3大市场看点、5大公司分析,低轨卫星通信:虽为蓝海、亦为高地

(报告出品方/分析师:国元证券 杨为敩)

1 卫星产业基本情况

1.1 低轨卫星传输时延小、链路损耗低,在通信领域有较好应用前景

卫星通信是以空间卫星作为中继载体的一种通信方式。其原理是利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号,并对信号进行放大变频后转发给其他地面站,从而完成两个地面站之间的传输。由于其具有可靠性高,覆盖范围大的特点,目前在军事、应急等移动通信及互联网接入领域有着广泛的应用。

卫星通信系统一般由空间段、地面段和控制段组成。其中,空间段主要包括在空间轨道上作为无线电中继站的人造地球卫星。地面段主要指卫星地面站,按使用场景及使用方式可分为:固定式、车载、船载、机载等多种形式。控制段包括卫星系统运行所必需的跟踪、遥测与控制等系统。

根据轨道高低,卫星可被分为:高、中、低轨三类。

卫星根据轨道类型可以分为六种,分别为VLEO(超低地球轨道)、LEO(低地球轨道)、MEO(中地球轨道)、GEO(地球静止轨道)、SSO(太阳同步轨道)、IGSO(倾斜地球同步轨道)。

按照轨道高度,卫星主要分为低轨、中轨、高轨三类。GEO(地球静止轨道)和IGSO(倾斜地球同步轨道)距离地面约3.6万公里,被称为高轨道卫星,不同点在于GEO的轨道倾角是0度,而IGSO的轨道倾角是大于0度的任何轨道。

低轨卫星则通常指的是距离地面300—2000公里范围内的近地轨道,通过大量卫星在这一轨道高度组成星座,从而实现对全域的无缝覆盖。

其中,低轨道卫星在对时效性、可靠性要求较高的相关通信场景中具有较强优势。

高轨卫星的轨道周期和地球自转周期严格一致,相对地面保持“静止”,覆盖区域固定,因此建立通信服务比较容易,且所需的卫星数量较少,但与地面距离较远导致时延较高。低轨卫星和地面之间的通信传输时延仅为几毫秒,足够满足自动驾驶、无人机遥控等实时性要求较高的应用场景。其中,今年被广为讨论的VLEO因其与传统的LEO或GEO卫星相比,具有传输时延低、传播损耗小、区域容量高以及制造和发射成本低等显著特点而备受关注。

根据下游应用,卫星可被分为:通信、遥感、导航、科研等其他用途卫星。

根据UCS数据,2022年用于通信、遥感、导航、技术开发、太空及地球科学研究相关的卫星共有6693颗。在这几类用途的在轨卫星中,通信卫星在轨数量为4823颗,占比达到72.06%,位居第一;占比第二的是遥感用途卫星,数量为1167颗,占比17.44%;导航卫星的数量占比为2.32%。

1.2 卫星通信市场规模超千亿,多环节降本助力商业化加速

卫星产业规模整体平稳,地面设备制造业收入占比逐渐提高。根据SIA的数据,卫星产业2022年的收入约为2811亿美元,2018-2022年的CAGR约为0.33%。

根据SIA的分类,卫星产业包括:卫星制造业、发射服务业、地面设备制造业、卫星服务业、卫星可持续性活动(2022年新增)五个领域。

全球卫星新发射数量稳定增长,商业通信应用占比持续提升。

根据SIA的数据,到2022年底在轨运行卫星有7316颗,其中2018年在轨卫星数量有2103颗,CAGR约为36.58%,呈高速增长态势。

根据应用分,2022年在轨卫星有63%用于商业通信,该比例较2018年增长35个百分点。

1.2.1 卫星制造业:载荷发挥核心作用,平台承担降本压力

卫星制造行业规模目前趋于稳定,但卫星发射数量跃增。

根据SIA的数据,全球卫星制造行业规模从2018年195亿美元微降至2022年158美元,但卫星发射数量由2018年314颗增长至2022年2325颗,CAGR近65%。主要系低地球轨道(LEO)宽带小卫星星座发射数量增长、地球静止轨道(GEO)卫星制造成本更加合理、物联网/数据算法模型(M2M)推动商业遥感卫星数量激增。

卫星包括平台及载荷两部分,其中平台承担了降本的主要压力。

载荷是卫星入轨后发挥核心功能的部件,所以根据任务情况会从零开始设计,除非大规模量产,否则基本是定制型项目。考虑其和卫星功能的稳定性息息相关,所以更多降本空间是由平台实现的。从平台结构上来看,为卫星提供机动能力和电力是它的核心作用,所以姿控系统和电源系统的成本占比也最大,合计可占卫星平台成本的60%以上。

