我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場分析

我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場分析為什么中國必須發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)？他山之石：SpaceX星鏈計劃證明衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)上的可行性低軌通信衛(wèi)星發(fā)展迅速，衛(wèi)星通信邁入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)時代。衛(wèi)星通信是以衛(wèi)星作為中繼站進行無線電波發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)的一種通信方式，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個或多個地面站/手持終端以及航天器和地面站間的通信。相較于傳統(tǒng)地面通信，衛(wèi)星通信不受地理環(huán)境約束，能夠?qū)崿F(xiàn)較廣的無縫覆蓋，并且可使用的頻譜資源豐富。通信衛(wèi)星按軌道劃分可分為低軌衛(wèi)星（LEO）、中軌衛(wèi)星（MEO）、高軌衛(wèi)星（GEO），低軌衛(wèi)星具有低延時、低成本、靈活組網(wǎng)等特點，已經(jīng)成為衛(wèi)星通信建設(shè)的主流?；谛l(wèi)星通信，逐步發(fā)展出了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，通過發(fā)射一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng)，向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)。根據(jù)《低軌衛(wèi)星通信的機遇、挑戰(zhàn)與量測方案》（陳文江，陳麒安，陳宏銘等），衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可使全地球都能通過寬帶連上互聯(lián)網(wǎng)終端，解決現(xiàn)有世界上超30億人無法使用互聯(lián)網(wǎng)、超70%地理空間未實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的問題。SpaceX星鏈計劃是全球最大衛(wèi)星星座，目前累計發(fā)射數(shù)量超過5000顆。美國SpaceX公司CEO馬斯克于2015年宣布，SpaceX公司將向近地軌道發(fā)射約1.2萬顆星鏈衛(wèi)星，組建一個巨型低軌道衛(wèi)星星座，星鏈計劃（Starlink）旨在為全球提供高速、低延遲、高可靠性的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。2019年10月，SpaceX公司宣布將向美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）追加申報3萬顆衛(wèi)星，星鏈計劃衛(wèi)星總數(shù)量將達到4.2萬顆。2020年開始，星鏈計劃進入全面部署階段，衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量大幅增長，截至2023年11月，星鏈累計發(fā)射數(shù)量已經(jīng)達到5491顆。馬斯克在X（原推特，美國網(wǎng)絡(luò)社交平臺）上發(fā)文表示，預計2024年每月平均發(fā)射12次，按照22顆/次計算，2024年星鏈計劃發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量有望超過3000顆。星鏈計劃是目前全球最大衛(wèi)星星座，根據(jù)UCSSatelliteDatabase，截至2022年底，全球在軌低軌通信衛(wèi)星數(shù)量共計4316顆，其中星鏈衛(wèi)星3395顆，占比高達79%，遠超排名第二的英國OneWeb公司和排名第三的美國銥星公司的星座計劃。SpaceX星鏈計劃具有成本低廉、全球覆蓋等優(yōu)勢，和5G互補。在成本方面，SpaceX公司堅持獨立研發(fā)路線，形成自主的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，所有星座方案設(shè)計和衛(wèi)星研制工作都在公司內(nèi)部閉環(huán)生產(chǎn)，根據(jù)SpaceX公司在2020年8月給FCC的報告，SpaceX星鏈衛(wèi)星的單月產(chǎn)能高達120顆，單星制造成本在50萬美元以下。此外，SpaceX公司“獵鷹9號”火箭的回收復用性和一箭多星的運載能力使得單星發(fā)射成本大幅降低，衛(wèi)星制造和發(fā)射的成本優(yōu)勢為星鏈計劃的商業(yè)化和全球覆蓋提供了有力保障。雖然地面基站在帶寬與速率方面具有顯著優(yōu)勢，但是由于地球表面的地形、地貌和人類活動等因素所限制，目前全球只有約20%的陸地面積和5%的海洋面積有地面通信基站的覆蓋，還有很多山脈、森林、沙漠等人口稀少的偏遠地區(qū)無法接通互聯(lián)網(wǎng)，而星鏈計劃通過大規(guī)模衛(wèi)星的部署，可實現(xiàn)地球上任何一個角落的無縫覆蓋。根據(jù)《Starlink低軌衛(wèi)星通信星座深度分析》（徐冰玉，李俠宇），星鏈的網(wǎng)絡(luò)能力（上傳/下載速度、延遲）和4G相當，達不到5G的水平。綜上，星鏈在偏遠地區(qū)的成本優(yōu)勢使其定位為地面移動通信網(wǎng)絡(luò)尤其是5G的補充和延伸，雖然不完全排除在城市地區(qū)提供服務(wù)的可能，但是仍旨在覆蓋農(nóng)村、海洋、沙漠、極地等互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)水平低的地區(qū)。星鏈計劃已經(jīng)實現(xiàn)現(xiàn)金流平衡，證明其在商業(yè)上的可行性。自星鏈計劃被提出起，關(guān)于其盈利能力的爭議一直沒有停止，根據(jù)甲子光年在2020年的測算，預計SpaceX星鏈計劃總投資成本（不含運營）962億美元，按照1000萬人/年的用戶數(shù)量、80美元/月/人的使用價格、25.7億美元/年的運營成本計算，星鏈計劃的回本周期為10年。根據(jù)LeichtmanResearchGroup，截至2021年1月，美國仍有近14%的人口，約4200萬人無法接入互聯(lián)網(wǎng)，再考慮到全球其他地區(qū)，星鏈計劃的潛在用戶數(shù)量十分可觀。2023年9月，星鏈計劃宣布其全球活躍用戶超過200萬，相較2022年底翻倍。2023年11月，馬斯克在X上發(fā)文表示星鏈計劃已經(jīng)實現(xiàn)了現(xiàn)金流平衡。根據(jù)彭博社報道，預計2023年SpaceX火箭發(fā)射和星鏈計劃的收入將達到約90億美元，預計2024年將增至150億美元左右，其中星鏈計劃的收入將超過發(fā)射業(yè)務(wù)。低軌資源競爭和國防安全威脅決定中國必須發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中國布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能夠推動6G“空天地一體化”?？