卫星通信行业深度报告：论我国低轨卫星通信产业化落地
（报告出品方/作者：华创证券，欧子兴）
一、正视差距：对比海外与我国低轨卫星通信网络建设
我国低轨卫星互联网的建设进度与世界先进水平仍存在一定差距。近年来，低轨卫星互 联网行业在海外头部企业的带动下进入快速发展期，以 Starlink 为首的行业龙头通过持 续不断地发星部署，已在太空构建出由数千颗卫星所组成的巨型星座，并开始提供无处 不在的网络服务，商业生态逐步成熟可持续。低轨卫星互联网是通过最多可达上万颗低 轨通信卫星所组成的星座作为接入以提供连接服务的通信网络，与地面网络相比具有明 显的覆盖触达优势。我国目前低轨卫星通信产业起步较晚但发展较快，目前相较国外仍 存在一定的发展滞后，低轨卫星互联网的建设进度与世界先进水平仍存在差距。
（一）一超多强：海外低轨卫星星座的格局
海外低轨卫星星座呈现一超多强格局。目前海外存在多个低轨卫星星座，其中无论从规 划容量、已部署规模还是商用进度上，Starlink 都走在最前列，其他的低轨卫星通信系统 也各有特点。我们选取其中四个较有代表性的星座进行介绍。
1、Starlink 规划与进度领先全球
Starlink 规划建设两代星座，共计超过 4 万颗卫星。2015 年，马斯克首次提出了“星链计 划”（Starlink），即通过巨型低轨卫星星座实现全球的互联网覆盖。2016 年和 2017 年， SpaceX 分别向 FCC 提交了首批 4425 颗 Ku/Ka 波段卫星和第二批 7518 颗 V 波段卫星系 统申请，计划由 1.2 万颗低轨卫星构成一代 Starlink 巨型星座。随后在 2018 年至 2020 年 期间 3 次申请调整，目前 Ku/Ka 波段卫星减少至 4408 颗。2020 年 5 月，SpaceX 再向 FCC 提出第二代 Starlink 系统 Gen2 的申请，并在 2021 年申请修改为 29,988 颗，随后在 2022 年 SpaceX 向 FCC 提交申请，在二代星座中增设手机直连卫星的有效载荷。
截止 2023 年 12 月 23 日，Starlink 已完成超过 5000 颗卫星的发射，为全球最大的低轨 卫星星座。2018 年 2 月，SpaceX 完成两颗实验星发射（Tintin A 和 Tintin B），开启了 Starlink 星座的建设。自 2019 年 5 月 SpaceX 完成第一批 60颗Starlink V0.9 低轨卫星发 射后，Starlink 部署进入加速建设期。特别从 2022 年开始，年发射卫星数量量已经超过 1700 颗，并在 2023 年进一步增长。截止 2023 年 12 月 23 日，SpaceX 已陆续成功发射了 超 5600 颗卫星，逐步构建成其庞大卫星互联网星座系统。此外 SpaceX 于北京时间 2024 年 1 月 2 日完成 Starlink 7-9 发射任务，在发射的 21 颗卫星中，有 6 颗是用于手机直连 覆盖的卫星，这是在 FCC 批准 Starlink 部署蜂窝网卫星申请后，SpaceX 首次发射具有 Direct to Cell 功能的 Starlink 卫星。
Starlink 下游应用用户数快速增长，业务已实现现金流平衡。Starlink 主要提供个人用户 和商业用户两种商用模式。根据财联社引述 Starlink 官方消息，2023 年 9 月 Starlink 的全 球用户已经突破 2030 万，相比于 2022 年底的 100 万用户数，实现快速增长。Starlink 用 户数的快速增长离不开其终端设备和服务费用的亲民。从 2020 年推出一代终端机（包括 天线和路由器），至今已演进至第三代终端机，功能和性能都持续在升级，而其价格均 限定在 600 美元以下，同时服务的月租费用最低档为 90 美元，用户获取 Starlink 服务的 综合成本较低。目前 Starlink 的终端天线成本持续下降，SpaceX 已不再为其补贴成本。 此外 Starlink 用户快速增长提升了 Starlink 的营业收入，2022 年 Starlink 业务实现营收 14 亿美元，较 2021 年暴增超 6 倍。根据彭博社新闻消息预计，2023 年 SpaceX 的火箭发射 和 Starlink 业务的收入预计将达到约 90 亿美元，预计 2024 年收入有望达到 150 亿美元， 其中Starlink业务的销售额将超过火箭发射业务，将占SpaceX总收入的大部分。据SpaceX 首席执行官马斯克透露，SpaceX 的 Starlink 业务已经实现了现金流平衡。
2、Kuiper 成功部署两颗试验星
亚马逊 100 亿美元投资构建 Kuiper 星座。2019 年，亚马逊成立子公司 Kuiper Systems LLC，并启动 Project Kuiper，旨在构建 Kuiper 星座，为世界各地目前还没有传统互联网 和通信服务或服务不足的社区提供快速、价格实惠的宽带服务。2019 年 7 月, 亚马逊向 FCC 提交 Kuiper 星座美国市场准入申请，并公布其由 3236 颗低轨卫星构成的大型互联 网卫星星座设计方案，次年 7 月，其准入申请获得 FCC 有条件批准。在获得 FCC 批准 后，亚马逊计划投入超 100 亿美元建设 Kuiper 星座。Kuiper 星座部署计划分为 5 个阶段， 首批 578 颗低轨卫星部署完成后将开始提供互联网服务。根据 FCC 批复许可证，Kuiper 公司必须在 2026 年 7 月 30 日之前发射并运营其 50%的低轨卫星，并且必须在 2029 年 7 月 30 日之前完成该星座全部卫星发射和运营。
