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1、封面圖片:cristimatei - Fotolia高通量衛(wèi)星發(fā)展六大趨勢提速降費:衛(wèi)星通信應(yīng)用迎來普及黃金期高通量衛(wèi)星帶來了更大的帶寬和更快的數(shù)據(jù)傳輸速度,并且隨著供給側(cè)能量的釋放,衛(wèi)星通信價格將得到大幅降低。這將加速衛(wèi)星通信在海陸空等應(yīng)用場景的普及。天地融合:新一代網(wǎng)絡(luò)有望實現(xiàn)全球覆蓋,縮小數(shù)字鴻溝高通量衛(wèi)星在未來立體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的定位是實現(xiàn)全球覆蓋。新一代網(wǎng)絡(luò)的目標不是簡單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的提升,更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實現(xiàn)“數(shù)字普惠”。創(chuàng)新探索:物聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛將極大發(fā)揮高通量衛(wèi)星的價值無線連接是物聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。衛(wèi)星通信突破了無線連接對地面網(wǎng)絡(luò)的依賴,真正實現(xiàn)“全連接
2、”。而創(chuàng)新應(yīng)用的海量數(shù)據(jù)也將提高衛(wèi)星使用率,發(fā)揮更大價值。成本優(yōu)化:LEO衛(wèi)星制造與發(fā)射成本下降,天線或成為短期瓶頸LEO衛(wèi)星組網(wǎng)成本不斷降低。衛(wèi)星制造與衛(wèi)星發(fā)射成本已經(jīng)有了實質(zhì)性突破并持續(xù)優(yōu)化,但地面天線仍然成本高昂,短期或成為應(yīng)用普及的瓶頸。自主可控:高通量衛(wèi)星是未來空間網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,軟硬件及管理能力缺一不可政治的不確定性將給高通量衛(wèi)星發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)鏈上,我國在電子元器件、應(yīng)用系統(tǒng)和運營服務(wù)等領(lǐng)域能力有待加強。衛(wèi)星類型上,我國GEO高通量衛(wèi)星經(jīng)驗相對豐富,但LEO/MEO衛(wèi)星星座需要進一步布局。市場參與:全球資本踴躍,但國內(nèi)市場化程度仍有提升空間全球航天領(lǐng)域的投資近年來明顯升溫,預(yù)計中
3、短期內(nèi)仍將持續(xù)增長。類型上,低軌衛(wèi)星的投資將占據(jù)主流。地區(qū)上,美國占主導(dǎo)地位,中國資本比例小于10%,仍有上升空間。目錄1/ 什么是高通量衛(wèi)星 03技術(shù)升級:通過多點波束、頻率復(fù)用、波束增益等關(guān)鍵技術(shù)提升衛(wèi)星容量頻段拓展:向更高工作頻段發(fā)展,獲取更大帶寬,提升通訊速率軌道開發(fā):GEO占主流,但資源接近飽和,LEO衛(wèi)星成為行業(yè)新熱點2/ 通信衛(wèi)星發(fā)展歷史 05國際通信衛(wèi)星發(fā)展歷史中國通信衛(wèi)星發(fā)展歷史LEO發(fā)展概況3/ 通信衛(wèi)星行業(yè)現(xiàn)狀 06通信衛(wèi)星的主要應(yīng)用通信衛(wèi)星市場主要玩家4/ 高通量衛(wèi)星六大發(fā)展趨勢 12提速降費:衛(wèi)星通信應(yīng)用迎來普及黃金期天地融合:新一代立體化通信網(wǎng)絡(luò)有望實現(xiàn)全球覆蓋,縮
4、小數(shù)字鴻溝創(chuàng)新探索:物聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛將極大發(fā)揮高通量衛(wèi)星的價值成本優(yōu)化:LEO爆發(fā)得益于各環(huán)節(jié)成本下降,地面天線或成為短期瓶頸自主可控:高通量衛(wèi)星是未來空間網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,軟硬件及管理能力缺一不可市場參與:全球資本踴躍,但國內(nèi)市場化程度仍有提升空間5/ 中國在高通量衛(wèi)星領(lǐng)域的主要玩家 17GEO2LEO第一部分什么是高通量衛(wèi)星高通量衛(wèi)星(HTS,High Throughput Satellite),也稱高吞吐量通信衛(wèi)星。通俗地來形容,從傳統(tǒng)通信衛(wèi)星到高通量衛(wèi)星的轉(zhuǎn)變,相當于把家庭上網(wǎng)從電話撥號升級到了百兆寬帶。而為了實現(xiàn)吞吐量的提升,高通量衛(wèi)星有3大特征:1)技術(shù)升級;2)頻段拓展;3)軌道開發(fā)
5、。技術(shù)升級:高通量衛(wèi)星是相對于使用相同頻率資源的傳統(tǒng)通信衛(wèi)星而言的,主要技術(shù)特征包括多點波束、頻率復(fù)用、高波束增益等;頻段拓展:傳統(tǒng)使用的C、Ku頻段逐漸飽和,高通量衛(wèi)星逐漸向更高頻段發(fā)展,如使用Ka頻段的中國首顆高通量衛(wèi)星中星16號,又例如銀河航天的使用Q/V頻段的5G通信衛(wèi)星;軌道開發(fā):與頻段資源類似,軌道資源是稀缺資源,特別是在高通量衛(wèi)星時代,衛(wèi)星使用場景不再局限于手持一臺笨重設(shè)備,到處搜索衛(wèi)星信號,只為了打一通電話,而很可能是你用自己的手機連上了Wi-Fi,享受著與日常無異的上網(wǎng)體驗,而遠程的信號傳輸則是由衛(wèi)星來完成。資料來源:Telenor, 國際太空,羅蘭貝格寬波束覆蓋 大量點波束
6、廣域覆蓋低頻段:L、S、C為主 高頻段:Ku、Ka為主以GEO軌道為主 在GEO軌道基礎(chǔ)上,軌道 主流GEO:地球同步軌道(GEO)單星覆蓋區(qū)域廣,拓展MEO/LEO軌道開發(fā)組網(wǎng)簡單運維成本低,但是資源接近飽和熱點MEO/LEO:中低軌資源豐富,且可實現(xiàn)多種高度、多種軌道面的三維立體布局高速頻段:使用雨衰較大,但適合高數(shù)據(jù)傳輸?shù)腒u、Ka波段,提升通訊速率資源豐富:Ka頻段可用頻帶寬高達3.5GHz,超過現(xiàn)有有L、S、C、Ku頻段總和頻段拓展多點波束:使用大量點波束實現(xiàn)廣域范圍覆蓋頻率復(fù)用:點波束之間可以實現(xiàn)子波段的復(fù)用,增加頻譜利用率和衛(wèi)星通信容量波束增益:波束寬度窄提高天線增益,降低終端天
7、線口徑,提高頻譜利用率,提高數(shù)據(jù)傳輸速率技術(shù)升級高通量通信衛(wèi)星3大特征高通量通信衛(wèi)星傳統(tǒng)通信衛(wèi)星01 / 高通量衛(wèi)星對比傳統(tǒng)通信衛(wèi)星赤道同步軌道僅此一條,為了提供更高容量,也為了滿足更高的通信需求,高通量衛(wèi)星從以GEO(地球同步軌道)為主導(dǎo)向 LEO(低地球軌道)延伸,因此,不論是使用同步軌道的實踐十三號以及今年7月發(fā)射的亞太6D衛(wèi)星(深圳星),還是SpaceX的星鏈(Starlink)低軌衛(wèi)星星座,都屬于高通量衛(wèi)星的范疇。01技術(shù)升級:通過多點波束、頻率復(fù)用、波束增益等關(guān)鍵技術(shù)提升衛(wèi)星容量多點波束:使用大量的點波束實現(xiàn)廣域范圍覆蓋,替代傳統(tǒng)衛(wèi)星的寬波束覆蓋,是實現(xiàn)頻率復(fù)用與波束增益的關(guān)鍵基礎(chǔ)
