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文|艾瑞咨询
核心概述:
人类对宇宙的向往从未停止过。 商业航天是采用市场化机制以获得商业利益为首要目标的航天活动。 我国商业航天破坏土地，可以迅速发展的原因是:1)政策方面的缓和给了我国商业航天破坏土地的机会。 2 )我国工业级产品应用于航天领域，降低了商业航天的成本。 3 )资本和网络企业的进军在资金和生产经营理念等方面给予了商业宇宙企业的援助。
报告整理了商业航天产业链的各个环节。 包括卫星制造、卫星发射、卫星地面设备、卫星通信、卫星遥感等。 通过对产业规模、产品现状、技术路线、商务模式、风险识别等多方面的分析，客观全面地总结了各环节的现状。
商业宇宙发展的一个驱动因素是利用商业货架产品( COTS设备)加强生产，量产化降低成本。 本报告综述了人工智能、增材制造技术、SoC等新技术在商业航天领域的应用。
本报告分析了明星荣耀、明星河动力、天计研究院、佳格天地、北斗星通等商业航天产业链的各个环节中的典型企业，为中国商业航天产业内的玩家和潜在想要进入商业航天领域的玩家在优化商业模式、创新技术路径、顾客识别选择等方面提供支持。
中国的商业宇宙发展还有很多问题，但前景还很光明。 报告对我国商业航天产业内各课程发展提出了借鉴建议。 期待我国商业宇宙产业的星火成为燎原之势。
本报告由艾瑞咨询研究院科技创新研究中心和钱学森空间技术研究室发展战略研究部协作编写。 感谢钱学森空间技术实验室发展战略研究部有关专家给予的多方面援助。 钱学森空间技术实验室是中国空间技术创新的试验“特区”，隶属于中国宇宙科技集团，依靠中国空间技术研究院的管理，致力于发展成为世界一流的空间科学和空间技术实验室。 钱学森实验室继承发扬钱学森精神，坚持“任务是经、学科是纬”、“先不问新事、后不做”、“自主研究为主、组织研究为辅”的创新理念，确立“创造中心、研究中心、孵化中心”的业务定位，建立“战略研究、系统研究、 建立了“应用基础研究”三个一体的创新业务发展体系，目前已经成为中央军委科技委全国首个创新工作站、国防科技工业空间技术创新中心、集团公司航天系统发展研究中心三个开放、集大成、协同创新平台。
商业宇宙背景
商业宇宙的概念
遵循市场规则的航天活动
虽然不同国家和地区对商业宇宙概念的定义略有不同，但总体来说，商业宇宙是以采用市场化机制获取商业利益为首要目标的宇宙活动。 商业航天除了具有传统航天风险高、投资高、技术高等特点外，还具有经济性、市场驱动性和制约性特点。
商业航天发展原因分析(一)
政策开放打开商业宇宙的门槛
航天产业受政策因素影响极大，2014年以前商业航天难以在国内发展的主要原因是缺乏明显的政策支持激励。 2014年国务院发布《创新重点领域投资融资机制鼓励社会投资指导意见》，首次鼓励民间资本参与国家民间空间基础设施建设。 鼓励民营资本开发、发射、运营商业遥感卫星，提供市场化、专业化服务。 让民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。 从此，商业航天政策门槛逐渐打破，商业航天产业链逐渐发展。
商业航天发展原因分析(二)
商业航天制造设计理念的变化导致全产业链成本下降
由于商业航天经济性的特点，商业航天产业链各环节的企业以多种方式降低了生产制造成本。 在商业航天企业面向传统航天企业取得竞争优势的同时，还降低了最终用户购买航天产品/服务的成本，扩大了航天产品客户群，获得了规模效应，加快了航天产品/服务更新的反复速度。
商业航天发展原因分析(三)
外力支持:网络大公司可以利用商业航空的才能主导业务
商业宇宙的发展离不开外部力量的支持:社会资本的进入和互联网企业的跨界。 从2015年开始，国内投资机构关注商业航天课程，投资商业航天的机构从2015年的24家增加到2018年的90家。 注入社会资本，为中国的商业宇宙开发提供资金支援。 另外，互联网企业跨越国界，为商业宇宙带来了新的经营、管理、生产理念。 下图显示亚马逊从事商业宇宙的业务逻辑与亚马逊的主要营业业务如何协调。 目前，国内网络巨头主要通过股票投资进入商业航天课程，不从事商业航天业务。
