空天信息产业深度报告:低轨卫星通信网络呼之欲出

空天信息产业深度报告:低轨卫星通信网络呼之欲出

首页休闲益智扫星船更新时间:2024-05-09

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空天信息产业是指运用空间基础设施和技术手段,收集、存储、处理和分析来自空天领域的信息并提供多样化服务的新兴产业,主要由卫星制造、天基运营、地面平台和下游终端应用等环节组成。空天信息产业的主要基础设施是卫星。随着卫星制造技术、火箭发射、卫星通信、卫星终端制造等技术的快速进步,低轨道、高带宽卫星星座的建设已经成为可能。另外,随着人类活动边界以及联网场景的持续扩张,具备全天候高速大通量联网能力的卫星移动通信将补齐传统通信的最后一环,并将开启千亿市场空间。近期,美国Space X 公司的“星链(Star Link)”项目在世界范围内掀起了低轨通信卫星网络的建设浪潮。建设一个具有中国特色、由政府组织协调、企业分工合作的大型卫星互联网系统切实可行,符合中国的核心利益,具备重要的战略价值。

1. 我国空天信息产业迎来蓬勃发展时期

空天信息产业具有军民共用的特点,广泛服务于国家安全、经济建设和大众民生的诸多领域,拥有巨大的军事价值和经济价值。在军事上,空天信息系统可以发挥重要作用;面向政府和公众,空天信息系统可提供应急救灾保障、信息普惠服务、移动通信服务、航空网络服务、海洋信息服务、天基中继服务等服务。

空天信息产业发展政策环境逐渐向好。从政策上看,我国鼓励空天信息产业发展主要有三大变化:一是从规划卫星制造到规划建设整体的空间基础设施;二是从仅支持国家队参与建设,到鼓励民营资本参与商业航天发展;三是为产业发展提供制度法规保障。航天法已经列入全国人大立法计划,预计在未来 3-5 年出台。可以说,国家在顶层设计方面已为空天信息产业蓬勃发展奠定了良好的基础。

我国地面和空间信息网络建设发展迅速。截至 2018 年 12 月底,中国网民规模达 8.29 亿人,互联网普及率达到 59.6%,已经基本建成了覆盖全国的地面网络;航天技术发展也取得了巨大成就,以北斗卫星导航系统和高分辨率对地观测系统为代表的国家空间信息基础设施取得长足进步。我国在轨卫星数量已超过200 余颗, 初步建成了通信中继、导航定位、对地观测等卫星系统,通导遥融合发展态势基本形成;空天信息的全面性、灵活性、时效性和准确性大幅提升,定时、定位和遥感观测的综合应用服务日益丰富。

“通导遥”一体空天信息网络市场需求日益迫切。卫星是空间基础设施。卫星通信主要指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波,从而实现两个或多个地球站之间的通信。卫星导航主要指采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位。卫星遥感主要指从远距离、高空,以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理,多角度、全方位和全天候对地观测。

随着国民经济飞速发展和各类新兴技术的普及,我国对空天信息也有了更高层次的需求。覆盖面上,我国对 导航、遥感等天基信息的需求覆盖范围已从国内拓展到全球;在速度上,对空间信息的获取-传输-处理的响应速度趋向实时化,对海量天基信息的传输-处理-分发的时效性提出了新的要求。要实现天基信息全天时、全天候、全地域服务于每个人的目标,根本上解决现有天基信息系统覆盖能力有限、响应速度慢、体系协同能力弱的问题,亟需构建更为强大的卫星通信、导航、遥感一体天基信息实时服务系统。

2. 低轨通信卫星网络建设恰逢其时

低轨卫星覆盖范围广,传输延时低,具备 GEO 通信卫星和地面通信无可比拟的优点。随着近 20 年来通信技术、微电子技术的飞速发展,通信系统信号处理能力、通信带宽不断提升,困扰 LEO 小卫星通信系统的掉线率高等技术问题得以解决,卫星的体积、质量、成本逐年下降,可靠性、集成度逐年提升。加之近年来, 越来越多的企业(包括民营企业)涌入中小型运载火箭行业,使得火箭发射供给快速提升,成本大幅下降。在此背景下,低轨道小卫星星座的大规模部署初步具备先决条件。

