频率轨道资源稀缺，“Starlink”建设一马当先
　　全球频轨资源日益稀缺，ITU的”先登先占“规则看似公平实则不然，综合考虑资金、火箭运力和发射活动，我们认为美国和中国更有实力争夺频规资源。纵观全球各国卫星互联网建设进展，“Starlink”领跑世界，全球用户数量已突破百万人，其在将服务场景由陆地向海、空拓展的同时整合蜂群技术公司开拓IoT领域，并通过推出“星盾”服务向军事化应用迈出重要一步。这一切离不开以NASA为主的美国政府在资金、技术、人才、政策方面给予的支持，更得益于SpaceX规划申报、工程落地、业务运营三驾马车的协同发力。尽管如此，全球其他星座仍有实现弯道超车的可能。
　　追赶国际发展进度，中国星网统筹星座建设
　　随着全世界“织网”之争愈发激烈，加之频轨资源有限，中国加速卫星互联网布局具有必要性。经过几年探索，星座建设确定了总体方向，国家统筹频段轨道资源，发挥举国体制优势共同推进建设。21年4月，国资委发布组建中国卫星网络集团有限公司的公告，标志着我国星座建设由各项目单打独斗逐渐走向协调统一。星网公司于2020年9月向ITU申请了“GW”星座计划，共12992颗卫星。此外，民营企业也不断在卫星互联网领域深耕，为星座建设提供助力。当前，我国星座建设瓶颈主要在于运力不足与成本过高，未来通过火箭与造星技术的提升，有望建成覆盖全球的中国卫星互联网络。
　　卫星互联网高速发展需要体系化建设、工业化制造、商业化革新同时赋能
　　随着技术不断发展、政策支持力度加大，卫星互联网建设将迈入高速发展阶段。为顺应高数据量、低时延、全域覆盖等需求，卫星互联网星座发展呈现高频化、低轨化、星群组网的趋势。空间段建设应先行推进，短期实现星群组网以尽快抢占频轨资源；而长期则关注降本增效，实现卫星制造工业化以满足卫星投用需求。地面段建设仍待开展，应着重关注地面信关站全球布网以及布站地区的相关运营法规。用户段建设尚未铺开，主因智能终端设备直连技术受限，无法满足下游应用，我们认为用户端建设应聚焦终端高功率天线小型化和智能设备卫星模块一体化，从而推进商业化进程。
　　卫星互联网市场规模稳步上升，下游应用场景不断拓宽
　　据华经产业研究院预测，2025年我国卫星互联网市场规模将达到446.92亿元，2022年-2025年CAGR为12.4%。应用场景方面，22年8月25日，T-Mobile与SpaceX宣布达成合作，将为其用户提供卫星移动互联网服务；8月26日，全球首个5GNTN手机直连卫星技术外场验证发布，实现了端到端全链路技术贯通；同年9月6日，华为mate 50与iPhone相继宣布实现手机直连卫星技术。此外，星链卫星在俄乌冲突中充分发挥了指挥、控制和通信作用。未来，卫星互联网有望在军事、民用等更多场景得到应用。
　　政策和投融资：多地政策持续加码，融资活动保持活跃
　　政策方面，2022年8月10日，湖北省发文推动北斗“星/芯/网/端”，拟成立超50亿元北斗产业发展基金；同年9月20日，河南省部署2+N发展格局，打造卫星应用产业基地。投融资方面，中国商业航天企业银河航天于2022年9月7日完成新一轮融资，投后估值约110亿元。由银河航天构建起的星地融合5G试验网络——“小蜘蛛网”已完成多项卫星互联网应用验证，其中包括国内首次低轨宽带通信卫星与5G专网的融合测试、国内首次V频段低轨卫星测控等。
　　风险提示：卫星需求不及预期，新技术开发进度不及预期，新技术渗透不及预期，技术发展存在非线性，技术商业化存在一定不确定性。
　　

研究报告全文：证券研究报告科技商业航天关注卫星互联网建设华泰研究通信增持维持2023年1月11日中国内地行业月报通信服务增持维持研究员黄乐平PhD频率轨道资源稀缺Starlink建设一马当先SACNoS0570521050001lepinghuanghtsccomSFCNoAUZ06685236586000全球频轨资源日益稀缺ITU的先登先占规则看似公平实则不然综合考虑资金火箭运力和发射活动我们认为美国和中国更有实力争夺频规资源研究员余熠纵观全球各国卫星互联网建设进展Starlink领跑世界全球用户数量已突SACNoS0570520090002yuyihtsccom破百万人其在将服务场景由陆地向海空拓展的同时整合蜂群技术公司开SFCNoBNC5358675582492388拓IoT领域并通过推出星盾服务向军事化应用迈出重要一步这一切联系人王兴离不开以NASA为主的美国政府在资金技术人才政策方面给予的支持SACNoS0570121070161wangxinghtsccom更得益于SpaceX规划申报工程落地业务运营三驾马车的协同发力尽862138476737管如此全球其他星座仍有实现弯道超车的可能联系人高名垚SACNoS0570121080027gaomingyaohtsccom追赶国际发展进度中国星网统筹星座建设862128972228随着全世界织网之争愈发激烈加之频轨资源有限中国加速卫星互联网布局具有必要性经过几年探索星座建设确定了总体方向国家统筹频行业走势图段轨道资源发挥举国体制优势共同推进建设21年4月国资委发布组建中国卫星网络集团有限公司的公告标志着我国星座建设由各项目单打独斗通信通信服务逐渐走向协调统一星网公司于2020年9月向ITU申请了GW星座计划沪深30011共12992颗卫星此外民营企业也不断在卫星互联网领域深耕为星座建设提供助力当前我国星座建设瓶颈主要在于运力不足与成本过高未来1通过火箭与造星技术的提升有望建成覆盖全球的中国卫星互联网络1021卫星互联网高速发展需要体系化建设工业化制造商业化革新同时赋能31随着技术不断发展政策支持力度加大卫星互联网建设将迈入高速发展阶Jan-22May-22Sep-22Jan-23段为顺应高数据量低时延全域覆盖等需求卫星互联网星座发展呈现资料来源Wind华泰研究高频化低轨化星群组网的趋势空间段建设应先行推进短期实现星群组网以尽快抢占频轨资源而长期则关注降本增效实现卫