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空天信息產業是指運用空間基礎設施和技術手段,收集、存儲、處理和分析來自空天領域的信息並提供多樣化服務的新興產業,主要由衛星製造、天基運營、地面平臺和下遊終端應用等環節組成。空天信息產業的主要基礎設施是衛星。隨著衛星製造技術、火箭發射、衛星通信、衛星終端製造等技術的快速進步,低軌道、高帶寬衛星星座的建設已經成為可能。另外,隨著人類活動邊界以及聯網場景的持續擴張,具備全天候高速大通量聯網能力的衛星移動通信將補齊傳統通信的最後一環,並將開啟千億市場空間。近期,美國Space X 公司的「星鏈(Star Link)」項目在世界範圍內掀起了低軌通信衛星網絡的建設浪潮。建設一個具有中國特色、由政府組織協調、企業分工合作的大型衛星網際網路系統切實可行,符合中國的核心利益,具備重要的戰略價值。
1. 我國空天信息產業迎來蓬勃發展時期
空天信息產業具有軍民共用的特點,廣泛服務於國家安全、經濟建設和大眾民生的諸多領域,擁有巨大的軍事價值和經濟價值。在軍事上,空天信息系統可以發揮重要作用;面向政府和公眾,空天信息系統可提供應急救災保障、信息普惠服務、移動通信服務、航空網絡服務、海洋信息服務、天基中繼服務等服務。
空天信息產業發展政策環境逐漸向好。從政策上看,我國鼓勵空天信息產業發展主要有三大變化:一是從規劃衛星製造到規劃建設整體的空間基礎設施;二是從僅支持國家隊參與建設,到鼓勵民營資本參與商業航天發展;三是為產業發展提供制度法規保障。航天法已經列入全國人大立法計劃,預計在未來 3-5 年出臺。可以說,國家在頂層設計方面已為空天信息產業蓬勃發展奠定了良好的基礎。
我國地面和空間信息網絡建設發展迅速。截至 2018 年 12 月底,中國網民規模達 8.29 億人,網際網路普及率達到 59.6%,已經基本建成了覆蓋全國的地面網絡;航天技術發展也取得了巨大成就,以北鬥衛星導航系統和高解析度對地觀測系統為代表的國家空間信息基礎設施取得長足進步。我國在軌衛星數量已超過200 餘顆, 初步建成了通信中繼、導航定位、對地觀測等衛星系統,通導遙融合發展態勢基本形成;空天信息的全面性、靈活性、時效性和準確性大幅提升,定時、定位和遙感觀測的綜合應用服務日益豐富。
「通導遙」一體空天信息網絡市場需求日益迫切。衛星是空間基礎設施。衛星通信主要指利用人造地球衛星作為中繼站來轉發無線電波,從而實現兩個或多個地球站之間的通信。衛星導航主要指採用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位。衛星遙感主要指從遠距離、高空,以至外層空間的平臺上,利用可見光、紅外、微波等探測儀器,通過攝影或掃描、信息感應、傳輸和處理,多角度、全方位和全天候對地觀測。
隨著國民經濟飛速發展和各類新興技術的普及,我國對空天信息也有了更高層次的需求。覆蓋面上,我國對 導航、遙感等天基信息的需求覆蓋範圍已從國內拓展到全球;在速度上,對空間信息的獲取-傳輸-處理的響應速度趨向實時化,對海量天基信息的傳輸-處理-分發的時效性提出了新的要求。要實現天基信息全天時、全天候、全地域服務於每個人的目標,根本上解決現有天基信息系統覆蓋能力有限、響應速度慢、體系協同能力弱的問題,亟需構建更為強大的衛星通信、導航、遙感一體天基信息實時服務系統。