Kuiper 已成功部署 2 颗试验卫星并完成链路测试。2022 年 4 月，亚马逊与联合发射联盟 （ULA）、阿里安空间公司和蓝色起源签署发射合同，计划在未来五年内总共进行 83 次 火箭发射，以完成 Kuiper 星座的构建。其中，与 ULA 签署了 38 次火神-半人马座火箭发 射服务，每次发射 45 颗卫星；与阿里安空间公司签署 18 次阿里安 6 火箭发射服务，每 次发射 35～40 颗卫星；与蓝色起源公司签署 12 次新格伦火箭发射服务，另外保留 15 次 发射选择权，每次发射 61 颗卫星。由于前述的这些新型火箭的研发进度滞后，直到 2023 年10月，亚马逊才凭借ULA的宇宙神5火箭发射了2颗试验卫星Kuipersat-1和Kuipersat2。2023 年 12 月 14 日，亚马逊宣布其 Kuiper 星座的两颗试验星已成功实现 1000 公里距 离的双向 100Gbps 星间链路测试，并表示将在该星座中后续的每颗卫星上添加激光链路， 以构建强大的网状宽带卫星通信网络。
Project Kuiper 将宽带服务扩展到新区域，并实现企业及政府用户在任何地方都能访问 AWS 私有云。亚马逊计划通过 Project Kuiper 为全球服务匮乏和服务不足的社区中的数 千万客户提供快速且价格实惠的宽带互联网接入。为此亚马逊计划设计一个成本低于 500 美元的客户终端，并于 2023 年 4 月华盛顿特区举行的卫星行业会议上首次展示了针对不 同需求的三种客户终端产品的工程模型，其中住宅及小型企业客户版能提供最高 400Mbps 的传输速度，设备价格将不超过 400 美元，速率和价格上都优于 Starlink 终端设 备。除了直接向客户提供卫星互联网服务外，Kuiper 计划还将为无线运营商提供回程解 决方案，将 LTE 和 5G 服务扩展到新地区。此外，Project Kuiper 还能为亚马逊 AWS 私 有云的商业及政府客户提供更加灵活安全的私有的数据传输及控制服务，帮助他们连接 人员、设施和设备。
3、Oneweb 率先完成第一阶段卫星部署组网
Oneweb 最早提出卫星互联网规划，计划于 1200km/8500km 高度处分别部署 6372/1280 颗卫星。Oneweb 前身为 WorldVu 卫星有限公司，公司成立初衷为为世界偏远地区及互联 网基础建设落后地区提供价格适宜的网络连接。2014 年 Oneweb 通过收购 SkyBridge 拓 展了自身的卫星频谱资源，同年 Oneweb 最早提出由 648 颗卫星组成的星网计划，根据 Oneweb 数据，该星网计划包含的 648 颗卫星分布在高度 1200km、倾角为 87.9°的 18 个 轨道面，对应星座容量为 7Tbit/s，可为用户提供峰值速度为 500Mbit/s 的宽带服务。2017 年 Oneweb 成功申领低轨卫星通信网络运营执照并向 FCC 提交新的星座布局计划。根据 梁晓莉，李云《“星链”星座最新发展分析》数据，Oneweb 彼时拟增设 720 颗工作高度为 1200km 的 V 频段卫星及 1280 颗工作高度为 8500km 的 V 频段卫星，Oneweb 预计建成 后星座容量将分别达到 120/1000Tbits/s。2020 年 5 月 Oneweb 将 1200km 工作高度的低轨 卫星规划数增加至 47844 颗，2021 年 Oneweb 重新向 FCC 递交申请并最终将 1200km 高 度处的拟部署卫星数确定为 6372 颗。
Oneweb 已完成第一阶段卫星部署，组网低轨卫星规模仅次于 Starlink。2019 年 2 月， Oneweb 通过俄罗斯联盟号火箭成功完成首批 6 颗低轨卫星部署，开启了 Oneweb 星座的 建设。2020 年 Oneweb 星座建设开始提速，当年成功发射 104 颗低轨卫星，并在 2021 年 发射规模进一步提升至 284 颗。俄乌冲突开始后，OneWeb 的卫星部署计划遇到了障碍， 但通过与 SpaceX 和印度 ISRO 火箭运输合同签署，OneWeb 已于 2022 年 4 季度恢复发 射其近地轨道卫星。截至 2023 年 12 月 23 日，Oneweb 已经成功发射 640 颗低轨卫星， 其中仍有 634 颗卫星在轨，632 颗卫星工作，已完成第一阶段的卫星部署。
Oneweb 实现了全产业链条要素的垂直整合，通过分销模式打开市场空间。相较于 Starlink， Oneweb 在卫星制造、发射及商业模式的实现上均采取战略协同的模式，即通过休斯公司、 Intelsat 等分销商向终端用户提供服务。根据 Oneweb 官网数据，目前 Oneweb 可提供应 用于运营商、政府及海陆空等交通模式的低延迟宽带服务。我们认为 Oneweb 的分销模 式不仅有助于其更好地利用合作伙伴的地域优势及客户资源，同时也可以构建起公司自 身的卫星产业生态圈，走好到达终端用户的“最后一公里”。
4、AST 已完成两颗蜂窝宽带移动通信卫星的发射试验
AST 为目前唯一一家在太空构建蜂窝宽带移动通信网络的卫星公司，星座计划共包含 168 颗 BlueBird 卫星。AST 在 2021 年于纳斯达克借壳上市，AST 致力于消除移动用户 的连接差距，为全球用户解决宽带上网问题。从技术路径来看，AST 为目前唯一一家在 太空构建蜂窝宽带移动通信网络的卫星公司，用户的使用链路为 UHF/L/S 频段，地面 4G/5G 手机可直连 BlueBird 卫星，信号将以透明转发方式经 Q/V 馈电链路连接地面网 关，进而接入合作移动运营商的核心网。根据 AST 招股说明书（2021 年），公司早期拟 以243颗BlueBird卫星构建低轨卫星星座Spacemobile，各卫星将分布于轨道高度为725～ 740km 的 16 个轨道面，部署完成后可实现全球南北纬 60°之间区域的全覆盖。目前公司 已调整部署计划至 168 颗，其中第一阶段的目标为 20 颗覆盖赤道的 BlueBird 卫星，首批 20 颗卫星预计 2024 年提供商业服务。第二/三阶段均将发射 45 颗卫星，分别覆盖北美、 欧洲、亚洲；全球。第四阶段 AST 将发射 58 颗用于 5G 和 MIMO 的 BlueBird 卫星以实 现通信加速。
