WIFI:衛星互聯網行業研究：低軌衛星啟動，空地一體通信來臨

一、投資邏輯

長邏輯1：低軌衛星呈美國領先、大國追趕的“一超多強”競爭格局

以美國SpaceX為代表的頭部企業加速布局低軌衛星，軌道資源競爭白熱化。中國于2020年11月9日提交基于12992顆低軌衛星的“GW星座”計劃，與美國星鏈計劃相抗衡。2021年4月28日，中國衛星網絡集團正式成立，專門負責統籌中國衛星互聯網建設的規劃與運營，加快衛星互聯網商用化進程，衛星互聯網發展競爭已趨于白熱化。

低軌衛星競爭呈美國領先、大國追趕的“一超多強”格局。由于衛星制造及火箭發射技術壁壘凸出，全球競爭主要在大國間進行,美國依靠強大的技術積累及資金優勢占據著先發優勢和主要市場地位。從軌道衛星布局來看，截止2022年5月，美國制造及擁有的近地軌道衛星超3000顆，占比超60%，處于絕對主導地位；從衛星參數來看，美國Starlink計劃在衛星數目、投資規模等參數上均遠遠優于其他國家的星座計劃。

長邏輯2：地面通信的重要“填補”，空天地一體化中樞環節

低軌衛星是地面通信候補鏈條，空天地一體化中樞環節。據世界銀行及IWS數據顯示，截止2022年全球仍有超三成人口不具備聯網能力，網絡增長空間廣闊。然而傳統陸基通信一方面需要基站等基礎設施完成區域覆蓋，連續不間斷覆蓋需要大量投入基礎設施建設；另一方面在遠洋貨輪、森林、沙漠等場景不具備建設基礎設施的物理環境，因此陸基解決方案存在極大的經濟性與可行性限制。衛星互聯網不受地形與環境限制，當前在5G/6G層面與地面通信走向互補關系。衛星互聯網也是我國空天地一體化網絡建設的中樞節點，在構建覆蓋全球的星地融合通信網絡中發揮著關鍵作用。

二、產業基礎

階段：空地通信競爭中發展，兩者正加速融合

競爭中不斷優化，協同共進大勢所趨。衛星互聯網是由商業企業發展、以盈利為目的的商業項目，決定衛星互聯網成敗的因素是市場與用戶。衛星通信與地面通信同為電信產業的組成部分，受通信行業的發展周期及技術迭代等客觀因素影響，由于通信質量、資費價格等劣勢，衛星通信在早期競爭中一度落敗。而近年來隨著地面通信局限性日益凸顯及小衛星技術發展的日益成熟，衛星互聯網重要性及商業價值日益凸顯，兩者目前在相互補充與合作中發展前進。

中低軌道化態勢明顯：雖然高低軌衛星互聯網系統各有優劣，但由于中低軌星座具有用戶多樣性、用戶容量大、傳輸時延短、終端設備小、發射功率低等特點，當前新興衛星互聯網星座普遍傾向于采用中低軌道。

Cryptosat與Dfns Labs合作開發衛星支持的加密存儲解決方案:金色財經報道，加密衛星公司Cryptosat宣布與Dfns Labs合作開發衛星支持的加密存儲解決方案，并且啟動了全球首個太空加密錢包Space Wallet測試，該錢包借助改變游戲規則的可信執行環境（TEE）概念，加密貨幣持有者將能夠在低軌道衛星上找到多重簽名，因此將比其他系統更能抵抗攻擊。此外，所有 Space Wallet 的交易均通過一種閾值簽名方案進行處理，該方案稱為靈活輪優化 Schnorr 閾值簽名（FROST），由密碼學家 Chelsea Komlo 和 Ian Goldberg 提出。目前，該機制只能為比特幣（BTC）交易生成簽名，未來幾個月將添加更多區塊鏈。（U.today）[2023/6/27 22:01:38]

政策：戰略地位凸顯，政策導向明確

戰略地位凸顯，政策導向明確。我國政府高度重視和支持衛星互聯網發展。2018年11月，國家統計局在《戰略性新興產業分類》中明確衛星互聯網產業的戰略性新興產業地位；2020年4月，我國首度將衛星互聯網作為重要通信網絡基礎設施納入“新基建”政策重點支持方向；2021年12月，國務院發布《關于印發“十四五”數字經濟發展規劃的通知》，強調加快布局衛星通信網絡，支持推動衛星互聯網建設。2023年2月，工信部放開衛星互聯網設備進網許可管理，天地一體化立體通信網絡部署建設得以進一步推進。

