在今年(2022年)之前，卫星通信还是一个小众领域。直到9月2日，于华伟城东透露华为Mate 50将推出新的通信技术，一夜之间，卫星通信成为舆论热点。

9月6日，华为新品发布会，突破性技术如期而至——北斗短报文功能。在没有地面网络信号覆盖的特殊环境下，华为Mate 50可以通过畅联App向外界发送文字和位置信息，支持多个位置生成轨迹图。

结果老对手苹果也在秋季发布会上推出了所有支持卫星通信的iPhone 14产品。通过手机中定制的组件和软件，iPhone 14可以连接到卫星的唯一频率，向指定的救援组织发送求救信息。

时隔两年，两大行业的顶尖玩家再次尝试，但重点变成了卫星通信功能。作为华为通信行业的资深玩家，可以说支持卫星通信是理所当然的。但是对于苹果手机来说，信号差是公开的秘密。你还没有优化地面信号。怎么能跟得上“破苍穹”？

我们来看看华为和苹果的卫星通信:

在服务范围上，华为的卫星通信功能目前仅限于中国大陆，而苹果的服务计划则从美加开始。

费用方面，华为每月30篇免费，苹果直接说未来两年不收费。

体验方面，华为主要支持纯文本和地理位置信息；苹果支持发送更多的信息，包括医疗ID、紧急问卷信息、地理位置和电池电量，这意味着苹果发送的卫星紧急信息需要更多的带宽。此外，苹果手机上的求助信息发出后，还可以收到紧急求助机构的回复。

从公开信息对比来看，苹果的卫星通信功能并不逊色于华为，甚至在某些方面更强。为什么深耕通信行业30多年的华为，以门外汉的身份追上了苹果？

01

苹果背后的星链生态圈

[1]什么是星链？

所谓卫星链，是指在地球轨道上排列一系列卫星形成的通信网络系统，信号覆盖整个地球，每颗卫星相当于一个大基站Tai 空。最知名的是Space X的星链计划:向地球轨道发射12000颗通信卫星，从而实现可以覆盖全球的高速卫星通信网络。

话说回来，星链并不是一个新概念。它可以追溯到20世纪80年代摩托罗拉启动的“铱星计划”——耗时11年，耗资50多亿美元，共发射66颗卫星。

但由于时间跨度较长，铱星系统在建成之初就已经到了地面2G网络普及的阶段。此外，铱星手机价格昂贵，销量惨淡，用户群体的收入远远不足以支撑铱星系统每年数亿美元的维护成本。最终铱星卫星系统投入商业运营不到一年，就失败了——66颗卫星变成了美丽的流星。

其实从技术角度来说，铱星计划最早采用了星链的概念，率先建设了卫星通信网络，这在当时无疑是非常领先的。但技术太先进，无法商业化，最后成了令人遗憾的殉道者。

[2]美国明星链发展到什么程度了？

由于卫星通信投资大、技术壁垒高、开发周期长，铱星项目之后的20年里，市场上一直没有面向普通消费者的卫星通信手机。然而，人们从未停止对卫星通信网络的探索。最具代表性的就是马斯克在2002年创办的美国探索技术公司Space X。

2015年，马斯克再次提出“星链”计划，让卫星互联网重新进入大众视线。

2018年3月，Space X用猎鹰-9火箭成功发射了两颗实验小卫星，并进行了地面通信测试。

2019年5月23日，Space X用猎鹰9号运载火箭成功将星链首批60颗卫星送入轨道。

截至今年8月，Space X已经发射了3208颗卫星，其在轨通信卫星数量领先全球。马斯克的布局速度真是惊人。目前，Space X在全球20多个国家拥有近50万用户。如果一切顺利，Space X将在全球范围内提供更低成本的互联网连接服务。

图1: SpaceX星链发射计划，来源:先瑞咨询，首创证券

虽然马斯克的星链定义为商业卫星网络，但它的应用范围很广，甚至在军事领域。比如在今年的俄乌冲突中，星链就表现出了巨大的军事价值。当俄罗斯破坏并中断乌克兰的地面通信服务时，马斯克迅速为乌克兰部队提供星链网络服务，帮助后者实现对外联系。这场“实战演习”不仅让马斯克名声大噪，也让世界各国意识到了星链的战略意义。

