2022年10月18日，中国卫星网络集团有限公司（以下简称：星网公司）公布了我国低轨卫星网络“GW星座计划”首批卫星的中标结果，这标志着我国低轨卫星网络建设进程开始加速，激光通信作为星间通信的关键技术，是低轨卫星网络产业链的核心价值环节，方向明确，未来可期。

一、继美国之后，中国低轨卫星网络发展也已进入快通道

卫星互联网的发展始于上世纪80年代，由于地面基站受制于技术和经济成本等因素，只覆盖了小于6%的地球表面积；为了弥补地面基站的覆盖率不足，基于星间通信系统的卫星互联网应运而生。卫星互联网是通过发射一定数量规模的卫星形成卫星组网，从而辐射全球，覆盖地面基站无法触及的区域，构建具备实时信息处理的大卫星系统。

卫星互联网根据所在轨道高度不同通常分为地球同步轨道卫星（高轨卫星）、中地球轨道卫星（中轨卫星）和低地球轨道卫星（低轨卫星），相较于高轨卫星和中轨卫星通信网络，低轨卫星通信网络具有低延时、低成本、广覆盖、宽带化等优点；因此，低轨卫星通信网络成为卫星互联网建设的主要重心。卫星互联网的建立关乎国家的安全，具有巨大的战略和经济价值，低轨卫星的轨道、频率是非可再生的有限资源，率先占据轨道、频率资源的国家在全球信息通信上就会具有强大的竞争优势，秉持“先到先得”的原则，世界航天强国纷纷开始布局低轨卫星网络。

图1 卫星互联网示意图

SpaceX自2015年宣布“星链”计划后已经陆续将超过3000颗卫星送入近地轨道。全球布局卫星网络的公司除了SpaceX外，还包括韩国三星、英国通信公司Oneweb、加拿大Telesat、美国亚马逊Kuiper、波音等。随着SpaceX星链组网加速，国际巨型星座计划进入了密集发射和布局阶段，全球卫星制造市场规模也将快速上升。

表1 国外主要星座规划

面对国际低轨卫星网络的快速发展以及轨道资源日趋紧张，我国也在积极布局低轨卫星网络计划。2020年9月，我国向国际电联ITU申请提交了名为“GW-A59”和“GW-2”的宽带星座计划，其计划发射的卫星总数量达到12992颗，发射时间和任务执行能力要求都非常高，2021年4月28日由国务院国资委出资组建成立中国卫星网络集团有限公司，对低轨卫星网络计划进行统筹布局。随着星网公司加紧筹划，卫星制造相关配套产业持续升温，市场规模迎来爆发窗口，星间激光通信产业也随之进入高速发展期。

表2 星网星座计划表

二、激光通信优势明确，已成为星间通信的最佳技术方案和关键技术路径

星间通信系统是星与星信息交换的媒介，是卫星互联网建立的核心。传统星间通信系统采用射频通信，射频通信的频带窄、传输数据小且易串扰，相较之下，激光由于波长短、增益大，被认为是未来通信载体的新趋势。

激光通信具有抗干扰能力强、安全性高、通信传输速率快、波段选择方便以及信息容量大的优势；并且卫星激光通信系统相比微波系统体积小、重量轻、功耗低，在军事和民用领域均具有重大的战略需求与应用价值；另一方面，激光的波长短、穿透力强、方向性好且能量集中，这些优点也使得卫星接收望远镜口径小，摆脱了卫星微波通信系统巨大的碟形天线，接收系统也可以做的体积更小、重量更轻。因此，激光通信成为目前低轨卫星星间通信的最佳方案。

2019年，SpaceX进行了星间激光通信系统上轨验证，成功完成了两颗在轨卫星传输数百GB数据的测试，2021年9月后，SpaceX宣布所有发射的卫星都将配备激光通信终端。我国一些科研院所也陆续完成了星间激光通信终端上轨验证工作，我国星网的“GW星座计划”将全部采用激光通信系统。

三、激光通信作为卫星网络产业链核心价值环节，未来带来年百亿级市场

中国航天产业市场化起始于2014年底，至今已有多个国企和民营企业陆续推出自有或合作星座计划，数个星座已发射了验证星或首发星。星间激光通信在星网验证成功后，将以其优良的性能逐渐取代射频通信系统而应用到未来各个星座计划上。目前国家队规划的星座以星网为主，卫星数量接近15000颗，而在规划推进中的民营星座卫星数量也接近2000颗。具体如下所示：

表3 国内星座计划表

根据穗银资本预计，通常一颗卫星需要配套2台套激光通信终端（1台套对应2个通信光头），假设未来大批量配套后，即使每台套激光通信终端平均价格降到100万元人民币（目前配套的价格是几倍于此价格），国内低轨卫星星间激光通信终端潜在市场规模约为336亿元左右。考虑到后期低轨卫星寿命到期后的补打市场，以及未来星空激光通信、星地激光通信市场的开启，中国卫星激光通信每年市场规模将在百亿元以上。

