行业调研|商用卫星行业专家交流纪要
·卫星主要类型介绍：卫星主要分为通信、遥感、导航、天机算力、科学探测、轨道转移等类型，其中常用的三类为通信、遥感、导航，新兴类型包括天机算力、科学探测、轨道转移等。通信卫星有我国星网、G60巨型星座；遥感卫星分为光学成像（可见光、高光谱、多光谱）和微波成像（合成孔径雷达，即SAR），典型例子有长光卫星吉林一号、航天宏图女娲星座、天仪研究院海思星座，其中女娲1号、海思1号为SAR卫星（SAR+光学遥感）；导航卫星有我国北斗、美国GPS、格洛纳斯，功能是播发导航电文供地面终端定位。新兴类型中，天机算力卫星将地面高速数据中心以卫星形式发射至太空，形成空间数据中心；科学探测卫星如悟空号、墨子号，用于探测粒子数、黑洞、太阳活动周期、电子风暴等；轨道转移卫星如远征一、远征三，具备大范围变轨、高速机动能力，偏军事用途。目前应用较多的是导航、遥感、通信及天机算力四类。·G60卫星造价及结构：G60卫星对标天机互联网功能要求，构型简单，未配备激光，卫星间独立工作，无法星间互联及路由组网，整体配置单一。主要载荷包括CU频段相控阵（价值200多万）、QA缺陷（价值300万不到，主要用于与地面星关站交互）。卫星重量约250公斤，造价1200万左右。·星网卫星造价及结构：星网卫星构型复杂，需满足组网、跑协议及路由需求，涵盖多类型号：大型号重量约870公斤，小型号约670公斤，二代为平板构型。主要载荷及成本拆解如下：a. L相控阵：价值3000多万，用于满足军事需求，具备稳定性高、误码率低的特点，由中国电科54所、18所、29所等体制内单位制造；b. QV馈电：价值约500万左右，因星网轨道高度达1100多公里，需配备大口径、大功率天线；c. 激光终端：体制内704所的产品330-350万一套（通信距离、时延、码速率等核心指标领先），商业航天公司（如极光星通、烽火、蓝星光域、海信光联、华为等）的产品200万不到一套，部分可做到百万量级；d. 综合处理载荷：价值约150万左右，多由体制内或商业公司自研。星网各型号造价：大型号1.3亿，小型号6000万左右，二代平板型2500-2800万。·结构类产品成本：卫星主结构为拼接的板状结构，材料采用铝蜂窝板（已成熟应用十几年）。铝蜂窝板价格此前较高，达4万元/平方，近两三年商业航天发展后价格下降至5~2万元/平方。卫星用板数量取决于大小，小卫星用三五个平方，800多公斤的卫星六块板约需五六十个平方。·热控类产品成本：热控类用于卫星控温，包含加热片、热敏电阻、散热器、热管四个产品。加热片用于阴影区补热，价格几百块/片；热敏电阻用于测量温度，价格几百块；散热器分白漆、黑漆，白漆价格300~400块/平方分米，大卫星一个面散热面约三四平方米；热管用于导热（内部充液体氮气或氨气），1.5~1.8米长的热管价格2万元/根，是热控类价值量最高的产品。·姿轨控类产品成本：姿轨控类用于姿态与轨道控制，包含多类产品：a. 星敏感器（通过观察恒星反推位置）：体制内（803、502）、商业公司（天银机电）、高校（清华、北航）可做，价格30~35万元/台，一颗卫星用2~3台；b. 太阳敏感器（通过观察太阳定位）：供应商多（计物所、803、502、风雨思睿），价格2万元/台，一颗卫星用8台；c. 陀螺（用于指北）：分光纤陀螺（时代光电等做，50万元/台，一颗卫星用2台）和微机械陀螺（用于快速机动，六七十万元/台）；d. 磁组件（感知地球磁场）：价值量四五十万/套，供应商仅体制内（502、803）和两家商业公司（彭宇斯瑞、九章辞学）；e. 反作用轮（控制姿态）：此前用德国进口（200万出头/台，一颗卫星用4台），现国内体制内（803、502、510）和商业公司（蓝月、湖南恒生）突破技术，价格降至五六十万元/台。·推进系统成本：推进系统是卫星机动核心，分化学推进和电推进，低轨卫星多用电推进（马斯克卫星用氦气，国内用氙气，后续马斯克将升级为氪气）。