与当年的“铱星计划”相比，现在Space X的卫星链路数据传输速率更快，覆盖范围更广，卫星成本和发射成本也成倍下降。与此同时，SpaceX还在创造越来越多的记录。今年8月26日，马斯克在推特上宣布，将于明年推出的第二代星链可以直接连接手机。即使所有手机信号塔都瘫痪了，星链的通信服务也能正常进行。

图2:在移动应用上管理SpaceX的星链。来源:SpaceX官网

短短二十年，Space X从一家初创的民营企业，成长为集卫星制造、火箭发射回收、地面站建设、卫星运营服务于一体的明星火箭公司，成为估值超千亿美元的独角兽。

其实，毕竟Space X的成功离不开美国这片肥沃的航天土壤。

首先，美国航天工业基础深厚，供应链配套企业数千家，顶尖员工数量可观；二是美国较早探索卫星通信网络，较早开放商业空间，允许民营企业涉足其中；最后，海外资本市场更加完善，为Space X这种风险高、回报周期长的高科技公司提供了足够的“燃料”。

当然，除了马斯克的明星链，美国还有一家全球明星公司，苹果14的卫星通信服务商。不为大众所熟知的是，环球之星公司已有30多年的历史。早在1991年6月，美国Loral公司和高通共同建立了全球之星项目，并以此为基础成立了全球之星公司。1998年2月，全球卫星公司发射了第一颗卫星，2000年2月，在48颗卫星和4颗备用卫星的基础上，开始提供全面的商业服务。截至目前，环球之星已获得10个国家的土地许可，覆盖人口约7.5亿。

回到华为和苹果，这场大师赛并不是因为华为的通信技术不如苹果，核心原因是双方背后的卫星通信网络不同(国产北斗系统擅长精确定位导航等。，这是针对国外GPRS的)。从另一个角度看，正是苹果背后更为成熟的星链生态系统，有助于赶超华为。

02

中国“星链”仍处于爆发前夜？

[1]中国“星链”开启加速

回顾中国航天50多年的发展史，从第一颗人造地球卫星“东方红一号”到长征系列火箭，再到神舟载人系列火箭，再到天河核心舱，成就举世瞩目。而商业航天和通信卫星的发展速度和规模相对滞后。

虽然从时间维度来看，中国的低轨通信卫星在轨测试并不落后于Space X的星链计划——早在2014年，中国就发射了“机敏”通信试验卫星。但是，到目前为止，只发射了几颗通信试验卫星，整体还处于试验验证阶段。

直到2020年4月，国家首次将卫星互联网列入“新基础设施”政策支持的重点方向。同年9月，中国向国际电信联盟(ITU)提交了频谱分配文件，计划建设两个宽带星座，命名为GW-A59和GW-2，卫星数量达到12992颗。

2021年4月，国资委宣布成立中国卫星网络集团有限公司，负责空之间互联网建设的整体规划和运营。与此同时，中国航天科技集团公司、中国航天科工集团公司等“国家队”推出的红岩星座、红云工程、星云工程等卫星组网项目也在加快布局。

图3:中国星网申报星座信息，来源:新浪科技(创世纪)，ITU。

另一方面，在民营商业航天领域，中国也在加快商业生态的建设和完善。自《国家民用基础设施中长期发展规划纲要(2015-2025年)》发布以来，蓝箭航天、零壹空、星光荣耀、银河航天等民营商业航天企业纷纷加入布局通信卫星产业，助力中国航天事业。

2018年10月，蓝箭航天在酒泉卫星发射中心发射了全国首个民营运载火箭。

2020年1月，我国首颗通信容量为10Gbps的低轨宽带通信卫星——银河空间发射装置发射升空，直至空，卫星成功进入预定轨道。

2020年11月，星河动力自主研制的商用固体运载火箭“谷神星一号(耀一号)建阳”成功发射，北京国电高科有限公司的11星天启成功送入预定轨道。

2022年5月，深蓝航天自主研制的“星云-M”一号试验火箭完成了1公里垂直起降(VTVL)飞行试验，成为世界上第二家完成液氧煤油火箭垂直回收所有低空工程试验的公司。

