来源:浙商证券、首创证券
俄乌事件、华为&苹果新机支持卫星通信等一系列新闻,让卫星通信再次成为市场关注的热点。马斯克SpaceX的Starlink(星链计划)目标在2027年发射约1.2万颗卫星组网,目前已完成超3000颗。
2020年,我国首次将将卫星互联网纳入通信网络基础设施的范围,大力支持卫星互联网事业发展。同年,
“GW”计划曝光,中国将发射约1.3万颗低轨通信卫星。
卫星运载火箭发射价格对比:中国具备低价优势
一般运载火箭性价比,通过运载火箭单位载荷发射服务价格来评价,该指标由发射服务价格除以运载火箭的运载能力得出。
美国:全球领先 重复使用的运载火箭发射成本较低
美国运载火箭型谱完整,具有发射方式多样、进入空间能力覆盖全面的显著特点。美国火箭运载能力可覆盖LEO低轨、GTO地球同步转移轨道。在可重复使用领域,美国处于主导地位,“猎鹰”9运载火箭已实现常态化发射。
美国主力一次性运载火箭主要有“宇宙神”5和“德尔他”4 两个系列。“宇宙神”5系列由洛马公司负责研制,可实现GTO运载能力8.9t。“德尔他”4系列是由波音公司负责研制的全氢氧动力火箭,可实现LEO运载能力 28t、GTO运载能力14t。“宇宙神”5、“德尔他”4H火箭执行LEO轨道单位载荷发射价格分别约合人民币5.6万元/千克和8万元/千克,执行GTO轨道单位载荷发射服务价格分别约合人民币12万元/千克和16万元/千克。
“猎鹰”9 火箭是全球唯一常态化重复使用的运载火箭,平均单次发射载荷质量 11.13t,发射成功回收已超100次。“猎鹰”9火箭凭借重复使用技术有效降低了进入空间成本, LEO轨道和GTO轨道发射服务公开报价约合人民币2.6万元/千克和7.8万元/千克。
欧洲和俄罗斯:低轨价格普遍高于美国“猎鹰”9
欧洲运载火箭坚持固液并存的技术路线,主要有“阿里安”5 和“织女星”两型运载火箭。“阿里安”5火箭在商业通信卫星发射市场占有率很高,LEO运载能力为 21t、GTO运载能力为10.5t,高轨发射服务公开报价约合人民币8.4万元/千克;“织女星”火箭主要执行太阳同步轨道(SSO)发射任务,运载能力 2.2t。
俄罗斯运载火箭、重点发展基于液氧煤油动力的技术方向,拥有 “联盟”系列和“质子”系列两大主力。“联盟”火箭LEO运载能力为 8.2t、GTO运载能力为3.25t,发射服务价格比较高,分别约合人民币16万元/千克和6.3万元/千克,目前主要以执行载人飞船任务为主;“质子”火箭主要执行GTO任务,运载能力为6.27t,曾经是国际商业发射市场主力,但是由于成功率走低,占有率逐渐下降,高轨单位发射服务价格低至6.7万元/千克。
中国:运载火箭服务价格在全球范围内具备优势
长征八号可实现一箭22星,低轨发射服务价格小于5万/公斤,与猎鹰 9同为第一梯队
《中国航天》文章中指出,“长征”系列火箭执行低轨任务整体发射服务价格水平与“猎鹰”9火箭相当,低于其他主流一次性运载火箭。而在高轨任务中,“长征”系列火箭执行高轨任务发射服务价格整体低于国外运载火箭。分析结果刷新了市场对于中国火箭发射成本高于 SpaceX的认知。
我国运载火箭大体经历了三代发展:
第一代基于弹道导弹技术,目前已经退役。第二代运载火箭采用常规推进剂,主要包括“长征”二号到四号等常规型号。LEO最大运载能力为8.6t,GTO 最大运载能力为5.5t。21世纪初,凭借运载能力和价格的优势我国第二代“长征”火箭在国际市场上赢得了以“铱”星、“亚太卫星”等为代表的多个订单。
第三代运载火箭包括“长征”五号到十一号等新一代型号,实现一箭22星记录,大大降低单星发射成本。
新一代运载火箭采用无毒无污染推进剂,性能更优、可靠性更高,发展了液氧煤油发动机及较上一代更大推力的氢氧发动机,将LEO运载能力提高到25t、GTO运载能力提高到14t。最为重要的是,第三代运载火箭不断突破一箭多星技术,在2022年初,长征八号实现一箭22星的最高纪录,大大降低了单颗卫星的发射成本,为卫星批量发射奠定基础。
中国商业航天发射场地资源充足
