机械设备行业深度报告：新兴领域应用热点频现商业卫星步入发展机遇期-20190320-长城证券-35页.pdf

http:/ 请参考最后一页评级说明及重要声明 投资评级：投资评级：推荐推荐（首次首次）报告日期：报告日期：2019 年年 03 月月 20 日日 分析师：曲小溪 S1070514090001 010-88366060-8712 分析师：张如许 S1070517100002 0755-83559732 分析师：刘峰 S1070518080003 0755-83558957 联系人（研究助理）：王志杰 S1070118080003 021-31829812 联系人（研究助理）：牛致远 S1070117070015 021-31829703 行业表现 行业表现 数据来源：贝格数据 相关报告相关报告 2018-12-17 2018-05-30 2017-07-28 新兴领域应用热点频现新兴领域应用热点频现，商业卫星步入，商业卫星步入发展机遇期发展机遇期 机械设备机械设备行业深度报告行业深度报告 股票名称 EPS PE 19E 20E 19E 20E 上海沪工 0.68 0.90 37.61 28.57 中国卫星 0.44 0.51 58.18 50.44 欧比特 0.32 0.43 35.44 26.72 航天电子 0.26 0.30 26.92 23.33 资料来源：长城证券研究所 全球商业航天蓬勃发展，四大产业构建万亿级商业卫星市场：全球商业航天蓬勃发展，四大产业构建万亿级商业卫星市场：卫星工业由卫星制造、卫星发射、地面设备制造及卫星服务四大产业构成。2018年全球卫星工业体量达 2690 亿美元，占全部太空经济的 79%，市场空间巨大。随着航天产业规模的持续扩张，单纯依靠各国政府投入已无法承担快速增长的太空活动需求，商业化发展成为必由之路。人造卫星用途广泛，新兴领域应用热点频现：人造卫星用途广泛，新兴领域应用热点频现：人造卫星作为一种太空基础设施，在广播、电视、通信、气象观测、导航定位、环境监测、减灾救灾等领域具有广泛应用。细分领域增速数据显示，近年来卫星的应用热点开始从广播电视、固定通信等传统业务转向机舱网络服务、物联网、遥感大数据、民用导航等新兴应用场景领域，5G 时代终端需求爆发有望催生新一轮卫星建设热潮。小卫星技术推动产业变革小卫星技术推动产业变革，类星链计划不断涌现：，类星链计划不断涌现：20 世纪来，以“立方星”为代表的微小卫星技术取得了快速发展，卫星制造门槛由此大幅降低。民营企业和新兴创业公司的介入颠覆了传统国家航天力量的完全垄断地位，卫星产业迎来新一轮商业化变革。其中，低轨小卫星星座由于其成本低廉、通信延时低、网络覆盖面广、生存能力强等优点，已成为目前国际商业卫星发展的重要路径。在遥感领域，美国 Planet 公司的“鸽群”、Spire公司的“狐猴”等小卫星星座项目已完成初步部署并投入商业运营；在通信领域，Iridium、GlobalStar、Orbcomm 三大传统卫星通信运营商开始升级原有卫星星座，OneWeb、Starlink、LEOSat 等新一代低轨通信小卫星星座计划已进入实际部署期，预计未来 10 年将有上万颗卫星发射升空，卫星产业商业化进程有望大幅提速。国产商业卫星方兴未艾，军民融合发展大势所趋国产商业卫星方兴未艾，军民融合发展大势所趋：我国航天产业链自 2015年起开始向社会资本开放，支持性政策不断出台，传统航天军工院所、高校及科研机构、地方政府及民营企业等主体纷纷积极投入卫星产业商业化探索，“鸿雁”“虹云”等国产小卫星星座计划开始实施。从产业竞争格局看，以航天军工科研院所为代表的“国家队”在卫星技术积累、工程能力-20%-10%0%10%20%30%机械设备 沪深300 核心观点核心观点 重点推荐公司盈利预测重点推荐公司盈利预测 分析师分析师 证券研究报告证券研究报告 行行业业深深度度报报告告 行行业业报报告告 机机械械设设备备行行业业 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 2 请参考最后一页评级说明及重要声明 和发射资源等方面仍具有明显优势，因此在未来相当长的时间内仍将占据主导地位；民营企业和科研机构受体制束缚较少，有望与国家队形成互补，在先进技术应用、商业模式创新、降本增效等方面占得先机。我国商业卫星产业机遇与挑战并存，降本增效是我国商业卫星产业机遇与挑战并存，降本增效是关键：关键：我国卫星产业目前处于商业化探索初期，在技术水平、产业链协同、商业成熟度等方面与美国仍有差距。