体制内（510、502）重点服务国家任务（化学推进），商业公司有机会。目前三家公司（北京傲天、星辰空间、易动宇航）电推进做得好，占国内商业卫星电推进系统90%以上订单；主流40~50毫牛量级电推进价格80~100万元/套，部分重点任务卫星用两套保证可靠性。·电源系统成本：电源系统是卫星关键分系统，包含帆板（太阳翼）、电源控制器、蓄电池组、帆板活动部件（SADA）。帆板是卫星获能唯一手段，电池片材料经历晶硅、砷化镓、三结砷化镓（后续可能用HJT、钙钛矿），向光电转换效率提高方向发展；基板是电池片支撑结构，传统刚性基板用铝蜂窝板（不能多次折叠，仅能两折、三折），柔性基板用聚酰亚胺薄膜（可多次折叠、卷绕）；展开机构方面，传统刚性基板用锁引机构+火工品，柔性太阳翼用推拉杆式（两边推杆，电机控制伸缩，如帆船帆）和卷绕式（滚轴+电机驱动，正转卷、反转展）。电源控制器用于收集帆板电能、稳定母线电压（七八千瓦功耗用42伏母线，5千瓦以下用38伏母线）及配电。·星网与G60降本目标：星网一代星任务已完成，后续重点推进二代星（平板类型，配置较一代简单）。星网二代星当前价格2200-2500万元，重量550公斤，未来将在保持指标不变的情况下单纯降成本，目标降至2000万元以下。G60一代星最初造价1200万左右（重量250公斤），后续需降至1000万甚至800万以下（一代还有500多个未发射）；G60二代星将上激光和K线缝合针，当前重量700多公斤需减重，成本大概在1500-1800万元。·激光通信成本及供应商：激光通信终端未来规模化后目标降至100万/套（指通信距离百公里级、码速率四五十Gbps的终端加后端控制器一套）。体制内如704所给星网配套的激光终端价格一套330-350万，商业航天公司价格200万以下。激光终端用量与星座设计相关：轨道面和相位差不大时装两个即可，需跨轨通信时装三个；星网二代星希望链路更多，将装4个激光终端。星网配套供应商不止704、504所，商业航天头部公司甚至华为都在其中，核心产品（相控阵、激光、电推进等）供应商有十几家甚至更多，商业公司为拿订单会打价格战。·马斯克成本对比及降本途径：马斯克卫星制造成本80-100万美元/吨，国内星网二代星2200-2500万元/550公斤，差距较大。长期降本主要通过三方面：a.设计层面减少冗余，如星敏感器从三台减到两台，推进系统可靠性提升后从两套减到一套；b.产品侧降低物料成本，如卫星主结构铝蜂窝板从4万/平降至1.5-2万/平，元器件选用工业级或车规级（参考马斯克做法），避免高等级元器件；c.实验层面精简实验项目或缩短实验时长。·近地轨道容量及申报情况：近地轨道一般指400公里到1800公里，能容纳卫星数量约10~12万颗。通信卫星适宜高度为450~600公里，因高度过高会导致通信时间长、码速率高、衰减高；但该高度已发射9000颗卫星，国内两个通信星座因未占据此高度，轨道高度需往上提（如1100多一点，G60轨道高度类似）。国内申报卫星接近20万颗，但申请与最终获批情况不同。频率申请主要看卫星间频率频点是否存在干涉，相近轨位、相近高度的卫星会进行调整。太空算力卫星适合700~800公里的晨昏轨道（遥感卫星常用），该轨道光照条件好，卫星绕地球一圈96分钟，其中70多分钟处于有阳光条件下，可满足太空算力卫星高能源需求。太空算力卫星及遥感卫星通信带宽较窄（约几百兆，如两三百兆，具体看S频段或X频段），频率相对易协调，不易与其他卫星干涉；而通信卫星因通信带宽高（几个G甚至十几个G），频率申请协调难度大，易与其他卫星产生干涉。·高壁垒环节及涨价产品：卫星环节的高壁垒主要体现在环境适应性上，需满足抗辐照、隔热、抗震动、抗冲击要求——卫星处于零下270度到零上300度的冷热交变环境，发射时要承受四五十个G的震动量级及噪声冲击，地面能用的产品未必能在卫星上正常工作。高壁垒及涨价产品包括：a. 环路热管：传统热管约3万元/根（一米五或一米八长），环路热管因带泵、功能复杂、指标更高，120-130万/套，价格远高于普通热管；b. 