1.1 星上 OBP 为核心趋势,可回收火箭助推发射成本降低
卫星产业规模稳步上升,地面设备制造业收入占比逐年提高。根据 SIA 的数据,卫 星产业 2024 年的收入约为 2930 亿美元,2019-2024 年的 CAGR 约为 1.57%。根 据 SIA 的分类,卫星产业收入包括卫星制造业、发射服务业、地面设备制造业、卫星 服务业、卫星可持续性活动(2022 年新增)五个领域。未来,随着卫星制造效率提 升、运载火箭的可回收能力优化和火箭燃烧效率提升。

1.1.1 卫星制造:卫星制造端降本持续推进,星地损耗致使星上 OBP 为确定性趋势
卫星制造市场规模整体呈持续增长态势,其中商业通信卫星仍占据主导地位。2024 年卫星制造业收入 201 亿美元,同比增长约 17%,在卫星产业总收入中所占份额为 6.86%。回溯卫星制造业发展,2020 年受到全球新冠疫情冲击,卫星制造供应链原 材料供应不足、物流成本攀升,对行业规模扩张节奏形成压制。2021 年,各国政府 出台政策扶持,如中国国家航天局在 2021 年 6 月发布《“十四五”及未来一个时期 发展重点规划》,提出增强卫星应用服务能力,各省市也发布多项卫星应用行业支持 政策,助力商业航天高端制造发展。到 2024 年,全球通信卫星星座建设向多极化、 体系化发展,各国主权星座争相组网,对卫星制造端规模形成拉动。 2024 年卫星制造收入按应用领域划分,军用遥感卫星及科学卫星收入占比排名位列 前二。其中,2024 年军用遥感卫星和科学卫星在制造收入领域表现突出,占比分别 达到 36%和 27%,同比分别提升 18 和 9 个百分点。商业通信卫星发射数量仍占大 多数(80%以上),但随着卫星制造端的降本提效持续推进,卫星制造收入的占比从 2023 年的 23%下降至 2024 年的 15%。
中国卫星制造端主要由格思航天、海南卫星超级工厂及航空航天系各大科研院所负 责整星的研发配套。星座运营方主导着卫星发射的整体节奏与规划,涵盖发射时间、 批次数量等关键要素。制造端,格思航天与中国科学院上海微小卫星工程中心参与千 帆星座卫星的研发供应;航天五院、中国科学院上海微小卫星工程中心以及银河航天 承担国网(GW)卫星整星的研发配套工作;吉利星座的制造与研发环节,主要由吉 利卫星超级工厂提供支撑。此外,文昌国际航天城中,年产 1000 颗卫星的超级工厂 即将投产,卫星制造进入标准化流水线阶段,效率或将大幅提升。
中国商业航天卫星制造格局整体呈现“民营主导、多元参与”的特征,民营力量已成 为行业核心增长极。2024 年中国商业航天卫星发射总量中,以时空道宇、格思航天、 长光卫星为代表的民营卫星企业以 120 颗的发射数量及 59.7%的占比,占据绝对主 导地位,凭借灵活的市场化机制与快速迭代能力,在低轨小卫星批量制造领域展现出 显著优势,成为推动商业航天规模化发展的关键力量。上海微小卫星工程中心,以 38 颗的发射数量及 18.9%的占比位列第二,作为科研院所背景的核心机构,其在卫星 技术研发与定制化制造方面具备深厚积累,为“千帆”等重要星座项目提供关键支撑。 生产线自动化与 AI 技术赋能助推效率提升,整星制造端降本持续推进。卫星超级工 厂依托数字化工艺管理、模块化设计与自动化生产线,实现了生产效率的跨越式提升, 将卫星生产周期压缩至 28 天以内,年产能力可达 500 颗,同时推动制造成本下降约 45%,以自动化技术重构了卫星生产的效率与成本逻辑。中国科学院微小卫星创新研 究院则通过打造脉动式生产线,让卫星跟随不同工艺流程有序流转,构建起自动化、 集成化、批量化的生产流水线,显著提升生产效率并降低生产成本,截至 2024 年已 建成三条脉动式整星生产线,具备年产 300 颗卫星的能力,为自动化生产模式提供 了可行范例。而中国技术集团有限公司借助 AI 技术的深度应用,不仅将卫星制造成 本降低 80%,年产能还将提升至 500 颗,展现出 AI 技术在优化制造流程、挖掘生产 潜力上的独特优势。