未来我国卫星产业商业化进程的推进一方面有赖于国家政策的持续支持和对航天、通信等市场的不断开放，另一方面行业参与者需积极投入市场化竞争，通过技术创新、规模化生产、完善配套产业链等方式不断降低卫星制造及发射成本，提升卫星功能性。预计在此过程中，位于产业链上游、具有自主研发实力的卫星制造企业将率先受益。投资建议投资建议：全球小卫星星座建设高峰将至，国内卫星产业受政策扶持开启商业化探索，位于产业链上游、具有自主研发实力的卫星制造企业将率先受益。建议重点关注航天领域军民融合重点企业上海沪工、我国卫星制造龙头企业中国卫星、商业遥感卫星星座先行者欧比特、航天领域电子类专业设备龙头航天电子。风险提示：风险提示：宏观经济波动风险；产业政策支持不及预期；下游需求增长宏观经济波动风险；产业政策支持不及预期；下游需求增长不及预期；卫星发射失败风险；行业竞争加剧不及预期；卫星发射失败风险；行业竞争加剧 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 3 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录目录 1.全球商业卫星产业概况.6 1.1 商业航天蓬勃发展，四大产业构建万亿级卫星市场.6 1.2 卫星应用场景广泛，需求热点转向新兴领域.8 2.低轨小卫星趋势明确，类星链计划不断涌现.10 2.1 小卫星技术蓬勃发展，卫星制造趋于平民化.10 2.2 低轨小卫星星座商业化前景广阔.13 2.2.1 遥感领域应用日趋成熟，太空大数据时代渐行渐近.13 2.2.2 小卫星通信星座发展潜力巨大.15 2.2.3 5G 时代卫星通信迎来发展新机遇.19 3.我国卫星产业发展现状.21 3.1 政策支持推动产业快速发展，国产商业卫星有望成为后起之秀.21 3.2 传统航天军工院所加速商业化探索.22 3.2.1 中国卫星（航天五院）国产卫星制造主力军.22 3.2.2 上海卫星工程研究所（航天八院）遥感卫星摇篮.23 3.2.3 空间公司（航天科工二院）“虹云工程”实施者.24 3.2.4 航天海鹰事业部（航天科工三院）探索商业运营.25 3.3 科研机构及高校积极推进成果转化.25 3.4 新兴航天企业蓬勃发展.27 3.5 我国卫星产业商业化前景及发展趋势.29 4.相关上市公司及重点标的推荐.29 4.1 上海沪工收购优质资产，高起点布局商业航天.29 4.2 中国卫星国内小卫星制造龙头.31 4.3 欧比特商业遥感卫星星座先行者.32 4.4 航天电子航天领域电子类专业设备龙头企业.33 5.风险提示.34 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 4 请参考最后一页评级说明及重要声明 图表目录图表目录 图 1：人类迈向太空时代 2.0.6 图 2：商业航天主要构成.7 图 3：2013-2017 年全球卫星行业规模变化（亿美元）.7 图 4：2017 年全球卫星工业细分领域市场规模（亿美元）.7 图 5：四大产业构建完整卫星产业链.7 图 6：截至 2016 年底全球运营中的各类卫星数量分布.8 图 7：立方星内部结构.11 图 8：常见立方纳星系列.11 图 9：近年来立方星发射数量与占比快速上升.12 图 10：猎鹰 9 号可回收运载火箭发射升空.12 图 11：Planet 公司卫星 2018 年拍摄中国海军在南海演练.14 图 12：Pyxis 传感器工作原理示意图.14 图 13：2018 年全球主要卫星移动通信运营商服务收入（百万美元）.15 图 14：O3b 星座系统信号覆盖区域.16 图 15：第一代铱星系统布局示意图.17 图 16：Orbcomm 中国网络拓扑图.17 图 17：首批发射的 6 颗 OneWeb 卫星之一.18 图 18：5G 时代卫星通信应用场景示意图.19 图 19：5G 时代星地通信系统构成示意图.20 图 20：2017 年我国卫星产业细分领域市场规模（亿元）.21 图 21：“鸿雁”星座计划示意图.23 图 22：风云气象卫星在轨分布示意图.23 图 23：“虹云”小卫星.25 图 24：“吉林一号”拍摄的美国“51 区”图像.26 图 25：天仪研究院研制的微小卫星.28 图 26：上海沪工营收变化趋势.29 图 27：上海沪工归母净利润变化趋势.29 图 