8、性技術(shù)。衛(wèi)星采用多點波束的好處在于提高天線的發(fā)送/接收增益,并能實現(xiàn)頻率復(fù)用;采用多點波束的劣勢在于覆蓋,點波束覆蓋范圍較小,要想實現(xiàn)大范圍的區(qū)域覆蓋,則需要大量點波束。頻率復(fù)用:與點波束技術(shù)相輔相成,在空間獨立的點波束之間可以實現(xiàn)每個子波段的復(fù)用。這與地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相似,顯著地增加了頻譜利用率和衛(wèi)星通信容量。如果要保障波束間無干擾,則需要使用窄波束且波束間隔較遠,但實際中為保證覆蓋的連續(xù)性,波束間會出現(xiàn)重疊,通常使用極化復(fù)用和地區(qū)隔離相結(jié)合的方式重復(fù)使用頻率,來擴展通信容量。波束增益:采用點波束和頻率復(fù)用技術(shù)相結(jié)合,能夠有效提高天線增益。天線的增益與波束寬度有關(guān),波束寬度越窄,天線增益越高
9、。較高的衛(wèi)星天線增益可以使得用戶采用更小口徑的終端,并使用高階調(diào)制編碼方案,從而提高頻譜利用效率,提高數(shù)據(jù)傳輸速率。頻段拓展:向更高工作頻段發(fā)展,獲取更大帶寬,提升通訊速率高通量衛(wèi)星目前一般選用C、Ku和Ka頻段,三者的頻段依次提高。根據(jù)國際電聯(lián)規(guī)定,衛(wèi)星通信一般使用L、S、C、X、Ku和 Ka頻段。一般來說,頻段越低,如L、S波段的電波進入雨層中引起的衰減越小,適合低速率通信和移動通信;而頻段越高,如Ka頻段電波,雨衰相對較大,但適合高速數(shù)據(jù)傳輸。但頻段資源始終是稀缺資源,C頻段和Ku頻段的資源也逐漸趨于緊張,而Ka頻率資源豐富,可用頻帶寬,因此也成為當前高通量衛(wèi)星的首選。Ka頻段可用于同步
10、衛(wèi)星通信的帶寬達到 3.5GHz,超過了現(xiàn)有的L、S、C、Ku頻段的總和。此外,Ka高通量衛(wèi)星還具有頻率高、抗干擾性強、天線靈活易控等優(yōu)勢。在未來,高通量衛(wèi)星將向著更高頻段發(fā)展。如Q/V頻段的高通量衛(wèi)星將應(yīng)用于5G基站信號回傳等領(lǐng)域。軌道開發(fā):GEO占主流,但資源接近飽和,LEO衛(wèi)星成為行業(yè)新熱點目前成熟的高通量衛(wèi)星多是地球同步軌道(GEO)。主要原因有如下幾方面:覆蓋區(qū)域的優(yōu)勢:單顆星覆蓋區(qū)域廣,可覆蓋地球表面超過 40%的區(qū)域,有利于為固定區(qū)域提供服務(wù)。在覆蓋區(qū)域內(nèi),任何地球站之間可以實現(xiàn)24小時不間斷通信,服務(wù)十分穩(wěn)定。衛(wèi)星組網(wǎng)的優(yōu)勢:衛(wèi)星系統(tǒng)構(gòu)建簡單,3顆同步地球衛(wèi)星就可覆蓋除兩極外絕
11、大多數(shù)區(qū)域,系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)少,運營和在軌維護性價比高。衛(wèi)星壽命的優(yōu)勢:不受大氣阻力影響,壽命在15年以上,攤薄單位帶寬成本。地球同步軌道軌位屬于戰(zhàn)略資源,由國家向國際電信聯(lián)盟(ITU)申請,遵循“先申報先使用”的原則。但赤道同步軌道僅此一條,資源相當緊張。據(jù)學(xué)者測算,地球同步軌道可容納衛(wèi)星1800顆。根據(jù)國際電聯(lián)(ITU)統(tǒng)計,目前在軌運行的同步軌道衛(wèi)星共計522顆,另有登記在冊未發(fā)射的衛(wèi)星超過800顆,考慮很多軌位處在太平洋、大西洋等廣域海洋上空,可利用性較小,而人口密集的亞洲、歐美地區(qū)可用軌位十分有限。中低軌(MEO, LEO)方案為高通量衛(wèi)星的跨越式發(fā)展提供了新的空間。中低軌資源豐富,可實現(xiàn)
12、三維立體布局:多種高度,多種軌道面。除了資源的擴充,中低軌道高通量衛(wèi)星兩大優(yōu)點:1)通信時延遠小于同步軌道衛(wèi)星,可拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域;2)單顆星的研制及發(fā)射成本遠低于同步軌道的大衛(wèi)星,這降低了參與商業(yè)應(yīng)用的門檻。但中低軌道多星組網(wǎng)的方案在設(shè)計難度以及在軌運營管理的復(fù)雜程度方面要遠高于同步軌道衛(wèi)星,后期的運營維護的費用也更高。因此,雖然LEO是目前行業(yè)熱點,未來成長前景廣闊,但中短期依然無法替代同步軌道高通量衛(wèi)星。第二部分通信衛(wèi)星發(fā)展歷史國際通信衛(wèi)星發(fā)展歷史國際通信衛(wèi)星發(fā)展起步早,美國處于領(lǐng)先水平,歐洲緊隨其后。1958 年,美國發(fā)射了世界上第一顆通信衛(wèi)星“斯科爾號”。1965年,美國主導(dǎo)Inte
13、lsat發(fā)射了通信衛(wèi)星Intelsat 1,標志著通信衛(wèi)星進入實用階段。2011年,美國Viasat發(fā)射ViaSat-1高通量衛(wèi)星,容量達到140Gbps;2017年發(fā)射的ViaSat-2容量則達到了300Gbps,為世界上容量最大的衛(wèi)星;正在研制中的 ViaSat-3星座每顆衛(wèi)星則有望提供1000Gbps的容量。歐洲方面,全球固定通信衛(wèi)星運營按業(yè)務(wù)收入規(guī)模排名,SES與 Eutelsat分列第一和第三。目前SES已擁有超過66顆通信衛(wèi)星。Eutelsat 2010年發(fā)射了歐洲第一顆高通量衛(wèi)星KA-SAT,總?cè)萘窟_90Gbps。中國通信衛(wèi)星發(fā)展歷史中國通信衛(wèi)星發(fā)展起步較晚,雖然發(fā)展速度快,但仍
14、任重道遠。中國第一顆通信衛(wèi)星“東方紅二號”于1984 年發(fā)射升空。1997年發(fā)射的“東方紅三號”通信衛(wèi)星,則標志著我國衛(wèi)星通信進入商業(yè)運營時代。2016年發(fā)射了我國第一顆移動通信衛(wèi)星“天通一號”。而我國第一顆Ka頻段的高通量衛(wèi)星“實踐十三號”于2017年發(fā)射。中國用33年的時間完成了西方國家約50年的工作。然而,中國的高通量衛(wèi)星與國外仍有明顯差距。目前在軌的“實踐十三號”總?cè)萘繛?0Gbps,遠低于歐美當前100Gbps的主流水平。亞太星通7月發(fā)射的“亞太6D”衛(wèi)星容量達50Gbps,已是中國目前在軌的高通量衛(wèi)星“實踐十三號”帶寬的2.5倍,但仍與西方衛(wèi)星容量相差數(shù)倍,即將發(fā)射的ViaSat-
15、3提供的容量將與“亞太6D”拉開數(shù)量級的差距。中國高通量衛(wèi)星與國外的差距主要在于平臺性能差距。亞太 6D所使用的東方紅四號增強型平臺載荷功率為13.5kW,而 國外主流高通量衛(wèi)星平臺已達到20kW。隨著2020年“實踐二十號”衛(wèi)星的發(fā)射,“東方紅五號”可提供有效載荷功率22kW,達到世界主流水平。LEO發(fā)展概況低軌衛(wèi)星經(jīng)歷了90年代末的挫折后,近年再迎新一輪發(fā)展高潮。20世紀90年代初,低軌星座系統(tǒng)就開始研發(fā)部署。摩托羅拉設(shè)計的“銥”衛(wèi)星于1997年首次發(fā)射,1998年正式提供移動通信業(yè)務(wù),成為世界上第一個投入實用的大型低軌移動衛(wèi)星系統(tǒng)。然而由于過高的造星、發(fā)射和運營成本以及不充足的市場需求,
