测算 整体来看,目前我国T/R组件市场主要参与者包括国博电子、中电科13所、臻镭科技、雷电微力等,其余相关T/R组件产业链环节相关供应商包括T/R芯片厂商如铖锠科技、相控阵天线厂商如天箭科技等。 我国目前低轨卫星规模不大,过往几年发射规模为双位数,行业发展仍然处在起步阶段,当前具备Ku/Ka等低轨通信卫星常用频段的T/R组件或射频芯片/模块积累的公司或将具有先发部署优势。 表4:T/R组件主要供应商及相关产品定位 投资建议:星链、亚马逊等海外低轨卫星计划建设持续推进,由于低轨频谱和轨道资源具有稀缺性,基于信息安全等因素,我国低轨卫星互联网建设有望加速推进。其中,相控阵天线有望成为低轨卫星通信载荷标配,其核心零部件T/R芯片及组件有望核心受益低轨卫星建设。建议关注T/R芯片及组件环节相关厂商如【国博电子】。 (2)IDC发布2022上半年国内超融合市场跟踪报告 事件: 2022年10月14日,IDC发布的《2022年H1中国软件定义存储(SDS)及超融合存储(HCI)系统市场季度跟踪报告》显示:中国上半年超融合市场规模达到8.28亿美元(59.57亿人民币),同比增长13.1%。其中Q1市场规模达到3.25亿美元(23.38亿人民币),Q2达