我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)分析

我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)分析為什么中國(guó)必須發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)？他山之石：SpaceX星鏈計(jì)劃證明衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)上的可行性低軌通信衛(wèi)星發(fā)展迅速，衛(wèi)星通信邁入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。衛(wèi)星通信是以衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電波發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)的一種通信方式，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地面站/手持終端以及航天器和地面站間的通信。相較于傳統(tǒng)地面通信，衛(wèi)星通信不受地理環(huán)境約束，能夠?qū)崿F(xiàn)較廣的無(wú)縫覆蓋，并且可使用的頻譜資源豐富。通信衛(wèi)星按軌道劃分可分為低軌衛(wèi)星（LEO）、中軌衛(wèi)星（MEO）、高軌衛(wèi)星（GEO），低軌衛(wèi)星具有低延時(shí)、低成本、靈活組網(wǎng)等特點(diǎn)，已經(jīng)成為衛(wèi)星通信建設(shè)的主流?；谛l(wèi)星通信，逐步發(fā)展出了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)發(fā)射一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng)，向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)。根據(jù)《低軌衛(wèi)星通信的機(jī)遇、挑戰(zhàn)與量測(cè)方案》（陳文江，陳麒安，陳宏銘等），衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可使全地球都能通過(guò)寬帶連上互聯(lián)網(wǎng)終端，解決現(xiàn)有世界上超30億人無(wú)法使用互聯(lián)網(wǎng)、超70%地理空間未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的問(wèn)題。SpaceX星鏈計(jì)劃是全球最大衛(wèi)星星座，目前累計(jì)發(fā)射數(shù)量超過(guò)5000顆。美國(guó)SpaceX公司CEO馬斯克于2015年宣布，SpaceX公司將向近地軌道發(fā)射約1.2萬(wàn)顆星鏈衛(wèi)星，組建一個(gè)巨型低軌道衛(wèi)星星座，星鏈計(jì)劃（Starlink）旨在為全球提供高速、低延遲、高可靠性的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。2019年10月，SpaceX公司宣布將向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）追加申報(bào)3萬(wàn)顆衛(wèi)星，星鏈計(jì)劃衛(wèi)星總數(shù)量將達(dá)到4.2萬(wàn)顆。2020年開(kāi)始，星鏈計(jì)劃進(jìn)入全面部署階段，衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量大幅增長(zhǎng)，截至2023年11月，星鏈累計(jì)發(fā)射數(shù)量已經(jīng)達(dá)到5491顆。馬斯克在X（原推特，美國(guó)網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)）上發(fā)文表示，預(yù)計(jì)2024年每月平均發(fā)射12次，按照22顆/次計(jì)算，2024年星鏈計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量有望超過(guò)3000顆。星鏈計(jì)劃是目前全球最大衛(wèi)星星座，根據(jù)UCSSatelliteDatabase，截至2022年底，全球在軌低軌通信衛(wèi)星數(shù)量共計(jì)4316顆，其中星鏈衛(wèi)星3395顆，占比高達(dá)79%，遠(yuǎn)超排名第二的英國(guó)OneWeb公司和排名第三的美國(guó)銥星公司的星座計(jì)劃。SpaceX星鏈計(jì)劃具有成本低廉、全球覆蓋等優(yōu)勢(shì)，和5G互補(bǔ)。在成本方面，SpaceX公司堅(jiān)持獨(dú)立研發(fā)路線(xiàn)，形成自主的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，所有星座方案設(shè)計(jì)和衛(wèi)星研制工作都在公司內(nèi)部閉環(huán)生產(chǎn)，根據(jù)SpaceX公司在2020年8月給FCC的報(bào)告，SpaceX星鏈衛(wèi)星的單月產(chǎn)能高達(dá)120顆，單星制造成本在50萬(wàn)美元以下。此外，SpaceX公司“獵鷹9號(hào)”火箭的回收復(fù)用性和一箭多星的運(yùn)載能力使得單星發(fā)射成本大幅降低，衛(wèi)星制造和發(fā)射的成本優(yōu)勢(shì)為星鏈計(jì)劃的商業(yè)化和全球覆蓋提供了有力保障。雖然地面基站在帶寬與速率方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，但是由于地球表面的地形、地貌和人類(lèi)活動(dòng)等因素所限制，目前全球只有約20%的陸地面積和5%的海洋面積有地面通信基站的覆蓋，還有很多山脈、森林、沙漠等人口稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)法接通互聯(lián)網(wǎng)，而星鏈計(jì)劃通過(guò)大規(guī)模衛(wèi)星的部署，可實(shí)現(xiàn)地球上任何一個(gè)角落的無(wú)縫覆蓋。根據(jù)《Starlink低軌衛(wèi)星通信星座深度分析》（徐冰玉，李俠宇），星鏈的網(wǎng)絡(luò)能力（上傳/下載速度、延遲）和4G相當(dāng)，達(dá)不到5G的水平。綜上，星鏈在偏遠(yuǎn)地區(qū)的成本優(yōu)勢(shì)使其定位為地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)尤其是5G的補(bǔ)充和延伸，雖然不完全排除在城市地區(qū)提供服務(wù)的可能，但是仍旨在覆蓋農(nóng)村、海洋、沙漠、極地等互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)水平低的地區(qū)。星鏈計(jì)劃已經(jīng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金流平衡，證明其在商業(yè)上的可行性。自星鏈計(jì)劃被提出起，關(guān)于其盈利能力的爭(zhēng)議一直沒(méi)有停止，根據(jù)甲子光年在2020年的測(cè)算，預(yù)計(jì)SpaceX星鏈計(jì)劃總投資成本（不含運(yùn)營(yíng)）962億美元，按照1000萬(wàn)人/年的用戶(hù)數(shù)量、80美元/月/人的使用價(jià)格、25.7億美元/年的運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算，星鏈計(jì)劃的回本周期為10年。根據(jù)LeichtmanResearchGroup，截至2021年1月，美國(guó)仍有近14%的人口，約4200萬(wàn)人無(wú)法接入互聯(lián)網(wǎng)，再考慮到全球其他地區(qū)，星鏈計(jì)劃的潛在用戶(hù)數(shù)量十分可觀(guān)。2023年9月，星鏈計(jì)劃宣布其全球活躍用戶(hù)超過(guò)200萬(wàn)，相較2022年底翻倍。2023年11月，馬斯克在X上發(fā)文表示星鏈計(jì)劃已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)金流平衡。根據(jù)彭博社報(bào)道，預(yù)計(jì)2023年SpaceX火箭發(fā)射和星鏈計(jì)劃的收入將達(dá)到約90億美元，預(yù)計(jì)2024年將增至150億美元左右，其中星鏈計(jì)劃的收入將超過(guò)發(fā)射業(yè)務(wù)。低軌資源競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)防安全威脅決定中國(guó)必須發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中國(guó)布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能夠推動(dòng)6G“空天地一體化”?？紤]到中國(guó)目前在衛(wèi)星制造和發(fā)射方面的成本較高、5G基站建設(shè)領(lǐng)先全球等因素，客觀(guān)來(lái)講中國(guó)如果發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，短期內(nèi)在商業(yè)角度上前景或許并不是很樂(lè)觀(guān)。但是在6G時(shí)代，衛(wèi)星通信將是必不可少的重要部分，IMT-2030（6G）推進(jìn)組將“空天地一體化的全球無(wú)縫覆蓋”列為下一代移動(dòng)通信技術(shù)的總體愿景之一，提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為地面通信系統(tǒng)的有效補(bǔ)充和未來(lái)6G的重要組成部分。