卫星互联网行业深度报告：为什么SPACEX估值可达1500亿美金？

地面通信与卫星通信发展历程高度互补，卫星互联网发展有望开启并引领下一轮通信板块基础设施建设。通信行业早期主要矛盾为实现基础的信息交换和连通，基于电视和广播信号转播以及电话、电报和传真需求，卫星通信在上世纪七十年代得到了孵化和发展。随后21世纪初通信行业发展的方向转变为实现更高质量的信息覆盖和传递，伴随地面通信技术的迭代和演进，卫星通信发展趋缓。 如今地表通信已历经数轮技术迭代，基础设施建设逐步完备，对通信的需求进而演变为对极端场景和地区的覆盖，卫星互联网成为地表通信设施的有益补充。 SpaceX历经两阶段发展，技术不断完善，发星组网不断提速。SpaceX为目前全球卫星互联网领域领军企业，成立至今发展历经两大阶段：2002~2015年的背靠NASA与军方的技术累积阶段和2015年至今的大规模融资印证商业模式阶段。二十世纪初美国航天产业发展趋缓，商业航天激励政策助力SpaceX进行技术累积，逐步完成了核心运载火箭和飞行器等技术的积累，2015年起技术较为完备的SPACEX开始为其卫星互联网发展大规模融资奠基，至今陆续获谷歌、富达投资、亚马逊、红杉等巨头与知名机构投资，资本加持下技术与产品不断完善，2022年11月15日获10亿美元投资为之后星舰的测试以及星舰首次轨道试飞提供资金，投后估值达1500亿美金。 纵观SpaceX当前技术与布局，我们认为主要涵盖三大领域：1、以发射场和运载火箭为代表的基础设施，SpaceX现已可运用四座发射场地，第五座正在筹备建设，同时猎鹰火箭及优秀回收技术大幅助力航天器布局；2、以Starlink卫星+龙飞船+星舰为代表的航天器；3、以卫星通信连接、载人太空漫游、太空货运等为主的后端运营服务，目前已可在多个国家提供卫星通信服务，同时多次完成载人航天任务，逐步开启全新民用化、商业化的载人航天时代。 投资建议：SpaceX对于卫星互联网领域的探索是里程碑式的，为后续行业发展提供了宝贵参考。我们再一次重申卫星互联网有望开启并引领下一轮通信板块基础设施建设，当前我国卫星互联网的发展虽尚处早期起步阶段但发展进程提速显著。短期来看前端卫星生产制造环节将有望依托卫星发射进程提速率先受益，中长期维度随着技术设施建设的逐步完善，下游卫星互联网应用侧相关环节将迎来黄金发展阶段。建议重点关注中国卫星、中国卫通、创意信息、普天科技、铖昌科技、臻镭科技、国博电子、佳缘科技、天奥电子、烽火电子等。 风险提示：我国卫星发射进程不及预期；6G通信技术迭代不及预期 重点公司盈利预测、估值与评级 1卫星互联网与地面通信发展进程高度互补 1.1纵观通信行业发展历程，天地通信技术迭代此起彼伏 通信行业早期的主要矛盾为实现基础的信息交换和连通，早期的形式主要依托卫星通信，卫星通信于上世纪七十年代起步，由摩托罗拉的铱星计划引领行业变革发展。基于电视和广播信号转播以及电话、电报和传真需求，卫星通信在上世纪七十年代得到了孵化和发展。此时国际互联网尚未成型，卫星互联网的概念仍局限于简易的模拟信号应用。基于偏远地区的通信业务难题，1987年摩托罗拉公司发起了铱星计划，标志着卫星通信商业化的开始，也标志着卫星互联网的开端。铱星计划于1990年对外公布，1996年开始进行试验，1998年正式投入运营。同时期轨道通、天桥系统、全球星系统和泰利迪斯等也纷纷涌现。 表1：早期全球主要卫星通信代表计划 21世纪初通信行业发展的方向转变为实现更高质量的信息覆盖和传递，伴随地面通信技术的迭代和演进，卫星通信发展趋缓。以铱星为代表的第一阶段卫星通信计划的主要应用场景在于卫星电话，但第一代铱星计划的速率仅为2.4Kbps，只能勉强维持最基本的通话需求，而彼时在广泛的通信需求推动下，地面通信网络已经发展到第二代GSM技术，随后GSM的改进技术EDGE发展进程提速，最大传输速率已可达115.2Kbps。在性能和成本都不占优势的情况下，铱星、全球星以及泰利迪斯纷纷宣布计划破产或重组，仅部分业务和功能由于军方需求得以保留。 