三大星座太空圈地!四大技术重塑空天!卫星制造核心标的梳理

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卫星互联网作为新型空天信息基础设施,正重塑全球通信格局。低轨卫星凭借低时延、高性价比、可规模化部署的优势,成为产业竞争核心。目前,全球呈现“一超多强”格局,StarLink领跑,中国星网、千帆星座等项目加速追赶,带动全产业链进入高速发展期。

1、低轨卫星

根据轨道高低,卫星可被分为高、中、低轨卫星。低空轨道卫星(LEO),指运行于距地球表面200-2000公里轨道的人造卫星,因其轨道低,信号传播时延较短,链路损耗较小,且对用户终端的要求较低,能够支持微型卫星与手持用户终端,适用于低延迟、高频次的全球通信需求。

低轨卫星轨道资源较为宽松,卫星数量可大规模部署,且批量生产显著降低了单颗卫星的成本,使得低轨卫星相较于传统的中高轨卫星更具经济性和可持续性。当前,全球多个国家和公司纷纷布局低轨卫星通信系统。

低轨通信星座市场呈现“一超多强”格局,美国星链已确立绝对优势并持续推进大规模部署,中国以GW(中国星网)和G60(千帆星座)等计划奋起直追。

截至2025年9月,马斯克打造的StarLink卫星在轨活跃数量为8371颗,占全球低轨互联网星座总量的89.6%,依托其成熟的卫星量产与可回收火箭发射能力,SpaceX计划将星座规模扩展至4.2万颗卫星,进一步巩固其市场主导地位。此外,OneWeb、Kuiper等国际星座也计划部署数千颗卫星,加剧卫星市场资源竞争。

我国已申报星座总量超5万颗,万颗级大型项目包括:

(1)中国星网“GW星座”(规划1.3万颗):采用“国家队+民营企业”的建设模式,中国卫星网络集团有限公司统筹总体设计,航天科技、航天科工等集团承担主要研制任务,银河航天、微纳星空等商业航天民营企业参与关键技术攻关。

(2)上海垣信“千帆星座”(规划1.5万颗):由上海垣信卫星科技有限公司(上海国资控股)建设运营,是我国首个进入正式组网阶段的巨型低轨商业卫星星座。

(3)蓝箭航天“鸿鹄星座”(申请1万颗):星座组网计划由上海蓝箭鸿擎科技启动,为国内继星网GW计划和千帆星座后实体计划的第三个超万颗卫星巨型星座。

2、卫星制造

卫星制造成本主要分为卫星载荷与卫星平台。

卫星载荷是完成特定任务的功能设备。卫星载荷通常针对特定航天任务进行定制化开发,在实现大规模量产前基本属于定制型项目。

载荷主要分为两大子系统:天线(占价值75%)和转发器(占价值25%)。天线负责空间电磁波与馈电电缆电信号的互转;转发器完成信号的接收、处理与重发。在天线子系统中,T/R组件价值占比达50%,是整个载荷单价最高的核心器件。此外,载荷还涵盖星间链路等部分。

卫星平台是为有效载荷在轨正常工作提供支撑、保障和服务的所有分系统的集合。根据系统功能划分,卫星平台通常包含姿态控制、电源、结构、测控、热控与星务管理等分系统(返回式卫星另含着陆系统)。其中,姿态控制系统价值占比最高,约占卫星平台总成本的40%,是平台中价值最大的分系统。

3、关键技术

(1)有源相控阵天线

由于低轨卫星相对于地面高速移动,要求通信系统具备快速跟踪与精准波束指向能力。有源相控阵天线可以通过改变每一天线单元通道传输信号的相位与幅度,从而实现天线波束的快速扫描与形状变化,来满足通信卫星波束指向的快速迭变。这一技术优势使其逐步成为低轨通信卫星天线的主流方案。

(2)星间激光通信

低轨卫星通信网络包括空间段、地面段和用户段三部分,其中空间段内卫星与卫星之间的通信链路被称为星间链路。通过引入星间链路,星座可扩大通信覆盖范围,并增加通信稳定性、降低通信时延,最终实现空间网络的连接需求。

星间激光通信是一种利用激光束作为载波在空间进行图像、语音、信号等信息传递的通信方式。相比传统的微波通信,空间激光通信以其大通信容量、小体积、高保密性等优点,成为星间组网的首选方案。

(3)霍尔电推进技术

霍尔电推进属于电推进技术的一种,基于霍尔效应,利用静电场对离子进行加速并产生推力。该类型推力器具有运行电压低、安全性高的特点。此外,由于卫星升空后处于微重力环境,需要微小推力,而霍尔电推进具备推力波动小、输出一致性好等特点,有助于提高航天器的姿态稳定度。因此这一技术已成为姿态控制系统的主流技术路径。

(4)柔性太阳电池阵

柔性太阳电池阵采用柔性薄膜基板,电路与基板总厚度不足1毫米,收拢时电池板之间呈压紧状态,不仅大幅提升了质量比功率,也显著优化了收拢体积下的功率密度。同时,该技术具备优异的结构适应性,能够贴合航天器复杂外形展开布局,从而更高效地利用航天器表面空间,提升整体发电能力。基于上述优势,柔性太阳翼已被视为航天器能源系统演进的关键路径之一。

4、核心企业

天银机电:卫星姿态控制系统核心部件供应商,其星敏感器、半球谐振陀螺等产品已批量应用于低轨卫星平台。

芯动联科:聚焦惯性导航与卫星载荷感知技术,MEMS惯性测量单元(IMU)为卫星平台提供高精度定位与姿态基准,已参与国内多个商业星座项目。

国机精工:卫星结构与运动部件核心供应商,精密轴承、陶瓷基复合材料部件应用于卫星姿控系统、太阳电池阵展开机构等关键部位,产品耐极端空间环境(高低温、真空)。

航宇微:卫星平台与载荷一体化解决方案提供商,具备“卫星平台 + 核心载荷”全链条研发能力,其超小型化卫星平台已实现批量生产,配套的星载计算机、测控终端等产品技术成熟,在商业小卫星市场占有率领先。

航天电子:覆盖卫星测控通信、电源系统、霍尔电推进装置等关键领域,星上测控设备、柔性太阳电池阵组件已应用于国家队及商业星座项目。

乾照光电:卫星能源系统关键器件供应商,专注柔性砷化镓太阳电池芯片研发,产品质量比功率高、抗辐射性能优异,是柔性太阳电池阵的核心材料供应商。

航天环宇:卫星结构与热控系统解决方案提供商,卫星结构件、热控涂层及组件已批量配套低轨卫星,具备大尺寸卫星结构一体化成型能力。

天箭科技:卫星载荷射频功率器件龙头,固态功率放大器(SSPA)应用于卫星转发器系统,具备高功率、高效率、小型化特点,适配低轨卫星高频次通信需求。

铖昌科技:有源相控阵天线核心器件标杆企业,T/R组件技术达到国际先进水平,已批量供应低轨通信卫星。

臻镭科技:卫星载荷射频芯片与模块供应商,产品涵盖卫星通信、测控链路所需的射频收发芯片、频率合成器等,具备抗辐射、低功耗特性,可实现卫星载荷的小型化与高可靠性。

通宇通讯:卫星通信天线领军企业,具备从星载天线到地面站天线的全产业链布局,低轨卫星有源相控阵天线、星间链路天线技术成熟。

上海瀚讯:卫星通信系统解决方案提供商,专注星载通信终端、卫星组网协议栈研发,星间通信模块支持激光/微波双模通信,可适配低轨星座星间链路组网需求,同时具备卫星通信系统集成与测试能力。

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来源:策金说

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