實(shí)現(xiàn)6G空天地融合，需要在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空口傳輸、組網(wǎng)技術(shù)和頻率管理等多方面開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，有賴(lài)于地面運(yùn)營(yíng)商與衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的高度協(xié)作。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，中國(guó)發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也具有商業(yè)性，此外，低軌資源競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)防安全威脅也是中國(guó)必須發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的重要原因。低軌頻譜和軌道資源有限，全球遵循“先登先占、先占永得”的規(guī)則。通信頻譜與太空軌道是有限資源，為了確保資源分配的公平、公正和透明，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）制定了衛(wèi)星頻譜和軌道資源分配的程序，其中核心原則是“先登先占、先占永得”。這意味著在ITU的衛(wèi)星頻譜和軌道資源注冊(cè)表中登記的衛(wèi)星擁有優(yōu)先權(quán)，其他衛(wèi)星必須在可用資源之后進(jìn)行分配。為避免對(duì)資源的登記占用，ITU要求各國(guó)在衛(wèi)星頻軌資源登記后7年內(nèi)必須啟用所申報(bào)的資源，發(fā)射第一顆衛(wèi)星，否則所申報(bào)的資源自動(dòng)失效。此外，在資源登記后的9年內(nèi)必須發(fā)射總數(shù)的10%，12年內(nèi)必須發(fā)射總數(shù)的50%，14年內(nèi)必須全部發(fā)射完成。若未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)射對(duì)應(yīng)數(shù)量的衛(wèi)星，其頻譜權(quán)利將按實(shí)際發(fā)射比例縮減。美國(guó)領(lǐng)跑全球，歐洲緊隨其后，多國(guó)發(fā)布計(jì)劃，中國(guó)需要加速布局。根據(jù)《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書(shū)》（中國(guó)信通院）測(cè)算，近地軌道衛(wèi)星總?cè)萘考s為10萬(wàn)顆，僅SpaceX星鏈計(jì)劃就申請(qǐng)了4.2萬(wàn)顆，并在Ku及Ka頻段取得了較靠前的優(yōu)先地位。2023年3月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)發(fā)布《國(guó)家近地軌道研究與發(fā)展戰(zhàn)略》，確定了美國(guó)在低軌衛(wèi)星領(lǐng)域的政策目標(biāo)和優(yōu)先事項(xiàng)。2023年3月，歐盟理事會(huì)批準(zhǔn)了《2023-2027年歐盟安全連接計(jì)劃》，旨在建立歐盟自己的衛(wèi)星星座“IRIS2”，使歐盟在全球范圍內(nèi)獲得獨(dú)立、安全、低成本的衛(wèi)星通信服務(wù)。俄羅斯、加拿大、日本、韓國(guó)等均提出了自己的計(jì)劃，圍繞低軌資源的全球爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。根據(jù)UCSSatelliteDatabase，截至2022年底，全球在軌低軌衛(wèi)星共5937顆，其中低軌通信衛(wèi)星占73%，美國(guó)處于絕對(duì)領(lǐng)先的地位，中國(guó)在軌低軌通信衛(wèi)星僅31顆，外部各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)壓力下，中國(guó)需要加速布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。星鏈計(jì)劃在軍事方面的潛力可能給中國(guó)國(guó)防安全帶來(lái)重大挑戰(zhàn)。SpaceX作為商業(yè)航天公司主要面向普通用戶(hù)，然而從星鏈計(jì)劃自身的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及配合美國(guó)軍方完成的一系列測(cè)試來(lái)看，星鏈計(jì)劃可能具有很強(qiáng)的軍用發(fā)展空間。首先，星鏈計(jì)劃完成一期發(fā)射后，具備了全球覆蓋的能力，尤其是當(dāng)新一代具備星間鏈路的衛(wèi)星完成部署后，其全球覆蓋的能力將大大增強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷的偵察和監(jiān)視。其次，星鏈計(jì)劃的衛(wèi)星具有運(yùn)動(dòng)速度快、密度高、難以追蹤的特點(diǎn)，為反偵察或反監(jiān)視帶來(lái)很大困難。同時(shí)，星鏈計(jì)劃能夠提供更大的速率和更低的時(shí)延，在性能具有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，更有利于陸、海、空、天等多領(lǐng)域通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，增強(qiáng)美軍跨域協(xié)同通信能力。根據(jù)《星鏈計(jì)劃的發(fā)展現(xiàn)狀及其影響》（四?。?，在俄烏沖突中，烏克蘭軍方已從多種渠道獲取了超過(guò)3萬(wàn)個(gè)星鏈終端，證實(shí)了星鏈計(jì)劃用于軍事用途，這些終端不僅幫助烏克蘭獲得了高效的通信網(wǎng)絡(luò)，還協(xié)助烏克蘭軍隊(duì)無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)打擊俄軍各種高價(jià)值的軍事目標(biāo)。星鏈計(jì)劃在通信上速度快、全球覆蓋、發(fā)射成本低等方面的優(yōu)勢(shì)運(yùn)用在軍事用途后，可能對(duì)中國(guó)國(guó)防安全產(chǎn)生重大挑戰(zhàn)。SpaceX發(fā)布星盾計(jì)劃，中國(guó)需要重視太空安全。2022年12月，SpaceX公司公布了其專(zhuān)門(mén)服務(wù)于政府、國(guó)防與情報(bào)部門(mén)的全新業(yè)務(wù)——“星盾”（StarShield）。星盾計(jì)劃將在星鏈2.0平臺(tái)基礎(chǔ)上搭載軍用級(jí)別的專(zhuān)用載荷，提供地球觀(guān)測(cè)、安全通信和有效載荷托管服務(wù)，作為星鏈系統(tǒng)的一部分，星盾具有模塊化設(shè)計(jì)、互動(dòng)性快速開(kāi)發(fā)與部署的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)《美“星鏈”計(jì)劃邁出軍事化一步》（中國(guó)國(guó)防報(bào)，張帥），星盾計(jì)劃將從根本上提升美軍通信偵察、空間態(tài)勢(shì)感知和天基防御打擊能力，且星鏈計(jì)劃和星盾計(jì)劃相互兼容，將進(jìn)一步模糊太空軍事化準(zhǔn)則，引發(fā)外太空領(lǐng)域爭(zhēng)端，推動(dòng)太空軍備競(jìng)賽。中國(guó)支持政策持續(xù)出臺(tái)，“GW星座”和“G60星鏈”蓄勢(shì)待發(fā)國(guó)家層面和地方層面對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的政策支持力度不斷加大。不管是出于商業(yè)需求，還是為應(yīng)對(duì)低軌資源競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)防安全威脅，中國(guó)都需要支持國(guó)內(nèi)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)尤其是商業(yè)低軌衛(wèi)星的發(fā)展，但是中國(guó)的低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃起步較晚，直到2020年4月國(guó)家發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”范疇后，中國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目才開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)。2023年10月，工信部發(fā)布《關(guān)于創(chuàng)新信息通信行業(yè)管理優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境的意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》，提出分步驟、分階段推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入制度改革，不斷拓寬民營(yíng)企業(yè)參與電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)的渠道和范圍。