通信安全:通信自主可控日益重要
黎巴嫩传呼机事件凸显国家通信安全重要性,推动国产终端设备放量。
近期,黎巴嫩受到以通信设备为载体的大规模恐怖袭击,这次事件对于全球主权国家的通信安全都提出了更高的要求。过去市场普遍认为通信安全可控主要集中在军用领域,但该事件催化后通信安全的范围已经从单纯的军用需求上升到了军民两用的共同需求。我们认为,通信安全由设备安全、终端安全两部分构成,其中设备安全领域中国实现了包括基站网络,北斗导航以及国产星座等通信网络的全国产化,未来在终端安全领域自主可控通信终端将迎来全新的景气周期,形成规模放量。
北斗通信:卫星导航产业链进入换装周期
北斗三期组网完成,性能进一步增强。
北斗卫星系统是我国自主研发的卫星导航系统,经历了从第一代的中低动态有限覆盖,到第二代的亚太地区无限覆盖,到第三代的全球高精度无限覆盖,在20年的时间里,比肩甚至局部性能超过了国外的导航系统。2020年北斗三号完成30颗卫星发射组网,在2号基础上进一步提升性能、扩展功能,为全球用户提供定位、导航、授时、全球短报文通信和国际搜救等服务;同时在中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信服务。
北斗产业链覆盖上游基础部件至下游服务客群,目前换装周期已开始。
北斗导航系统包括空间段、地面段、用户段,产业链主要集中于用户段。用户段上游为基带芯片、射频芯片、板卡、天线等构成的基础部件;中游主要包括终端集成和系统集成,是产业发展的重点;下游服务客群包括消费市场、行业市场、军用市场构成。北斗三号性能较北斗二号有了较大进步,目前正处于从北斗二号向北斗三号的换代期,北斗三号大规模换装将贯穿整个十四五,相关需求持续增长。其中,综合终端、无人平台和各类武器平台将是最大的三个应用领域,相关市场空间广阔。
应用场景持续拓宽,行业规模超5000亿。
根据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,2023年国内卫星导航与位置服务产业的总产值达5362亿元,同比增长7.09%,2010-2020年CAGR超20%。市场空间的高速发展来自于北斗卫星系统本身性能的提高以及在此基础上应用场景的拓宽。白皮书指出2023年卫星导航与位置服务应用场景包含多个领域,其中智能手机占比最高,达到31.88%,乘用车导航仪占到26.29%,乘用车自动驾驶占到5.97%。随着各地陆续开展北三升级改造,下游设备、运营服务持续增多,“+北斗”在各领域的应用进一步深化,应用场景进一步扩展。
专用终端市场:终端设备数量达到2500万台/套,北斗装备换代加速推进。
据白皮书不完全统计,截至2023年底,国内主要行业和领域的北斗终端设备应用总量约2500万台/套,在交通、农业、公安、广电、移动通信、能源等6个行业或领域的北斗终端设备应用数量均已超过100万台/套。在特种应用领域,作为国家的重要空间基础设施,北斗可以提供高精度时空基准,对提升联合作战能力,战场智慧能力以及武器精确打击能力等方面有着重要的作用。参考北斗二代发展进程(北斗2号建成后解放军已批量装备北斗二代手持用户机),每一代北斗卫星导航性能的进步都会带来特种设备的换装周期,结合国防信息化的背景,本轮北斗装备换代或将加速推进。
大众应用市场:北斗定位手机渗透率达到98%,乘用车导航设备高速增长。
北斗大众应用成效突出,正在成为智能手机、可穿戴设备等大众消费产品的标准配置,据白皮书统计,2023年国内智能手机出货量为2.76亿部,其中2.69亿部智能手机支持北斗定位功能,占比约98%。除智能手机外,车辆高精度定位结合高精度地图模式已实现批量化应用,部分款型的国产新能源汽车也具备了北斗定位或短报文通信功能。基于北斗高精度的车道级导航功能已覆盖全国超过100座城市的普通道路,乘用车导航应用场景设备出货量同比增加30%。
上游芯片市场:国产北斗导航芯片市占率较低,基带算法是影响自主可控的核心因素之一。
