中国卫星行业市场规模及发展机遇、面临挑战

B站影视 欧美电影 2025-03-17 22:40 1

摘要:商业航天指商业航天公司从事的受市场驱动及营利性的航天活动,包括研发、制造飞行器、火箭及相关设备并提供服务。就市场参与者的性质而言,商业航天公司可分为民营航天公司及国有航天公司。由于卫星是飞行器的主要类型,因此卫星行业是商业航天行业的一个分部,参与的民营企业为民

商业航天指商业航天公司从事的受市场驱动及营利性的航天活动,包括研发、制造飞行器、火箭及相关设备并提供服务。就市场参与者的性质而言,商业航天公司可分为民营航天公司及国有航天公司。由于卫星是飞行器的主要类型,因此卫星行业是商业航天行业的一个分部,参与的民营企业为民营商业航天公司。近年来,中国政府积极鼓励商业航天行业的发展。

中国商业航天行业的产值由2019年约人民币0.8万亿元增至2023年的人民币1.9万亿元,複合年增长率为24.1%,预计至2028年将达到约人民币6.0万亿元,即2023年至2028年的複合年增长率为25.9%。商业航天业有望实现显著增长,这是由于几个关键因素:

(1)未来的政策旨在通过简化科研、火箭制造、载人飞行、卫星开发和其他项目的许可管理和审批流程,同时消除重複建设,优化区域佈局,加强对中国航天领域的民营投资;

(2)商用火箭发射设施的建造及火箭技术的发展,例如多卫星发射技术(以单一火箭发射多颗卫星),以及多次任务可重複发射及使用的运载火箭,大幅降低发射成本并提高发射效率;

(3)大型卫星星座加速部署,带动广泛的下游应用对卫星及卫星相关解决方案的需求快速增长。

卫星的主要研制过程:

中国卫星行业概览

卫星行业为商业航天行业的一个分部。卫星行业是指以卫星通信、导航和遥感以及AI等其他技术为基础的战略性新兴行业,涵盖与卫星制造、发射及应用有关的一切经济活动。

卫星行业可细分为三个主要环节,即卫星研制、卫星发射及卫星运营和应用,而卫星运营和应用环节进一步包括生产地面设备及提供星基解决方案。卫星通过提供全球互联互通和高精度数据获取,推动通信、环境监测、灾害管理和太空探索等多个行业的进步。卫星提供高分辨率信息的能力使各行业能够应对複杂挑战、改善决策并提高运营效率。

按轨道及用途划分的卫星

卫星按轨道划分包括两类,即近圆轨道及椭圆轨道

近圆轨道可按照高度进一步分类为低地球轨道(“LEO”)、中地球轨道及地球同步轨道。低轨卫星具有低延迟、高分辨率地球观测及成本效益等优点,是卫星产业的重要发展方向。

按功能划分,传统卫星主要包括通讯卫星、导航卫星及遥感卫星。AI卫星是随着AI技术快速发展而新开发和兴起的类型。AI卫星进一步包括AI应用卫星及AI智算卫星,其中AI应用卫星配备AI有效载荷,提供AI驱动的数据分析及计算服务,以增强卫星功能,及AI智算卫星通过卫星上的计算资源及旨在处理複杂的数据分析任务而设计的複杂算法,不仅为其本身,亦为其他航天器及地面应用提供先进的AI驱动数据分析及计算服务。

太空AI计算是指部署在太空环境中的计算资源,例如AI卫星上的计算系统,用于在轨处理及数据存储,以支援太空边缘计算、对地观测及太空探索等任务。随著AI技术演进,我们预期AI卫星星座的形成将显著增强太空计算能力。AI卫星协同网络的发展有望克服单伙卫星的限制,创建强大的太空计算基础设施。该网络不仅将补足地面AI的进步,亦将促进太空AI计算新时代的发展,其计算能力有可能等同或超越地面计算能力。

卫星结构

卫星的结构包括卫星平台及卫星有效载荷。卫星平台指卫星上除有效载荷或有效载荷舱外的部分。卫星平台作为卫星的通用模块,主要由热控制、供电等分系统组成。相反,卫星有效载荷指卫星进入轨道后旨在执行卫星指定功能或任务的特定仪器、设备或分系统。这些有效载荷的性质根据卫星的特定功能和任务而有所不同。卫星与卫星有效载荷之间的主要区别包括:卫星有效载荷并无独立供电和推进系统;作为卫星的一部分,有效载荷直接与卫星连接;卫星有效载荷不能自主改变轨道,亦不能在太空中独立运行。

卫星产业价值链

卫星产业价值链主要包括:卫星研制,包括卫星载荷、卫星平台及整星研制;卫星发射,主要包括由火箭制造商进行的发射作业,以及卫星制造商为其客户协调发射程序;卫星运营和应用,包括提供星基解决方案及地面设备制造;及终端用户,包括企业客户、政府客户、消费者及其他终端用户(如大学)。

中国卫星行业的市场规模

近年,中国政府积极推动卫星产业发展,令在轨卫星数量大幅增加。根据忧思科学家联盟卫星数据库,中国企业研制的在轨卫星数量由截至2019年12月31日的323颗增至截至2023年5月1日的623颗。低轨卫星是中国卫星产业发展的重要基础设施,由截至2019年12月31日的236颗增加到截至2023年5月1日的508颗,佔在轨卫星总数的比例由截至2019年12月31日的73.1%增至截至2023年5月1日的81.5%。过去几年,中国卫星行业经历稳定增长。

