卫星互联网蓄势待发

北京澎泰资本   2023-12-25 本文章52阅读
从华为推出Mate50系列手机以来,卫星通讯技术进入消费级市场,给手机市场带来了大规模的创新机会。受此影响,相关产业链标的表现活跃。我们整理了卫星互联网的相关行业分析,以飨读者。

什么是卫星互联网


卫星互联网 ,是基于卫星通信系统,以 IP 为网络服务平台,以互联网应用为服务对象,能够成为互联网的一个组成部分,并能够独立运行的网络系统。可以通俗地理解为地面基站被搬入空中的卫星平台,每颗卫星都是天上的移动基站,可以为全球范围内用户提供全覆盖、高带宽、灵活便捷的互联网接入服务。
卫星互联网主要由空间段、用户段、地面段、公用及专用网络四部分等组成。 在若干个轨道平面上布置多颗卫星,由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台,在地球表面形成蜂窝状服务区域,服务区域内用户至少被一颗卫星覆盖,用户可以随时接入系统。低轨卫星通信可以在用户段直接与地面终端连接,也可以通过地面关口站与地面公共网络连接。

卫星互联网有望成为6G通信重要组成部分

国际通信组织以及业内人士已经开始对 6G 时代进行展望,当前得到的共识是,5G/6G 时代将是卫星通信与地面通信网络相融合从而真正实现全球通信,包括 3GPP、ITU 在内的国际标准化组织成立了专门工作组,我国科技部也开始着手开展卫星通信与 5G/6G 相融合的问题,卫星移动通信的时代即将开启。
2017年11月,英国电信集团(BT)首席网络架构师Neil McRae对6G通信进行了展望,他认为6G将是“5G+卫星网络”,在5G的基础上集成卫星网络来实现全球覆盖。
2022年,华为公司发布《6G:无线通信新征程》,该报告表示空天一体化将是6G的重要特征之一,6G将整合地面网络和非地面网络,提供全球覆盖,给当前未联网的区域提供网络连接。随着卫星制造和发射成本的降低,众多低轨或者超低轨卫星组成的卫星互联网将应用于非地面网络。

国外加紧布局卫星互联网


随着电子信息技术的进步,卫星的通信能力不断提升,目前已经有多种支持互联网应用场景的高通量卫星投入使用,使得通过卫星搭建覆盖全球、满足用户宽带通信需求的卫星互联网成为现实。
据 Statista 公司的测算,截至 2023 年 7 月,全球互联网普及率为 64.5%,仍有约 28 亿人口尚未连接互联网。从世界各区域来看,欧洲、北美、南美的互联网普及率超过了 80%,远超世界平均水平,但是在南亚、非洲互联网普及率不到 50%,低于世界平均水平。这些地区是“一带一路”经济带的重要地区,但由于地理状况、基础设施水平等因素限制,互联网普及率仍处于较低水平。
面对如此广阔的市场,近年来空客、亚马逊、Google、Facebook、SpaceX等高科技企业纷纷投资卫星互联网领域,提出了Starlink、OneWeb等多个卫星互联网计划,目标是实现全球互联网覆盖。截至2023年7月,Starlink已经发射4800余颗卫星。

