今年以來,HW、蘋果等消費電子龍頭相繼推出衛(wèi)星通話功能。此外,馬斯克SpaceX也推出“Starlink Direct to Cell(星鏈直連手機)”2024年實現(xiàn)短信發(fā)送,2025年實現(xiàn)語音通話,2025年實現(xiàn)上網(wǎng)。
HW、蘋果、馬斯克、貝佐斯、三星等一系列全球科技巨頭,紛紛布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
一,低軌衛(wèi)星中,相控天線分支價值量最
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正在以超出想象的速度接近人們的生活。其中,只有低軌衛(wèi)星可以實現(xiàn)低時延、低功耗、高數(shù)據(jù)量的傳輸。
發(fā)射數(shù)量上,全球LEO軌道(低軌)通信衛(wèi)星數(shù)量實現(xiàn)快速增長。自2001年至2021年,低地球軌道(LEO)衛(wèi)星在年度發(fā)射航天器數(shù)量占比從 57% 迅速攀升至 97%。
低軌衛(wèi)星中,價值量最大的為相控天線。
對于傳統(tǒng)的拋物面天線來說,低軌衛(wèi)星商用以后,由于衛(wèi)星移動速度非常快,傳統(tǒng)的拋物面天線將不再適用。相控陣部件的核心硬件相控陣天線是最大的增量市場。
一顆衛(wèi)星上平臺及載荷分系統(tǒng)的成本占比分別為 60%及 40%,其中天線分系統(tǒng)占載荷分系統(tǒng)成本占比的 50%。
據(jù)《2018 中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投資報告》,制造工藝成熟后,單顆衛(wèi)星成本平均投入約為 3000 萬元人民幣,對應相控陣系統(tǒng)成本占比約3000萬(衛(wèi)星造價)X40%(載荷分系統(tǒng)占衛(wèi)星價值量)X50%(天線分系統(tǒng)占載荷分系統(tǒng)價值量)=600萬。
截至2022年,全球的衛(wèi)星數(shù)量約為7000顆,其中馬斯克的SpaceX獨占一半,為3395顆。2019年 Space X 公司又提交申請追加 3 萬顆星鏈衛(wèi)星,如果申請獲得批準,SpaceX衛(wèi)星數(shù)量將總計達到 4.2 萬顆。
國內(nèi)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座主要包括了GW星座和G60星座,規(guī)劃合計超2萬顆星,這兩個星座是未來國內(nèi)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)核心載體,目前正在啟動中。
相較于2022年底,我國400余顆在軌衛(wèi)星相比,增量高達50倍!
如考慮到國內(nèi)星鏈成熟后,每年更換2000顆衛(wèi)星,則空間更大!
二,相控陣的核心技術:
低軌衛(wèi)星時代來臨,傳統(tǒng)的定向指向的拋物面是天線這個產(chǎn)品將不再適用于 低軌衛(wèi)星,因為 低軌衛(wèi)星的運行速度非???h-char>,傳統(tǒng)的拋物面天線是難以跟蹤到,未來只能用相控陣技術路線。
相控陣天線在衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間段和用戶終端都有應用,包括星間數(shù)據(jù)鏈通信、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、地面”動中通”通信系統(tǒng)、無人機通信控制系統(tǒng)、地面導航等平臺。
在星上,低軌通訊星的天線,由于功率密度,信號指向,波形控制等原因,只能用相控陣才能滿足需求;
地面上,由于低軌衛(wèi)星速度很快,傳統(tǒng)的拋物面天線難以穩(wěn)定跟蹤,更難在運動中跟蹤,所以從技術路線上,未來的地面星觀站,地面小微站,需要運動中通信的衛(wèi)星終端,都需要相控陣天線來實現(xiàn)跟星。
隨著對數(shù)據(jù)傳輸容量的要求提高,低增益天線已無法滿足需求,而機械掃描天線只能實現(xiàn)單波束的移動,不能改變波束的形狀及實現(xiàn)多移動波束模式,同時機械裝置往往導致可靠性下降、重量增加等。而相控陣天線利用微波集成技術,可以應用同一個輻射陣面,在有限的衛(wèi)星平臺空間條件下,實現(xiàn)獨立控制的多個點波束;并且可以實現(xiàn)波束間通信容量的調(diào)整,根據(jù)需要改變波束形狀,使用自適應調(diào)零的抗干擾技術。
三,國外相控陣應用情況
相控陣天線已在國外星上設備中廣泛采用,日本的寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)”寬帶聯(lián)網(wǎng)工程與驗證衛(wèi)星”(Winds),美國的寬帶衛(wèi)星“太空之路”(Spaceway)、“寬帶全球衛(wèi)星通信”衛(wèi)星(WGS)和“先進極高頻”(AEHF)軍事通信衛(wèi)星等已相繼發(fā)射,均采用了大規(guī)模相控陣天線技術。
四,盤點星載相控陣天線核心廠商
1,天箭科技:國內(nèi)相控陣天線龍頭,相控陣天線業(yè)務高速增長
天箭科技2023年半年報顯示,公司主營業(yè)務包括新型相控陣產(chǎn)品。
天箭科技自主研發(fā)的一種不同于傳統(tǒng) T/R 組件的新型相控陣產(chǎn)品,具有尺寸小、重量輕、免維護和低功耗的優(yōu)點。基于以上優(yōu)點,公司新型相控陣產(chǎn)品除了可運用于商用衛(wèi)星領域,還可以應用于精確制導雷達、星載雷達及機載雷達等軍事武器裝備中。
此外,天箭科技具有空間合成技術;高速脈沖調(diào)制技術;大功率發(fā)射組件散熱技術;多源相控陣等技術。與其他家主要應用領域在制導和雷達不同,天箭科技主要應用領域還包括衛(wèi)星通信。
天箭科技2023年半年報顯示,2023年上半年,公司新型相控陣產(chǎn)品同比增長超100%,已處于爆發(fā)增長。
綁定航天科技集團,受益GW星座放量預期超級確定,超大增量成長空間。天箭科技招股書顯示,2019年公司的“星載新型相控陣天線”營收為2564.24萬,全部為向航天科技集團銷售所得。
航天科技集團作為GW國網(wǎng)星鏈的主要負責單位,天箭科技深度綁定航天科技集團,將給天箭科技的星載新型相控天線的增長帶來極大的確定性!