2. 低軌通信衛星網絡建設恰逢其時
低軌衛星覆蓋範圍廣,傳輸延時低,具備 GEO 通信衛星和地面通信無可比擬的優點。隨著近 20 年來通信技術、微電子技術的飛速發展,通信系統信號處理能力、通信帶寬不斷提升,困擾 LEO 小衛星通信系統的掉線率高等技術問題得以解決,衛星的體積、質量、成本逐年下降,可靠性、集成度逐年提升。加之近年來, 越來越多的企業(包括民營企業)湧入中小型運載火箭行業,使得火箭發射供給快速提升,成本大幅下降。在此背景下,低軌道小衛星星座的大規模部署初步具備先決條件。
據中商產業研究院統計,截至 2019 年 12 月底,全球在軌衛星數量為 2218 顆。在未來的 10 年內,預計數量將擴大 10 倍,增量部分主要來自於低軌通信衛星。低軌通信衛星有許多特有優勢:它比基站覆蓋面積更廣,且沒有地理因素的限制;與同步軌道衛星等中高軌道衛星相比,低軌通信小衛星延遲較短,且成本較低, 發射難度小。雖然目前低軌通信衛星仍存在需要衛星數量多、維護困難等問題,但隨著技術手段的進步,以及 Space X 公司為代表的航天公司研製出可重複使用運載火箭,低軌衛星的發射和管理成本將大大降低。
2.1 困擾早期低軌衛星系統的技術壁壘逐漸消除
人類利用低軌通信衛星實現全球通信的工程並非首次提出,早在 20 多年前就已經建立過低軌衛星通信網絡。
其中最著名的應屬摩託羅拉公司的「銥星」。「銥星」星座系統是美國摩託羅拉公司於 1987 年提出的一種利用低軌道星座實現全球個人衛星移動通信的系統,它與現有的通信網相結合,可以實現全球數位化個人通信。但由於種種困難,最終銥星公司破產,全球低軌通信衛星的發展停滯了 10 多年之久。
隨著近二十年來通信技術、微電子技術的飛速發展,通信系統信號處理能力、通信帶寬不斷提升,從目前仍在運行的銥星二代、全球星等低軌衛星通信系統使用情況來看,困擾早期銥星系統的掉線率高等技術問題已經得到有效解決,為低軌衛星通信的普及應用掃清了障礙。
2.2 成本降低打破空天信息產業發展瓶頸
在衛星製造成本和發射成本高居不下的時代,低軌道衛星星座不具備經濟可行性。然而,隨著技術的進步, 衛星的體積、質量、成本逐年下降,可靠性、集成度逐年提升。近年來,越來越多的企業(包括民營企業) 湧入中小型運載火箭行業,使得火箭發射供給快速提升,成本大幅下降。在此環境下,低軌道小衛星星座的大規模部署初步具備先決條件。
2.2.1 可回收火箭拉低航天發射成本
美國航天探索公司 Space X,目前已經成功開發出可重複使用的獵鷹 1 號、獵鷹 9 號、重型獵鷹等可重複使用的運載火箭和擁有載人能力的龍飛船。公司可回收火箭近期發射屢獲成功;2020 年 1 月 30 日,Space X公司用「三手火箭」將第四批共 60 顆星鏈衛星送入軌道,隨著公司技術的不斷發展,獵鷹 9 號火箭單次發射成本大大降低,使更多低軌小衛星被送入太空成為可能。獵鷹 9 號火箭的單次發射成本預計穩定在 3000 萬美元左右;按照每次發射 60 顆近地小衛星計算,單顆星鏈衛星的發射成本將降低到每顆 50 萬美元左右,成本大大降低.
