行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子 证券 研究报告 2021 年 09 月 05 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070005 李鲁靖 分析师 SAC 执业证书编号： S1110519050003 资料 来源： 贝格数据 相关报告 1 电子 -行业深度研究 :车载网络变 革，高速连接器迎来春天 2021-09- 01 2 电子 -行业投资策略 :行业首席联盟 培训 2021-07-24 3 电子 -行业深度研究 :H2 看好行业 优化 +苹果创新对销量、供应链的拉动 中长期看好苹果虚拟现实产品带动的 新一轮创新 2021-07-18 行业走势图 卫星互联网 应用元年 ： 天地 万物互联时代到来 苹果入场，低轨卫星通讯将成为 2022 年电子行业一大关键趋势。 Digital Trends 预测 iPhone 13 的硬件规格可 支持 低轨道卫星通讯。 我们看好 iPhone 布局的低轨卫星通讯将在 2022 年加速带 动相关服务与零部件出货量成长。 iPhone 13 采用 支持 卫星通讯的客制化高通 X60 基带芯片，基 于高通与全球星的长期合作关系，苹果与全球星在卫星通讯的合作存在潜在可能性。 卫星互联网具有广覆盖、低时延、宽带化、低成本的特点，可解决现有世界上超 30 亿人无法 使用互联网， 70% 地理空间未实现互联网覆盖的问题。 卫星互联网 为偏远地区、航海航空及有 低时延交易需求者提供全覆盖及高速服务。作为空间通信基础设施 , 卫星互联网的建设也将为后 续全球物联 网提供条件保障。卫星互联网的优势包括： 1）提供全域的无缝覆盖； 2）极大减少 传输时延； 3）与 5G 相比具有显著成本优势； 4）带宽提升至 Gbps 承载能力大幅提升。 发展卫 星互联网，是实现天地融合万物互联的关键。 全球市场：未来五年有近 50 亿的潜在用户 +千亿美元市场。海外市场受数字鸿沟驱动， 平均移 动宽带人口普及率少于 48%，卫星互联网是弥合 “无互联网”人口数字鸿沟的最佳手段。 我国 受物联网需求 +有限轨道资源驱动。 预计 2021-2035 年我国卫星互联网总产值或可达 9337.7 亿 美元（ 61161.94 亿人民币 ）。 1） 随着 5G 网络的发展，地面物联网迎来了广阔的应用前景，但 成本制约其进一步发展，低轨卫星星座在覆盖范围、通信容量以及网络建设等方面有明显的优 势，助力物联网持续发展。 2） 地球近地轨道可容纳约 6 万颗卫星。到 2029 年，地球近地轨道 将部署总计约 57000 颗低轨卫星 , 轨道资源不可再生使 空间轨位战略价值成为卫星互联网公司 的主要争夺点 。同时“实体名单“限制引发政治不确定，自主可控是发展卫星互联网的重要策 略。 技术发展趋势： 1) 低轨卫星与 5G 互补形成无缝衔接通信网络； 2） 太赫兹适用于卫星通信， 将在未来 6G 通信和天地一体化信息网络中发挥关键作用、 3） 低轨高通量系统技术发展将实现 吞吐量提升 、高稳定性及低时延 ， 4） 基于 AI 和云计算技术的卫星系统自主任务控制降低了卫 星任务管理成本，解决卫星数量呈指数级增长所带来的数据量爆炸的问题 商业卫星产业快速发展依托 FPGA 等核心芯片技术演进。 卫星的制造、发射、通信、导航，都 需要关键的芯片技术参与。同时，与传统卫星不同，商用卫星更强调商用性，追求更低廉的发 射成本、更小的芯片尺寸、更高的芯片质量。以 FPGA 芯片为例， FPGA 可以 实现小卫星在轨功 能 重构与更新。地面设备业和卫星制造业中，核心包含 FPGA、 功率放大器，基带，射频， DSP，陀螺仪，角加速度传感器， SOC 等，叠加商用芯片低成本小体积高质量需求，可见芯片 作为关键一环技术不断演进助力商用卫星产业快速发展。 投资建议： 我们看好低轨卫星互联网成为 2022 年电子行业的一大关键趋势。预计在苹果等龙 头企业推动下，低轨卫星服务与相关零部件出货量将在 2022 年显著成长。我们认为低轨道卫 星服务供应商将优先 受益 ，并乐观看待低轨卫星服务供应商股价的潜在上涨空间。