AST 已通过试验星验证，预计第一批五颗 BlueBird 将于 2024Q1 完成发射。2019 年 4 月，AST 发射 BlueWalker1 试验星以证明 LTE 协议管理下 LEO 轨道的通信延迟情况。 2022 年 9 月第二颗试验星 BlueWalker3 也已成功发射，该试验星重 1.5 吨，配备 64 平方 米的相控阵天线，这是近地轨道最大的商业卫星天线。基于试验星发射成果，AST 已于 2023 年 4/6 月分别完成语音测试、10Mbps 的 4G 下载速率测试。2023 年 11 月 AST 表示 将向 SpaceX 支付额外的 500 万美元以调整第一批五颗 BlueBird 卫星部署位置至 53°近地 球轨道，调整完成后 AST 覆盖范围将扩大到南北纬 59°，2023 年 11 月 AST 表示预计将 于 2024Q1 完成五颗卫星的发射部署。
AST 可为移动网络运营商提供卫星接入服务。AST 的商用模式是向移动网络运营商提供 卫星接入服务而非直接对接终端用户，因此频谱和用户均由移动网络运营商提供，目前 AST 已与 vodafone、American Tower 等运营商达成战略合作。从具体的服务模式来看， 当用户进入地面移动通信网络覆盖缺失的区域时，用户将收到来自其移动通信运营商的 短信。该消息可提供对 SpaceMobile 连接的询问，用户通过文本回复即可获得通行证，此 通行证将成为订阅者每月账单的附加费用，获得月度通行证的用户将获许在传统蜂窝基 站覆盖较弱的区域自动连接到 AST 的网络。
（二）我国低轨卫星互联网星座组网建设进度与海外差距较大
1、建设进度整体落后于海外，节奏正在加速
我国低轨卫星互联网星座规划启动较早，规划规模相对较小，建设进度相对较慢。我国 较早即开始提出低轨卫星互联网星座建设的计划，并从 2018 年开始进行试验星发射，但 其中星网工程规模较大，其他各星座计划整体规模相对较小，建设进度也相对较慢，目 前各星座的在轨卫星数量也相对较少。
鸿雁星座：中国航天科技集团计划构建的一个由 324 颗低轨卫星组成的卫星互联 网星座系统，2018 年 12 月发射首颗试验星； 虹云工程：中国航天科工集团计划发射 156 颗卫星实现全球组网的星座，2018 年 12 月发射首颗试验星； 星网工程：由 2021 年 4 月成立的星网公司所提出，预计发射 12992 颗低轨卫星， 构建庞大的星座系统； 银河 Galaxy：计划发射约 1000 颗卫星，2020 年 1 月银河航天成功将首发试验星 送入轨道，随后在 2022 年 3 月将银河航天 02 批 6 颗宽带通信试验卫星送入预定 轨道，在 2023 年 7 月将银河灵犀 03 卫星顺利发射入轨，银河航天率先实现“小 蜘蛛网”试验星座组网； 吉利未来出行星座：时空道宇在 2022 年成功发射吉利未来出行星座首轨九星， 计划到 2025 年完成星座一期 72 颗低轨卫星的组网部署； G60 星链：将于 2024 年开始批量发射 G60 星链第一批次卫星共计 1296 颗，建设 周期为 2024 至 2027 年。此前上海垣信也于 2019 年 11 月完成首批 2 颗试验卫星 发射部署。
今年发星次数增多，国内低轨卫星互联网星座建设正在提速。今年以来我国已陆续执行 了 4 次卫星互联网相关卫星的发射，共计将 7 颗低轨通信卫星送入太空。2023 年 7 月 9 日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将由航天科技集团五院抓总 研制的卫星互联网技术试验卫星发射升空，标志着中国版星链低轨通信星座开始走向现 实。随后在 11 月 23 日和 12 月 6 日，我国分别完成两次卫星互联网技术试验卫星的发射 任务。此外银河航天也在 7 月 23 日完成了首款柔性太阳翼通信卫星灵犀 03 卫星的顺利 发射入轨，卫星配置了数十吉比特每秒容量的毫米波多波束数字载荷。可以看出，单年 发射次数的提升，体现出我国正在加快低轨卫星互联网星座建设。
2、或存在四大因素制约中国低轨卫星通信的发展
我国低轨卫星通信发展或主要受制于四大因素。我们认为，四大因素包括：1）卫星制造 成本相对较高，制造效率在满足批量化商业化需求方面仍有距离；2）卫星发射的成本相 对较高、目前班次相对较少，批量化部署的需求仍待满足；3）供应链体系主要采取重大 项目制模式，成熟度仍需提升；4）商业模式闭环尚未形成，可持续投入存在一定困难。 这四大因素既是共同制约商业低轨卫星通信更进一步快速发展的主要原因，相互间也存 在一定影响，比如因为供应链体系尚未形成规模化发展，卫星制造的固定成本难以通过规模化有效的分摊，单星制造成本下降存在困难。我们认为，四大因素相互作用相互影 响，为进一步推动低轨卫星通信的快速发展，需要从整个产业链体系出发，系统性地改 善，消除制约。