据中商产业研究院统计,截至 2019 年 12 月底,全球在轨卫星数量为 2218 颗。在未来的 10 年内,预计数量将扩大 10 倍,增量部分主要来自于低轨通信卫星。低轨通信卫星有许多特有优势:它比基站覆盖面积更广,且没有地理因素的限制;与同步轨道卫星等中高轨道卫星相比,低轨通信小卫星延迟较短,且成本较低, 发射难度小。虽然目前低轨通信卫星仍存在需要卫星数量多、维护困难等问题,但随着技术手段的进步,以及 Space X 公司为代表的航天公司研制出可重复使用运载火箭,低轨卫星的发射和管理成本将大大降低。

2.1 困扰早期低轨卫星系统的技术壁垒逐渐消除

人类利用低轨通信卫星实现全球通信的工程并非首次提出,早在 20 多年前就已经建立过低轨卫星通信网络。

其中最著名的应属摩托罗拉公司的“铱星”。“铱星”星座系统是美国摩托罗拉公司于 1987 年提出的一种利用低轨道星座实现全球个人卫星移动通信的系统,它与现有的通信网相结合,可以实现全球数字化个人通信。但由于种种困难,最终铱星公司*,全球低轨通信卫星的发展停滞了 10 多年之久。

随着近二十年来通信技术、微电子技术的飞速发展,通信系统信号处理能力、通信带宽不断提升,从目前仍在运行的铱星二代、全球星等低轨卫星通信系统使用情况来看,困扰早期铱星系统的掉线率高等技术问题已经得到有效解决,为低轨卫星通信的普及应用扫清了障碍。

2.2 成本降低打破空天信息产业发展瓶颈

在卫星制造成本和发射成本高居不下的时代,低轨道卫星星座不具备经济可行性。然而,随着技术的进步, 卫星的体积、质量、成本逐年下降,可靠性、集成度逐年提升。近年来,越来越多的企业(包括民营企业) 涌入中小型运载火箭行业,使得火箭发射供给快速提升,成本大幅下降。在此环境下,低轨道小卫星星座的大规模部署初步具备先决条件。

2.2.1 可回收火箭拉低航天发射成本

美国航天探索公司 Space X,目前已经成功开发出可重复使用的猎鹰 1 号、猎鹰 9 号、重型猎鹰等可重复使用的运载火箭和拥有载人能力的龙飞船。公司可回收火箭近期发射屡获成功;2020 年 1 月 30 日,Space X公司用“三手火箭”将第四批共 60 颗星链卫星送入轨道,随着公司技术的不断发展,猎鹰 9 号火箭单次发射成本大大降低,使更多低轨小卫星被送入太空成为可能。猎鹰 9 号火箭的单次发射成本预计稳定在 3000 万美元左右;按照每次发射 60 颗近地小卫星计算,单颗星链卫星的发射成本将降低到每颗 50 万美元左右,成本大大降低.

2.2.2 小卫星制造成本呈现螺旋下降趋势

同步轨道卫星寿命一般在 10-15 年,而低轨小卫星寿命在 5-8 年,较短的寿命决定了小卫星较高的更换频率。随着卫星发射技术的进步,使以 Space X 为代表的商用卫星发射公司成为可能,而越来越多的企业进入航天领域,又进一步促进了卫星和发射技术的升级,从而形成了一种“技术进步降低成本→更多力量参与研发生产→技术进步进一步降低成本”的正向循环。

2.2.3 空天端通信系统建设性价比提升

根据 Wind 数据,2019 年中国 4G 用户规模为 12.1 亿户,目前中国境内 4G 平均网速是 3.61M/s;截至 2019 年 5 月,全国共建成 437 万个 4G 基站,每个基站可供最多 500 终端接入;中国三大运营商在 4G 网络上的建设至少在 8000 亿规模。随着 5G 的应用,每个 5G 基站建设费用约是 48 万元;而由于 5G 基站覆盖范围仅为 100-300 米,远远小于 4G 基站的 1-3km 范围,建设成本会比 4G 更高。

