卫星导航在众多领域得到广泛应用。卫星导航产业是由卫星定位导航授时系统和用户终端系统制造产业、卫星定位系统运营维护和导航信息服务等方面组成的新兴高技术产业,其在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信系统、电力调度、救灾减灾、公共安全等众多领域得到广泛应用,产生了显著的经济效益和社会效益。
卫星导航为时空智能基础设施。卫星导航能够提供动态厘米级定位、静态毫米级感知、纳秒级授时的服务,可以为物联网终端提供时空信息的决策依据,帮助它们对周围环境进行感知,是物联网建设的重要基础设施。时空信息融合云计算、人工智能、机器学习等前沿技术,以及各类智能传感器,是未来重要的发展趋势,推动交通、能源、通信、金融、城市管理等领域的创新。
1.2全球GNSS市场广阔
全球卫星导航市场广阔。根据欧盟航天计划机构(EUSPA)发布的2022年《EOandGNSSMarketReport(“地球观测”和“全球卫星导航系统”的市场报告)》,2021年全球GNSS市场规模为1989亿欧元,较2019年增长31.98%;其中设备收入为484亿欧元,服务收入为1505亿欧元。EUSPA预计,全球GNSS设备出货量将由2021年的18亿台/年增长至2031年的25亿台/年;总保有量将从2021年的65亿台增长至2031年的106亿台;GNSS市场规模由2021年的1989亿欧元增长至2031年的4920亿欧元,年均复合增速为9.2%。
GNSS亚太地区市场规模最大。根据EUSPA报告显示,2021年全球GNSS市场按地区划分,规模最大的为亚太地区,其次为北美、欧盟等地区,收入分别为772亿欧元、476亿欧元和395亿欧元,占比分别为39%、24%和20%。EUSPA预测2031年,亚太、北美、欧盟仍为全球GNSS市场规模前三大地区,亚太市场份额增长,而北美、欧盟市场份额有所下降;在所有地区中,非洲及中东地区2021-2031年间年均复合增速最高,为13.90%,亚太地区、南美及加勒比、俄罗斯及非欧盟欧洲国家年均复合增速均在10%左右,而北美和欧盟仅为7%左右。
1.2.1美国:签署PNT行政令,发射第三代GPS卫星
总统签署PNT行政令。2020年2月12日,美国总统特朗普签署第13905号行政命令《通过负责任地使用定位、导航与授时服务来增强国家弹性》(StrengtheningNationalResilienceThroughResponsibleUseofPositioning,Navigation,andTimingServices)。行政令指出天基系统提供的定位、导航和授时服务(PNT)已经很大程度上成为了隐形技术工具,为包括电网、通信基础设施和移动设备、所有运输方式、精准农业、天气预报和应急响应等技术和基础设施提供服务。
由于PNT服务的广泛应用,一旦此类服务中断或被操纵,将会对美国的国家安全和经济安全产生不利影响。行政令旨在确保定位、导航和授时服务(PNT)服务的中断或操纵不会破坏其关键基础设施的可靠性和有效运行。2021年1月15日,美国总统特朗普发布第7号航天政策令《美国天基定位、导航与授时(PNT)政策》,为美国天基PNT计划和活动制定行动指南,使全球定位系统(GPS)及其增强系统更好地为美国国家和国土安全,民用、商业和科学目的服务。
1.2.2俄罗斯:计划发射新型卫星,与中国加强合作
俄罗斯计划发射新型导航卫星。俄罗斯格洛纳斯系统的卫星星座目前包括27颗卫星,其中“格洛纳斯-M”24颗,“格洛纳斯-K”3颗。计划2022年发射第一颗“格洛纳斯-K2”卫星,其能够为用户提供更加准确的定位服务,提供的导航信号也更多。根据俄罗斯政府采购网文件,确保2030年后格洛纳斯系统导航精度、可用性和完整性水平的要求,包括高精度绝对导航服务“利用空间系统定位的误差(应)为0.1米”。
1.2.3欧盟:伽利略走向全面运营
2021年12月5日,伽利略系统成功进行了第十一次发射,已部署28颗卫星,并计划于2022-2025年内继续进行四次发射,完成第一代伽利略卫星的发射,增加星座弹性,提升全面运营能力。此外,欧盟委员会(EC)已与泰雷兹阿莱尼亚宇航公司(ThalesAleniaSpace)、空中客车防御和太空公司(AirbusDefence&Space)分别签署了一份涉及6颗卫星的新合同。这12颗卫星将成为欧洲伽利略卫星定位系统的第二代卫星(G2),第一颗卫星计划于2024年底发射升空。项目负责人表示这些卫星能够有效改善伽利略系统信号的准确性和鲁棒性,并认为“这将是未来十年数字化时代军事及安全用途的关键”。