28：航天华宇收入结构.30 图 29：航天华宇分业务毛利率变化趋势.30 图 30：中国卫星营收变化趋势.31 图 31：中国卫星归母净利润变化趋势.31 图 32：欧比特营收变化趋势.32 图 33：欧比特归母净利润变化趋势.32 图 34：航天电子营收变化趋势.33 图 35：航天电子归母净利润变化趋势.33 表 1：商业航天内涵.6 表 2：全球卫星服务业细分领域市场规模变化趋势.9 表 3：全球卫星服务业细分领域市场规模变化趋势.9 表 4：小卫星定义.10 表 5：地心轨道分类（按高度）.13 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 5 请参考最后一页评级说明及重要声明 表 6：2016 年各类卫星发射数量及价值.13 表 7：卫星移动通信的主要用户.15 表 8：目前在轨和规划中的低轨通信小卫星星座.19 表 9：国内高校已成功发射多颗卫星.27 表 10：2018 亿欧中国商业航天 30 强（排名不分先后）.27 表 11：上海沪工盈利预测（假设航天华宇 2019 年并表，增发股份 3000 万）.30 表 12：中国卫星盈利预测（Wind 一致预期）.31 表 13：欧比特盈利预测（Wind 一致预期）.32 表 14：航天电子盈利预测（Wind 一致预期）.33 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 6 请参考最后一页评级说明及重要声明 1.全球商业卫星产业全球商业卫星产业概况概况 1.1 商业航天蓬勃发展商业航天蓬勃发展，四大产业构建万亿级四大产业构建万亿级卫星卫星市场市场 商业航天活动是指按照市场规则配置技术、资金、人才等资源要素，以盈利为目的的航天活动。与国家意志主导的传统航天相比，商业航天更强调市场竞争、盈利以及商业化的市场行为，相关产业涵盖了火箭生产与发射、卫星研发与运营、地面设备制造与服务、新型航天活动等诸多领域。表表 1：商业航天内涵商业航天内涵 分类分类 内涵内涵 国家类航天工程国家类航天工程项目商业化运营项目商业化运营 私企能承担的国家重大航天任务通过市场机制交割私营企业运营 特点 非政府航天工程非政府航天工程项目的商业运行项目的商业运行 商业航天项目完全由私营企业自行发起、社会投资、自主经营、自担风险 内容 航天应用领域商航天应用领域商业化业化 私营企业围绕卫星通信、卫星遥感、卫星导航等领域提供航天产品和服务 资料来源：长城证券研究所 商业航天是航天事业发展到一定阶段的必然产物。商业航天是航天事业发展到一定阶段的必然产物。21 世纪以来，航天产业在各国科技发展、军事建设以及不断增强的太空经济活动的需求下蓬勃发展，体量越来越大，应用日趋广泛，探索领域逐步由近地空间走向深空，单纯依靠国家投入已无法承担快速增长的人类太空活动需求。而通过军民融合模式发展商业航天，既可以合理配置和有效利用各种资源，避免军民重复建设、分散建设，又可有效推动新技术应用及普及，为航天科技发展注入新的动力。由此可见，商业航天将是未来全球航天产业发展的必由之路。图图 1：人类迈向太空时代人类迈向太空时代 2.0 资料来源：BofAML,长城证券研究所 卫星产业是商业航天的主要组成部分。卫星产业是商业航天的主要组成部分。全球商业航天产业可分运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测及空间站五大方向，其中载人航天、深空探测及空间站产业尚处于萌2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 7 请参考最后一页评级说明及重要声明 芽阶段，整体规模较小，因此人造卫星以及与卫星发射相关的商业运载火箭产业构成了目前太空经济的主体。据美国卫星工业协会（SIA）统计，2017 年全球太空经济体量约3480 亿美元，其中卫星工业（含卫星发射）占比约 79%，规模达 2690 亿美元。图图 2：商业航天主要构成商业航天主要构成 资料来源：长城证券研究所 卫星工业属于资本与技术密集型行业，涉及高端制造、航天军工、通信等多个领域，其发展与全球宏观经济密切相关。在经历了 2013-2014 年的快速增长后，目前全球卫星行业规模基本维持每年 3%左右增长。美国作为全球经济和航天科技领军者，其卫星产业市场份额常年在 40%以上，但随着中国、印度等新兴航天大国的崛起，美国近年来卫星产业增速要略低于世界其他地区。