卫星制造成本与先进水平差距较大，制造效率尚不满足批量化需求。根据长光卫星的招 股说明书，其第二代卫星按照“载荷平台一体化”思路开展星载一体化整星设计制造技术 研究，并以此为基础实现单颗亚米级卫星重量在 200kg 级，批量化单颗制造成本研制目 标是不超过 5,000.00 万元。另根据银河航天联合创始人、副总裁刘畅 2022 年接受采访披 露信息，目前银河航天的单颗卫星研制成本已降至千万量级。而在 2019 年底，马斯克和 SpaceX 的首席运营官格温·肖特韦尔表示单个卫星的制造成本在 50 万美元以下，当时 Starlink 主要以 V0.9 和 V1.0 版本卫星为主，重量分别为 227kg 和 260kg。由此可以看出 当前我国卫星制造成本与全球先进水平仍有较大差距。此外我国原有的的卫星制造以“定 制化”“小批量”的模式为主，当前具备初步批量化生产能力且仍在逐步发展建设据时空道 宇 CEO 兼首席系统工程专家王洋 2023 年初接受专访时表示，未来近地轨道应该会部署 10 万颗卫星，其中来自中国的有 3 万-4 万颗，而要实现这样的规模，意味未来几年每年 都要部署上千颗卫星，目前国内微小卫星年产能还有 90%缺口，完善的卫星批量生产能 力至关重要。
我国火箭运载能力处于第一梯队，但单星发射成本较高。目前 Starlink 卫星主要通过猎鹰 9 号火箭进行运载。猎鹰 9 号现役版本为 Block 5，支持第一级火箭和整流罩的回收，核 心部件的重复利用是其能有效降低单次发射成本的关键。猎鹰 9 号在单次使用时 LEO 载 荷可达到 22.8 吨，可重用状态时 LEO 载荷超过 18.5 吨。根据赵凯《商业思维下 SpaceX 公司“星链”计划发射成本浅议》的测算，在猎鹰 9 号执行 Starlink 所有的 42000 颗卫星发 射任务，且芯一级复用 10 次、整流罩复用 2 次的假设下，其单星成本可以低至 35 万美 元，若按 60 颗均为重 260kg 的 Starlink V1.0 进行测算，则猎鹰 9 号的单位重量发射成本 约为 1346 美元/kg。我国的长征 5 号火箭的 LEO 载荷运力可达 25 吨，与猎鹰 9 号相当， 运载能力同样处于第一梯队，如果搭配合适的上面级，可以实现一箭多星，未来可为我 国的卫星网络组网发射提供便利，但目前长征 5 号尚不支持回收重复利用，因此单星发 射成本较高。
国内低轨通信卫星发射场资源有限。SpaceX 目前在用的共有多座发射场，包括是租用的 卡纳维拉尔角空军基地的 SLC-40 工位（CCSFS, SLC-40）、肯尼迪航天中心的 LC-39A 工位（KSC, LC-39A）、范登堡太空军基地的 SLC-4 工位（VSFB, SLC-4）和即将使用的 SLC-6 工位、夸贾林环礁靶场 Omelek 岛发射工位，以及自建的麦格雷戈蚱蜢跳工位和博 卡奇卡 Starbase 工位，另外还有在建的肯尼迪航天中心 LC-49 工位。前面三个是目前 Starlink 主要在用的发射工位，其中 CCSFS 的发射工位使用量最大，发射最密集，2023 年平均每 9 天就会有一次 Starlink 卫星发射，最短的发射间歇仅为 4 天。多座发射场缩短 了发射间隔，保障了星链的发射频率，2023 年 9 月，Starlink 单月发射次数突破 9 次。目 前我国仅有 4 个发射场在用，另有若干海上发射船，整体发射资源相对较少，同时发射 场需满足国内包括通信卫星、遥感卫星、导航卫星、载人航天等各种发射任务，因此主 要可用于低轨通信卫星的发射资源较为有限。
低轨卫星相关火箭发射班次与 Starlink 差距较大。此前中国的火箭运载无论在年发射次 数还是发射成功率上整体都是世界领先水平，在 2022 年以前整体发射次数与美国相当。 从 SpaceX 切入到商业火箭发射领域，尤其是承接自家的 Starlink 发射任务后，美国的年 发射次数呈现快速增长。美国 2023 年的火箭发射总次数为 116 次，其中与 Starlink 卫星 相关的发射次数为 63 次。中国发射的总次数也为 67 次，但其中与低轨卫星相关的发射 占比较低，与 Starlink 差距明显。我们认为目前我国低轨卫星相关的发射任务少，一方面 原因是低轨卫星制造尚未实现规模化生产，发射需求尚未充分释放，另一方面也是因为 当前我国火箭发射成本较高和发射班次相对较少。
供应链体系尚不满足低轨卫星通信的建设需求，成熟度有待提升。我国的卫星通信产业 链和生态建设还处于起步阶段，我们认为，在关键技术积累和规模化生产能力上，与实 际产业链需求仍还有较大差距。目前通信产业资源高度向地面的 4G/5G 移动通信或者固 网宽带通信领域集聚，卫星通信产业链建设相对缓慢。同时原有的卫星通信领域供应链 体系主要以航天院所为主，在地面通信网络已具有领先技术和生产优势的企业切入卫星 通信领域的仍存在发展时间、技术积累等难点，，难以快速赋能卫星通信产业。此外我 国原有的卫星生产模式主要采取“小批量”“定制化”形式，当前具备初步批量化生产能力 且仍在逐步发展建设，近五年来我国的通信卫星年平均发射量约为 38 颗，与未来低轨卫 星互联网建设进入高峰期预计所需的年产量要达到千颗级别以上的需求还有较大差距， 产业链供给规模和供给效率亟需提高。
商业竞争优势不足，商业模式闭环尚未形成，难以持续性高投入。不同于海外近几年在 基础网络建设上进度滞后给了卫星通信产业发展的机会，我国的地面通信领域经过多年 发展，已建成全球最大的 4G/5G 移动通信网和固定宽带网络，下游用户对于通信的需求 已有较好满足，卫星通信的市场空间需逐步培养和发展。对于存量的 C 端用户，我国近 几年的网络提速降费工作成效显著，根据工信部 2021 年数据，5 年来，固定宽带单位带 宽和移动网络单位流量平均资费降幅超过 95%，企业宽带和专线单位带宽平均资费降幅 超过 70%。另外根据 ITU《2022 年 ICT 服务可负担性》报告，2022 年我国固定宽带服务 成本在每月人均国民总收入的占比进一步降低至 0.45%，排名全球第 2，我国用户在“仅 包含数据”的移动宽带的成本支出在每月人均国民总收入的占比为 0.45%，远低于全球平 均水平 1.4%。卫星通信服务要从传统地面通信网络中抢占市场具有较大难度，新的应用 场景还在逐步发掘中，产业发展的下游需求驱动力量仍待进一步发掘，当前不可取代性 仍需提升，商业闭环仍在建设，因此难以吸引持续性的高投入。
