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2018年全球及中国卫星应用产业发展概况回顾及未来行业发展趋势分析[图]

作者:发布时间:2019-10-01 08:25

一、卫星应用产业基本概况分析

卫星应用产业包括卫星制造业、卫星发射服务业、地面设备制造业和卫星运营服务业。在这四个环节中,卫星制造、卫星发射服务和地面设备制造都是源于军用,逐步进入民用,是服务于军、民两个市场的军民结合型行业;而卫星运营是卫星产业军转民过程中应运而生的,并伴随着民用市场需求的不断增加而迅速发展壮大。

由于卫星应用涉及众多不同的领域,而各个领域在应用方面又有着较大的区别,如:卫星通信、卫星导航等,产业链较为复杂。卫星应用产业上游主要涉及卫星的制造、卫星的发射、卫星地面设备与网络的建设;中游卫星应用及运营涵盖面较广,包括消费服务(指卫星电视、卫星音频广播和卫星宽带等业务)、卫星固定服务、卫星移动服务、遥感业务和航天飞行管理服务;下游为卫星具体应用领域。

截至2018年末我国卫星应用产业链企业数量合计达到5387家,其中已吊销1140家,注销1520家。

卫星应用不同规模企业结构

数据来源:公开资料整理

相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国卫星导航与位置服务行业市场供需预测及投资战略研究报告》

卫星应用不同所有制企业结构

数据来源:公开资料整理

截至2018年末我国卫星应用及产业链从业人员数量达120万人,但微小企业仍是主体,其中涉足卫星导航与位置服务的从业人员较多多达38万人。

二、卫星应用提速,空天大数据驱动卫星通导遥快速发展

1、全球卫星产业保持平稳增长

卫星按照应用,主要分为三大种类,分别是:通信卫星、导航卫星、遥感卫星,统称卫星“通导遥”。其中,卫星通信是指以卫星为中继站进行数据通信,主要应用于地面通信覆盖并不好的地方,如飞机、高铁、高山,以及一些应急通信的场景;卫星导航定位则是为万物提供绝对定位信息;卫星遥感本质是以上帝视角,通过录像、光谱数据传输、雷达等方式记录与地球的相关数据。

2018年全球在轨业务运行的卫星数量达到2100颗。2018年,全球共有382个物体被发射到太空,同比2017年的453个同比下降15.67%。2018年,全球发射卫星总量超过300颗,达到314颗,其中遥感卫星占总数的39%,商业通信卫星占22%;排名第三的是技术试验卫星,占比为18%;导航卫星占比8%;军事侦查卫星占比6%;科学和军用/民用卫星均占4%。

2010-2018年全球发射到太空物体数量情况

数据来源:公开资料整理

2010-2018年全球卫星发射数量情况

数据来源:公开资料整理

2018年全球发射卫星数量结构占比情况

数据来源:公开资料整理

过去几年全球卫星产业规模平稳增长。根据2019年发布的卫星产业报告来看,2018年,全球卫星产业总产值2774亿美元,较2017年同比增长3.28%。

2014-2018全球卫星产值及分布(亿美元)

数据来源:公开资料整理

2014-2018全球卫星总产值增速

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2018年全球卫星产业产值构成(十亿美元

数据来源:公开资料整理

数据显示,2018年我国航天发射活动创下历史新高,运载火箭发射次数超越了美国,全年共计执行39次发射任务,占全球总数的34%。目前,我国的通信、导航、遥感等各类在轨应用卫星超过200颗,超过了俄罗斯的134颗,成为世界第二。预计未来5年,我国还将发射约120颗卫星,其中包括通信卫星20颗左右、遥感卫星70颗左右、导航卫星30颗左右。