图图 3：2013-2017 年全球卫星行业规模变化（亿美元）年全球卫星行业规模变化（亿美元）图图 4：2017 年全球卫星工业细分领域市场规模（亿美元）年全球卫星工业细分领域市场规模（亿美元）资料来源：SIA，长城证券研究所 资料来源：SIA，长城证券研究所 细分来看，卫星工业又由卫星制造业、卫星发射业、地面设备制造业及卫星服务业四大产业构成，其体量占比分别为 6%、2%、44%及 48%。其中卫星服务业和地面设备制造业主要面向通讯、遥感、导航等多类终端应用，因而体量巨大；上游卫星制造及卫星发射产业受终端需求及创新驱动，近年来也不断在规模、技术方面取得突破。2017 年各细分领域中，卫星制造业和地面设备制造业增长较快，同比增速分别为 10%和 5.6%；卫星服务业基本保持稳定，同比增长 1%；卫星发射业收入有所下滑，同比减少 16%。图图 5：四大产业构建完整卫星产业链四大产业构建完整卫星产业链 商业航天运载火箭火箭研制火箭发射过程测控发射保险人造卫星遥感卫星通信卫星导航卫星科研卫星载人航天低轨道载人飞船低轨道运输系统太空旅游深空探测行星探测器太空采矿空间站太空居住太空城市卫星制造业1556%发射服务业462%卫星服务业128748%地面设备制造业119844%2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 8 请参考最后一页评级说明及重要声明 资料来源：长城证券研究所 1.2 卫星卫星应用场景应用场景广泛广泛，需求热点转向新兴领域需求热点转向新兴领域 人造卫星的传统应用场景包括广播、电视、通信、气象观测、预报、卫星导航定位、地球环境监测、减灾救灾等方面。根据应用技术不同，人造卫星又可分为遥感、通信、导航及科研卫星等类型。截至 2016 年底，全球运行中的卫星共 1459 颗，其中通信、遥感、导航类卫星分别占比为 49%、27%、7%。细分应用领域中，商用通信卫星在轨数量最多，占比达 35%，其次是对地观测卫星，占比约 19%。图图 6：截至截至 2016 年底全球运营中的各类卫星数量分布年底全球运营中的各类卫星数量分布 资料来源：SIA，长城证券研究所 近年来伴随新技术新应用的出现，人造卫星应用场景正不断发生变化，这也给对应的卫星服务业及设备制造业带来了挑战和机遇。美国卫星工业协会将卫星服务业分为大众消费通信服务、卫星固定通信服务、卫星移动通信服务和对地观测服务几部分；其中，大众消费通信服务包括卫星电视、卫星广播、卫星宽带业务；卫星固定通信服务包括转发器租赁协议、网络管理服务；卫星移动通信服务包括移动数据、移动语音业务；对地观测服务包括农业、全球变化监测、减灾、气象、资源监测等。卫星制造卫星制造 卫星制造、部件及分系统制造：卫星制造、部件及分系统制造：系统设计、部件制造、集成、测试卫星发射卫星发射 发射服务、运载火箭服务：发射服务、运载火箭服务：利用系统、逃逸系统、遥测系统及配套、运载火箭及控制系统地面设备地面设备制造制造 网络设备：网络设备：信关站、控制站、卫星终端通信 消费设备：消费设备：直播卫星（DBS）碟形天线、卫星移动终端、数字音频广播服务设备（DARS）、全球卫星定位系统（GNSS）设备卫星应用卫星应用及运营及运营 遥感业务遥感业务 航天飞行管理航天飞行管理 卫星移动服务：卫星移动服务：移动数据业务、移动语言业务 卫星固定服务：卫星固定服务：转发器租赁、管理网络服务 消费服务：消费服务：卫星电视服务、卫星音频广播服务、卫星宽带业务2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 9 请参考最后一页评级说明及重要声明 表表 2：全球卫星服务业细分领域市场规模变化趋势全球卫星服务业细分领域市场规模变化趋势 亿美元亿美元 2012 2013 2014 2?15 2016 2017 总计总计 1135 1186 1229 1274 1277 1287 YOY 4.49%3.63%3.66%0.24%0.78%大众通信消费大众通信消费 933 981 1009 1043 1047 1045 YOY 5.14%2.85%3.37%0.38%-0.19%其中：卫星电视(DBS/DTH)884?26 950 978 977 970 YOY 4.75%2.59%2.95%-0.10%-0.72%卫星广播（DARS）34 38 42 46 50 54 YOY 11.76%10.53%9.52%8.70%8.00%卫星宽带 15 17 18 19 20 21 YOY 13.33%5.88%5.56%5.26%5.00%卫星固定通信卫星固定通信 164 164 171 179 174 179 YOY 0.00%4.27%4.68%-2.7?