商业宇宙的市场潜力
国际商业宇宙具有广泛的市场潜力
近十年来，全球卫星产业总收入呈增长趋势，2018年达到历史最高值( 2774亿美元)。 具体来看，卫星的制造收入在过去10年稍有变动，但复合增长率仍然达到4.2%。 2010年的降耗主要是2009年发射的高成本科学和政府卫星，而2010年发射的卫星成本相对较低。 2016年的减少主要是由于卫星发射数量的减少。 发射服务的收入从2009年的45亿美元增加到2018年的62亿美元，复合增长率为3.5%。 2017年商业发射次数与去年相同，发射服务收入比去年减少16%。 主要原因是卫星运营商倾向于购买低成本火箭。 卫星服务业的收入从2015年开始增加乏力感，2017年的年收入达到了过去最高的1287亿美元，之后经过10年以来首次减少。 卫星服务业增长无力，主要是卫星电视转播(占卫星服务业总体的70%以上)受到地面网络电视的冲击，增长停滞或下降。 地面设备制造收入总是猛增，10年复合增长率达到10.8%，2018年年收入达到1252亿美元，预计2019年年收入将超过卫星服务收入。 地面设备制造收入的增加主要是卫星导航设备收入的增加(其中，单机和车载设备从2012年到2016年每年增加310亿到320亿美元)。
整理商业航天发展现状
商业航天产业链的整理
全产业链逐渐开放，产业上下游必须快速发展
商业航天产业链复杂，整体分为四个环节:1.电气部件材料厂家2 .卫星开发厂家、发射服务厂家及地面设备厂家3 .卫星运营商和卫星应用服务厂家4 .终端用户(政府、企业、个人)。 与国外相比，我国卫星产业在卫星研发和发射领域，在企业实力突出、竞争力强的电子元件、终端产品、应用系统和运营服务等领域，目前中国企业规模小，总体实力弱，特别是芯片、卡、天线、算法、软件、接收机和终端技术水平在国外 从2015年开始，随着民间资本的进军，建立了很多民间初创宇宙企业。 迄今为止，私营企业已经进入全产业链。
卫星制造:产品现状
从大卫星向小卫星星座的转型
卫星的重量可以将卫星分为大卫星、中型卫星、微卫星、纳米卫星、微卫星和微卫星。 广义上将小型卫星、微小卫星、纳卫星、皮卫星、飞卫星统称为小卫星。 目前，小卫星星座已取代大卫星成为宇宙领域的一大趋势，UCS数据显示，2012年至2017年，世界小卫星发射数量增加了16倍。 小卫星迅速发展的原因是:1.微电子技术、轻质材料和高功率太阳能电池等技术的发展为微卫星的研制提供了基础；2 .立方星出现，卫星制造模块化和标准化发展；3 .小卫星制造成本相对较低；4 .小卫星的研制时间更短。 目前国内卫星制造民用头部企业的产品主要集中在纳米卫星和微卫星上。
卫星制造:市场规模
中国民间机构卫星制造收入2018年爆炸性增长
自2014年信威集团与清华大学联合开发灵巧的通信试验卫星以来，民营企业(或合营企业)开始走卫星开发之路。 合营公司以股东技术出资的方式获得卫星开发能力的民营企业吸收了体制内的人才，获得了与科研机构共同开发的方式获得卫星开发能力。 经过多年积累，2018年民营企业制造的卫星数量和收入都急剧增加。
卫星发射:产品现状
先固后液、固小液大的途径成为主流
目前，许多民用火箭企业走“先固后液、固小液大”路线，考虑三个方面:1.市场需求，目前市场份额较大的商业卫星负荷大多集中在10kg-200kg和500kg-1.5t区间。 由于前区间的重量更小，配置灵活，适合使用固体火箭发射的后一区间重量大，研究开发期间长，适合发射液体火箭的2 .开发困难，固体火箭的开发比较容易，以较少的开发费用迅速进入市场获得收益。 直接开发液体火箭太费时间(从SpaceX成立到猎鹰9号完成业务任务需要11年)，不利于攻占市场3 .融资需求通过发射小型固体火箭使企业迅速形成商业闭环，可以适应企业融资的进度 虽然直接开发中型液体火箭，但期间没有产品，没有收入，不利于企业融资。
卫星发射:市场规模
火箭的发射收入迅速增加