载荷是承担卫星主要功能的部件,而直接执行特定卫星任务的仪器、设备或分系统就是卫星的有效载荷。

单一用途的卫星,一般装有一种或两种有效载荷;多用途卫星,一般装有几种有效载荷。

以通信卫星为例,有效载荷由行波管功率放大器、转发器、基带处理芯片及天线构成。

根据性能结构,转发器又可以被进一步分为弯管式转发器(透明转发器)和星上处理转发器,前者结构简单性能相对可靠,适用于卫星有效载荷和电源功率相对受限的情况,缺点在于抗干扰能力较差;后者结构相对复杂但抗干扰能力较强。

目前,为了在室内、城市等复杂环境中实现更好的覆盖及穿透能力,波束赋形技术(Beamforming)应运而生,其基本思想是在特定方向上为信号提供阵列响应增益,同时抑制其他方向的信号。

波束成形不仅可以增大通信覆盖范围、改善频谱利用率以及增加系统容量,而且拥有很强的抗干扰、抗衰落的能力,即通过控制天线阵列中每个天线元素的相位和振幅,实现对信号的定向传输。

此外,为了更好的在低轨和高轨、低轨和低轨卫星间产生协同,扩充卫星系统容量并减少其对地面站的依赖性,激光星间链路也是近年来备受关注的技术之一。

星间链路是航天器之间实现在空间中通信或测距的手段,而激光通信具备高信道吞吐率、高传输带宽、强抗干扰能力、高保密性和安全性等优点,目前终端设备也在制造技术的推动下充分小型化、轻型化、低能耗化,因而星间激光传输被认为是理想的星间通信方法之一。

目前,中国的“星网”、“鸿雁”、“虹云”、“行云”以及“天地一体化”星座和国外的“Kuiper”、“Telesat”、“Starlink”网络等已经将激光星间链路作为其核心传输链路的方式之一,我们认为未来激光通信终端也将成为航天器载荷中标准通信设备。

1.2.2 发射服务业:国内主要由各大航天集团承担,火箭复用为重要降本路径

卫星发射市场规模稳定在数十亿级,全球运载火箭的总发射次数稳步提升。相较2021年,2022年的卫星发射市场规模增长了22.81%达到了70亿,这主要来源于LEO宽带卫星星座发射数量的增长。发射次数方面,2017-2022年,卫星发射次数由91次增长至186次,CAGR约为15.37%。

目前的发射任务主要由国内各大航天集团承担,运载火箭硬件成本占比最高。2019-2022年间,航天科技集团均承担了主要发射任务。在发射成本结构中,运载火箭的硬件占到整体成本的50%以上(以猎鹰9号为例)。

火箭发射成本高昂是化学火箭的固有缺陷,但随着运载火箭复用技术的成熟,发射成本得以降低。

为了使火箭发动机产生足够大的推力而且有足够长的工作时间,必需携带大量推进剂,这样就有需要巨大的贮箱来携带,从而导致化学火箭尺寸庞大,结构质量巨大。相应地,火箭能携带的有效载荷比就变得很小,一般情况下仅占火箭起飞质量的5%以下,而推进剂却占据起飞质量的90%以上。例如,“猎鹰9”的运载系数(有效载荷与火箭起飞质量之比)只有2.6%;著名的登月火箭“土星五号”的运载系数也不过是4%左右。

发射价格有望随着运载火箭部分硬件复用次数增加而降低。但目前火箭硬件的回收技术仍停留在一子级阶段,二子级的回收由于需增加大量的附加结构,从而使得运载能力降低15%-50%,进一步使得单位有效载荷的发射成本提高,二者难以平衡从而使得二子级回收目前仍未规模化实现。

各国的发射密度近年来有显著提升,“一箭多星”技术为发射效率提升创造必要条件。

近几年卫星发射密度显著提升,2018-2022年,世界航天发射任务从109次/年提升至186次/年,我国每年的发射次数亦从38次提升至62次。其中,“一箭多星”技术可以有效帮助改善发射密度高带来的安全弊端,提高发射效率。

以2023年6月15日的发射为例,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。为了放下这41颗卫星,研制团队设计了一个4米高的圆筒段,41颗星采用壁挂的方式,错位安装。除了给41颗卫星找到各自的位置,火箭还采用了更大直径的整流罩,确保所有的卫星安全到达目的地。分离过程则采用了7层卫星依次分离的方式。

1.2.3 地面设备制造业:规模稳定增长,天线技术变革推动卫星通信应用扩张

地面设备整体市场规模超千亿级,其中卫星导航设备(GNSS)占比超70%。2018-2022年,地面设备市场规模从1252亿美元增长至1450亿美元,CAGR约为4%。分结构看,该增长主要系卫星导航设备推动。