%2.87%其中：转发器租赁 118 118 123 124 112 YOY 0.00%4.24%0.81%-9.68%管理网络 46 46 48 55 62 YOY 0.00%4.35%14.58%12.73%卫星移动通信卫星移动通信 24 26 33 34 36 40 YOY 8.33%26.92%3.03%5.88%11.11%对地观测对地观测 13 15 16 18 20 22 YOY 15.38%6.67%12.50%11.?1%10.00%资料来源：SIA，长城证券研究所 数据显示，卫星电视是传统卫星服务业的主要收入来源，但近年来该领域的增长已放缓并趋于停滞；另一方面，管理网络、卫星移动通信、对地观测等规模较小的细分领域却维持了较快增长，其中管理网络需求增长部分来自于机内网络服务的快速发展；从地面设备端看，全球导航卫星系统（GNSS）设备及网络设备市场规模均取得了较快增长，而以卫星电视广播终端为代表的非 GNSS 消费设备增速趋缓，这一趋势与相应服务业市场规模变化一致。由此可见，当前人造卫星的应用热点开始从广播电视、固定通信等传统业务转向移动通信、对地观测、民用导航及泛互联网等新兴领域，而以微小卫星为代表的低成本卫星制造技术发展正成为此轮产业变革的重要推动力之一。表表 3：全球卫星服务业细分领域市场规模变化趋势全球卫星服务业细分领域市场规模变化趋势 亿美元亿美元 2012 2013 2014 2015 2016 2017 总计总计 754 912 1018 1060 1134 1198 YOY 20.95%11.62%4.13%6.98%5.64%大众消费设备大众消费设备 655 824 925 964 103 1080 YOY 25.80%12.26%4.22%6.95%4.75%其中：GNSS 导航设备 527 668 7?6 781 846 YOY 26.76%11.68%4.69%8.32%非 GNSS 消费设备 128 156 179 183 185 YOY 21.88%14.74%2.23%1.09%2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 10 请参考最后一页评级说明及重要声明 网络设备网络设备 99 88 93 96 103 118 YOY -11.11%5.68%3.23%7.29%14.56%资料来源：SIA，长城证券研究所 2.低轨小卫星低轨小卫星趋势明确趋势明确，类星链计划不断类星链计划不断涌现涌现 广义的小卫星是指质量小于 1000kg 的人造卫星。具体来说，国际上通常将 5001000kg的卫星称为小卫星，100500kg 的称为微小卫星，10100kg 的称为微卫星，110kg 的称为纳卫星，0.11kg 的称为皮卫星，小于 0.1kg 的称为飞卫星。与大卫星相比，小卫星不只是简单意义上的质量轻，而是高度集成化技术和自动化技术的应用。现代小卫星通常具有如下特点：一是研制周期短，通常不超过两年，且卫星的制造过程从“工匠式”逐步过渡到“流水线式”，而大卫星研制周期一般在 7-8 年；二是发射方式灵活，既能由小运载火箭单独发射，也可以“搭车”方式随同别的卫星一起发射，还能用一枚火箭发射多颗小卫星，甚至可以运到空间站上用机械臂释放到太空；三是成本低，通常一颗小卫星包括发射价格在内成本约 3000 万人民币，不仅价格低廉，而且风险小，且一般小卫星寿命在 10 年以上，卫星产业资本壁垒由此大幅降低；四是生存能力强，用小卫星群代替单颗大型卫星可“以十当一”，互为备份，整个系统能“带伤坚持战斗”；五是应用范围广，可以应用在通信、遥感、科研和军事等各个方面，并适用于进行新技术试验；六是功能强，易于在不同的轨道上组成卫星星座，从而实现单颗卫星无法实现的功能。