2.2.2 小衛星製造成本呈現螺旋下降趨勢
同步軌道衛星壽命一般在 10-15 年,而低軌小衛星壽命在 5-8 年,較短的壽命決定了小衛星較高的更換頻率。隨著衛星發射技術的進步,使以 Space X 為代表的商用衛星發射公司成為可能,而越來越多的企業進入航天領域,又進一步促進了衛星和發射技術的升級,從而形成了一種「技術進步降低成本→更多力量參與研發生產→技術進步進一步降低成本」的正向循環。
2.2.3 空天端通信系統建設性價比提升
根據 Wind 數據,2019 年中國 4G 用戶規模為 12.1 億戶,目前中國境內 4G 平均網速是 3.61M/s;截至 2019 年 5 月,全國共建成 437 萬個 4G 基站,每個基站可供最多 500 終端接入;中國三大運營商在 4G 網絡上的建設至少在 8000 億規模。隨著 5G 的應用,每個 5G 基站建設費用約是 48 萬元;而由於 5G 基站覆蓋範圍僅為 100-300 米,遠遠小於 4G 基站的 1-3km 範圍,建設成本會比 4G 更高。
根據《美國典型小衛星項目創新管理模式分析》,每顆 180kg 的LEO 小衛星發射價格約 495 萬美元,300kg 小衛星價格約 695 萬美元。以星鏈計劃為例,Space X 計劃發射的 12000 顆 260kg 近地小衛星總共發射成本約 873.5 億美元,約合人民幣 6060 億元,小衛星壽命一般為 5-8 年。據 Space X 執行總裁馬斯克透露, 每 60 顆星鏈衛星可同時支持 40000 用戶終端(每顆衛星支持 600 終端接入)以最低 25M/s 的速度使用。從我國 4G 基站與 Space X 低軌小衛星幾個指標對比可以看出小衛星建設性價比提高:
2.3 空天網際網路可提高全球網際網路覆蓋率
根據全球網際網路統計信息(Internet World States)最新統計數據顯示,2019 年全球網際網路滲透率為 58.8%, 全球仍有約 31.8 億人口沒有被網際網路普及。全球超過 80%的陸地及 95%以上的海洋,包括 5G 在內的移動通訊網絡都無法覆蓋。
移動通訊基站建設性價比較低是限制網際網路覆蓋面的重要因素。以美國為例,人口密度低,基站間平均距離遠,鋪設光纖投入產出比低,限制了地面通信的覆蓋。在中國,國家巨額資金的投入將通信網絡向農村等邊緣地區延伸才使得全國 4G 覆蓋率達到 99.7%。但即便如此,中國在海洋、沙漠、雪原、民航等領域仍處於網際網路的空窗期。
5G 基站覆蓋範圍小、能耗巨大的特點決定其在人口密集的城市、鄉村才有必要鋪設。天基網際網路系統能夠實現全球覆蓋且無需考慮地形和環境要素。未來,空天網際網路和 5G 將形成一種相輔相成、互相融合的關係: 以 5G 為代表的地面基站負責人口稠密的城市和鄉村,而空天網際網路負責人口稀少、建設基站困難的地區。
2.4 衛星製造和發射產業將迎來蓬勃發展
2020 年 1 月 14 日,歐洲諮詢公司發布了最新的衛星製造與發射服務分析報告《2028 年前衛星製造與發射》報告。報告預測,衛星市場將在衛星數量、價值和質量上發生根本性的變化,製造和發射的衛星數量將增加4.3 倍,平均每年發射 990 顆衛星,而前十年平均每年發射 230 顆衛星。未來十年,該市場將達到 2920 億美元,比前十年增長 28%,前十年的總收入為 2280 億美元。未來十年在 Starlink、OneWeb、Kuiper、Telesat LEO 和 O3b mPower 等寬帶項目的驅動下,預計 LEO 和 MEO 星座佔總需求的 77%;低軌衛星市場規模巨大,前景廣闊。
3. 國際巨頭先行布局低軌衛星星座系統