1.2.4英国:寻求独立的PNT计划
英国政府脱欧后一直在寻求独立的PNT计划。2020年10月,英国航天局推出“天基PNT计划(SBPP)”,探索研究可替代GPS或Galileo的卫星导航系统方案。此外,英国航天局还正在资助一个测试项目——英国天基增强系统(UKSBAS),目标是增强英国脱欧后在PNT领域的能力,可以将地面定位精度从几米提升到几厘米。
1.2.5日本:增强区域卫星导航能力
2021年10月26日,日本成功发射QZSS星座中的一颗新卫星QZS-1R,将替代星座中的第一颗卫星。日本政府内阁办公室正试图在2023年左右在目前的四颗卫星的基础上增加三颗卫星,从而来建立更安全的定位、导航和授时服务,覆盖亚太地区更广泛的区域。
1.2.6韩国:2035年前建成区域导航系统
1.2.7印度:发布卫星导航政策草案
2021年7月29日,印度航天部(DOS)发布《2021印度卫星导航政策》草案,旨在通过制定全面和可操作性的国家政策来指导政府有效开发、运行和维护自主控制的卫星导航系统及其增强系统,进一步推进其“自力更生”计划(AtmanirbharBharat)的实施。
1.3北斗规模应用进入关键阶段
北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。全球数字化发展日益加快,时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施,北斗卫星导航系统是支撑我国经济社会发展的重要空间基础设施。2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。目前北斗系统在全球一半以上国家和地区推广使用,北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。
1.3.1“三步走”完成北斗导航系统建设
“三步走”完成我国北斗导航系统建设。我国于上世纪80年代提出建设卫星导航系统的设想,并结合我国在不同阶段技术、经济发展实际,设置了三步走战略。北斗卫星导航系统经历了从无到有、从服务中国到服务亚太、再到全球组网的发展历程。
1.3.2我国卫星导航行业产值持续增长
由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值同比增长18.20%,达到3236亿元人民币,在总体产值中占比达到69.00%,占比进一步提高。2011年至2021年间,我国卫星导航产业产值年均复合增速达到20.95%,近年来相对增速略有下降,但绝对增长相当可观,行业仍处在快速增长周期。
1.3.3产业政策推动行业持续发展
北斗产业化被列为“十四五”规划重大工程之一。2021年3月13日,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》发布,在第九章“发展壮大战略性新兴产业”的第一节“构筑产业体系新支柱”中提出,“深化北斗系统推广应用,推动北斗产业高质量发展”,并将北斗产业化列为重大工程之一。
1.3.4下游市场需求旺盛
当前我国卫星导航市场正处于存量更新换代需求、传统市场增量需求、新兴市场新需求叠加的发展机遇期。特殊市场以更新换代需求和新兴市场需求为主,行业市场以新兴市场需求为主,大众市场以传统市场需求和新兴市场需求为主,需要企业提供更高质量的产品、服务和创新场景解决方案,是行业发展的重要机遇。
2.卫星导航行业产业链及竞争格局
2.1卫星导航产业链
2.1.1卫星导航产业链可以分为六个环节
卫星导航产业链可以分为六个环节。卫星导航产业政策主管部门是工业和信息化部,中国卫星导航系统管理办公室是主要的标准制定机构。产业链从上游至下游分别是芯片和部件制造商、终端制造商、系统集成商、增值服务提供商、最终用户、PNT信息使用者。
部件制造商:主要指制造卫星导航设备所需的基础器件如射频芯片、基带芯片、天线、模块等的厂商。如和芯星通、华大北斗、华信天线、Garmin、uBlox等。
系统集成商:主要指将软件、硬件集成为应用系统或解决方案的厂商。如联适导航、普适导航、航天恒星、Trimble等。
