一、卫星互联网产业热度缘何不断提升
2020年以来,全球卫星通信产业每年都在发生众多变化,在航天和信息技术以及商业力量的推动下,全球卫星通信行业进入了以HTS(高通量卫星)和NGSO(非静止轨道)星座为代表的卫星互联网发展阶段。
近年来,出于卫星互联网在特种领域、商用宽带通信领域存在较大的应用价值,且卫星轨道及卫星频谱存在稀缺性特点,同时伴随当代高通量卫星技术、可回收运载火箭等技术发展促使卫星互联网通信的性能大幅提升和用户成本的快速下降,全球卫星互联网产业发展已经进入了快车道。全球各大航天企业中,无论是老牌卫星通信运营商Viasat、Telesat、新锐企业SpaceX、OneWeb公司以及一些跨界企业亚马逊均在纷纷入局。其中SpaceX与OneWeb公司的低轨卫星互联网星座计划的规模较大,且进度较快,已经进入到了应用组网阶段,特别是SpaceX的Starlink(星链),已累计发射超过8000颗。此外,“柯伊伯计划”首批运营卫星于2025年发射,目前在轨总数达102颗。以上均可以看出,无论是出于实现政治、军事、商业等多个维度的价值需求,全球低轨卫星互联网项目均已经进入实质性建设阶段。
2024年以来我国“国网星座”已展开批量组网发射,截止2025年8月底已成功发射3颗高轨、10组低轨组网卫星。此外,商业组网卫星“千帆星座”也已实现了5次一箭18星的发射,卫星发射总数量达到了90颗。我国卫星互联网正式建设进程已拉开大幕。
(一)为什么需要发展卫星互联网
卫星互联网发展的紧迫性体现在其作为“制天权”重要一环,其军事战略价值不可忽视,叠加太空频谱资源先到先得的国际政策约定,唯有加速突破、大力发展,才能保障国家安全并赢得空天话语权。另一方面,海外SpaceX公司的“星链”业务收入占比不断提升,卫星互联网的商业化价值已得到有效验证,而手机直连卫星、低空经济联动等均有望为卫星互联网商业化发展拓宽道路。
1、“星链”在特种领域的应用潜力
美国SpaceX公司推出的“星链”低轨星座计划,是目前世界上规模最大的低轨星座卫星群,计划布局4.2万颗卫星,实现全天候、低延迟、高速率的全球网络接入。“星链”作为一种新型的大规模低轨道卫星星座,以其规模化制造、可重复利用运载火箭、先进的相控阵卫星天线等低成本特点和技术优势,在世界范围内迅速崛起,成为世界上最具竞争力的低轨星座卫星。除此之外,“星链”计划还可进一步提升美军精准制导和信号干扰对抗能力,可实现军事通信和商业网络之间的自由转换。
2、“先到先得”——抢占轨道资源
太空频谱与近地轨道资源具有显著的稀缺性和排他性。国际电信联盟(ITU)对频谱和轨道的分配严格遵循“先登先占、先到先得”原则,而地球近地轨道仅能容纳约6万-10万颗卫星,而目前全球申报的卫星总量已超10万颗。其中美国SpaceX的“星链”截至2024年底在轨数量已超过7000颗,占全球在轨低轨卫星总量比例超过80%,并计划未来总共发射4.2万颗卫星,抢占近70%的轨道容量。若我国未能加速组网,核心频段(如Ka/Ku)和优质轨道资源将被欧美巨头垄断,导致未来“无轨可用、无频可申”的战略困境。
另一方面,ITU对卫星部署设有严格时限:需在提交申请后的7年内必须发射第一颗卫星,9年内必须发射总数的10%,12年内必须发射总数的50%,14年内必须全部发射完成,否则未完成发射的部分资源自动失效。我国虽已向ITU申报超3万颗卫星计划(包括国网“GW”、“千帆星座”、“鸿鹄三号”等),但目前仍处于部署初期阶段,实际在轨卫星数量与SpaceX的差距较大。若无法按时完成卫星组网,则已申报的频谱和轨道资源将被核减。
3、商业化浪潮来袭
(1)SpaceX的商业验证
根据Novaspace发布的《2024年太空经济亮点》报告,SpaceX2024年总收入达到约118亿美元,其中星链业务收入首次超越火箭发射业务,占比约66%(约78亿美元)。从侧面显现SpaceX已从单纯依赖一次性发射合同的收入模式转变为以星链持续订阅服务与火箭发射服务并重的盈利体系。