紤]到中國目前在衛(wèi)星制造和發(fā)射方面的成本較高、5G基站建設(shè)領(lǐng)先全球等因素，客觀來講中國如果發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，短期內(nèi)在商業(yè)角度上前景或許并不是很樂觀。但是在6G時代，衛(wèi)星通信將是必不可少的重要部分，IMT-2030（6G）推進組將“空天地一體化的全球無縫覆蓋”列為下一代移動通信技術(shù)的總體愿景之一，提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為地面通信系統(tǒng)的有效補充和未來6G的重要組成部分。實現(xiàn)6G空天地融合，需要在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、空口傳輸、組網(wǎng)技術(shù)和頻率管理等多方面開展技術(shù)攻關(guān)，有賴于地面運營商與衛(wèi)星運營商的高度協(xié)作。因此從長遠的角度看，中國發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)也具有商業(yè)性，此外，低軌資源競爭和國防安全威脅也是中國必須發(fā)展自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的重要原因。低軌頻譜和軌道資源有限，全球遵循“先登先占、先占永得”的規(guī)則。通信頻譜與太空軌道是有限資源，為了確保資源分配的公平、公正和透明，國際電信聯(lián)盟（ITU）制定了衛(wèi)星頻譜和軌道資源分配的程序，其中核心原則是“先登先占、先占永得”。這意味著在ITU的衛(wèi)星頻譜和軌道資源注冊表中登記的衛(wèi)星擁有優(yōu)先權(quán)，其他衛(wèi)星必須在可用資源之后進行分配。為避免對資源的登記占用，ITU要求各國在衛(wèi)星頻軌資源登記后7年內(nèi)必須啟用所申報的資源，發(fā)射第一顆衛(wèi)星，否則所申報的資源自動失效。此外，在資源登記后的9年內(nèi)必須發(fā)射總數(shù)的10%，12年內(nèi)必須發(fā)射總數(shù)的50%，14年內(nèi)必須全部發(fā)射完成。若未在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)射對應(yīng)數(shù)量的衛(wèi)星，其頻譜權(quán)利將按實際發(fā)射比例縮減。美國領(lǐng)跑全球，歐洲緊隨其后，多國發(fā)布計劃，中國需要加速布局。根據(jù)《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》（中國信通院）測算，近地軌道衛(wèi)星總?cè)萘考s為10萬顆，僅SpaceX星鏈計劃就申請了4.2萬顆，并在Ku及Ka頻段取得了較靠前的優(yōu)先地位。2023年3月，美國國家科學技術(shù)委員會發(fā)布《國家近地軌道研究與發(fā)展戰(zhàn)略》，確定了美國在低軌衛(wèi)星領(lǐng)域的政策目標和優(yōu)先事項。2023年3月，歐盟理事會批準了《2023-2027年歐盟安全連接計劃》，旨在建立歐盟自己的衛(wèi)星星座“IRIS2”，使歐盟在全球范圍內(nèi)獲得獨立、安全、低成本的衛(wèi)星通信服務(wù)。俄羅斯、加拿大、日本、韓國等均提出了自己的計劃，圍繞低軌資源的全球爭奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。根據(jù)UCSSatelliteDatabase，截至2022年底，全球在軌低軌衛(wèi)星共5937顆，其中低軌通信衛(wèi)星占73%，美國處于絕對領(lǐng)先的地位，中國在軌低軌通信衛(wèi)星僅31顆，外部各國競爭壓力下，中國需要加速布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。星鏈計劃在軍事方面的潛力可能給中國國防安全帶來重大挑戰(zhàn)。SpaceX作為商業(yè)航天公司主要面向普通用戶，然而從星鏈計劃自身的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及配合美國軍方完成的一系列測試來看，星鏈計劃可能具有很強的軍用發(fā)展空間。首先，星鏈計劃完成一期發(fā)射后，具備了全球覆蓋的能力，尤其是當新一代具備星間鏈路的衛(wèi)星完成部署后，其全球覆蓋的能力將大大增強，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷的偵察和監(jiān)視。其次，星鏈計劃的衛(wèi)星具有運動速度快、密度高、難以追蹤的特點，為反偵察或反監(jiān)視帶來很大困難。同時，星鏈計劃能夠提供更大的速率和更低的時延，在性能具有優(yōu)勢的同時，更有利于陸、海、空、天等多領(lǐng)域通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，增強美軍跨域協(xié)同通信能力。根據(jù)《星鏈計劃的發(fā)展現(xiàn)狀及其影響》（四?。?，在俄烏沖突中，烏克蘭軍方已從多種渠道獲取了超過3萬個星鏈終端，證實了星鏈計劃用于軍事用途，這些終端不僅幫助烏克蘭獲得了高效的通信網(wǎng)絡(luò)，還協(xié)助烏克蘭軍隊無人機精準打擊俄軍各種高價值的軍事目標。星鏈計劃在通信上速度快、全球覆蓋、發(fā)射成本低等方面的優(yōu)勢運用在軍事用途后，可能對中國國防安全產(chǎn)生重大挑戰(zhàn)。SpaceX發(fā)布星盾計劃，中國需要重視太空安全。2022年12月，SpaceX公司公布了其專門服務(wù)于政府、國防與情報部門的全新業(yè)務(wù)——“星盾”（StarShield）。星盾計劃將在星鏈2.0平臺基礎(chǔ)上搭載軍用級別的專用載荷，提供地球觀測、安全通信和有效載荷托管服務(wù)，作為星鏈系統(tǒng)的一部分，星盾具有模塊化設(shè)計、互動性快速開發(fā)與部署的優(yōu)勢。根據(jù)《美“星鏈”計劃邁出軍事化一步》（中國國防報，張帥），星盾計劃將從根本上提升美軍通信偵察、空間態(tài)勢感知和天基防御打擊能力，且星鏈計劃和星盾計劃相互兼容，將進一步模糊太空軍事化準則，引發(fā)外太空領(lǐng)域爭端，推動太空軍備競賽。中國支持政策持續(xù)出臺，“GW星座”和“G60星鏈”蓄勢待發(fā)國家層面和地方層面對衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的政策支持力度不斷加大。不管是出于商業(yè)需求，還是為應(yīng)對低軌資源競爭和國防安全威脅，中國都需要支持國內(nèi)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)尤其是商業(yè)低軌衛(wèi)星的發(fā)展，但是中國的低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃起步較晚，直到2020年4月國家發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”范疇后，中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目才開始迅速發(fā)展起來。2023年10月，工信部發(fā)布《關(guān)于創(chuàng)新信息通信行業(yè)管理優(yōu)化營商環(huán)境的意見（征求意見稿）》，提出分步驟、分階段推進衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)準入制度改革，不斷拓寬民營企業(yè)參與電信業(yè)務(wù)經(jīng)營的渠道和范圍。