增值服务提供商:主要指增强服务提供商、PNT信息平台提供商等。如中交兴路、千寻位置、星舆科技、HERETechnologies等。
最终用户:主要指大众消费者、行业用户等。
PNT信息用户:主要指利用PNT大数据信息的用户。如物流管理平台用户、车辆监管平台用户等。
与传统制造业相比,卫星导航产业链具有一些不同的特点。一是行业标准影响力更强,这是由于卫星导航设备需要遵守统一标准从而实现信息交换等,市场参与者需要及时跟踪国家标准、行业标准等,生产制造符合标准的产品。二是增加了PNT信息用户环节,除最终用户外,众多PNT信息可通过云计算、大数据、人工智能技术产生创新应用,如智慧城市管理平台、智慧交通管理平台等。
2.1.2我国已拥有较为完整的卫星导航产业链
我国卫星导航产业链较为完整。经过数十年的发展,我国已形成了较为完整的卫星导航产业链,涵盖了芯片、天线、板卡等为主的上游,终端集成、软件平台等为主的中游和运营服务、解决方案等为主的下游。根据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,2021年,我国卫星导航产业链上游产值占比为9.32%,中游产值占比为43.39%,下游产值占比为47.29%,下游产值占比最高。
2.1.3基础器件迎自主可控机遇
多家单位产品入选北斗三号推荐名录或招标名单。2020年9月,中国卫星导航系统管理办公室发布《北斗三号民用基础产品推荐名录(1.0版)》,共收录了RNSS射频基带一体化芯片、双频多系统高精度射频基带一体化芯片、多模多频宽带射频芯片(全球信号)、多模多频高精度天线(全球信号)、多模多频高精度模块(全球信号)等5类24款产品。2020年12月至2021年2月,中国卫星导航系统管理办公室陆续公布了北斗全球系统高精度基础类产品第二阶段招标结果,分别有六家单位中标多模多频高精度天线(全球信号)、多模多频宽带射频芯片(全球信号)、多模多频高精度模块(全球信号)。
2.1.4解决方案日趋丰富
卫星导航厂商推出丰富解决方案。卫星导航应用不断深入,终端厂商和系统厂商基于自身核心技术和产品,推出针对各种场景的应用解决方案,覆盖测量测绘领域、定位增强领域和精准农业、数字施工、安全监测、智能驾驶等多个融合创新应用领域,提高用户使用体验和卫星导航应用渗透率。
2.1.5运营/应用服务产值占比提升
全球卫星导航服务收入增速将明显高于设备增速。根据2022年EUSPA发布的预测,全球卫星导航设备收入将由2021年的484亿欧元增长至2031年的870亿欧元,年均复合增速为6.04%;全球卫星导航服务收入将由2021年的1505亿元增长至2031年的4052亿欧元,年均复合增速为10.41%。全球卫星导航服务收入增速明显高于设备增速,其市场占比也将从2021年的75.67%提升至2031年的82.32%。
我国卫星导航产业链产值比重也呈现了下游运营服务环节占比提升的趋势。根据中国卫星导航定位协会报告,我国卫星导航产业链上游主要包括基础器件、基础软件、基础数据等,中游主要包括终端集成、系统集成等,下游是基于各种技术和产品的应用及运营服务。2017年我国卫星导航产业链上下游产值占比分别为11.27%、51.92%、36.81%,而2021年变为9.32%、43.39%、47.29%。上游产值由于具有核心技术支撑,议价能力较强,占比下降较少;而下游产值随应用场景和规模扩展,占比出现较明显的增长。
卫星导航产业上游、下游附加值相对较高。卫星导航产业具有相当程度的IT制造业属性,符合微笑曲线规律,即上游的基础部件、基础软件等环节具有核心专利、技术壁垒,附加值相对较高;中游的终端集成、系统集成环节偏组装和制造性质,附加值相对较低;下游运营服务环节附加值相对较高。因此我国卫星导航产业链上游产值占比下降较缓慢,下游产值占比明显提升。
2.2卫星导航产业竞争格局
2.2.1我国卫星导航产业竞争格局分散
2.2.2行业内企业大多采取纵向延伸策略
2.2.3未来行业集中度或将提升
卫星导航行业集中度呈提升趋势,有利于规模较大的头部公司发展,主要有以下四个原因:一是政策支持培育骨干企业。当前我国卫星导航产业集中度相对较低,规模效应较弱,存在部分环节重复研发、建设的问题。2022年1月工信部发布的《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》中,明确提出要健全完善产业生态,扶持企业做优做强,发挥龙头企业带动作用。此外,2021年8月,国家市场监管总局发布《关于开展北斗基础产品认证工作的实施意见》,将建立实施北斗基础产品认证制度,营造有利于北斗基础产品发展的良好环境。基础产品认证制度有利于优质产品的销售和推广,有助于骨干企业的发展和市场集中度的提升。
