低轨布局进程逐步提速,政策推动行业加速落地。
我国卫星相关政策沿革已久,新基建重要组成部分建设有望提速。我国卫星自20世纪70年代便已显现雏形,20世纪80年代至2005年为初步尝试阶段,1985年“七五”首次提出在地面通信不易到达的地方主要发展国内卫星通信,1994年我国北斗系统正式启动。我国高度重视卫星通信系统的发展,以应对自然灾害及应急通信等场景,至“十二五”规划,我国逐步将卫星作为新兴产业属于未来科技竞争重要一环,至“十四五”,我国于2020年正式将卫星列为“新基建”重要一环加强卫星通信顶层设计和统筹布局,推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展。
低轨卫星或将成为未来主要发展方向。由于低轨卫星同地球距离相对较小,具备低时延高带宽的优势,是较为理想的通信卫星选择,同时平均制造成本、发射成本及重量也相对较小,门槛较MEO及 GEO较低,吸引较多商业航空公司进行布局,如OneWeb及StarLink等,根据近年来卫星发射数据显示,低轨卫星重要性已经得到全球的普遍认可,2018-2022年商业通信卫星在轨数量CAGR达67.5%,2022年YoY达58.9%,以LEO为轨道为主,拉动2018-2022年在轨卫星总数量CAGR 达到36.8%,而去掉商业通信卫星后,全球在轨卫星数量2018-2022年CAGR 则回落至15.4%;2022年商业通信卫星发射数量则进一步提升,占总发射数量比重达84%,全球中大型卫星制造数量继续减少数量为54颗,2021年数量为57颗,LEO轨道卫星布局进一步加速。
近地轨道资源稀缺性逐步提升。同时虽然相关频谱资源已经划分,但近地轨道由于高度有限故轨道资源较为稀缺,根据空天界计算,在同层与跨层星间最小安全距离均为50km情况下,不考虑太空垃圾,高度 300-2000km组成的低地球轨道空间可容纳17.5万颗卫星,若考虑太空垃圾等因素,则LEO轨道空间可容纳卫星数量则将进一步减少。截至2023年9月,StarLink在轨卫星3.803 颗,占全球在轨航天器总数(约7,903颗)的约 48.1%,且基本以低轨卫星为主;OneWeb在轨卫星超630颗,二者合计占全球在轨航天器总数约56.1%,按照2022年底全球在轨航天器总数约63%为LEO卫星计算,我国有较大追赶空间。
近地轨道资源较为稀缺,我国卫星申报数量超1.2万,带来千亿增量市场空间。ITU规定之前申请的卫星需要在7年内完成激活,后续资料才能长期有效,申报的卫星需要在7年内完成发射。否则便会进行总量削减,截至2022年4月,全球申请低轨卫星数量已达74,353颗,其中美国申请数量约为50,626颗,此前中国星网2020年9月向ITU组织申报卫星数量为12,992颗,从2020年起预计14年内部署完成,即便按照美国卫星制造及发射所需成本,2023-2034年市场增量空间仍有望突破千亿规模,比较我国及美国LEO相关星座计划及在轨卫星数量,以及Starlink组网速度可发现我国虽然申请及规划数量同美国差距相对较小,但当前在轨数量仍有较大差距,未来市场空间较大。
卫星互联网产业链蓬勃发展。产业链方面,我们可以将卫星互联网产业链拆分为上游卫星设计制造和发射、中游地面设备制造及卫星通信运营、下游卫星应用三个环节,产业链价值方面,2022年全球卫星产业收入约2,810亿美元,主要价值量集中于产业链中下游。
卫星制造系统较为复杂,上下游企业众多。分轨道来看,我国卫星虽然当前发射数量较多,但产业链仍较为复杂,其中高轨卫星产业链虽然较为成熟,但整体需求量相对较小,较难产生规模效应以加速产业链成熟,而低轨小卫星当前发射数量较少,当前产业链整体成熟度较低,卫星制造产业链对相关供应链审核较严,进入门槛较高,具备能力且已经批量供货的企业具备较强竞争力。
卫星通信的必要性提升,未来卫星互联网具备较大发展空间。虽然当前中国和全球移动电话普及率均已经超过100%(按电话卡数量计算),在2G-5G移动通信时代,卫星通信可以作为传统移动通信的补充,在航空、远洋、渔业、石油、环境监测、户外越野、军事等特殊领域拓展。由于目前全球蜂窝移动网络覆盖面积相对较小,全球蜂窝移动网络仍旧难以满足全球通信需求,还需依靠卫星通信进行组网。

6G规划逐步落地,以华为为代表的卫星通话功能逐步普及。2023年8月上市的华为Mate60/Pro手机是全球首款支持卫星通话的大众智能手机,同三星S22 Ultra需要连接地面基站才可以实现卫星通话不同,华为Mate60/Pro可以不通过地面网络,连接中国电信“天通一号”卫星,覆盖绝大多数东南亚地区,拨通和接打卫星电话,是此前Mate50支持北斗卫星消息后的进一步进化,在极端条件如海洋、沙漠等无地面信号的情况下仍可以拨通电话,为探险、救助工作提供较大助力。虽然时延仍相对较高,但解决了长天线带来的便携性问题,并成功控制相对功耗,进一步增强了卫星通话的普及率问题;除华为外,小米、苹果、三星等多款手机也逐渐提供卫星通信功能,有利于卫星通信的进一步普及。
SpaceX星链官网宣布推出全新星链直连手机业务。这项创新服务计划于2024年实现短信发送功能,2025年还将逐步推出网络服务(Data)及物联网(I0T)功能,为用户提供更多便捷的通信和连接选项。星链直连手机业务将无需更改ITE手机的硬件、固件或特殊应用程序,即可通过星链卫星网络发送文本、语音和数据,有望进一步推动卫星互联网发展。
6G有望实现空天地一体化,卫星通信需求必不可缺。6G在5G的URLLC、eMBB、mMTC三大场景的基础上增强和扩展,包含沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接等6G六大场景。不仅进一步降低时延,也提升了网络带宽,同时成本方面,由于6G频段预计将比5G更高,单位面积6G基站密度也将高于5G,从而使得建网成本更高,比较此前4G及5G建网期间资本开支可以发现,随着频段的提升,资本开支也相应增加,而卫星发射及制造成本随着卫星互联网的发展有望逐步降低,卫星+地面基站实现广域覆盖或将成为6G时代主要发展方向,ITU也将其纳入6G网络发展目标中,支撑6G网络下实现海、陆、空、天一体化服务。