按收入计,中国卫星行业的市场规模由2019年的约人民币622亿元增加至2023年的约人民币803亿元,複合年增长率为6.6%。在利好政策及低轨卫星星座快速佈局的推动下,中国商业航天行业快速发展。按收入计,中国卫星产业的市场规模预计将自2023年起按複合年增长率26.8%进一步增长,于2028年达致约人民币2,627亿元。

近年来,中国政府积极鼓励民营企业从事卫星行业。在政策支持、商业航天的迅速发展和技术进步以及低轨卫星星座快速佈局的推动下,中国卫星行业民营企业的收入由2019年的约人民币175亿元增加至2023年的约人民币239亿元,複合年增长率为8.1%。中国卫星行业民营企业的收入预期将自2023年起按複合年增长率30.6%进一步增长,于2028年达致约人民币909亿元。来自民营企业的收入佔2023年中国卫星行业总收入的29.8%,预计2028年将佔34.6%。

中国卫星行业市场驱动因素

政策支持。中国政府优先发展卫星产业,并出台一系列扶持政策以促进其发展。例如,2020年,国家发改委首次将卫星互联网纳入新型基础设施建设。2022年,中国政府提出加快建设航天强国的发展目标。 2023年,中国政府提出发展商业航天等一批战略性新兴产业,旨在加快形成产业发展新动能,进一步促进商业航天发展。2024年,政府工作报告中首次提及商业航天,为中国商业航天行业带来新的发展机遇。

商业航天的快速发展。 继2015年发佈《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》后,中国商业航天行业已由国家主导的模式演变为鼓励市场导向活动的混合模式,催化行业的快速扩展。当前,民营企业对于卫星行业的发展起到关键作用,降低成本,增强可扩展性并加速创新。商业卫星公司的不断增多,促进该行业的持续增长。

低轨卫星星座的快速佈局。近期低轨卫星星座的加速部署,带动了卫星行业的发展。低轨卫星星座的逐步部署可以为地面用户提供无间断的全球卫星观察及卫星通信。遥感卫星星座可提供全面的遥感信息服务。通信速度亦因卫星星座的持续发展而不断提高。配备通信及遥感等综合功能的卫星可满足客户广泛的应用需求,进而刺激对卫星服务需求的快速增长。

技术进步。随著卫星技术的不断进步,新一代卫星提供的传输速度可媲美甚至超过地面宽带。採用更高效的传输技术及更先进的卫星可满足用户对高带宽应用(如高速数据下载及直播视频播放)的要求。该等进步增加了客户对卫星服务的需求,使其成为重要的通信平台,带来更广泛的应用及不断增长的市场需求。

中国卫星行业的发展机遇及挑战

AI卫星的发展。星基解决方案日益複杂,需要先进的控制和数据管理以及高效的信息传输,这推动了AI技术与卫星行业的融合。具有星上智能处理功能的AI卫星搭配地面算法进行天地协调作业。这样能够实现卫星智能控制、多元数据处理以及改进卫星运营及维护,进而提升解决方案的效果。

太空AI的不断进步,低轨卫星星座的发展及卫星间的连接已使分佈式计算成为可能。AI卫星有望成为天基算力网的重要组成部分,为其他卫星及地面系统提供算法、算力及数据等天基服务。同时,随著商业航天活动持续增加,市场对太空计算能力的需求将相应增长。因此,AI智算卫星有望成为卫星产业的重要发展趋势,而全球商业航天企业将加大其对AI卫星(特别是AI智算卫星)的研发投资。

天空地海一体化网络。于2020年,国家发改委首次将卫星互联网列入“新型基础设施”,作为一种通讯网络基础设施。太空基础设施建设的加速部署,将实现天基、陆基、空基及海基平台的多维度通信互连,为用户提供跨全空域及时域的综合信息服务,促进信息的准确获取、快速处理及高效传输。天空地海一体化网络亦将为卫星行业赋能,为客户提供更广泛、更智能及更高效的信息服务。

不断扩展的应用场景。随著卫星制造技术的进步及卫星功能的整合,卫星的应用场景扩展至多样化用途,包括智慧城市、海洋通讯、紧急救援服务、文化、旅游、体育及游戏。例如,身处海洋、沙漠及山区等偏远地区时,人们可以通过手机直接连接卫星以使用高质量数据服务;倘出现天灾,救援人员可以获得关键信息,更迅速地採取行动;在城市交通方面,空中交通管理和自动驾驶均可提高交通的效率及安全。

火箭技术及运力的限制。未来,随著卫星行业的逐步壮大,卫星发射的市场需求将会大幅增加。火箭技术及运力将成为决定大型卫星星座能否成功部署的关键因素。

中国卫星平均发射成本

主要由于火箭技术的不断进步(例如运力的提高)及随著民营火箭公司数量不断增加而导致火箭行业竞争加剧,近年中国卫星发射成本不断下降,由2019年的每公斤约人民币120千元下降至2023年的每公斤约人民币80千元,複合年增长率为-9.6%。预计中国的卫星发射成本将进一步下降。

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来源:思瀚研究院

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