16、銥星于2000年破產(chǎn),但隨后被美國政府收購并持續(xù)運營。2014年以來,隨著航天技術(shù)的進步和商業(yè)航天公司的崛起,低軌星座的成本大大降低;加之互聯(lián)網(wǎng)時代對數(shù)據(jù)的大量需求,OneWeb、SpaceX等新一代航天企業(yè)涌入低軌衛(wèi)星市場,瞄準衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的搭建,低軌星座市場強勢復(fù)蘇。銥星也已于2019年完成二代系統(tǒng)的部署,估值已達25億美元。目前,全球已完成登記的新一代低軌星座總發(fā)射量將達到一萬顆以上,低軌衛(wèi)星迎來第二次產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮。第三部分通信衛(wèi)星行業(yè)現(xiàn)狀通信衛(wèi)星的主要應(yīng)用衛(wèi)星通信行業(yè)2018年收入約1,270億美元,應(yīng)用主要分為衛(wèi)星消費通信、衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動通信。其中,主要收入來源于衛(wèi)星消費通信,
17、2018年消費通信占行業(yè)收入的81%,而固定通信僅占14%,移動通信占比3%。衛(wèi)星消費通信主要分為電視直播(DBS/DTH)、音頻廣播(DARS)、衛(wèi)星寬帶。其中衛(wèi)星電視直播收入占比約92%,而音頻廣播和衛(wèi)星寬帶的占比相對較小。衛(wèi)星電視直播主要指利用衛(wèi)星接收地面站發(fā)射的衛(wèi)星信號,再轉(zhuǎn)發(fā)至地面上指定的區(qū)域,由接收設(shè)備接受供用戶收看。相比于地面有線電視,衛(wèi)星電視覆蓋面積更廣,且不受復(fù)雜地形影響,可以為邊遠地區(qū)直接到戶解決收視問題。同時,衛(wèi)星電視直播也可以用于體育賽事、新聞現(xiàn)場的視頻內(nèi)容傳輸。 022014年衛(wèi)星電視直播收入為950億美元。而由于OTT業(yè)務(wù)的發(fā)展,用戶放棄傳統(tǒng)電視轉(zhuǎn)而投向網(wǎng)絡(luò)流媒體服
18、務(wù),導(dǎo)致電視直播收入略有下降,2018年約為940億美元。其中,北美區(qū)域規(guī)模較大,約40%的收入來自美國。而中國電視直播業(yè)務(wù)主要由中國衛(wèi)通子公司中國直播衛(wèi)星有限公司等國有企業(yè)經(jīng)營,用于解決我國有線電視覆蓋率盲區(qū)問題。 0304高通量衛(wèi)星由于其高容量、低帶寬成本的特點,為通信衛(wèi)星行業(yè)帶來了更多的應(yīng)用可能,未來將飛速發(fā)展。2018年高通量衛(wèi)星收入約為67億,未來保持約30%的年復(fù)合增長率發(fā)展,在2024年達到約320億美元的市場規(guī)模。其中,最主要的收入來源于公眾寬帶接入和移動通信。 05資料來源:SIA,羅蘭貝格14.2%1.7%3.2%201892%80.9%電視直播音頻廣播衛(wèi)星寬帶6% 2%0
19、2 / 通信衛(wèi)星收入組成億美元1,265衛(wèi)星消費通信衛(wèi)星固定通信衛(wèi)星移動通信其他03 / 2014-2018電視直播收入億美元980960940920950CAGR = -0.2%97897797094242.9%北美9008808608408208002014201520162017201818.7%12.9%17.6%8.0%歐洲亞太拉丁美洲其他資料來源:SIA,Digital TV Research,羅蘭貝格04 / 全球OTT產(chǎn)品總訂購數(shù)及用戶數(shù)億1.351.431.551.481.789.52.73.73.65.14.26.34.67.25.32017凈用戶數(shù)總訂閱數(shù)2018產(chǎn)品訂購
20、比20192020E2024E資料來源:Digital TV Research,羅蘭貝格資料來源:NSR,羅蘭貝格15.0%3.0%2024E2024E2023E2022E2021E2020E2019E201817.0%公務(wù)通信中繼通信廣播通信679118.6%企業(yè)商用12316422.3%移動通信209CAGR = +29.7% 100%23.6%公眾寬帶26632205 / 全球高通量衛(wèi)星行業(yè)收入億美元公眾寬帶收入約占24%。根據(jù)ITU統(tǒng)計,全球?qū)拵Ы尤胗脩粼?2019年超過50%,仍有約50%的人口由于費用、使用習(xí)慣等原因而未接入寬帶,市場潛力巨大。根據(jù)NSR預(yù)測,衛(wèi)星寬帶可以為全球4億
21、余戶家庭提供接入服務(wù),而目前的滲透率僅為 0.63%。高通量衛(wèi)星更低的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本與不受地域限制的特點,將成為提高寬帶接入滲透率的重要推力。移動通信收入約占23%,是高通量衛(wèi)星收入另一重要板塊。由于高通量衛(wèi)星比傳統(tǒng)通信衛(wèi)星容量更大、帶寬成本更低、可以為更多的車輛、輪船、飛機等移動載體提供高速聯(lián)網(wǎng)服務(wù),極大地改善當前網(wǎng)速慢或者完全無網(wǎng)絡(luò)的用戶體驗。由于海上無法建立通信基站,對于遠洋航行的船舶而言,衛(wèi)星通信是唯一解決方案。高通量衛(wèi)星不僅可以滿足船員娛樂、視頻通話等基本生活需求;隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能船舶解決方案的發(fā)展,高通量衛(wèi)星還可以聯(lián)通行駛中的船舶與岸端數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)能效優(yōu)化、工況監(jiān)測等提升運營效率、
22、降低運營成本的應(yīng)用。機載通信方面,NSR預(yù)測機載后艙通信2025年收入可達到約45億美元,其中北美后艙上網(wǎng)最為成熟,2017年滲透率已達約80%,而其他地區(qū)均低于30%,有極大的市場潛力。機載后艙通信的解決方案有傳統(tǒng)衛(wèi)星、高通量衛(wèi)星和地面基站(ATG)三種。由于高通量衛(wèi)星大帶寬、低成本、無地面建設(shè)費用的優(yōu)勢,將成為未來機載通信的重要發(fā)展方向,預(yù)測于 2028年占據(jù)市場收入的50%。 06 07未來,高通量衛(wèi)星將進一步推動通信衛(wèi)星行業(yè)發(fā)展,預(yù)計在 2024年達到約1,400億美元規(guī)模。同時高通量衛(wèi)星占比將進一步提升,從2018年5%的占比上升為23%。 08通信衛(wèi)星市場主要玩家高通量時代下,衛(wèi)星
23、服務(wù)領(lǐng)域中的傳統(tǒng)玩家,紛紛啟動了自己的高通量衛(wèi)星計劃。傳統(tǒng)玩家技術(shù)為驅(qū)動,以提供更大容量、降低成本為核心思路,在GEO、MEO進行高通量升級;而行業(yè)中的新進入者則以需求為導(dǎo)向,瞄準各領(lǐng)域的新應(yīng)用,并借低軌星座市場強勢復(fù)蘇之潮,大力布局LEO星座。傳統(tǒng)玩家傳統(tǒng)衛(wèi)星服務(wù)領(lǐng)域中,SES、Intelsat、Eutelsat是主要玩家,06 / 各地區(qū)飛機后艙上網(wǎng)連接滲透率與機隊增長架, 20171.9%61002.9%4.9%4.6%3.9%7100530088%84%225022%69%86%1450北美歐洲中東非洲亞太拉美2018-2038年增長率已連接未連接資料來源:歐洲咨詢,波音,羅蘭貝格07