從 2014 年底至今,在谷歌(Google)等網際網路巨頭的推動和支持下,一網公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)、三星、低軌衛星公司(Leosat)等多家企業提出打造由低軌小衛星組成的衛星星座,為全球提供網際網路接入服務。全球範圍內至少提出了 6 個大型低軌衛星星座項目,其中最具代表性的主要有 3 家,分別是 O3b 創始人格雷格·惠勒新創立的一網系統(OneWeb);Space X 和特斯拉汽車創始人埃隆· 馬斯克(ElonMusk)提出的星鏈(Starlink)計劃,計劃發射約 12000 顆衛星組建低軌衛星通信系統;原天線設備供應商 Kymeta 公司創始人提出的 Leosat 系統。這三大主要計劃的主要參數如下:
3.1.1 One Web(一網計劃)
「一網」(OneWeb)衛星網際網路星座由OneWeb 公司提出,該公司由原O3b 創始人格雷格·惠勒(GregWyler)於 2014 年成立。OneWeb 計劃打造由 648 顆低軌衛星組成空間衛星星座,為全球用戶提供網際網路接入服務。
OneWeb 的第一代低軌星座設計方案,包含 648 顆在軌衛星與 234 顆備份衛星,總數達 882 顆。這些衛星將被均勻放置在不同的極地軌道面上,距離地面 1200km 左右。開始運行後,OneWeb 星座不僅能覆蓋美國,亦能覆蓋全球還沒有連接網際網路的農村邊遠地區。OneWeb 的目標是,到 2022 年初步建成低軌衛星網際網路系統,到 2027 年建立健全的、覆蓋全球的低軌衛星通信系統,為每個移動終端提供約 50Mbps 速率的網際網路接入服務。
2019 年 2 月,OneWeb 首批 6 顆網際網路衛星成功升空,2020 年 2 月,34 顆 OneWeb 衛星成功上天,下一批 34 顆衛星定在 3 月份發射。最終,OneWeb 計劃將另外 1000 餘顆衛星送入不同高度的太空中,該公司衛星總數將達到 1980 顆。
3.1.2 Space X 星鏈(Starlink)計劃
2015 年Space X 執行長埃隆.馬斯克宣布推出通過近地軌道衛星群提供覆蓋全球的高速網際網路接入服務的星鏈(Starlink)計劃;SpaceX 計劃在 2019 年到 2024 年內將 4425 顆衛星送到軌道平面,組成小衛星網際網路星座,並在全球範圍內提供網際網路接入服務,並在 2020 年代中期之前在三個軌道上部署接近 12000 顆衛星:首先在 550 千米軌道部署約 1600 顆衛星,然後是在 1150 軌道部署約 2825 顆 Ku 波段和 Ka 波段衛星,最後是在 340 千米軌道部署約 7500 顆V 波段衛星。
SpaceX 已獲準發射近 12000 顆衛星,並又申請了另外三萬顆衛星的軌道和頻率。為了履行發射許可義務, SpaceX 必須在未來五到六年內發射近 6000 顆衛星;公司計劃今年進行多達 24 次 Starlink 任務。SpaceX 總裁兼營運長 Gwynne Shotwell 去年底確認,從今年開始,每隔 2-3 周 SpaceX 就會發射 60 顆衛星。到 2020 年底,SpaceX 計劃完成 24 次衛星發射,發射數目累計達到 1440 顆。根據 SpaceX 測算,整個計劃預計需要約 100 億美元的支出。
2020 年 1 月 30 日,Space X 成功發射了獵鷹 9 號火箭,將第四批共 60 顆 Starlink 衛星全部送入軌道,使得目前在軌衛星總數達到 240 顆。每顆星鏈衛星重約 260 千克,起飛約一小時後,衛星到達約 290 千米的高空,並開展相關測試。完成測試後,這批衛星將上升至 550 千米的軌道運行。值得注意的是,此次發射還搭載了一組升級後的衛星,以便提高光譜效率和吞吐量。2020 年 3 月 18 日,Space X 再次通過獵鷹 9 號火箭一箭 60 星的方式,將第六批 Starlink 衛星打入太空,目前 SpaceX 已經累計發射 362 顆衛星,成為世界上部署衛星最多的商業航天公司。
Starlink 的每顆小衛星大約可覆蓋半徑為 1060km 的區域,覆蓋面積大約為 350 萬平方公裡,第一階段共 1600 顆小衛星部署完成後,就能提供覆蓋全球的寬帶服務;第二階段 4425 顆衛星全部部署完成後,Starlink 系統能為全球個人消費者和商業用戶提供全球範圍最高 1Gbps 的低延時寬帶服務。