（三）我国发展低轨卫星通信紧迫性高
低轨卫星全球性覆盖，卫星频轨资源争夺激烈。根据国际电信联盟（ITU）的规定，轨道 位置和频谱资源主要以“先到先得”的方式分配，后申报方不能对先申报方的卫星产生不 利干扰。由于低轨卫星是全球覆盖的部署，需要全球范围协调频率避免冲突，因此用于 低轨卫星通信的频率资源尤为珍贵。目前以 Starlink、OneWeb 为代表的全球主要低轨卫 星星座主要使用 Ku、Ka 通信频段资源，且目前 Ku 频段也呈现出明显的饱和迹象，可用 资源十分紧张。随着后续全球各星座的加快部署，Ka 频段正成为各星座下一步重点争夺 的对象。此外由于近地轨道空间的有限性，轨道空间能容纳的卫星数量也会存在上限。 根据太空与网络测算，在同层与跨层星间最小安全距离均为 50km 情况下，高度 300~2000 km 组成的低地球轨道空间具有最多 35 个轨道壳层，总计可容纳 17.5 万颗卫星。虽然不 同的测算方法可能会出现不同的计算结果，但业界对低轨可容纳卫星数量存在上限的认 识是基本一致的。低轨空间轨道作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件，快速抢占 稀缺的轨道资源已经成为各国的当务之急。
低轨卫星通信的军事战略意义重大，Starlink 在近年军事行动中作用显著。得益于宽带 化的低成本、全球覆盖的互联网服务，Starlink 在战争中能大幅增强军队的信息化能力， 低轨卫星通信军事应用潜力和军事战略价值将不容小觑。比如交战军队利用 Starlink 进 行通信联络和信息传输，避免其在战场上的通信干扰和中断问题，显著提高其作战效率。Starlink 还能够为参战军队提供了高速互联网接入服务，帮助实现信息化作战。此外，通 过 Starlink 的导航和定位技术，参战队伍能够实现精确打击和战术侦察。2022 年 12 月 2 日， SpaceX 发布了“星盾(Starshield)”卫星网络，并与美国国家安全机构和五角大楼达成 合作协议，侧重提供对地观测、卫星通信、托管载荷三个领域的服务。从 Starlink 的军事 应用可以看出低轨卫星互联网的重要战略意义，因此建设低轨卫星互联网显得尤为重要 和紧迫。
二、四个产业变化，揭示低轨卫星通信产业奇点将至
鉴于我国低轨卫星互联网与世界先进水平之间的差距以及其建设的紧迫性，我国产业各 方近年来集中力量攻关，谋求实现产业突破，尽快推动低轨卫星网络的建设。我们从产 业中观察到四个显著变化，这些或都揭示了我国低轨卫星通信产业正处于奇点将至的阶 段。
（一）论规划：中央与地方政策齐发力，加快低轨卫星通信产业发展
政策引导民营资本进入空天信息产业，产业或将进入高速发展期。从 2014 年《国务 院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》首次提出“鼓励民间资本 参与国家民用空间基础设施建设”，中央及地方持续发布相关政策，助力产业发展。 特别在卫星互联网、低轨卫星通信等领域，进入 2023 年，从中央到地方各级政府的 政策支持导向愈发明确，出台了各种形式的政策和支持意见，推动产业进入高速发 展阶段。
上海市预计将成为全球商业空间信息产业的重要高地。为了进一步推动商业打造空间信 息产业高地，加强技术创新和应用拓展，提升上海在全球空间信息产业的地位和影响力， 上海市于 2023 年 11 月 20 日发布《上海市促进商业航天发展打造空间信息产业高地行动 计划(2023-2025 年)》”，通过建设空间信息产业创新生态、打造空间信息产业集群、提升 空间信息产业技术创新能力、加强空间信息产业人才培养和引进、深化空间信息产业国 际合作等，打造全国空间信息产业高地。预计到 2025 年，上海市将打造出“上海星”及“上 海箭”，形成年产 50 发商业火箭、600 颗商业卫星的批量化制作能力。通过引进和培育重 点企业，上海空间信息产业规模将超 2000 亿元，成为全球商业空间信息产业的重要高地。
重庆将创建国家级卫星互联网产业创新中心。2023 年 3 月，重庆市政府出台《关于加快 推进以卫星互联网为引领的空天信息产业高质量发展的意见》，提出到 2025 年，重庆将 创建国家级卫星互联网产业创新中心。到 2030 年建成卫星互联网综合应用示范区，推动 3~5 家企业上市，引进培育上百家“专精特新”企业，并形成千亿级空天信息产业集群。随 后在 2023 年 11 月，为提升以卫星互联网为代表的未来产业发展能级，重庆市发展和改 革委员会研究起草了《重庆市空天信息产业高质量发展行动计划（2023-2027 年），提出 要立足卫星互联网先发优势，加快推动卫星互联网建设应用、北斗规模应用、遥感融合 应用，带动空天信息全产业链发展。 成都力争全面建成卫星互联网与卫星应用标杆城市。2023 年 11 月，成都市举行卫星互 联网与卫星应用产业大会，并发布了《成都市卫星互联网与卫星应用产业发展规划 （2023—2030 年）》，成都市计划聚焦抢抓整星制造产业链关键环节、卫星数据应用价 值链高端环节，着力推动卫星互联网与卫星应用产业高质量发展。计划到 2025 年，成都 卫星互联网与卫星应用产业整体规模达 400 亿元，争创国家卫星互联网与卫星应用产业 示范基地，基本建成卫星互联网与卫星应用示范城市。到 2030 年，力争打造千亿级卫星 互联网与卫星应用产业集群，全面建成卫星互联网与卫星应用标杆城市。