关注： 中国 卫通 、 中国卫星、 全球星 、 铱星、 紫光国微、复旦微电 、 国光电气、 振芯科技 中国卫通：中国唯一卫星通信运营商，卫星运营服务业务稳步增长 中国卫星：中国小卫星制造寡头，高通量宽带卫星需求带来新增长 全球星：成功发射 24 颗低轨卫星，商用 IoT 覆盖面积超过 90% 铱星：具备先发优势，铱星二代系统通信能力大幅提升 紫光国微：国产 FPGA 领先厂商，特种集成电路持续扩品类 复旦微电：以 FPGA 为矛，进入高速成长期 国光电气：电真空 微波 器件 （行波管） 龙头 ，行波管为卫星通信射频 主流 方案 振芯科技： AD/DA、基带芯片供应商，传统卫通、北斗终端涉及制造商 风险 提示 ： 空间轨道资源和频谱资源将被大量占用；大量低轨卫星的出现对天文观测提出了巨 大挑战 -9% -4% 1% 6% 11% 16% 21% 2020-09 2021-01 2021-05 电子 沪深 300 行业 报告 | 行业深度研究 内容目录 1. 苹果入场，低轨卫星通讯将成为 2022 年电子业一大关键趋势 . 6 2. 卫星互联网：千亿美元市场 , 实现天地融合，万物互联的突破性技术 . 6 2.1. 互联网发展历程：从“人与人”互联到天地融合万物互联 . 8 2.2. 竞争优势：广覆盖、低时延、宽带化、低成本及推动物联网快速发展 . 9 2.3. 对标客户：为偏远地区、航海航空及低时延交易需求者提供全覆盖及高速服务 . 11 2.4. 卫星互联网产业链：地面设备 +卫星运营服务占比过九成 . 12 2.5. 商业卫星产业快速发展依托 FPGA 等核心芯片技术演进 . 14 3. 市场展望：海外市场受“数字鸿沟“驱动，我国受物联网需求 +有限轨道资源驱动 . 15 3.1. 全球市场：近 50 亿的潜在用户数千亿美元的未来市场 . 15 3.2. 国际市场：“数字鸿沟“为主要驱动力，加速带动市场需求 . 16 3.2.1. 移动宽带普及率未过半，卫星互联网是弥合 “ 数字鸿沟 “ 的最佳手段 . 16 3.2.2. 下游客户接受度极高，需求端未来增量可期 . 17 3.3. 国 内市场： 万物智联 +地缘政治 +轨道资源不可再生促进产业加速发展 . 17 3.3.1. 车联网 +物联网需求迭起，卫星互联网低成本优势凸显 . 17 3.3.2. 空间轨道和频段这些不可再生的战略资源将日益紧缺 . 18 3.3.3. 政治的不确定性使实现自主可控成为我国发展卫星互联网重要战略 . 19 3.3.4. 中国投入比例小于 10%，国内市场化程度有极大提升空间 . 19 3.3.5. 扬帆起航，我国“新基建”等政策大力推动星地融合通信时代 . 19 4. 发展趋势：融合 5G、开发 AI、低轨高通量卫星技术及太赫兹等频率资源助力 6G . 20 4.1. 低轨卫星与 5G 融合架构形成无缝衔接通信网络 . 20 4.2. EHF、太赫兹、激光等频率资源是 6G 天地一体化信息网的技术基石 . 22 4.3. 推动高通量系统技术发展实现吞吐量提升 . 23 4.4. 低轨卫星互联网星座是实现全球互联的核心解决方案 . 24 4.5. 基于 AI 技术的卫星系统自主任务控制和切换将成重要趋势 . 25 5. 全球公司：从与地面通信网络正面交锋到融合发展 . 26 5.1. 国际公司： 新老玩家逐鹿中原，竞争态势进一步深化 . 27 5.1.1. 铱星和全球星 80、 90 年代率先入局 . 27 5.1.2. 经验丰富的老牌“三巨头” SES、 Intelsat、 Eutelsat. 28 5.1.3. 嗅觉敏锐的新鲜血液： SpaceX， OneWeb， Amazon . 29 5.1.4. “星链”成功模式：垂直整合商业模式 +人才基础 +优质沟通 +资金加持 . 30 5.2. 国内公司：中国星网集团成立 +民营初 创型公司百花齐放 . 32 5.2.1. 国家战队：成立新央企 中国卫星网络通信集团，中国星链计划或将出 世 . 33 5.2.2. 民营企业：逐渐形成从卫星设计研制、通信系统到行业应用的商业闭环 . 36 5.2.3. 未来发展核心：中国星网集团统筹，国企 +民企合作模式 +垂直联动生态体 系 . 37 6. 投资建议 . 37 6.1. 中国卫通：中国唯一卫星通信运营商， 卫星运营服务业务稳步增长 . 38 行业 报告 | 行业深度研究 6.1. 中国卫星：中国小卫星制造寡头，高通量宽带卫星需求带来新增长 . 39 6.2. 全球星：成功发射 24 颗低轨卫星，商用 IoT 覆盖面积超过 90% . 41 6.1. 铱星：具备先发优势，铱星二代系统通信能力大幅提升 . 45 6.1. 紫光国微：国产 FPGA 领先厂商，特种集成电路持续扩品类 . 49 6.1. 复旦微电：以 FPGA 为矛，进入高速成长期 . 50 7. 