同時，各地方政府也在積極支持本地的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展，隨著國家層面和地方層面的政策支持力度不斷加大，中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有望加速發(fā)展?！癎W星座”規(guī)劃約1.3萬顆衛(wèi)星，星網(wǎng)集團統(tǒng)籌國內(nèi)低軌衛(wèi)星布局。根據(jù)ITU，2020年9月，中國以“GW”為代號申報了兩個低軌衛(wèi)星星座，共計12992顆衛(wèi)星，分布在距地面590公里至1145公里的低軌軌道，頻段為37.5GHz—42.5GHz及47.2GHz—51.4GHz。2021年4月，國務(wù)院國資委發(fā)布關(guān)于組建中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團有限公司（星網(wǎng)集團）的公告。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是極其復雜的系統(tǒng)工程，衛(wèi)星的規(guī)?；a(chǎn)、快速批量發(fā)射部署、巨型星座的運行管理等問題，都亟需改變過去航天工程任務(wù)的生產(chǎn)、運作模式，以應(yīng)對新航天時代的挑戰(zhàn)。星網(wǎng)集團的成立不僅將加速整合航天、通信、信息等產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)資源推動中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，還將促進中國航天產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性升級，引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革。“G60星鏈”規(guī)劃約1.2萬顆衛(wèi)星，上海松江打造國內(nèi)首個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群。2021年11月，在第四屆進博會上長三角“G60科創(chuàng)走廊”正式發(fā)布“G60星鏈”計劃，將以上海松江為龍頭，長三角G60科創(chuàng)走廊九城市一起“造衛(wèi)星”，建設(shè)長三角首個衛(wèi)星制造的“燈塔工廠”。2023年7月，上海舉行“高質(zhì)量發(fā)展在申城”系列主題新聞發(fā)布會，會上宣布“G60星鏈”實驗衛(wèi)星完成發(fā)射并成功組網(wǎng)，一期將實施1296顆，未來將實現(xiàn)12000多顆衛(wèi)星的組網(wǎng)。《上海市促進商業(yè)航天發(fā)展打造空間信息產(chǎn)業(yè)高地行動計劃（2023—2025年）》提出，到2025年，形成從火箭、衛(wèi)星、地面站到終端的全覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展新一代中大型運載火箭、低成本高集成衛(wèi)星、智能應(yīng)用終端三大拳頭產(chǎn)品，形成年產(chǎn)50發(fā)商業(yè)火箭、600顆商業(yè)衛(wèi)星的批量化制造能力，以打造“上海星”“上海箭”為目標，提供衛(wèi)星研制、運載發(fā)射、在軌交付與管理鏈式服務(wù)模式。中國低軌通信衛(wèi)星的發(fā)射爆發(fā)期何時到來？低軌衛(wèi)星規(guī)模化發(fā)射的核心：衛(wèi)星批量生產(chǎn)+一箭多星技術(shù)+火箭回收復用衛(wèi)星批量化生產(chǎn)促進產(chǎn)業(yè)革命。根據(jù)SpaceX，2022年星鏈衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量達到1722顆，2023年1-11月星鏈衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量達到1848顆，未來要實現(xiàn)4.2萬顆星鏈衛(wèi)星的發(fā)射目標，衛(wèi)星批量化生產(chǎn)能力是SpaceX的一項重要關(guān)鍵技術(shù)。馬斯克堅持“為生產(chǎn)而設(shè)計”的理念，以衛(wèi)星的工廠化、規(guī)?；a(chǎn)為設(shè)計導向，將衛(wèi)星當作汽車或其他工業(yè)產(chǎn)品一樣，所有的設(shè)計與研發(fā)工作始終圍繞著能否實現(xiàn)快速、批量生產(chǎn)進行。規(guī)?；a(chǎn)是星鏈與傳統(tǒng)衛(wèi)星生產(chǎn)模式的重大差異，相對于傳統(tǒng)衛(wèi)星生產(chǎn)周期長、產(chǎn)量小、成本高的模式，星鏈以流水線方式，實現(xiàn)快速制造、規(guī)?；?、低成本目標。根據(jù)SpaceX計劃，2024年至2027年每年需生產(chǎn)/發(fā)射約7000-8000顆，2028年后基本維持在每年8000顆以上水平。SpaceX成功將衛(wèi)星批量化生產(chǎn)技術(shù)進行成熟應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)航天制造領(lǐng)域的局限，預計將促進航天生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)的變革，引領(lǐng)新一輪航天產(chǎn)業(yè)革命。衛(wèi)星批量化生產(chǎn)的核心在于制造策略、制造能力、供應(yīng)鏈三方面：1）制造策略：星鏈衛(wèi)星實現(xiàn)規(guī)?；圃觳皇且货矶偷?，先進的制造理念、自主的制造供應(yīng)、迭代的制造模式、高效的成本控制是實現(xiàn)規(guī)模化制造的靈魂。制造理念方面，SpaceX體現(xiàn)出“面向制造的設(shè)計、設(shè)計與制造的協(xié)同、面向發(fā)射的設(shè)計”；制造供應(yīng)方面，SpaceX堅持自主研發(fā)核心系統(tǒng)、核心部件，同時也實現(xiàn)自主生產(chǎn)，并為此建立相應(yīng)的生產(chǎn)線，從而掌握了技術(shù)與生產(chǎn)的主動權(quán)；制造模式方面，自2018年首次發(fā)射以來，星鏈衛(wèi)星的生產(chǎn)方案、生產(chǎn)線根據(jù)衛(wèi)星版本的變化，在短時間內(nèi)實現(xiàn)多次調(diào)整、升級展現(xiàn)出巨大靈活性；成本控制方面，SpaceX通過不斷提升制造規(guī)模和降低制造成本，實現(xiàn)持續(xù)的降本增效。2）制造能力：在正確的制造策略指引下，強大的制造能力是衛(wèi)星批量化生產(chǎn)的保證。生產(chǎn)設(shè)施方面，西雅圖雷德蒙德為星鏈衛(wèi)星主要生產(chǎn)、組裝基地，SpaceX加州霍桑總部負責部分精密部件、地面終端的制造，德克薩斯州奧斯汀負責用戶地面終端的研發(fā)與制造；生產(chǎn)設(shè)備方面，SpaceX為星鏈的生產(chǎn)引入了大量專業(yè)生產(chǎn)線、流水線機器人等設(shè)備，確保生產(chǎn)線的穩(wěn)定和產(chǎn)品性能與質(zhì)量的一致性。3）供應(yīng)鏈：SpaceX雖堅持重要技術(shù)、裝備的自行研發(fā)生產(chǎn)，但將建設(shè)自有生產(chǎn)線成本過高、實現(xiàn)自行生產(chǎn)需時過長、自行擔負效費比不高的專業(yè)部件/服務(wù)，通過對外生產(chǎn)合作、采購方式實現(xiàn)降費增效。