表表 4：小卫星定义小卫星定义 定义定义 重量重量(kg)小卫星(Small Satellite)500-1000 微小卫星(Mini Satellite)100-500 微卫星(Micro Satellite)10-100 纳卫星(Nano Satellite)1-10 皮卫星(Pico Satellite)0.1-1 飞卫星(Femto Satellite)0.1 资料来源：SIA，长城证券研究所 2.1 小卫星技术蓬勃发展，卫星制造趋于平民化小卫星技术蓬勃发展，卫星制造趋于平民化 现代小卫星的发展始于 20 世纪 80 年代末，当时美国宇航局（NASA）提出了“更好、更省、更快”战略，力图研制低成本、高性能的小型航天器，用来取代传统的大型卫星和探测器，以适应预算严重不足、无法支撑多个大型科学任务的局面。到了 20 世纪 90 年代中期，国际上以英国萨瑞卫星技术公司（SSLT）、美国轨道科学公司（OSC）为代表的专业宇航公司开始大力推动微电子、计算机等新技术在小卫星中的应用，开发出了“萨瑞大学卫星”系列等技术性能高、经济成本低、研制周期短、具有代表性的现代小卫星产品，并带动了现代小卫星发展的第一波热潮。我国小卫星发展也起步于这一时期，1999年，中国空间技术研究院成功发射了实践五号卫星，并由此衍生出了 CAST968A 系列卫星平台，为后续多颗应用型小卫发展奠定了基础。进入21世纪后，现代小卫星由于其技术含量高、应用优势明显及可持续发展的产业特征，逐渐得到世界各国政府和宇航技术开发机构的高度重视，小卫星技术和产品性能得到高2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 11 请参考最后一页评级说明及重要声明 速发展，并开始越来越广泛地被应用于对地观测、通信、空间探测和新技术试验等领域。在此期间，英国萨瑞公司主导的第一代全球“灾害监测星座”（DMC）开始连续稳定运行，通信小卫星星座“全球性二代”（Globalstar NEXT）投入建设，小卫星星座发展步入高峰期。2010 年，“伽利略”(Galileo)导航系统首批 14 颗卫星的研制合同签订，开启了小卫星在导航领域的发展和应用。中国空间技术研究院所属的航天东方红卫星有限公司在此期间成功发射了多颗环境减灾卫星，并开启了微小卫星平台 CAST-100 和小卫星平台CAST-3000 的开发。2005-2010 年期间，全球发射的小卫星数量达 200 多颗，约占同期卫星发射总数的 50%。2010 年前后，立方星概念的兴起，使得全球范围内的小卫星科研再次提速。这一概念最早于 1999 年由美国斯坦福大学汤姆肯尼教授提出。他把重量为 1 千克，体积约为 10 厘米10 厘米10 厘米的卫星单元定义为立方星(CubeSat，也叫 1U)，而由若干颗立方体卫星(若干个 U)可以组成立方纳星。立方星和立方纳星的提出是现代小卫星的一个新创举，因为它们易于快速实现标准化、模块化、易于技术更新，研制周期短，经济成本低，应用在分布式空间系统后能发挥更大作用，因此具有很好的发展前景。此后不到 10 年时间里，立方星和立方纳星迅速从创新概念、系统设计、技术实现、飞行实验发展到具体空间应用，引领了新一轮小卫星研发热潮，各国科研单位纷纷提出自己的立方星项目。在美国，大批不同任务的立方体卫星通过搭载方式升空，验证了成像器件、新概念天线、微型控制系统、商业器件等技术。2013 年，厄瓜多尔和秘鲁把自主研制立方纳星通过搭载发射，实现了本国首颗卫星的突破。当年国外的成功发射 1U、1.5U、2U 和 3U 立方体卫星共计 75 颗，超过该年小卫星发射总数的一半。目前，世界上有多家研究机构与企业正在专门研制、生产和供应标准化、模块化的立方星和立方纳星。图图 7：立方星内部结构立方星内部结构 图图 8：常见立方纳星系列常见立方纳星系列 资料来源：西安网，长城证券研究所 资料来源：长城证券研究所 随着立方星概念的兴起，卫星制造产业发展进一步趋于平民化。2013 年 2 月，英国萨瑞卫星公司研制的全球第一颗智能手机卫星萨瑞培训研究和纳卫星演示1号（STRaND-1）升空。它是一个 3U 的立方体纳卫星，重 4.27 千克，除了太阳能电池板和推进系统外，它具有传统卫星的所有部件和功能，是全球第一个采用 3D 打印零件进入太空的航天器。2013年4月，美国航空航天局的3颗智能手机卫星（2个PhoneSat 1.0 和1个PhoneSat 2.0）升空。它们均为 1U 立方体卫星，操作系统为谷歌的安卓系统，将智能手机芯片组作为星载计算机，500 万像素手机摄像头用于拍摄地球影像。由于采用了消费级智能手机作为主要载荷，PhoneSat 1.0 成本仅 3500 美元，PhoneSat 2.0 成本仅 8000 美元。手机卫星的出现表明消费级电子元器件完全有潜力直接用于卫星，小卫星制造成本和门槛由此被降低到了前所未有的程度。