（二）论生产：低成本批量生产逐步落地
造星成本降低助力我国低轨卫星制造能力的快速提升，核心解决四环节关键难题。根据 此前九天微星创始人谢涛接受网易科技《逐梦星空》栏目专访的观点，要实现造星成本 的降低，需要从设计、选型、研发、制造四个环节进行优化。这一方面需要卫星制造企业 自身从设计理念、研发方向、产线建造等方面都需要去做革新，另一方面还需要整个供 应链体系的配合和改变，需要打破传统航天供应链的封闭性，同时要从工业化商业化程 度更高的行业去寻找新型的供应链。目前我国低轨卫星制造产业经过努力，已实现四个 环节的优化革新，逐步实现造星成本的降低和批产效率的提升。
我国正加速建设商业卫星超级工厂。我国正加速建设商业卫星超级工厂，采用先进的自 动生产工艺和技术，组装高效、精准的流水线，实现批量化低成本的卫星制造，以改善 卫星批量化制造的产能不足问题。其中包括航天科技、航天科工和中国科学院微小卫星 创新研究院等单位，以及格思航天、银河航天、时空道宇、九天微星等民营企业，都已经 或正在加速建设各自的商业卫星超级工厂，为以“星网”和“G60 星链”为代表的星座计划 的大规模部署提供支持。此外，在卫星工厂的建设方面，“AIT+”产业链也逐步成熟，如 航天八院 812 所就已实现了 3 年建设 4 条商业卫星产线，47 天下线 4 颗商业卫星。
银河航天已批量研制多颗低轨宽带通信卫星。2022 年银河航天自主研制的 6 颗低轨宽带 通信卫星正式出厂，这是我国首次批量研制低轨宽带通信卫星，其单星研制成本对比银 河航天首发星已下降一半以上。在不到 11 个月时间里，银河航天完成 6 颗低轨宽带通信 卫星的全部设计、总装、测试、试验和出厂，用于 6 颗卫星整星 AIT 的时间仅约 75 天。 银河航天由过去严格遵循“设计-装配-集成-测试”流程的卫星制造，创新探索出“卫星设计 －生产线－供应链”量产铁三角模式。目前银河航天的单颗卫星研制成本已降至千万量级， 是传统同类产品的十分之一乃至几十分之一。公司 2023 年 7 月 23 日发射成功的银河航 天灵犀 03 星是我国首款使用柔性太阳翼的平板式通信卫星，实现在轨对多星堆叠发射技 术进行验证，有助于加快卫星互联网建设。银河航天创始人、CEO 徐鸣曾表示，未来通 过工业和技术的发展，企业有希望把卫星单价降至百万元级别的水平，而这样的水平才 是商业航天的开始。
时空道宇借鉴汽车产业，搭建卫星超级工厂。时空道宇作为吉利旗下的商业航天企业， 在自创立之初就带有汽车产业基因，其卫星超级工厂就借鉴了汽车产业智能化、自动化 等大规模量产制造模式，实现卫星量产 AIT 的颠覆性创新。通过模块化设计、柔性生产、 智能制造等技术，采用流水线并行生产等方式，可以把卫星的设计生产周期大幅压缩， 大幅降低卫星的制造成本，可以灵活满足不同型号规格的卫星总装、集成与测试。目前 公司可实现日产一颗卫星，卫星生产成本下降 45%左右，为星座快速组网建设助力。基 于强大的量产交付能力，时空道宇卫星超级工厂一方面赋能自身“未来出行星座”的卫星 批产，于 2022 年 4 月完成了低轨“未来出行星座”首个轨道面卫星研制，并于当年 6 月在 西昌卫星发射中心以一箭 9 星的方式成功发射入轨；另一方面也对外提供卫星批产及一 站式在轨交付服务，助力中国卫星星座快速建设，加速卫星产业链快速发展。
（三）论发射：运力存在差距，从火箭技术和发射资源上积极追赶
我国火箭产业在低轨卫星运载上与世界先进水平存在差距，正奋起直追。我国的火箭一 直在世界处于优势地位，在火箭型号数量、发射成功率、运载能力、运载价格等均有一 定的竞争优势，并曾在 2021 年超过美国成为全球第一多火箭发射次数的国家，特别是长 征 5 号 B 成功发射，近地轨道运载能力达到 22 吨，进一步奠定了我国大型运载火箭世界 第一梯队的地位。目前我国现役火箭共有 25 款火箭，其中长征系列共 16 款，可以看到 有越来越多商业火箭公司的加入。SpaceX 的横空出世后，我国的火箭产业在低轨卫星的 运载上呈现了一定的落后局面，主要是在一箭多星和可回收技术上与世界先进水平之间 存在较大差距，并不能很好地适应低轨卫星发射的需求。但从近期的产业发展和未来的 规划上，可以看到，我国的火箭产业，包括相关院所和商业火箭公司，都正呈现奋起直 追的态势。
低轨卫星火箭核心技术发展-1：一箭多星技术不断刷新记录。我国的一箭多星技术不断 取得突破，2023 年 6 月 15 日，长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心将吉林一号高 分 06A 星等 41 颗卫星成功送入预定轨道，刷新了我国一箭多星最高纪录，布局设计采 取了 38 颗卫星壁挂+3 颗卫星侧壁的布局方式。长征二号丁是由航天八院抓总研制的常 温液体两级运载火箭，700 公里太阳同步轨道运载能力为 1.3 吨，具备发射不同轨道要求 单星、多星的能力。此前我国的一箭多星记录是 2023 年 6 月 7 日由力箭一号遥二运载火 箭所创造的，实现了一箭 26 星，力箭一号遥二火箭是中国科学院力学研究所和中科宇航 研制的小型固体运载火箭。