根据应用场景的不同,地面设备可以分为消费设备、网络设备和卫星导航设备。

消费设备包括卫星电视直播、卫星音频广播、卫星宽带及车载卫星导航系统等移动终端。其中起到核心作用的元器件包括基带芯片、射频芯片、功率放大器、滤波器及天线等。

其中,核心硬件天线方面,从最早的大型鞭状天线到碟状天线再到P60 PRO上搭载的灵犀天线,小型化效果明显。

天线的小型化推动了装载卫星通信功能的移动终端种类,从之前只能应用专属移动终端接收,到现在普通智能手机上也能搭载卫星通信模块,卫星通信正在从一些特殊应用场景转向满足更为普适、大众的需求。

地面网络设备则主要分为RF终端、基带处理、地面线路及监视和控制设备。RF终端包括天线及HPA、LNA和上、下变频器;基带处理主要用于信号的复接、分接和编、解码;地面线路则包括光缆或微波链路,以将业务延申至相应的业务点。

1.2.4 卫星服务业:海外通信服务成熟,国内仍以细分应用为主

全球市场规模为千亿级,主要由地面运营商、卫星通信运营商、北斗导航运营商和遥感数据运营商组成。根据SIA的数据,按载荷的不同,全球在轨运行卫星中商用通信卫星的数量占到60%以上。

中国的在轨卫星主要为导航和遥感卫星,卫星通信领域稍弱,主要系中国目前已具备完善的地面基站的部署。

我国在大中型遥感卫星、导航卫星数量方面具较大优势,但在低轨通信卫星方面布局仍较少,这主要是因为我国地面网络的部署已经非常成熟。中国人口密度相对较高,在单基站辐射地理面积一定的情况下,覆盖人数对比他国会更多。

因此对运营商来说单基站的建设相较人口密度相对较低的海外具有更高性价比,对国内消费者来说地面运营商资费也比卫星通信资费更低。以电信推出的天通一号手机直连卫星服务套餐为例,用户通过在普通手机卡套餐基础上加装直连卫星服务。

其中,卫星通信功能费10元/月,国内(含港澳台)通话标准资费主被叫9元/分钟,而运营商标准资费通话仅为0.15/分钟,短信约为0.1元/条。

国内卫星应用目前仍集中在一些特殊场景中。以北斗为例,其细分场景应用主要包括交通、农业、林业、渔业、公安、防震减灾、电力及金融等。

1.2.5 卫星可持续性活动:卫星产业细分蓝海,亦为提高盈利能力的重要路径

随着商业航天的不断发展,在低成本运载火箭、卫星互联网等领域之外,卫星可持续性活动正逐渐兴起。2022年全球卫星可持续性活动开始产生商业收入,收入达到了2.5亿美元。这其中包括卫星在轨延寿、卫星在轨维护服务、卫星在轨制造和集成、卫星碎片主动移除、卫星态势感知、发射后轨道修正服务、重新定轨服务、离轨服务等。

目前,美国太空物流公司(Space Logistics)主要提供在轨延寿服务。日本的宇宙尺度公司(Astroscale)主要提供太空碎片清理,该公司目前已经完成了在轨物体捕获与清除技术的首项重要测试。瑞士清洁太空公司(Clear Space)也主要聚焦太空碎片清理服务。

一颗GEO卫星成本约为15亿美元,设计寿命15年,每年可以创造约2亿美元的收入,延寿服务可延长这类卫星寿命5年,创造10亿美元的额外收入。全球最大的卫星服务提供商国际通信卫星公司(Intelsat)成为卫星在轨延寿服务的一大获益者。卫星可持续性活动的发展亦提高了其盈利能力。除了卫星延寿,在轨服务是卫星可持续性活动的另外一个重要收益来源。根据北方天空研究所(NSR)的预测,未来10年,该领域的收入将达到143亿美元,成为商业航天的新蓝海。

2 低轨卫星通信市场看点

看点一:受轨道及频段资源限制,卫星制造与发射进入高速发展期

但低轨卫星的轨道及频谱资源有限,优质资源“先登先占”。卫星轨道和频谱属不可再生资源,根据赛迪顾问的数据,地球近地轨道仅可容纳约6万颗卫星;频段资源方面,L、S、C、Ku频段几乎使用殆尽。

Ka频段虽正被广泛应用,但由于Ka波段和雨滴直径相近(雨衰由雨滴直径与无线信号的波长的比值决定,当无线信号波长大于雨滴直径时,雨衰主要体现为散射,当无线信号波长小于雨滴直径时,雨衰主要体现为吸收损耗),下行链路频率为20GHz时,雨衰为12.2dB,而上行链路频率为30GHz时的雨衰则高达23dB。因为Ka的雨衰最严重,对器件和工艺的要求也更高。