2022年5月，蓝箭航天完成80吨级液氧甲烷发动机试车，标志着中国民营企业首次掌握了100吨级液体火箭发动机的全部关键技术。

今年7月6日，海南商业航天发射场工程奠基仪式在海南省文昌市举行。这是中国首个商业航天发射场，未来将进一步提升中国民用和商业火箭发射能力，有效帮助中国构建火箭链和卫星链产业生态圈。

[2]降低发射成本已经成为当务之急

和当年的载人航天一样，中国的“星链”正在快速追赶，但同时也要冷静分析中外差距。其中，卫星发射成本是一个无法回避的话题。

以前在航天行业，重点是不惜一切代价保证生产出高质量可靠的火箭，所以我们不必太在意成本。实现目标是第一任务，这也导致火箭发射成本高。马斯克的首要原则是成本最小化。作为一家私人创业公司，Space X要求RD和火箭的制造不断追求成本极限，在安全性、可靠性和成本效率之间找到最佳平衡。

2018年2月，Space X重型猎鹰火箭成功发射并回收两枚助推器，一时间震惊全行业。到去年年底，Space X已经完成了第100次火箭回收，成为标杆民营航天企业。随着猎鹰9号火箭回收应用的成熟，世界各国都掀起了火箭回收技术的研发热潮。

除了火箭的回收，Space X还有颠覆行业的优势，那就是采用“一箭多星”的发射方式。其实中国也采用这种方式，不过一般是一箭三星，一箭四星。SpaceX直接做到了一箭60星，得益于猎鹰火箭惊人的运载能力——64吨，相当于把一架满载的波音737一次性推入Tai 空。

最终火箭回收+每箭60星大大降低了Space X的卫星发射成本，相比传统火箭数千万美元的发射成本，Space X的星链计划单次发射成本仅为120万美元左右。目前猎鹰火箭的商业报价远低于我们的长征三号火箭。(注:长征三号是国内最便宜的报价)

中国的返回式火箭项目虽然是2011年开始的，但与Space X公司提出的返回式火箭研发计划几乎是同时的。但到目前为止，我们还没有一个性价比高的可回收火箭。

图4:猎鹰9号火箭和60颗卫星，来源:百度

事实上，可回收火箭并不是马斯克的独门绝技。马斯克既不是火箭回收概念的提出者，也不是第一个进行可回收火箭发射试验的人，但他率先将这一概念商业化并引入大规模应用，大大降低了火箭发射的成本。除此之外，马斯克还在其他方面挖空来省钱。

比如Space X的猎鹰1号火箭使用的是梅林发动机，而猎鹰9号火箭则是“并联”使用9个梅林发动机。最新的猎鹰重型火箭是由3枚猎鹰9号火箭“并联”而成，即27台梅林发动机。简单来说，马斯克用一个发动机建造了猎鹰1号、猎鹰9号、猎鹰重型等一系列火箭。马斯克拿“乐高积木”的做法，无疑大幅降低了火箭研发成本。

其实在特斯拉电动车上，我们也可以看到上述降成本理念的体现，比如使用当代Amperex科技有限公司，限量磷酸铁锂电池，采用硬件成本更低的pure vision方案，开发4680电池和一体化压铸等。可以说，从车身到电池再到自动驾驶方案，马斯克都在努力把成本控制到极致。(特斯拉的内饰饱受诟病，与其说是因为设计简单，不如说是为了省钱。)

整体而言，私营企业在美国航天活动中一直承担着重要责任，尤其是马斯克的Space X，极大地推动了航天的商业化和供应链生态系统的发展。相比之下，中国的商业卫星开放相对较晚，卫星发射和RD长期由国家队主导，民营航天企业仍处于初级成长阶段。

中国的航天工业需要更多的供给和创新。不仅仅是把火箭送上天再拿回来，而是要形成一套全新的极其高效的科研模式、低成本的制造模式和成熟的产业生态系统。未来中国也有望开启国家队主导，民营航空空企业深度参与的新模式。