由此，以立方星为代表的微小卫星技术发展开始深刻改变卫星产业格局，围绕小卫星星座产生的全新商业模式不断涌现。2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 12 请参考最后一页评级说明及重要声明 图图 9：近年来立方星发射数量与占比快速上升近年来立方星发射数量与占比快速上升 资料来源：SIA，长城证券研究所 需要指出的是，卫星产业内对于立方星的快速发展也并非没有疑虑。由于立方星最早是基于教学和科研目的开发，体积功耗有限，且普遍采用工业元器件，其功能性和使用寿命无法与大卫星媲美。利用立方星座能否稳定、高质量地开展各类商业服务，一直是卫星产业内讨论的焦点。另一方面，由于立方星寿命短、补网频率高，是否有足够的航天运力来支持其发射也是影响其立方星商业化普及的重要因素之一。幸运的是，在近十年来智能手机产业的高速发展过程中，工业级电子元器件的集成化程度和可靠性得到了大幅提升，标准化的商用现成品或技术（COTS）已被供应链广泛接受，在维持低成本的同时，立方星的功能密度正不断提高。目前由美国 PlanetLabs 研制的遥感立方星已可实现3-5m 左右地面分辨率，基本与我国十年前大卫星的业务能力相当。另一方面，“一箭多星”、“可回收式运载火箭”等新型发射技术的快速发展，也极大提高了小卫星低成本、大规模、批量化部署的能力。2013 年 11 月，美、俄相继完成了“一箭 29 星”和“一箭 32星”发射；2014 年 6 月，俄罗斯创造了“一箭 37 星”的世界纪录；2017 年 2 月，这一世界纪录被印度刷新为“一箭 104 星”；2018 年 12 月，美国太空技术探索公司（SpaceX）成功利用已发射过两次的“猎鹰 9 号”可回收式中型运载火箭将 64 颗微型卫星送入了太空，创下美国单次火箭发射运载卫星新纪录。随着低成本商业航天发射技术的不断成熟，未来小卫星产业发展有望进一步提速。图图 10：猎鹰猎鹰 9 号可回收运载号可回收运载火箭发射升空火箭发射升空 资料来源：FloridaToday,长城证券研究所 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%0204060801001201401601802000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016立方星发射数量其他小卫星(35786 高 广 资料来源：长城证券研究所 2.2.1 遥感遥感领域应用领域应用日趋成熟日趋成熟，太空大数据时代渐行渐近，太空大数据时代渐行渐近 遥感是从远离地面的不同工作平台上，如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等，通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测，然后经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测，包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息，能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息，在环境科学领域的应用具有很大优越性。遥感是小卫星星座应用的重要领域之一。2016 年全球共发射各类人造卫星 126 颗，其中属于遥感卫星的对地观测卫星多达 64 颗，占比 51%；从卫星平均价值来看，对地观测卫星平均价值明显较低，表明微小卫星技术在该领域普及程度较高。同时军用及科研类卫星平均价值要显著高于其他卫星，主要是由于其有效载荷专用性强、价值较高。表表 6：2016 年各类卫星发射数量及价值年各类卫星发射数量及价值 发射数量 占比 总价值（亿美元）占比 平均价值（亿美元）发射数量 占比 军事侦察卫星 13 10%61.2 44%4.70 21 6%商用通信卫星 20 16%22.2?6%1.11 62 18%对地观测卫星 64 51%16.7 12%0.60 169 49%导航卫星 13 10%16.7 12%1.28 7 2%民用/军用通信卫星 2 2%8.3 6%4.17 10 3%科学卫星 3 2%7.0 5%2.32 3 1%气象卫星 4 3%5.6 4%1.39 52 15%研究与开发卫星 7 6%1.4 1%0.20 21 6%总计 126 100%139?0?