需求：解決“無互聯網”人口數字鴻溝的重要手段

建設衛星互聯網是解決地球“無互聯網”人口數字鴻溝問題的重要手段，是實現網絡信息地域連續覆蓋普惠共享的有效補充，低軌衛星通信核心商業應用場景主要包括偏遠地區通信、海洋作業及科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等。

供給：低軌化、小型化帶動降本，衛星規模化部署成為可能

小衛星技術應用發展迅猛，使衛星互聯網的關鍵要素——衛星大規模發射與部署成為可能。相比于傳統大衛星，小衛星具有如下優點：①輕小型化：輕型復合材料技術與微型技術集成化應用讓小衛星重量只有克至百千克的量級，配合一箭多星技術，使得小衛星在星座組網方面具有極大優勢②成本降低：相比于傳統衛星的5年，小衛星研制周期只有2年，研制成本低；一箭多星技術降低小衛星顆均發射成本；小衛星發射方式靈活，可附屬火箭、空間飛行器物等一并發射。③冗余組網：小衛星網絡的快速部署能力和抗毀能力極強。單顆小衛星失效或損毀時，能夠快速得以補充；多顆小衛星組成的星網可以實現甚至超越同等重量大衛星提供的功能。

技術：多波束、激光通信等新技術賦能新發展

DOGE-1衛星將于2022年初與SpaceX一起發射:11月10日消息，智能交易生態系統Unizen和DeFi孵化器ZenX宣布正構建和準備發射立方體衛星DOGE-1，屆時將通過與SpaceXFalconX簽訂的發射協議進行部署，發射時間定于2022年第一季度，但沒有提供具體日期。

據悉，DOGE-1是一顆40公斤（約88磅）的立方體衛星，由加密貨幣狗狗幣（DOGE）資助，將前往月球軌道遠離地球250,000英里，從傳感器和相機中獲取月球空間情報。此前報道，狗狗幣資助的這一項目于今年5月首次推出，計劃最早在2022年第一季度推出。（Cointelegraph）[2021/11/10 21:40:17]

多波束、光交換等新技術賦能新發展，技術的不斷創新使得衛星互聯網始終保持著蓬勃的發展趨勢，未來應用前景廣闊。①多波束技術：讓天線系統可以同時接收或發射來自不同方向的無線信號，相比于傳統技術，多波束速度更快，使用壽命更長，自重更輕，通信容量也更為龐大。②星載激光交換技術：滿足了衛星互聯網超高速大容量信息傳輸的需求，突破了“電子速率”瓶頸。它不經過任何光/電、電/光轉換，將輸入端光信號直接交換到任意端口進行光輸出，最大程度提升了星上激光數據交換的速率和容量，并且能夠大量節省建網成本，大幅提高網絡可靠性、靈活性和安全性。

三、價值拆解

衛星的本質是通信主體間無線信號的中繼站

衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站來轉發無線電波，從而實現多個地球站、航天器、空間站之間的單向或雙向通信。衛星通信系統的核心是衛星空間段，主要包括空間軌道中運行的通信衛星，以及對衛星進行跟蹤、遙測及指令的地面測控和監測系統。衛星地面段以用戶主站為主體，包括用戶終端、用戶終端與用戶主站連接的“陸地鏈路”以及用戶主站與“陸地鏈路”相匹配的接口。典型通信形式為音視頻廣播、數據廣播、音視頻通話、數據傳輸、互聯網連接等。

通信衛星的分類方式

通信衛星按運行的軌道不同可分為低軌道通信衛星、中軌道通信衛星、高軌道同步通信衛星；按通信業務種類可分為固定通信衛星、移動通信衛星、電視廣播衛星、海事通信衛星、跟蹤和數據通信衛星等；按服務區域范圍可分為國際通信衛星、區域通信衛星、國內通信衛星。