四、降本是未来卫星组网的持续课题，将带给产业链市场化企业重要发展机遇

在如此大数量的卫星亟待发射的情况下，卫星以及卫星的发射成本成为重要的考虑因素。据公开资料，“星链”每颗卫星平均生产成本和每颗卫星平均分摊发射成本已经做到了几十万美元水平，远远低于我国卫星发射和组网的成本，所以降低卫星组网成本是目前亟需解决的重要问题之一。

目前卫星发射成本降低的路径主要有两点：其一，降低火箭单次发射成本，积极发展火箭可回收技术；其二，积极促进配套产业市场化规模，增大降本增效力度。对于火箭发射成本的降低，航天系统和民营商业火箭公司都在积极探索，据了解已经取得了一定的进展，但真正实现火箭单次发射成本的降低还需要时间；对于卫星配套产业，出现了一批技术过硬，团队能力强的民营企业，这也包括一些星间激光通信企业，民营企业的参与为卫星配套市场注入活力，为卫星发射成本下降提供更多的可能。

本次中标星网卫星平台的三家单位中，既有占有传统优势的航天院所，也有中科院背景的卫星平台企业，也有民营航天企业，这意味着国家卫星发射成本控制意识明确，市场化趋势明显。随着民营企业的参与，有望产生鲇鱼效应；另外，随着卫星发射规模的加大，批量化生产阶段的开启，产品性能和降本能力可以进一步提高，卫星成本将进一步降低。

五、 星间激光通信进入门槛极高，目前主要玩家为国家队院所，可投资标的极为稀少

目前，我国星间激光通信的研制工作主要都集中在高校、航天系统和中科院系统，整体市场化程度低，成本居高不下，由此也为市场化企业带来了新的机遇。目前航天系统的代表院所为航天五院504所、航天九院的704所；中科院的代表院所为上光所和西光所，并尤以504所和上光所为各自系统内综合能力最强。高校代表为哈尔滨工业大学，是国内较早参与到激光通信领域的高校之一，但相比较上述航天系统和中科院系统的核心院所，由于多种原因，其后期发展不力。目前有个别院所孵化了市场化企业应对批量化生产和交付的需要，在未来竞争中，这类核心院所孵化的市场化企业在资本引入、产能扩张、人员激励、降本能力等方面可能逐渐形成竞争优势。

星间激光通信技术作为新兴的高精密技术，对光学、电学、电磁学、力学等行业的综合能力要求较高，又因为星载激光通信系统应用的宇宙环境十分恶劣，巨大的高低温差变化、宇宙射线辐射、电磁环境干扰等都对激光通信终端的可靠性提出了极其严苛的要求。我国具备相对成熟的星间激光通信系统研制经验和工程经验积累的单位寥寥无几，主要集中在上述航天科技集团和中科院体系，这些单位以其扎实的理论基础和长期的技术积累走在了星间激光通信行业的前列。经过几十年的技术研究，我国开始推动星间激光通信技术的规模应用，但由于之前上星的激光通信以试验验证为主，未来仍需通过更多上轨工程验证不断进行技术完善；同时随着交付任务的加大和批产能力的提升，持续优化成本也成为激光通信主要玩家不亚于技术重要性的关键课题。

目前，纯民营企业在我国星间激光通信领域的参与度极低。星间激光通信系统深度的科研能力要求使民营企业的参与难度非常高，而恶劣的太空环境也为星间激光通信终端的研制带来了巨大的挑战，并且上轨资源获取难度高和上轨验证成本高也为企业的进入设置了高门槛。相较来看，具有长期航天激光工程经验背景的团队由于理论与技术积累扎实、上轨验证工程经验丰富、降本能力突出而显示出独特的优势。因此，综合来看，由核心院所孵化的市场化企业在市场化的大趋势下更能抓住机遇，加速成长。

随着星网低轨卫星网络发展计划的开展，前期进入星网配套的企业由于得到更多的上星验证机会，进而获得了更多改进产品性能的机会，从而形成良性循环；而后期想要进入的企业由于缺少上星验证经验，未来想要进入配套名录将更加困难，使之更加缺少验证经验而失去产品改进的机会，进而在星间激光通信市场失去竞争力。

由此看来，目前具备进入星网等巨型星座配套市场的星间激光通信市场化企业，无论从行业、技术还是竞争来看都将是投资低轨卫星网络产业链的优质稀缺标的。

六、结语

目前，我国星间激光通信已经开始由试验走向规模应用，星间激光通信终端正式进入批产阶段。在未来应用的过程中，随着激光通信技术的日趋完善，产能日趋壮大，成本日趋降低，激光通信将逐步代替传统射频通信方式，成为星间通信系统的主力军。

在低轨卫星网络大发展的阶段，卫星制造市场规模及与之配套的星间激光通信终端等卫星关键部组件的需求都将快速上升。未来，穗银资本将积极跟踪研究低轨卫星网络产业链，重点投资产业链关键核心技术企业，以资本助力祖国航天事业，践行军工和高端制造投资的初心使命，为国家发展贡献力量，为社会创造价值。

END