优质轨道和频段资源具有先天“排他性”,“先到先得”的原则及我国在低轨卫星方面的劣势加剧形势的紧迫性。根据国际电信联盟(ITU)的《组织法》及《无线电规则》,卫星轨道及频段资源目前遵循“先登先占”原则。为了防止无线电频谱囤积,联盟要求这些系统申请到的频率资源必须在规定的时间范围内投入使用(目前为收到申请之日起的七年内),否则其有效性将会到期,此外同时要求非对地静止轨道卫星星座系统在九年内实现10%的部署,十二年内实现50%的部署,并在十四年内完成100%星座部署。

综合考虑资源的稀缺性及各国公司在该领域的规划,低轨卫星制造及发射环节规模将大幅提升。申请及规划数量方面,2020年底我国就已集中向ITU(国际电信联盟)申请12992颗卫星及相关频段,分为GW-A59和GW-2两个分星座;G60实验卫星已完成发射并成功组网,计划一期将实施1296颗,未来将实现12000多颗卫星的组网。

根据上海垣信卫星科技的增资项目信息,一期的1296颗将于2024-2027年实施完毕,在2025年底前完成648颗GEN1卫星发射任务,在2026~2027年完成后续648颗GEN2卫星发射任务。目前GW+G60一期规划数量超1.3万颗,对比2022年底我国在轨的704颗数量呈现大幅增长。

卫星制造及发射成本也随着天线等射频技术的改良、“一箭多星”及“火箭复用”的技术成熟而显著降低。

1998年,铱星公司(Iridium)发射的66颗卫星组成的通信系统总成本共计50亿美元,后因持续的高成本运营不堪重负,最终由于无法偿还8亿美元贷款和9000万美元的利息而宣告破产。通过业务重组以及定位调整度过破产危机后,2017年铱星公司启动了铱星2代(IridiumNEXT)的星座替换,同为66颗卫星的星座网络,但此次耗资30亿美元,仅为一代的60%,却有着更好的数据速率和语音质量,也兼容老一代的通信终端和业务。

SpaceX和Starlink在成本方面创造了前所未有的颠覆性记录。根据摩根士丹利估算Starlink卫星制造成本100万美元/颗,发射成本5000万美元/次,猎鹰9运载能力达到60颗/次。

看点二:卫星通信在某些安全相关场景中偏刚需,也是6G的必经点

卫星通信在某些特殊场景中偏刚需。

首先,卫星通信覆盖范围相对较广,可以在偏远地区实现信号触达。虽然目前网络的人口覆盖率高达99%,但国土覆盖率不足30%。在大量的深山、森林、沙漠、草原、戈壁等地区,地基通信网络的部署无法到达或建设性价比不高的地方,卫星通信可以弥补地面通信系统的不足,实现对偏远地区的覆盖。

其次,卫星通信对地面基站依赖程度相对较低,可以自然灾害及战争等应急情况下保持通信连接。以北斗卫星导航系统为例,2008年5月13日至6月12日,累计为汶川地震灾区提供卫星定位服务达164万余次,短信服务达74万余次。

在地面中转基站及震区光缆通信网络遭受毁灭性破坏后,在灾区无法与外界取得联系,救灾指挥部无法进行指挥调度时,基于北斗卫星导航系统能够准确判明受灾位置,快速通报灾情,传达指令,最大限度保证“72小时黄金抢救时间”,为抗震救灾及灾后重建提供科学数据支持。

2022年的俄乌战争中,在乌克兰地面网络通信系统被炸毁后,通过SpaceX的Starlink星链互联网服务,地面通信才得以畅通。2023年的巴以冲突中,SpaceX的首席执行官马斯克在社交媒体上宣布向加沙得到国际认证的救援组织提供“Starlink”卫星网络服务。

全球通信生态系统中,卫星通信是5G-Advanced和6G的重要组成部分。第三代伙伴关系项目(3GPP)中,融合了5G新空口的非地面网络(New Radio Non-Terrestrial Network,NR-NTN)和物联网非地面网络(Internet of Things Non-Terrestrial Network,IoT-NTN)的第一个工作项目(Work Item,WI)在R17获得批准。

从R17至R19,再生卫星和透传卫星预计均将支持NR基本特性。R20开始会加入对6G NTN的支持,以及许多其他功能增强和新特性,包括但不限于地面网络(Terrestrial Network,TN)与NTN的一体化,以及在5G和5G-Advanced NTN 基础上进一步实现频谱效率提升。同时,IMT-2030(6G)定义的六大场景中,泛在连接旨在将当前的宽带和物联网业务有望推广到农村、偏远地区和人口稀少地区,以较低的成本连接未连接的用户,卫星互联网为实现该目标的重要方式之一。