2018年全球航天器发射任务结构占比情况

数据来源:公开资料整理

2019-2024年中国计划发射卫星数量预测情况

数据来源:公开资料整理

2、卫星通信领域,高通量卫星为发展方向,卫星互联网成为焦点

相对于地面通信,卫星通信具有以下优势:1)电信号覆盖范围广,通信距离远;2)传输频带宽,通信容量大、且在不断增加;3)通信稳定性好,质量高,传输损耗小;4)卫星通信成本与距离无关,机动灵活。当前,卫星通信的主要应用是卫星电视及广播。根据SIA在2019年发布的卫星产业报告来看,2018年,卫星下游应用服务产值为1265亿美元,其中卫星电视及广播的收入合计为1000亿美元,所占比例高达79.05%。

高通量卫星大势所趋,驱动卫星通信流量提升、成本降低。当前通信卫星主要是窄带卫星,速率慢、容量有限,相比于地面通信并不具备优势,因此也限制了卫星通信的发展空间。而高通量卫星通信容量提升数十倍,随着这方面技术成熟,上述瓶颈有所松动,有效推动基于卫星通信的互联网应用并在大幅降低的单位宽带成本中得到普及。当前,中国卫通运营的“中星16号”为国内首颗高通量卫星,通信总容量20吉比特每秒,较传统的卫星有大幅度提升。未来,我国将以自主的大容量通信卫星为主体,建立起完善的卫星通信系统。

巨头纷纷布局,卫星互联网/物联网星座发展火热。当前互联网只覆盖全球用户51%左右,仍有30亿分布在全球各偏远地区的人口未能使用互联网,但再建设地面基站不经济,建立覆盖全球的卫星互联网/物联网则是很好的选择。全球各卫星通信运营商或网络巨头纷纷布局卫星互联网星座计划,我国航天科工集团和航天科技集团已实施部署一系列互联网星座计划:包括鸿雁、虹云、行云。此外,国外主要著名的卫星互联网星座计划部署也在紧锣密鼓地进行中,包括:O3b星座系统、SpaceX星链计划、Athena星座系统等。

卫星通信产业发展,终端接收设备先行。卫星通信产业发展提速,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。

2018年全球卫星服务收入中,卫星电视占最大比重为74.5%,收入达到942亿美元;其次是固定业务,占比14.2%,收入为179亿美元;卫星广播排在第三,占比4.6%,收入达到58亿元;移动业务、卫星宽带和对地观测业务占比分别为3.2%、1.9%和1.6%。

2018年全球卫星服务收入情况

数据来源:公开资料整理

2018年全球卫星服务收入占比情况

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3、卫星导航领域,自动驾驶浪潮袭来,高精度定位行业迎来战略发展机遇期

传统高精度卫导行业,高精度定位技术成熟,但受限于应用主要面向测绘等行业领域,市场空间有限。长期以来,我国高精度卫导产业主要面向测量测绘、地理信息、灾害监测、精准农业应用、气象预测、飞行器控制等专业领域需求,技术成熟,可以实现厘米级定位精度,但是市场规模较小,每年也就在几十亿元左右。

自动驾驶到来,高精度定位为刚需,有望打开高精度定位成长新空间。自动驾驶是车辆利用硬件及软件系统来持续执行部分或全部动态驾驶任务(DynamicDrivingTasks,DDT),其中高精度地图与高精度定位是自动驾驶基础支撑技术之一。高精度地图也称为高分辨率地图(HDMap),是一种专门为自动驾驶服务的地图,高精度定位即实时确定车辆在高精度地图中的精确位置和姿态。高精度卫星定位提供绝对位置,为自动驾驶刚需,不可或缺。自动驾驶的到来,也将高精度定位行业从传统的行业市场进一步延伸到消费级市场,前景巨大,高精度行业也迎来战略机遇期。

运营商近期大动作密集,抢上高精度定位末班车。三大电信运营商作为后来者,从2018年末开始对高精度定位领域表现出浓厚兴趣,与该领域重点企业开展合作、成立联盟,甚至投资入股,力图在需求大规模爆发之前完成布局。其中,中国电信于2019年4月投资1000万入股四维图新旗下高精定位服务商六分科技,持股20%。中国移动于2018年12月与四维图新签署《关于位置服务战略合作框架协议》,2019年4月联合中海达、华为、中兴、中国电科、爱立信等筹备成立5G北斗精准定位联盟。中国联通于2019年5月成立5G+北斗高精度定位开放实验室,首批合作伙伴包括北汽、长城、四维图新、华为、中兴、百度、高新兴等20余家单位。