根据《美国典型小卫星项目创新管理模式分析》,每颗 180kg 的LEO 小卫星发射价格约 495 万美元,300kg 小卫星价格约 695 万美元。以星链计划为例,Space X 计划发射的 12000 颗 260kg 近地小卫星总共发射成本约 873.5 亿美元,约合人民币 6060 亿元,小卫星寿命一般为 5-8 年。据 Space X 执行总裁马斯克透露, 每 60 颗星链卫星可同时支持 40000 用户终端(每颗卫星支持 600 终端接入)以最低 25M/s 的速度使用。从我国 4G 基站与 Space X 低轨小卫星几个指标对比可以看出小卫星建设性价比提高:

2.3 空天互联网可提高全球互联网覆盖率

根据全球互联网统计信息(Internet World States)最新统计数据显示,2019 年全球互联网渗透率为 58.8%, 全球仍有约 31.8 亿人口没有被互联网普及。全球超过 80%的陆地及 95%以上的海洋,包括 5G 在内的移动通讯网络都无法覆盖。

移动通讯基站建设性价比较低是限制互联网覆盖面的重要因素。以美国为例,人口密度低,基站间平均距离远,铺设光纤投入产出比低,限制了地面通信的覆盖。在中国,国家巨额资金的投入将通信网络向农村等边缘地区延伸才使得全国 4G 覆盖率达到 99.7%。但即便如此,中国在海洋、沙漠、雪原、民航等领域仍处于互联网的空窗期。

5G 基站覆盖范围小、能耗巨大的特点决定其在人口密集的城市、乡村才有必要铺设。天基互联网系统能够实现全球覆盖且无需考虑地形和环境要素。未来,空天互联网和 5G 将形成一种相辅相成、互相融合的关系: 以 5G 为代表的地面基站负责人口稠密的城市和乡村,而空天互联网负责人口稀少、建设基站困难的地区。

2.4 卫星制造和发射产业将迎来蓬勃发展

2020 年 1 月 14 日,欧洲咨询公司发布了最新的卫星制造与发射服务分析报告《2028 年前卫星制造与发射》报告。报告预测,卫星市场将在卫星数量、价值和质量上发生根本性的变化,制造和发射的卫星数量将增加4.3 倍,平均每年发射 990 颗卫星,而前十年平均每年发射 230 颗卫星。未来十年,该市场将达到 2920 亿美元,比前十年增长 28%,前十年的总收入为 2280 亿美元。未来十年在 Starlink、OneWeb、Kuiper、Telesat LEO 和 O3b mPower 等宽带项目的驱动下,预计 LEO 和 MEO 星座占总需求的 77%;低轨卫星市场规模巨大,前景广阔。

3. 国际巨头先行布局低轨卫星星座系统

从 2014 年底至今,在谷歌(Google)等互联网巨头的推动和支持下,一网公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)、三星、低轨卫星公司(Leosat)等多家企业提出打造由低轨小卫星组成的卫星星座,为全球提供互联网接入服务。全球范围内至少提出了 6 个大型低轨卫星星座项目,其中最具代表性的主要有 3 家,分别是 O3b 创始人格雷格·惠勒新创立的一网系统(OneWeb);Space X 和特斯拉汽车创始人埃隆· 马斯克(ElonMusk)提出的星链(Starlink)计划,计划发射约 12000 颗卫星组建低轨卫星通信系统;原天线设备供应商 Kymeta 公司创始人提出的 Leosat 系统。这三大主要计划的主要参数如下:

3.1.1 One Web(一网计划)

“一网”(OneWeb)卫星互联网星座由OneWeb 公司提出,该公司由原O3b 创始人格雷格·惠勒(GregWyler)于 2014 年成立。OneWeb 计划打造由 648 颗低轨卫星组成空间卫星星座,为全球用户提供互联网接入服务。

