卫星通信行业深度报告：三大技术趋势助力行业成长，+现象级终端产品带来产业新增量

证券研究报告 2023年11月13日 行业：通信增持（维持） 三大技术趋势助力行业成长， 现象级终端产品带来产业新增量 ——卫星通信行业深度报告 分析师：刘京昭SAC编号：S0870523040005 主要观点 三大新兴趋势助力卫星通信行业长期稳步增长 1）受益于低时延、容量大、应用区域广泛等优势，低轨卫星建设进程加速；2）带宽、数据传输需求的提升助力高通量卫星市场长期扩容；3）空天地一体化网络通信持续推进，非地面网络与地面网络优势互补，互相赋能。 通信应用成为行业新焦点，导航终端市场收入结构趋于改善。 得益于“北斗+”和“+北斗”的深化发展，中国卫星导航应用市场有望进一步扩大。同时，由于人口老龄化程度加深、疫情影响健康观念提高等因素影响，智能穿戴设备或将成为卫星导航在终端市场发展的新增量，传统依赖于智能手机的终端市场格局有望得到改善。 卫星通信有望与华为产业链生态深度融合，基带芯片长期放量。 短期来看，华为或成为直接驱动卫星通信芯片增长的重要引擎，民用市场放量将成为卫星通信市场关注的焦点；长期来看，卫星通信基带芯片市场有望大幅度放量，助推消费电子领域长期利好。 未来十二个月内，维持卫星通信行业“增持”评级。 投资主线一：在华为等智能手机终端市场放量的背景下，建议关注卫星通信基带芯片相关厂商，诸如：华力创通。 投资主线二：随着美国星链计划的逐步推行，在对标美国的背景下，国内低轨卫星发展进程有望得到多方面驱动，建议关注卫星制造类标的，诸如 ：中国卫星、航天电子。 风险提示：市场竞争和不确定性加大的风险、技术创新的风险、商业化落地不足风险 2 目录 SECTION Content 一、行业规模与发展趋势二、产业链结构与行业格局三、重点关注标的 四、风险提示 1.1卫星通信：以太空为基石的广域通信网络系统 卫星通信是一种受益于卫星广覆盖能力，用以弥补地面通信系统的局限性，并实现更广阔连接的通信类应用，是地面通信体系的重要辅助。 卫星通信具有三大特点：1）信号覆盖范围广：可以覆盖大片区域，能够服务于偏远地区以及海洋；2）信号传输距离远：卫星在高空轨道运行，能够实现地球上遥远位置之间的通信；3）抗干扰能力强：卫星通信采用超高频和微波频段，能有效抵御各种干扰信号。 卫星通信一般有三种分类方式：1）依据应用领域层面可分为通信卫星、导航卫星、遥感卫星等；2）依据下游的适用对象层面可分为军用卫星、政府卫星、民用卫星等；3）按照轨道高低层面可分为低轨道卫星（LEO）、中轨道卫星(MEO)、高轨道卫星(GEO)。 图1通信网络分类概览 图2地基通信网络覆盖率示意图 地基通信网络覆盖率：20% 天基通信 通信网络 无线局域网 自组织网络 地基通信 蜂窝通信网络 飞艇 无人机 空基通信 热气球 陆地29% 海洋71% 卫星 地基通信网络覆盖率：5% 资料来源：林彬等.“空天地海”一体化的海上应急通信网络技术综述.《移动通信》，李丹等.全维可定义的天地协同组网架构与切片技术研究.《中国工程科学》，上海证券研究所 资料来源：鲜枣课堂，上海证券研究所 1.2国内外卫星通信发展历程概览 国外通过卫星进行科学试验及通信的时间可追溯至上世纪50年代： 1957年，苏联发射了第一颗人造卫星”斯普特尼克1号”。 1960年8月，美国成功发射了“回声1号”气球卫星，进行通信试验。这是世界上最早的不使用放大器的无源中继试验。 1962年12月13日，美国发射低轨道卫星“中继1号” 1963年7月，美国宇航局发射世界上第一颗同步通信卫星“同步2号”。它与赤道平面有30°的倾角，相对于地面作8字形移动， 因而尚不能叫静止卫星。 1965年4月6日，美国发射了最初的半试验、半实用的静止卫星“晨鸟”，用于欧美间的商用卫星通信，标志着卫星通信正式进入了实用阶段。 