卫星通信安全及战略地位日益凸显,政策亦产生了明确导向。早在“十一五”建设时期,就提出推进卫星应用由试验应用型向业务服务型转变,发展的通信、导航、遥感等卫星及应用的目标。随着时间的推移,迈入“十四五”建设时期,加强卫星通信顶层设计和统筹布局,积极参与卫星通信国际标准制定和优化卫星频率与轨道资源的管理和利用的目标成为主旋律,加快天地一体化通信网络部署建设亦于2023年初被提上日程。

看点三:受应用增加与终端厂商的“跟随效应”影响,终端市场扩容

多个头部消费电子品牌开始支持卫星通信功能。

华为方面,2022年9月发布的mate50系列搭载“北斗卫星通信技术”开始支持卫星短报文功能。短短一年后,2023年9月发布的P60系列已经可以通过天通一号卫星实现移动通信功能。

苹果方面,根据官网的最新消息,在iPhone 14、iPhone 14 Pro、iPhone 15或iPhone 15 Pro 上亦有卫星通信功能以实现没有蜂窝及局域网下的应急通信。

受益于手机直连功能的成熟与不同消费电子品牌之间的“跟随效应”,未来将有更多的品牌实现卫星通信功能,以应对极端应急场景。

10月12日,Starlink官网推出星链直连手机服务新页面,据介绍该功能将支持存量LTE手机和卫星直连,2024年实现短信服务,2025年提供语音、数据、物联网及应用程序等服务。

11月10日,在数字科技生态大会上,中国电信自主研发的5G卫星双模手机天翼铂顿S9正式发布,作为为全球范围内首个推出大众智能手机直连卫星的通信运营商,中国电信表示将与华为、荣耀、小米、OPPO、VIVO、中兴和魅族等手机厂商开展合作,力争将卫星通话功能打造成为旗舰标配。

目前移动通信功能已不止局限在通信终端,极氪最新车型极氪001 FR上亦搭载了卫星通信技术。

2023年底前,搭载车载卫星通信技术的001 FR可开通双向卫星消息和卫星语音通话服务,在无地面网络覆盖或地面网络受损的情况下,实现收发消息,卫星通话。遭遇紧急情况,可以精准卫星定位,方便救援。

其中传输卫星使用的是2022年吉利自己发射的9颗卫星,未来这一功能也将会搭载在极氪其他车型上,目前时空道宇已针对极氪009车型定制开发了与汽车共形一体,内置多模卫星通信模块的车载高通量卫星互联网相控阵终端。

3 行业重点公司分析

3.1 富士达:领先射频同轴连接器及射频电缆组件产品供应商

富士达是国内通信市场领先同轴连接器及射频电缆组件产品供应商,共计发布十三项IEC国际标准,是我国射频连接器行业拥有IEC国际标准最多的企业。产品广泛应用于通信、防务、航空航天等领域,主要客户包括华为、RFS等全球知名通信设备厂商以及中国航天科技集团、中国电子科技集团等国内军工集团下属企业或科研院所等。

富士达营业收入及归母净利润均持续增长,CAGR分别可达19.8%和61.1%。2018-2022年,富士达营收及归母净利润分别从3.93亿元增长至8.08亿元、0.21亿元增长至1.43亿元,CAGR分别达到19.80%、61.11%。

主要系公司把握市场机遇,持续深耕防务领域,大力拓展通讯领域,实现防务、通讯及国际市场均衡发展,同时积极扩充产能,推动收入规模快速增长。分结构看,2018-2022年,电缆组件及射频同轴连接器收入稳步增长,但微波元器件2019年后呈萎缩态势,主要系公司战略变化下的持续优化产品结构,进一步聚焦核心主业。

连接器下游应用覆盖多个行业,市场容量不断扩张。整个连接器行业已经形成涉及电子材料制造业、连接器元件制造业、连接器终端电子产品制造业一整套庞大的连接器产业链,更与精密加工、设备制造、检测仪器等相关行业息息相关,构成整体的连接器产业链群。

其中,根据Bishop&Associates2021年统计数据,通信行业是连接器第一大应用领域,占连接器领域的份额约23.5%。

受5G通信的普及、新能源汽车市场及物联网的快速发展,连接器的市场空间持续增长。

根据Bishop&Associates数据显示,全球连接器规模从2011年的489亿美元增长到2021年的780亿美元,复合增长率达4.78%。随着中国成为“世界工厂”,近年来全球连接器生产力不断向中国转移,我国连接器市场规模全球第一,增速远超全球。

根据Bishop&Associates数据显示,随着产业链转移、外企来华设厂以及需求增速较高,2000-2010年我国连接器市场规模复合增长率达19.34%,经历高速成长期;2011-2021年复合增长率达8.27%,相比全球市场同期4.78%的增速,我国连接器市场依旧保持较高速增长。