中国火箭发射收入与火箭发射数量直接相关。 从2013年起，我国火箭发射收入迅速增长，复合增长率达到24%。 中国火箭市场收入来源增长源如下:1.中国北斗导航系统逐渐完善( 2018年发射18颗北斗导航卫星)。 2 .中国开始逐步接受国际商业发射订单( 2018年国际负荷为12个，比2017年增加200% )。 3、商业宇宙发展迅速，民营企业发射卫星数量稳定增长。
卫星地面设备:市场规模
卫星地面设备制造商增加，产业规模扩大，但增长率放缓
卫星地面设备是卫星产业链中地上端必备的应用产品，卫星地面设备是卫星产业链实现商业着陆的关键。 卫星地面设备包括网络设备和消费终端。 研究上市a股卫星地面设备公司，发现许多卫星地面设备公司同时经营卫星网络方面业务和消费终端业务。 因此，在卫星地面设备产业规模的计算中，很难在产值规模上明确区分两者。 艾瑞预计，随着北斗导航卫星、高分特别遥感卫星等卫星星座建设阶段的结束，卫星应用阶段将全面开启，卫星地面设备将迎来消费侧设备的成长期。 未来两年，卫星地面设备将分别以12.8%和12.2%的年增长速度增长。
卫星通信:产品现状
高轨大型通信卫星与低轨移动通信星座共存
卫星通信系统主要包括人造通信卫星(核心设施)、地面通信站和卫星跟踪、遥测和指导的地面测量和监控系统。 传统的通信卫星运营商SES、Intelsat运营的大型通信卫星多数位于地球同步轨道，能够以少量卫星提供服务。 由于频率、轨道位置的稀有性和大型通信卫星的高制造和发射价格，传统卫星通信厂商构筑了高进入壁垒。 近年来，许多新兴卫星通信运营商计划构建全球运行的低轨移动通信星座，并尝试越过频率和轨道位置的壁垒(传统通信卫星的工作频带为C/Ku频带，低轨移动通信星座通常在Ka频带工作)。 通过量产化，分配卫星的研制和制造成本。 未来5-10年内，卫星通信市场将出现轨道较高的大型通信卫星和轨道较低的移动通信星座并存的局面。 在中国，首次独自开发的卫星移动通信系统“天通一号”和首次高吞吐量卫星实践于13日相继被使用。
卫星通信:市场规模
中国卫星通信市场发展迅速
2018年中国卫星通信市场已达到21亿元。 2016年8月，中国首颗移动通信卫星“天通1号01星”发射升空。 2017年3月第1号卫星移动通信系统投入运行，这一年中国卫星通信市场规模比往年快速增长。 2018年1月，中国首颗高吞吐量卫星被使用，再次提高了中国卫星通信市场的增长率。 2022年虹云星座、鸿雁星座、银河宇宙星座分阶段配置，星座整体完成后，中国卫星通信市场将迎来爆炸性增长。
卫星遥感:商业模式
自主运营的遥感卫星成为卫星遥感企业的护城河
卫星遥感企业的主要产品是基于遥感卫星图像和遥感图像的图像分析服务。
目前我国商业航天领域遥感卫星企业的商业模式主要分为两类。 珠海欧比特航天技术有限公司拥有企业自主运营的商业遥感卫星，可以自主获取卫星遥感影像，然后采用销售或自主利用的商业模式。 另一类是以北京极海纵横信息技术公司为例，企业没有自主运营的遥感卫星系统，但是通过加深与遥感卫星图像下游应用产业链的耦合度，利用行业专业知识、平台模型和数据分析模型实现专业的遥感卫星
艾瑞认识和判断卫星遥感企业是否有自主运营遥感卫星星座的机会和能力，发射自主运营的遥感卫星，通过加强数据平台与行业专业知识的融合度，为企业建立护城河
卫星导航:现状分析
北斗导航系统第三阶段建设任务即将完成
全球卫星导航系统国际委员会( ICG )指出，目前和未来的核心导航系统供应商包括:中国北斗卫星导航系统( CNSS )、欧盟伽利略卫星导航系统( Galileo )、俄罗斯格罗斯卫星导航系统( GLONASS )、美国全球定位系统( GLONASS ) 美国的全球定位系统( GPS )作为世界上第一个卫星定位导航系统，于1958年从美军的项目开始。
卫星导航通过其定位、导航、正确时机等功能，在军事民间等多个领域具有重要的战略价值。 我国从对国家安全的重大关怀和经济社会发展对卫星导航系统的需求，于1994年启动北斗一号系统工程建设。 2016年政府发布的《中国北斗卫星导航系统》白皮书将北斗卫星导航系统建设分为三个阶段，预计2020年左右完成35个卫星发射网络，为全球用户提供服务。 到目前为止，中国已经完成了第三阶段的初步建设，2018年12月27日，北斗系统正式提供世界RNSS服务，北斗全球服务开放。 2019年9月23日，第47，48颗北斗卫星发射到轨道上，北斗卫星导航系统的全球网络完成。