%1.10 345 100%资料来源：SIA，长城证券研究所 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 14 请参考最后一页评级说明及重要声明 目前，世界上已有多个商业化遥感小卫星星座计划部署实施。Planet 公司（原名PlanetLabs）自 2014 年起开始打造全世界最大的遥感卫星群 Flock 鸽群星座，该卫星星座采用国际标准的 3U 立方体卫星平台，运行在 370600km 近地轨道上，可以提供星下点地面分辨率为 35m 左右的视频图像。Planet 于 2013 年发射了 4 颗 Dove 试验卫星对该系列卫星进行技术验证，随后在 2014-2017 年中进行了大批量的发射。2017 年 2 月 15 日，印度 PSLV-XL运载火箭一次性地搭载了 104 颗小卫星升空，其中就包括 88 颗 Planet 公司 Flock-3p 型卫星。截止到 2018 年 8 月，该公司拥有 175 个 Doves 卫星，13 个 SkySat 卫星和 5 个 RapidEye卫星，是目前世界上在轨卫星最多的公司，已可以实现全球图像每一天的更新。图图 11：Planet 公司卫星公司卫星 2018 年拍摄中国海军在南海演练年拍摄中国海军在南海演练 资料来源：Planet官网，长城证券研究所 美国Spire公司2015年1月宣布构建由125颗3U立方体卫星构成的商业气象卫星星座“狐猴”，通过测量穿过大气层的 GPS 卫星信号，可获得百倍于当前数据量的大气温度、压强和湿度曲线等气象数据，从而大幅提高气象预报的准确性。Spire 的目标客户群体主要是政府和商业客户，截止至 2017 年，Spire 已发射 30 余颗商业卫星，可以实现在偏远、信号通道不通畅等地区完成数据采集工作。PlanetiQ 也是一家基于卫星的气象数据服务公司。该公司率先研发出了基于 GPS 无线遮蔽（掩星）技术 Pyxis 传感器并将其封装在体积较小的设备内，该设备安装在卫星上，可以追踪穿过地球大气层的 GPS 信号，对全球范围内的气温、气压和湿度进行周期性测量。PlanetiQ 计划在太空部署 12 颗卫星组网，进行全天候的监测。到 2020 年时，会增加到 18 颗卫星，并获得 800 万个信号监测点，是目前轨道上卫星传输数据量的 10 倍。图图 12：Pyxis 传感器工作原理示意图传感器工作原理示意图 资料来源：Wind，长城证券研究所 2 0 0 5 1 3 0 4/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 3 2 7 1 5:0 8 行业深度报告 长城证券 15 请参考最后一页评级说明及重要声明 低轨小卫星星座在遥感领域的应用正日趋成熟，对于大部分遥感卫星公司来说，目前主要的商业模式是向企业或政府销售相关数据，而数据的精度、广度和及时性往往能体现了一家公司的技术实力。随着小卫星制造和发射成本的持续下降，预计未来各类遥感小卫星星座的覆盖面和功能性将进一步提高，基于相关数据分析的增值服务有望为遥感卫星公司注入新的商业价值，“太空大数据”时代已渐行渐近。2.2.2 小小卫星卫星通信通信星座星座发展发展潜力巨大潜力巨大 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射空间电磁波来实现信息传输的通信技术。卫星通信具有覆盖范围广、通信容量大、传输质量好、组网方便迅速、便于实现全球无缝链接等众多优点，被认为是建立全球个人通信必不可少的一种重要手段。SIA数据显示，2017 年全球卫星固定通信市场约 179 亿美元，同比增长 2.87%；卫星移动通信市场规模约 40 亿美元，同比增长 11.11%。表表 7：卫星移动通信的主要用户卫星移动通信的主要用户 用户类型用户类型 业务类型业务类型 海上用户 提供高速数据、船员通信、船务管理等业务 航空用户 提供前舱通信、轨迹监控、安全服务、高速数据等业务 陆地用户 提供应急救援、灾难救助、旅游探险、采矿勘探等相关活动的通信 M2M 用户 提供车、船队管理，集装箱监控、油气监控、气象数据采集有关的业务 政府用户 提供培训和日常行动、军方通信、无人值守数据、后勤保障等方面的通信和数据业务 资料来源：卫星移动通信市场现状及我国市场发展空间研究，长城证券研究所 在现有卫星通信市场上，同步轨道宽带卫星通信系