除不断提升运载技术和能力之外,中国也在加大商业航天发射场地资源的建设,在传统的军事/商业共用发射场之外,又在海南启动我国第一个商业航天发射场建设。
2022年6月,海南国际商业航天发射有限公司由海南省和中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国卫星网络集团共同出资成立。7月6日,海南商业航天发射场在海南文昌开工建设,成为我国第一个商业航天发射场,其致力于打造国际一流、市场化运营的航天发射场系统。预计该发射场建成投产后,将具备密集发射能力,进一步提升我国民商运载火箭发射能力,成为航天强国建设的新力量。
卫星制造成本对比:中国降本空间较大
低轨通信卫星参数对比:中国各指标已不输 Starlink
2022年3月,银河航天02批6颗低轨宽带通信卫星上天,单星通信容量超40Gbps,平均重量约190千克。这6颗卫星将在轨与银河航天首发星共同组成低轨宽带通信试验星座,具备单次30分钟左右的不间断、低时延宽带通信服务能力,可用于我国低轨卫星互联网、天地一体网络等技术验证。
目前中国低轨通信卫星公开披露的参数不多,银河航天02批卫星在一定程度上,可以作为中国低轨通信卫星的代表。通过对比可以看出
,银河航天02批卫星的重量与Starlink一代接近,但是容量是其一倍以上,性能已经具备领先优势。
低轨通信卫星成本对比:国内有望实现千万元以下
Starlink成本50-100万美金。
关于Starlink的成本,市场上并没有详细的公开数据。马斯克曾公开透露单颗卫星的成本可以下降到50万美金,另外摩根士丹利估算Starlink卫星制造成本100万美元/颗。按照美元汇率7来估算,Starlink 的单星成本应该在350-700万人民币之间。
当前中国低轨通信卫星的造价在3000万元人民币左右,主要是卫星生产效率偏低,导致人工和制造费用占比偏高。
近年来我国在卫星批量生产技术领域进行了大量的投入。
以航天科工集团为例,新建成的自动化卫星制造生产线,实现了从原材料出库到检验合格之间,舱板级部装、卫星总装、整星电性能测试、真空热试验、检漏试验等十余道工序的梳理和自动化,生产效率提高40%,单星场地面积需求减少70%以上,单星生产周期缩短80%以上,人员生产效率提升10倍以上(资料来源:网易文创--中国制造),人工费用+制造费用占比有望下降到20%以下。另外再以银河航天02卫星为例,福布斯官方订阅号里披露,目前银河航天的单颗卫星研制成本已降至千万量级。相比于银河航天第一代卫星,第二代的成本下降超过一半,未来通过生产工艺提升和规模化效应,企业有希望把卫星单价降至百万元级别的水平。
因此,中国卫星在性能方面已不输Starlink;在造价方面,当前略高与Starlink,但参考航天科工集团和银河航天卫星成本的下降趋势,企业有希望在短期内把卫星单价降至百万元级别,从而接近 Starlink 的造价水平。
未来完成1.3万颗卫星组网计划或可顺利完成,因此我们看好中国“星链”行业的投资机会。
相关上市公司:
铖昌科技(001270)、国博电子(688375)、纳睿雷达(688522)、霍莱沃(688682)。
其他航天军工相关上市公司
主机厂:
中航沈飞(600760)、中航西飞(000768)、航发动力(600893)、内蒙一机(600967)、中国船舶(600150)。
中游航空锻件:
中航重机(600765)、三角防务(300775)、派克新材(605123)、航宇科技(688239);
航空航天3D打印:
铂力特(688333);
上游金属材料:
抚顺特钢(600399)、钢研高纳(300034)、图南股份(300855)、西部超导(688122)、宝钛股份(600456);
特殊材料:
中简科技(300777)、中航高科(600862)、光威复材(300699)、华秦科技(688281)。
军工电子:
国博电子(688375)、雷电微力(301050)、臻镭科技(688270)、铖昌科技(001270)。
风险提示:
建设资金不到位风险、卫星制造和发射能力不及预期。