卫星产业深度系列报告（一）：卫星：大国科技竞技场，太空经济新引擎

卫星：大国科技竞技场，太空经济新引擎 ——卫星产业深度系列报告（一） 2023年8月11日 张润毅军工行业首席分析师执业编号：S1500520050003联系电话：+8615121025863 邮箱：zhangrunyi@cindasc.com 任旭欢军工行业研究助理联系电话：+8618701785446 邮箱：renxuhuan@cindasc.com 证券研究报告行业研究行业深度报告卫星行业投资评级 - 上次评级 - 张润毅军工行业首席分析师执业编号：S1500520050003联系电话：+8615121025863邮箱：zhangrunyi@cindasc.com任旭欢军工行业研究助理联系电话：+8618701785446邮箱：renxuhuan@cindasc.com信达证券股份有限公司CINDASECURITIESCO.,LTD北京市西城区闹市口大街9号院1号楼邮编：100031 卫星：大国科技竞技场,太空经济新引擎 2023年8月11日 本期内容提要:卫星产业蓬勃发展，开启“大航天”时代：1）随着技术突飞猛进、大国博弈加剧，卫星在通信、导航、遥感等领域的应用场景亦正发生激烈变革， 不仅是大国科技“竞技场”，关系国家安全，亦或成为拉动国民经济增长新引擎。2）我们预计，随着低轨卫星互联网建设、“北三”产业化应用、遥感卫星商业化运营，我国卫星产业有望迎来黄金发展期。因此，我们推出“卫星产业研究”系列报告，深度梳理卫星产业的发展脉络、下游需求 和市场规模，从产业链视角挖掘卫星产业投资机遇。 卫星产业是航天工业重要组成部分，已形成完整产业链，规模超万亿元：1）2022年全球卫星产业规模约占航天工业的73%：根据SIA数据，2022年全球航天工业规模达到约3840亿美元，其中卫星产业规模达2811亿美元。2）卫星产业链包括卫星制造、卫星发射、运营与服务和地面设备等环节：据SIA数据，2022年全球各环节规模及占比为卫星地面设备（1450亿美元，51.6%）>卫星运营与服务（1133亿美元，40.3%）>卫星制造（158 亿美元，5.6%）>卫星发射（70亿美元，2.5%）。 通信、导航、遥感是卫星应用的三大领域，发展卫星产业战略意义重大：1）全球通导遥卫星数量占比高达92%：据UCS数据，截至2022年，全球共有6718颗在轨卫星，其中6170颗为通导遥卫星。2）卫星互联网具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本的优势，有望与5G/6G融合发展：在军用领域或将对态势感知及作战模式具有颠覆性的影响，在民用领域有助于实现实时按需分配、信息互联互通。3）卫星导航系统是重要的军民两用设施：解决了陆、海、空军事运载体、武器的定位和导航问题，并广泛应用于民用运输。4）卫星遥感可探测到地面遥感和航空遥感所不能及的区域：可以充分发挥卫星轨道高、速度快、不受国界和地理的限制等优势。 �卫星通信：低轨卫星互联网建设紧迫，全球掀起“太空圈地战”：1）据赛迪顾问物联网产业研究中心信息，近地卫星轨道、频谱资源有限，全球主要国家相继推出低轨卫星互联网计划：据美国SPACEX向FCC的申报信息，星链系统共规划3期4.2万颗；OneWeb、亚马逊等公司亦推出卫星互联网计划。2）我国卫星互联网星座建设有望提速：2020年4月国家发改委将卫星互联网纳入“新基建”；2021年4月中国星网公司成立； 2023年7月，我国首颗卫星互联网技术试验星成功发射。 ②卫星导航：“北三”产业化应用提速，万亿产业链蓄势待发：1）中国北斗进入规模化应用、产业化发展关键阶段：2020年7月，“北三”全球系统组网完成，特殊领域有望迎来“北三”换装周期，而“北斗”导航在智能 终端导航、车载导航、共享经济等民用领域亦有广阔的应用前景。2）据 《2022卫星导航与位置服务产业发展白皮书》数据，2006-2021年我国卫星导航与位置服务产值自127亿元增至4690亿元，CAGR为27%；据 《2021卫星导航与位置服务产业发展白皮书》数据，到2025年总体产值有望达到8000-10000亿元。 ③卫星遥感：国家政策大力支持，市场规模或将持续扩大：1）我国卫星遥感技术发展与应用从无到有实现跨越式发展：现阶段我国卫星遥感技术已达世界先进水平，形成了丰富的遥感卫星系列，截至2022年12月我国拥 有在轨遥感卫星332颗，位居全球第二。2）我国卫星遥感产业的市场需求由政府主导，市场规模持续扩大：据共研网数据，2015-2022年中国遥感卫星行业市场规模由56.1亿元增至130.8亿元，CAGR达12.86%。 受益标的：卫星产业证券化率较低，相关上市公司按环节分类：1）卫星制造：卫星总体（中国卫星）；T/R芯片、组件和微系统（铖昌科技/国博电子/雷电微力）；FPGA（紫光国微/复旦微电）；连接器（航天电器/中航光电）；元器件（振华科技/宏达电子/鸿远电子/火炬电子）。2）地面设备与终端：海格通信/振芯科技/华力创通/盟升电子/七一二/合众思壮/华测导航等；3）卫星运营与服务：中国卫通/航天宏图/中科星图/四维图新/航宇微等。 风险提示：卫星互联网建设不及预期，技术创新不及预期。 目录 1卫星产业蓬勃发展，开启“大航天”时代5 2卫星通信：大国博弈加剧，低轨卫星互联网建设或将提速9 2.1低轨卫星互联网：构建空天地一体化网络的重要一环9 2.2全球掀起“太空圈地战”，美国“StarLink”一马当先11 2.3首颗试验星发射升空，我国低轨卫星互联网建设或将提速16 3卫星导航：“北三”产业化应用或将提速，万亿市场蓄势待发18 3.1卫星导航系统：天空中的“指南针”，重要的军民两用基础设施18 3.2各国先后开展卫星导航系统建设19 3.3“北三”系统全面建成，引领万亿北斗新业态20 4卫星遥感：受益于政策支持，市场规模有望持续扩大23 4.1遥感卫星：动态感知“千里眼”，地表信息获取的重要手段23 4.2各国争相发射遥感卫星，中国“后来居上”打造强大对地观测体系24 4.3国家政策大力支持，卫星遥感市场规模持续扩大27 5产业链梳理及受益标的28 5.1卫星产业链梳理28 5.2全球卫星产业规模破万亿，地面设备与运营服务空间广阔29 5.3卫星产业相关受益标的30 6风险提示34 图表目录 图表1：人造地球卫星的两种分类方法5 图表2：不同功能的卫星类型及代表型号6 图表3：人造地球卫星轨道的分类方法6 图表4：三类轨道卫星的主要特性7 图表5：截至2022年各国运营卫星数量和占比8 图表6：截至2022年各类型卫星数量及占比8 图表7：卫星通信常用业务频段的频率范围8 图表8：卫星通信常用频段8 图表9：卫星互联网发展历程9 图表10：卫星互联网网络架构10 图表11：卫星互联网组网方式10 图表12：“空天地海”融合通信网络示意图11 图表13：6G网络愿景示意图11 图表14：星链星座分布组成12 图表15：“空天地海”融合通信网络示意图12 图表16：6G网络愿景示意图12 图表17：StarLink与传统的GEO卫星相比，极大地缩短了通信时延12 图表18：透明转发模式13 图表19：星间链路传输模式13 图表20：StarLink采用的关键技术13 图表21：截至2023年7月9日StarLink卫星运行情况14 图表22：Falcon9飞行时间线示例（GTO任务）15 图表23：Falcon9飞行时间线示例（LEO任务）15 图表24：Falcon9&FalconHeavy发射能力与价格15 图表25：Merlin发动机15 图表26：MerlinVacuum发动机15 图表27：截至2022年11月我国主要NGSO卫星星座16 图表28：2020年卫星互联网首次被纳入“新基建”16 图表29：2023年我国成功发射卫星互联网技术试验卫星16 图表30：卫星通信不同应用场景产品类型设想17 图表31：2021-2025中国卫星互联网市场规模CAGR有望达到11.18%17 图表32：时间测距导航定位18 图表33：卫星导航系统的基本架构18 图表34：卫星导航系统的应用18 