风险提示 . 52 图表目录 图 1：卫星互联网荣获 2020 麻省理工十大突破性技术 . 6 图 2：铱星星座系统结构示意图 -网速可达 352Kbps . 6 图 3：全球网络覆 盖情况（超 35 亿人无法使用互联网，超 90% 地理空间未实现互联网覆 盖） . 6 图 4：全球网络覆盖情况，部分地区覆盖率不到 20% . 6 图 5：互联网用户增速逐渐趋缓，基站建设成本在偏远地区过高 . 7 图 6：传统通信骨干网络在人口与互联网渗透低区域难度大，卫星互联网在乡村地区具备 成本优势 . 7 图 7：物联网通信方式受制于通信基础设施的发展 . 7 图 8：卫星物联网形成天地互连 . 7 图 9：卫星互联网应用场景 . 8 图 10：卫星互联网通信系统（以铱星与全球星为例） . 8 图 11：卫星互联网优 势 . 9 图 12：地面基站与低轨卫星覆盖对比示意图 . 9 图 13：银河航天卫星通信时延实测结果 . 10 图 14：银河航天卫星终端接收情况 . 10 图 15：银河航天卫星信关站接收情况 . 10 图 16：部分应用场景 . 11 图 17： 6G 融合高中低轨卫星通信与地面移动通信的全球泛在覆盖 . 12 图 18：全球卫星产业链全景 . 12 图 19： 2019 年全球卫星产业细分结构图 . 13 图 20：卫星互联网产业链全景图 . 13 图 21：卫星互联网的应用及地面设备： 千亿美元级市场 . 13 图 22：卫星制造：百亿美元产值新蓝海 . 14 图 23：基于 FGPA 平台的低轨卫星星载路由器 . 15 图 24：小卫星可重构 系统平台组成 . 15 图 25：小卫星可重构系统硬件实现结构 . 15 图 26：全球卫星产业总收入（亿美元） . 15 图 27： 2029 年全球近地轨道卫星布局及占比（颗， %） . 16 图 28：卫星通信和地面网络两种通达手段的“成本距离”规律 . 17 图 29：卫星物联网应用场景 . 17 图 30： 卫星物联网结构 . 17 图 31：全球汽车产量预测（万辆） . 18 行业 报告 | 行业深度研究 图 32： 低轨卫星互联网地面应用增 量空间（亿美元） . 18 图 33：我国卫星互联网现状 . 18 图 34：全球资本市场对航天产业的投资 . 19 图 35：国内卫星通信相关政策 及重大部署 . 20 图 36：低轨卫星与 5G 网络融合架构 . 21 图 37：高通量卫星对比传统通信卫星 . 23 图 38：通信卫星行业发展趋势（亿美元） . 23 图 39：低轨卫星互联网演进阶段 . 27 图 40：传统卫星供应商业务概览 . 28 图 41： ONEWEB . 30 图 42： STARLINK . 30 图 43： Starlink 卫星累计发射数量 颗，不剔除失效卫星 . 30 图 44： 0407 下午，美国太空探索技术公司 ( 的猎鹰 9 号火箭将一批 60 颗星链互联网卫 星送入轨道 . 30 图 45： STARLINK: 预计公司将在 4 5 次发射后达到全球持续覆盖的里程碑 . 30 图 46：我国央企领域卫星星座计划及发射卫星数量梳理（标红部分） . 33 图 47：虹云工程 . 34 图 48：行云工程 . 34 图 49：天通一号卫星系统 . 35 图 50：天通一号总结架构 . 35 图 51：天通一号总结架构 . 36 图 52：天通一号互联网 . 36 图 53：天通一号物联网 . 36 图 54：中国卫通营收情况 . 38 图 55：中国卫通归母净利润情况 . 38 图 56：中国卫通毛利率、净利率 . 38 图 57：中国卫星营收情况 . 40 图 58：中国卫星归母净利润情况 . 40 图 59：中国卫星毛利率、净利率情况 . 40 图 60：全球星公司历史发展 . 41 图 61：全球星成功发射 4 次卫星 . 42 图 62： Globalstar terrestrial band 及其应用 . 42 图 63：全球星 2021 发展情况占比 . 42 图 64：全球星未来发展占比规划 . 42 图 65：全球星使用 Gateway . 43 图 66：全球星使用第二代 . 43 图 67：全球星产品一览 . 43 图 68：全球星营收情况（单位：百万美元） . 43 图 69：全球星净利润情况（单位：百万美元） . 43 图 70： 2020 年收入拆分（按业务类型） . 44 图 71：经常性服务收入高于同行的百分比 . 