2.2.4行业或将诞生芯片龙头和应用细分龙头
芯片供应紧张,芯片环节有望产生龙头。受新冠疫情、国际政治军事冲突加剧等影响,国际供应链形势紧张,芯片产能出现瓶颈。芯片生产资源将优先向头部企业集中,规模较小、毛利率较低的企业将很难生存,卫星导航产业链上游将更快实现集中,产生卫星导航芯片龙头。行业逐步将进行差异化竞争,有望产生细分龙头。卫星导航下游应用行业、领域较为广泛,但各个细分市场规模较小,企业往往需要覆盖多个细分市场,无法专注。但随着卫星导航与物联网、云计算、大数据等前沿技术的结合,下游产值持续较快增加,细分市场的空间逐步扩大。这将推动行业参与者进行差异化竞争,有利于应用细分龙头的产生。
卫星导航服务众多行业、场景。卫星导航赋能众多行业、领域,与物联网、云计算、大数据、人工智能等技术加强融合,场景创新应用不断涌现,应用范围广泛。根据千寻位置总结,时空智能产业生态覆盖无人机、摄像头、农机、手机、测绘接收机、汽车、高精定位终端、车载定位终端、可穿戴设备等终端,涵盖自动驾驶、车联网、智慧港口、智慧矿山、无人机航测、城市大脑、测量测绘、地灾监测、智慧巡检等数十个应用场景。
3.1军用市场迎升级换代机遇
3.1.1军事领域卫星导航重要性凸显
卫星导航可以为武器弹药精确打击提供条件。远程精确打击是现代战争的重要特征,其制导方式有寻的式、遥控式、惯性、地形匹配、卫星定位、复合制导等方式。各种制导方式都存在一些缺陷:寻的式往往只能适应短距离攻击和特定目标;遥控式和惯性制导则会因为距离增加而精度下降;地形匹配需要有预存数据进行支持。而卫星定位具有不受距离影响、不易受诱饵迷惑的优点,通过与其他制导方式形成复合制导是目前的军事技术主流。美国陆军战术导弹ATACMS、联合防区外发射武器JSOW、联合直接攻击弹药JDAM等均采用了包含卫星定位的复合制导方式。北斗导航也将为我军的武器弹药精准打击提供条件。
3.1.2军工景气度有望进一步提升
全球安全需求明显增长。近年来,国际力量加快分化组合,主要国家出现军备竞赛趋势,国际安全体系和秩序受到严重考验,全球安全需求明显增长。根据斯德哥尔摩和平研究所数据,2021年全球军费为2.11万亿美元,创下1988年以来的最高值,同比增长0.72%;2014年乌克兰危机以来,全球军费支出持续上涨。俄乌冲突刺激全球军费支出。2022年2月24日,俄罗斯总统普京决定在顿巴斯地区进行特别军事行动,俄乌发生军事冲突。受俄乌战争的刺激,北约内部多个成员国宣布上调军费占GDP的比例,北约也正式批准在保加利亚、匈牙利、罗马尼亚和斯洛伐克四个北约东翼国家增设战斗群。4月16日,日本安全保障调查会呼吁日本防卫费向北约成员国军费开支目标看齐,即在国内生产总值中的比例达到2%,且在5年内达成。
3.1.3军用北斗将迎来存量替换和渗透率提升机遇
3.1.4卫星导航与遥感等结合,提升作战信息化能力
卫星导航与遥感等结合,提升作战信息化能力。在国防军事领域,随着装备、指挥系统等的信息化水平不断提高,除实现基本的导航定位功能外,卫星导航与航天遥感、航空遥感、传感器、雷达等技术结合,构建二、三维一体化信息服务基础平台。平台可以实现特种环境中不同类型数据信息的统一汇聚、时空关联、组织管理、共享分发、融合分析、可视表达、辅助决策等功能,支持特种领域各层次的应用扩展,在预警探测、情报侦察、规划指挥等领域发挥重要作用,提升作战信息化能力。
3.2智能驾驶等推动交通领域需求增长
3.2.1精准化管理推动监管终端升级和推广
信息技术与交通运输深度融合已是大势所趋。根据交通运输部发布的《数字交通“十四五”发展规划》,提出了打造综合交通运输“数据大脑”、构建交通新型融合基础设施网络、部署北斗、5G等信息基础设施应用网络等主要任务,北斗终端均会发挥重要作用,广泛应用于道路营运、邮政、民航、海事等领域。
北斗导航在交通运输行业已有规模应用。《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,目前全国超过780万道路营运车辆、4万多辆邮政快递干线车辆、47000多艘船舶应用北斗系统;长江干线北斗增强系统基准站和水上助导航设施数量超过13106座;近500架通用航空器应用北斗系统。