同時(shí)，各地方政府也在積極支持本地的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展，隨著國(guó)家層面和地方層面的政策支持力度不斷加大，中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有望加速發(fā)展?！癎W星座”規(guī)劃約1.3萬(wàn)顆衛(wèi)星，星網(wǎng)集團(tuán)統(tǒng)籌國(guó)內(nèi)低軌衛(wèi)星布局。根據(jù)ITU，2020年9月，中國(guó)以“GW”為代號(hào)申報(bào)了兩個(gè)低軌衛(wèi)星星座，共計(jì)12992顆衛(wèi)星，分布在距地面590公里至1145公里的低軌軌道，頻段為37.5GHz—42.5GHz及47.2GHz—51.4GHz。2021年4月，國(guó)務(wù)院國(guó)資委發(fā)布關(guān)于組建中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司（星網(wǎng)集團(tuán)）的公告。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，衛(wèi)星的規(guī)模化生產(chǎn)、快速批量發(fā)射部署、巨型星座的運(yùn)行管理等問(wèn)題，都亟需改變過(guò)去航天工程任務(wù)的生產(chǎn)、運(yùn)作模式，以應(yīng)對(duì)新航天時(shí)代的挑戰(zhàn)。星網(wǎng)集團(tuán)的成立不僅將加速整合航天、通信、信息等產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)資源推動(dòng)中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，還將促進(jìn)中國(guó)航天產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性升級(jí)，引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革?！癎60星鏈”規(guī)劃約1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星，上海松江打造國(guó)內(nèi)首個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群。2021年11月，在第四屆進(jìn)博會(huì)上長(zhǎng)三角“G60科創(chuàng)走廊”正式發(fā)布“G60星鏈”計(jì)劃，將以上海松江為龍頭，長(zhǎng)三角G60科創(chuàng)走廊九城市一起“造衛(wèi)星”，建設(shè)長(zhǎng)三角首個(gè)衛(wèi)星制造的“燈塔工廠(chǎng)”。2023年7月，上海舉行“高質(zhì)量發(fā)展在申城”系列主題新聞發(fā)布會(huì)，會(huì)上宣布“G60星鏈”實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星完成發(fā)射并成功組網(wǎng)，一期將實(shí)施1296顆，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)12000多顆衛(wèi)星的組網(wǎng)?！渡虾Ｊ写龠M(jìn)商業(yè)航天發(fā)展打造空間信息產(chǎn)業(yè)高地行動(dòng)計(jì)劃（2023—2025年）》提出，到2025年，形成從火箭、衛(wèi)星、地面站到終端的全覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展新一代中大型運(yùn)載火箭、低成本高集成衛(wèi)星、智能應(yīng)用終端三大拳頭產(chǎn)品，形成年產(chǎn)50發(fā)商業(yè)火箭、600顆商業(yè)衛(wèi)星的批量化制造能力，以打造“上海星”“上海箭”為目標(biāo)，提供衛(wèi)星研制、運(yùn)載發(fā)射、在軌交付與管理鏈?zhǔn)椒?wù)模式。中國(guó)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)射爆發(fā)期何時(shí)到來(lái)？低軌衛(wèi)星規(guī)?；l(fā)射的核心：衛(wèi)星批量生產(chǎn)+一箭多星技術(shù)+火箭回收復(fù)用衛(wèi)星批量化生產(chǎn)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)革命。根據(jù)SpaceX，2022年星鏈衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量達(dá)到1722顆，2023年1-11月星鏈衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量達(dá)到1848顆，未來(lái)要實(shí)現(xiàn)4.2萬(wàn)顆星鏈衛(wèi)星的發(fā)射目標(biāo)，衛(wèi)星批量化生產(chǎn)能力是SpaceX的一項(xiàng)重要關(guān)鍵技術(shù)。馬斯克堅(jiān)持“為生產(chǎn)而設(shè)計(jì)”的理念，以衛(wèi)星的工廠(chǎng)化、規(guī)模化生產(chǎn)為設(shè)計(jì)導(dǎo)向，將衛(wèi)星當(dāng)作汽車(chē)或其他工業(yè)產(chǎn)品一樣，所有的設(shè)計(jì)與研發(fā)工作始終圍繞著能否實(shí)現(xiàn)快速、批量生產(chǎn)進(jìn)行。規(guī)?；a(chǎn)是星鏈與傳統(tǒng)衛(wèi)星生產(chǎn)模式的重大差異，相對(duì)于傳統(tǒng)衛(wèi)星生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)量小、成本高的模式，星鏈以流水線(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)快速制造、規(guī)?；?、低成本目標(biāo)。根據(jù)SpaceX計(jì)劃，2024年至2027年每年需生產(chǎn)/發(fā)射約7000-8000顆，2028年后基本維持在每年8000顆以上水平。SpaceX成功將衛(wèi)星批量化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行成熟應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)航天制造領(lǐng)域的局限，預(yù)計(jì)將促進(jìn)航天生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)的變革，引領(lǐng)新一輪航天產(chǎn)業(yè)革命。衛(wèi)星批量化生產(chǎn)的核心在于制造策略、制造能力、供應(yīng)鏈三方面：1）制造策略：星鏈衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)規(guī)?；圃觳皇且货矶偷模冗M(jìn)的制造理念、自主的制造供應(yīng)、迭代的制造模式、高效的成本控制是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；圃斓撵`魂。制造理念方面，SpaceX體現(xiàn)出“面向制造的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)與制造的協(xié)同、面向發(fā)射的設(shè)計(jì)”；制造供應(yīng)方面，SpaceX堅(jiān)持自主研發(fā)核心系統(tǒng)、核心部件，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)，并為此建立相應(yīng)的生產(chǎn)線(xiàn)，從而掌握了技術(shù)與生產(chǎn)的主動(dòng)權(quán)；制造模式方面，自2018年首次發(fā)射以來(lái)，星鏈衛(wèi)星的生產(chǎn)方案、生產(chǎn)線(xiàn)根據(jù)衛(wèi)星版本的變化，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次調(diào)整、升級(jí)展現(xiàn)出巨大靈活性；成本控制方面，SpaceX通過(guò)不斷提升制造規(guī)模和降低制造成本，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的降本增效。2）制造能力：在正確的制造策略指引下，強(qiáng)大的制造能力是衛(wèi)星批量化生產(chǎn)的保證。生產(chǎn)設(shè)施方面，西雅圖雷德蒙德為星鏈衛(wèi)星主要生產(chǎn)、組裝基地，SpaceX加州霍?？偛控?fù)責(zé)部分精密部件、地面終端的制造，德克薩斯州奧斯汀負(fù)責(zé)用戶(hù)地面終端的研發(fā)與制造；生產(chǎn)設(shè)備方面，SpaceX為星鏈的生產(chǎn)引入了大量專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)、流水線(xiàn)機(jī)器人等設(shè)備，確保生產(chǎn)線(xiàn)的穩(wěn)定和產(chǎn)品性能與質(zhì)量的一致性。3）供應(yīng)鏈：SpaceX雖堅(jiān)持重要技術(shù)、裝備的自行研發(fā)生產(chǎn)，但將建設(shè)自有生產(chǎn)線(xiàn)成本過(guò)高、實(shí)現(xiàn)自行生產(chǎn)需時(shí)過(guò)長(zhǎng)、自行擔(dān)負(fù)效費(fèi)比不高的專(zhuān)業(yè)部件/服務(wù)，通過(guò)對(duì)外生產(chǎn)合作、采購(gòu)方式實(shí)現(xiàn)降費(fèi)增效。