3.1.3 LeoSat
LeoSat 公司通過在 LEO 軌道構建一個高通量的衛星星座來實現高質量的數據服務。LeoSat 的星座計劃是108 顆星,部署在 1400 公裡的 LEO 軌道上。
LeoSat 的主要應用是數據服務,系統建成後可以提供 Gb 速率的全球數據接入,適用於基於雲的對時延敏感的應用,同時也保證數據的高度安全。包括提供高吞吐低時延的視頻服務,為遊輪提供寬帶網絡,支持高帶寬的商務數據應用,提供較高的上傳帶寬,提高指令控制類型應用的支持度等等。
4. 我國加快推動低軌衛星建設項目
隨著國外低軌衛星快速入軌,衛星軌位資源和頻率資源越發稀缺。相比國外在低軌衛星網絡的布局和進度, 我國發展相對落後。以 2018 年為起點,我國開始啟動低軌衛星網絡的相關規劃和組網建設。2018 年 11 月, 我國科技部將「與 5G/6G 融合的衛星通信技術研究與原理驗證」課題,列入國家重點研發計劃「寬帶通信和新型網絡」重點專項中。目前我國低軌通信小衛星星座計劃主要有航天科技集團的「鴻雁星座」和航天科工集團「虹雲工程」。
4.1 鴻雁星座
全球低軌衛星移動通信與空間網際網路系統也稱「鴻雁星座」,由航天科技集團負責建設和運營,是我國投資規模最大的國家級商業航天項目,主要依託東方紅衛星移動通信有限公司開展建設和運營。
「鴻雁星座」將由 300 顆低軌道小衛星及全球數據業務處理中心組成,具有全天候、全時段及在複雜地形條件下的實時雙向通信能力,可為用戶提供全球實時數據通信和綜合信息服務。「鴻雁星座」首顆試驗衛星「重慶號」已於 2018 年底成功發射,隨後又發射兩顆試驗衛星,對空間網際網路系統關鍵技術進行在軌驗證,對移動通信、寬帶網際網路、物聯網、導航增強等功能進行示範驗證,對商業模式展開積極探索。建成後「鴻雁星座」 將實現信號全球無線覆蓋,為「一帶一路」等區域實現寬帶窄帶相結合的通信保障能力。
4.2 虹雲工程
「虹雲工程」是航天科工二院主要推動的商業航天項目之一,也是航天科工集團公司「五雲一車」(飛雲、快雲、行雲、虹雲、騰雲和飛行列車)商業航天工程之一,是基於低軌衛星星座構建的天地一體化信息系統。據航天科工二院介紹,衛星將在距離地面約 1000 千米的軌道上組網運行,構建出星載寬帶全球移動網際網路。整個計劃部署完成後,將在「一帶一路」甚至全球實現隨時隨地按需的網際網路接入,「屆時無論身處何時何地,都能用上航天科工自主研發的星鏈wifi,實現網絡無差別的全球覆蓋,無論在海域還是無人島,都能接 上網際網路,和外界保持通信流暢。」按照規劃,整個「虹雲工程」被分解為「1+4+156」三步:
第一步:2018 年底前,發射第一顆技術驗證星,實現單星關鍵技術驗證
第二步:「十三五」末即 2020 年底射 4 顆業務試驗星組建小星座,用戶可進行初步業務體驗
第三步:「十四五」中期(2022 年左右),實現全部 156 顆衛星組網運行,完成業務星座構建.
2018 年 12 月 22 日,「虹雲」工程首星「武漢號」在酒泉衛星發射中心成功發射,虹雲工程第一步已經完成;2019年 1 月 24 日,虹雲工程技術驗證系統開展了首次全系統、全流程網際網路業務通信功能測試,試驗獲得圓滿成功。根據中新網新聞,虹雲工程應用示範系統也將於 2020 年初投入使用。
5. 國內空天信息產業鏈日益成熟
5.1 我國空天信息產業鏈布局清晰,格局已初步形成
長期以來,我國空天信息產業自主發展,已形成了完整的產業鏈。空天信息產業鏈主要由衛星製造、衛星發射、衛星應用及運營和衛星地面設備四個部分組成。
衛星製造領域,主要包括衛星製造、部件及分系統製造和太空梭、載人飛船、人造地球衛星和空間探測器。衛星製造的核心是 GNC 系統(制導、導航、控制系統),動力來源還涉及太陽能電池板的開發等能源供應問題。
衛星發射領域,主要包括發射服務、運載火箭服務和利用系統、逃逸系統、遙測系統和運載火箭控制系統組成。