星制造工业化以满足卫星投用需求地面段建设仍待开展应着重关注地面信关站全球布网以及布站地区的相关运营法规用户段建设尚未铺开主因智能终端设备直连技术受限无法满足下游应用我们认为用户端建设应聚焦终端高功率天线小型化和智能设备卫星模块一体化从而推进商业化进程卫星互联网市场规模稳步上升下游应用场景不断拓宽据华经产业研究院预测2025年我国卫星互联网市场规模将达到44692亿元2022年-2025年CAGR为124应用场景方面22年8月25日T-Mobile与SpaceX宣布达成合作将为其用户提供卫星移动互联网服务8月26日全球首个5GNTN手机直连卫星技术外场验证发布实现了端到端全链路技术贯通同年9月6日华为mate50与iPhone相继宣布实现手机直连卫星技术此外星链卫星在俄乌冲突中充分发挥了指挥控制和通信作用未来卫星互联网有望在军事民用等更多场景得到应用政策和投融资多地政策持续加码融资活动保持活跃政策方面2022年8月10日湖北省发文推动北斗星芯网端拟成立超50亿元北斗产业发展基金同年9月20日河南省部署2N发展格局打造卫星应用产业基地投融资方面中国商业航天企业银河航天于2022年9月7日完成新一轮融资投后估值约110亿元由银河航天构建起的星地融合5G试验网络小蜘蛛网已完成多项卫星互联网应用验证其中包括国内首次低轨宽带通信卫星与5G专网的融合测试国内首次V频段低轨卫星测控等风险提示卫星需求不及预期新技术开发进度不及预期新技术渗透不及预期技术发展存在非线性技术商业化存在一定不确定性免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读1科技正文目录主要图表4Starlink星座建设领跑世界抢占太空频轨资源迫在眉睫8频率和轨道资源稀缺ITU先登先占先占永得规则是否真的公平8政府支持在SpaceX的萌芽和高速发展阶段均扮演重要角色13Starlink一骑绝尘的三驾马车规划申报工程落地业务运营15外部资源整合及更广覆盖有望带来后发优势其他星座仍有弯道超车可能18全球卫星互联网竞争白热化国家必须加紧布局20成立星网公司统筹全局星座建设由单打独斗转向聚力发展20星网主导民企助力共同推动卫星互联网发展22卫星互联网短期政策利好长期需求空间广阔25运力不足成本过高是国内卫星互联网当前最大瓶颈26提升火箭技术扩大卫星制造规模是提升运力和降低成本的关键28卫星互联网人类全球互联走出地球的信息基石30融合卫星通信与互联网技术卫星互联网建设将迈入高速发展阶段30空间段是发展卫星互联网下游相关应用的基石需先行建设31地面段信关站全球布网是产业稳定运行的重要支撑33用户段终端低成本小型化是实现商业化落地的必由之路33全球卫星产业收入破万亿卫星互联网规模稳步增长35火箭发射全球发射活动平稳开展37近期发射活动跟踪统计37韩国首颗月球探测器升空入轨38长征系列运载火箭连续发射成功次数创新高38快船齐奥尔科夫斯基号携3名航天员飞速抵达空间站38希尔顿酒店与商业空间站签约酒店套房将送上太空38马斯克证实SpaceX迄今已生产超过100万个星链碟状天线38民营企业蓝箭航天新型运载火箭朱雀二号首次发射失利38卫星通信全球竞争格局风云变幻应用场景拓宽39SpaceX在南极洲开展星链宽带互联网测试激光星间链路应用首次证实39芬兰ICEYE公司允许乌克兰军队使用其卫星群39全球首个5GNTN手机直连卫星技术外场验证发布39T-Mobile与SpaceX达成合作使用星链卫星提供移动互联网服务39华为mate50与iPhone14争先发布手机直连卫星通信功能39航天运载器我国首次实现亚轨道运载器成功重复飞行40我国亚轨道运载器重复使用飞行试验取得圆满成功40首个行星防御任务即将执行NASA拟用航天器将小行星撞离轨道40中国载人航天工程立项30周年即将完成中国空间站在轨建造40免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读2科技全球首颗兼具SAR和光学传感器的卫星问世40投融资国内外商业航天投融资保持活跃41星辰空间完成数千万元Pre-A轮融资由普华资本启赋资本投资41卫星激光通信企业氦星光联完成Pre-A轮融资41银河航天完成新一轮融资投后估值约110亿元41MorpheusSpace完成2800万美元A轮融资41政策卫星互联网领域持续向好多地政策加码42卫星互联网政策河南打造卫星应用产业基地湖北拟成立北斗基金42风险提示42免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读3科技主要图表图表1全球商业航天公司的估值表海外归母净利润亿美元PSx公司名称公司代码交易货币股价市值亿美元2022E2023E2024E2022E2023E2024E波音BAUSUSD20857124304-539621514290187154134铱星通讯IRDMUSUSD592674460110190561057990928卫讯公司VSATUSUSD36152732089057-040097098086阿斯特拉ASTRUSUSD04512-404-141-182894399333火箭实验室RKLBUSUSD4221997-129-108-063956693436银河维珍SPCEUSUSD3911074-493-466-3986480461011748国内归母净利润百万元PEx公司名称公司代码交易货币股价市值亿元2022E2023E2024E2022E2023E2024E海格通信002465CHCNY842194967514490386109484258221471772中国卫通601698CHCNY11604984872900846001084672257924521中国卫星600118CHCNY216626192312563466541428819573896183中科星图688568CHCNY60801508130605