生產(chǎn)合作方面，SpaceX采用合約制造（CM）、聯(lián)合開(kāi)發(fā)生產(chǎn)（JDM）、原始設(shè)計(jì)制造（ODM）、原始設(shè)備制造（OEM）等多種方式；直接采購(gòu)方面，SpaceX通過(guò)直接采購(gòu)市場(chǎng)上的成熟產(chǎn)品與服務(wù)來(lái)降低成本、加速系統(tǒng)建設(shè)；通用部件方面，對(duì)于部分所處環(huán)境并不惡劣、性能要求不高、作用并不關(guān)鍵的部件，SpaceX多采用工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)而非航天專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。多星分離技術(shù)助力一箭多星發(fā)射。多星分離技術(shù)是指用一枚運(yùn)載火箭將兩顆及以上的衛(wèi)星發(fā)射至預(yù)定軌道的分離技術(shù)，傳統(tǒng)多星分離模式需要依靠質(zhì)量體積較大的衛(wèi)星適配器，對(duì)整流罩內(nèi)寶貴空間的利用率不足，一次可發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量也受到限制。為了能夠快速部署星鏈星座，最大化地利用火箭的整流罩內(nèi)部空間，SpaceX創(chuàng)新性提出衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)接口，并將衛(wèi)星設(shè)計(jì)成扁平的結(jié)構(gòu)，采用統(tǒng)一的承力支柱接口進(jìn)行堆疊安裝連接，該堆疊式衛(wèi)星不再需要專(zhuān)門(mén)的衛(wèi)星適配器，節(jié)省了運(yùn)載能力的同時(shí)，也可以充分利用運(yùn)載火箭整流罩的可用空間，可突破一次發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量，提高發(fā)射效率。2021年1月，SpaceX利用獵鷹9號(hào)火箭實(shí)現(xiàn)了“一箭143星”的發(fā)射，將10顆星鏈衛(wèi)星和133顆小衛(wèi)星送入軌道，大幅刷新了世界一箭多星發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量的紀(jì)錄。此外，大運(yùn)載能力的火箭也是一箭多星發(fā)射的重要基礎(chǔ)。目前，星鏈計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星版本以V2.0Mini為主，該版本衛(wèi)星重量約800kg，獵鷹9號(hào)火箭的發(fā)射規(guī)模通常為“一箭23星”?；鸺厥諒?fù)用是降低發(fā)射成本的重要途徑。一次性運(yùn)載火箭長(zhǎng)期以來(lái)都是人類(lèi)進(jìn)入空間的主要運(yùn)輸方式，但隨著進(jìn)出空間規(guī)模需求的快速增長(zhǎng)，一次性運(yùn)載火箭在發(fā)射成本、履約周期和產(chǎn)能需求等方面均面臨巨大挑戰(zhàn)，發(fā)展回收復(fù)用運(yùn)載火箭能夠很好地解決以上問(wèn)題，已是全球航天領(lǐng)域的共識(shí)?；厥諒?fù)用運(yùn)載火箭技術(shù)近年來(lái)得到快速發(fā)展，以獵鷹9號(hào)為代表的部分回收復(fù)用運(yùn)載火箭已規(guī)?；度胧褂?，其實(shí)踐表明垂直起降回收復(fù)用運(yùn)載火箭已能夠?qū)崿F(xiàn)提升進(jìn)入空間規(guī)模、大幅降低成本、縮短履約周期、降低產(chǎn)能需求和拓展市場(chǎng)規(guī)模。綜合來(lái)看，回收復(fù)用運(yùn)載火箭在發(fā)射成本和發(fā)射頻次上相比一次性使用運(yùn)載火箭具有明顯優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)一小時(shí)全球抵達(dá)、天地往返運(yùn)輸?shù)却笠?guī)模、低成本進(jìn)出空間運(yùn)輸系統(tǒng)的重要途徑?；厥諒?fù)用的獵鷹9號(hào)成本相比全新成本降低約70%。根據(jù)《商業(yè)思維下SpaceX公司“星鏈”計(jì)劃發(fā)射成本淺議》（趙凱，王文正，尚輝等），一手獵鷹9號(hào)的成本構(gòu)成主要為芯一級(jí)（3000萬(wàn)美元）、芯二級(jí)（1000萬(wàn)美元）、整流罩（550萬(wàn)美元）和推進(jìn)劑及其它成本（500萬(wàn)美元），總計(jì)大約5050萬(wàn)美元，獵鷹9號(hào)可回收復(fù)用火箭芯一級(jí)和整流罩，因此回收復(fù)用的獵鷹9號(hào)的成本構(gòu)成主要是芯二級(jí)（1000萬(wàn)美元）、推進(jìn)劑及其它成本（500萬(wàn)美元）和芯一級(jí)的維護(hù)成本（25萬(wàn)美元），總計(jì)大約1525萬(wàn)美元，相比一手成本降低約70%。一手獵鷹9號(hào)火箭報(bào)價(jià)為6200萬(wàn)美元，回收復(fù)用的獵鷹9號(hào)火箭報(bào)價(jià)為5000萬(wàn)美元，按照芯一級(jí)重復(fù)使用10次、整流罩重復(fù)使用2次測(cè)算，10次發(fā)射后，總成本約為2.1億美元，SpaceX可以使用每個(gè)芯一級(jí)進(jìn)行4次商業(yè)發(fā)射，剩余6次發(fā)射可以折算為零成本。中國(guó)目前在三大方面均有所落后，不過(guò)追趕速度值得期待中國(guó)在衛(wèi)星批量生產(chǎn)和成本控制方面落后。從2015年逐步開(kāi)放商業(yè)航天領(lǐng)域以來(lái)，中國(guó)商業(yè)衛(wèi)星制造取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展，商業(yè)衛(wèi)星設(shè)計(jì)也從十公斤級(jí)的3U、6U衛(wèi)星發(fā)展到目前百公斤級(jí)以上衛(wèi)星，但我國(guó)商業(yè)衛(wèi)星的設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)仍處于成長(zhǎng)初期，與國(guó)外商業(yè)衛(wèi)星研發(fā)制造相比仍有巨大差距。根據(jù)長(zhǎng)光衛(wèi)星招股說(shuō)明書(shū)，其第二代200kg級(jí)衛(wèi)星的制造成本不超過(guò)5000萬(wàn)元，而同一重量級(jí)星鏈衛(wèi)星的制造成本不超過(guò)50萬(wàn)美元。目前，中國(guó)衛(wèi)星星座計(jì)劃逐步增多，國(guó)內(nèi)發(fā)射數(shù)量在30顆以上衛(wèi)星的星座規(guī)劃就有數(shù)十個(gè)，面對(duì)如此多的衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量，衛(wèi)星的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方式必須發(fā)生根本改變。國(guó)家隊(duì)和商業(yè)公司加速提升衛(wèi)星制造能力。根據(jù)新華社報(bào)道，2021年5月，武漢國(guó)家航天產(chǎn)業(yè)基地衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的國(guó)內(nèi)首條小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線(xiàn)迎來(lái)第1顆衛(wèi)星下線(xiàn)，智能制造技術(shù)手段的應(yīng)用使該小衛(wèi)星批量生產(chǎn)效率提高40%以上，單星場(chǎng)地面積需求將減少70%以上，單星生產(chǎn)周期將縮短80%以上，人員生產(chǎn)效率將提升10倍。2023年11月，上海市發(fā)布《上海市促進(jìn)商業(yè)航天發(fā)展打造空間信息產(chǎn)業(yè)高地行動(dòng)計(jì)劃（2023—2025年）》，提出到2025年形成年產(chǎn)600顆商業(yè)衛(wèi)星的批量化制造能力。國(guó)內(nèi)的商業(yè)衛(wèi)星公司也在積極探索低成本量產(chǎn)的路徑，銀河航天在南通建設(shè)新一代衛(wèi)星智能制造工廠(chǎng)并已實(shí)現(xiàn)百顆衛(wèi)星的量產(chǎn)能力，九天微星計(jì)劃實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)100顆標(biāo)準(zhǔn)化衛(wèi)星或50顆定制化衛(wèi)星的產(chǎn)能。中國(guó)實(shí)現(xiàn)“一箭41星”，但和星鏈衛(wèi)星的常態(tài)發(fā)射相比仍有差距。近年來(lái)，中國(guó)的“一箭多星”技術(shù)發(fā)展迅速。2022年2月，搭載了22顆衛(wèi)星的“長(zhǎng)征八號(hào)”運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)中國(guó)“一箭多星”發(fā)射的最高紀(jì)錄。2023年6月，“長(zhǎng)征二號(hào)”丁遙八十八運(yùn)載火箭在太原發(fā)射中心成功將“吉林一號(hào)”高分06A星等41顆衛(wèi)星（采取“38顆衛(wèi)星壁掛+3顆衛(wèi)星側(cè)壁”的搭載方式）準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，刷新了中國(guó)一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀(jì)錄。