生產(chǎn)合作方面，SpaceX采用合約制造（CM）、聯(lián)合開發(fā)生產(chǎn)（JDM）、原始設(shè)計制造（ODM）、原始設(shè)備制造（OEM）等多種方式；直接采購方面，SpaceX通過直接采購市場上的成熟產(chǎn)品與服務(wù)來降低成本、加速系統(tǒng)建設(shè)；通用部件方面，對于部分所處環(huán)境并不惡劣、性能要求不高、作用并不關(guān)鍵的部件，SpaceX多采用工業(yè)制造標準而非航天專業(yè)標準。多星分離技術(shù)助力一箭多星發(fā)射。多星分離技術(shù)是指用一枚運載火箭將兩顆及以上的衛(wèi)星發(fā)射至預定軌道的分離技術(shù)，傳統(tǒng)多星分離模式需要依靠質(zhì)量體積較大的衛(wèi)星適配器，對整流罩內(nèi)寶貴空間的利用率不足，一次可發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量也受到限制。為了能夠快速部署星鏈星座，最大化地利用火箭的整流罩內(nèi)部空間，SpaceX創(chuàng)新性提出衛(wèi)星標準接口，并將衛(wèi)星設(shè)計成扁平的結(jié)構(gòu)，采用統(tǒng)一的承力支柱接口進行堆疊安裝連接，該堆疊式衛(wèi)星不再需要專門的衛(wèi)星適配器，節(jié)省了運載能力的同時，也可以充分利用運載火箭整流罩的可用空間，可突破一次發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量，提高發(fā)射效率。2021年1月，SpaceX利用獵鷹9號火箭實現(xiàn)了“一箭143星”的發(fā)射，將10顆星鏈衛(wèi)星和133顆小衛(wèi)星送入軌道，大幅刷新了世界一箭多星發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量的紀錄。此外，大運載能力的火箭也是一箭多星發(fā)射的重要基礎(chǔ)。目前，星鏈計劃發(fā)射的衛(wèi)星版本以V2.0Mini為主，該版本衛(wèi)星重量約800kg，獵鷹9號火箭的發(fā)射規(guī)模通常為“一箭23星”。火箭回收復用是降低發(fā)射成本的重要途徑。一次性運載火箭長期以來都是人類進入空間的主要運輸方式，但隨著進出空間規(guī)模需求的快速增長，一次性運載火箭在發(fā)射成本、履約周期和產(chǎn)能需求等方面均面臨巨大挑戰(zhàn)，發(fā)展回收復用運載火箭能夠很好地解決以上問題，已是全球航天領(lǐng)域的共識?；厥諒陀眠\載火箭技術(shù)近年來得到快速發(fā)展，以獵鷹9號為代表的部分回收復用運載火箭已規(guī)?；度胧褂茫鋵嵺`表明垂直起降回收復用運載火箭已能夠?qū)崿F(xiàn)提升進入空間規(guī)模、大幅降低成本、縮短履約周期、降低產(chǎn)能需求和拓展市場規(guī)模。綜合來看，回收復用運載火箭在發(fā)射成本和發(fā)射頻次上相比一次性使用運載火箭具有明顯優(yōu)勢，是實現(xiàn)一小時全球抵達、天地往返運輸?shù)却笠?guī)模、低成本進出空間運輸系統(tǒng)的重要途徑?；厥諒陀玫墨C鷹9號成本相比全新成本降低約70%。根據(jù)《商業(yè)思維下SpaceX公司“星鏈”計劃發(fā)射成本淺議》（趙凱，王文正，尚輝等），一手獵鷹9號的成本構(gòu)成主要為芯一級（3000萬美元）、芯二級（1000萬美元）、整流罩（550萬美元）和推進劑及其它成本（500萬美元），總計大約5050萬美元，獵鷹9號可回收復用火箭芯一級和整流罩，因此回收復用的獵鷹9號的成本構(gòu)成主要是芯二級（1000萬美元）、推進劑及其它成本（500萬美元）和芯一級的維護成本（25萬美元），總計大約1525萬美元，相比一手成本降低約70%。一手獵鷹9號火箭報價為6200萬美元，回收復用的獵鷹9號火箭報價為5000萬美元，按照芯一級重復使用10次、整流罩重復使用2次測算，10次發(fā)射后，總成本約為2.1億美元，SpaceX可以使用每個芯一級進行4次商業(yè)發(fā)射，剩余6次發(fā)射可以折算為零成本。中國目前在三大方面均有所落后，不過追趕速度值得期待中國在衛(wèi)星批量生產(chǎn)和成本控制方面落后。從2015年逐步開放商業(yè)航天領(lǐng)域以來，中國商業(yè)衛(wèi)星制造取得了很大的進步和發(fā)展，商業(yè)衛(wèi)星設(shè)計也從十公斤級的3U、6U衛(wèi)星發(fā)展到目前百公斤級以上衛(wèi)星，但我國商業(yè)衛(wèi)星的設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)仍處于成長初期，與國外商業(yè)衛(wèi)星研發(fā)制造相比仍有巨大差距。根據(jù)長光衛(wèi)星招股說明書，其第二代200kg級衛(wèi)星的制造成本不超過5000萬元，而同一重量級星鏈衛(wèi)星的制造成本不超過50萬美元。目前，中國衛(wèi)星星座計劃逐步增多，國內(nèi)發(fā)射數(shù)量在30顆以上衛(wèi)星的星座規(guī)劃就有數(shù)十個，面對如此多的衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量，衛(wèi)星的設(shè)計和生產(chǎn)方式必須發(fā)生根本改變。國家隊和商業(yè)公司加速提升衛(wèi)星制造能力。根據(jù)新華社報道，2021年5月，武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的國內(nèi)首條小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線迎來第1顆衛(wèi)星下線，智能制造技術(shù)手段的應(yīng)用使該小衛(wèi)星批量生產(chǎn)效率提高40%以上，單星場地面積需求將減少70%以上，單星生產(chǎn)周期將縮短80%以上，人員生產(chǎn)效率將提升10倍。2023年11月，上海市發(fā)布《上海市促進商業(yè)航天發(fā)展打造空間信息產(chǎn)業(yè)高地行動計劃（2023—2025年）》，提出到2025年形成年產(chǎn)600顆商業(yè)衛(wèi)星的批量化制造能力。國內(nèi)的商業(yè)衛(wèi)星公司也在積極探索低成本量產(chǎn)的路徑，銀河航天在南通建設(shè)新一代衛(wèi)星智能制造工廠并已實現(xiàn)百顆衛(wèi)星的量產(chǎn)能力，九天微星計劃實現(xiàn)年產(chǎn)100顆標準化衛(wèi)星或50顆定制化衛(wèi)星的產(chǎn)能。中國實現(xiàn)“一箭41星”，但和星鏈衛(wèi)星的常態(tài)發(fā)射相比仍有差距。近年來，中國的“一箭多星”技術(shù)發(fā)展迅速。2022年2月，搭載了22顆衛(wèi)星的“長征八號”運載火箭在文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，創(chuàng)造了當時中國“一箭多星”發(fā)射的最高紀錄。2023年6月，“長征二號”丁遙八十八運載火箭在太原發(fā)射中心成功將“吉林一號”高分06A星等41顆衛(wèi)星（采取“38顆衛(wèi)星壁掛+3顆衛(wèi)星側(cè)壁”的搭載方式）準確送入預定軌道，刷新了中國一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀錄。