卫星通信系列报告（一）：卫星互联网建设重要性提升，需求增长催化行业边际改善

卫星互联网建设重要性提升，需求增长催化行业边际改善 --卫星通信系列报告（一） 核心观点： 5G->6G技术趋势，政策支持发展卫星互联网时代到来，催动产业链成熟。随着我国通信制式的不断演进，未来从5G->5.5G->6G进程中卫星互联网及算力有望成为发展主线，6G时代空天地一体化路径已初见雏形，卫星互联网建设重要性进一步提升。卫星互联网是终端基于卫星通信技术接入互联网，卫星相当于天上的移动基站进行信号覆盖，从而实现在地面基站无法覆盖的情况下进行实时、快速的互动响应。目前我国低轨卫星星座发展较海外国家仍有一定差距，低轨卫星发射数量有望大规模增加，卫星互联网产业链发展将迎来较大发展机遇，未来卫星通信有望与地面蜂窝移动通信共同成为主流通信方式互为补充，市场空间广阔迎来新机遇。 通信 推荐(维持) 分析师 赵良毕 ：010-80927619 ：zhaoliangbi_yj@chinastock.com.cn分析师登记编码：S0130522030003 行业数据2023-11-17 通信沪深300 低轨卫星发展确定性提升，轨道资源稀缺性增加带来行业高景气度。 低轨卫星LEO或将成为未来主要技术发展方向之一。由于低轨卫星具备低时延、高带宽的优势，是较为理想的通信卫星以及卫星互联网组网选择。由于其平均制造成本、发射成本及重量也相对较小，门槛较MEO及GEO相对较低，吸引了较多商业航空公司进行布局，近地轨道资源稀缺性也正在逐步提升。相关频谱资源已经基本划分，由于近地轨道高度有限，轨道资源较为稀缺带来溢价。按照2022年底全球在轨航天器总数约63%为LEO卫星估算，我国目前来看仍有较大追赶空间，低轨卫星发展有望迎来新机遇。 低轨卫星星座建设市场空间较大，相关产业化程度有望快速提升。 根据ITU规定要求和建议，我国星网约1.3万颗卫星预计将于2034年前发射完毕，带来产业链预计超千亿市场增量。自2020年开始我国正式将卫星列为“新基建”重要一环，推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展，我国当前低轨卫星数量相对较少，未来卫星制造及发射产业链或仍将迎来较快发展红利。当前我国低轨卫星发展趋势主要以小型化、轻量化、星间链路为主，载荷价值量正逐步提升，同时发射环节一箭多星、可回收为主要技术方向，未来相关产业国产化程度有望不断提升，行业整体发展趋势向好。 投资建议：在卫星通信产业链方面，因我国低轨卫星发射数量较少，卫星互联网产业化程度相对较低，主要着力点在龙头企业上为主。随着卫星互联网的不断深化，我们认为当前相关领域的头部龙头企业，特别是核心技术壁垒较高的企业有望优先收益，带来经营业绩的边际改善。 建议关注：具备核心器件能力的和而泰（002402）、信维通信（300136）、上海瀚讯（300762），卫星测试相关的西测测试（301306），卫星运营相关三维通信 （002115）等；以及应用环节华测导航（300627）、海格通信（002465）等。 风险提示：卫星研发不及预期风险，卫星发射节奏不及预期风险，技术迭代风险，国内外政策的不确定性风险等。 60% 40% 20% 0% -20% 资料来源：中国银河证券研究院 相关研究 AI算力先行，物联网+卫星板块中长期成长性可期-2023三季报综述 行业深度报告●通信 2023年11月20日 www.chinastock.com.cn证券研究报告请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明 目录 一、卫星互联网有望迎来发展新机遇3 （一）LEO卫星星座轨道稀缺性逐步提升3 （二）低轨卫星或将成为未来主要发展方向之一5 二、卫星互联网加速建设，政策+需求有望推动快速发展6 （一）新基建为纲，政策支持我国卫星互联网建设提速6 （二）手机直连卫星加速卫星通信普及，6G网络助力发展7 （三）产业链价值量主要集中于中下游8 三、关注产业链自主可控+行业扩容需求增长新机遇10 （一）低轨卫星重量优化，星间链路趋势渐显10 （二）卫星制造成本中载荷价值量较大10 （三）可回收+一箭多星，或将成为卫星发射趋势13 四、投资建议：建议关注产业链头部企业14 五、风险提示19 一、卫星互联网有望迎来发展新机遇 （一）LEO卫星星座轨道稀缺性逐步提升 卫星互联网是终端基于卫星通信技术接入互联网，卫星相当于天上的移动基站进行信号覆盖，从而实现在地面基站无法覆盖的情况下进行实时、快速的响应。