低轨卫星火箭核心技术发展-2：火箭回收技术持续突破。火箭的可重复发射利用是冲破 卫星互联网竞争壁垒的一大关键因素，目前我国在火箭可回收技术上还存在较大差距， 美国包括猎鹰 9 号、重型猎鹰和新谢泼德等火箭/飞行器均已具备回收技术，美东时间 2023 年 12 月 23 日，编号 B1058.19 的猎鹰 9 号一级火箭更是突破性创下“一箭 19 飞 19 回收”新纪录。我国的火箭回收技术也在持续突破，不断拉近与先进水平的差距，其中长 征十号运载火箭衍生出的无助推构型火箭一子级可重复使用的一系列关键技术原理试验 已取得圆满完成，此外民营火箭企业的可回收技术同样取得较大突破。2023 年 12 月 10 日，星际荣耀研制的双曲线二号可重复使用液氧甲烷验证火箭（SQX-2Y）在我国酒泉卫 星发射中心开展第二次飞行试验任务，任务取得圆满成功，实现了国内首次可重复使用 火箭的复用飞行，该火箭此前在 11 月 2 日已成功完成最大高度 178.42 米的 VTVL 飞行 试验。
发射场资源不断丰富，我国商业发射能力持续补强。目前我国拥有 4 个航天发射场，分 别为酒泉航天发射场、太原航天发射场、西昌航天发射场以及文昌航天发射场，另外还 有一个海上发射母港海阳东方航天港及若干海上发射船。发射场数量不足，发射工位紧 缺，还不能完全满足大规模商业发射的需求。为了解决我国商业航天发射资源相对紧缺 的局面，我国计划在海南省文昌市东郊镇建设国内首个商业航天发射场，即海南商业航 天发射场，进一步提升我国商业运载火箭发射能力。2023 年 12 月 29 日，海南国际商业 航天发射中心一号发射工位正式竣工，未来将用于发射长征八号，年发射量 16 发。预计 发射场将在 2024 年第二季度实现首发，目前尚有两个发射工位在建，一个在规划中，其 中 2 号工位为我国首个液体通用型发射工位，可兼容 10 家火箭公司 19 个型号的火箭发 射，年发射量 16 发；3 号工位（在建）和 4 号工位（规划中）均为小型固体火箭发射工 位。随着海南文昌商业发射场逐步建设完工，我国将快速补强商业发射场资源，为未来 高密度组网发射提供必要基础条件。此外还有宁波象山商业航天发射场也在建设中。
（四）论应用：早期探索卓有成效
星座尚未规模组网，应用已在早期探索中。目前国内的低轨卫星星座尚未规模建成，但 用户段应用侧的产品开发和商业尝试已经开始。我们认为，在汽车和手机这两个领域， 有望会成为低轨卫星通信 ToC 的率先切入点。尽管目前的应用还处于早期的实现连接和 覆盖阶段，但预计随着未来部署组网低轨卫星数量的增加，相关配套监管政策的清晰， 可闭环商业模式的成熟，会有越来越多的卫星通信终端出现，并从目前的仅支持文本短 信传输，演进到增加语音支持，再演进到具备 4/5G 网络传输数据功能，从而最终实现广 覆盖、大容量、高速率低轨卫星互联网的构建。 车机直连卫星：依托时空道宇星座，极氪实现车机直连卫星。借助时空道宇的“未来出行 星座”，汽车成为了低轨卫星通信首个落地 ToC 的应用，这为我国低轨卫星互联网商业应 用提供了一个尝试探索的方向。2023 年 10 月 27 日，极氪正式宣布纯电猎装超跑极氪 001 FR，率先量产实现车载卫星通信功能，能提供双向卫星消息与卫星通话服务，同时时空 道宇还推出全球首个卫星互联网车载一体化玻璃天线、“车-端”一体化设计的高通量卫星 互联网终端。随后 12 月 27 日发布的极氪 007，车机可以实现直接给手机号发送卫星消 息，接收方可以获取位置信息，并可通过链接查看详细的地理位置和回复消息。此外未 来吉利也会推出类似搭载卫星通信技术的车型。
手机直连卫星：用户消费习惯正逐步培养，直连低轨卫星的手机终端面世在即。目前可 实现直连卫星的手机已经实现商用，包括通过北斗短报文的华为 Mate 50 系列，通过天 通卫星的华为 Mate60 Pro 系列和荣耀 Magic 6 系列，都还不是通过低轨卫星组网，但这 些终端是直接 ToC，点燃了市场对卫星通信的认知，预计促进消费者在卫星通信消费习 惯的培养。目前我国尚未有手机实现与低轨卫星的连接通信，但业界已有比较充分的布 局，我们预计 2024 年或出现可直连低轨卫星的手机终端。在 2023 年 3 月 30 日，吉利旗 下的两家公司，魅族与时空道宇宣布联合开发卫星通信芯片魅族天问 S1，天问 S1 基于 时空道宇自研瞬至芯片架构定制开发，可实现双向卫星通信功能，包括自定义长文字和 语音的双向收发。同期发布的魅族 20 INFINITY 即是搭载天问 S1 的首款手机，但手机实 际上市时还不具备卫星通信功能，我们认为，因为其搭载的是自研的低轨卫星通信系统， 正式运营涉及到相关电信业务经营许可、频率许可等监管审批和认证准入，可能需要等 待政策落地才能正式开放。此外还有银河航天已在灵犀 03 星上成功实现了国内首例终端 到终端（T2T）低轨卫星通信测试，2023 年 7 月紫光展锐推出首颗 5G IoT-NTN 卫星通信 SoC 芯片 V8821，星思半导体在 2023 年初推出了支持 5G NTN 标准的宽带卫星手机基带 芯片 CS7610 和超宽带卫星终端基带芯片 CS7810。
行业应用：或成为低轨卫星互联网率先落地的场景。我们认为，相比于 toC 的应用需求 还需要较长时间的商业探索和消费习惯培养，面向行业用户的低轨卫星互联网应用由于 适用场景匹配度高、经济效益明显、项目推广容易等特点，有可能会率先落地。在面向 工业互联、物联网、数据采集、应急通信以及特殊机构等场景中，用户存在区域大容量 通信和远程数据传输的需求，而通过低轨卫星互联网的接入，以及地面公/专网系统的协 同，可以很好地满足这些行业应用场景的需求。银河航天的低轨卫星动中通天线通过与 业界顶尖厂家合作，采用了国产的低成本高性能硅 CMOS 射频 T/R 芯片和瓦片式天线阵 面设计，在单块多层 PCB 电路板上集成了微带天线面、馈电网络和射频 T/R 芯片，使平 板相控阵天线产品具备尺寸小、增益高、功耗低、成本低等优点，提升了用户体验，有助 于低轨互联网在行业应用侧的落地。