24、 / 機載連接銷售收入占比 2018-2028E100100傳統(tǒng)衛(wèi)星HTSATG56%36%49%24%19%15%2018資料來源:NSR,民航資源網(wǎng),案頭研究,羅蘭貝格2028E資料來源:NSR,AMR,羅蘭貝格2024E2023E2022E2021E2020E2019E2018-3.4%77%非高通量衛(wèi)星81%85%88%91%93%95%29.7%23%高通量衛(wèi)星1,37519%1,35215%1,33012%1,3089%1,2867%1,2655%1,398CAGR 18-24ECAGR = +1.7%08 / 通信衛(wèi)星行業(yè)發(fā)展趨勢億美元三家衛(wèi)星運營商共同控制著34%的衛(wèi)星固定服務(wù)
25、市場。其中 SES 2018年銷售額約24億美元,Intelsat 22億美元,Eutelsat 16.2億美元。目前,“三巨頭”都已啟動了自己的高通量衛(wèi)星計劃,為市場提供更大容量、更快的速率,提升原有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。 09Eutelsat于2010年發(fā)射了第一顆Ka頻段高通量衛(wèi)星,擁有 90Gbps容量,并可提供50Mbps下行速率與6Mbps上行速率。公司計劃于2021年發(fā)射下一代VHTS高通量衛(wèi)星,為歐洲區(qū)域的固定寬帶連接和機載連接提供500Gbps容量的Ka頻段服務(wù)。Intelsat自2016年起啟動“Intelsat EpicNG”計劃,已于2018年 10月完成了由6顆GEO衛(wèi)星組成
26、的高通量衛(wèi)星星座,實現(xiàn)全球覆蓋,單顆衛(wèi)星可提供25-60Gbps容量。在設(shè)計上,Intelsat EpicNG主要面向運營商,提供固定流量速率服務(wù),而非面向消費者級的寬帶應(yīng)用。SES于2016年8月收購O3b,將其12顆MEO高通量衛(wèi)星并入網(wǎng)內(nèi),未來計劃用27顆MEO高通量衛(wèi)星組成星座群。同時 SES自2017年起發(fā)射GEO高通量衛(wèi)星,目前已有3顆在軌。通過MEO與GEO高通量衛(wèi)星的復(fù)合組網(wǎng),SES可以提供低延時、廣覆蓋的衛(wèi)星通信。系統(tǒng)覆蓋全球99.9%的區(qū)域,單波束可以達到1Gbps容量與150ms以下的延時。新進玩家隨著低軌星座的成本大大降低,高科技企業(yè)紛紛通過LEO高通量衛(wèi)星進入市場,在
27、實現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的同時,服務(wù)于各領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。典型的新進入者包括:SpaceX,OneWeb,Ama- zon。SpaceX的2015年提出的的Starlink星鏈項目計劃于2025年完成12,000顆低軌衛(wèi)星的部署,其中第二階段發(fā)射7,518顆 VLEO衛(wèi)星運行在不超過346km的超低軌道,時延比LEO衛(wèi)星更低。星鏈項目被視作為未來特斯拉等車企實現(xiàn)高級自動駕駛大規(guī)模落地的鋪路。目前,特斯拉已為旗下車型配備了必須的硬件,僅需通過軟件升級即可在未來實現(xiàn)完全自動駕駛。據(jù)測算,自動駕駛的數(shù)據(jù)傳輸量約為40TB/小時。未來特斯拉可以通過SpaceX的寬帶網(wǎng)絡(luò)安全傳輸、管理自動駕駛的海量數(shù)據(jù)。37%
28、43%18% 2%09 /“三巨頭”業(yè)務(wù)概況銷售額:24億美元1)按區(qū)域分:銷售額:22億美元按區(qū)域分:銷售額:16.2億美元1)按區(qū)域分:29%歐洲2)美國其他11% 12%24%歐洲北美拉美和加勒比地區(qū)中東和非洲亞太26%13%47%50%13%51%21%2% 26%歐洲2)中東和非洲美洲亞洲其他按業(yè)務(wù)分:按業(yè)務(wù)分:按業(yè)務(wù)分:65%動態(tài)影像35%固定數(shù)據(jù) 0%其他60%15%13%12%網(wǎng)絡(luò)服務(wù)媒體和廣播 政府 其他動態(tài)影像 固定數(shù)據(jù)市場份額3): 9%政府連接市場份額3): 13%市場份額3): 12%1) 2018年底1歐元=1.17美元 ;2) 此處歐洲份額包括德、英、法,其余歐洲
29、歸類在其他國家; 3) 根據(jù)2018年全球衛(wèi)星固定服務(wù)市場規(guī)模(179億美元)估計資料來源:公司官網(wǎng),年報,羅蘭貝格OneWeb獲得了空客、高通、維珍集團等公司的投資,計劃發(fā)射約650顆LEO衛(wèi)星與1,280顆MEO衛(wèi)星,在2022年初步建成低軌衛(wèi)星系統(tǒng),并在2027年實現(xiàn)全球覆蓋。其衛(wèi)星服務(wù)的應(yīng)用場景包括應(yīng)急救援、空中與海上移動通信、車載蜂窩網(wǎng)絡(luò),并且可以用低成本的用戶終端普及網(wǎng)絡(luò)接入,實現(xiàn)農(nóng)村及偏遠地區(qū)覆蓋。同時,OneWeb與空客合作,共同開發(fā)飛行中的5G應(yīng)用,未來的第二代星座有望將速率進一步提升至 2.5Gb/s??萍季揞^亞馬遜Kuiper項目計劃在未來發(fā)射3,236顆LEO衛(wèi)星,此項
30、目旨在為數(shù)千萬缺乏基本寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入的人提供高速、低時延的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。同時,LEO星座可以為亞馬遜 AWS云服務(wù)垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈。目前亞馬遜AWS已提供地面基站服務(wù),為客戶提供衛(wèi)星通信、AWS云服務(wù)接入、數(shù)據(jù)處理、運營優(yōu)化等服務(wù)。未來隨著Kuiper衛(wèi)星組網(wǎng)的建成,亞馬遜可以擁有自主可控的衛(wèi)星資源,為各行各業(yè)的通信衛(wèi)星應(yīng)用提供一站式解決方案。第四部分高通量衛(wèi)星六大發(fā)展趨勢提速降費:衛(wèi)星通信應(yīng)用迎來普及黃金期高通量衛(wèi)星帶來了更大的帶寬和更快的數(shù)據(jù)傳輸速度,這將極大提升衛(wèi)星通信的應(yīng)用空間。傳統(tǒng)通信衛(wèi)星受限于頻段資源限制,多提供廣播應(yīng)用、電視信號傳輸,在數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)上少有建樹,傳輸速度往往在Kbps級
31、別,與地面4G網(wǎng)絡(luò)100Mbps的水平相差甚遠。但高通量衛(wèi)星采用點波束、頻率復(fù)用技術(shù)以及更高頻寬,可以提供媲美于地面通信的數(shù)據(jù)服務(wù)。以中國衛(wèi)通的Ka機載應(yīng)用為例,測試速度達到了130Mbps,達到了地面4G網(wǎng)絡(luò)的水平。速度提高,不僅使得原有應(yīng)用的體驗得到了極大提升,更有可能解鎖一批新的應(yīng)用。對于一些特殊場景,如海洋及機載領(lǐng)域,其帶來的改變可能類似于地面從2G到4G通信時代的跨越。除了速度,影響衛(wèi)星通信普及的重要因素之一是昂貴的價格。以衛(wèi)星電話為例,由固定電話或普通移動電話撥打衛(wèi)星電話的價格十分昂貴,其中撥給Inmarsat和銥星價格最高,每分鐘的費率為3至14美元。而不同網(wǎng)絡(luò)之間的衛(wèi)星電話通話