由于卫星的星地传输损耗较大,因此将信息进行星上处理、压缩及增强,后通过星间 链路直接传输以减少星地传输损耗,最终传输至目标信关站或覆盖地成为主流路径, 星上载荷的处理、压缩、通信等处理功能(On-Board Processing)重要性日益提 升。传统卫星多仅承载透明转发功能,即只负责将地面信号原样转发,所有业务处理 均在地面完成。当前低频段资源没有足够的带宽,高通量场景下仅高频段可提供足够 的可扩展带宽资源,但高频段又面临严重的雨衰问题。星上载荷的处理功能可以通过 信号再生的方式,消除或大幅削弱噪声和失真在链路中的累积效应,从而显著改善端 到端通信质量。 除了减少损耗,星间链路是实现广覆盖的重要路径,也是实现快速组网的重要技术。 一方面,为了实现非陆地区域的覆盖度;另一方面,海外基站建设受到地缘政治、维 护运营成本高等多个问题,卫星通过微波、激光等星间链路进行组网成为当前低轨星 座的主要技术路径。点波束技术作为星间链路实现高效通信的关键手段,能在卫星辐 射总能量恒定的前提下,将信号能量高度集中于特定覆盖区域,大幅减少能量损耗, 使卫星信号接收灵敏度、抗干扰能力等核心指标远超传统宽波束通信卫星。姿控系统 通过敏感器、控制器和执行机构,可以实现精度达 10-4 度的姿态的高精度控制,确 保了星间通信链路的稳定对准及点波束覆盖区域的精准定位,有效避免因姿态偏移 导致的通信中断或覆盖偏差,三者最终形成 “链路构建 - 高效传输 - 姿态保障” 的 闭环技术链条。 星地链路决定了下游应用实现的质量,但星地链路需要穿越大气层,高频段会面临 严重的环境干扰,当前主要以抗干扰、雨衰小的 L/S 或 Ku 频段为主。T/R(发射 / 接收)组件作为相控阵雷达无线收发系统的重要核心单元,主要负责信号发射放大变 频、接收低噪放大滤波及组件工作特性监测,以保障通信高效与系统可靠。在当前卫 星系统中,相控阵T/R 组件价值量占比高,其成本约占有源相控阵系统总成本的70%- 80%。而相控阵的信号强度很大程度上取决于单位面积内集成的天线数量,为在有限 空间内集成更多 T/R 组件,通过小型化与高度集成化设计,可将多种功能集成于单 个芯片,减少芯片数量与体积,降低组件复杂度,进而有效优化卫星成本结构。
1.1.2 卫星发射:火箭的可回收试验推进,民营力量加入后运力瓶颈预期改善
卫星发射市场规模整体呈增长态势,全球商业卫星发射次数稳步攀升,政府用户为 卫星发射服务业收入的主要驱动力。2024 年,全球商业采购的卫星发射服务业收入 达 93 亿美元,比 2023 年增加 21 亿美元,同比增长 30%。其中,2024 年收入增长 主要系商业 LEO 卫星星座和美国“大规模弹性作战太空体系”(PWSA)LEO 卫星 星座数量的增多。2024 年全球商业卫星发射活动活跃度较高,全年发射次数达 224 次。其中,美国在商业卫星发射服务领域占据主导地位,其收入贡献占全球该领域总 收入的 65%,对应的发射次数为 144 次。从收入驱动主体来看,政府用户当前仍是 全球卫星发射服务业的核心支撑,贡献了全球发射总收入的 53%。其中,2024 年 美国政府用户的支出占全球卫星发射总收入的 22%,是重要的卫星发射收入来源之 一。