同时，随着航天产业链市场化的突破，将吸引更多新的创业者和优秀资本，提升航天产业的活力和效率。

[S2/]03

全球星链大赛开幕

[1]先到先得——星链的布局已经到了一个临界点

虽然地球外空之间距离广阔，但低轨通信卫星的理想高度是离地550km左右，既不太低也不太高都不合适。也就是说，在这个理想高度可以容纳的通信卫星数量是有限的。业内专家推测，它可以容纳6万多颗卫星。那么如何分配too 空资源呢？

目前国际电信联盟等机构基本实行“先到先得”的原则——谁先占这个地方，谁就有。而Space X家族计划近70%的发射量。如果星链计划的42000颗卫星全部上天，那么其他后来者的卫星根本找不到立足之地。说星链计划是“走自己的路，让别人无路可走”，未免言过其实。

目前，我国在5G领域已经达到全球领先水平，正在启动6G的探索。以前从1G到2G的网络都是基于地面基站通信，6G大概需要天地一体化的布局。假设6G需要集成卫星通信，低轨通信卫星将是6G部署的关键，这意味着任何一颗通信卫星都将深刻影响中国6G网络的进度。

显然，低轨卫星通信网络已经成为商业航天技术、军事战略博弈和大国较量的战场。甚至可以说，未来谁控制了地球轨道，谁就拥有了真正的主导权。就像大航海时代，最终控制了海洋，就成了最大的赢家。

[2]国家开始星链竞赛

总的来说，中国的“星链”建设刚刚起步，还处于初级阶段。今年2月，欧盟宣布将投资60亿欧元建设自己的卫星互联网。其他国家如俄罗斯、韩国、加拿大、印度、德国等。也在如火如荼的布局自己的“星链”，星链竞争开始进入白热化阶段。

更严重的是，根据国际电联规定，申请卫星轨道和频率后，卫星必须在7年内发射；否则，如果超过有效期，应用的轨道将无效。所以未来几年，中国的卫星制造和发射都需要加速，势必会迎来一个高峰期。

另外，考虑到低轨卫星的寿命为5至7年，按照我国1.3万颗左右的卫星链计算，更换一颗卫星最多需要7年，相当于每年更换2000颗左右的卫星。如何打造从卫星制造到卫星发射的完整产业链是重中之重。

图5:全国明星连锁规划，来源:浙商证券

[3]打造中国明星链产业链

根据中国“星链”的计划，未来几年中国将发射近1.3万颗通信卫星。按照1000万元的单价，这是一个全新的千亿市场。而且部署完成后，每年将有近200亿的更换需求。

当然，卫星通信是一项复杂的系统工程，它要求高技术、高可靠性和RD资金。其产业链可分为三大环节:上游卫星制造、卫星发射、地面设备；中游卫星运营和服务；下游大众消费通信服务、卫星固定通信服务和卫星移动通信服务等。

在卫星制造生产领域，主要由中国航天、中国卫星、中国空和上海航天等少数企业主导。

在卫星制造组件领域，相控阵天线值得关注，它是低轨通信卫星的核心系统。其中，相控阵T/R组件的成本占到一半以上，主要包括常诚科技、郭波电子等企业。此外，值得注意的SoC/FPGA等数据处理芯片主要由复旦微电子、Obit以及部分研究所提供。

在卫星发射领域，过去主要由国家队主导。现在，民营企业开始大踏步前进，一些被称为“中国版太空X”的民营火箭公司也出现了。比如前面提到的银河动力、蓝箭航天、零一空室、星空荣耀、九天微星等。虽然大部分还没有上市，但是已经有了很好的市场竞争力，值得我们长期跟进。

在通信卫星地面设备领域，主要专注于天线、移动终端、地面接收站等产品研发和系统软件集成。典型企业包括华讯方舟、海格通信、中国卫星等。

随着低轨通信卫星进入高频批量发射阶段，各环节需求将迎来预期增长，带动产业链相关公司明显受益。

图6:中国通信卫星产业链，来源:浙商证券

总体来看，中国的火箭和卫星研发历史相对较长，是世界上少数几个具备航天产业禀赋的国家。虽然中国与美国还有一定差距，但随着国家队和民营企业的不断协同创新，中国通信卫星产业将很快进入空前的繁荣新阶段。