2021年我国连接器市场规模约为250亿美元,约占到全球市场份额32%,与2020年相比保持稳定。

在经济高速发展的带动下,通信、电脑、消费电子等连接器产业在我国迅速发展,预计2023年中国连接器市场规模将达到300亿美元,受下游需求驱动我国连接器市场规模仍将保持较高的增速水平。

富士达客户优质但集中度高,作为5G新基建配套射频连接器核心供应商及重点防务配套企业,在积极拓展新增长的同时应对市场需求进行了产能扩充。

公司目前为航天五院认证的低损耗稳相电缆供应商,并作为航天互连产品配套的主力供应商,为卫星通讯、载人航天、外太空探测等领域提供配套。随着公司研发能力和生产能力的提高,公司在保持通信市场领先优势的同时,将进一步开拓在航空航天、商业卫星、数据采集、量子计算、轨道交通、计算机网络设备、医疗设备等市场领域。

2022年,公司逐步扩大并巩固5G产品的配套优势,积极跟进6G未来需求及发展方向,实现民品领域订货的增长。同时,公司不断巩固防务领域市场,深耕弹载、星载、机载等领域,实现多个重要项目的配套,防务领域订货的稳步增长。

为了积极应对市场订单增长,富士达产业基地二期已于2022年完成建设,并部分投入使用;2023年向特定对象发行A股股票已获得国资委批准,募集资金主要用于航天射频连接器产能提升等用途,以布局商业卫星领域储备及增强商业卫星的配套能力。

3.2 海格通信:“北斗+5G”应用领先供应商,定增助力增长新动能

海格通信目前四大核心产业覆盖“无线通信、北斗导航、航空航天、数智生态”,市场涵盖机构用户、政企和国际。无线通信领域,公司具有全频段覆盖的传统优势,是无线通信装备种类最全的单位之一。

北斗导航领域,公司率先实现“芯片、模块、天线、终端、系统、运营”全产业链布局,是“北斗+5G”应用全套解决方案提供者。航空航天领域,公司是国内机构市场模拟仿真系统领导者,亦为国内首家为机构用户提供“D级”模拟器的供应商。数智生态领域,公司新一代数智生态建设者,通过信息通信技术服务商进行能力外延及前瞻布局,致力于提供全方位一体化的数智网络业务支撑与一体化解决方案,逐步向能力提供商转型。

海格通信营业收入及归母净利润稳步增长,各产品收入占比相对稳定。

2018-2022年,海格通信营业收入及归母净利润分别从40.70亿元增长至56.16亿元、4.30亿元增长至6.68亿元,CAGR分别为8.38%、11.64%。主要系公司一方面坚持全情投入市场开拓与技术突破,另一方面战略性地加大新领域的投入及物理空间打造,致力于构建“存量-增量”持续转化及不断扩大经营规模的良性循环。分结构看,各业务收入占比相对稳定。

海格通信是国内拥有全系列天通卫星终端及芯片的主流厂家,目前也在积极参与当前国家快速推进的卫星互联网重大工程项目,全方位布局卫星通信领域。

公司作为国内最早从事无线电导航研发与制造的单位,始终与国家卫星导航产业同频共振,紧跟卫星导航设备及芯片研制,具备核心技术优势,拥有国内领先的高精度、高动态、抗干扰、通导一体等关键技术自主知识产权,具有北斗全产业链研发与服务能力。

目前,海格已竞标入围下一代卫星通信系统某应用分系统;掌握核心技术和波形体制,天通一号产品首次进入新高端平台领域;联合申报的“卫星移动通信终端射频芯片核心技术研究及应用”项目获广东省电子信息行业科技进步一等奖。深度融合了Ku卫星通信系统的应急指挥通信系统受到下游客户的好评,同时也是广东省相关产品的主流供应商。

此外,海格通信于2023年3月公布定增计划并于7月获批复。根据可行性分析报告,扣除发行费用后的募集资金用途分为:“北斗+5G”通导融合研发产业化项目,其实施主体为海格晶维,拟投入资金为8亿;无人信息产业基地项目,其实施主体为海格天腾,拟投入资金为5亿;天枢研发中心建设暨卫星互联网研发项目,其实施主体为海格通信,投入资金为5.545亿。根据发行情况报告书来看,最终发行对象包括上海北斗七星股权基金、国华卫星应用产业基金等产业基金,有望与公司卫星相关业务产生协同。

3.3 臻镭科技:特种行业高性能集成电路芯片的领先供应商

臻镭科技专注于集成电路芯片和微系统的研发、生产和销售,并围绕相关产品提供技术服务。公司主要产品包括终端射频前端芯片、射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片、微系统及模组等,为客户提供从天线到信号处理之间的芯片及微系统产品和技术解决方案。公司产品及技术应用于无线通信终端、通信雷达系统、电子系统供配电等特种行业领域和通信基站、卫星通信等民用领域。