426785847148723494255航天宏图688066CHCNY867416262295734262059682544537782698铖昌科技001270CHCNY121481392118030244353277753455594145国博电子688375CHCNY962538897532177166095251723553734042臻镭科技688270CHCNY1118012710135901893625581898464484773邦彦技术688132CHCNY2539394074791144218138516833782131备注表格中海外预测数据均源自Bloomberg一致预期国内预测数据均源自Wind一致预期股价等数据截至2023年1月10日收盘资料来源BloombergWind华泰研究图表2卫星互联网示意图资料来源全域覆盖场景智联6G场景能力与技术引擎白皮书V2021华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读4科技图表3各国现役及在研的最大运力火箭资料来源SpaceX官网中国运载火箭技术研究院深空探测学报2016年10月第4期我国航天运输系统成就与展望IndianSpaceResearchOrganizationJapanAerospaceExplorationAgency卫星与网络杂志2015年07期航天工业管理杂志2012年03期华泰研究图表4频率轨道资源申请协调及登记流程资料来源罗德与施瓦茨公司华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读5科技图表5国外主要卫星互联网星座计划国家公司星座名称卫星数量颗轨道类型频段用途美国SpaceXStarlink4408LEOKuKa卫星互联网全球商业宽带7518极低轨V卫星互联网全球商业宽带30000-E卫星互联网全球商业宽带AmazonKuiper3236LEOKa卫星互联网全球商业宽带BoeingBoeing2956LEOV先进通信全球商业宽带ViaSatViaSat-4288LEOKaV卫星互联网全球商业宽带欧洲OneWebOneWeb6372LEOKaKuV卫星互联网全球商业宽带O3bO3b60MEOKa卫星互联网全球商业宽带物联网通信服务EutelSatELO25LEOKuLPWANM2M加拿大全球宽带与窄带通信服务TeleSatLightspeed298LEOKa物联网通信服务KeplerKepler140LEOKuLPWANM2M俄罗斯俄罗斯航天集团公司太空288LEOKaV全球宽带窄带通信服务军民通用信使物联网通信服务Gonets-228LEOKaLPWANM2M资料来源赛迪顾问新基建之全球卫星互联网产业区域发展分析白皮书罗德与施瓦茨公司国际太空2022年3月期刊华泰研究图表6国内卫星互联网公司及星座统计国内卫星互联网公司国家队商业卫星公司中国星网航天科技五院八院航天科工集团中国电科银河航天时空道宇国电高科微纳星空九天微星欧科微国内卫星互联网星座统计序号星座名称星座用途建设单位规模数量卫星轨道高度单星重量启动时间1星网工程宽带通信中国卫星网络集团有限公司12992508km590km600km1145km300kg1000kg20202垣信星座宽带通信上海垣信2881050km100kg20203鸿雁星座宽带通信航天科技780500km300kg20184虹云工程宽带通信航天科工156500km300kg20185行云工程窄带物联航天科工80500km150kg2017天地一体化天象星6宽带通信中国电科座6060500km65kg20177银河星座宽带通信银河航天650500km-1200km300kg20198天启星座窄带物联国电高科38500km50kg20189九天星座窄带物联九天微星72600km100kg201710翔云星座窄带物联欧科微28500km50kg201711微景一号窄带物联深圳海特80500km20kg201912乐享微纳窄带物联湖南航升24500km30kg201913DCS窄带物联曦华科技10500km20kg201914LaserFleet激光通信航星光网上海光机所288550km150kg2019合计15318资料来源卫星与网络华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读6科技图表7国内外代表性商业火箭公司技术路线对比Virgin科工公司SpaceXBlueOriginRocketLabOrbit星际荣耀蓝箭航天星河动力火箭中科宇航型号Falcon9FalconStarshipNewNewElectronNeutronLauncherO双曲线一双曲线二朱雀朱雀谷神星智神星一快舟力箭一力箭二HeavyShepardGlennne号号一号二号一号号一号甲号号示意图首发时20102018预计2015预计2017预计20212019预计2018预计2020预计20172022预计间2022202220242022202220232022LEO运22863810044503805031903604503154力t以上发动机9台27台37台1台7台9台7台1台1台10台固体4台1台7台固体固体固体Merlin-1DMerlin-1RaptorBE-3BE-4RutherfArchimeNewtonThrGT-1焦点1号发动机天鹊光年苍穹发动机发动机发动机DorddeseeTQ-12GS-1推进剂液氧液氧液氧液氧液氧液氧液氧液氧丁羟液氧丁羟液氧固体液氧固体固体固体煤油煤油甲烷液氢甲烷煤油甲烷煤油三组元甲烷四组元甲烷煤油发动机84584520004902400201100335550147784588490推力海平面海平面海平面海平面海平海平面真空海平面海平面真空真空海平面海平面kN面资料来源各公司官网华