OneWeb 的第一代低轨星座设计方案,包含 648 颗在轨卫星与 234 颗备份卫星,总数达 882 颗。这些卫星将被均匀放置在不同的极地轨道面上,距离地面 1200km 左右。开始运行后,OneWeb 星座不仅能覆盖美国,亦能覆盖全球还没有连接互联网的农村边远地区。OneWeb 的目标是,到 2022 年初步建成低轨卫星互联网系统,到 2027 年建立健全的、覆盖全球的低轨卫星通信系统,为每个移动终端提供约 50Mbps 速率的互联网接入服务。

2019 年 2 月,OneWeb 首批 6 颗互联网卫星成功升空,2020 年 2 月,34 颗 OneWeb 卫星成功上天,下一批 34 颗卫星定在 3 月份发射。最终,OneWeb 计划将另外 1000 余颗卫星送入不同高度的太空中,该公司卫星总数将达到 1980 颗。

3.1.2 Space X 星链(Starlink)计划

2015 年Space X 首席执行官埃隆.马斯克宣布推出通过近地轨道卫星群提供覆盖全球的高速互联网接入服务的星链(Starlink)计划;SpaceX 计划在 2019 年到 2024 年内将 4425 颗卫星送到轨道平面,组成小卫星互联网星座,并在全球范围内提供互联网接入服务,并在 2020 年代中期之前在三个轨道上部署接近 12000 颗卫星:首先在 550 千米轨道部署约 1600 颗卫星,然后是在 1150 轨道部署约 2825 颗 Ku 波段和 Ka 波段卫星,最后是在 340 千米轨道部署约 7500 颗V 波段卫星。

SpaceX 已获准发射近 12000 颗卫星,并又申请了另外三万颗卫星的轨道和频率。为了履行发射许可义务, SpaceX 必须在未来五到六年内发射近 6000 颗卫星;公司计划今年进行多达 24 次 Starlink 任务。SpaceX 总裁兼首席运营官 Gwynne Shotwell 去年底确认,从今年开始,每隔 2-3 周 SpaceX 就会发射 60 颗卫星。到 2020 年底,SpaceX 计划完成 24 次卫星发射,发射数目累计达到 1440 颗。根据 SpaceX 测算,整个计划预计需要约 100 亿美元的支出。

2020 年 1 月 30 日,Space X 成功发射了猎鹰 9 号火箭,将第四批共 60 颗 Starlink 卫星全部送入轨道,使得目前在轨卫星总数达到 240 颗。每颗星链卫星重约 260 千克,起飞约一小时后,卫星到达约 290 千米的高空,并开展相关测试。完成测试后,这批卫星将上升至 550 千米的轨道运行。值得注意的是,此次发射还搭载了一组升级后的卫星,以便提高光谱效率和吞吐量。2020 年 3 月 18 日,Space X 再次通过猎鹰 9 号火箭一箭 60 星的方式,将第六批 Starlink 卫星打入太空,目前 SpaceX 已经累计发射 362 颗卫星,成为世界上部署卫星最多的商业航天公司。

Starlink 的每颗小卫星大约可覆盖半径为 1060km 的区域,覆盖面积大约为 350 万平方公里,第一阶段共 1600 颗小卫星部署完成后,就能提供覆盖全球的宽带服务;第二阶段 4425 颗卫星全部部署完成后,Starlink 系统能为全球个人消费者和商业用户提供全球范围最高 1Gbps 的低延时宽带服务。

3.1.3 LeoSat

LeoSat 公司通过在 LEO 轨道构建一个高通量的卫星星座来实现高质量的数据服务。LeoSat 的星座计划是108 颗星,部署在 1400 公里的 LEO 轨道上。

LeoSat 的主要应用是数据服务,系统建成后可以提供 Gb 速率的全球数据接入,适用于基于云的对时延敏感的应用,同时也保证数据的高度安全。包括提供高吞吐低时延的视频服务,为游轮提供宽带网络,支持高带宽的商务数据应用,提供较高的上传带宽,提高指令控制类型应用的支持度等等。