32、價格更為驚人,每分鐘的花費最高可達15美元。而在數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)領(lǐng)域,隨著高通量衛(wèi)星不斷擴容,在短期已經(jīng)產(chǎn)生了供給過剩的情況,價格處于下降通道。目前的供給過剩主要與衛(wèi)星發(fā)射的特性有關(guān),一顆衛(wèi)星入軌后需要服役約 13年左右,而衛(wèi)星容量則是固定的,因此,在高通量衛(wèi)星服役早期,衛(wèi)星資源的使用率必定偏低,目前行業(yè)整體利用率不足 50%。這種短期的供大于求的情況使得衛(wèi)星通信的價格在近年來經(jīng)歷了明顯的下降。從2016年到2019年,高通量衛(wèi)星通信價格的降幅普遍在30%-60%。而對于未來五年的情況,根據(jù)NSR的預(yù)測,從2019到2024年高通量衛(wèi)星的容量將以29%的年復(fù)合增長率向上攀升,達到16,000Gbp
33、s(包含了GEO與非GEO高通量衛(wèi)星)。這樣的供給增長將使得衛(wèi)星通訊的費用得到進一步的下降。對于衛(wèi)星供應(yīng)商來說,這意味著更加激烈的競爭,而對于下游用戶來說,更便宜的價格將增加衛(wèi)星方案的使用。天地融合:新一代立體化通信網(wǎng)絡(luò)有望實現(xiàn)全球覆蓋,縮小數(shù)字鴻溝目前國際上對于高通量衛(wèi)星在未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的定位,主要關(guān)注點在是實現(xiàn)全球覆蓋?!?G=5G+衛(wèi)星”的提法早在2017年就已出現(xiàn)。英國電信集團首席網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師Neil McRae認為,5G的發(fā)展是基于異構(gòu)多層的方案,將經(jīng)歷早期的“基本5G”(2020年左右)到中期的“云計算+5G”,再到末期的“邊緣計算+5G”;而6G將是“5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)(通信、遙測、導(dǎo)
34、航)”,即在 5G的基礎(chǔ)上集成衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)全球覆蓋。2018年11月,國際電信聯(lián)盟(ITU)正式成立Network 2030研究組,旨在探索面向2030年及以后的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。該研究組主席Richard Li在分享2030年之后的新互聯(lián)網(wǎng)愿景時表示,利用衛(wèi)星實現(xiàn)空天一體化、全球覆蓋是其中重要一項。未來在空間段,衛(wèi)星之間的光通訊技術(shù)雖然可以在遠距離傳輸中提供高于海底光纜的速度,但在地面段,特別是人口密集地區(qū),地面網(wǎng)絡(luò)依然是高速網(wǎng)絡(luò)覆蓋的首選。因此,對于衛(wèi)星的作用在于同地面網(wǎng)絡(luò)配合,使高速網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍擴大,而不是取代地面網(wǎng)絡(luò)。我國也早在2018年就提出了高通量衛(wèi)星與地面網(wǎng)結(jié)合的發(fā)展思路。201
35、8年11月,科技部發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“寬帶通信和新型網(wǎng)絡(luò)”重點專項2019年度項目申報指南建議征求意見,提出的“專項總體目標”之一是“開展新型網(wǎng)絡(luò)與高效傳輸全技術(shù)鏈研發(fā),使我國成為B5G/6G無線移動通信技術(shù)和標準研發(fā)的全球引領(lǐng)者,在未來無線移動通信方面取得一批突破性成果”,其中“與5G/6G融合的衛(wèi)星通信技術(shù)研究與原理驗證”是重點項目之一,衛(wèi)星類型包括了當前主流的 GEO衛(wèi)星和未來的發(fā)展?jié)摿Ψ较騆EO衛(wèi)星。6G通信技術(shù)不是簡單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破,更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實現(xiàn)“數(shù)字普惠”的目標。數(shù)字鴻溝是指在全球數(shù)字化進程中,不同國家、地區(qū)、行業(yè)之間,由于對信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ICT技術(shù))的
36、擁有程度、應(yīng)用程度以及創(chuàng)新能力的差別而造成的信息落差,以及進一步造成的貧富分化的趨勢。據(jù) Hootsuite統(tǒng)計,到2019年全球互聯(lián)網(wǎng)滲透率約60%,仍然有約33億人口處于“離線”狀態(tài)。低滲透率地區(qū)主要集中在經(jīng)濟相對落后的北非、中東、西亞等部分地區(qū)。信息技術(shù)的落后成為了當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。而當5G以及未來通信技術(shù)在地面鋪設(shè)的成本越來越高,偏遠地區(qū)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施將顯得更加滯后。衛(wèi)星賦能的6G網(wǎng)絡(luò)將承擔(dān)著縮小數(shù)字鴻溝的使命。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動通信,實現(xiàn)全球無縫覆蓋,網(wǎng)絡(luò)信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉(xiāng)村,讓深處山區(qū)的病人能接受遠程醫(yī)療,讓孩子們能接受遠程教育。此外,在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)
37、、電信衛(wèi)星系統(tǒng)、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)和6G地面網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動支持下,地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò)還能幫助人類預(yù)測天氣、快速應(yīng)對自然災(zāi)害等。創(chuàng)新探索:物聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛將極大發(fā)揮高通量衛(wèi)星的價值物聯(lián)網(wǎng)的“全連接”將依靠高通量衛(wèi)星得以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)保持著強勁的增長勢頭,無線連接技術(shù)是其發(fā)展關(guān)鍵。對于許多應(yīng)用場景,包括互聯(lián)汽車、機器、儀表、可穿戴設(shè)備和其他消費電子產(chǎn)品,可靠的無線數(shù)據(jù)通信已成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵推動力。包括Wi-Fi,藍牙和Zigbee在內(nèi)的短程無線技術(shù)簡化了樓宇內(nèi)應(yīng)用程序的安裝,并避免了昂貴且靈活的電纜鋪設(shè)成本。對于需要更長距離連接的應(yīng)用程序,3GPP為使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準化已經(jīng)做了很多工作,從而推動了5G以及