衛星應用及運營領域,主要由遙感業務、航天飛行管理、衛星移動服務、衛星固定服務和消費服務等五大部分組成。其中衛星移動服務包括移動數據業務和移動話音業務;衛星固定服務由轉發器租賃和管理網絡服務組成;消費服務由衛星電視、衛星音頻廣播和衛星寬帶業務、上行發射站、星載轉發器和地面接收站組成。
衛星地面設備領域,主要由網絡設備和消費設備組成。以消費設備中的全球衛星導航定位系統為例,需要板卡、晶片、電子地圖、接收機、天線、運營服務和導航系統。
5.2 我國空天信息產業形成以國家隊為主體、民營企業積極參與的格局
空天信息產業涉及的細分領域眾多,早期整體格局以航天科技和航天科工兩大航天集團為主,電子科技集團、電子信息產業集團等其他相關性較強的軍工集團作配套。隨著我國航天產業不斷開放,以及民營企業技術實力不斷提高,整個產業格局目前形成了以軍工集團為主、民營企業積極參與的格局。
根據相關公司的公告、網站和新聞,對現有衛星產業鏈上的各公司業務梳理如下。
衛星製造領域,航天科技集團五院和八院作為老牌衛星製造總體單位,有望成為低軌通信衛星製造的中堅力量。中科院微小衛星創新研究院預計也將成為衛星總體的提供商之一。
零部件方面,航天五院 502 所下屬公司康拓紅外是我國宇航 GNC 系統的龍頭公司;天線方面,電子科技集團 54 所和航天科集團五院 504 所市場份額較大;TR 組件方面,國內的「兩所一廠」電子科技集團 13 所和 55 所以及亞光科技實力較強;電容方面,鴻遠電子是國內宇航級片式多層陶瓷電容器(MLCC)供應商,與航天科技集團和航天科工集團有著長期合作關係。
火箭發射領域,航天科技一院和八院實力最強,是我國傳統的運載火箭總體單位,預計將承擔大部分的發射任務。
5.3 我國低軌通信衛星建設:多方力量合作為主,局部少量競爭
我國航天產業開放較晚,長期以來和國防事業緊密結合,存在較高的資質壁壘。但隨著時代的發展,也湧現出很多有能力參與低軌通信衛星網絡建設的民營公司。
低軌通信衛星網絡項目與以往的航天項目有所不同:一是對於衛星的數量要求有爆炸式的增長;二是對衛星組網時間有嚴格限制。發射衛星需要事先在國際電聯(ITU)進行登記,依據國際規則向 ITU 申報所需要的衛星頻率和軌道資源,衛星頻率和軌道資源在登記後的 7 年內,必須發射衛星啟用所申報的資源,否則所申
報的資源自動失效。截至 2019 年底,我國在軌太空飛行器的總數約 200 餘顆。僅「鴻雁星座」就規劃了 300 顆衛星,超過了我國在軌太空飛行器的總數。在規定時間內,我國很難有一家單位能夠獨立完成低軌通信衛星網絡的建設。
基於以上因素,我國在低軌通信衛星網絡建設的規劃方面,可能呈現以下情況:
(1) 建設一個具有中國特色、由政府組織協調、企業分工合作的大型衛星網際網路系統切實可行,符合中國的核心利益,具備重要的戰略價值。因此,有望整合航天科技集團的「鴻雁星座」計劃和航天科工集團的「虹雲工程」,加快發展步伐。
(2) 對於衛星、地面站及相關配套設施的各項技術指標採取招標確定,一旦確定則其他參與者都將嚴格執行。
(3) 實際生產建設過程中,由於各細分領域參與者數量有限,一般一個零部件能夠生產的廠家不超過 5 個,整體而言是協作+競爭的關係。
總體而言,隨著衛星製造技術、火箭發射、衛星通信、衛星終端製造等技術的快速進步,低軌道、高帶寬衛星星座的建設已經成為可能。另外,隨著人類活動邊界以及聯網場景的持續擴張,具備全天候高速大通量聯網能力的衛星移動通信將補齊傳統通信的最後一環,並將開啟千億市場空間。此輪由低軌通信衛星網絡引發的空天信息產業浪潮,對我國航天產業將是巨大的機會,產業鏈中的參與者將顯著受益。
6. 推薦標的
6.1 康拓紅外
康拓紅外隸屬於中國航天科技集團有限公司中國空間技術研究院(航天五院),上市初期主要業務為基於衛星姿態控制的紅外線探測技術,向鐵路用戶提供鐵路車輛運行安全檢測領域和機車車輛檢修自動化領域相關設備的研發、生產、銷售、安裝和服務,是國內最早進入鐵路車輛安全檢測領域的路外企業。2019 年 10 月, 康拓紅外完成發行股份購買資產,收購 502 所下屬軒宇空間和軒宇智能兩家公司 100%股權。