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读7科技Starlink星座建设领跑世界抢占太空频轨资源迫在眉睫频率和轨道资源稀缺ITU先登先占先占永得规则是否真的公平卫星网络与地面蜂窝网络融合形成星地一体化6G网络将是未来趋势星地融合网络是以地面网络为基础以卫星网络为延伸覆盖太空空中陆地海洋等自然空间为天基空基陆基等各类用户的活动提供信息保障的基础设施为突破4G5G移动通信固有的受地形限制的不足构建全球无缝覆盖的星地融合立体网络已成为当前国际讨论的热点和未来趋势包括第三代合作伙伴计划3GPP和ITU在内的国际组织已经成立了相应的工作组开展星地融合的标准化研究我国通信标准化协会也于2019年成立了航天通信技术工作委员会开展星地一体化的研究工作其中3GPP立项的非地面网络NTN致力于将卫星通信与5G网络融合以实现更广阔的覆盖满足用户接入服务需求5G标准化持续演进ITU6G标准规划已初步成型这些均为面向6G的星地融合奠定了技术基础近地轨道可容纳卫星数量有限太空轨道资源稀缺性显著地球近地轨道资源的有限性是公认的但对于可容纳多少颗卫星各国专家观点不一根据赛迪顾问2020年发布的新基建之中国卫星互联网产业发展研究白皮书测算近地轨道只能够容纳约6万颗卫星到2029年地球近地轨道部署卫星将达到57000颗轨位可用空间将所剩无几而SpaceX未上市CEO马斯克在2021年接受金融时报采访时称近地轨道可共存数百亿颗卫星图表82029年全球近地轨道卫星布局及占比资料来源罗德与施瓦茨公司华泰研究因传输需求与硬件限制卫星通信大量运用高频段KaKu正积极向V等更高频段拓展目前低轨卫星主要采用的KaKu通信频段资源已趋于饱和状态全球以SpaceXO3b未上市为代表的多家公司已开始向VE等更高频段布局根据ITU无线电规则卫星通信频段包括甚高频VHF特高频UHFLS超高频SCKuKKa和极高频KaV卫星通信因单星信号容量需求大星间星地信号传输速率要求高所以整体向高频段发展受无线电传播特性技术和设备等方面的限制考虑到带宽需求星地通讯时雨雾大气信号衰减影响卫星通信网建立主流选择Ka频段该频段抢注竞争激烈图表9卫星通信主要应用频段频段名称频段范围频段应用L1-2GHz卫星移动通信S2-4GHzC4-8GHz卫星固定业务通信X8-12GHzKuK-under12-18GHzKaK-above27-40Ghz卫星宽带通信V40-75Ghz资料来源赛迪智库中华人民共和国无线电频率划分规定华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读8科技图表10不同频段雨雾衰减示意图资料来源SpaceElectronicWarfare华泰研究卫星频率及轨道资源获取流程复杂ITU规定使用权采用先登先占原则加剧卫星互联网建设排他性ITU国际电信联盟统一管理全球卫星频轨资源任何企业想要获得运营商业卫星的频轨资源都必须经由该国电信主管部门向ITU提出申请在完成所必需的国内协调以及国际协调后相应的频率指配才能登记计入总表MIFR从而得到国际的承认和保护根据ITU的规定卫星频率及轨道使用权采用先登先占的规则这意味着整个卫星产业的发展窗口期非常紧迫后来者一旦错过将可能永远失去圈地机会图表11频率轨道资源申请协调及登记流程资料来源罗德与施瓦茨公司华泰研究我们认为先登先占规则看似公平实则不然中国和美国更有实力参与频轨资源的争夺从2021年全球火箭发射次数及发射载荷质量格局来看各国火箭运载能力差距悬殊2021年全球共实施146次发射任务发射载荷总量为1846个总质量77770吨其中美国开展了51次航天火箭发射任务发射载荷总质量达到40334吨超过其他各国发射载荷质量总和平均单枚火箭发射载荷质量约为791吨以绝对优势稳居世界第一中国共实施了55次火箭发射发射次数位居世界首位载荷发射总质量为19119吨位列第二平均单枚火箭发射载荷质量约为348吨俄罗斯欧洲日本印度分别以13982吨2936吨984吨240吨的载荷发射总质量位列第三至第六位免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读9科技图表12各国现役及在研的最大运力火箭资料来源SpaceX官网中国运载火箭技术研究院深空探测学报2016年10月第4期我国航天运输系统成就与展望IndianSpaceResearchOrganizationJapanAerospaceExplorationAgency卫星与网络杂志2015年07期航天工业管理杂志2012年03期华泰研究图表132021年世界航天发射格局注从新西兰玛亚西半岛使用电子号火箭完成发射的载荷计入美国从法属圭亚那库鲁航天发射中心使用联盟号火箭完成发射的载荷计入俄罗斯资料来源中国航天科技活动蓝皮书2021年华泰研究资金紧缩是目前制约俄罗斯卫星互联网星座建设的主要因素火箭发射活动数量低则是欧洲的主要制约因素根据中国航天科技活动蓝皮书数据2021年俄罗斯的单枚火箭运力位列全球第二仅次于美国发射次数位列全球第三然而由于今年俄乌战争影响俄财政部对球体Sphere星座项目审批通过的资金数额与项目所申请的数额相比大大缩水目前难以支撑资金需求量大的前期星座建设而欧洲单枚火箭运力位列第三2021年火箭发射活动仅占全球4远远落后中美俄三国反观中国在火箭发射次数与美国不相上下的基础上近几年涌现出许多以星际荣耀未上市深蓝航天未上市东方空间未上市星河动力未上市为代表的优秀民营火箭公司投身火箭研制工作我国火箭运力得到快速提升2022年7月27日由中科院力学所未上市抓总中科宇航参与研制的力箭一号首飞成功以海平面推力200吨500公里SSO运力1500公斤成为我国最大固体运载火箭全球太空圈地运动如火如荼低轨卫星互联网星座建设将迈入高峰期以SpaceX未上市星链OneWeb未上市一网两大星座为引领抢占市场先发位置的态势显著免