2009年中国三大运营商获得了3G商用牌照，首年建设3G基站数量达到26万站，直接与3G相关的资本开支约1700亿，地面基站进入了3G大规模覆盖和应用时代，基站进入大规模建设时代，互联网领域真正迎来了移动端的发展。3G较2G采用了CDMA技术，扩展了频谱，增加了频谱利用率，提升了速率，更加利于网络业务开展，其频率规简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点有力提升了移动互联网的巨大潜力。随后的4G有了进一步的飞跃，抛弃了2G、3G一直沿用的基站-基站控制器（2G）/无线资源管理器（3G）-核心网这样的网络结构，而改成基站直连核心网，整个网络更加扁平化，降低时延，提升用户感受，其具有静止状态下1Gb/s下行和500Mb/s上行速率，相比于同时期的卫星互联网的12-15Mbps的下行速率具有压倒性优势。 表2：中国各大运营商2/3/4G频率和制式概览 随后卫星互联网厂商开始转变发展思路，逐步成为地面通信方式的补充。随着大量第一阶段卫星互联网公司或计划的破产，面对地面网络通信系统的飞速进步的和广泛应用，卫星互联网领域企业纷纷转变思路，以2007年格雷格·怀勒创立的O3b Networks卫星公司为代表的第二阶段卫星互联网企业纷纷定位于地面网络通信无法覆盖的偏远地区和海上通信的补充领域，通过与电信运营商合作，为岛屿或船舶等提供宽带卫星通信服务。 卫星互联网的新时代下，传统卫星公司焕发新生机。2010年铱星通讯公司开发了第二代铱星系统，由66颗卫星组成，此外还有9颗在轨备用卫星和6颗地面备用卫星，共81颗（75颗在轨）。第二代铱星系统保持了与第一代同样的星座构型，但卫星通信带宽得到大幅升级（将提供L频段1.5Mbit/s和Ka频段8Mbit/s的高速服务）。第二代铱星系统采用48个L频段相控阵天线，单颗星的地球表面覆盖半径达2300km，可提供蜂窝模式卫星通信。同时随着计算机、微机电、先进制造等行业的快速发展推动了通信技术和微小卫星技术升级换代，使得卫星通信成本显著下降，低轨卫星通信星座凸显出广泛的应用前景，同时第一代的全球星、轨道通也纷纷在该领域继续作为地面通信网络的重要补充部分。 图1：铱星数传网络结构图 卫星互联网与地面互联网走向更广泛融合，行业迈入高速发展黄金阶段。 2014年SPACEX创始人马斯克和OneWeb创始人格雷格怀勒曾经共同规划了WorldVu的星座计划，该计划提出耗资30亿美金打造648颗星座计划——新一代宽带低轨道小卫星星座通信系统，为偏远地区和互联网基础设施建设落后地区提供价格适宜的网络连接，并从濒临破产的SkyBridge公司中获得了有关卫星频谱，该计划也是OneWeb星座的雏形，同时也标志着卫星互联网开始走向新的阶段。进入新阶段以来随着运载火箭、材料工艺、毫米波通讯等技术的创新与进步，以OneWeb、SpaceX等为代表的企业开始主导新型卫星互联网星座建设。 卫星互联网与地面通信系统开始进行更多的互补合作、融合发展，向着高通量方向持续升级，卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。 1.2现阶段天地互补大势所趋，多主要经济体紧锣密鼓筹备 5G的发展成本和区域的局限性加快了卫星互联网与地面基站的天地互补的趋势。地面5G移动通信技术是面向陆地的公众移动通信系统，通过大量的地面基站来实现信号覆盖和传输，但受制于地理条件和建设成本，基站无法在海域、沙漠、无人区等地理条件中形成有效覆盖。卫星互联网通信因为其天基网络便于实现全球覆盖的优点，将通信与计算、导航、感知、智能相融合，通过空、天、地、海泛在覆盖的网络连接实现全息泛在的智能高速宽带通信。在天地一体化信息网络联合发展中，地面5G网络需要依托卫星互联网的广域覆盖和全球覆盖优势，弥补5G网络覆盖不足的局限，通过天地网络融合实现网络无缝连接与通信空间延伸。 