38、低功耗廣域(LPWA)協(xié)議(如NB-IoT和LTE-M)的發(fā)展。衛(wèi)星通信突破了無線連接技術(shù)依賴地面網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,真正實現(xiàn)“全連接”。絕大部分連接技術(shù)只有在地面網(wǎng)絡(luò)支持下才能實施,不少情況下地面網(wǎng)絡(luò)本身難以覆蓋,例如,在偏遠的山頂氣象站,沙漠輸油管道和貨運集裝箱跟蹤中。對于這些應(yīng)用場景,衛(wèi)星通信是唯一可行的選擇,在過去,只有高價值數(shù)據(jù)或關(guān)鍵型任務(wù)應(yīng)用才能承受衛(wèi)星通信高昂的使用成本。但是,近年來衛(wèi)星通信的成本持續(xù)下降,SpaceX,OneWeb等公司大降低了發(fā)射與衛(wèi)星成本,刺激了小型衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量。小衛(wèi)星的日益普及為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)者提供了新的機會,使他們可以快速、廉價地實施衛(wèi)星項目,例如遙感、測量和
39、科學(xué)實驗。衛(wèi)星通信可成為L5級別自動駕駛的最后一塊拼圖衛(wèi)星通信將補足自動駕駛更高形態(tài)對網(wǎng)絡(luò)連接的需求。自動駕駛可以分為5個級別。L4級別被定義為高度自動駕駛,也是目前國內(nèi)外主流廠商為之奮斗的目標。但是L5級別完全自動駕駛卻缺少有人提及,甚至認為L5只是理論上存在。其中一個重要原因在于L5級別要求自動駕駛車輛可以開往任意地點,而目前主流的自動駕駛方案無不依賴于網(wǎng)絡(luò)連接,如果不能做到任意地點的網(wǎng)絡(luò)連接,L5級別的自動駕駛自然不可能達成。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)全球覆蓋的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將極有可能成為完全自動駕駛方案的重要一環(huán)。自動駕駛數(shù)據(jù)量龐大,可極大提高衛(wèi)星通信容量使用率。自動駕駛的數(shù)據(jù)量到2035年預(yù)計將達到3
40、00tbps,而OneWeb衛(wèi)星計劃的第一階段旨在提供700顆衛(wèi)星總共7 tbps容量。當然,衛(wèi)星通信受制于時延及經(jīng)濟性,并不會成為自動駕駛信息傳輸?shù)闹饕侄?。在地面網(wǎng)絡(luò)可以較為輕易覆蓋的地區(qū),地面網(wǎng)絡(luò)依舊是自動駕駛網(wǎng)絡(luò)通信的首選方案。衛(wèi)星通信的機會存在于偏遠、地面覆蓋成本高的地區(qū),并且衛(wèi)星也可以承擔(dān)地面網(wǎng)絡(luò)基站信號回傳的角色。只要在龐大的數(shù)據(jù)總量中分得一小部分,對于衛(wèi)星容量利用率的提升都有極大幫助。馬斯克手中的兩張牌:SpaceX與特斯拉,就構(gòu)成了這樣的互補關(guān)系衛(wèi)星可補足自動駕駛的網(wǎng)絡(luò)需求;自動駕駛促進衛(wèi)星通信的使用與發(fā)展。成本優(yōu)化:LEO爆發(fā)得益于各環(huán)節(jié)成本下降,地面天線或成為短期瓶頸LE
41、O無疑是當下高通量衛(wèi)星領(lǐng)域的熱門話題。當SpaceX完成了一箭六十星的壯舉,人們對低軌衛(wèi)星星座的態(tài)度也逐漸從質(zhì)疑變成了期待。而SpaceX能夠在衛(wèi)星發(fā)射領(lǐng)域名聲大噪,根本原因在于其極大地降低了低軌衛(wèi)星的組網(wǎng)成本。但我們?nèi)绻鎸徱暤蛙壭l(wèi)星的關(guān)鍵成本構(gòu)成,可以發(fā)現(xiàn)3大塊的主要成本:1)衛(wèi)星制造2)衛(wèi)星發(fā)射3)地面天線。前兩塊成本隨著 OneWeb、SpaceX等頭部玩家的創(chuàng)新突破,已經(jīng)有了質(zhì)的下降,但地面天線仍然成本高昂,短期或成為應(yīng)用普及的瓶頸。OneWeb衛(wèi)星工廠采用模塊化生產(chǎn)方式,使單顆衛(wèi)星制造成本低至1百萬美元。傳統(tǒng)的通信衛(wèi)星制造,特別是GEO衛(wèi)星,采用定制的模式,生產(chǎn)周期長達數(shù)年,并且
42、制造經(jīng)費可達上億美元。為了降低大規(guī)模星座的成本,OneWeb 引入了汽車制造的概念,將衛(wèi)星系統(tǒng)模組化,分成4個模組,并在生產(chǎn)線大量使用自動化設(shè)備。在此模式下,OneWeb的衛(wèi)星工廠在2條生產(chǎn)線的情況下可以達到每天2顆衛(wèi)星的產(chǎn)能,進而將衛(wèi)星成本控制在1百萬元美元左右。雖然這已經(jīng)是衛(wèi)星制造領(lǐng)域的重大突破,但距離公司早期設(shè)定的50萬美元的目標仍有不小提升空間。SpaceX采用批量式衛(wèi)星發(fā)射,每公斤發(fā)射成本是傳統(tǒng)發(fā)射方式的五分之一。當SpaceX宣稱要建造12000顆衛(wèi)星組成的星座時,人們覺得馬斯克一定是瘋了。迄今為止,人類發(fā)射在軌運行的衛(wèi)星一共也才400余顆。即便是一期組網(wǎng)需要不到1000顆衛(wèi)星,考
43、慮到衛(wèi)星壽命只有5到8年,SpaceX需要每年發(fā)射 200顆左右的衛(wèi)星才能保持網(wǎng)絡(luò)的基本運作。這樣的發(fā)射密度用過去的發(fā)射方式是不可想象的。但在2019年5月,SpaceX使用了批量式的發(fā)射方式,一次性將60顆衛(wèi)星送上太空,并且在 2019年12月用二手火箭再一次完成了一箭六十星。這不僅是部署的速度突飛猛進,而且意味著建設(shè)成本的大幅下降。以19年12月的發(fā)射為例,單次發(fā)射成本3500多萬美元,每個重達 260公斤的衛(wèi)星發(fā)射成本還不到60萬美元,平均一公斤發(fā)射成本2300美元。而在SpaceX之前,發(fā)射成本通常是其10倍,即便是最便宜的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射,也需要約10000美元/公斤。未來制約低軌衛(wèi)星發(fā)
44、展的因素可能不在天上,而在地上。OneWeb的創(chuàng)始人Greg Wyler稱:“用戶端的天線是最關(guān)鍵且最困難的零部件”。衛(wèi)星天線不僅要滿足通信質(zhì)量要求,實現(xiàn)快速、平穩(wěn)的衛(wèi)星連接切換,還要做到輕薄、低功耗、低成本、可量產(chǎn)。只有做到了以上幾點,低軌衛(wèi)星的天線才能被大規(guī)模普及。而目前,低軌衛(wèi)星使用的相控陣天線,一方面尺寸過大,一方面成本高昂。以國外較為成熟的KVH車載方案為例,天線直徑80cm已經(jīng)屬于非常緊湊的天線,而成本則高達5000美元。這樣的價格顯然無法實現(xiàn)用戶端的普及。作為星座建設(shè)者,SpaceX也曾宣稱要研發(fā)更低價格的天線系統(tǒng),預(yù)計可將成本降至1000美元。但即便如此,與業(yè)界預(yù)期的普及價格2
45、00-300美元仍有不小差距。目前OneWeb以及Greg也有消息申稱已經(jīng)投資一家天線解決方案的初創(chuàng)公司,有望提供低成本的天線解決方案,并將客戶端價格降至300美元左右,預(yù)計于2020年底推出。而低成本天線的效果如何,我們也需要拭目以待。自主可控:高通量衛(wèi)星是未來空間網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,軟硬件及管理能力缺一不可政治的不確定性將會帶來巨大挑戰(zhàn),自主可控是發(fā)展高通量衛(wèi)星的重要策略。2019年以來美國將多家中國機構(gòu)與公司列入出口管制“實體名單”,限制零部件的購買。當前國際形勢日益復(fù)雜,可能為通信衛(wèi)星的發(fā)展帶來風(fēng)險,因此,我國高通量衛(wèi)星要堅持向自主可控方向發(fā)展,包括產(chǎn)業(yè)鏈以及軌道的自主可控。我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)在衛(wèi)