44 行业 报告 | 行业深度研究 图 72：全球星在物联网未来发展空间广阔 . 44 图 73：全球星未来发展广阔 . 44 图 74：用户设备收入（百万美元） . 45 图 75：下一代铱星卫星 . 46 图 76：铱星物联网系统 . 47 图 77：铱星物联网系统 . 47 图 78：铱星营收情况（单位：百万美元） . 47 图 79：铱星净利润情况（单位：百万美元） . 47 图 80：铱星全球订阅用户、总服务收入及 Operational EBITDA 均稳步增长 . 48 图 81：紫光国微营收情况 . 49 图 82：紫光国微净利润情况 . 49 图 83：紫光国微毛利率、净利率情况 . 49 图 84： 21H1 各板块收入与毛利 （亿元）增量 . 50 图 85：公司各业务毛利率 . 50 图 86：复旦微电营收情况 . 51 图 87：复旦微电归母净利润情况 . 51 图 88：复旦微电毛利率、净利率情况 . 51 图 89： 2020 年各板块收入与毛利增量 . 51 图 90：公司各业务毛利率 . 51 表 1：卫星互联网发展历程 . 8 表 2：卫星通信使用无线电频率概况 . 22 表 3：卫星轨道细分分类 . 25 表 4：全球卫星互联网公司 . 26 表 5：卫星移动通信系统对比 . 27 表 6： Starlink、 One Web . 29 表 7： 与 Oneweb 合作的公司概况表 . 29 表 8： Starlink 星 座组网成本预测表（万美元） . 31 表 9：我国卫星互联网重点代表计划 . 32 表 10：第一代与第二代卫星对比 . 41 表 11：第一代铱星系统和第二代铱星系统对比 . 46 行业 报告 | 行业深度研究 1. 苹果 入场 ， 低轨卫星通讯 将成为 2022 年电子业 一大 关键趋势 Digital Trends 预测 iPhone 13 的 硬件规格可 支持 低轨卫星通讯 。我们看好 iPhone 布局 的 低轨卫星通讯将在 2022 年 加速带动 相关服务与零部件出货 量 成长。 iPhone 13 或支持 低轨卫星通讯 功能 。 如苹果实现 卫星通讯软件功能， 消费者 则可 在无 4G/5G 覆盖范围内 仍然可以通话 +传讯 。 根据商务周刊 报道 ， 苹果或已 研究与开发相关技 术与应用已有一段时间 。 1. Digital Trends 指出， iPhone 13 采用 高通 X60 基带芯片 以支持卫星通讯功能 。 2. 高通 与 全球星 合作 紧密 ， 2021 年 2 月高通宣布其 将在未来的 X65 基带芯片支援 全球 的 n53 频段 ， 通过为 n53 提供全球 5G 频段支持 。 其他 智能 手机品牌若 想 提供支援卫星通 讯的机型，须等到 2022 年采用 X65 基带芯片。 全球星认为其潜在的设备生态系统将显著 扩展。 如果苹果将要在 iPhone 13 上提供卫星通讯功能，预判其极有可能合作的厂商为全 球星。 3. 总结以上两点可 以得出，苹果 与 全球星在卫星通讯的合作存在 潜在 可能性， 低轨卫星 通讯将成为 2022 年电子业一大关键趋势 。 我们预测 消费 者可直接在 iPhone 13 上 通过 运 营商的服务使用全球星的卫星通讯服务。 2. 卫星互联网：千亿美元市场 , 实现天地融合，万物互联的突破 性技术 图 1： 卫星互联网荣获 2020 麻省理工十大突破性技术 图 2： 铱星星座系统结构示意图 -网速可达 352Kbps 资料来源： MIT、 199it、天风证券研究 所 资料来源： 美国卫星互联网军事应用趋势及其影响研究 、 陈云雷，李向龙， 王鑫鑫 , 天风证券研究所 卫星互联网 可使 全地球都能通过宽带连上互联网终端 ，解决现有 世界上超 30 亿人无法使 用互联网 ， 超 70%地理空间未实现互联网覆盖 的问题。 当前，全球通信市场已达到年均万 亿美元规模，而网络覆盖范围还不足地球面积的 10。由于地理因素限制，信号发射塔 数量已接近饱和 。 卫星互联网可使全地球都能通过宽带连上互联网终端，解决现有世界 上超 30 亿人无法使用互联网，超 70%地理空间未实现互联网覆盖的问题。当前，全球通 信市场已达到年均万亿美元规模，而网络覆盖范围还不足地球面积的 10。由于地理因 素限制，信号发射塔数量已接近饱和，卫星互联网因其广覆盖、低时延、宽带化、低成 本优势成为未来发展焦点。同时，作为空间通信基础设施 ,卫星互联网的建设也将为后续 全球物联网提供条件保障。 