北斗芯片是包含射频芯片、基带芯片及微处理器的芯片组,相关设备通过北斗芯片,可以接受由北斗卫星发射的信号,从而完成定位导航的功能。根据白皮书,截至2023年底,国产北斗兼容型芯片及模块累计出货量已超过4亿片,但是具有北斗定位功能的终端产品社会总保有量超过14亿台/套(含智能手机),国产北斗导航芯片市占率仍较低。其中的一个关键原因在于芯片基带算法是影响定位精度的核心因素之一,然而目前拥有相关算法专利的公司大多被博通等大企业收购,国产厂商需要突破专利壁垒实现自主可控。
卫星通信:星座加速建设,通信新高地
低轨卫星加速成熟,卫星通信有望成为下一代通信网络架构。
卫星通信是利用卫星中的转发器作为中继站,通过反射或转发无线电信号,实现两个或多个地球站之间的通信。过去卫星通信与传统通信侧重点有所不同,传统通信网络负责人群聚集地区的信号覆盖,追求稳定,高速率,低时延等;卫星通信更加专注于如无人区,远洋航行,应急通信等等特殊环境下的“底线通信”。但随着以星链为代表的低轨星座加速成熟,卫星通信似乎正在将“覆盖范围”、“覆盖成本”、“使用体验”这一不可能三角逐渐打破,逐渐具备广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点,有望与传统通信网络互相融合、成为下一代通信网络架构。
低轨卫星发展迅速,中国星座加速发展。
人类在低轨空间领域发展迅速,2001-2020年低轨年发射航天器数量比例从25%提高至92%,年平均部署卫星数量提升两个数量级。由于低轨卫星通信相比于高轨卫星通信的优势明显,在低轨卫星中,通信卫星的数量近些年呈现爆发式增长,相比2001至2005年,2016至2020年低轨通信卫星数量激增了近36倍。中国低轨互联网星座建设发展迅速,目前共有“星网”、G60两大工程计划,其中根据ITU,星网(代号GW)工程计划建设一个12992颗卫星、7个子星座组成的星座系统,30-85°的轨道倾角表明,星网星座很可能面向全球市场,与Starlink、Kuiper等海外星座直接进行商业竞争;G60一期将实施1296颗,未来将实现一万两千多颗卫星的组网。
卫星研制及发射环节率先受益,地面设备价值量达到50%以上。
卫星通信产业链包含卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星通信运营四大环节,其中卫星制造环节主要包括卫星平台、卫星载荷;卫星发射环节包括火箭制造以及发射服务。目前卫星通信处于起步发展阶段,星座加速建设将使得卫星研制及发射环节率先受益。随着后续终端应用成熟,地面设备、卫星运营及服务将释放大量市场空间。根据SIA数据,2022年全球卫星产业规模2814亿美元,地面设备价值量1450亿,占比达到52%。
军工通信:需求稳步回升
国防支出稳健增长,装备费用持续提升。
2024年军费预算达1.69万亿,同比增长7.0%,维持了近10年的增长趋势。同时从结构上来看2010年-2017年,国防支出用于装备费的占比逐年提升,由2010年的33.2%增长到2017年的41.1%,响应了政策对于国防信息化的支持,十九大报告明确提出力争2035年基本实现建设信息化军队、打赢信息化战争的战略目标,基本实现军队国防现代化。但目前暂无最新装备费用占比数据,需要后续持续观察。
军工通信系统为国防信息化神经中枢,无线通信设备为主要载体。
国防信息化是以 C4ISR为核心,C4ISR(军事指挥控制通信专网)系统是国防信息化的应用载体。C4ISR是集指挥控制、预警探测、情报侦察、通信、武器控制和其他作战信息保障等功能于一体,用于军事信息获取、处理、传递、决策支持和对部队实施指挥控制以及战场管理的军事信息系统。作为军事C4ISR系统的神经脉络,分布于整个C4ISR系统中,承担着命令准确实时发送、信息无障碍传输的功能,是军事系统保持有效运作的基础。军用通信系统按照传输信道可以分为无线通信、有线通信及光通信。无线通信是目前军用通信的主要方式,主要以无线电波为信息传输途径。由于军工通信需要满足响应及时、机动灵活等特点,其信号使用范围广、覆盖频段多,包含短波通信、超短波通信、微波中继通信、移动通信、卫星通信等,对供应商提出了较高要求。