SpaceX采用的堆疊式衛(wèi)星，不再需要專門的衛(wèi)星適配器，節(jié)省運載能力的同時，也可以充分利用運載火箭整流罩的可用空間，通過合理設(shè)計可突破一次發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量，提高發(fā)射效率，實現(xiàn)一箭多星的常態(tài)發(fā)射，相較之下國內(nèi)一箭多星發(fā)射技術(shù)還有不小差距，在多星分離技術(shù)上還需繼續(xù)沉淀，尋找新的技術(shù)創(chuàng)新和突破?；鸺\載能力不足也是制約中國一箭多星技術(shù)的重要因素?；鸺屏εc運載能力決定可以攜帶多少設(shè)備和資源進入太空，也是一箭多星的物質(zhì)基礎(chǔ)，從全球現(xiàn)役火箭運載能力上看，能夠負擔近地軌道20噸以上重量這種任務(wù)的火箭只有六型：獵鷹重型（美國SpaceX）、德爾塔IV型（美國波音）、長征五號（中國航天科技）、阿麗亞娜5（歐洲）、獵鷹9號（美國SpaceX）和安加拉A5（俄羅斯）。但是從商業(yè)火箭角度看，根據(jù)《2022年中國商業(yè)航天發(fā)展白皮書》（創(chuàng)業(yè)邦），“長征二號丙”火箭的LEO運力僅為2.4噸，遠遠落后于獵鷹9號火箭的22.8噸和獵鷹重型火箭的63.8噸，同時“長征二號丙”火箭的平均發(fā)射成本高達1.04萬美元/kg，約為獵鷹9號火箭的3.6倍。不過國內(nèi)民營商業(yè)航天公司也在快速追趕，藍箭航天的“朱雀二號”火箭的LEO運力達到6.0噸，2023年7月12日，朱雀二號遙二運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，也是國內(nèi)民商航天首款基于自主研制的液體發(fā)動機實現(xiàn)成功入軌的運載火箭?；鸺厥諒陀檬侵袊教炜焖偬嵘l(fā)射量的關(guān)鍵。根據(jù)《2022年中國商業(yè)航天發(fā)展白皮書》（創(chuàng)業(yè)邦），2021年中國成為全球第一大航天發(fā)射大國，但是2022年美國的航天發(fā)射次數(shù)幾乎翻倍，大幅超越了中國，究其原因，主要是SpaceX的獵鷹9號火箭可回收復用，顯著提高了發(fā)射效率并降低了發(fā)射成本，相較之下中國的發(fā)射次數(shù)增長則受限于火箭的制造速度和成本。中國已經(jīng)針對氣動力與主動力聯(lián)合減速回收模式上開展了大量技術(shù)攻關(guān)，基本具備了集成演示驗證的條件。2020年12月，中國新一代運載火箭長征八號在文昌航天發(fā)射場首飛成功，長征八號已經(jīng)在著陸緩沖機構(gòu)、低空低速的返回段制導、自主控制等回收技術(shù)領(lǐng)域做了試驗，后續(xù)將在回收關(guān)鍵技術(shù)進一步攻關(guān)。民營商業(yè)航天公司方面，2023年11月2日，星際榮耀的雙曲線二號驗證火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心開展垂直回收試驗，這是中國首次實現(xiàn)液體火箭全尺寸一子級的垂直起降與重復使用飛行試驗。預計2024年將成為中國低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年，2026年有望迎來爆發(fā)“GW星座”和“G60星鏈”提速，預計2024年將成為中國低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年。短期來看，國家隊依然將是巨型低軌星座發(fā)射的主力，海南商業(yè)航天發(fā)射場就是為了支持未來大規(guī)模高密度發(fā)射而建設(shè)的，預計今年年底將完成硬件建設(shè)，2024年實現(xiàn)常態(tài)化發(fā)射。根據(jù)中國經(jīng)濟網(wǎng)報道，航天科技集團一院海南商業(yè)航天發(fā)射場建設(shè)項目專項總設(shè)計師吳義田表示“會在2024年上半年的6月份之前擇機完成星網(wǎng)工程（“GW星座”）的發(fā)射任務(wù)，星網(wǎng)工程也是我們海南商業(yè)航天發(fā)射場首次執(zhí)行的發(fā)射任務(wù)”。根據(jù)上海松江微信公眾號，“G60星鏈”產(chǎn)業(yè)基地一期項目將建設(shè)數(shù)字化衛(wèi)星制造工廠、衛(wèi)星在軌測運控中心、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)運營中心，其中衛(wèi)星工廠的設(shè)計產(chǎn)能將達到300顆/年，單星成本將下降35%，預計于2023年投入使用。綜上，我們認為海南商業(yè)航天發(fā)射場的投入使用和“GW星座”、“G60星鏈”加快部署進度將使得2024年成為中國低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年。隨著國內(nèi)衛(wèi)星和火箭的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)取得突破、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場前景逐步清晰，我們預計國內(nèi)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)射量有望在2026年迎來爆發(fā)：1）衛(wèi)星的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)：2023年7月23日，中國首顆采用柔性太陽翼的衛(wèi)星—銀河航天靈犀03星發(fā)射升空，完成了平板衛(wèi)星堆疊分離技術(shù)國內(nèi)首次在軌驗證，未來將計劃實施一箭多星發(fā)射。2023年11月，上海市發(fā)布《上海市促進商業(yè)航天發(fā)展打造空間信息產(chǎn)業(yè)高地行動計劃（2023—2025年）》，提出到2025年形成年產(chǎn)600顆商業(yè)衛(wèi)星的批量化制造能力。在國家隊和民營商業(yè)航天公司的共同努力下，我們預計可堆疊式衛(wèi)星、星箭分離技術(shù)、低成本批量化制造等問題有望在2026年前被逐步克服。2）火箭的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)：目前多家民營商業(yè)航天公司公開了LEO運力超過10噸的火箭規(guī)劃，根據(jù)各公司官網(wǎng)和微信公眾號，包括天兵科技的“天龍三號”（LEO運力為17噸，預計2024年6月首飛）、星際榮耀的“雙曲線三號”（LEO運力為13.4噸，預計2025年首飛）、藍箭航天的“朱雀三號”（LEO運力為21.3噸，預計2025年首飛）、深藍航天的“星云二號”（LEO運力為20噸，預計2025年下半年首飛）等。除了大運力火箭外，回收復用技術(shù)更是降低發(fā)射成本的核心，深藍航天的“星云-M”1號試驗箭在2022年5月完成1公里級垂直起飛及降落飛行試驗，成為繼SpaceX后全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復用全部低空工程試驗的公司。如果以SpaceX的歷史發(fā)射記錄（2013年下半年蚱蜢火箭完成相應(yīng)試驗，2015年12月獵鷹九號首次實現(xiàn)陸地垂直回收）作為參考，中國航天的火箭回收復用技術(shù)也有望在2026年前取得突破。