卫星互联网即将迎来快速增长时期

薛宇

11月20日，上海市市政府官网发布《上海市促进商业航天发展打造空间信息产业高地行动计划（2023-2025年）》，旨在推动商业航天和空间信息产业的发展，以期在2025年形成从火箭、卫星、地面站到终端的全覆盖产业链，目标是年产50枚商业火箭、600颗商业卫星的批量化制造能力，实现空间信息产业规模超2000亿元。这标志着商业航天和卫星互联网发展进程将进一步加速。

根据中国约2.5万颗低轨卫星的规划进行测算，整个产业链中仅价值占比较低的卫星制造和卫星发射环节潜在的市场规模就有望达到3500亿元。在全球卫星竞争加剧、ITU申报时效性限制的情况下，中国低轨卫星发射或将进入爆发期。

近年来，低轨卫星发展迅速。全球新发射卫星中，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，其中有63%用于商业通信，较2018年增长35个百分点。

商业卫星以低轨卫星为主，在轨数量增长迅速。根据《卫星产业状况报告》，2022年，商业通信卫星发射数量占总发射数量比重达到84%；2018-2022年商业通信卫星在轨数量年均增速为67.52%，其中以低轨为主，拉动在轨卫星总数量同时期内年均增速达到36.78%，然而扣除商业通信卫星后的全球在轨卫星数量同期增速降至15.42%。

低轨卫星互联网具有传输时延短等优势，在对时效性、可靠性要求较高的相关通信场景中具有优势，例如自动驾驶、无人机遥控等；低轨卫星平均制造成本、发射成本及重量也相对较小，门槛相对较低，吸引多家商业卫星公司进行布局。而在俄乌冲突中，美国商业卫星公司Space X在乌克兰开通了“星链”服务，正式应用于军事领域，引发国际关注。然而，低轨卫星的轨道及频谱资源有限，中国星座申报时间较晚，缺少具有拦截性、高优先级和使用便利的频轨资源，在低轨卫星方面仍处劣势，因此抢占优质资源的形势十分紧迫。

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、先占永得”原则，因此先发国家具有显著优势。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，预计到2029年将部署总计约5.7万颗低轨卫星，可用空间将所剩无几。而在频段资源方面，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的雨衰最严重，对器件和工艺的要求也更高。

不仅如此，ITU规定申报还具有时效性。为了防止无线电频谱囤积，ITU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，目前为申报7年内必须发射卫星启用申报的资源，在申报9年内必须完成发射申报卫星总数的10%、12年内完成50%、14年内完成100%。

截至2023年11月12日，美国Space X公司的StarLink计划部署11927颗，已有在轨卫星5057颗；亚马逊的Kuiper计划部署3236颗，在轨卫星2颗，在2026年7月之前完成1618颗卫星的发射和运行；英国Eutelsat Group的OneWeb计划部署6372+1280颗，在轨634颗，且需在2026年8月之前部署一半数量的卫星，2029年之前需要完成整个星座的部署；加拿大Telesat的Lightspeed计划部署196颗，预计2026年年中开始发射首批卫星。

中国在卫星互联网起步较晚，不过目前已有多个卫星互联网星座计划，其中计划规模较大的是GW星座和千帆星座（G60星链）。2020年9月，代号为“GW”的中国星网公司提交了名为“GW-A59”和“GW-2”的两个宽带星座计划，计划发射卫星总数达12992颗；G60星链计划未来将实现12000多颗卫星的组网，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。

相比2022年年底在轨的704颗，中国规划数量2.5万颗，呈现大幅增长。

从政策来看，国内对低轨卫星重视程度日渐加深。2020年4月20日，国家发改委首次明确将卫星互联网列入中国新型基础设施的范围；中国“十四五”规划和“2035年远景目标”纲要明确提出要建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的卫星互联网产业。2023年10月7日工信部发布《关于创新信息通信行业管理优化营商环境的意见（征求意见稿）》，提出分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革；2023年10月19日上海市政府印发《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案（2023-2026年）》，明确布局“天地一体”的卫星互联网；2023年11月10日，重庆市发改委发布《重庆市空天信息产业高质量发展行动计划》（征求意见稿），旨在提升以卫星互联网为代表的未来产业发展能级，加快打造空天信息产业基地。

2021年，中国卫星网络集团有限公司成立以来，国内卫星互联网建设节奏不断提速。

2023年7月9日，卫星互联网技术试验星在酒泉发射成功，中国星网正式进入快速建设阶段。

卫星产业链主要包括卫星制造、卫星发射、地面设备制造和卫星运营服务四大环节。

短期来看，前端卫星制造及发射环节将率先受益于卫星发射数量的爆发式增长；中长期来看，随着技术设施建设的逐步完善，下游应用侧相关环节将迎来发展。

中信证券表示，卫星制造和卫星发射壁垒较高，假设卫星单颗制造成本为1000万元，按照卫星发射价值占卫星制造价值40%的比例粗略估算，保守估计中国规划的约2.5万颗低轨卫星的卫星制造和卫星发射环节潜在市场规模有望达到3500亿元。

而SIA统计数据显示，卫星服务业和地面设备制造占据卫星产业主要价值量，2022年全球卫星产业收入规模为2810亿美元，其中二者合计占卫星产业总价值量的90%以上，这意味着产业链下游未来前景广阔。

低轨卫星星座规模大，低成本批量生产至关重要。

国元证券指出，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，国际上卫星制造及发射成本已有显著降低。

当前，中国卫星制造成本相比于发达国家仍有差距，因此卫星生产能力亟待提升，这将大大有利于成本下降。根据东方证券，Starlink卫星单颗卫星成本约为人民币204万元，生产能力为每天8颗；OneWeb卫星单颗卫星成本约为人民币408万元，生产能力为每天1-3颗。

而国内银河单颗卫星研制成本千万量级，生产能力为每年百颗，G60生产能力为每年300颗。

在批量化生产后，国内卫星成本已有明显下降。银河航天表示工厂下线的批量化小卫星，其单星成本已经是自己实验室研制的首发星的一半；G60星链项目一期单星成本将下降35%。2021年中国航天科工自主研发的中国首条小卫星智能生产线第一颗卫星下线，卫星智能生产线建成后，小卫星的生产效率将提高40%以上，单星场地面积需求将减少70%以上，单星生产周期将缩短80%以上，人员生产效率将提升10倍以上。

另外，由于低轨卫星寿命较短，多为5-7年，因此低轨卫星星座组网完成后需要不断发射补网，这将进一步扩大卫星制造规模。根据东方证券的测算，假设GW星座在ITU规定时间范围内分7年完成1.3万颗的组网，则在组网阶段至少需要1857颗/年的产能；在组网完成的同时第一批发射的卫星将陆续进入补网阶段，意味着该星座进入維护周期，根据卫星寿命为5-7年测算，则在维护阶段至少需要1857-2600颗/年的产能才能满足发射补网需求。航天五院天津卫星生产线量产阶段产能可达200颗/年，航天二院武汉小卫星智能生产线产能 240 颗/年，银河航天南通卫星智能工厂具备100颗/年的产能并向300-500颗/年迈进，上海垣信G60星链卫星工厂设计产能300颗/年，重庆数创园卫星超级工厂未来预计年产卫星千颗以上。

就率先受益的卫星制造、发射环节而言，卫星制造环节涉及结构、供电、推进系统、遥感测控系统、热控系统、数据管理系统、转发器分系统及电子元器件等相关公司；卫星发射环节包括火箭制造以及发射服务，而动力系统在液体火箭总成本的占比高达70%，相关公司或迎来新的发展阶段。