卫星主要用途分为通信、导航及遥感三方面，其中导航及遥感市场空间相对较大，虽然目前通信卫星发射数量相对其它两种用途较多，但当 前市场体量仍旧较小，我们认为随着手机直连卫星使得ToC端应用市场开拓、低轨星座频谱稀缺性及重要性逐步提升、单星制造/发射成本逐步降低等因素作用，卫星通信未来市场空间有望呈现较大增长，卫星通信作为卫星互联网的基础技术及支撑，有望迎来快速发展期。 图1：卫星通信主要工作方式图2：卫星互联网主要工作方式 资料来源：中国卫通，Wind，中国银河证券研究院资料来源：云脑智库，Wind，中国银河证券研究院 未来卫星互联网具备较大发展空间，偏远地区需要卫星互联网进行覆盖。虽然当前中国和全球移动电话普及率均已经超过100%（按电话卡数量计算），在2G-5G移动通信时代，卫星通信可以作为传统移动通信的补充，在航空、远洋、渔业、石油、环境监测、户外越野、军事等特殊区域的通信，由于 目前全球蜂窝移动网络仅覆盖了20%的陆地面积和6%左右的地表面积，全球蜂窝移动网络仍旧难以满足全球通信需求，还需依靠卫星通信进行组网。 图3：我国卫星通信市场有望持续提升图4：目前我国卫星通信行业市场规模增速相对不高 900亿元 800亿元 700亿元 600亿元 500亿元 201820192020202120222023E 15.00% 卫星通信 YoY 794 832 758 723 682 607 10.00% 5.00% 0.00% 6,000亿元 5,000亿元 4,000亿元 3,000亿元 2,000亿元 1,000亿元 0亿元 卫星遥感卫星通信卫星导航 12.00% 6.76% 2022年市场规模 YoY 4.75% 10.85% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00% 资料来源：中商情报网，中国银河证券研究院资料来源：中商情报网，中国卫星导航定位协会，中国银河证券研究院 卫星通信有望与蜂窝移动通信共同成为主流通信方式。卫星通讯同传统蜂窝移动通信相同，属于无线电通信的一种方式，但二者传播无线电信号的方式有所不同，卫星通信主要依靠卫星进行信号中继，蜂窝移动通信则主要依靠地面基站进行信号分发，同时二者所使用频段及也不尽相同，当前世界 主要使用通信手段以蜂窝移动通信为主流，但卫星通信具备等相对优势，我们认为随着5G的不断普及，以及偏远地区信号覆盖重要性的不断提升，卫星通信预计在未来将有较大发展前景。 表1：卫星通信与传统蜂窝移动通信主要异同点 卫星通信 蜂窝移动通信 当前应用范围 起步初期，当前仅有4个主要星座，少量公司进行 非常广，各国1G-5G通信网络均使用蜂窝移动通信 成本 较高，当前主要目标人群为偏远地区工作者为主 较低，因地面基站覆盖程度逐步增加，成本逐步降低 频段 3MHz-300GHz，以C、Ku、Kz等频段为主（详细频率见表） 一般<5GHz，频段1G-5G使用频段逐步提升 覆盖范围 虽然GEO\MEO\LEO有所不同，但整体单星覆盖范围较大 频段越高，单基站覆盖范围越小，单位面积需要基站数量越多 主要优势 灾害情况下高可靠性、广覆盖半径，易于实现多地址传输等 产业链成熟，可靠性强，部署简易，频率复用性强等 主要劣势 时延较大，同步轨道位置有限，卫星发射风险，窃听风险等 偏远地区覆盖难度较高，成本、穿透力随代际升级逐步提升等 资料来源：CSDN，中国科普博览，中国经济周刊，中国银河证券研究院 同蜂窝移动通信组网方式不同，卫星通信主要依靠通信卫星作为微波中继站进行组网，按距离可主要分为LEO、MEO及GEO三种。