此外,星链的用户数量也在快速增长,从2021年的仅1万人增长到2024年的460万。星链2024年的460万用户中有440万住宅用户,每用户平均收入约为2000美元。另一方面星链的收入来源非常多元化,包括消费者服务(62%)、政府合同(28%)、海事市场(8%)和航空市场(2%)。
(2)终端直连技术开启消费级增量市场
近年来,随着地面天线技术和芯片技术的发展,地面消费级移动通信手机(非专用卫星移动电话系统)中可以嵌入相关卫星通信模块,支持消费级手机直接与卫星通信。
2023年10月,SpaceX公司进军手机直连卫星领域。手机直连卫星功能适用现有的4GLTE手机,无需更改硬件。2024年1月,SpaceX成功发射星链V2.0版卫星,可实现手机直连卫星的功能。2024年5月,SpaceX完成手机直连卫星业务的在轨试验验证,上行频率1990~1995MHz,下行频率1910~1915MHz,试验结果验证了使用Starlink卫星面向存量终端提供手机直连卫星服务的可行性。2024年7月,星链支持手机直连服务的卫星在轨已超过100颗。手机直连卫星不仅限于智能手机终端,还可向物联网终端推广。按SpaceX公司规划,2025年星链实现面向物联网的通信服务。
(3)低空经济等战略新兴产业的联动效益
低空经济可有效融合卫星互联网资源,使卫星通信技术在低空连续覆盖通信、快速信息处理与服务等方面发挥补强和赋能作用。低空经济应用领域,比如无人机物流、城市空中交通、低空监测等与卫星互联网的联动,本质上是“空天地”一体化数字新基建的战略融合,二者协同不仅可以突破传统通信和空间管理的局限,更有望催生多维产业变革,产生多重联动效益。
(二)技术突破一一产业变革的推动者
卫星互联网产业现阶段的蓬勃发展,根植于一系列前沿技术的突破。
(1)高通量卫星技术
作为卫星互联网的核心驱动力,高通量卫星通过高频段传输、密集多点波束以及大口径星载天线等技术创新,实现了数据传输能力的飞跃。从Thaicon4的初步探索到ViaSat系列卫星的突破性进展,高通量卫星系统可以为全球用户提供与地而网络相当的互联网接入体验。
(2)可回收运载火箭技术
运载火箭技术的不断革新,特别是可回收技术的实现,极大地降低了卫星发射成本。SpaceX猎鹰9号火箭的成功回收与重复使用,为全球卫星互联网的大规模部署莫定了坚实的经济基础。未来,火箭设计的持续优化和创新将进一步推动降本增效。我国也已有多型火箭开展了VTVL试验,随着各类火箭企业集体转攻可复用运载火箭,我国有望成为全球第二个拥有轨道级可复用运载火箭的国家。
(3)电推进系统与能源效率
电推进系统的广泛应用,标志着卫星动力系统的革命性变革。其长寿命、高比冲以及推力可调等优势,不仅提升了卫星的轨道控制精度与灵活性,显著降低了燃料消耗与发射成本。同时,高效能的三结砷化镓太阳能帆板与锂离子蓄电池的组合,为卫星提供了稳定可靠的能源保障,延长了在轨寿命。
(4)多波束天线与星间链路技术
多波束天线技术的成熟应用,极大地提升了卫星通信的覆盖能力与服务质量。相控阵天线的灵活波束控制功能,结合高速数字信息处理技术,实现了准的波束成形与快速扫描,确保了低轨卫星通信的高质量与稳定性。此外,星间链路通信技术的发展,特别是激光链路的引入,为解决带宽瓶颈与频谱资源紧张问题提供了有效手段,为未来卫星互联网的高速星间组网提供了有力的技术支撑。
二、行业加速发展变革,卫星互联网拉开建设序幕
(一)卫星互联网产业概念
卫星互联网是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,本质是卫星通信领域的一个重要衍生应用。从产业方面来看,我们认为,一方面,卫星互联网系统的构成,本质上与传统卫星通信系统相关设备相似,另一方面,也与传统地面互联网产业的组成部分相似。