子公司軒宇空間主要產品為智能測試與仿真系統,微系統和控制部組件。包括片上微處理器、存儲器、慣性導航敏感器、微處理器、電機等,是國內太空飛行器核心控制系統領域最大的宇航級 SoC 晶片供應商和最大的宇航級 SiP 系統封裝模塊供應商。目前宇航晶片產品包括 SoC2008(宇航用片上系統晶片)、四核 SoC2012(在軌應用的多核片上系統)以及 SiP2115 星載計算機模塊(在軌應用的智能微系統產品)等,批量用於各類衛星系統。公司募投項目將新建晶片產品封裝生產加工線,形成 2 萬片智能裝備微系統模塊的年產能。我們預測,502 所的 GNC 產品約佔衛星價值量的 15%,其中康拓紅外的產品約佔 8%。假設到 2023 年需要發射 800 顆低軌小衛星,五院承擔 40%的研製任務,以單顆衛星 4000 萬元計算,康拓紅外僅低軌衛星項目的增量市場空間就超過 10 億元。同時,中科院下屬單位也是軒宇空間前 5 大客戶之一,公司為其提供微系統及控制部組件。合計市場空間可達 15 億元。
6.2 鴻遠電子
鴻遠電子是宇航用 MLCC 三大核心供應商之一,利潤八成源自軍品。公司高管主要出自原北京無線電元件六廠,98%以上的自產產品用於各大軍工領域,其中 44%的產品供應航天兩大集團,廣泛用於衛星、神舟飛船、火箭、天宮等宇航高可靠領域。宇航級 MLCC 產品生產工藝質量控制難度較大,專項檢測技術要求高,進入門檻也較高,毛利率在 80%以上。
通常情況,一顆衛星的電子元器件約佔價值量的 30%-40%,其中電容器約佔元器件的 5%-10%。我們暫按800 顆小衛星、每顆 3000 萬元的價值量計算,單顆星的電容器約 100 萬元,800 顆星的電容器市場空間約為 8 億元。2018 年鴻遠電子給航天兩大集團共銷售 2 億元產品,包括彈箭星船器等。衛星方面公司目前給航天八院和航天科工集團供貨。如果公司順利通過今年 4 月的航天五院 CAST 認證並進入五院供貨目錄,其宇航產品的訂單增幅將極為可觀。另外,2020 也是航天大年,包括發射火星探測器,完成探月三期嫦娥五號任務,建設近地載人空間站,完成長徵五號 B、長徵七號甲、長徵八號三型運載火箭首飛,發射亞太 6D 衛星等。預計公司宇航軍品增速有望維持高增長。
2019 年公司經營活動產生的現金流量淨額同比增長 232.64%,現金流狀況較 17-18 年軍改時期大幅改善;公司近三年固定資產基本沒有增長,但營業收入快速增長,固定資產周轉率從 2014 年的 3.5 提升至 2019 年的 9.4,充分說明公司產能利用率良好,產品需求持續提升。2019 年公司 ROE 水平達 16.6%,同比下降 5.5 個百分點,主要系上市後募投項目正在建設尚未達產。我們預計以公司目前 26%的淨利潤率疊加較高的資產周轉率,未來 ROE 水平還將提升。
6.3 天奧電子
公司是空天信息網絡授時產品龍頭。天奧電子的時頻產品可分為:頻率類產品如原子鐘、晶振、頻率組件及設備,時間類產品如時間同步板卡模塊、同步設備等,其核心是原子鐘和高穩晶振,這也是國產替代的主要部分。公司 80%以上利潤源自軍品,下遊包括星載、機載、彈載、車載、地面、艦載等應用場景。公司是國內唯一可量產原子鐘的廠家,綜合毛利率達 32%,近 6 年營收 CAGR 為 14%,淨利潤 CAGR 為 10%,也是華為基站授時模塊的重要供應商。北鬥產品包括北鬥衛星手錶、北鬥應急預警通信終端及系統等。