4. 我国加快推动低轨卫星建设项目

随着国外低轨卫星快速入轨,卫星轨位资源和频率资源越发稀缺。相比国外在低轨卫星网络的布局和进度, 我国发展相对落后。以 2018 年为起点,我国开始启动低轨卫星网络的相关规划和组网建设。2018 年 11 月, 我国科技部将“与 5G/6G 融合的卫星通信技术研究与原理验证”课题,列入国家重点研发计划“宽带通信和新型网络”重点专项中。目前我国低轨通信小卫星星座计划主要有航天科技集团的“鸿雁星座”和航天科工集团“虹云工程”。

4.1 鸿雁星座

全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统也称“鸿雁星座”,由航天科技集团负责建设和运营,是我国投资规模最大的国家级商业航天项目,主要依托东方红卫星移动通信有限公司开展建设和运营。

“鸿雁星座”将由 300 颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成,具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力,可为用户提供全球实时数据通信和综合信息服务。“鸿雁星座”首颗试验卫星“重庆号”已于 2018 年底成功发射,随后又发射两颗试验卫星,对空间互联网系统关键技术进行在轨验证,对移动通信、宽带互联网、物联网、导航增强等功能进行示范验证,对商业模式展开积极探索。建成后“鸿雁星座” 将实现信号全球无线覆盖,为“一带一路”等区域实现宽带窄带相结合的通信保障能力。

4.2 虹云工程

“虹云工程”是航天科工二院主要推动的商业航天项目之一,也是航天科工集团公司“五云一车”(飞云、快云、行云、虹云、腾云和飞行列车)商业航天工程之一,是基于低轨卫星星座构建的天地一体化信息系统。据航天科工二院介绍,卫星将在距离地面约 1000 千米的轨道上组网运行,构建出星载宽带全球移动互联网络。整个计划部署完成后,将在“一带一路”甚至全球实现随时随地按需的互联网接入,“届时无论身处何时何地,都能用上航天科工自主研发的„星链‟wifi,实现网络无差别的全球覆盖,无论在海域还是无人岛,都能接 上互联网,和外界保持通信流畅。”按照规划,整个“虹云工程”被分解为“1 4 156”三步:

第一步:2018 年底前,发射第一颗技术验证星,实现单星关键技术验证

第二步:“十三五”末即 2020 年底射 4 颗业务试验星组建小星座,用户可进行初步业务体验

第三步:“十四五”中期(2022 年左右),实现全部 156 颗卫星组网运行,完成业务星座构建.

2018 年 12 月 22 日,“虹云”工程首星“武汉号”在酒泉卫星发射中心成功发射,虹云工程第一步已经完成;2019年 1 月 24 日,虹云工程技术验证系统开展了首次全系统、全流程互联网业务通信功能测试,试验获得圆满成功。根据中新网新闻,虹云工程应用示范系统也将于 2020 年初投入使用。

5. 国内空天信息产业链日益成熟

5.1 我国空天信息产业链布局清晰,格局已初步形成

长期以来,我国空天信息产业自主发展,已形成了完整的产业链。空天信息产业链主要由卫星制造、卫星发射、卫星应用及运营和卫星地面设备四个部分组成。

卫星制造领域,主要包括卫星制造、部件及分系统制造和航天飞机、载人飞船、人造地球卫星和空间探测器。卫星制造的核心是 GNC 系统(制导、导航、控制系统),动力来源还涉及太阳能电池板的开发等能源供应问题。

卫星发射领域,主要包括发射服务、运载火箭服务和利用系统、逃逸系统、遥测系统和运载火箭控制系统组成。

卫星应用及运营领域,主要由遥感业务、航天飞行管理、卫星移动服务、卫星固定服务和消费服务等五大部分组成。其中卫星移动服务包括移动数据业务和移动话音业务;卫星固定服务由转发器租赁和管理网络服务组成;消费服务由卫星电视、卫星音频广播和卫星宽带业务、上行发射站、星载转发器和地面接收站组成。

卫星地面设备领域,主要由网络设备和消费设备组成。以消费设备中的全球卫星导航定位系统为例,需要板卡、芯片、电子地图、接收机、天线、运营服务和导航系统。

5.2 我国空天信息产业形成以国家队为主体、民营企业积极参与的格局

空天信息产业涉及的细分领域众多,早期整体格局以航天科技和航天科工两大航天集团为主,电子科技集团、电子信息产业集团等其他相关性较强的军工集团作配套。随着我国航天产业不断开放,以及民营企业技术实力不断提高,整个产业格局目前形成了以军工集团为主、民营企业积极参与的格局。