图 3： 全球网络覆盖情况（ 超 35 亿人无法使用 互联网，超 90% 地理空间未实现互联网覆盖 ） 图 4： 全球网络覆盖情况 ，部分地区覆盖率不到 20% 行业 报告 | 行业深度研究 资料来源： Extremetech，天风证券研究 所 资料来源： digitalmarketingcommunity、天风证券研究 所 全球互联网渗透率趋缓， 传统通信骨干网络在人口与互联网渗透低区域难度大 ，卫星互 联网因其 广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点 成为关注焦点。 互联网渗透低意味着 该区域缺乏基础设施配套如光纤骨干网、能源网络缺失等；人口密度低或意味着运营商 投资回报不成比例。剩余未连入互联网区域一定程度存在上述两类问题造成普及障碍。 基于卫星通信的互联网，通过一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备 实时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等 通信服务的新型网络，具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。 图 5： 互联网用户增速逐渐趋缓，基站建设成本在偏远地区过高 图 6： 传统通信骨干网络在人口与互联网渗透低区域难度大 ，卫星 互联网在乡村地区具备成本优势 资料来源： SeekingAlpha， 天风证券研究所 资料来 源： “新基建”时代卫星互联网普惠民生力可行、当有为 ，闫钊、 天 风证券研究 所 卫星通信因为其天基网络便于实现全球覆盖的优点，正成为通信行业对未来 全球物联网 及 6G 技术演进的重要研究方向之一。 6G 网络将融合陆地无线移动通信、中高低轨卫星 移动通信及短距离直接通信等技术，将通信与计算、导航、感知、智能相融合，通过空、 天、地、海泛在覆盖的网络连接实现全息泛在的智能高速宽带通信。 图 7： 物联网通信方式受制于通信基础设施的发展 图 8： 卫星物联网形成天地互连 资料来源： “天通一号”卫星移动通信系统发展与物联网应用 ，王艳君 、 资料来源： “天通一号”卫星移动通信系统发展与物联网应用 ，王艳君 、 天 行业 报告 | 行业深度研究 天风证券研究所 风证券研究所 卫星互联网应用场景极为广阔 。 卫星互联网将应用于 5G 全球覆盖、智能物联网、远程教 学、远程医疗、偏远地区、油田开采、航空通信、交通运输、应急通信、科考探险、紧 急事件、车联网、高速公路、海洋牧场、林业监测、信令分流等诸多领域。 图 9： 卫星互联网应用场景 资料来源： 卫星互联网 +5G 融合测试及应用前景展望 ， 石玉龙，秦 迎 ， 天风证券研究所 2.1. 互联网 发展历程 ：从“人与人”互联到天地融合万物互联 互联网发展历程 从 1） 4G“人与人”互联 ， 到 2） 5G“人与人、人与物和物与物”互联 ， 到 3） 卫星互联网 +5G 天地融合 无缝隙通信网络 。 卫星通信和 5G 基站两者在信号覆盖上 形成良好 互补 。 低轨卫星互联网的带宽和时延特性可以很好地承载 5G 基站业务。 互联网 自诞生之日起，作为基础设施一直不断改变人们，特别是由 4G 时代的“人与人”互联进 入 5G 时代的“人与人、人与物和物与物”互联，愈发渗透并影响人们的生活，通过改变 人们的生活状态和生活方式，带来巨大的经济、政治与军事影响。目前， 因为建设成本 和市场消费能力等原因，世界上仍有超过一半的人无法享受到互联网。 发展卫星互联网， 迎接 6G 时代，是实现天地融合万物互联的关键。 表 1： 卫星互联网发展历程 时间段 第一阶段（ 20 世纪 80 年代末 - 2000 年） 第二阶段 (2000 年 -2014 年） 第三阶段（ 2014 年至今） 发展定位： 全面替代通信系统 地面通信系统的备份 与地面通信形成互补融合的 无缝隙通信网络 代表企业： 铱星、全球星、泰利迪斯 新铱星、全球星和轨道通信 公司 Starlink， OneWeb 建设主体： 电信设备企业 电信设备企业 SpaceX 、 OneWeb 、 Facebook 等互联网领域科技 巨头 市场反应： 市场定位不明，建设成本太 高，研发周期过长，尝试大多 以失败 投入成本、市场定位更加优 化，具有一定竞争力，但规 模有限。 预计 2025 年用户超 4000 万 资料来源： 卫星互联网纳入新基建开启天地融合通信新模式 ， 杨雪莹 ， 天风证券研究所 图 10： 卫星互联网通信系统（ 以 铱 星与全球星为例） 行业 报告 | 行业深度研究 资料来源：天风证券研究所 整理绘制 2.2. 