中国卫星发射参与主体中民营方数量占比提升,液体燃料占比高。从发射主体看, 2024 年航天科技一院、航天科技八院等“国家队”保持活跃,分别开展 25 次、24 次发射任务,发射航天器数量达 52 个、124 个,体现出在大型、多航天器发射任务 中的核心优势。同时,近年来民营火箭力量日益提升,2024 年共完成 12 次发射任 务,发射航天器 53 个,呈现出较强的市场活力与竞争力,成为卫星发射领域的重要 补充。在火箭燃料类型方面,液体火箭占据主导地位,其中常温液体燃料火箭(即常 温常压下为液态、化学性质相对稳定、可长期贮存在火箭贮箱中(数月甚至数年)) 发射次数最高,达 32 次。此外,我国当前已形成包含固体火箭、液氧煤油火箭、液 氢火箭、液氧甲烷火箭的多元化燃料技术矩阵,可满足不同卫星发射任务对火箭比冲、 推重比、可控性等多维度的需求。
成本是核心瓶颈,运力提升和火箭的可回收实现,将直接压缩卫星的单次发射成本。 从商业火箭数据来看,重型运载火箭能够使固定成本在更多卫星间分摊,拉低单个卫 星发射成本。此外,具备可重复使用能力的火箭,如猎鹰 9 号、朱雀三号等,能够通 过核心部件的循环利用,大幅降低硬件的“一次性投入损耗”,尤其可显著压缩一级 箭体这类高价值核心部件的成本。从当前商业火箭发射单价数据来看,不可重复使用 火箭的发射单价则基本维持在 5 万元/千克以上,可重复使用火箭的发射单价平均约 为 2 万元/千克,成本优势明显。
1.1.3 卫星运营服务:“三体”计算星座组网推进,卫星移动通信业务牌照持续发放
基于低价扩市场的初期战略,卫星服务业市场规模整体平稳,基于海上、沙漠、荒原 等基站覆盖较差区域的大众消费服务仍为核心收入板块。2024 年,卫星服务业收入 1083 亿美元,同比下降 1.72%,占卫星产业总收入比重为 37%。分国别来看,美国 区域卫星服务业收入占比较高,达到 42%。从 2019—2024 年全球卫星服务业具体 情况来看,大众消费服务收入占比最高,包括卫星电视直播、卫星音频广播及卫星宽 带业务,2024 年总额达 852 亿美元,在整个卫星服务业总收入中占比约为 78.7%。 企业业务则随着高通量卫星容量和低地球轨道(LEO)卫星数量等星端性能提升,整 体保持稳健增长态势,2024 年实现收入 197 亿美元,较上年同比增长 8.24%。对地 观测业务收入基于遥感卫星技术的应用,呈现稳步上升趋势,2024 年的全年收入达 35 亿美元,同比增长 9.38%。

1.1.4 地面设备制造:终端导航设备仍占主要,星间链路的建立有望优化初始投入
地面设备制造业收入整体呈增长态势,GNSS 设备是核心收入板块。2024 年地面设 备制造业收入为 1553 亿美元,比 2023 年增加了 49 亿美元,同比增长 3%,在卫星 产业总收入中所占份额为 53%。其中,2022 年可能由于卫星电视直播终端销售收入 有所下降,部分抵消卫星宽带销售收入的增长;2023 年与 2024 年因卫星宽带销售 收入的增长部分抵消了卫星电视直播终端销售收入的减少,使得地面设备制造业收 入实现同比增长。从制造业维度看,地面设备制造涵盖网络设备、GNSS 设备、大众 消费设备(非 GNSS)。2019—2024 年,GNSS 设备作为核心支柱,收入始终领先 且逐年递增,2024 年 GNSS 设备收入达 1189 亿美元,同比增长约 3%;网络设备、 大众消费设备(非 GNSS)收入小幅波动但总体增长,2024 年分别达 177 亿和 186 亿美元,同比增约 6%与 2%。2024 年美国地面设备制造业收入占全球该行业的 34%。