国内卫星通信发展起步较晚，然而进展迅速： 1970年4月24日，我国成功发射了属于自己的第一颗人造地球卫星——“东方红1号”。 1984年1月29日，我国进行了东方红2号通信卫星（CZ-3/Y1）的发射。 1984年4月8日，我国成功发射第一颗静止轨道实验通信卫星—东方红2号实验卫星（CZ-3/Y2）。 1986年7月8日，我国正式建成了国内卫星通信网。 1988年3月7日，我国成功发射了改进型的通信卫星——东方红2号甲，性能和通信容量较上一代有了大幅提升。 1.3新一代卫星通信平台——东方红5号卫星平台 东方红系列通信卫星平台已经发展至第五代。2019年12月27日，搭载着实践二十号卫星的长征五号顺利发射；2020年1月5日，卫星经历七次轨道机动后，在3.6万公里高度的地球同步轨道成功定点，东5平台首次成功发射。 东五平台创新设计理念，实现了智能化自主运行管理，采用桁架式主承力结构、多模式电推力器、可展开式热辐射器、二维二次展开半刚性太阳翼、大功率电源控制器等多项新技术，具有高承载、高功率、高热耗、高控制精度的特点，达到国际领先水平。未来东5平台将作为我国主力公共卫星平台，参与国际商业卫星市场竞争。 图3卫星通信发展三阶段概览 时间：1980年-2000年 定位：与地面通信网络正面竞争 代表：以提供语音、物联网等服务为主。由于市场定位不明、建设成本过高以及研发周期过长，地面通信系统在通信质量、自费价格等方面全面占优。 第一阶段 时间：2000年-2014年 定位：对地面系统的补充和延伸代表：铱星、全球星、轨道通 市场反应：该阶段卫星通信吸取了之前的经验教训，在投入成本、市场定位等方面优化，有一定竞争力，但规模受限。 第二阶段 时间：2014年-至今 定位：与地面通信形成互补融合 代表：星链、OneWeb、鸿雁、虹云等 市场反应：与地面运营商进行合作，卫星网络成为地面通信系统的无缝补充，建设天地一体化网络，发展卫星互联网。 第三阶段 资料来源：鲜枣课堂，CCID前瞻产业研究院，上海证券研究所 1.4卫星通信技术趋势一：低轨卫星建设进程加速 卫星互联网业务发展重点在于低轨卫星建设。低轨是指距离地面高度约350公里的轨道，远低于轨道高度为600-1200公里的传统低轨道（ LEO）。超低轨道的引入可能改变互联网范式。 低轨卫星具有以下特点：1）低时延：低轨卫星通信链路均为视距通信，支持视频通话、网络直播、在线游戏等实时性要求较高的应用；2）容量大：卫星数量相对中轨卫星、高轨卫星较多，通常采用Ka/V频段或更高频段，可实现超过500Mbit/s大容量通信；3）广泛应用型：通过星间链路可实现全球覆盖，不受地域限制，可将通信范围扩大至远洋和沙漠；4）多种技术协同发展：点波束、多址接入、频率复用等技术可缓解低轨卫星网络中存在的频率资源紧张等问题。 图4低轨卫星与地面网络协同作用 资料来源：华为，上海证券研究所 表1国内低轨卫星发射计划情况 用户设备到卫星的传播时延/ms 卫星类型 最小值 最大值 单程最大传播时延/ms LEO 3 15 30 MEO 27 43 90 GEO 120 140 280 资料来源：孙智立等.大规模低轨星座卫星通信网发展展望.《中兴通讯技术》，上海证券研究所 1.5卫星通信技术趋势二：带宽、数据传输需求助力高通量卫星市场扩容 高通量卫星（HTS），可提供比常规卫星高出数倍甚至数十倍的容量，传统通信卫星容量不到10吉比特每秒（Gbit/s），HTS容量可达几十吉比特每秒到上百吉比特每秒。 