SpaceX采用的堆疊式衛(wèi)星，不再需要專(zhuān)門(mén)的衛(wèi)星適配器，節(jié)省運(yùn)載能力的同時(shí)，也可以充分利用運(yùn)載火箭整流罩的可用空間，通過(guò)合理設(shè)計(jì)可突破一次發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量，提高發(fā)射效率，實(shí)現(xiàn)一箭多星的常態(tài)發(fā)射，相較之下國(guó)內(nèi)一箭多星發(fā)射技術(shù)還有不小差距，在多星分離技術(shù)上還需繼續(xù)沉淀，尋找新的技術(shù)創(chuàng)新和突破?；鸺\(yùn)載能力不足也是制約中國(guó)一箭多星技術(shù)的重要因素?；鸺屏εc運(yùn)載能力決定可以攜帶多少設(shè)備和資源進(jìn)入太空，也是一箭多星的物質(zhì)基礎(chǔ)，從全球現(xiàn)役火箭運(yùn)載能力上看，能夠負(fù)擔(dān)近地軌道20噸以上重量這種任務(wù)的火箭只有六型：獵鷹重型（美國(guó)SpaceX）、德?tīng)査蘒V型（美國(guó)波音）、長(zhǎng)征五號(hào)（中國(guó)航天科技）、阿麗亞娜5（歐洲）、獵鷹9號(hào)（美國(guó)SpaceX）和安加拉A5（俄羅斯）。但是從商業(yè)火箭角度看，根據(jù)《2022年中國(guó)商業(yè)航天發(fā)展白皮書(shū)》（創(chuàng)業(yè)邦），“長(zhǎng)征二號(hào)丙”火箭的LEO運(yùn)力僅為2.4噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于獵鷹9號(hào)火箭的22.8噸和獵鷹重型火箭的63.8噸，同時(shí)“長(zhǎng)征二號(hào)丙”火箭的平均發(fā)射成本高達(dá)1.04萬(wàn)美元/kg，約為獵鷹9號(hào)火箭的3.6倍。不過(guò)國(guó)內(nèi)民營(yíng)商業(yè)航天公司也在快速追趕，藍(lán)箭航天的“朱雀二號(hào)”火箭的LEO運(yùn)力達(dá)到6.0噸，2023年7月12日，朱雀二號(hào)遙二運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，也是國(guó)內(nèi)民商航天首款基于自主研制的液體發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)成功入軌的運(yùn)載火箭?；鸺厥諒?fù)用是中國(guó)航天快速提升發(fā)射量的關(guān)鍵。根據(jù)《2022年中國(guó)商業(yè)航天發(fā)展白皮書(shū)》（創(chuàng)業(yè)邦），2021年中國(guó)成為全球第一大航天發(fā)射大國(guó)，但是2022年美國(guó)的航天發(fā)射次數(shù)幾乎翻倍，大幅超越了中國(guó)，究其原因，主要是SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭可回收復(fù)用，顯著提高了發(fā)射效率并降低了發(fā)射成本，相較之下中國(guó)的發(fā)射次數(shù)增長(zhǎng)則受限于火箭的制造速度和成本。中國(guó)已經(jīng)針對(duì)氣動(dòng)力與主動(dòng)力聯(lián)合減速回收模式上開(kāi)展了大量技術(shù)攻關(guān)，基本具備了集成演示驗(yàn)證的條件。2020年12月，中國(guó)新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征八號(hào)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)首飛成功，長(zhǎng)征八號(hào)已經(jīng)在著陸緩沖機(jī)構(gòu)、低空低速的返回段制導(dǎo)、自主控制等回收技術(shù)領(lǐng)域做了試驗(yàn)，后續(xù)將在回收關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步攻關(guān)。民營(yíng)商業(yè)航天公司方面，2023年11月2日，星際榮耀的雙曲線(xiàn)二號(hào)驗(yàn)證火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心開(kāi)展垂直回收試驗(yàn)，這是中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)液體火箭全尺寸一子級(jí)的垂直起降與重復(fù)使用飛行試驗(yàn)。預(yù)計(jì)2024年將成為中國(guó)低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年，2026年有望迎來(lái)爆發(fā)“GW星座”和“G60星鏈”提速，預(yù)計(jì)2024年將成為中國(guó)低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年。短期來(lái)看，國(guó)家隊(duì)依然將是巨型低軌星座發(fā)射的主力，海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)就是為了支持未來(lái)大規(guī)模高密度發(fā)射而建設(shè)的，預(yù)計(jì)今年年底將完成硬件建設(shè)，2024年實(shí)現(xiàn)常態(tài)化發(fā)射。根據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)報(bào)道，航天科技集團(tuán)一院海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)總設(shè)計(jì)師吳義田表示“會(huì)在2024年上半年的6月份之前擇機(jī)完成星網(wǎng)工程（“GW星座”）的發(fā)射任務(wù)，星網(wǎng)工程也是我們海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)首次執(zhí)行的發(fā)射任務(wù)”。根據(jù)上海松江微信公眾號(hào)，“G60星鏈”產(chǎn)業(yè)基地一期項(xiàng)目將建設(shè)數(shù)字化衛(wèi)星制造工廠(chǎng)、衛(wèi)星在軌測(cè)運(yùn)控中心、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中心，其中衛(wèi)星工廠(chǎng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)能將達(dá)到300顆/年，單星成本將下降35%，預(yù)計(jì)于2023年投入使用。綜上，我們認(rèn)為海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)的投入使用和“GW星座”、“G60星鏈”加快部署進(jìn)度將使得2024年成為中國(guó)低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年。隨著國(guó)內(nèi)衛(wèi)星和火箭的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)取得突破、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)前景逐步清晰，我們預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)射量有望在2026年迎來(lái)爆發(fā)：1）衛(wèi)星的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)：2023年7月23日，中國(guó)首顆采用柔性太陽(yáng)翼的衛(wèi)星—銀河航天靈犀03星發(fā)射升空，完成了平板衛(wèi)星堆疊分離技術(shù)國(guó)內(nèi)首次在軌驗(yàn)證，未來(lái)將計(jì)劃實(shí)施一箭多星發(fā)射。2023年11月，上海市發(fā)布《上海市促進(jìn)商業(yè)航天發(fā)展打造空間信息產(chǎn)業(yè)高地行動(dòng)計(jì)劃（2023—2025年）》，提出到2025年形成年產(chǎn)600顆商業(yè)衛(wèi)星的批量化制造能力。在國(guó)家隊(duì)和民營(yíng)商業(yè)航天公司的共同努力下，我們預(yù)計(jì)可堆疊式衛(wèi)星、星箭分離技術(shù)、低成本批量化制造等問(wèn)題有望在2026年前被逐步克服。2）火箭的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)：目前多家民營(yíng)商業(yè)航天公司公開(kāi)了LEO運(yùn)力超過(guò)10噸的火箭規(guī)劃，根據(jù)各公司官網(wǎng)和微信公眾號(hào)，包括天兵科技的“天龍三號(hào)”（LEO運(yùn)力為17噸，預(yù)計(jì)2024年6月首飛）、星際榮耀的“雙曲線(xiàn)三號(hào)”（LEO運(yùn)力為13.4噸，預(yù)計(jì)2025年首飛）、藍(lán)箭航天的“朱雀三號(hào)”（LEO運(yùn)力為21.3噸，預(yù)計(jì)2025年首飛）、深藍(lán)航天的“星云二號(hào)”（LEO運(yùn)力為20噸，預(yù)計(jì)2025年下半年首飛）等。除了大運(yùn)力火箭外，回收復(fù)用技術(shù)更是降低發(fā)射成本的核心，深藍(lán)航天的“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭在2022年5月完成1公里級(jí)垂直起飛及降落飛行試驗(yàn)，成為繼SpaceX后全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復(fù)用全部低空工程試驗(yàn)的公司。