1.1.5 卫星可持续活动:低轨卫星寿命有限,可回收活动决定卫星服务的可持续性
低轨卫星在轨设计寿命一般在 5-8 年,当前 Starlink 首批发射卫星已进入退休期,凯 斯勒综合征下,单颗报废卫星可能会被微小碎片撞击,爆裂成数千块新的碎片,每块 碎片又可能撞击其他航天器,从而引发级联碰撞,因而轨道的可持续维护成为低轨卫 星行业的重要保障。2024 年全球卫星可持续性活动产业收入达到了 3.5 亿美元,比 上年增加了 0.5 亿美元,同比增长 16.67%,在卫星产业总收入中所占份额为 0.12%。
1.2 低轨卫星兼具资源稀缺性、需求刚性、节奏确定性
通信卫星作为连接地面发射站与接收站的核心信号中继点,通过上链信号接收器获 取地面信关站点传输的数据,经信号放大与频率转换处理后,再由下链发射器回传至目标地面站点,最终实现远距离通信功能。凭借轨道高度最低、通信传播时延极短、 信号传播距离较短,以及所用小卫星重量普遍控制在 1 吨以下等突出优势,低轨通 信卫星已成为卫星产业尤其是商业航天领域的核心关注焦点。
低轨卫星的轨道与频段资源呈现显著稀缺性,受物理空间严格限制的同时具备不可 再生性,“先占先得” 的竞争特性使得全球资源争夺愈发激烈。据赛迪研究表明,地 球近地轨道可容纳约 6 万颗。而中美的在轨及新增卫星数量差距均在持续扩大,低 轨卫星系统建设具有一定紧迫性。 各国存量在轨卫星数量及新发射卫星数量差距均在拉大。截至 2024 年,存量在轨卫 星方面,美国在低轨资源抢占中已形成明显优势,不仅以 8813 颗在轨航天器占据全 球总量的 75.9%,2024 年还以 2269 颗的新增数量持续扩大领先,且其“4.2 万颗” 的星链计划仍在持续推进。而中国当前在轨航天器数量为 1094 颗,占全球总数的 9.4%。新增在轨卫星数量来看,2024 年通过“千帆”“吉利”和“云遥” 等星座项 目仅部署 282 颗卫星,与美国仍存在明显差距。这不仅意味着优质卫星资源将持续 减少,中国可能面临“无优质轨道可用”“关键频段被挤占”等问题,而且由于轨道 资源越到后期越密集,碰撞风险越高,还可能陷入“后期发射成功率低”的困境,凸 显了中国加快卫星发射的现实紧迫性及确定性。
1.3 低轨卫星产业具有一定急迫性,运力优化推单位比特成本下行
在低轨卫星频轨等资源的稀缺性、部分特殊领域的刚性需求、低轨卫星部署节奏的 确定性下,随着运载火箭的发射效率及可回收性实现,低轨卫星产业进展或将加速。 2024 年全球共完成 263 次航天发射任务,同比增长 17.9%,其中美国以 158 次发 射,占全球总量的 59.4%,中国以 68 次发射,占比 26.2%。从核心系列火箭发射情 况看,“猎鹰”系列火箭 2024 年达 134 次,成为全球航天发射的绝对主力;“长征” 系列从 2014 年的 15 次增至 2024 年的 49 次,持续为国内卫星产业发展提供有力支 撑,未来随着蓝箭、天兵、星河动力等民营火箭力量加入,及可回收、液体燃料等新 技术的逐步成熟,运力瓶颈将逐步缓解。
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