46、星研制和發(fā)射領(lǐng)域,企業(yè)實力突出、競爭力強;而在電子元器件、終端類產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)和運營服務(wù)等領(lǐng)域能力有待加強。我國目前能夠?qū)崿F(xiàn)整星出口和發(fā)射任務(wù),并由少數(shù)企業(yè)所壟斷。衛(wèi)星制造由中國航天科技集團隸屬的中國空間技術(shù)研究院、上海航天技術(shù)研究院、中國衛(wèi)星等幾家機構(gòu)完成;衛(wèi)星發(fā)射包括中國運載火箭技術(shù)研究院(衛(wèi)星發(fā)射)、航天電子(提供衛(wèi)星發(fā)射的控制系統(tǒng)、利用系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)和遙測系統(tǒng)等配套設(shè)備)、航天動力(提供液體火箭發(fā)動機等配套設(shè)備);而衛(wèi)星地面設(shè)備公司較多,包括:中國航天科技集團、中國衛(wèi)星、北斗星通、國騰電子、華力創(chuàng)通、南方測繪等。電子元器件、終端產(chǎn)品等地面設(shè)備,領(lǐng)先企業(yè)集中于歐美與以色列,國內(nèi)企業(yè)主營業(yè)
47、務(wù)多為天線與系統(tǒng)集成,規(guī)模較小、整體實力偏弱,核心技術(shù)與歐美有較大差距,未來需要進一步加強研發(fā)能力與技術(shù)水平。應(yīng)用系統(tǒng)和衛(wèi)星運營服務(wù)方面,全球20家主要衛(wèi)星運營商一半集中于歐美。國內(nèi)傳統(tǒng)衛(wèi)星運營服務(wù)商包括中國衛(wèi)通、亞太衛(wèi)星,也有包括新研股份、亞太星通、星空年代等公司的新興衛(wèi)星運營服務(wù)商,正在紛紛布局高通量衛(wèi)星領(lǐng)域。我國高通量衛(wèi)星GEO經(jīng)驗相對豐富,但需要進一步加強LEO/ MEO衛(wèi)星星座布局。目前,高通量衛(wèi)星多布局于地球同步軌道(GEO),在這一軌位,中國已發(fā)射“實踐十三號”、“實踐二十號”、“亞太6D”等高通量衛(wèi)星與衛(wèi)星平臺。但是中低軌衛(wèi)星星座極有可能顛覆行業(yè)格局,國產(chǎn)低軌衛(wèi)星數(shù)量布局的落后
48、將在中長期帶來星系管理能力的劣勢,并降低對衛(wèi)星系統(tǒng)的自主掌控力。由于GEO軌位資源的不斷減少,以及同步靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸延遲大等劣勢,發(fā)展低軌衛(wèi)星已是大勢所趨。國際競爭對手早已紛紛布局LEO/MEO(低軌/中軌)高通量衛(wèi)星。OneWeb于2019年初已發(fā)射六顆低軌衛(wèi)星,計劃最終構(gòu)建600顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò);截至2020年7月,SpaceX已共發(fā)射星鏈計劃中的540顆低軌通信衛(wèi)星,并成為全球擁有最多商用衛(wèi)星的公司。中國在2020年1月由銀河航天發(fā)射了第一顆高通量低軌衛(wèi)星。短期內(nèi)LEO/MEO衛(wèi)星布局的落后,會進一步導(dǎo)致中國在LEO/MEO系統(tǒng)研發(fā)與管理能力的落后,最終,當市場爆發(fā)式機遇出現(xiàn)時,中
49、國企業(yè)將無法做好充分的商業(yè)化準備,在國際競爭中處于劣勢。中國應(yīng)把握這一次低軌衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)浪潮的機會,將低軌高通量衛(wèi)星系統(tǒng)的自主掌控權(quán)握于手上。 10市場參與:全球資本踴躍,但國內(nèi)市場化程度仍有提升空間航天領(lǐng)域的投資近年來明顯升溫。根據(jù)Bryce 公司的統(tǒng)計,2013到2018年全球航天產(chǎn)業(yè)的投資額達到138億美元(包含了股權(quán)與債券投資),是上一個五年60億美元的兩倍有余。這體現(xiàn)的在空間技術(shù)發(fā)展的大背景下,越來越多的市場化力量通過資本去推動整個行業(yè)的發(fā)展,并且希望在未來廣闊的市場空間中占據(jù)有利的地位。特別是在火箭發(fā)射以及低軌衛(wèi)星開發(fā)上的投資,具有重要的戰(zhàn)略意義。在過去幾年中,風(fēng)險投資基金約60%投向
50、了SpaceX以及OneWeb,而這兩家公司正是在火箭發(fā)射與低軌星座發(fā)展賽道上處于領(lǐng)先的公司。預(yù)期在未來這樣的勢頭仍將保持,并且低軌衛(wèi)星的投資將占據(jù)主流。越來越多的公司看到了衛(wèi)星通信在未來信息化社會中將扮演的角色,如果不在早期進行布局,當他人的星座成熟運營時,自身的發(fā)展將因為資源稀缺與建設(shè)周期等問題受到極大的限制。所以,不少業(yè)內(nèi)巨頭如亞馬遜、蘋果、Facebook等都正在積極醞釀相關(guān)的低軌衛(wèi)星計劃。巨頭們紛紛加碼通信衛(wèi)星領(lǐng)域的投資,將進一步提升市場的熱度。同時我們也看到在數(shù)據(jù)統(tǒng)計中,美國依然占據(jù)主導(dǎo),占投資額資料來源:SpaceX, Oneweb, 羅蘭貝格市場爆發(fā)國產(chǎn)星座國產(chǎn)星座GEO衛(wèi)星布
51、局國產(chǎn)星座國內(nèi)自主低軌衛(wèi)星發(fā)展節(jié)奏?MEO/LEO衛(wèi)星布局國產(chǎn)星座國際競爭對手發(fā)展節(jié)奏衛(wèi)星群系統(tǒng)管理與調(diào)試商業(yè)業(yè)務(wù)開展長期:導(dǎo)致在市場爆發(fā)式機遇出現(xiàn)時尚未做好充分的商業(yè)化準備白管理能力滯后后,競爭劣勢維持短期:LEO/MEO衛(wèi)星布局存在空中期:導(dǎo)致LEO/GEO系統(tǒng)研發(fā)與10 / 我國與國際玩家在低軌衛(wèi)星布局的發(fā)展示意圖的80%,中國的投資占比還不到全球的10%。這與中國的衛(wèi)星發(fā)開體制有較大關(guān)系,在過去幾乎是國家包辦,市場力量非常微弱。在衛(wèi)星與火箭制造的極高壁壘下,資金投入大、開發(fā)周期長,都是讓社會資本望而卻步的原因。但隨著衛(wèi)星開發(fā)模式、發(fā)射模式的改變,衛(wèi)星的入門成本得到了大幅降低,從數(shù)十億級
52、別降到了千萬級別,供給側(cè)迎來了利好。而在需求側(cè),通信衛(wèi)星在未來將緊密地與信息化社會相連,帶來的商機遠遠高于傳統(tǒng)的廣播通信應(yīng)用,數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)、天基互聯(lián)網(wǎng)等新機會創(chuàng)造了廣闊的市場需求。因此,隨著供需兩側(cè)的推動,將會有更多的市場力量進入到高通量衛(wèi)星領(lǐng)域,不僅帶來資本,也帶來新的發(fā)展思路與新的業(yè)務(wù)模式。 11資料來源:Bryce Start-Up Space 2019,羅蘭貝格2018201720162013-20182007-20122000-20062078%71%81%602622%29%19%3033113388非美國企業(yè)美國企業(yè)+129.8%新興太空企業(yè)投資地區(qū)份額 億美元,%新興太空企業(yè)投