根据相关公司的公告、网站和新闻,对现有卫星产业链上的各公司业务梳理如下。

卫星制造领域,航天科技集团五院和八院作为老牌卫星制造总体单位,有望成为低轨通信卫星制造的中坚力量。中科院微小卫星创新研究院预计也将成为卫星总体的提供商之一。

零部件方面,航天五院 502 所下属公司康拓红外是我国宇航 GNC 系统的龙头公司;天线方面,电子科技集团 54 所和航天科集团五院 504 所市场份额较大;TR 组件方面,国内的“两所一厂”电子科技集团 13 所和 55 所以及亚光科技实力较强;电容方面,鸿远电子是国内宇航级片式多层陶瓷电容器(MLCC)供应商,与航天科技集团和航天科工集团有着长期合作关系。

火箭发射领域,航天科技一院和八院实力最强,是我国传统的运载火箭总体单位,预计将承担大部分的发射任务。

5.3 我国低轨通信卫星建设:多方力量合作为主,局部少量竞争

我国航天产业开放较晚,长期以来和国防事业紧密结合,存在较高的资质壁垒。但随着时代的发展,也涌现出很多有能力参与低轨通信卫星网络建设的民营公司。

低轨通信卫星网络项目与以往的航天项目有所不同:一是对于卫星的数量要求有爆炸式的增长;二是对卫星组网时间有严格限制。发射卫星需要事先在国际电联(ITU)进行登记,依据国际规则向 ITU 申报所需要的卫星频率和轨道资源,卫星频率和轨道资源在登记后的 7 年内,必须发射卫星启用所申报的资源,否则所申

报的资源自动失效。截至 2019 年底,我国在轨航天器的总数约 200 余颗。仅“鸿雁星座”就规划了 300 颗卫星,超过了我国在轨航天器的总数。在规定时间内,我国很难有一家单位能够独立完成低轨通信卫星网络的建设。

基于以上因素,我国在低轨通信卫星网络建设的规划方面,可能呈现以下情况:

(1) 建设一个具有中国特色、由政府组织协调、企业分工合作的大型卫星互联网系统切实可行,符合中国的核心利益,具备重要的战略价值。因此,有望整合航天科技集团的“鸿雁星座”计划和航天科工集团的“虹云工程”,加快发展步伐。

(2) 对于卫星、地面站及相关配套设施的各项技术指标采取招标确定,一旦确定则其他参与者都将严格执行。

(3) 实际生产建设过程中,由于各细分领域参与者数量有限,一般一个零部件能够生产的厂家不超过 5 个,整体而言是协作 竞争的关系。

总体而言,随着卫星制造技术、火箭发射、卫星通信、卫星终端制造等技术的快速进步,低轨道、高带宽卫星星座的建设已经成为可能。另外,随着人类活动边界以及联网场景的持续扩张,具备全天候高速大通量联网能力的卫星移动通信将补齐传统通信的最后一环,并将开启千亿市场空间。此轮由低轨通信卫星网络引发的空天信息产业浪潮,对我国航天产业将是巨大的机会,产业链中的参与者将显著受益。

6. 推荐标的

6.1 康拓红外

康拓红外隶属于中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院(航天五院),上市初期主要业务为基于卫星姿态控制的红外线探测技术,向铁路用户提供铁路车辆运行安全检测领域和机车车辆检修自动化领域相关设备的研发、生产、销售、安装和服务,是国内最早进入铁路车辆安全检测领域的路外企业。2019 年 10 月, 康拓红外完成发行股份购买资产,收购 502 所下属轩宇空间和轩宇智能两家公司 100%股权。