如果以SpaceX的歷史發(fā)射記錄（2013年下半年蚱蜢火箭完成相應(yīng)試驗(yàn)，2015年12月獵鷹九號(hào)首次實(shí)現(xiàn)陸地垂直回收）作為參考，中國(guó)航天的火箭回收復(fù)用技術(shù)也有望在2026年前取得突破。3）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)前景：2023年10月，星鏈官方網(wǎng)站商業(yè)服務(wù)板塊全新推出星鏈直連手機(jī)業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)適用于現(xiàn)有的LTE手機(jī)，無(wú)需更改硬件、固件或特殊應(yīng)用程序，即可通過(guò)星鏈發(fā)送文本、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)2024年實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送，2025年實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話(huà)和上網(wǎng)（Data），同年分階段實(shí)現(xiàn)IOT（物聯(lián)網(wǎng)）。此前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)推廣的最大痛點(diǎn)之一就是依賴(lài)定制終端，一旦低軌通信衛(wèi)星直連手機(jī)技術(shù)普及，中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的潛在市場(chǎng)空間將十分可觀(guān)，有望從需求端推動(dòng)國(guó)內(nèi)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)展。綜上，我們認(rèn)為隨著供需兩端不斷成熟，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)射量有望在2026年迎來(lái)爆發(fā)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)會(huì)帶來(lái)哪些材料和零部件的投資機(jī)會(huì)？衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)直接受益于低軌衛(wèi)星發(fā)射量的快速增長(zhǎng)衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈起到支撐作用。互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)四大環(huán)節(jié)，根據(jù)美國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA），2022年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2810億美元，衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)占比分別為5.6%、2.5%、51.6%、40.3%。衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射處于中上游，對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈起到支撐作用，具備技術(shù)密集、資本密集、高集成總裝的特點(diǎn)，壁壘較高，同時(shí)也直接受益于低軌衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量的快速增長(zhǎng)。衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)主要包括衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷：衛(wèi)星平臺(tái)包含姿軌控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、遙感測(cè)控系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等，衛(wèi)星載荷包含天線(xiàn)分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)以及其它金屬/非金屬材料和電子元器件等；衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)主要包括火箭制造和發(fā)射服務(wù)：火箭制造包含推進(jìn)系統(tǒng)、箭體制造、遙測(cè)系統(tǒng)、制導(dǎo)和控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造、安全自毀系統(tǒng)以及其他組件等，發(fā)射服務(wù)包含火箭控制系統(tǒng)、發(fā)射及遙測(cè)系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)建設(shè)、逃逸系統(tǒng)等。衛(wèi)星制造中載荷、姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)價(jià)值量占比較高。載荷是衛(wèi)星入軌以后發(fā)揮其核心功能的部件，所以會(huì)根據(jù)任務(wù)情況從零開(kāi)始設(shè)計(jì)，除非實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，否則基本就是定制型項(xiàng)目，因此衛(wèi)星的成本節(jié)約壓力就集中到了平臺(tái)上，根據(jù)《2021年中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》（艾瑞咨詢(xún)），理想狀態(tài)下衛(wèi)星平臺(tái)的成本占比在20%-30%之間，而從平臺(tái)的結(jié)構(gòu)上看，為衛(wèi)星提供機(jī)動(dòng)能力和電力是它的核心作用，所以姿控系統(tǒng)（該處姿控系統(tǒng)的口徑包含前文的姿軌控制系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)，下文以該口徑為準(zhǔn)）、電源系統(tǒng)占比較高，分別為40%和22%。隨著衛(wèi)星發(fā)射量快速增長(zhǎng)，我們認(rèn)為載荷、姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)中的核心材料和零部件具備投資價(jià)值。衛(wèi)星發(fā)射中發(fā)動(dòng)機(jī)制造、配套燃料值得關(guān)注。根據(jù)《2021年中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》（艾瑞咨詢(xún)），最核心的動(dòng)力系統(tǒng)占全箭成本的70%到80%，新一代可重復(fù)使用液體火箭的特點(diǎn)要求發(fā)動(dòng)機(jī)材料滿(mǎn)足耐溫更高、耐介質(zhì)、可重復(fù)使用、耐高周疲勞、高可靠性以及低成本等要求，材料的創(chuàng)新發(fā)展將帶來(lái)新的投資機(jī)會(huì)。不管是否實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用，配套燃料都是火箭發(fā)射必需的耗材，衛(wèi)星發(fā)射的本質(zhì)就是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星的機(jī)械能，因此其需求將隨著衛(wèi)星發(fā)射量增加而增長(zhǎng)?？春眯l(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)材料和零部件的投資機(jī)會(huì)。通過(guò)下文的分析，我們看好在衛(wèi)星制造中價(jià)值量占比較高的載荷、姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)，在衛(wèi)星發(fā)射中價(jià)值量占比較高的發(fā)動(dòng)機(jī)制造和具備獨(dú)供性質(zhì)的配套燃料。載荷：射頻芯片、陶瓷管殼、行波管、激光星間鏈路通信衛(wèi)星有效載荷的靈活性提高是發(fā)展趨勢(shì)。通信衛(wèi)星使用壽命不斷增長(zhǎng)，在整個(gè)壽命期內(nèi)，傳統(tǒng)載荷功能固定，無(wú)法適應(yīng)在軌后應(yīng)用需求的變化，而靈活載荷通過(guò)天線(xiàn)在軌重構(gòu)和數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，可支持在軌后載荷任務(wù)調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，通信衛(wèi)星有效載荷的靈活性體現(xiàn)在六個(gè)方面：1）軌道位置的靈活可變，2）覆蓋區(qū)的波束數(shù)量、波束形狀靈活可變，3）頻率規(guī)劃的靈活可變，4）輸出功率靈活可變，5）通道路由可變，6）靈活的體制適用。靈活載荷將成為通信衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)配置載荷，是滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化及多變需求的必然途徑，最終會(huì)替代功能單一的模擬透明轉(zhuǎn)發(fā)器有效載荷，以滿(mǎn)足多任務(wù)需求以及衛(wèi)星在軌后的任務(wù)變化。