自动驾驶到来,看好终端厂商及高精度位置服务运营:1)高精度定位终端。主要是卫星导航模块与惯导模块合二为一的组合导航模块。目前主要是国外诺瓦泰做的比较好,具备卫导和惯导的紧耦合技术,国内尚需时间追赶。该领域的主要厂商包括:中海达、华测导航、北斗星通、星网宇达等。2)高精度位置服务运营商,目前主要厂商包括:千寻位置(阿里与兵器工业集团为股东)、星舆科技(海格通信)、六分科技。

2018年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3016亿元,较2017年增长18.3%。其中北斗对产业的核心产值贡献率达80%,由卫星导航衍生带动形成的关联产值达1947亿元。

2014-2018年中国卫星导航与位置服务产业总体产值及增长情况

数据来源:公开资料整理

我国卫星及应用产业总体规模已超千亿元,发展空间有待进一步拓展。2013年,卫星通信产业规模约在200~300亿元之间,卫星导航和位置服务产业规模达1040亿元,卫星遥感产业规模较小,但融合了导航和遥感的地理信息产业年产值近2600亿元。

2016-2018年卫星导航与位置服务市场规模

数据来源:公开资料整理

国内具有卫星导航与位置服务产业传统发展优势的地区进一步加大力度,全面推进北斗产业创新发展。2018年珠三角、京津冀、长三角、华中鄂豫湘、西部川陕渝五大卫星导航与位置服务产业发展区域,总体实现产值2388亿,占比达79.2%。目前,我国珠三角区域作为我国卫星导航设备的主要生产制造基地,依托区域内卫星导航产业发展优势,打造了集芯片、终端、关键元器件制造为一体的卫星装备产业集聚区,珠三角区域的卫星导航与位置服务收入占全国比例最高。

我国卫星移动通信系统终端设备市场是我国自主卫星移动通信系统建设带来的确定性最高的增量市场。当前我国以租用他国卫星实现的卫星移动通信服务终端供应商基本为国外厂商,我国自主卫星移动通信系统的建设将给我国卫星移动通信终端制造企业带来巨大成长空间。按照民用卫星移动通信终端价格5000元,单兵手持价格2万,车载和便携式终端价格20万进行估算,我国卫星移动通信终端市场容量超过250亿。

4、卫星遥感,应用逐步培育成熟,政府刚需驱动行业增长

卫星遥感技术是从高空通过传感器探测和接收来自目标物体的信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等),从而识别物体的属性及其空间分布等特征,之后通过遥感技术平台获取卫星数据、做到信息接收、处理与分析,使人类更加了解地球。卫星遥感应用领域最早来自军事,目前应用主要以国防及政府,在国土、应急安全、气象领域为主;行业市场如精准农业、森林环境示意图境、大型市政项目等方面进行数据跟踪与监测前景广阔。

从这几年的发展趋势来看,遥感卫星数量呈加速发展态势,为行业应用提供更充足的数据源。2013年-2018年,中国发射的遥感卫星数量占全球发射遥感卫星数量的22%;历年中国发射的卫星合计来看,除2015年和2018年外,近年遥感卫星的占比均超过一半以上。遥感卫星的持续增多,为行业应用的扩展奠定数据基础。

近年全球及中国遥感卫星发射数量(颗)

数据来源:公开资料整理

中国近年发射的卫星数量及遥感卫星的占比(颗)

数据来源:公开资料整理

2016-2018年卫星遥感市场规模

数据来源:公开资料整理

短期内,政府客户将会将成熟项目复制拓展至全国,卫星遥感应用将持续下沉。国内卫星遥感产业现主要以政府应用为主,从近期科创板三家涉及卫星遥感行业的收入结构来看,2016-2018年需求都集中在以北京为主的华北地区。但因遥感卫星应用服务需要在本地化呈现,因此各公司均在积极拓展区域市场,把提供于中央部委的成功应用推广至省级、市级政府及事业单位,优化收入结构的同时也带来政府客户端短期的增长点。