(二)全球产业发展现状:美国卫星星座建设进展全球领先
自2020年以来,全球通信卫星发射进入高速发展期,2019-2024年通信卫星发射数量年复合增长率达到64%。2024年,国外通信卫星共发射2072颗,美国卫星发射数量仍以数量级优势稳居第一(占比超过90%),俄罗斯、欧洲加速完善未来信息基础设施规划,但尚未大规模启动重点星座建设;部分新兴国家如土耳其发射首颗国产高轨通信卫星、挪威发射2颗与美国合作的军民商多属性极区卫星等。低轨通信卫星仍是发展热点,多个低轨卫星星座部署迈入了新阶段,多个手机直连卫星星座于2024年启动建设,并达成重要进展。整体来看,通信卫星领域紧张态势日益激烈,高中低轨、天地融合一体化发展将是大势所趋。
(三)我国卫星互联网产业基础建设与应用情况
1、我国卫星互联网建设情况
目前,国内卫星互联网主要通过低轨星座组网以及高轨星座组网两种途径实现。从我国高轨卫星互联网产业的建设情况来看,随着中星16号、中星19号和中星26号高通量通信卫星相继成功发射,我国已初步建成首张完整覆盖国土全境及“一带一路”共建国家沿线重点区域的高轨卫星互联网。
国内低轨卫星互联网建设主要以小卫星或微小卫星为主,除了国家队还有较多民营企业参与其中,如银河航天、上海垣信等。目前大部分星座计划仍处于初始建设阶段。
2、卫星互联网有望快速拓展航空及航海领域应用
目前,我国已建成的首张完整覆盖国土全境及“一带一路”共建国家沿线重点区域的高轨卫星互联网,为高轨卫星互联网持续拓展航空、航海卫星互联网应用市场奠定基础。航天科技集团所属上市公司中国卫通已经通过其拥有的卫星资源,将卫星互联网拓展至海洋互联网及航空互联网领域。根据中国卫通2024年年报,航空领域,公司完成民航局航空互联网协同应用试点工作,开通国航首批线装卫星通信系统的C909机上互联网;航海领域,“海星通”全球网服务覆盖范围全球超过95%的海上航线,并且首次为中英海缆船提供服务,深化与中远海运等船运企业合作。
3、应急通信需求及卫星直播高清化发展红利促进传统卫星通信产业稳步发展
传统卫星应用主要包括应急通信、卫星电视广播服务以及移动通信。2022年2月,在国务院针对“十四五”时期安全生产、防灾减灾救灾等工作进行全面部署印发的《“十四五”国家应急体系规划》,明确提出了“建设高通量卫星应急管理专用系统,扩容扩建卫星应急管理专用综合服务系统,加大高通量卫星等先进技术应急通信装备的配备和应用力度”。可以看出,近年来,国家有望加大高通量卫星应急通信应用系统建设投入,相关下游应急通信行业系统集成需求有望逐步释放。
4、消费级领域应用或将加速传统卫星通信应用市场渗透率
由于传统的通信卫星因为距离地面远(多为高轨地球同步卫星),到达地面功率弱,均不支持与地面移动消费级通信手机直连,仅可通过具有高增益天线的专用卫星电话系统进行直连通信,或者通过地面信关站与地面通信网进行中继通信(即卫星通信的作用更多类似于协助基站之间的有线通信或地面无线通信),这使得传统卫星通信的意义更多仅是地面通信的补充。
(四)国内外产业发展对比情况
卫星互联网营商环境的影响因素包括技术能力、市场需求、政策导向、管理规则、投资环境以及竞争态势等。尽管近年来,我国航天产业发展迅速,但在技术成本、政策要求、市场需求等方面与部分海外航天强国相比仍有一定差异。
三、我国卫星互联网产业分析
(一)卫星互联网产业构成
根据美国卫星产业协会(SIA)的产业划分,卫星互联网产业链可分为卫星制造业、发射服务业、卫星服务业和地面设备制造业4个环节,如下图所示。本报告中涉及的卫星相关市场主要涉及卫星制造、地面设备以及卫星服务三部分。
(二)需求侧:应用广度+深度,构建产业发展新动能
卫星通信产业“十四五”需求侧的核心逻辑在传统卫星通信业务的升级拓展以及卫星互联网产业的萌芽应用。