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读10科技图表14国外主要卫星互联网星座计划国家公司星座名称卫星数量颗轨道类型频段用途美国SpaceXStarlink4408LEOKuKa卫星互联网全球商业宽带7518极低轨V卫星互联网全球商业宽带30000-E卫星互联网全球商业宽带AmazonKuiper3236LEOKa卫星互联网全球商业宽带BoeingBoeing2956LEOV先进通信全球商业宽带ViaSatViaSat-4288LEOKaV卫星互联网全球商业宽带欧洲OneWebOneWeb6372LEOKaKuV卫星互联网全球商业宽带O3bO3b60MEOKa卫星互联网全球商业宽带EutelSatELO25LEOKuLPWAN物联网M2M通信服务加拿大TeleSatLightspeed298LEOKa全球宽带与窄带通信服务KeplerKepler140LEOKuLPWAN物联网M2M通信服务俄罗斯俄罗斯航天集团公司太空288LEOKaV全球宽带窄带通信服务军民通用Gonets信使-228LEOKaLPWAN物联网M2M通信服务资料来源赛迪顾问新基建之全球卫星互联网产业区域发展分析白皮书罗德与施瓦茨公司国际太空2022年3月期刊华泰研究全球卫星互联网星座当属星链Starlink最为著名星链是由美国SpaceX公司于2015年提出建设的低轨卫星互联网星座也是全球迄今为止规模最大的卫星星座项目目前星链共规划了两代三期其中一代星链由第一期和第二期星座构成二代星链由第三期星座构成三期星座总规模接近42万颗卫星图表152021年世界航天发射格局资料来源罗德与施瓦茨公司华泰研究星链系统的建设方案变化整体有三大趋势分别为系统卫星数量增加使用频率提高和布局轨道高度降低根据艾瑞咨询一期星座由轨道高度在540千米-570千米的4408颗一代星链卫星组成主要采用KuKa频段并计划在2024年3月前完成一期星座建设的502027年3月前完成全部建设免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读11科技图表16星链一期星座部署情况截至2022年9月10日卫星轨道高度轨道平面每轨卫星规划个数发射卫星数在轨活跃数星座部署阶段覆盖频段壳层km倾角个颗颗颗颗部署完成度第一期KaKu壳层15505372221584172515179577LEO轨道壳层25707036207205151708共计4408颗卫壳层35609766583481841845287星壳层454053272221584128612327778壳层556097644317200000资料来源Starlink卫星与网络华泰研究二期星座由7518颗工作在340千米高度左右的极低轨道一代星链卫星组成覆盖频段在原KuKa的基础上增加了V频段并计划于2027年11月全部建设完成由于VLEO星座轨道高度比一期规划建设的LEO星座更低相同星载设备可为地面提供更大的功率通量密度和更高的无线传输速率二期星座计划与一期星座协同工作为全球用户提供更为强大的宽带服务第三期星链由3万颗二代星链卫星组成覆盖频段在KuKa和V频段基础上增加了E频段可用带宽扩大了3倍大大增强了系统容量图表17星链二期三期星座部署情况星座部署阶段覆盖频段轨道平面个每轨卫星颗规划个数颗卫星轨道高度km倾角第二期V频段125472547345653VLEO轨道共计1247824783408487518颗卫星124932493335942第三期E频段171787178328330共计30000颗二代171787178334440星链卫星17178717834565340502000360969119981998373275140004000498853121214460414818183246141157资料来源罗德与施瓦茨公司卫星互联网助力新基建的硬科技ISBN9787115567512华泰研究从V09到V20星链卫星质量配置不断迭代升级根据中电科54所发布Starlink系统分析及对我国卫星互联网发展的启示星链V09卫星质量为227kg仅支持Ku频段通信并且不具备星间链路通信能力卫星结构采用独特的平板设计并搭载1副太阳能电池阵列4副高通量天线霍尔推力器恒星敏感器和自主避撞系统星链V10卫星质量为260kg在Ku频段的基础上增加了Ka频段天线并对生产材料进行了改进使得卫星在重返大气层时能够100烧毁到星链V15版本时每颗卫星重量增加至295kg首次搭载星间激光通信系统实现了太空中卫星之间的信息传输和交换此外V15卫星配备了4个用于高带宽和低延迟通信的相控阵天线2台抛物面天线以及1台用于测量卫星姿态确保宽带通信精度的恒星追踪器2022年8月在与T-Mobile合作的发布会上马斯克公布了星链V20卫星的最新信息该批卫星长约7米重约125吨通信能力比V10卫星高出1个数量级除了全部具备星间激光链路外还搭载了直径5-6米面积约25平方米的升级版巨型相控阵天线便于未来更好地提供手机直连卫星服务免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读12科技图表18星链V09V10V15卫星结构对比图资料来源SpaceX官网TESLARATI官网华泰研究政府支持在SpaceX的萌芽和高速发展阶段均扮演重要角色发轫于NASA支持依托多个政府部门橄榄枝星链建设一马当先并拓展民用广阔市场空间SpaceX仅用十年时间就成为全球火箭研制发射及卫星互联网建设的领先企业离不开美国政府对其在资金技术人才及政策方面的全面支持我们认为来自政府机构全面且强有力的支持使得SpaceX无论在硬件还是软件方面都远远优于全球其他竞争对手成为如今星链建设能够一马当先的基石资金方面据我们不完全统计SpaceX从美国政府得到的各类合同及科研经费支持至少高达130亿美元SpaceX在创业初期曾连续经历了3次发射失利一度陷入破产倒闭的重大危机NASA美国国