3）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的市場前景：2023年10月，星鏈官方網(wǎng)站商業(yè)服務(wù)板塊全新推出星鏈直連手機業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)適用于現(xiàn)有的LTE手機，無需更改硬件、固件或特殊應(yīng)用程序，即可通過星鏈發(fā)送文本、語音和數(shù)據(jù)。預計2024年實現(xiàn)短信發(fā)送，2025年實現(xiàn)語音通話和上網(wǎng)（Data），同年分階段實現(xiàn)IOT（物聯(lián)網(wǎng)）。此前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場推廣的最大痛點之一就是依賴定制終端，一旦低軌通信衛(wèi)星直連手機技術(shù)普及，中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的潛在市場空間將十分可觀，有望從需求端推動國內(nèi)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)展。綜上，我們認為隨著供需兩端不斷成熟，預計國內(nèi)低軌通信衛(wèi)星的發(fā)射量有望在2026年迎來爆發(fā)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)會帶來哪些材料和零部件的投資機會？衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)直接受益于低軌衛(wèi)星發(fā)射量的快速增長衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈起到支撐作用?；ヂ?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運營及服務(wù)四大環(huán)節(jié)，根據(jù)美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA），2022年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到2810億美元，衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運營及服務(wù)占比分別為5.6%、2.5%、51.6%、40.3%。衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射處于中上游，對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈起到支撐作用，具備技術(shù)密集、資本密集、高集成總裝的特點，壁壘較高，同時也直接受益于低軌衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量的快速增長。衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)主要包括衛(wèi)星平臺和衛(wèi)星載荷：衛(wèi)星平臺包含姿軌控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、遙感測控系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等，衛(wèi)星載荷包含天線分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)以及其它金屬/非金屬材料和電子元器件等；衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)主要包括火箭制造和發(fā)射服務(wù)：火箭制造包含推進系統(tǒng)、箭體制造、遙測系統(tǒng)、制導和控制系統(tǒng)、發(fā)動機制造、安全自毀系統(tǒng)以及其他組件等，發(fā)射服務(wù)包含火箭控制系統(tǒng)、發(fā)射及遙測系統(tǒng)、發(fā)射場建設(shè)、逃逸系統(tǒng)等。衛(wèi)星制造中載荷、姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)價值量占比較高。載荷是衛(wèi)星入軌以后發(fā)揮其核心功能的部件，所以會根據(jù)任務(wù)情況從零開始設(shè)計，除非實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，否則基本就是定制型項目，因此衛(wèi)星的成本節(jié)約壓力就集中到了平臺上，根據(jù)《2021年中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》（艾瑞咨詢），理想狀態(tài)下衛(wèi)星平臺的成本占比在20%-30%之間，而從平臺的結(jié)構(gòu)上看，為衛(wèi)星提供機動能力和電力是它的核心作用，所以姿控系統(tǒng)（該處姿控系統(tǒng)的口徑包含前文的姿軌控制系統(tǒng)和推進系統(tǒng)，下文以該口徑為準）、電源系統(tǒng)占比較高，分別為40%和22%。隨著衛(wèi)星發(fā)射量快速增長，我們認為載荷、姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)中的核心材料和零部件具備投資價值。衛(wèi)星發(fā)射中發(fā)動機制造、配套燃料值得關(guān)注。根據(jù)《2021年中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》（艾瑞咨詢），最核心的動力系統(tǒng)占全箭成本的70%到80%，新一代可重復使用液體火箭的特點要求發(fā)動機材料滿足耐溫更高、耐介質(zhì)、可重復使用、耐高周疲勞、高可靠性以及低成本等要求，材料的創(chuàng)新發(fā)展將帶來新的投資機會。不管是否實現(xiàn)回收復用，配套燃料都是火箭發(fā)射必需的耗材，衛(wèi)星發(fā)射的本質(zhì)就是將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星的機械能，因此其需求將隨著衛(wèi)星發(fā)射量增加而增長。看好衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)材料和零部件的投資機會。通過下文的分析，我們看好在衛(wèi)星制造中價值量占比較高的載荷、姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)，在衛(wèi)星發(fā)射中價值量占比較高的發(fā)動機制造和具備獨供性質(zhì)的配套燃料。載荷：射頻芯片、陶瓷管殼、行波管、激光星間鏈路通信衛(wèi)星有效載荷的靈活性提高是發(fā)展趨勢。通信衛(wèi)星使用壽命不斷增長，在整個壽命期內(nèi)，傳統(tǒng)載荷功能固定，無法適應(yīng)在軌后應(yīng)用需求的變化，而靈活載荷通過天線在軌重構(gòu)和數(shù)字柔性轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，可支持在軌后載荷任務(wù)調(diào)整。具體來說，通信衛(wèi)星有效載荷的靈活性體現(xiàn)在六個方面：1）軌道位置的靈活可變，2）覆蓋區(qū)的波束數(shù)量、波束形狀靈活可變，3）頻率規(guī)劃的靈活可變，4）輸出功率靈活可變，5）通道路由可變，6）靈活的體制適用。