產業鏈全景：衛星制造、衛星發射、地面設備、衛星運營及服務四大環節

產業協同四大環節：衛星互聯網產業鏈主要包含了衛星制造、衛星發射、地面設備、衛星運營及服務四大環節。①衛星制造環節主要包括衛星平臺、衛星載荷。衛星平臺包含結構系統、供電系統等；衛星載荷環節包括天線分系統、信號再生處理分系統以及星間路由、陀螺、測控儀、信標、路由、饋電等。②衛星發射環節包括火箭制造以及發射服務。③固定地面站包括天線系統、發射系統等，移動站主要由集成式天線、調制解調器和其它設備構成；用戶終端包含設備上游關鍵零部件及下游終端設備。④衛星運營及服務主要包含衛星移動通信服務、寬帶廣播服務以及衛星固定服務等。

馬斯克：星鏈衛星將以97%的光速傳輸數據:9月4日消息，據新浪科技報道，太空探索技術公司（SpaceX）的首席執行官馬斯克透露，星鏈Starlink衛星互聯網服務很快就能以接近光速的速度傳輸數據。

馬斯克在社交媒體平臺上分享了Starlink新衛星的細節，SpaceX將在未來幾個月內發射這些衛星。Starlink通過新衛星進行激光數據傳輸，可以比光纖當中的光速快大約40%，即SpaceX的互聯網服務可以以每小時180832英里的速度傳輸數據。鑒于真空中的光速是每秒186282英里，Starlink的真空數據傳輸速度大約相當于光速的97%。[2021/9/4 22:59:48]

上游：衛星制造發射早期布局核心，高技術、高集中的天基互聯基礎

衛星制造和發射是高技術、高集中的天基互聯基礎。衛星互聯網尚處于初級發展階段，服務運行的基本構成——衛星星座組網尚未完成，因此衛星制造與發射是當前市場布局的重中之重。近年來，借助北斗衛星系統建設發展的契機，諸多民營航天企業不斷興起，進行了資本與技術積累，對于中國市場而言，在衛星制造方面曾經參與過北斗衛星系統項目建設與產品提供的企業將具備諸多先發優勢，但在衛星發射方面目前仍由政府壟斷，未進行商業化。

競爭格局：國內已形成“國家隊主導，上市企業參與”的全景格局

目前我國已形成了較完整的衛星互聯網產業鏈，總體競爭趨向多元化。衛星制造及發射主要參與企業有航天科技、中國衛星、信科移動、創意信息、銀河航天、中國電科等；地面設備制造主要參與企業有盟升電子、華力創通、星網宇達、海格通信、雷科防務、海能達、七一二、普天科技等；衛星運營及服務主要參與企業有中國星網、中國衛通、航天宏圖、北斗星通等。

四、彈性空間

商業模式：SpaceX清晰明確的星空商業之路

清晰明確的星空商業之路：SpaceX構建了完整的衛星商業化藍圖，引爆大眾商業航天盈利預期。①Step1：構建進入空間能力，實現發射服務商業閉環。SpaceX研發獵鷹1號火箭，突破運載技術；研發獵鷹9號系列火箭，重新定義運載火箭，形成大規模、快速、低成本進入空間能力，2021年發射31次，年入軌能力占全世界約50%，實現航天發射服務的商業小閉環。②Step2：快速部署巨型星座、載人太空旅游等，實現大航天商業化；③Step3：推動太空產業化與火星移民，研發星艦完全重復使用運載火箭，打造點對點地面航班化運輸。

國內市場政策法規驅動，應用逐漸加速

政策法規驅動，應用逐漸加速。2020年后國內衛星互聯網規模化應用逐漸加速，2020年，“GW”計劃曝光，中國將發射約1.3萬顆低軌通信衛星。2022年，星網集團啟動衛星通信地面網絡建設，并籌備商業火箭發射基地，中國低軌衛星產業進入實質性加速階段。目前衛星互聯網已上升為國家戰略性工程，融入遙感工程、導航工程，成為我國天地一體化信息系統的重要組成部分，未來在國家政策法規的驅動下發展前景廣闊。據QYResearch研究報告顯示，2021年，我國衛星互聯網行業市場規模達292.48億元，預計2025年將升至446.92億元，2021-2025年預計復合增長率將達到11.2%。

動態 | 日本Digital Garage參與MIT宇宙研究項目，將研究在衛星管理中應用區塊鏈技術:日本系統開發公司Digital Garage宣布將參與麻省理工學院研究機構MIT Media Lab發起的宇宙研究項目。該公司發揮其區塊鏈技術優勢，協力推進該技術在在衛星管理中的應用研究。（日經新聞）[2019/7/26]