時頻產品在「空間」和「地面」廣泛使用。在航天領域,對時間基準要求高的導航衛星需裝載原子鐘,其它衛星使用高端晶體振動器,單星 2-3 個晶振。同時,衛星地面測控系統也要使用大量的高精度時頻產品。原子鐘單價 1.38 萬元,晶振單價 900 元。同時,公司的 CPT 原子鐘(晶片級原子鐘)是目前唯一可實現小型化、微型化的原子鐘,體積小,功耗低,成本低,可通過電池供電長期工作。晶片原子鐘可廣泛應用於物聯網、5G 通信、智慧城市、大數據等領域,未來有望成為常用的普通電子消費品。隨著後續募投新增產能落地,公司的晶片原子鐘、銫鐘等將批量生產。晶振方面,公司擁有兩條軍標生產線,主要生產中高端恆溫、溫補晶振等,毛利率 60%以上。預計公司 2020 年新建產能釋放可期,軍品方面也將在單兵裝備上實現國產化替代。同時公司有望藉助大股東電科 10 所的優勢深度參與低軌衛星地面系統建設。
6.4 華力創通
華力創通自創立起就一直圍繞衛星應用業務開展。開始是圍繞衛星應用做衛星信號仿真和測試系統研製,為中科院、航天兩大集團等單位提供仿真測試設備。早期是為北鬥系統提供仿真測試設備,隨後憑藉研製北鬥信號發生器的經驗,研製了北鬥接收裝置;後來又參與了中國第一個地球同步軌道通信衛星即「天通一號」 的通信標準定製,為其提供仿真測試設備,並研製了地面終端和終端的基帶晶片。此次低軌衛星組網項目也將給公司提供延續自身技術和布局優勢的機會,公司有望憑藉晶片研發能力領跑空天信息終端市場。
公司是國家北鬥導航晶片、「天通」衛星通信晶片的研發單位和產品供應商。這也導致公司多年來收入規模較小,此前的天通和北鬥終端都是政府和軍工客戶為主。但華力創通的基因是圍繞衛星應用開展業務,空天網際網路建設和國家加大集成電路投入給公司進一步發揮關鍵技術的優勢、深化衛星應用產業布局提供了難得的機會。未來低軌衛星組網後的主要客戶是 2C 的,面向廣大民用市場。在技術路徑上一脈相承,但客戶結構發生了非常大的變化,市場空間也大大擴展。
6.5 中國衛星
中國衛星是專業從事小衛星研製及衛星應用的航天高新技術企業。現已發展成為具有天地一體化設計、研製、集成和運營服務能力的產業化集團公司,形成了航天東方紅、航天恆星等一系列國內外知名品牌。在小衛星及微小衛星研製方面,已成功開發了以 CAST968 平臺為代表的多個系列小衛星和微小衛星公用平臺,並成功發射了對地觀測、環境監測、空間探測等不同用途的 10 餘顆小衛星;在衛星地面應用系統及設備製造方
面,擁有地面站系統集成、衛星導航、衛星通信、衛星遙感、信息傳輸與圖像處理五大領域 20 多類產品, 其中高動態衛星導航定位終端、無人機信息鏈、北鬥系列衛星導航定位終端、靜中通、動中通等產品在國內市場處於技術與份額雙領先的地位;在衛星運營服務方面,已具備提供廣播電視傳輸、移動位置服務、衛星定位與導航服務、數據採集與信息發布等多項運營服務的能力。
衛星通信是以人造衛星作為中繼節點的無線通信方式,可用於骨幹傳輸、遠程接入、移動通信、固定通信、電視廣播等場景,適用於空天地海等各種環境。2025 年我國衛星通信設備行業產值將超過 500 億元。公司持續拓展衛星應用類業務,不斷加大衛星應用類業務研發投入,主要投入的項目包括大數據公共服務平臺、衛星應急通信試驗系統、北鬥三代技術平臺研製等,為未來發展基礎。
6.6 亞光科技
亞光電子所處行業屬於專業化程度較高的微波領域,必須對軍方客戶需求、雷達、導引頭、特別是航天通信領域發展趨勢、產品工藝方案、工程應用環境等有深入理解和準確把握,為我國"兩彈一星""神州飛船""嫦娥登月"等項目做出了卓越貢獻。針對航天產業需求,公司目前擁有 4 條貫國軍標生產線,已批覆 1 條宇航級生產線、在為國家重點工程、武器列裝的大型配套時,具有較強的競爭力。
亞光電子也緊密跟蹤國外先進技術發展方向,強調自主可控,積極拓展新技術路線。布局了寬帶多模接收、被動偵收等技術方向,已經研發成功的寬帶 T/R 組件,多通道接收機、寬帶被動偵收接收機等,為下一代的雷達、導引頭、衛星通信的寬帶多模工作、被動偵收方向發展奠定了良好產品基礎,並成為航天領域重要研製單位 10 所和 25 所的衛星通信 TR 套片核心供應商。
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(報告來源:東興證券)
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