竞争优势 ： 广覆盖、低时延、 宽带化 、 低 成本 及推动物联网快速发展 图 11： 卫星互联网优势 资料来源 ： “新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书 、 天风证券研究所 1. 广覆盖： 对公众用户而言，存在 “陆海空”全域覆盖的盲点问题 ，卫星互联网 提供 全域的无缝覆盖 。 星座通信距离远，在卫星波束覆盖区域内，通信距离高达 13000 公里；部署在低空轨道的卫星互联网星座可以轻松地实现“陆海空”全域的无缝覆盖。 如下图所示， 卫星的波束覆盖范围远远大于地面蜂窝基站，低轨卫星覆盖宽，在满足低 容量密度区域的通信需求时具有优势，地面蜂窝基站则可以用于覆盖城市地区等容量密 度需求大的区域。 图 12： 地面基站与低轨卫星覆盖对比示意图 行业 报告 | 行业深度研究 资料来源： 从银河航天首发星在轨测试分析低轨宽带卫星通信的优势 ， 李建成 ， 天风证券研究所 2低延时： 对商业用户而言，存在全球范围长距离传输的时延问题 ，卫星互联网 极大减 少传输时延 , 对于金融交易等对低时延有强烈需求的场景尤为重要 ： 在金融电子交易中， 交易处理时间（包括电脑系统处理及网络传输时间）比竞争对手慢 5 毫秒，将损失 1% 的 利润） 。以 Starlink 这个部署在 340 公里轨道高度的互联网星座为例，走 Starlink 的卫星会 多出一段上下行星链的延迟， 而走地面光缆的速度大概是真空光通信的 2/3。也就是说， 即使是平原直线，只要信号源距离超过 1400 公里，理论上都是 Starlink 占优势。例如， 从北京访问杭州、深圳、香港的网站都算是访问偏远地区， Starlink 比起地面网络延迟更 短，更占优势。 如 下图 所示，在银河航天首发星测试中，对通信时延进行了统计，典型值在 20 ms 40 ms，可与地面光纤相比拟。在长距传输的情形下，低轨卫星传输跳数相比地面光纤网络 更少，时延优势将更为明显。 图 13： 银河航天卫星 通信时延实测结果 资料来源： 从银河航天首发星在轨测试分析低轨宽带卫星通信的优势 ， 李建成、 天风证券研究所 3.低成本：与地面 5G 基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比，具有显著成本优势。 现 代小卫星研发制造成本低 。同时软件定义技术又可以进一步延长在 轨卫星使用寿命。 在航天飞机时代，将卫星发射到太空的成本约为每磅 24,800 美元。发射一颗重量 4 吨的 小型通信卫星的成本接近 2 亿美元。如今， SpaceX 的 Starlink 卫星重量仅有约 500 磅 （ 227 千克）。可重复使用的设计和低廉的制造成本，意味着我们可以通过火箭一次性发 射几十颗卫星，从而大幅降低成本。 4.宽带化： 宽带承载能力大幅提升 。 在卫星通信方面，随着卫星通信带宽从百 Mbps 提升 至 Gbps，带宽承载能力大幅提升。 如下图所示，在晴好天气条件下进行的基于卫星链路的 5G 基站回传测试中，回传链路数 据吞吐量达到了 500 Mb/s 以上。这一测试结果表明，低轨通信卫星在信关站和卫星覆盖 范围内实现的大带宽传输，可为 LTE 或者 5G 蜂窝网络提供卫星链路回传，为现有的电信 运营商提供了一个非常重要的选择 。 图 14： 银河航天 卫星终端接收情况 图 15： 银河航天卫星 信关站接收情况 行业 报告 | 行业深度研究 资料来源： 从银河航天首发星在轨测试分析低轨宽带卫星通信的优势 、 李 建成 ， 天风证券研究所 资料来源： 从银河航天首发星在轨测试分析低轨宽带卫星通信的优势 、 李建 成 ， 天风证券研究所 5.推动物联网 (车联网 )快速发展，真正实现万物互联 随着 4G、 5G 技术的进步和应用，大大推动了物联网的发展，城市物联网往往借助传统 的地面移动通信系统建立，但是，若在偏远地区实现物联网，卫星移动通信系统是 更 有 效 的 途径。 物联网很大程度上受制于通信基础设施的发展，目前的三种通信方式：地面 有线网、地面无线网和卫星通信网。地面通信网其覆盖能力受限；我国 80%以上的陆地和 95%以上的海洋面积的无地面网络覆盖。 