中游市場網絡設備2023年達13億元，用戶終端潛在規模超38億元

網絡設備方面，VSAT系統是重要的組成部分，一套完整的VSAT系統由VSAT小站、主站和衛星轉發器組成。鑒于大型地面站一般為國家政府建設，市場增量較少且數據較難獲得，因此將衛星地面設備中的網絡設備以VSAT系統代替。2018年全球企業VSAT衛星通信系統市場總值達到了81億元，預計2025年可以增長到123.6億元。其中我國企業VSAT衛星通信系統市場在2018年約為1.2億美元，預計在2023年可達到1.82億美元。

用戶終端設備方面，截止2022年末，我國地面移動通信用戶達到16.83億戶。①衛星移動通信市場用戶數一般取地面移動通信用戶數的0.2%-1%估計。按下限算，國內衛星通信潛在用戶數達336萬戶，保守估計，潛在用戶中使用衛星互聯網服務的用戶占1/3，則衛星互聯網終端設備用戶數達到112萬戶，按一戶一臺算，設備潛在需求量將達到112萬臺。同時，移動互聯網培育了大量潛在的使用多模終端配置用戶,按1%計算,多模終端設備需求達到了1683萬臺。然而國內實際衛星通信用戶不超過國內衛星移動通信終端總需求的0.5%，假設2022年衛星移動通信終端用戶可以達到總需求的2%，則實際普通終端需求量可達2.24萬臺，實際多模終端需求量可達33.66萬臺。②假設普通終端用戶均使用單兵手持終端，多模終端配置用戶均使用多模移動互聯網智能終端，按照單兵手持終端價格2萬元、多模智能終端價格1萬元計算，總市場規模可以達到1907億元。然而國內實際衛星通信用戶不超過終端總需求的0.5%，假設終端用戶可以達到總需求的2%，則我國衛星互聯網終端總市場規模可以達到38.14億元。

國內下游市場衛星移動通信超40億元，寬帶及固定服務容量超24億元

中國下游市場規模預測。網絡移動通信方面，截至2019年12月25日，天通一號通信衛星語音年卡銷量649張，套餐費及服務費合計1700元；數據年卡銷量205張，套餐費及服務費合計3900元。參考衛星移動通信地面設備用戶數量，2025年我國衛星移動通信服務市場可以達到40.69億元。寬帶廣播服務方面和衛星固定服務方面，龍頭企業中國衛通2022年廣播電視和衛星傳輸服務營業收入達27.33億元。公司市場占有率達到80%，以此可以估算寬帶廣播服務和衛星固定服務2022年市場容量達34.16億元。

聲音 | BlockStream：“比特幣衛星”雙向通信服務已覆蓋全球:據cryptoinsider消息，BlockStream宣布其旗下的Satellite服務現已覆蓋全球。這項服務是Blockstream在地球同步軌道上借用和開發通信衛星線路的服務，旨在實現一個可以從地球上任何地方訪問比特幣的世界。

該服務的存在降低了由于災難和因特網關閉而破壞比特幣的塊鏈的風險，并且具有增加塊鏈網絡的可用性的效果。通過這種服務擴展，它不僅可用于區塊鏈同步，還可用于比特幣支付（交易傳輸），包括亞太地區。這意味著比特幣網絡的審查阻力將更高。據悉，中國和日本也在覆蓋范圍內。[2018/12/18]

分應用場景來看，假設上述預測主要應用于偏遠地區，則偏遠地區市場規模可達74.85億元；中國衛通僅公布了2016-2018的通信及應急保障業務收入，按照80%的市場占有率，5%的營收增長率計算，則2022年市場容量達22.24億元。航空寬帶通信方面，2022年我國民航旅客運輸量2.5億人次，根據CAPSE27%的旅客愿意為機上WIFI付費的調查結果，假設按照25%的機載Wifi安裝比例、25%的潛在用戶比例、人均年消費100元的規模計算，則市場容量可達15.63億元；海洋作業及科考方面，2022年我國運輸船舶合計12.19萬艘，假設平均一艘船20人，每人年消費1000元，則市場容量可達24.38億元。

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