臻镭科技营业收入及归母净利润高速增长,高端产品收入占比不断提升。

2018-2022年,臻镭科技营业收入及归母净利润分别从0.04亿元增长至2.43亿元、-0.49亿元增长至1.08亿元,其中,收入端CAGR可达179.17%。

主要系我国军用装备投入持续增加,无线通信设备等集成化需求不断增强,同时,报告期内公司主要芯片产品逐渐定型并且实现批量生产。分结构看,公司高盈利能力的高端产品占比显著增加,公司盈利能力显著增强。

特种行业受装备建设加速、信息化率提升和国产化率提高提振,景气度稳中有升。

1)射频前端芯片主要应用于手机、基站等通信系统,随着5G网络的商业化推广,射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大,同时5G时代通信设备的射频前端芯片使用数量和价值亦将继续上升。根据QYR Electronics Research Center的统计,从2011年至2020年全球射频前端市场规模以年复合增长率13.83%的速度增长,2020年达202.16亿美元。

2)射频收发芯片包含专用窄带射频收发芯片和软件定义的宽带高性能射频收发芯片,可实现射频信号的频谱搬移、信号调理、可选频带滤波和数模转换等功能;ADC/DAC是一种数据转换器,包括数模转换器及模数转换器,用于模拟信号及数字信号间的转换。根据Databeans数据显示,2020年全球射频收发和数据转换器市场规模约为34亿美元,与2019年相比保持稳定水平。目前公司射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC的下游应用主要包括雷达、卫星互联网、无线通信等领域。

3)电源管理芯片是在集成多路转换器的基础上,集成了智能通路管理、高精度电量计算,以及智能动态功耗管理功能的器件,可在电子设备中实现电能的变换、分配、检测等电能管理功能。电源管理芯片性能优劣和可靠性对整机的性能和可靠性有着直接影响,是电子设备中的关键器件。

根据前瞻产业研究院统计,2018年度全球电源管理芯片市场规模约250亿美元左右,市场空间十分广阔。

2026年,全球电源管理芯片市场规模有望达565亿美元,2018-2026年的复合增长率为10.69%。随着通信终端、雷达、新能源汽车等市场持续成长,全球电源管理芯片市场将持续受益。

国内方面,根据中商产业研究院的数据,中国电源管理芯片市场规模由2015年的520亿元增长至2020年的781亿元,2015-2020年的复合增长率为8.47%。随着中国国产电源管理芯片在新领域的应用拓展以及进口替代,中国电源管理芯片市场规模有望保持持续增长。

4)微系统及模组方面,三维异构集成(3D heterogeneous integration)微系统技术成为下一代应用高集成电子系统技术发展重要方向。三维异构集成是将功能电路分解到硅基衬底或化合物材料衬底上,通过硅通孔(Through Silicon Via, TSV)来实现高密度集成。

该技术将原始的平面结构改为纵向三位集成,在有效利用化合物半导体器件大功率、高速、高击穿电压等优势的同时,继续发挥硅基电路的高速低功耗、芯片制造成本相对较低等优势,实现器件及模块性能的最大化,提高射频系统集成度。

臻镭科技作为特种行业集成电路核心供应商之一,部分产品性能媲美行业头部供应商且应用于卫星通信领域:高速高精度ADC/DAC芯片在电子对抗、数据链、新一代电台以及卫星通信等领域获得了不同程度的进展,且部分产品在电子对抗、星载载荷等场景中获得了实质性进展。电源管理芯片中的负载点电源芯片、低压差线性稳压器芯片、逻辑与接口/负载点电源模块等产品凭借着其优异的性能,均已成功应用于多型号低轨商业卫星产业中。

微系统及模组方面,公司针对低轨商业卫星研发了多款产品,并凭着其优异的性能在项目中获得了实质性应用,以公司某16通道旗舰产品为例,产品尺寸仅为14.4mm*14.4mm*3.2mm,重量仅为2.5g,体积重量较传统方案均下降了90%,极大地降低了小卫星的生产成本与发射成本。

3.4 中国电信:国内唯一拥有卫星移动通信牌照的电信运营商

中国电信是领先的大型全业务综合智能信息服务运营商,主要经营移动通信、互联网接入及应用、固定电话、卫星通信、ICT集成等综合信息服务。

客户覆盖个人、家庭及政企,并致力于向其提供灵活多样、融合便捷、品质体验、安全可靠的综合智能信息服务。

中国电信营业收入及归母净利润较为稳健,各业务线收入占比相对稳定。2018-2022年,公司营业收入由3749.29亿元增至4749.67亿元,CAGR约6.09%。