53、資額 億美元美國公司占據(jù)了近期全球航天產(chǎn)業(yè)投資 70%-80%的份額近五年來,全球航天產(chǎn)業(yè)的投資額達到138億美金,是上一個五年的兩倍有余11 / 全球資本市場對航天產(chǎn)業(yè)的投資第五部分中國在高通量衛(wèi)星領(lǐng)域的主要玩家GEO中國衛(wèi)通中國衛(wèi)星通信集團公司于2001年12月19日正式掛牌成立,于 2009年4月10日重組并入中國航天科技集團公司,專門從事衛(wèi)星運營服務(wù)。2017年6月26日,中國衛(wèi)通整體改制為股份公司,并于2019年6月28日在上交所主板掛牌。在高通量衛(wèi)星領(lǐng)域,中國衛(wèi)通擁有中星16號(實踐十三號)衛(wèi)星資源,并積極探索5G、機載服務(wù)與電信級寬帶等領(lǐng)域的新應(yīng)用。中星16號是我國首顆Ka頻段的
54、高通量通信衛(wèi)星。基于該衛(wèi)星,中國衛(wèi)通搭建了天地一體的業(yè)務(wù)運營平臺,具備了向大眾消費者和民航客機、海運客貨船等提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的能力。2019年,中國衛(wèi)通已經(jīng)完成衛(wèi)星傳輸5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試,并帶來了高通量衛(wèi)星與5G融合方案,將在未來實現(xiàn)衛(wèi)星與5G網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,系統(tǒng)利用高通量衛(wèi)星通信的大帶寬優(yōu)勢,實現(xiàn)了5G基站與核心網(wǎng)之間的信息傳輸。中國衛(wèi)通的Ka機載服務(wù)平臺為航空公司提供航程監(jiān)測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等多樣化的信息服務(wù)。中國衛(wèi)通在中國31個省(自治區(qū)、直轄市)設(shè)立了分公司(辦事處),擁有17個全資、控股、參股企業(yè)。其民用衛(wèi)星地球站能為廣大用戶提供一站式通信廣播服務(wù)。中國衛(wèi)通的導(dǎo)航地圖制作核心技術(shù)以及導(dǎo)
55、航電子地圖數(shù)據(jù)庫助力于消費電子導(dǎo)航、航空攝影、車輛位置監(jiān)控等方面的服務(wù)。中國衛(wèi)通以龐大的制造產(chǎn)業(yè)鏈為基礎(chǔ),采用衛(wèi)星應(yīng)用的一體化運營模式。在原有的衛(wèi)星運營和衛(wèi)星應(yīng)用業(yè)務(wù)重組整合基礎(chǔ)上,將分散的業(yè)務(wù)、資產(chǎn)集中管理,重點發(fā)展衛(wèi)星通信廣播電視和數(shù)字集群應(yīng)急指揮調(diào)度通信兩大主營業(yè)務(wù),同時發(fā)展與主營業(yè)務(wù)既緊密關(guān)聯(lián)、又相互促進的衛(wèi)星導(dǎo)航和基于下一代網(wǎng)絡(luò)的信息通信。亞太星通亞太衛(wèi)星寬帶通信(深圳)有限公司(亞太星通)于2016年由中國航天科技集團聯(lián)合交通運輸部、深圳市人民政府發(fā)起成立。作為航天科技集團旗下衛(wèi)星運營商,亞太星通將建設(shè)我國首個全球高通量衛(wèi)星通信系統(tǒng),擔(dān)負衛(wèi)星通信系統(tǒng)的建設(shè)和運營、衛(wèi)星空間段服務(wù)、衛(wèi)
56、星固定和移動通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)路和系統(tǒng)集成及技術(shù)咨詢等任務(wù)。亞太星通的第一顆高通量衛(wèi)星亞太6D已經(jīng)于2020年7月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。鑒于該衛(wèi)星技術(shù)含量高、產(chǎn)業(yè)帶動作用強且具有廣泛的國際影響力,亞太6D衛(wèi)星被深圳市委、市政府命名為“深圳星”;未來還計劃發(fā)射兩顆高通量衛(wèi)星服務(wù)于美洲地區(qū)和歐非地區(qū),組成全球?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)。屆時,亞太星通將構(gòu)建覆蓋全球的,天地一體、自主可控、高效安全的衛(wèi)星寬帶通信網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)平臺,可在服務(wù)國家“一帶一路”、“走出去”、“寬帶中國”戰(zhàn)略和海外發(fā)展戰(zhàn)略的同時,向國內(nèi)外航空機載、海事船載和陸地移動業(yè)務(wù)客戶,提供高通量衛(wèi)星資源和寬帶衛(wèi)星通信服務(wù)。目前,亞太星通可
57、使用的衛(wèi)星資源還包括亞太5C、亞太6C、亞太7號、亞太9號,服務(wù)可覆蓋全球 70%的人口。亞太星通還為海上船載、空中機載以及地面移動設(shè)備等進行衛(wèi)星通信的接入。同時,亞太星通創(chuàng)新整合中星系列、亞太系列及多方優(yōu)質(zhì)衛(wèi)星資源,已于2018年10月開通全球海事寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),保證客戶航行中時刻在線。LEO國家單位:航天科技與航天科工為中國航天系統(tǒng)的兩大主要單位,主要業(yè)務(wù)有所差別,也存在一定交叉。航天科技和航天科工均始于 1956年成立的國防部第五研究院,先后經(jīng)歷第七機械工業(yè)部、航天工業(yè)部、航空航天工業(yè)部、中國航天工業(yè)總公司的歷史沿革,最終于1999年拆分為航天科技集團和航天科工集團。航天科技集團主要從
58、事民用航天產(chǎn)業(yè),包括運載火箭、應(yīng)用衛(wèi)星、空間站等,也生產(chǎn)各型戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈;航天科工集團則主要從事國防軍事工業(yè),包括導(dǎo)彈等產(chǎn)品,而在軍民融合的背景下,航天科工也有了更多衛(wèi)星、通訊等領(lǐng)域的產(chǎn)品。航天科技航天科技集團公司于1999年正式成立,2013年,中國航天科技集團設(shè)立董事會。2017年,航天科技完成了公司制改制,由全民所有制企業(yè)改制為國有獨資公司,企業(yè)名稱變更為中國航天科技集團有限公司。航天科技為世界500強企業(yè)之一。在低軌衛(wèi)星領(lǐng)域,航天科技將運營低軌通信衛(wèi)星項目“鴻雁星座”?!傍櫻阈亲睂⒂?00多顆低軌小衛(wèi)星及全球業(yè)務(wù)處理中心組成,具備全天候、全時段及復(fù)雜地形條件下的實時全球雙向通信能力,實現(xiàn)“溝通連接萬物、全球永不失聯(lián)”?!傍櫻恪币黄趯⒂?0顆核心骨干衛(wèi)星組成,主要實現(xiàn)全球移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航增強、航空監(jiān)視等功能,預(yù)計于2022年建成并投入運營;二期則將實現(xiàn)全球任意地點的互聯(lián)網(wǎng)接入,預(yù)計于 2025年完成建設(shè)。2018年12月,航天科技已發(fā)射了“鴻雁星座”首顆實驗
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