僅天箭科技已與航天科技集團形成訂單的GW星座規(guī)劃的13000顆近地衛(wèi)星:
衛(wèi)星價值量為:13000(顆)X3000萬(單顆近地衛(wèi)星單價)=3900億
相控天線價值量為:3900億(衛(wèi)星價值量)X 25%(相控陣天線占單顆衛(wèi)星價值量比)=975億
保守預計,天箭科技占航天科技集團相控天線份額為50%,則可為其帶來超營收增量為:975億X 50%(天箭科技份額)=487.5億
帶來毛利:487.5億X50%(天箭科技平均毛利率)=243.75億
帶來凈利:487.5億X30%(天箭科技平均凈利率)=146.25億
假設GW國網(wǎng)星鏈在10年內(nèi)發(fā)射完畢,平均下來每年發(fā)射1300顆,則僅在新近地衛(wèi)星發(fā)射,公司就將獲得每年14.6億的利潤,按10倍市盈率計算,天箭科技估值可達146億!
如考慮到國內(nèi)星鏈成熟后,每年更換2000顆衛(wèi)星,則空間更大!
2,雷電微力:
公司在毫米波有源相控陣微系統(tǒng)中地位極高,在供貨中處于主導或主要地位,甚至是唯一供應商。毫米波有源相控陣微系統(tǒng)的市場空間非常大,券商預測有390億。
公司相繼參與多項通信數(shù)據(jù)鏈相關毫米波有源相控陣微系統(tǒng)的承研承制,是國內(nèi)少數(shù)能夠提供宇航級通信數(shù)據(jù)鏈產(chǎn)品的企業(yè)之一,某定型產(chǎn)品已經(jīng)成功應用于多個衛(wèi)星。
據(jù)10月11日外發(fā)報告,預計23-25年營收12.34/15.99/20.74億元,歸母凈利3.52/4.
3,鋮昌科技:
公司是一家以微波/毫米波模擬相控陣T/R芯片的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為主營業(yè)務的公司。鋮昌科技的主要產(chǎn)品包括功率放大器、低噪聲放大器、模擬波束賦形芯片及相控陣用無源器件等,頻率可覆蓋L至W波段。鋮昌科技的芯片產(chǎn)品廣泛應用于探測、遙感、通信、導航、電子對抗等領域,在星載、機載、艦載、車載和陸基相控陣雷達中均有列裝
4,國博電子:
公司主要從事有源相控陣T/R組件和射頻集成電路的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,承擔了多項國家發(fā)改委、工信部的射頻微波集成電路專項及產(chǎn)業(yè)化項目。國博電子建立了以化合物半導體為核心的技術體系和產(chǎn)品布局,覆蓋射頻芯片、模塊、組件等。
在軍用領域,國博電子長期為陸、海、空、天等各型裝備配套大量關鍵產(chǎn)品,確保了以T/R組件為代表的關鍵軍用元器件的國產(chǎn)自主化。
在民用領域,國博電子是國內(nèi)基站射頻器件的核心供應商,砷化鎵基站射頻集成電路技術處于國內(nèi)領先水平
5,霍萊沃:
公司著眼于發(fā)展相控陣測試及電磁場仿真算法技術,為雷達和無線通信領域提供用于測試、仿真的系統(tǒng)、軟件、硬件和服務。
公司主要技術覆蓋相控陣快速設計與優(yōu)化、復雜電磁環(huán)境系統(tǒng)級仿真、平面近場多探頭測試、多探頭中場校準、多通道有源參數(shù)測試及在軌校準等多項核心算法。來自海涵財經(jīng)