靈活載荷將成為通信衛(wèi)星的標準配置載荷，是滿足用戶多樣化及多變需求的必然途徑，最終會替代功能單一的模擬透明轉(zhuǎn)發(fā)器有效載荷，以滿足多任務(wù)需求以及衛(wèi)星在軌后的任務(wù)變化。根據(jù)《通信衛(wèi)星靈活載荷技術(shù)綜述》（周穎，康丁文，樓大年等），通信衛(wèi)星靈活載荷方案中，用戶鏈路采用有源多波束天線，在軌可重構(gòu)，波束大小、數(shù)量、覆蓋區(qū)可靈活控制，單饋源失效不會導致波束失效，具備抗干擾能力；饋電鏈路一般采用機械可動天線或相控陣天線，為多個信關(guān)站提供服務(wù)。根據(jù)我們測算，T/R射頻前端芯片的單星價值量約為295萬元，占衛(wèi)星成本的10%。多波束相控陣天線可以利用波束形成網(wǎng)絡(luò)同時實現(xiàn)多個獨立的高增益波束，是低軌衛(wèi)星星座的核心載荷之一，它具有靈活度高、掃描角域?qū)?、可靠性高等?yōu)點。T/R組件是相控陣天線的核心部件，T/R組件主要由功率放大器、低噪聲放大器、移相器、衰減器、收發(fā)開關(guān)、濾波器以及相應(yīng)的電源電路和控制電路組成。T/R射頻前端芯片是內(nèi)嵌于T/R組件內(nèi)的核心功能芯片，直接決定了T/R組件的各項性能。根據(jù)《2021年中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》（艾瑞咨詢）和《低成本毫米波相控陣關(guān)鍵技術(shù)研究》（羅烜），我們估算T/R射頻前端芯片占衛(wèi)星制造成本的比例約為10%，參考星鏈衛(wèi)星V1.5的單星質(zhì)量295kg，保守按照衛(wèi)星制造成本10萬元/kg（長光衛(wèi)星招股說明書披露的衛(wèi)星制造成本為20萬元/kg，我們假設(shè)未來衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)后成本大幅降低）測算，T/R射頻前端芯片的單星價值量約為295萬元。鋮昌科技是少數(shù)有能力供應(yīng)星載T/R射頻前端芯片的民營企業(yè)。相控陣T/R射頻前端芯片主要應(yīng)用于星載、機載、艦載、車載和地面等軍用相控陣雷達中，產(chǎn)品性能要求高，具有較高的技術(shù)水平。目前國內(nèi)具備微波毫米波相控陣T/R射頻前端芯片研制量產(chǎn)能力的單位主要為軍工集團下屬科研院所和少數(shù)具備三、四級配套能力的民營企業(yè)，在星載領(lǐng)域，主要廠商包括中國電科13所、中國電科55所、鋮昌科技等。根據(jù)鋮昌科技招股說明書，其推出的星載相控陣T/R芯片應(yīng)用在某型號衛(wèi)星并穩(wěn)定運行，該芯片的應(yīng)用提升了衛(wèi)星雷達系統(tǒng)的整體性能，達到了國際先進水平。中瓷電子募投項目布局星鏈通信射頻芯片與器件。中瓷電子的子公司博威公司是國內(nèi)少數(shù)實現(xiàn)氮化鎵5G基站射頻芯片與器件技術(shù)突破和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化批量供貨單位之一，中瓷電子的募投項目“氮化鎵微波產(chǎn)品精密制造生產(chǎn)線建設(shè)項目”以博威公司為實施主體，建設(shè)四大類產(chǎn)品產(chǎn)能，其中包括5G毫米波、星鏈通信、6G通信基站射頻芯片與器件。國瓷材料的DPC陶瓷管殼產(chǎn)品可用于低軌衛(wèi)星的射頻微系統(tǒng)。近年來，國內(nèi)陶瓷多層氣密結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)級封裝（SiP）技術(shù)、系統(tǒng)級射頻垂直互聯(lián)技術(shù)及復雜部件/組件的一體化焊接技術(shù)不斷成熟，已經(jīng)成為實現(xiàn)星載射頻接收組件的小型化、集成化、工程化的最優(yōu)方案。根據(jù)《星載射頻組件一體化焊接工藝研究》（謝鑫，金大元，萬云），中電科36所開發(fā)了一種小型化射頻組件，射頻組件中的2個SiP封裝器件均利用微組裝技術(shù)將射頻芯片及電阻、電容、電感器件與多層高溫共燒陶瓷管殼通過金錫共晶、導電膠粘貼、金絲鍵合、氣密封焊等工藝方法進行高密度微組裝裝配。參考前文相關(guān)的成本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，基于同樣的衛(wèi)星質(zhì)量和制造成本假設(shè)，我們測算出陶瓷管殼占衛(wèi)星制造成本的比例約為3%，單星價值量約為89萬元。用于星載射頻系統(tǒng)的陶瓷管殼制造工藝復雜，技術(shù)壁壘極高，供應(yīng)商較少，根據(jù)國瓷材料在互動易上的回復，其DPC陶瓷管殼產(chǎn)品可用于低軌衛(wèi)星的射頻微系統(tǒng)，已形成小批量銷售。國光電氣是國內(nèi)唯一一家民營行波管企業(yè)，其相關(guān)產(chǎn)品正在等待驗證。衛(wèi)星通信運作必須依靠轉(zhuǎn)發(fā)器將接收到的地球站的信號放大，然后通過下變頻發(fā)射出去，這一工作原理使得衛(wèi)星通信離不開高頻率、寬頻帶的放大器，空間行波管作為電磁波信號放大器在衛(wèi)星上廣泛使用。根據(jù)新思界和國光電氣招股說明書，我們假設(shè)每顆衛(wèi)星大約需要4只空間行波管，每只空間行波管的價格為50萬元/只，再參考前文數(shù)據(jù)，測算出空間行波管占衛(wèi)星制造成本的比例約為7%，單星價值量約為200萬元。中國具備行波管等微波電真空器件生產(chǎn)、科研能力的主要是國家定點單位“兩廠兩所”，其中前身是國營776廠的國光電氣是國內(nèi)唯一一家能夠獨立研發(fā)、生產(chǎn)行波管等特種電真空器件的民營企業(yè)，根據(jù)國光電氣在上證e互動上的回復，其空間行波管正在等待打星驗證窗口。激光鏈路是星間鏈路的重要發(fā)展方向。星間鏈路是航天器之間實現(xiàn)在空間中通信或測距的手段，應(yīng)用星間鏈路可以支持建立全球覆蓋的衛(wèi)星骨干網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全球衛(wèi)星的管控，極大地提升其不依賴于地面系統(tǒng)的獨立性，擴充系統(tǒng)通信容量，解決地面測控站星地數(shù)傳地域局限性問題，從而提升系統(tǒng)的抗毀性、自主性、機動性和靈活性。激光通信具備高信道吞吐率、高傳輸帶寬、強抗干擾能力、高保密性和安全性等優(yōu)點，實現(xiàn)激光通信的激光終端同時具備輕量級和高能效的特點，可以較好地支持如今日益增加的數(shù)據(jù)傳輸需求，使得激光鏈路成為實現(xiàn)下一代星間鏈路頗具前景的手段之一。同時，激光通信終端設(shè)備向著更小體積、輕量化和低功耗的方向發(fā)展，這也符合衛(wèi)星平臺對有效載荷小型化、輕型化、低能耗的要求。光庫科技的光纖激光器件應(yīng)用于“嫦娥工程”。星載激光通信系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，涵蓋了光機電等多個領(lǐng)域，各子系統(tǒng)在完成各自任務(wù)的同時，還需相互間配合，缺一不可。激光通信系統(tǒng)主要包括以下幾部分：激光接收和發(fā)射系統(tǒng)、捕獲跟蹤瞄準系統(tǒng)和光學系統(tǒng)，除了上述基本子系統(tǒng)外，還包括配電系統(tǒng)以及熱控系統(tǒng)等一些配套系統(tǒng)。激光接收系統(tǒng)包括探測器、光濾波器、解調(diào)器和光學接收天線等，激光發(fā)射系統(tǒng)包括調(diào)制器、激光器、光學發(fā)射天線以及準直系統(tǒng)等。