根據(jù)《通信衛(wèi)星靈活載荷技術(shù)綜述》（周穎，康丁文，樓大年等），通信衛(wèi)星靈活載荷方案中，用戶(hù)鏈路采用有源多波束天線(xiàn)，在軌可重構(gòu)，波束大小、數(shù)量、覆蓋區(qū)可靈活控制，單饋源失效不會(huì)導(dǎo)致波束失效，具備抗干擾能力；饋電鏈路一般采用機(jī)械可動(dòng)天線(xiàn)或相控陣天線(xiàn)，為多個(gè)信關(guān)站提供服務(wù)。根據(jù)我們測(cè)算，T/R射頻前端芯片的單星價(jià)值量約為295萬(wàn)元，占衛(wèi)星成本的10%。多波束相控陣天線(xiàn)可以利用波束形成網(wǎng)絡(luò)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立的高增益波束，是低軌衛(wèi)星星座的核心載荷之一，它具有靈活度高、掃描角域?qū)?、可靠性高等?yōu)點(diǎn)。T/R組件是相控陣天線(xiàn)的核心部件，T/R組件主要由功率放大器、低噪聲放大器、移相器、衰減器、收發(fā)開(kāi)關(guān)、濾波器以及相應(yīng)的電源電路和控制電路組成。T/R射頻前端芯片是內(nèi)嵌于T/R組件內(nèi)的核心功能芯片，直接決定了T/R組件的各項(xiàng)性能。根據(jù)《2021年中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》（艾瑞咨詢(xún)）和《低成本毫米波相控陣關(guān)鍵技術(shù)研究》（羅烜），我們估算T/R射頻前端芯片占衛(wèi)星制造成本的比例約為10%，參考星鏈衛(wèi)星V1.5的單星質(zhì)量295kg，保守按照衛(wèi)星制造成本10萬(wàn)元/kg（長(zhǎng)光衛(wèi)星招股說(shuō)明書(shū)披露的衛(wèi)星制造成本為20萬(wàn)元/kg，我們假設(shè)未來(lái)衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)后成本大幅降低）測(cè)算，T/R射頻前端芯片的單星價(jià)值量約為295萬(wàn)元。鋮昌科技是少數(shù)有能力供應(yīng)星載T/R射頻前端芯片的民營(yíng)企業(yè)。相控陣T/R射頻前端芯片主要應(yīng)用于星載、機(jī)載、艦載、車(chē)載和地面等軍用相控陣?yán)走_(dá)中，產(chǎn)品性能要求高，具有較高的技術(shù)水平。目前國(guó)內(nèi)具備微波毫米波相控陣T/R射頻前端芯片研制量產(chǎn)能力的單位主要為軍工集團(tuán)下屬科研院所和少數(shù)具備三、四級(jí)配套能力的民營(yíng)企業(yè)，在星載領(lǐng)域，主要廠(chǎng)商包括中國(guó)電科13所、中國(guó)電科55所、鋮昌科技等。根據(jù)鋮昌科技招股說(shuō)明書(shū)，其推出的星載相控陣T/R芯片應(yīng)用在某型號(hào)衛(wèi)星并穩(wěn)定運(yùn)行，該芯片的應(yīng)用提升了衛(wèi)星雷達(dá)系統(tǒng)的整體性能，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。中瓷電子募投項(xiàng)目布局星鏈通信射頻芯片與器件。中瓷電子的子公司博威公司是國(guó)內(nèi)少數(shù)實(shí)現(xiàn)氮化鎵5G基站射頻芯片與器件技術(shù)突破和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化批量供貨單位之一，中瓷電子的募投項(xiàng)目“氮化鎵微波產(chǎn)品精密制造生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目”以博威公司為實(shí)施主體，建設(shè)四大類(lèi)產(chǎn)品產(chǎn)能，其中包括5G毫米波、星鏈通信、6G通信基站射頻芯片與器件。國(guó)瓷材料的DPC陶瓷管殼產(chǎn)品可用于低軌衛(wèi)星的射頻微系統(tǒng)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)陶瓷多層氣密結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)射頻垂直互聯(lián)技術(shù)及復(fù)雜部件/組件的一體化焊接技術(shù)不斷成熟，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)星載射頻接收組件的小型化、集成化、工程化的最優(yōu)方案。根據(jù)《星載射頻組件一體化焊接工藝研究》（謝鑫，金大元，萬(wàn)云），中電科36所開(kāi)發(fā)了一種小型化射頻組件，射頻組件中的2個(gè)SiP封裝器件均利用微組裝技術(shù)將射頻芯片及電阻、電容、電感器件與多層高溫共燒陶瓷管殼通過(guò)金錫共晶、導(dǎo)電膠粘貼、金絲鍵合、氣密封焊等工藝方法進(jìn)行高密度微組裝裝配。參考前文相關(guān)的成本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，基于同樣的衛(wèi)星質(zhì)量和制造成本假設(shè)，我們測(cè)算出陶瓷管殼占衛(wèi)星制造成本的比例約為3%，單星價(jià)值量約為89萬(wàn)元。用于星載射頻系統(tǒng)的陶瓷管殼制造工藝復(fù)雜，技術(shù)壁壘極高，供應(yīng)商較少，根據(jù)國(guó)瓷材料在互動(dòng)易上的回復(fù)，其DPC陶瓷管殼產(chǎn)品可用于低軌衛(wèi)星的射頻微系統(tǒng)，已形成小批量銷(xiāo)售。國(guó)光電氣是國(guó)內(nèi)唯一一家民營(yíng)行波管企業(yè)，其相關(guān)產(chǎn)品正在等待驗(yàn)證。衛(wèi)星通信運(yùn)作必須依靠轉(zhuǎn)發(fā)器將接收到的地球站的信號(hào)放大，然后通過(guò)下變頻發(fā)射出去，這一工作原理使得衛(wèi)星通信離不開(kāi)高頻率、寬頻帶的放大器，空間行波管作為電磁波信號(hào)放大器在衛(wèi)星上廣泛使用。根據(jù)新思界和國(guó)光電氣招股說(shuō)明書(shū)，我們假設(shè)每顆衛(wèi)星大約需要4只空間行波管，每只空間行波管的價(jià)格為50萬(wàn)元/只，再參考前文數(shù)據(jù)，測(cè)算出空間行波管占衛(wèi)星制造成本的比例約為7%，單星價(jià)值量約為200萬(wàn)元。中國(guó)具備行波管等微波電真空器件生產(chǎn)、科研能力的主要是國(guó)家定點(diǎn)單位“兩廠(chǎng)兩所”，其中前身是國(guó)營(yíng)776廠(chǎng)的國(guó)光電氣是國(guó)內(nèi)唯一一家能夠獨(dú)立研發(fā)、生產(chǎn)行波管等特種電真空器件的民營(yíng)企業(yè)，根據(jù)國(guó)光電氣在上證e互動(dòng)上的回復(fù)，其空間行波管正在等待打星驗(yàn)證窗口。激光鏈路是星間鏈路的重要發(fā)展方向。星間鏈路是航天器之間實(shí)現(xiàn)在空間中通信或測(cè)距的手段，應(yīng)用星間鏈路可以支持建立全球覆蓋的衛(wèi)星骨干網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星的管控，極大地提升其不依賴(lài)于地面系統(tǒng)的獨(dú)立性，擴(kuò)充系統(tǒng)通信容量，解決地面測(cè)控站星地?cái)?shù)傳地域局限性問(wèn)題，從而提升系統(tǒng)的抗毀性、自主性、機(jī)動(dòng)性和靈活性。激光通信具備高信道吞吐率、高傳輸帶寬、強(qiáng)抗干擾能力、高保密性和安全性等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)激光通信的激光終端同時(shí)具備輕量級(jí)和高能效的特點(diǎn)，可以較好地支持如今日益增加的數(shù)據(jù)傳輸需求，使得激光鏈路成為實(shí)現(xiàn)下一代星間鏈路頗具前景的手段之一。同時(shí)，激光通信終端設(shè)備向著更小體積、輕量化和低功耗的方向發(fā)展，這也符合衛(wèi)星平臺(tái)對(duì)有效載荷小型化、輕型化、低能耗的要求。光庫(kù)科技的光纖激光器件應(yīng)用于“嫦娥工程”。星載激光通信系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，涵蓋了光機(jī)電等多個(gè)領(lǐng)域，各子系統(tǒng)在完成各自任務(wù)的同時(shí)，還需相互間配合，缺一不可。激光通信系統(tǒng)主要包括以下幾部分：激光接收和發(fā)射系統(tǒng)、捕獲跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)，除了上述基本子系統(tǒng)外，還包括配電系統(tǒng)以及熱控系統(tǒng)等一些配套系統(tǒng)。激光接收系統(tǒng)包括探測(cè)器、光濾波器、解調(diào)器和光學(xué)接收天線(xiàn)等，激光發(fā)射系統(tǒng)包括調(diào)制器、激光器、光學(xué)發(fā)射天線(xiàn)以及準(zhǔn)直系統(tǒng)等。目前的星載激光通信系統(tǒng)中，信號(hào)光和信標(biāo)光光源多采用800-850nm波段的半導(dǎo)體激光器發(fā)射，近些年隨著光纖激光器的發(fā)展，也有一些星載通信系統(tǒng)選用1550nm波段作為光源。