通信卫星作为卫星通信的中继手段，根据与地球距离主要可分为同步轨道卫星（GEO）、中轨道卫星（MEO）以及低轨道卫星（LEO）三种，GEO同地球距离约为35786 千米，卫星覆盖率及时延较大，仅需3-4颗卫星即可全球覆盖，传输延迟约500-600ms；MEO距地约2000-36000千米，卫星覆盖率较高，全球覆盖预计仅需6颗卫星，传输时延约27-500毫秒；LEO距离地球较近，传输时延也相对较低，仅2-27毫秒，故若希望通过LEO星座实现全球覆盖，则需要约上千颗甚至更多卫来实现覆盖。三种不同高度的卫星种类，联通GSO、IGSO、SSO、HAPS等组成的通信架构应用范围较广。 图5：卫星主要根据高度可分为GEO、MEO及LEO三种图6：卫星通信应用范围较广 资料来源：Fujitsu，中国银河证券研究院资料来源：DgtlInfra，中国银河证券研究院 卫星通信同蜂窝移动通信具备强互补性。虽然当前卫星发射成本相对蜂窝移动通信（根据我国三大运营商招标信息，5G基站单站价值量约为10-15万元）相对较贵，且时延同蜂窝移动通信4G（时延10ms）及5G（目标时延1ms）相比，即便LEO轨道卫星亦有较大差距；但随着卫星发射成本的不 断下降（卫星发射及制造价格的下降），以及卫星星座不断建成，高通量卫星数量持续提升后时延问题的逐步改善，以及因偏远、恶劣气候等原因无法充分建设通信地面基站地区，对高速通信重要性及可靠性需求的提升，卫星通信将作为相对最优选择在该部分地区替代地面蜂窝基站，有效保障该地区通信高速畅通。其中LEO及GEO轨道卫星存在较大竞合关系，一方面高轨卫星针对本国某固定区域服务，无法覆盖高纬度地区，而LEO轨道卫星则可以补盲；但GEO卫星单颗价值量较大，LEO具备相对成本优势，替换时间较短，且时延较低。 表2：GEO、MEO及LEO 相关数据及主要用途对比 同地球距离 LEO 160-2000km MEO 2000-36000km GEO 35786km 信号延迟 2-27ms 27-500ms 500-600ms 全球覆盖需要卫星数量 >2000颗（约100%覆盖） 6~12颗（可覆盖约96%区域） 3颗（可覆盖约99%区域） 绕地周期 >128分钟 约等于地球自转周期（24小时） 等于地球公转周期（一自然年） 卫星平均重量（美） 330kg 1230kg 4100kg 卫星平均制造成本（美） 约1500-4000万美元 约2.5-4亿美元 约5-19亿美元 单次发射搭载星数量（美） 约6颗 约1颗 约1颗 单次卫星发射成本（美） 约8000万美元 约2.4亿美元 约2.4亿美元 主要代表 全球星、铱星、OneWeb、StarLink、鸿雁等 北斗、GLONASS、GPS、伽利略、O3b等 MAST、Inmarsat、北斗、GPS等 设计使用寿命 约5-10年 12-15年 约10-15年 主要用途（以美国为例） 通信（64%），地球观测（24%）等 通信（14%）、导航（84%）等 通信（83%），地球观测（8%），气象卫星等 资料来源：Fujitsu，SymmetryElectronics，NASA，Wind，中国银河证券研究院 （二）低轨卫星或将成为未来主要发展方向之一 由于低轨卫星同地球距离相对较小，具备低时延高带宽的优势，是较为理想的通信卫星选择，同时平均制造成本、发射成本及重量也相对较小，门槛较MEO及GEO较低，吸引较多商业航空公司进行布局，如OneWeb及StarLink等，根据近年来卫星发射数据显示，低轨卫星重要性已经得到全球的普遍认可，根据《卫星产业状况报告》，2018-2022年商业通信卫星在轨数量CAGR达67.52%，2022年YoY达58.85%，以LEO为轨道为主，拉动2018-2022年在轨卫星总数量CAGR达到36.78%，去掉商业通信卫星后，全球在轨卫