图表35：四大全球卫星导航定位系统19 图表36：卫星导航定位系统种类19 图表37：全球卫星导航系统发展历程20 图表38：北斗系统服务规划21 图表39：“北斗+”技术融合21 图表40：“+北斗”应用融合21 图表41：北斗系统服务规划22 图表42：我国卫星导航与位置服务产业重点应用场景产值分布22 图表43：2006-2021年卫星导航总体产值CAGR为27%22 图表44：卫星遥感系统组成23 图表45：从目标信号、数据获取到信息应用的转化过程23 图表46：常用卫星遥感技术应用对比24 图表47：遥感卫星分类体系24 图表48：中国、美国及全球遥感卫星发射数量对比24 图表49：中国民用遥感卫星跨越式发展路径及里程碑事件25 图表50：中国卫星遥感技术体系及遥感卫星系列25 图表51：中国部分遥感卫星系列概况26 图表52：截至2022年中国/全球各领域遥感卫星数量占比27 图表53：遥感卫星及应用产业链结构图27 图表54：卫星产业链分为卫星制造、卫星发射、卫星运营与服务、地面设备四大领域28 图表55：卫星互联网技术成熟度与关注度示意图29 图表56：2022年全球航天产业规模达到约3840亿美元30 图表57：A股卫星产业链公司梳理33 1卫星产业蓬勃发展，开启“大航天”时代 卫星的定义：环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。据中华自然科学网（SCICN）介绍， 1）人造卫星基本按照天体力学规律围绕地球运动，但因在不同轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响，实际运动情况非常复杂。2）人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器，其发射数量约占航天器发射总数的90%以上。 卫星的分类方法：赵文策、张平、高家智等《人造地球卫星轨道理论及应用》介绍了人造地球卫星的两种分类方法：1）基于用途，可以分为科学卫星、技术试验卫星、应用卫星。2）基于功能，可以分为观测站、中继站、基准站、轨道武器四类：其中，观测站包括侦察卫星、 气象卫星、地球资源卫星、海洋卫星；中继站包括通信卫星、广播卫星、跟踪和数据中继卫星；基准站包括导航卫星、测地卫星；轨道武器包括拦截卫星、轨道轰炸系统等等。 图表1：人造地球卫星的两种分类方法 资料来源：赵文策、张平、高家智等《人造地球卫星轨道理论及应用》，中工网，人民网，信达证券研发中心 通信卫星、导航卫星、遥感卫星是三类主要的卫星种类：申志伟等《卫星互联网：构建天地一体化网络新时代》根据卫星不同功能，将卫星分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星、侦察卫星、资源卫星和天文卫星等六大类。 通信卫星主要作为无线电通信中继站，通过转发无线电信号，实现卫星与地球站之间或地球站与航天器之间的无线电通信。1）通信卫星可以传输音频、数据和视频等信息。对于整个卫星通信系统，通信卫星和它的测控站称为通信系统的空间段。2）按照不同 的专业用途，通信卫星主要分为直播卫星、海事通信卫星、跟踪和数据中继卫星、导航定位卫星。 导航卫星主要用于对地面、海洋、空中和太空用户进行导航定位，具有通信属性。1）卫星导航系统具有传统导航系统的优点，可以实现全天候全球高精度被动式导航定位。 2）其中，基于时间测距的卫星导航系统抗干扰能力强，可以提供全球和近地空间连续立体覆盖、高精度三维定位和测速。 遥感卫星主要用作外层空间遥感平台，可以在规定时间内覆盖指定区域。1）常见的遥感卫星包括气象卫星、陆地资源卫星、海洋卫星。2）气象卫星用于实时监视全球范围 内大气、地面、海洋状况；陆地资源卫星是利用星载遥感器获取地球表面图像数据辅助进行资源测绘调查的卫星；海洋资源卫星是探测海洋表面状况、检测海洋动态的卫星。 图表2：不同功能的卫星类型及代表型号 资料来源：申志伟、张尼、�翔、薛继东等《卫星互联网：构建天地一体化网络