目前的星載激光通信系統(tǒng)中，信號光和信標光光源多采用800-850nm波段的半導體激光器發(fā)射，近些年隨著光纖激光器的發(fā)展，也有一些星載通信系統(tǒng)選用1550nm波段作為光源。光庫科技是光纖激光器件（光纖激光器的重要組成部分）生產(chǎn)廠商，根據(jù)江蘇激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟微信公眾號，在“嫦娥五號”探月任務(wù)中，光庫科技為著陸器內(nèi)的兩大光纖激光器提供了多項宇航級核心無源器件，這是光庫科技繼“嫦娥三號”與“嫦娥四號”等國家重大項目之后第三次為“國之重器”保駕護航。姿控系統(tǒng)：星敏感器、霍爾電推姿軌控制系統(tǒng)的作用是有效控制衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道。衛(wèi)星的姿軌控制系統(tǒng)包含姿態(tài)控制與軌道控制兩方面，作為航天器的神經(jīng)中樞，其可靠性、穩(wěn)定性及精確度是衛(wèi)星安全飛行和執(zhí)行任務(wù)成功與否的重要保障。姿軌控制系統(tǒng)由敏感器、控制器和執(zhí)行機構(gòu)三部分組成，其中敏感器用以測量某些絕對的或相對的物理量、控制器擔負起信號處理的任務(wù)、執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動動力裝置產(chǎn)生控制信號所要求的運動。天銀機電的星敏感器產(chǎn)品在國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星市場占據(jù)優(yōu)勢地位。星敏感器是一種常用的姿態(tài)測量敏感器，它的參照物為恒星，優(yōu)點是測量精度高、可靠性強、捕捉跟蹤能力強、穩(wěn)定性高等，通常是衛(wèi)星姿態(tài)測量系統(tǒng)的組成部分之一。根據(jù)天銀機電公司公告，一般每顆衛(wèi)星使用1-3個星敏感器，天銀機電的子公司天銀星際是國內(nèi)商業(yè)運營的星敏感器生產(chǎn)廠商，主要產(chǎn)品包括納型、皮型兩大系列星敏感器，截至2023年6月30日，累計有301臺星敏感器產(chǎn)品在軌運營，在國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星市場占據(jù)優(yōu)勢地位，天銀星際旗下產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用到中國探月工程、高分專項、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等國家重大任務(wù)實踐中。國光電氣的霍爾電推進器核心部件產(chǎn)品已經(jīng)開始交付用戶使用。低軌巨型星座的發(fā)射部署，必然采用一箭多星的入軌方案，從燃料節(jié)省和整星設(shè)計分析，電推進優(yōu)勢顯著，是星座部署控制執(zhí)行機構(gòu)的最佳方案。霍爾電推進具有推力密度大、推力功率比高、系統(tǒng)簡單可靠、效率高、功率覆蓋范圍寬、比沖接近于許多典型任務(wù)的最佳比沖、可使用多種推進劑等特點，廣泛應(yīng)用于低軌衛(wèi)星。根據(jù)國光電氣在上證e互動上的回復，其霍爾電推進器核心部件產(chǎn)品是一種為衛(wèi)星電推進系統(tǒng)點火的電真空器件，主要應(yīng)用于電推系統(tǒng)的動力源部分，已經(jīng)開始交付用戶使用。電源系統(tǒng)：鍺襯底、砷化鎵太陽能電池、空間鋰離子電池隨著商業(yè)衛(wèi)星的有效載荷越來越大，對電源系統(tǒng)的要求不斷提升。第一代商業(yè)衛(wèi)星電源系統(tǒng)是太陽電池陣和蓄電池組的拓撲結(jié)構(gòu)，其中太陽電池翼多為體裝式或單板展開的形式，基板主要為碳纖維鋁蜂窩基板、鋁合金基板和PCB板等，表面貼裝剛性太陽電池片；蓄電池一般為18650鋰離子電池或者小容量鋰離子電池組成的蓄電池組。近年來，商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量和單次發(fā)射體量日益增長，衛(wèi)星有效載荷也越來越大，已經(jīng)接近甚至超過傳統(tǒng)航天領(lǐng)域的小衛(wèi)星，立方體衛(wèi)星已經(jīng)從體裝式帆板，發(fā)展為多折展開式太陽翼或卷軸式太陽翼，平均功率已近上千瓦，而很多商業(yè)衛(wèi)星的平臺輸出功率最高可達到數(shù)千瓦，因此蓄電池組的能力需要同步增長。有研新材和云南鍺業(yè)在鍺單晶和鍺襯底領(lǐng)域具備技術(shù)能力。根據(jù)《高效太陽電池及其陣列技術(shù)的空間應(yīng)用研究進展》（王凱，王訓春，錢斌等），三結(jié)砷化鎵太陽電池是目前使用最廣泛的空間太陽電池，由GaInP、GaAs、Ge三種材料組成，其在軌光電轉(zhuǎn)換效率已超過30%。隨著低軌衛(wèi)星發(fā)射放量，用于三結(jié)砷化鎵太陽電池的鍺襯底的需求有望持續(xù)增長，根據(jù)北京通美招股說明書，我們保守假設(shè)4英寸鍺襯底價格為200元/片，參考星鏈衛(wèi)星V1.5的太陽能板面積33.8平方米，我們測算鍺襯底占衛(wèi)星制造成本的比例約為4%，單星價值量約為116萬元。有研新材的子公司有研國晶輝憑借“高效率超薄空間太陽電池用4英寸低位錯鍺單晶及產(chǎn)業(yè)化”榮獲中國有色金屬工業(yè)科學技術(shù)一等獎。云南鍺業(yè)的子公司中科鑫圓的鍺襯底產(chǎn)能為30萬片/年（4英寸）、20萬片/年（6英寸）。乾照光電的三結(jié)砷化鎵太陽電池已經(jīng)批量供應(yīng)給航天科技和中電科。根據(jù)QYResearch，預計2023年全球鍺襯底砷化鎵太陽能電池市場規(guī)模有望達到4.08億美元，其中三結(jié)砷化鎵太陽能電池占比約93%，中電科藍天科技和上海空間電源研究所在中國市場處于領(lǐng)導地位，未來隨著中國商業(yè)衛(wèi)星及航天領(lǐng)域逐步向民營企業(yè)開放，民營供應(yīng)商依靠成本優(yōu)勢有望提升市場份額。根據(jù)《光電轉(zhuǎn)換效率32%空間太陽能電池外延片、芯片的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》（科技成果登記表），乾照光電術(shù)研制的空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池平均轉(zhuǎn)換效率提高至32%，性能指標均達到或超過國外競爭對手水平，該產(chǎn)品已經(jīng)批量供應(yīng)給中國航天科技集團和中國電子科技集團，逐步應(yīng)用于太空領(lǐng)域。電科芯片是中國空間儲能電源領(lǐng)域的最大供貨商?？臻g電源系統(tǒng)因使用環(huán)境極為特殊，往往面臨著極端的溫度變化、壓力和強輻射，因此對于電源有很高的要求。近十年來，鋰離子電池由于其比能量高、自放電率低、充電效率高、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用到航天器領(lǐng)域?？臻g用鋰離子電池作為空間電源系統(tǒng)的主要組成部分，具有極高的技術(shù)壁壘，目前國內(nèi)外有能力研發(fā)生產(chǎn)空間用鋰離子電池的廠商十分稀少。電科芯片的子公司空間電源及其前身十八所第二研究室是中國空間儲能電源領(lǐng)域的主要企業(yè)和最大供貨商，借助強大的技術(shù)實力與深厚的技術(shù)積淀與現(xiàn)有主要衛(wèi)星領(lǐng)域