家航空航天局主导开展的商业轨道运输服务计划COTS为其带来了转机SpaceX利用猎鹰九号运载火箭与龙飞船的组合方案获得了NASA接近4亿美元的资金支持2008年因NASA航天飞机即将退役又获得了价值16亿美元的商业补给服务合同至此SpaceX的发展开始步入正轨现如今SpaceX是NASA商业项目的主要承包商除NASA外美国其他政府部门如美国国防部等也向SpaceX伸出了橄榄枝借SpaceX平台发展包括军事用途在内的新一代太空技术2020年10月美国国防部太空发展署SDA向SpaceX授予了149亿美元的合同用以发展星链的导弹跟踪功能免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读13科技图表19美国政府部门历年给予SpaceX的资金支持不完全统计合同金额政府部门商业合同名称授予时间百万美元合同内容NASA商业轨道运输服务合同COTS2006396开发猎鹰九号运载火箭和龙飞船商业补给服务合同CRS12008160012次国际空间站商业补给商业乘员发展合同CCDev2201175载人龙飞船研究商业载人综合能力合同CCiCap2012440载人龙飞船计划的延伸认证产品合同CPC201210载人安全认证商业乘员运输能力合同CCtCap201426载人龙飞船计划最终阶段商业轨道运输服务太空的士合同20142600向国际空间站运送航天员商业补给服务合同CRS1E201512005次国际空间站商业补给商业补给服务合同CRS220169006次国际空间站商业补给双小行星重定向测试任务合同201969通过DART任务实现小行星偏转月球探索计划合同2020532月球探索人类降落系统HLS方案A合同20212890包括研制月球着陆器一次示范任务执行一次无人和载人落月任务猎鹰重型火箭发射合同20211525发射GOES-U气象卫星到地球同步轨道通信服务项目协议20226995为近地轨道航天器提供高速卫星通信服务猎鹰重型火箭发射合同2022255使用猎鹰重型火箭发射名为南希格雷斯罗曼NancyGraceRoman的太空望远镜CCtCap扩展项目合同202214005次国际空间站任务合同包括将宇航员送入太空的费用其他相关活动以及全套服务的费用国防部火箭发射合同2018130利用猎鹰重型火箭发射绝密AFSPC-52卫星EvolvedExpendableLaunchVehicle项目合同20182903次GPS3发射任务-20203162022-2027财政年度为美国军队发射航天器导弹发射跟踪卫星建造计划合同2020149在星链通信卫星工厂建造装配宽视场红外传感器的卫星火箭货运合同2022102研究使用大型商业火箭执行美国国防部全球物流运输任务的效用商业卫星互联网解决方案合同202219使用低地球轨道LEO卫星在欧洲和非洲提供可用的互联网服务以支持美国空军第86空运联队合计金额1305427资料来源中国新闻网财经网界面新闻网智通财经网36KrReadhub网站华泰研究技术方面NASA与SpaceX签订多项关键技术支持协议根据NASA和SpaceX签订的航天法案协议清单其中有10项是关于为SpaceX提供关键技术支持的协议涉及技术领域包括运载火箭研制发动机建模航天器结构的表面化学和材料分析载人飞船试车监控所需的协调激光光谱技术等此外在商业轨道运输服务计划和商业乘员计划中双方签署的协议也明确表示NASA将为SpaceX提供必要的技术支持人才方面NASA将多位航天领域核心技术骨干派驻到SpaceX公司在SpaceX管理层中众多高管曾在大型航天企业或政府机构任职具有丰富的航天经验和专业技术水平其中公司总裁格温肖特维尔最初在航空航天公司未上市负责军事航天技术研发之后在微观世界未上市负责运载火箭业务的商业运营和开发推进系统负责人汤姆穆勒是世界知名的火箭发动机设计工程师此前曾在美国TRW退市担任液体火箭发动机部门的负责人并设计制造了世界最大火箭发动机灰背隼1号试验和发射负责人蒂姆巴扎曾在波音BAUS工作过15年时间担任过德尔塔4号火箭一子级的项目试验主管高级副总裁蒂姆休斯曾在美国众议院分管航天领域的科学技术委员会中担任重要角色政策方面由于航天发射涉及国家安全具有一定敏感性SpaceX能够快速发展得益于政府的利好政策支持1984年美国政府发布的商业航天发射法案简化了保险政策和商业发射许可制度鼓励开放政府航天技术和设施促进美国私营部门参与商业航天发射活动奠定了商业发射的政策基础此后1996年2006年2010年以及2018年更新的国家航天政策中都明确提出鼓励商业航天发展2013年出台的国家航天运输政策指出要鼓励商业航天公司研制和发展近地轨道航天运输系统将国际空间站的运输服务交由商业公司竞争通过政府服务需求的牵引和带动提高美国竞争力继而在国际商业发射市场上占据更多份额免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读14科技Starlink一骑绝尘的三驾马车规划申报工程落地业务运营星链规划申报工程落地业务运营三驾马车协同发力助力SpaceX充分掌握频率轨道资源使用的主导权和优先权规划申报方面星链获FCC强有力支持根据FCC官网公布的数据我们认为FCC对SpaceX支持力度较大从申请材料的批准率来看2016年至今FCC批准了SpaceX除刚计划建设的二代星链系统之外的全部24份申请从申请处理时间来看近几年FCC对SpaceX的多项关于轨道高度轨道特性等关键参数的变更申请一路绿灯申请处理时间最长不超过1年短则仅仅只有3天今年12月2日SpaceX获得FCC授权发射7500颗下一代星链卫星即StarlinkV20工程落地方面星链一期星座完成度已超75建设速度领先全球自2019年5月SpaceX将第一批星链60颗V09卫星送入预定轨道以来卫星发射数量逐年增加截至2022年9月19日SpaceX通过64次发射部署了3347颗星链卫星含两颗Tintin实验卫星一期星