同时，卫星互联网也需要依托5G网络的高性能传输优势，以提升高轨宽带卫星和低轨星座互联网系统的用户体验度。 图2：与5G融合的低轨星座网络架构示意图 移动互联网引起的互联网终端变革，推动各企业纷纷入局，为低轨高通量的卫星带来发展热潮。2013年4G商用以来，掀起了移动互联网的巨浪，互联网的终端由过去固定设备转向现在以智能手机、手表、汽车等为代表的新型互联网终端，进一步对互联网在空间上的覆盖率提出了更高的要求。随着卫星互联网在第二阶段的蛰伏以及新一代卫星技术、通讯技术的变革和发展，卫星互联网已经突破了传输速率的瓶颈，因此各大公司纷纷入局卫星互联网领域，2015年太空探索公司SpaceX成立，并宣布了星链计划，于2019年首次以一箭24星的方式发射了星链计划的通信卫星。OneWeb2019也于2019年发射了其OneWeb星座计划的首批卫星，同时加拿大卫星运营商Telesat也在筹备发射一个低地球轨道卫星星座计划，同时传统互联网巨头亚马逊公司也在计划“柯伊伯计划”的LEO卫星，通过部署数千颗LEO卫星，在全球范围内提供宽带互联网接入服务。 表3：当前全球主要卫星互联网代表计划 2SpaceX发展历程复盘：军需起步，民用延展 2.1早期SPACEX更多基于军方扶持，以技术积累为主 二十世纪初美国航天产业发展趋缓，商业航天激励政策助力SpaceX进行技术累积。1986年挑战者号、2003年哥伦比亚号接连爆炸背景下美国政府开始对商业航天给予扶持。2004年布什宣布暂停美国航天飞机计划，NASA通过资助商业公司的形式继续进行太空活动。2005年时任NASA局长格里芬表示将会向商业公司购买服务。2006年NASA正式启动了“商业轨道运输服务”计划，2009年启动了“商业乘员开发”计划。2015年，美国众议院通过了《年关于促进私营航天竞争力、推进创业的法案》和《商业航天发射竞争法案》,从政策保障层面进一步刺激了整个商业航天行业的发展。在此背景下2002年成立的SpaceX乘政策东风发展迅猛，逐步完成了核心运载火箭和飞行器等技术的积累。 图3：2002-2015 SpaceX的发展节点与商业航天政策节点综合概览 SpaceX得到NASA与军方双重资金支持。2005年11月，美国空军与Spacex签订价值1亿美元IDIQ合同；2006年8月，NASA授予价值3.96亿美元向国际空间站运输船员和货物的COTS合同；2008年4月，NASA为支持猎鹰一号发射和猎鹰九号开发与SpaceX签订最高值为10亿美元的CRS合同；2011年4月，SpaceX获CCDev2合同用以开发发射中止系统，价值7500万美元；2012年8月，NASA与SpaceX签订4.4亿CCiCAP合同，为开发载人龙飞船和猎鹰九号注入资金；2012年10月，SpaceX获NASA授予的CPC1合同，价值约为960万美元；2014年9月，NASA为开辟商业载人运输，与SpaceX签订26亿美元C Ct Cap合同；2015年，NASA再次授予12亿CRS合同，增加五次国际空间站货运任务。 表4：2002-2015年间NASA、军方与SpaceX的合作项目时间 2.2底层技术架构完善下，进入大规模融资基建与应用环节 2015年起SPACEX开始为其卫星互联网发展大规模融资奠基。2015年伴随星链计划的公布SpaceX开始为其在卫星互联网领域的规划进行大规模融资活动。 2015年1月获谷歌与富达投资（全球第四大共同基金公司，其全球资产行政管理规模已超8万亿美元，投资了腾讯、阿里巴巴等公司）等机构10亿美元投资，为其建造龙飞船及其猎鹰9号火箭提供资金，投后估值达110亿美金。2017年规划在2019~2024年发射1.2万颗卫星，2017年8月和11月分别获1亿美元、3.5亿美元投资以提升其运载火箭发射力度；2018年3月和12月获超10亿美元投资为其将在2019年启动的星链卫星发射计划提供资金，此时SPACEX估值达305亿美金。 图4：马斯克提出星链计划 图5：SpaceX猎鹰重型火箭升空