在国务院发布的《2021中国的航天》白皮书中,提出了当前我国“卫星通信广播累计为国内农村及边远地区的1.4亿多户家庭提供直播卫星电视服务、500多个手机通信基站提供数据回传,在四川凉山特大森林火灾、河南郑州特大暴雨等灾害救援中提供高效应急通信服务。”,“卫星通信广播商业服务能力进一步提升,实现国内4个4K超高清频道上星和100多套节目高清化,为远洋船舶、民航客机提供互联网接入服务,天通一号卫星移动通信系统实现商业化运营”等成就。而在未来目标方面上,提出了“卫星通信广播地面系统持续完善,形成全球覆盖天地融合的卫星通信广播、互联网、物联网及信息服务能力”以及“拓展卫星遥感、卫星通信应用广度深度”等目标。
(三)供给侧:市场化程度日益加深
卫星互联网产业链各环节参与企业情况具体如下图所示。
四、我国卫星互联网产业发展的判断及投资建议
(一)当前市场现况
1、一级市场:规模跃升,头部企业资本虹吸
(1)融资规模创历史新高,头部企业资本虹吸效应明显
2024年我国卫星互联网产业融资事件超过40起,融资金额超过100亿元,创历史峰值。这一数据较2023年增长显著,显示出政策红利与市场热情形成共振。
(2)IPO节奏放缓,新政驱动下有望迎来新发展
与一级市场火热形成反差的是,商业航天IPO进程持续受阻。自2021年全球IPO市场放缓以来,商业航天企业上市数量逐年递减。2025年一季度仅星图测控1家上市。我们认为一方面是宏观市场原因导致的市场整体IPO缩紧,另一方面也在于商业航天盈利模式尚未验证—一以长光卫星为例,根据其招股说明书,2019-2022年连年亏损,原计划2025年扭亏,但因卫星发射数量从133颗下调至28颗,盈利预期再度推迟。这折射出行业共性挑战:前期研发投入巨大,而下游需求、消费端渗透率不足。
2、二级:主题投资主导,热度不断提升
卫星互联网板块在二级市场当前展现出显著的超额收益特征。截至2025年8月15日,中航证券卫星互联网指数年内涨幅达24.81%,超过国防军工(申万)3.07个百分点,超过沪深300指数18.02个百分点。这一表现的核心驱动力来自政策落地与发射事件的双重催化,如国网星座与千帆星座的频繁发射,市场对这类事件的敏感性较高,短期主题投资特征显著,资金围绕卫星制造、载荷配套等核心环节快速轮动。
(二)卫星互联网产业发展展望
1、卫星互联网面临的挑战
当前,卫星互联网市场格局正在发生深刻变革,市场竞争不断加剧,系统和应用融合发展持续深入,但卫星互联网的规模应用仍需解决如下关键问题。
(1)如何提供与地面服务近似的用户体验。一是如何提供与地面服务近似的用户体验。相较于地面通信网络,卫星互联网在覆盖范围广的优势条件下,需提供与地面网络用户相当的用户体验,重点包括:大容量、多用户接入能力、低时延、高用户带宽,同时需大力降低卫星网络服务资费,降低卫星互联网的应用门槛。
(2)如何提供更适宜的终端。为满足多种类型行业的应用要求,卫星互联网终端应向低功耗、小型化、低成本的方向发展。应用终端的适宜性不仅是终端制造供应链需突破的难题,同时也与低轨卫星高度、星座规模、用户频段选择、载荷性能等系统性能密切相关。
(3)如何清除网信安全风险。卫星互联网具有跨境覆盖和全球通信的特点,若信息和数据在不可控区域落地,会导致信息外泄,存在网信安全隐患;同时,网络架松的复杂性和传输信息的特殊性,会给网信安全管理带来挑战;另外,卫星互联网终端物理分布广泛,一旦被非法利用,将会引起系统入侵风险。
(4)如何提供多样化业务。为提供更为丰富的应用种类,满足用户多样化的需求,卫星互联网应用需要考虑从单一通信向物联网、导航增强、天基监视等复合型业务发展,提升卫星平台、频轨资源和功能载荷的利用率;从连接型向服务型、生态型转型,更好地为用户提供保障和服务,促进卫星互联网应用。
(5)如何更好地与地面网络融合。由于地面网络已经率先实现了与行业、个人的紧密绑定,卫星互联网应用不能仅限于传统的封闭式专网应用模式,而应该主动实现与地面网络的融合,继承与发展地面网络的应用与用户资源。