利润端,由204.32亿元增至275.93亿元,CAGR约为7.80%。

收入端增长推动因素有:移动端系手机上网收入增长拉动;固网及智慧家庭服务板块系智慧家庭(包括家庭数字化、智能化需求,升级全屋WiFi,提升家庭连接品质,强化天翼看家AI功能和交互体验,全屋WiFi、天翼看家等业务)收入增长拉动;产业数字化板块受产业信息及数字化拉动。费用端主要受销售渠道转型升级及管理提效改革影响,有一定压缩,从而使得利润段呈现出较收入端更强劲的增长。

移动通信市场稳健,数字信息化为重要增长极。

随着移动通信基站建设的完善,移动数据流量消费规模快速增长。根据工信部的数据,移动互联网接入流量及月DOU呈持续增长态势。

2017-2022年,移动互联网接入流量及户均月度移动互联网接入流量分别由246亿GB增长至2618亿GB,1.73GB/月/户增长至15.2GB/月/户,CAGR分别可达60.5%,54.4%。

随着中国网络提速步伐加快,千兆宽带服务不断推广。

根据工信部统计,截至2022年底,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达5.9亿户,全年净增5386万户。其中,100Mbps及以上接入速率的用户为5.54亿户,全年净增5513万户,占总用户数的93.9%,占比较上年末提高0.8个百分点;1000Mbps及以上接入速率的用户为9175万户,全年净增5716万户,占总用户数的15.6%,占比较上年末提高9.1个百分点。

数字经济发展提速,5G+各行业应用不断。

随着国家政策法规的持续出台,以及相关立法工作的逐步完善,5G、云计算、物联网、大数据等新兴技术得到快速发展。

在国家新型基础设施建设的倡导下,产业数字化相关行业将迎来巨大发展空间。

根据中国信息通信研究院的统计,2019年中国数字经济增加值规模占GDP的比重达36.2%。5G、云计算、人工智能三要素融合形成了技术变革,进而推动商业模式演变,开启数字化发展的新未来。

根据中国信息通信研究院的统计,2019年我国云计算整体市场规模达1334亿元,其中,公有云市场规模达到689亿元,同比增长57.6%;私有云市场规模达645亿元,同比增长22.8%。

又根据科智咨询发布的《2019-2020年中国IDC产业发展研究报告》,中国IDC行业的市场规模由2014年的372.2亿元增长至2019年的1562.5亿元,年均复合增长率达33%。随着5G覆盖率的逐步提升,云计算和人工智能将会加速普及,越来越多的企业将实现应用云化,越来越多的大型企业将采用人工智能辅助生产经营。

中国电信作为国内唯一拥有卫星移动通信牌照的电信运营商,目前拥有“天通一号”民用系统的建设、运营和推广权。

业务主体方面,中国电信股份有限公司卫星通信分公司(简称“中国电信卫星公司”)是中国电信从事卫星通信业务的专业公司,专业化运营中国电信的卫星通信网络,承担应急通信保障任务,是中国电信的卫星业务主体。

技术进展方面,目前中国电信在卫星通信领域,持续推动天地一体信息网络关键核心技术攻关,打通移动网和卫星网络,实现一卡多用。

3.5 国电高科:唯一取得卫星物联网运营商的全部核心资质的民营企业

国电高科全称北京国电高科科技有限公司作为国内商业航天领军企业,是国内唯一拥有低轨卫星通信频率(UHF)许可和唯一拥有增值电信经营许可的商业航天公司,正在建设运营我国首个低轨卫星物联网星座“天启星座”,由38颗低轨卫星组成,2023年年底部署完成,目前17星已经在轨组网运营,为全球用户提供“空天地海一体”的卫星物联网数据通信服务。

国电高科前瞻布局低轨卫星,产品覆盖卫星在制造及应用过程中大部分硬件及服务。公司作为首家取得卫星物联网的全部核心资质的民营企业,在“先到先得”的竞争中形成了较强先发优势。

产品方面,公司布局硬件包括卫星终端及天线,服务应用于电网、集装箱、海洋牧场、矿业、农业、林业等多个方向。

客户资源方面,公司通过较强的先发优势累积了包括中国平安、中国联通、中国电信等行业头部客户。

4 风险提示

产业规划及节奏不及预期:

国内低轨卫星布局相较海外成熟企业仍在初期,整体产业规划量、价及节奏具有一定不确定性,若量价不及预期或节奏减缓可能会影响到相关环节的空间及企业盈利能力。

应用商业化不及预期:

目前海外低轨卫星的应用仍以通信为主,而我国通过完善的地面站布局已实现较大范围的通信覆盖,因而国内卫星需求仍以林业、海事等细分应用为主,从而使得地面站设备的布局与卫星服务环节的空间及增长节奏具有较强不确定性。

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报告来自【远瞻智库】

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页面更新:2024-02-23

标签:卫星通信   终端   高地   射频   连接器   轨道   大市场   芯片   地面   领域   通信   公司

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