子公司轩宇空间主要产品为智能测试与仿真系统,微系统和控制部组件。包括片上微处理器、存储器、惯性导航敏感器、微处理器、电机等,是国内航天器核心控制系统领域最大的宇航级 SoC 芯片供应商和最大的宇航级 SiP 系统封装模块供应商。目前宇航芯片产品包括 SoC2008(宇航用片上系统芯片)、四核 SoC2012(在轨应用的多核片上系统)以及 SiP2115 星载计算机模块(在轨应用的智能微系统产品)等,批量用于各类卫星系统。公司募投项目将新建芯片产品封装生产加工线,形成 2 万片智能装备微系统模块的年产能。我们预测,502 所的 GNC 产品约占卫星价值量的 15%,其中康拓红外的产品约占 8%。假设到 2023 年需要发射 800 颗低轨小卫星,五院承担 40%的研制任务,以单颗卫星 4000 万元计算,康拓红外仅低轨卫星项目的增量市场空间就超过 10 亿元。同时,中科院下属单位也是轩宇空间前 5 大客户之一,公司为其提供微系统及控制部组件。合计市场空间可达 15 亿元。

6.2 鸿远电子

鸿远电子是宇航用 MLCC 三大核心供应商之一,利润八成源自军品。公司高管主要出自原北京无线电元件六厂,98%以上的自产产品用于各大军工领域,其中 44%的产品供应航天两大集团,广泛用于卫星、神舟飞船、火箭、天宫等宇航高可靠领域。宇航级 MLCC 产品生产工艺质量控制难度较大,专项检测技术要求高,进入门槛也较高,毛利率在 80%以上。

通常情况,一颗卫星的电子元器件约占价值量的 30%-40%,其中电容器约占元器件的 5%-10%。我们暂按800 颗小卫星、每颗 3000 万元的价值量计算,单颗星的电容器约 100 万元,800 颗星的电容器市场空间约为 8 亿元。2018 年鸿远电子给航天两大集团共销售 2 亿元产品,包括弹箭星船器等。卫星方面公司目前给航天八院和航天科工集团供货。如果公司顺利通过今年 4 月的航天五院 CAST 认证并进入五院供货目录,其宇航产品的订单增幅将极为可观。另外,2020 也是航天大年,包括发射火星探测器,完成探月三期嫦娥五号任务,建设近地载人空间站,完成长征五号 B、长征七号甲、长征八号三型运载火箭首飞,发射亚太 6D 卫星等。预计公司宇航军品增速有望维持高增长。

2019 年公司经营活动产生的现金流量净额同比增长 232.64%,现金流状况较 17-18 年军改时期大幅改善;公司近三年固定资产基本没有增长,但营业收入快速增长,固定资产周转率从 2014 年的 3.5 提升至 2019 年的 9.4,充分说明公司产能利用率良好,产品需求持续提升。2019 年公司 ROE 水平达 16.6%,同比下降 5.5 个百分点,主要系上市后募投项目正在建设尚未达产。我们预计以公司目前 26%的净利润率叠加较高的资产周转率,未来 ROE 水平还将提升。

6.3 天奥电子

公司是空天信息网络授时产品龙头。天奥电子的时频产品可分为:频率类产品如原子钟、晶振、频率组件及设备,时间类产品如时间同步板卡模块、同步设备等,其核心是原子钟和高稳晶振,这也是国产替代的主要部分。公司 80%以上利润源自军品,下游包括星载、机载、弹载、车载、地面、舰载等应用场景。公司是国内唯一可量产原子钟的厂家,综合毛利率达 32%,近 6 年营收 CAGR 为 14%,净利润 CAGR 为 10%,也是华为基站授时模块的重要供应商。北斗产品包括北斗卫星手表、北斗应急预警通信终端及系统等。

时频产品在“空间”和“地面”广泛使用。在航天领域,对时间基准要求高的导航卫星需装载原子钟,其它卫星使用高端晶体振动器,单星 2-3 个晶振。同时,卫星地面测控系统也要使用大量的高精度时频产品。原子钟单价 1.38 万元,晶振单价 900 元。同时,公司的 CPT 原子钟(芯片级原子钟)是目前唯一可实现小型化、微型化的原子钟,体积小,功耗低,成本低,可通过电池供电长期工作。芯片原子钟可广泛应用于物联网、5G 通信、智慧城市、大数据等领域,未来有望成为常用的普通电子消费品。随着后续募投新增产能落地,公司的芯片原子钟、铯钟等将批量生产。晶振方面,公司拥有两条军标生产线,主要生产中高端恒温、温补晶振等,毛利率 60%以上。预计公司 2020 年新建产能释放可期,军品方面也将在单兵装备上实现国产化替代。同时公司有望借助大*电科 10 所的优势深度参与低轨卫星地面系统建设。