当前多家卫星遥感行业公司拟在科创板上市。今年,航天宏图已经科创板上市,二十一世纪空间技术应用股份有限公司(世纪空间)已经提交科创板注册,中科星图股份有限公司(中科星图)仍在申请中。从三家公司的收入规模来看,2016-2018年的收入在政策的放开下均实现可观的增长。

2016-2018年三家卫星遥感公司收入规模及增速情况(万元)

数据来源:公开资料整理

随着小卫星技术成熟,有望打开消费级市场更大空间。1)微小卫星逐步成熟,更低成本有助于商业推广。海外卫星遥感发展中后期,很多创业公司都是靠发射微小卫星获取业内一席之地,激发行业发展活力;2)多源数据融合,逐渐解锁商业客户新需求。卫星遥感数据融合航空测绘数据、地理信息数据及互联网数据(个体出行过程、网络行为、消费记录等)将成为重要的突破点,并以此激发商业客户对于卫星遥感应用的新需求。3)大数据技术、海量存储、高性能计算、人工智能及云计算等新一代信息技术对卫星遥感数据分析领域的不断渗透将成为行业的必然趋势。传统的数据分析往往还需要大量人工的参与,在数据的时效性及产品效率上导致客户体验差,未来在新一代技术的叠加下,卫星遥感数据融合各种互联网用户数据,更多的应用将被打开。

三、卫星应用产业发展趋势

1、北斗应用市场规模快速扩展,未来达2万亿元

北斗系统目前已广泛应用于交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘、矿产、公安、农业、林业、国土、水利、金融等十几个行业领域。截至2018年底,各类国产北斗终端产品应用规模已累计超过8000万台/套,采用北斗兼容芯片的终端产品社会总保有量接近7亿台/套(含智能手机),北斗应用正在诸多领域迈向“标配化”发展的新阶段。基于北斗的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用,广泛进入大众消费、共享经济和民生领域,深刻改变着人们的生产生活方式。

当前,我国正加速推进移动物联网建设。在此过程中,北斗作为时间和空间信息感知采集的关键技术,已在智能交通、物流跟踪、智慧市政等应用中发挥越来越重要的作用。5G时代的到来,也进一步促进北斗增值服务的应用普及和多样化发展。在我国北斗系统定位精度不断提升的趋势下,随着新一代信息技术、大数据、云计算等新技术的进一步发展,在国家规划引导下,预计到2020年,北斗应用在交通运输、精准农业、城市综合安防和智慧城市建设等主要细分市场的规模有望超过2万亿元。

2、发展低轨卫星通信大势所趋

2019年5月24日,首批60颗“星链”Starlink星座卫星被成功送入太空,马斯克的“星链计划”正式迈出了成功的第一步。根据SpaceX递交的“12000颗卫星星座”计划,卫星分别分布在340公里、550公里和1150公里三个低轨道。未来星链组网将为全球互联网服务欠缺地区提供互联网接入服务,并为城市地区提供“有价格优势”的宽带服务。

目前全球绝大多数通信卫星主要以GEO卫星为主,由于轨道资源有限,地球同步静止卫星只能在一个拥挤的环境下工作。此外,地球同步卫星数据传输延迟大,为500ms左右,而低轨卫星则能极大缩短时延,实现50ms以内时延,与地面光纤网络相当。这也使其可以支持在线游戏或视频聊天等基于实时数据传输类应用。

目前真正组网并进行运营的中低轨道通信卫星系统只有三个,分别为:即铱(Iridium)、全球星(Globalstar)和轨道通信(Orbcomm)系统。未来即将发射的低轨卫星组网计划包括了:铱星、O3b、LeoSat、OneWeb、Starlink、三星等,低轨卫星通信发展是大势所趋。

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