三、低轨卫星互联网产业链长、涉及面广
低轨卫星通信组网系统复杂，产业链条长空间大。低轨卫星互联网的构成复杂，组网规 模庞大。一般来说可以分成空间段、地面段和用户段三大部分，其中包含了卫星产业、 火箭产业、通信产业、消费电子产业等多个完整细分产业。三段结构内会包含独立而又 有部分复用的产业上中下游，因此卫星通信是一个非常大的产业范畴，产业链条长且市 场空间大，其产业经济的发展对国民经济发展具有较深远的影响，根据央视新闻报道， 目前我国卫星通信市场规模在 800 亿元人民币左右，卫星通信和遥感业务为主的卫星服 务业，2022 年全球整体收入为 1130 亿美元。
空间段最先产业落地，用户段最晚落地但弹性空间大。从节奏上看，空间段内的通信卫 星主要承担了用户接入的核心功能，是组网的起点，正如地面 5G 网络建设是基站先行， 空间段也会是低轨卫星通信建设中最早落地的部分，特别是在有 ITU 关于卫星频轨资源 的时限相关规定下，卫星的制造发射入轨紧迫性更高，预计会成为产业投资的首要方向。 地面段会随着空间段卫星数量渐成规模后逐步释放信关站需求。当网络的覆盖范围、接 入容量、传输速率逐步提升，形成规模接入服务能力后，才会迎来用户端的放量。用户 段的设备因应用场景不同会有多种形态，在终端代际更迭的情况下都会有大的规模预期， 因此预计弹性空间也是三段中最大。
（一）空间段：产业链成熟度要求最为紧迫，载荷价值量占比持续提升
空间段产业格局以航天科研院所为主，民营企业积极参与。空间段的核心组成是通信卫 星，其中包括卫星平台制造和通信载荷制造，卫星和通信载荷的快速、批量、低成本制 造是决定低轨卫星通信网络建设进度的关键，因此也是现阶段产业链成熟度要求最为紧 迫的领域。此外卫星的部署需要火箭，火箭的制造与发射也是空间段产业的重要组成。
卫星平台制造。卫星平台是卫星的基础结构，为载荷提供安放位置、运行环境等 正常工作的所有保障系统的总成。可进一步再细分为遥感测控系统、供电系统、 结构系统、推进系统、数据管理系统、热控系统、姿轨控制系统等。目前中游制 造方的产业链格局包括以航天科技、航天科工、中科院等旗下的卫星科研院所和 哈工大等高校，以及有院所背景的创业型公司。
通信载荷制造。对于低轨通信卫星而言，卫星载荷主要实现的功能是实现用户段 设备的接入，通过馈电链路与地面站或者通过星间链路与其他卫星形成组网提供 服务。主要的组成部分可分为天线分系统（包括用户侧和馈电侧），转发器分系 统和其他组件。目前低轨卫星通信载荷的中游制造参与者主要有四大类，包括由 卫星制造延展到载荷制造的企业，本已从事卫星通信或测控业务的企业，原地面 通信系统领域向星上延伸业务的企业，具有卫星通信相关背景的创业公司。
火箭发射：主要包括火箭制造和火箭发射场两部分。其中火箭制造目前主要仍以 航天科技和航天科工两大航天国企为主，近年来也涌现了众多民营火箭公司，在 燃料材料改进、可重复回收等新技术上研发推进较快。火箭发射场目前主要以国 有运营的 4 大发射场和若干海上发射船为主。
载荷平台一体化设计或是趋势，相控阵天线价值量占比高。对于低轨通信卫星而言，未 来趋势是载荷平台一体化设计，部件更加模块化以适应批量化生产，提高效率降低成本。 通信载荷在卫星中的价值量占比较高，我们预计会在 70%以上，而且随着星间链路等更 多功能部件的加入，预计通信载荷价值量占比还有可能进一步提升。通信载荷中，最主 要的部件是相控阵天线，在 Starlink 卫星中，共有四副相控阵天线。我们预计在低轨通信 卫星中，相控阵天线价值量占比较高，而相控阵天线中大部分成本是由 T/R 组件构成。
（二）地面段：信关站是实现星上网络和地面网络融合的关键
产业链较为成熟，与地面网络融合的关键节点。地面段一般包括卫星测控中心及相应的 卫星测控网络、系统控制中心及各类信关站（Gateway）等。用户信息主要是通过卫星中 继，经馈电链路连接到地面信关站，然后接入地面通信网，因此信关站是与地面通信网 接入的关键点，对于低轨卫星通信，信关站的容量也是用户接入规模的决定因素之一。 卫星测控中心及相应的测控网络：负责保持、监视和管理卫星的轨道位置和姿态， 控制卫星的星历表等。我国的卫星测控产业链已较为成熟，可直接赋能低轨通信 卫星； 系统控制中心：负责处理用户登记、身份确认、计费和其他的网络管理功能等， 对于低轨卫星通信，可对原有地面通信网络的用户控制界面进行复用； 信关站：负责呼叫处理、交换及与地面通信网的接口，用于连接卫星和地面网络， 主要由射频分系统、基带分系统组成，前者具体包括天线系统、发射系统和接收 系统。信关站的未来市场空间较大，而且与传统地面通信相关度高，地面通信企 业的参与可能性也较高。
（三）用户段：需求尚未释放，产业链处于早期阶段
组网进度和设备成本决定放量节奏。低轨卫星通信的地面段主要是接入卫星互联网的设 备，主要包括用户终端和移动站，其中移动站主要是用于车载、机载、船载等场景。目前 由于整个低轨卫星通信网络尚未开展建设，对用户段的需求还没开始释放，产业链还处 于早期的准备阶段。我们认为后续用户段市场的放量节奏一方面会受整个低轨卫星通信 组网进度的影响，另一方面也会受相关产品的成本定价所影响。目前的设备产品因为规 模尚未起量，相关的天线、芯片等上游元器件组件的成本也较高，所以用户段设备产品 的价格早期也会比较高。用户段产业链的参与门槛相对较低，预计竞争格局也较为分散。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。