6.4 华力创通

华力创通自创立起就一直围绕卫星应用业务开展。开始是围绕卫星应用做卫星信号仿真和测试系统研制,为中科院、航天两大集团等单位提供仿真测试设备。早期是为北斗系统提供仿真测试设备,随后凭借研制北斗信号发生器的经验,研制了北斗接收装置;后来又参与了中国第一个地球同步轨道通信卫星即“天通一号” 的通信标准定制,为其提供仿真测试设备,并研制了地面终端和终端的基带芯片。此次低轨卫星组网项目也将给公司提供延续自身技术和布局优势的机会,公司有望凭借芯片研发能力领跑空天信息终端市场。

公司是国家北斗导航芯片、“天通”卫星通信芯片的研发单位和产品供应商。这也导致公司多年来收入规模较小,此前的天通和北斗终端都是政府和军工客户为主。但华力创通的基因是围绕卫星应用开展业务,空天互联网建设和国家加大集成电路投入给公司进一步发挥关键技术的优势、深化卫星应用产业布局提供了难得的机会。未来低轨卫星组网后的主要客户是 2C 的,面向广大民用市场。在技术路径上一脉相承,但客户结构发生了非常大的变化,市场空间也大大扩展。

6.5 中国卫星

中国卫星是专业从事小卫星研制及卫星应用的航天高新技术企业。现已发展成为具有天地一体化设计、研制、集成和运营服务能力的产业化集团公司,形成了航天东方红、航天恒星等一系列国内外知名品牌。在小卫星及微小卫星研制方面,已成功开发了以 CAST968 平台为代表的多个系列小卫星和微小卫星公用平台,并成功发射了对地观测、环境监测、空间探测等不同用途的 10 余颗小卫星;在卫星地面应用系统及设备制造方

面,拥有地面站系统集成、卫星导航、卫星通信、卫星遥感、信息传输与图像处理五大领域 20 多类产品, 其中高动态卫星导航定位终端、无人机信息链、北斗系列卫星导航定位终端、静中通、动中通等产品在国内市场处于技术与份额双领先的地位;在卫星运营服务方面,已具备提供广播电视传输、移动位置服务、卫星定位与导航服务、数据采集与信息发布等多项运营服务的能力。

卫星通信是以人造卫星作为中继节点的无线通信方式,可用于骨干传输、远程接入、移动通信、固定通信、电视广播等场景,适用于空天地海等各种环境。2025 年我国卫星通信设备行业产值将超过 500 亿元。公司持续拓展卫星应用类业务,不断加大卫星应用类业务研发投入,主要投入的项目包括大数据公共服务平台、卫星应急通信试验系统、北斗三代技术平台研制等,为未来发展基础。

6.6 亚光科技

亚光电子所处行业属于专业化程度较高的微波领域,必须对军方客户需求、雷达、导引头、特别是航天通信领域发展趋势、产品工艺方案、工程应用环境等有深入理解和准确把握,为我国"两弹一星""神州飞船""嫦娥登月"等项目做出了卓越贡献。针对航天产业需求,公司目前拥有 4 条贯国军标生产线,已批复 1 条宇航级生产线、在为国家重点工程、武器列装的大型配套时,具有较强的竞争力。

亚光电子也紧密跟踪国外先进技术发展方向,强调自主可控,积极拓展新技术路线。布局了宽带多模接收、被动侦收等技术方向,已经研发成功的宽带 T/R 组件,多通道接收机、宽带被动侦收接收机等,为下一代的雷达、导引头、卫星通信的宽带多模工作、被动侦收方向发展奠定了良好产品基础,并成为航天领域重要研制单位 10 所和 25 所的卫星通信 TR 套片核心供应商。

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(报告来源:东兴证券)

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