2、产业技术发展趋势
(1)卫星通信产业空间段的技术发展趋势
当前宽带卫星通信网络的技术发展与未来的愿景还有差距,在空间网络理论、智能化技术、组网技术等方面尚有短板,卫星及载荷技术的差距也制约了网络与智能新技术应用。
(2)卫星通信产业地面段的技术发展趋势
由于产业链下游的卫星通信应用主要由卫星移动通信设备及大众消费通信、卫星固定通信及卫星移动通信为代表的运营服务组成,而卫星移动通信设备的技术发展本质上是由下游大众消费通信、卫星固定通信及卫星移动通信需求驱动的运营服务需求所影响的。
(3)运营服务发展趋势
卫星通信产业运营服务的技术趋势方面,应用拓展情况决定卫星运营市场空间,也是未来卫星互联网产业良性发展的保障。挖掘更多应用场景,并针对该场景提供增值服务,增强企业竞争力,成为未来卫星运营商的工作重点。由单纯的卫星运营向“运营+服务”过渡,提供有针对性的增值服务,将成为未来卫星互联网发展不可逆的趋势。
3、新质应用边界拓展:卫星互联网+应用
(1)卫星互联网+低空经济
当前通航飞行器、无人机等空域活动主体大幅增加,低空经济相关产业快速发展,飞行汽车、无人驾驶航空器系统、全自动无人驾驶飞行器等交通工具已经成为潜在市场,涉及行业(如自然资源、装备制造、交通运输、环境监测、消费品等)的市场参与主体、配套设施规模呈现逐渐扩大趋势,可以预料到未来空域活动将成为人类社会经济生活中的一个重要组成部分。
(2)卫星互联网+车联网
目前车联网通过车载硬件装置连接到地面基站网络来提供车载Wi-Fi服务。当前不少车企以SIM卡通过地面蜂窝基站接入网络仅仅实现了“车内有Wi-Fì”。简单的“车内有Wi-Fi”只能满足一些简单的导航、信息查找和娱乐需求,对于更为宽泛的位置服务效果甚微。不仅如此,在一些沙漠、森林、高原或者是地形复杂的偏远地区,由于幅员辽阔,常住人口少,建设通信骨干网络和运营成本太大或者无法建设基站,属于“无网覆盖”区域,现有车载Wi-Fi在无网区域无法使用。往往越偏远的地区,驾驶危险性越高,对网络的需求越迫切比如危急时刻可以及时发出救援信号。因此,覆盖范围广、不受地形和地域限制的卫星互联网,将是解决广大低密度业务地区通信难题的最具可行性的方法。
(3)卫星互联网+算力网
空间信息网络凭借广域覆盖、大时空尺度、快速通信等优势,成为6G网络架构的核心组成部分。国内外纷纷投入了大量的人力、物力和财力开展空间信息网络的技术研究和商业应用。空间信息网络已经不再扮演传统的信息传输通道角色,而是具备了数量大、种类繁多、分布广泛的星载资源,能够为空间应用提供丰富充沛的算力。同时,云计算、软件定义网络、人工智能等先进技术逐步向空间扩展,为空间信息网络的发展带来前所未有的契机。
(4)卫星互联网+无人平台
控制技术、通信技术和智能技术推动了无人平台的发展,近年来无人驾驶、无人车、无人艇、机器人等典型无人平台应用成效显著,已经渗透到了不同行业当中,孕育出了大规模的行业应用和产业化。
随着无人平台技术发展,能源、智能化、感知、控制等技术已经逐渐成熟,通信成限制应用的主要因素之一,传统无人平台依托地面网络设施,保持控制、通信、数据的联通,而地面网络覆盖成为了无人平台工作的天然“电子围栏”。在交通领域无人驾驶车辆通过卫星互联网的全球覆盖特性,大大提升了交通范围,为人类的探索生活、交通提供了全球化的技术支持。无人机作为空中移动终端,是互联网中继的天然结合因素,一方面卫星互联网扩展了无人机的操控视距,另一方面无人机可以有效提升互联网的接入范围。
无人平台的应用在电力工业、应急救援、交通运输、智慧城市、国土规划、矿产开发、防火救灾、警情监察、消防监控、无人寄递等行业都可以与无人平台技术融合卫星互联网与无人平台的融合将大大提高效率,利用窄带通信、物联网通信实现对无人平台的远程状态收集控制,利用通导融合服务实现无人平台态势管控,利用宽带通信支撑业务数据回传,汇聚热点应用区域数据的回传和分发。