表2高通量卫星发展一览 发展阶段 一代星 二代星 三代星 四代星 时间 2006-2010 2011-2016 2017-2022 2023年以后 代表卫星 AnikF2Wildblue-1Spaceway-3 Viasat-1Jupiter-1 Viasat-2Jupiter-2Jupiter-3 Viasat-3SES-26 系统容量 <50Gbps ≈100Gbps >200Gbps >500Gbps 下行速率（CIR） <4Mbps 12-15Mbps 25Mbps-100Mbps >100Mbps 数据回传能力 <1Mbps 1-3Mbps 3Mbps 25Mbps 支持业务类型 通话、网页浏览 通话、网页浏览、多媒体 话音、网页浏览、多媒体、高清视频 话音、多媒体、超高清视频、物联网 高通量卫星具有两方面的天然优势：1）具有更多的频率资源：传统卫星普遍使用4~8GHz的C波段，频率较低且太过拥挤；而高通量卫星广泛使用Ku波段（12-18GHz）和Ka波段（27-40GHz），可有效实现资源传输。2）负载能力强：高通量卫星使用电推动加化学推动、混合动力等供电技术，本身卫星平台体积较大，信号转发器数量较多，使得高通量卫星具有大带宽的特征。 资料来源：鲜枣课堂，上海证券研究所 1.6卫星通信技术趋势三：空天地一体化 空天地一体化的焦点在于融合，非地面网络与地面网络相互赋能。一体化系统将通过轨道卫星构成的天基网络、飞行器构成的空基网络、传统的地基网络三方面协同作用。其中，地面网络的优势在于其强大的计算、存储、数据传输能力，以及低时延、低成本覆盖能力；非地面网络（天基、空基）可以突破地表限制，实现全球全域的无线覆盖和大尺度的快速通信服务，在偏远地区具有更低的覆盖和容量成本。。 一体化通信体系将具备如下特征：1)实现不同轨道卫星统一规划；2）多网络深度融合，采用统一空口技术与核心网架构；3）多层次覆盖，可提供多重业务类型；4）端到端统一编排调度，实现智能业务体验。统一的规划部署及系统运维将在降低时延、节省后向带宽、CDN内容分发、图像渲染、区块链能力等方面持续赋能，助力算力侧与通信侧应用领域持续成长。 图5中国联通空天地一体化通信网络长期推进计划 空天地一体化通信网络持续推进 5G与地面网络融合应用研究 关键技术研究和推动 与国内产学研机构和组织建立多种形式的合作关系，跟进、参与和推动空天地一体化通信网咯的关键技术发展与业界共同推进国内外通信标准的制定 研究5G与非地面网络融合的应用部署，设备形态和技术要求 逐步成型5G与非地面网络融合的相关标准 推动5G与非地面网络融合的通信技术应用落地 面向6G与低轨卫星星座，持续推动关键技术研究与产业发展 2019202020212022202320242025 资料来源：中国联通空天地一体化通信网络白皮书，上海证券研究所 1.7卫星通信产业持续扩容，发展空间前景广阔 纵向来看，中国卫星通信市场规模稳步前行，卫星技术持续革新。我国卫星通信行业高速发展，在光开关、光信息处理、新发射工具及新轨道技术等方面均已经实现一定突破。同时，卫星通信行业市场规模增速除2020年外多年高达10%以上，2017年卫星通信仅540亿元的市场规模，到2022年，市场规模预估已达到878亿元。 横向来看，中国市场扩展空间仍然广阔。根据UCS统计，2021年全球在轨卫星数量共计4852颗，其中美国、中国、俄罗斯拥有数量分别为 2944颗、499颗、169颗，共计占比超过70%。对标美国，中国卫星产业发展仍然拥有近6✖的市场扩容空间。 图62017-2022年中国卫星通信行业市场规模趋势图 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 201720182019202020212022E 市场规模（亿元）同比增长率 14.00% 12.00% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00% 图72021年各国在轨卫星数量占比 25.56% 60.68% 10.28% 3.48% 美国中国俄罗斯其他 资料来源：中商产业研究院，上海证券研究所资料来源：UCS，中商产业研究院，上海证券研究所 目录 SECTION Content 一、行业规模与发展趋势二、产业