光庫(kù)科技是光纖激光器件（光纖激光器的重要組成部分）生產(chǎn)廠(chǎng)商，根據(jù)江蘇激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟微信公眾號(hào)，在“嫦娥五號(hào)”探月任務(wù)中，光庫(kù)科技為著陸器內(nèi)的兩大光纖激光器提供了多項(xiàng)宇航級(jí)核心無(wú)源器件，這是光庫(kù)科技繼“嫦娥三號(hào)”與“嫦娥四號(hào)”等國(guó)家重大項(xiàng)目之后第三次為“國(guó)之重器”保駕護(hù)航。姿控系統(tǒng)：星敏感器、霍爾電推姿軌控制系統(tǒng)的作用是有效控制衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道。衛(wèi)星的姿軌控制系統(tǒng)包含姿態(tài)控制與軌道控制兩方面，作為航天器的神經(jīng)中樞，其可靠性、穩(wěn)定性及精確度是衛(wèi)星安全飛行和執(zhí)行任務(wù)成功與否的重要保障。姿軌控制系統(tǒng)由敏感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成，其中敏感器用以測(cè)量某些絕對(duì)的或相對(duì)的物理量、控制器擔(dān)負(fù)起信號(hào)處理的任務(wù)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置產(chǎn)生控制信號(hào)所要求的運(yùn)動(dòng)。天銀機(jī)電的星敏感器產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。星敏感器是一種常用的姿態(tài)測(cè)量敏感器，它的參照物為恒星，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高、可靠性強(qiáng)、捕捉跟蹤能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高等，通常是衛(wèi)星姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的組成部分之一。根據(jù)天銀機(jī)電公司公告，一般每顆衛(wèi)星使用1-3個(gè)星敏感器，天銀機(jī)電的子公司天銀星際是國(guó)內(nèi)商業(yè)運(yùn)營(yíng)的星敏感器生產(chǎn)廠(chǎng)商，主要產(chǎn)品包括納型、皮型兩大系列星敏感器，截至2023年6月30日，累計(jì)有301臺(tái)星敏感器產(chǎn)品在軌運(yùn)營(yíng)，在國(guó)內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，天銀星際旗下產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用到中國(guó)探月工程、高分專(zhuān)項(xiàng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等國(guó)家重大任務(wù)實(shí)踐中。國(guó)光電氣的霍爾電推進(jìn)器核心部件產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始交付用戶(hù)使用。低軌巨型星座的發(fā)射部署，必然采用一箭多星的入軌方案，從燃料節(jié)省和整星設(shè)計(jì)分析，電推進(jìn)優(yōu)勢(shì)顯著，是星座部署控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最佳方案?；魻栯娡七M(jìn)具有推力密度大、推力功率比高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、效率高、功率覆蓋范圍寬、比沖接近于許多典型任務(wù)的最佳比沖、可使用多種推進(jìn)劑等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于低軌衛(wèi)星。根據(jù)國(guó)光電氣在上證e互動(dòng)上的回復(fù)，其霍爾電推進(jìn)器核心部件產(chǎn)品是一種為衛(wèi)星電推進(jìn)系統(tǒng)點(diǎn)火的電真空器件，主要應(yīng)用于電推系統(tǒng)的動(dòng)力源部分，已經(jīng)開(kāi)始交付用戶(hù)使用。電源系統(tǒng)：鍺襯底、砷化鎵太陽(yáng)能電池、空間鋰離子電池隨著商業(yè)衛(wèi)星的有效載荷越來(lái)越大，對(duì)電源系統(tǒng)的要求不斷提升。第一代商業(yè)衛(wèi)星電源系統(tǒng)是太陽(yáng)電池陣和蓄電池組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中太陽(yáng)電池翼多為體裝式或單板展開(kāi)的形式，基板主要為碳纖維鋁蜂窩基板、鋁合金基板和PCB板等，表面貼裝剛性太陽(yáng)電池片；蓄電池一般為18650鋰離子電池或者小容量鋰離子電池組成的蓄電池組。近年來(lái)，商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量和單次發(fā)射體量日益增長(zhǎng)，衛(wèi)星有效載荷也越來(lái)越大，已經(jīng)接近甚至超過(guò)傳統(tǒng)航天領(lǐng)域的小衛(wèi)星，立方體衛(wèi)星已經(jīng)從體裝式帆板，發(fā)展為多折展開(kāi)式太陽(yáng)翼或卷軸式太陽(yáng)翼，平均功率已近上千瓦，而很多商業(yè)衛(wèi)星的平臺(tái)輸出功率最高可達(dá)到數(shù)千瓦，因此蓄電池組的能力需要同步增長(zhǎng)。有研新材和云南鍺業(yè)在鍺單晶和鍺襯底領(lǐng)域具備技術(shù)能力。根據(jù)《高效太陽(yáng)電池及其陣列技術(shù)的空間應(yīng)用研究進(jìn)展》（王凱，王訓(xùn)春，錢(qián)斌等），三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池是目前使用最廣泛的空間太陽(yáng)電池，由GaInP、GaAs、Ge三種材料組成，其在軌光電轉(zhuǎn)換效率已超過(guò)30%。隨著低軌衛(wèi)星發(fā)射放量，用于三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池的鍺襯底的需求有望持續(xù)增長(zhǎng)，根據(jù)北京通美招股說(shuō)明書(shū)，我們保守假設(shè)4英寸鍺襯底價(jià)格為200元/片，參考星鏈衛(wèi)星V1.5的太陽(yáng)能板面積33.8平方米，我們測(cè)算鍺襯底占衛(wèi)星制造成本的比例約為4%，單星價(jià)值量約為116萬(wàn)元。有研新材的子公司有研國(guó)晶輝憑借“高效率超薄空間太陽(yáng)電池用4英寸低位錯(cuò)鍺單晶及產(chǎn)業(yè)化”榮獲中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。云南鍺業(yè)的子公司中科鑫圓的鍺襯底產(chǎn)能為30萬(wàn)片/年（4英寸）、20萬(wàn)片/年（6英寸）。乾照光電的三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池已經(jīng)批量供應(yīng)給航天科技和中電科。根據(jù)QYResearch，預(yù)計(jì)2023年全球鍺襯底砷化鎵太陽(yáng)能電池市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到4.08億美元，其中三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池占比約93%，中電科藍(lán)天科技和上?？臻g電源研究所在中國(guó)市場(chǎng)處于領(lǐng)導(dǎo)地位，未來(lái)隨著中國(guó)商業(yè)衛(wèi)星及航天領(lǐng)域逐步向民營(yíng)企業(yè)開(kāi)放，民營(yíng)供應(yīng)商依靠成本優(yōu)勢(shì)有望提升市場(chǎng)份額。根據(jù)《光電轉(zhuǎn)換效率32%空間太陽(yáng)能電池外延片、芯片的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》（科技成果登記表），乾照光電術(shù)研制的空間用三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池平均轉(zhuǎn)換效率提高至32%，性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手水平，該產(chǎn)品已經(jīng)批量供應(yīng)給中國(guó)航天科技集團(tuán)和中國(guó)電子科技集團(tuán)，逐步應(yīng)用于太空領(lǐng)域。電科芯片是中國(guó)空間儲(chǔ)能電源領(lǐng)域的最大供貨商?？臻g電源系統(tǒng)因使用環(huán)境極為特殊，往往面臨著極端的溫度變化、壓力和強(qiáng)輻射，因此對(duì)于電源有很高的要求。近十年來(lái)，鋰離子電池由于其比能量高、自放電率低、充電效率高、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用到航天器領(lǐng)域。空間用鋰離子電池作為空間電源系統(tǒng)的主要組成部分，具有極高的技術(shù)壁壘，目前國(guó)內(nèi)外有能力研發(fā)生產(chǎn)空間用鋰離子電池的廠(chǎng)商十分稀少。電科芯片的子公司空間電源及其前身十八所第二研究室是中國(guó)空間儲(chǔ)能電源領(lǐng)域的主要企業(yè)和最大供貨商，借助強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力與深厚的技術(shù)積淀與現(xiàn)有主要衛(wèi)星領(lǐng)域