高比冲推进系统：太空算力型卫星要求比冲3000秒以上，现有电推进比冲仅2000-2500秒，移动宇航在研发6000秒高比冲电推进系统，价格高于现有产品；c. 低时延激光：太空算力型卫星需纳秒级星间激光通信（地面服务器间为纳秒级），现有成熟激光仅达毫秒级，具备纳秒级能力的激光价格更高Q: 激光通信系统降至100万一套，是否对应一颗卫星的成本？一套是否包含三四台设备？激光通信设备用量是否一般不超过3套且基本够用？A: 卫星激光终端的数量取决于星座设计：若轨道面和相位差不大，卫星装2个终端即可；同轨通信多的情况装2个；需要跨轨通信时再加1个，共3个。A: 星网二代星因需增加链路及新建交互链路数量，设计安装4个激光终端。Q: 给星网配套的厂商除704所、504所外未来是否会有第三家进入？庆阳市航天项目一套三四百万的价格，未来降本后利润率是否会大幅下降？A: 给星网配套的厂商不止704所、504所，头部商业航天公司甚至华为均有参与，未来会纳入选择范围。704所价格较高但利润率高，若降至一百五六十万仍有利润，仅利润减少；若降至百万量级，因商业航天公司为获取订单可能采取价格战，利润会很薄甚至无利润。A:?星网仅对核心产品指定供应商，非核心产品未指定；相控阵、激光、电推进、新建路由、太阳翼等核心产品均指定了供应商，且每类核心产品的供应商数量较多，达十几家甚至更多。Q: 马斯克卫星制造成本已降至每吨80-100万美元，公司星网卫星单星成本约2200-2500万元、对应600多公斤，未来长期是否会向马斯克的极致降本方向靠拢？A: 长期需降成本以支撑大量卫星发射的经济需求，主要通过三方面实现：设计层面精简冗余备份；产品侧降低物料成本；精简实验项目或缩短实验时长。Q: 元信未来激光通信业务的供应商是否仍为704等体制内厂商？A: 元信未来激光通信业务不会选择704等体制内供应商，主要因体制内供应商价格过高，而其型号对成本约束更强、造价要求更低；目前元信通信业务最关键的乾坤阵产品已未选择体制内供应商，后续激光通信业务也将以商业供应商为主。Q: 近地轨道、中轨及高轨的卫星承载空间如何？国内12月底申报近20万颗卫星，此前市场预期轨道合理排布量约6-10万颗，请问轨道总容纳量及剩余空间情况？A: 近地轨道一般指400-1800公里高度，该区域能容纳约10-12万颗卫星；其中450-600公里高度因可避免轨道过高导致的通信时间延长、码速率及衰减增加问题，更适合通信卫星，但该高度已发射9000颗卫星。国内两个通信星座未占据该合适高度，计划采用1100多公里的高度以抢占轨道位置。Q: 各卫星计划申报方多集中在近地轨道450~600公里高度段，是否已超出近地轨道10~12万颗的容量预期？A: 申请数量与最终获批数量存在差异，申请不代表实际部署。Q: 类似太空算力的卫星适合的轨道类型及所需资源条件是什么？A: 国家规划的太空算力卫星采用700~800公里高度的晨昏轨道，该轨道优势是光照条件好——卫星绕地一圈96分钟中有70多分钟处于有阳光状态，可满足太空算力卫星对能源的高需求；算力卫星通信带宽较窄，频率协调难度低于通信卫星。Q: 国内12月底申报的接近20万颗卫星，其申报是否提交即可通过？后续实际执行过程中是否会根据实际情况进行调整？A: 会有调整，频率申请主要看各卫星间频率频点是否存在干涉，需错位避免干涉，尤其是相近轨位、相近高度的卫星，调整必然发生，最终审批结果以实际为准。A: 相对抗通缩的板块主要为新型高壁垒产品：一是新型散热产品，如天机301因功耗高所需的环路热管、冷流板；二是高比冲电推进系统，太空算力型需比冲3000秒以上，现有2000-2500秒，移动宇航在研发6000秒的，价格高于现有产品；三是星间激光，算力型需纳秒级通信，现有毫秒级，技术突破后的产品价格更高。航天产品的壁垒主要在空间适应性，需满足抗辐照、隔热、抗震动、抗冲击等要求。