座完成度已超过75对比星链的主要竞争对手一网根据高端装备产业研究中心目前一网星座计划部署6372颗低轨道卫星截至2022年2月OneWeb公司借助13枚俄罗斯联盟号火箭累计发射卫星仅428颗图表202019-2022年9月19日星链卫星发射数量统计1600140314001200989100083380060040020012002019202020212022资料来源LiveStarlinkSatelliteandCoverageMapqizhong网站华泰研究星链建设进展领先得益于SpaceX所掌握的火箭可回收复用技术和大规模造星能力可回收复用技术使得SpaceX不断创下火箭发射次数和周转时间新纪录根据SpaceX官网数据截至2022年9月25日SpaceX完成了其2022年的第46次猎鹰九号火箭发射早已突破2021年全年31次发射记录同时创下了597天周转时间记录造星能力方面根据美国新闻周刊报道SpaceX在位于华盛顿州雷德蒙德的卫星工厂已具备每周生产45颗星链卫星的能力卫星制造速度远超发射速度此外根据艾瑞咨询通过批量采购叠加卫星工厂流水线生产装配统一设计和技术标准的卫星星链单星制造成本已低于50万美元对比同是低轨星座的第二代铱星系统IridiumNext和OneWebIridiumNext单颗卫星制造成本达到3067万美元比星链卫星制造成本高出了两个数量级而OneWeb卫星的单星成本约为100万美元与星链仍有较大差距星链宽带卫星互联网服务已率先实现落地运营应用场景由陆地向海空拓展2022年5月SpaceX在家用和商业应用的基础上针对房车爱好者推出了StarlinkforRVs移动服务项目该服务推出后不久一位名叫TrentArant的用户在YouTube上分享了其在科罗拉多州落基山脉山顶露营时组装测试和使用Starlink终端玩守望先锋的视频视频中Trent对星链提供的网速进行了测试结果令其赞不绝口第一次测试的下载速度为165Mbps上传速度735Mbps延迟为79ms第二次下载速度上传速度和延迟分别为7772Mbps745Mbps和55ms免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读15科技图表21星链房车终端服务示意图资料来源SpaceX官网华泰研究2022年下半年SpaceX面向全球陆续推出了全新移动服务项目StarlinkMaritime和StarlinkAviation据公司官网介绍StarlinkMaritime服务适用于商船海上钻井平台以及高级游艇海上下载速度能达到350Mbps即便在世界最偏远的水域连接也能够体验到如同在办公室或家里一样的网络此外StarlinkMaritime终端可抵御严寒极热冰雹强风等恶劣气候现被用于获取SpaceX火箭在海上着陆的高质量视频2022年8月全球最大游轮运营商皇家加勒比公司RCLUS宣布将安装数十个StarlinkMaritime终端为其邮轮上的客人和船员提供高速互联网连接StarlinkAviation服务适用于航空能够为每架飞机提供高达350Mbps的传输速率使乘客可以参与以前在飞行中无法实现的活动例如视频通话在线游戏虚拟专用网络等该服务已开启全球预定并计划于2023年正式提供给航空公司和喷气式飞机运营商图表22StarlinkMaritime宣传图图表23StarlinkAviation宣传图资料来源Space官网华泰研究资料来源Space官网华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读16科技整合蜂群技术公司物联网频谱资源SpaceX卫星业务拓展至IoT领域2022年12月SpaceX在Starlink网站新增了物联网IoT服务该链接指向蜂群技术公司未上市页面蜂群技术是一家物联网卫星初创公司于2021年9月被SpaceX收购成为SpaceX的全资子公司并纳入Starlink板块管理该收购使得SpaceX获得了蜂群公司的物联网频谱资源卫星业务得到进一步拓展根据公司官网蜂群公司利用150颗轨道高度在450-550公里的超小型卫星提供低带宽卫星连接每月只需5美元由于蜂群卫星能够提供可靠的全球覆盖物联网设备能够在包括偏远地区的任何地方以经济实惠的方式运行图表24蜂群公司物联网卫星连接技术架构资料来源SwarmTechnologies华泰研究SpaceX发布星盾新服务星链向军事化应用迈出关键一步2022年12月2日SpaceX发布了星盾Starshield卫星网络目的是利用现有的星链卫星平台技术满足美国国防和情报机构日益增长的需求星链一直以来用于消费者和商业用途而星盾的设计则是针对政府服务其初期应用主要集中在三个领域地球观测发射带有遥感载荷的卫星并将处理后的数据直接发送给用户安全通信通过星盾用户终端为政府用户提供可靠的全球通信和载荷托管建造卫星总线以支持最苛刻的客户载荷任务其中据SpaceNews报道星盾的卫星通信服务将借鉴SpaceX在俄乌战争中的经验因为星链在乌克兰的应用证明了其可以在战区良好运行并能抵挡对手的电磁和网络攻击目前美国空军已购买了星链服务以支持欧洲和非洲的部队此外尽管星链已经提供了无与伦比的端到端用户数据加密为满足政府最苛刻的要求星盾使用了额外的高度加密功能来托管机密有效负载并安全地处理数据同时星盾具有良好的互操作性成熟的星载激光通讯链路可以集成到合作伙伴卫星上以便将其纳入星盾网络换句话说任何军用卫星只要搭载了星链的激光通讯链路就可以使用星链进行中继或者遥控图表25星盾卫星骨架图资料来源SpaceX官网华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读17科技SpaceX申请移动卫星服务频谱授权推进StarlinkV20与T-Mobile的手机直连卫星计划2022年12月6日SpaceX向美国联邦通信委员会FCC提交了移动卫星服务申请该申请要求FCC授权其在第二