卫星物联网的应用场景非常丰富，如野生动物保 护，对于濒危动物、珍稀鸟禽的定位监控、生理状况采集是非常有效的保护手段，能够 防止偷猎，并且及时发现和救助遇险动物；自然灾害防治，森林防火 、地质灾害、水灾 旱灾预警，通过部署携带卫星终端的数据采集设备，可在无人值守的情况下自主预警； 另外，环境监测、畜牧养殖渔业、无人机远程控制等可以很好地应用到卫星物联网。 2.3. 对标客户：为偏远地区、航海航空及低时延交易需求者提供全覆盖及 高速服务 图 16： 部分应用场景 资料来源： “新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书 ， 赛迪顾问， 天风证券研究所 1.地面网络未通或欠发达地区的人口是最大潜在市场 We Are Social 估计， 在 2020 年 3 月以前 的 12 个月里，近 3 亿人首次上网，其中大多数 新用户生活在发展中经济体 。截至， 2020 年 3 月， 全球仍然有 40%的人未联网。 2.航空通信。 目前世界上有 2 万架民航客机在运行（未来 20 年数量还要加倍），保守估计 美国有 20 万架私人飞机。在这些飞机上安装相应的天线，就可以基于卫星互联网为乘坐 这些航班的乘客提供机舱高速上网。 行业 报告 | 行业深度研究 3.航海通信。 卫星互联网航海通信主要针对型邮轮与大型货轮。目前世界上有 300400 艘大型邮轮（载客量超过 1000 人），大型货轮的数量暂未统计，但量级也是以万计算的。 在这些船舶上安装相应天线，就可以基于卫星互联网为乘坐这些船舶的乘客提供船舱高 速上网。 4.海岛及边远地区通信。 在全球范围内，很多小型海岛和私人岛屿如果购买 Starlink 卫星 网络服务，其开销将会比铺设、维护海底光缆的费用低得多 对于地面公众移动 / 固定宽带 网络难以覆盖的偏远地区，可以为其提供基于卫星互联网的通信服务。 5.高频量化交易。 由于光纤的限制，全球各大外汇交易市场虽然交易的是同一批“产品” （比如 EURUSD 货币对、 USDCHF 货币对、 DAX 差价合约等），但是价格不是同步变动的。 比如纽交所与港交所、伦交所物理距离极远，虽然有专用的光缆连接，但依然有近 100 毫秒的延迟。 Starlink 的星间通信真空光速要比光纤内的光速高一些，能减少几十毫秒的 误差。对于一秒内能成 交上百笔的高频交易程序来说，这是非常有利的。在各交易所间 打时间差，获利极大。 Starlink 一旦部署，全球交易所、主要外汇交易商或流动性提供商 都必然购买它的服务，主要的金融机构和投行也不能例外，甚至一些比较富裕的个人交 易者也会考虑购买。 图 17： 6G 融合高中低轨卫星通信与地面移动通信的全球泛在覆盖 资料来源： 关于低轨卫星通信的分析及我国的发展建议 ， 陈山枝 ， 天风证券研究所 2.4. 卫星互联网产业链：地面设备 +卫星运营服务占比过九成 图 18： 全球卫星 产业链全景 资料来源： 卫星互联网纳入新基建开启天地融合通信新模式、杨雪莹 ， 天风证券研究所 行业 报告 | 行业深度研究 卫星运营服务 和地面设备制造业是全球卫星产业收入的 重 要组成部分， 2019 年二者占比 90.7%。 卫星互联网产业链主要涵盖卫星制造、卫星发射、地面基站及终端设备、卫星运 营服务等环节。卫星制造包括卫星母体制造、星上载荷制造，其中星上载荷主要包括执 行特定卫星任务的仪器、设备或分系统等。卫星发射服务主要包括发射场服务和火箭研 制两部分。地面基站及终端设备主要包括地球站设备制造、网络设备制造、终端设备制 造。卫星运营服务主要包括卫星电视直播、卫星音频广播、卫星宽带、卫星固定通信业 务、卫星移动通信业务、对地观测业务等。 图 19： 2019 年全球卫星产业 细分结构图 资料来源： “新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书 ， 赛迪顾问、 天风证券研究所 占比 90%以上的地面设备及卫星运营服务产业链拆分： 地面设备 ： 主要包括固定地面站、移动式地面站（静中通、动中通等）以及用户终端。 固定地面站包括天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系 统以及卫星测控站和卫星运控中心等；移动站主要由集成式天线、调制解调器和其它设 备构成；用户终端包含设备上游关键零部件及下游终端设备。 卫星运营及服务 ： 主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务以及卫星固定服务等。 