卫星导航:产值规模
北斗卫星导航产值逐渐扩大
2019年中国卫星导航定位协会发布的《中国卫星导航与定位服务产业发展白皮书》显示，中国2018年卫星导航与定位服务产业总产值3016亿元，自2014年至2018年， 中国卫星导航与定位服务产业总产值年复合增长率为17.56%，根据2013年国务院办公厅发布的《国家卫星导航产业中长期发展规划》，中国将卫星导航产业规模定为2020年超过4000亿元的发展目标。 为了实现这个目标，我们保守预计今后两年的复合增长率将达到15.16%。
太空旅行
太空旅游业将来有前途，但需要提高娱乐属性
宇宙是指地球大气层以外的宇宙空间，宇宙的范围还没有明确定义，但根据空间论，人造卫星距离地面的最低高度( 105~110公里)是外层空间的最低极限。 去太空是人类长期的梦想，伴随着载人航天能力成熟、太空环境下人类生存保障能力提高、新的消费需求不断出现等条件，太空旅行逐渐成为现实。 2001年4月，美国的Dennis Tito支付了2000万美元，乘联盟号宇宙飞船进入国际空间站( ISS )。 他实现了个人支付成为了进行宇宙旅行的第一人。 自Dennis Tito以来，ISS有7家富裕企业来访。 查尔斯Simoni于2007年、2009年两次进入ISS。 但是在现阶段，太空旅行由于昂贵的费用形成的价格障碍，限制了其在民众方面的进一步普及。
目前，在全球范围内，除国家航天机构外，商业航天公司都在瞄准这一课程。 商业宇宙旅行社一般采用B2B2C或者G2B2C的商业模式。 航天旅游公司调整上游火箭发射公司舱口和国际空间站等资源和下游客源需求，完成客源前期培训实现效益。 其中，Virgin Galactic和Space Adventures都有太空旅行计划。
未来火箭技术的再利用成熟降低了航天旅行的成本，航天转播与VR虚拟技术的融合完成了消费市场持续教育和增加具备航天能力的国家等有利条件，使航天旅行具有更广阔的市场前景。 但是，在现阶段进行太空旅行之前，航天机构需要大量训练乘客，乘客可能需要协助航天员在空间站完成日常空间工作。 那个降低了宇宙旅行本身应该具有的娱乐属性。
商业宇宙的发展趋势
卫星制造的发展趋势
卫星制造的未来将继续朝着降低整个生命周期成本的方向努力
由于低轨星座和大型高轨卫星各自适当的应用场景和许多传统卫星运营商仍然怀疑低轨星座的商业价值，因此未来5年低轨移动星座将无法取代高轨大型卫星的地位。 其次，从平台和载荷两方面分析卫星制造的变化趋势。
卫星发射的发展趋势
将来，通信卫星将成为代替遥感卫星发射火箭的新增长点
从2012年到2018年，随着卫星小型化技术的快速发展和相应的商业模式的成熟，全球卫星发射数量总体呈上升趋势。 2016年全球卫星发射总数明显减少的主要原因是微卫星发射数的减少( 2016年微卫星发射数为65个，与2015年相比减少了53.6% )。 从具体类型看，各类通信卫星和各类遥感卫星的发射数量占绝对支配地位。 值得注意的是，2013年技术试验卫星的发射数量急剧增加，随后对地观测卫星的发射比例持续增加，遥感卫星的小型化技术在这一年成熟，进行了大规模的试验。 2018年遥感卫星发射比率下降，技术试验卫星比率再次上升，意味着未来随着许多公司低轨移动卫星通信技术的成熟，通信卫星将成为支持火箭发射的新增长点，而不是遥感卫星。 从2019年5月SpaceX星链计划可以一次发射60颗通信卫星进行支持的观点出发。
卫星应用发展趋势
从运营商到运营商的转移，提供增值服务已成为卫星的应用趋势
即使是通信卫星和遥感卫星的载波，也不甘于仅提供简单的通信容量和遥感数据。 如何挖掘应用场景，为其提供增值服务，增强企业竞争力，成为未来卫星运营商工作的重点。 企业从单纯的卫星运营过渡到“运营服务”，提供合乎目的的增值服务，在今后3年卫星应用将呈现不可逆转的趋势。
中国商业航天发展建议