代星链卫星的2016颗卫星上放置有效载荷用于与T-Mobile公司的直接通信系统直连基站系统以便基于1910-1915MHz和1990-1995MHz两个频段分别开通地球到卫星的上行链路和卫星到地球的下行链路从而实现无保护无干扰的普通手机蜂窝网PCSGBlock移动通信服务与华为未上市和苹果AAPLUS均需要手机配备专用频谱基带芯片才能实现与卫星直连的MSS服务不同SpaceX申请的MSS服务频段与陆基手机蜂窝网频段相同MSS服务能够以手机蜂窝网的形式提供接入服务因此将适用于普通智能手机星链全球用户数量已突破百万人服务范围覆盖七大洲45个国家和地区SpaceX是目前全球唯一一家星座建设与应用推广同步开展的公司用户数量方面2022年12月19日SpaceX公司宣布星链卫星互联网全球用户数量已超过100万人用户分布方面星链卫星互联网服务已覆盖七大洲45个国家和地区并在美国48个州被激活2022年10月日本成为亚洲第一个开通星链互联网服务的国家图表26星链系统有效服务国家及地区示意图注浅蓝色为已提供服务地区深蓝色为候补名单地区或马上将提供服务地区资料来源SpaceX官网华泰研究外部资源整合及更广覆盖有望带来后发优势其他星座仍有弯道超车可能外部资源整合的商业模式或将带来后发优势具备这一特点的卫星公司有望实现弯道超车目前星链的卫星研制与生产卫星发射星座运营等均依靠SpaceX公司自己内部完成由于能够将不受控的因素最大程度降低这一商业模式在卫星研制和星座部署阶段具有较大优势因此星链在入轨卫星数量上已远超全球其他卫星互联网星座然而国电高科专家吕强在低轨星座的两大玩家及其亮点和难点一文中提到SpaceX这种凭一己之力解决所有问题的商业模式在进入其他国家和地区落地运营时很容易遇到市场准入和本地化问题反观具备外部资源整合商业模式的公司以一网星座为例其在建设初期就尽可能多地进行外部资源整合通过让不同合作商承担从卫星制造到最终落地运营的各项分工现已实现了全产业链各要素的垂直整合在卫星制造发射运行和营销等各个环节一网强力联合了印度巴帝全球公司BRTIIN美国软银集团SFTBYUS法国空客防务与航天公司AIRFR美国休斯网络系统公司未上市欧洲通信卫星公司ETLFR等龙头企业形成利益集团国电高科专家吕强认为这类公司有望得到各合作电信运营商和零售商的支持解决运营渠道和回款等经营性问题因此存在弯道超车的可能免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读18科技图表27OneWeb公司全球合作伙伴不完全统计资料来源商业周刊中文版中国联通研究院中卫汇通华泰研究在军方市场方面服务覆盖范围更广泛的卫星星座有望获得军方青睐随着现代军事技术信息化的迅猛发展各国对通信带宽的需求与日俱增无人机无人潜艇等智能化平台的大量采用推动了对卫星宽带服务需求的又一次快速增长美国军方一直以来都是卫星服务最大的采购方为备大规模战争之需军方需要维持多个供应商并存的局面虽然美军已多次与SpaceX建立合作并提供大额资金支持但是由于星链注重商业应用的缘故其卫星服务覆盖的区域避开了无人居住的南极洲和北冰洋地区然而北冰洋是美国和俄罗斯军事对抗的前沿存在着意义非凡的战略需求因此覆盖范围更广泛覆盖密度更高的星座系统有望在未来获得军方的青睐免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读19科技全球卫星互联网竞争白热化国家必须加紧布局随着星链布局快速扩张全球太空织网之争渐趋白热化面对有限的太空资源中国也需加快部署2020年国家发改委将卫星互联网业务纳入新基建范畴十四五规划提出打造全球覆盖高效运行的通信导航遥感空间基础设施体系加强泛在感知终端联网智能调度体系建设尽管政策支持力度很大但是目前我国卫星互联网实际落地运营情况与美国的星链还有很大差距截至目前我国已发射的多为试验星而根据哈佛大学天体物理中心JonathanMcDowell相关统计截至22年11月星链已经成功部署应用3271颗卫星为了快速抢占资源不造成技术落后加快完成我国的卫星互联网星座建设是当务之急成立星网公司统筹全局星座建设由单打独斗转向聚力发展卫星互联网应用广阔对我国具有深远意义我国幅员辽阔当前仍有大量的偏远地区存在信号覆盖盲区在森林沙漠等极端地区地面通信铺设技术难度巨大成本很高难以实现因此对于资源探勘森林防火探险旅游等场景卫星通信是最为重要的手段同时在海洋和航空领域由于基站难以建立卫星通信是满足需求的唯一手段并且具有较大市场此外卫星通信建设还具有重大战略意义在抢险救灾和军事领域卫星能在地面通信被破坏的情况下提供持续的通信服务将生命财产损失减到最低保持军队的信息通畅俄乌战争中乌克兰地面通信设施被破坏的情况下星链很快为其提供了卫星网络服务帮助乌克兰实现对外通信这一事件更加说明了卫星互联网建设的意义之重大近年来国内的卫星互联网政策支持力度也在不断加大2014年国务院出台关于创新重点领域投融资机制鼓励社会资本的指导意见首次鼓励民间资本进入卫星研制发射和运营商业遥感卫星2018年国务院出台的十三五国家战略性新兴产业发展规划合理规划利用卫星频率和轨道资源加快空间互联网部署探索建设天地一体化信息网络2020年卫星互联网首次被纳入新基建的范畴2021年中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要提出要建设天地一体集成互联安全高效的信息基础设施政策层层加码彰显了我国发展卫星互联网的决心和毅力图表28卫星互联网重要政策发展历程资料来源国务院国家发展改革委华泰研究乘着国内卫星互联网建设的良好势头2016年至2018年间多家单位推出各自的卫星互联网星座计划其中最为代表的有航天科技集团的鸿雁星座计划航天科工集团的虹云工程星座计划以及中国电科主导的天地一体化信息网络项目免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读20