图 20： 卫星互联网产业链全景图 资料来源： “新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书 ， 赛迪顾问、 天风证券研究所 卫星互联网 运营及服务 +地面设备制造 ：千亿美元级市场 图 21： 卫星互联网的应用及地面设备：千亿美元级市场 45.60% 45.10% 7.10% 2.20% 卫星运营服务 地面设备制造 卫星制造业 卫星发射服务 行业 报告 | 行业深度研究 资料来源： 中国卫通官网 , 天风证券研究所 占比 7%的 卫星制造 ， 百亿美元产值新蓝海。 卫星主要由卫星平台、卫星载荷 组成，其中 卫星平台方为总装单位，即甲方的一级供应商。其余如火箭发射、火箭配套、卫星载荷 等由产业链多家国企、民企共同构成。 图 22： 卫星制造：百亿美元产值新蓝海 资料来源： 中国卫通官网 , 天风证券研究所 2.5. 商业卫星产业快速发展依托 FPGA 等 核心芯片技术演进 商业卫星产业要发展，终端接收设备必须先行，尤其是地面接收终端设备有望受益 。当 前，国内从事卫星终端通信设备业务的公司主要有海卫通、凯瑞得、中国电子 54 所等， 但卫星通信地面硬件设备还是以海外公司为主并占有市场较大份额。 卫星的制造、发射、通信、导航，都需要关键的芯片技术参与。 与传统卫星不同，商用 卫星更强调商用性，追求更低廉的发射成本、更小的尺寸以及更容易制造，这些特性有 助于提高潜在运行的经济性。所以商用卫星在选择芯片时，更希望是体积更小、质量更 好、成本又较优的芯片。 高性能信号链产品广泛用于全球航空航天市场，对于商用卫星也发挥着至关重要的作用。 此外高频收发器平台技术在卫星通信频段中可以实现更高的选择率，利用其小尺寸和低 功耗的特性，可将收发器的整体尺寸缩小到一个数量级，为解决下一代卫星通信的难题 提供解决方案和实例。 行业 报告 | 行业深度研究 图 23： 基于 FGPA 平台的低轨卫星星载路由器 资料来源： 西安电子科技大学技术转移中心、 天风证券研究所 基于 FPGA 的小卫星通信系统在轨可重构技术，实现了小卫星在轨功能重构与更新。 小 卫星体积功耗较小，且需要在复杂多变、环境恶劣的空间环境中连续稳定地工作数年， 为了适应复杂的太空环境，完成空间探测、通信等任务，小卫星电子设备的 FPGA 平台 就要能够按照需求更新、修改其网表逻辑与软件内容。重构技术为小卫星精简电子系统 以及在轨功能维护更新提供了新的技术思路。小卫星重构平台数字基带模块主要由 FPGA 和 DSP 组成， FPGA 为信号处理主体，实现编码译码、调制解调等处理。可重构功能控制 模块通过管理控制 FPGA 完成，重构目标为信号处理 FPGA、 DSP 以及射频前端部分。该 设计已经在某小卫星平台上得到应用，主要功能已经得到试验验证，通过程序的在线注 入与加载可实现卫星平台多速率、多体制、多频段等多种通信模式不同功能的切换。它 在提高卫星通信系统的 可靠性与灵活性的同时降低成本，正逐步成为小卫星通信技术的 一个重要发展方向。 图 24： 小卫星可重构系统平台组成 图 25： 小卫星可重构系统硬件实现结构 资料来源： 基于 FPGA 的小卫星通信系统在轨可重构技术研究 ， 史江 博、郝鑫 ， 天风证券研究所 资料来源： 基于 FPGA 的小卫星通信系统在轨可重构技术研究，史江博、郝 鑫，天风证券研究所 3. 市场展望：海外市场受“数字鸿沟“驱动，我国受 物联网需 求 +有限 轨道 资源驱动 3.1. 全球市场：近 50 亿的潜在用户数千亿美元的未来市场 预计 2019 到 2025 年，全球卫星产业收入至少翻倍。 随着太空空间探索的逐步深入，国 内外就卫星互联网纷纷展开部署， 2019 年全球卫星产业总收入为 2860 亿美元，同比增 长 3.20%。预计 2025 年前，卫星互联网产值可达 5600 亿 8500 亿美元 。 市场潜在用户或接近 50 亿。 卫星互联网的市场规模研判卫星互联网的目标群体包括 41 亿人次的航空员工和旅客、 3000 万人次的航海员工和旅客、约占偏远地区 30 亿人口 5%10%（ 1.5 亿 3 亿人）的富裕阶层、 3 亿人次左右户外旅行探险者等。 图 26： 全球卫星 产业总收入（亿美元） 行业 报告 | 行业深度研究 资料来源： “新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书 ， 创新卫星互联网建设体制 抢占未来技术优势 ，李朋德， 赛迪顾问、 天风证券研究所 美国 发射卫星颗数未来 占比 超 九成 ，中国厚积薄发。 细分国