边际成本低,有助于抢占不发达地区地面通信市场

相比地面蜂窝移动通信基站,卫星具有更大的覆盖范围,例如一颗“星链”卫星在 550km 轨道上可以覆盖地面506km 的半径范围,相当于约 64 万平方公里土地面积,比地面通信基站的覆盖范围大数个数量级,并且,利用星间通信等措施,可以实现多颗卫星之间的通信,从而在太空中构成一个卫星互联网,实现全球覆盖。再结合地面站,就可以实现太空网络与地面网络的融合,从而实现多维度的网络通信,做到真正意义上的全球无死角覆盖。
从边际成本上来看,卫星互联网由于其覆盖面积广,在拓展新区域用户时,不需要建设大量地面基站及相应配套设施,尤其对于基础设施比较薄弱的地区,或者地广人稀,分布面积大,但用户数量少的戈壁、海岛等地区,使用卫星互联网不需要大量地面基础设施投入,因此比地面基站具有更大的边际成本优势。
卫星互联网在应用初期将主要弥补地面通信的盲区,如海洋、高山、荒漠等区域,后期随着卫星互联网卫星数量以及通信带宽的不断拓展,有望逐步向农村等地广人稀的区域拓展用户。
我国“一带一路”经济走廊主要分布于亚洲、非洲、欧洲等地区,根据 Statista 公司的测算,南亚、东非、西非、中非等地区互联网普及率不及 50%,低于世界平均水平,北非、东南亚、西亚、中亚等地区互联网普及率大约为 70%左右,虽然高于世界平均水平,但是距离欧美等发达地区 90%以上互联网普及率仍有较大差距,未来互联网需求空间广阔。
互联网覆盖率低的区域通常也是通信基础设施建设较为落后或地广人稀的地区,如果使用传统通信手段覆盖欠发达地区或者无人区,需要建设大量的通信网络、电力网络等基础设施,投资较大,如果使用卫星互联网进行覆盖,则会省去大量地面光缆、电力系统等配套基础设施投入,成本更具优势。

国内卫星互联网建设提上日程,有望开启千亿市场


●  卫星互联网组网建设规模有望超百亿 
基于低轨通信卫星的卫星互联网,所需卫星数量庞大,建设成本高昂。例如,铱星系统由 66颗卫星构成,耗资规模约 50 亿美元;星链系统如果按照原有计划至少投入约 100 亿美元;日本 LeoSat 星座共 108 颗卫星,耗资约 36 亿美元;我国“鸿雁”星座由 300 颗卫星构成,计划投资约 200 亿元人民币,“虹云”星座由 156 颗卫星构成,按此推断投资也将超过 100 亿人民币。因此,如果国内“鸿雁”、“虹云”以及 G60 等通信卫星计划能够如期开展建设,未来我国在卫星互联网组网建设上的投入有望超过 300 亿人民币。
●  卫星互联网全产业链市场规模有望超千亿 
根据美国卫星工业协会(SIA)发布的数据,2022 年全球航天产业收入 3840 亿美元,其中卫星产业规模 2810 亿,占比为 73.18%,非卫星产业(如载人航天等)产业规模 1030 亿美元,占比为 26.82%。
从卫星类型来看,商业通信卫星份额约为 84%,遥感卫星约占 10%,试验卫星和军用卫星各占 2%,导航卫星约占 1%。由此看来,通信卫星在各类卫星中所占比例最高,是各国重点发展的卫星类型。
卫星产业内,卫星制造业收入为 158 亿美元,占比约为 5.62%;卫星发射产业收入 70 亿美元,占比约为 2.49%;地面设备产业收入 1450 亿美元,占比约为 51.60%;卫星服务产业收入 1130 亿美元,占比约为 40.21%。卫星组网(包括卫星制造和卫星发射)占卫星产业的价值量占比为 8.11%
根据前面估算,“鸿雁”、“虹云”、“G60”等卫星通信系统组网费用投入有望超过 300 亿人民币。由此测算,未来带来的卫星互联网产业总体规模有望达到 3600 亿元。

投资标的物的方向选择

卫星互联网产业链可以分为卫星组网(卫星制造及火箭发射)、地面设备和通讯服务三个部分。
从建设进程来看,卫星组网相关企业将首先受益。与卫星制造、火箭发射相关的标的,如中国卫星、康拓红外、铖昌科技、亚光科技、上海沪工等相关产业链上市公司将会首先受益。同时,由于卫星寿命有限,因此卫星互联网组网完成后,每年还需补星,因此,卫星组网产业链将长期受益。
组网完成后,地面设备与通讯服务将大规模展开,相关企业开始受益。建议关注中国卫通、中国电信、华力创通、电科芯片等通讯设备及通信服务供应商。
除此以外,涉及到的半导体、芯片、消费电子、消费电子代工、3C零部件等等也将受到影响。
以卫星通讯赋能为核心的第六代通讯协议的铺开,将导致整个通讯产业链的升级换代,其影响将极为深远。而中国明显在这一轮技术竞争中,处于相当有利的优势地位,这让我们格外期待通讯技术升级带来的投资前景。