北斗导航助力智慧机场建设。机场运营管理涉及人/飞机/车/物等分散对象,业务复杂性日趋增加,安全方面挑战愈发突出。卫星导航为智慧机场提供基础的高精度时空信息,建立起包括空中交通管理、机场及数字化场站的指挥调度系统、基于人/车/物的移动资产和信息管理等“数字化机场”综合应用及各种工程。
3.2.2智能网联车催生高精度定位需求
目前有三种基础位置感知技术路径。三种基础位置感知技术路径分别是:(1)卫星导航定位;(2)惯性导航定位;(3)环境特征定位。三种路径各具优势与劣势,卫星导航定位具有成本低、精度高的优势,但依赖于卫星信号的接收;惯性导航定位具有不依赖外部信息、不受环境干扰的优势,但误差会随距离增加而积累;环境特征定位可使用自动避让等决策的所需传感器而实现,相对不需要额外增加设备,但较容易受环境光照、天气以及环境特征更新频率等影响。
结合自动避让、自动泊车等其他功能需求,目前有三种主要的自动驾驶方案。一是纯视觉方案,以特斯拉为代表;二是多传感器融合方案,使用视觉摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、卫星导航模块、惯性导航模块等多种传感器,这一方案被大多数公司采用;三是车路协同方案,将部分自动驾驶功能转移到路端,是百度看好的技术路线。
三种主要自动驾驶方案中均不可缺少高精度卫星导航。在多传感器融合方案中,位置感知功能大部分由高精度卫星导航+高精度惯性导航的组合导航支持,组合导航相当程度上实现了互补,减轻了单独导航时的卫星信号遮蔽或误差积累等问题,增加了系统冗余度。在纯视觉方案中,车辆自身并不必须使用卫星导航,但其进行环境特征比照基础——高精度地图的制作,需要使用卫星导航、惯性导航、激光雷达/视觉摄像头等传感器。在车路协同方案中,车辆位置可由路端设备通过相对位置确定,但在路端基础建设不完善的地区,仍然需要依靠卫星导航进行定位。
3.3自然资源领域建设需求旺盛
3.3.1持续建设地质灾害监测预警体系
推进自然灾害防治体系和防治能力现代化建设。2018年10月,中央财经委员会第三次会议召开,会议指出,我国是世界上自然灾害影响最严重的国家之一,自然灾害防治能力总体还比较弱。会议强调,提高自然灾害防治能力,要坚持改革创新,推进自然灾害防治体系和防治能力现代化建设等;针对关键领域和薄软环节,部署了自然灾害综合风险普查、自然灾害监测预警信息化工程等九项重点工程。
研发地灾监测预警普适型设备。自2018年起,中国地质调查局地质环境监测院联合20余家单位开展地质灾害监测预警普适型设备研发与试用工作。北斗高精度接收机、雨量计、固定式测斜仪、裂缝计、土壤含水率传感器、气象传感器、高清摄像机等多种传感器融合,对灾体隐患点的地表变形、深度变形、地表裂缝、地下水位、降雨量等进行实时监测,在智能网关进行边缘计算后,将数据上传云平台,进行远程在线实时监控、分析和预警。
开展地灾监测预警实验试点。2019至2020年,自然资源部组织在四川、重庆、贵州、云南、甘肃、湖北等9个省(区、市)选择2512处代表性地质灾害隐患点进行了普适型设备样机试用。2021年,自然资源部在四川、云南、湖北、重庆等17省(自治区、直辖市)选择22000处地质灾害隐患点继续开展地质灾害监测预警实验工作。截至2021年9月底地质灾害监测预警实验已对97起灾情险情实现成功预警预报,涉及1833名可能伤亡人员,切实发挥了防灾减灾实效。
持续开展监测预警体系建设。2022年3月,自然资源部印发《2022年全国地质灾害防治工作要点》,提出持续开展专群结合预警体系建设,中央财政支持的17个地灾防治重点省份要在汛前全面完成普适型监测预警设备安装和并网运行。加强阈值设定和预警模型研究,建立普适型监测预警与群测群防体系有机结合、有效融合的工作机制。自然资源部计划2022年继续建设20040实验点,“十四五”期间计划新建8.2万处地质灾害群专结合监测点,显著提高地质灾害监测预警科技水平与覆盖面,逐步构建人防与技防并重的监测预警体系。
3.3.2全面推进实景三维建设
地理信息产业迎二维基底转变为三维基底的重要机遇。在高精度卫星导航、卫星遥感、航空遥感等感知技术和云计算、人工智能、三维建模等数据处理技术的进步推动下,三维空间基底的制作成本明显下降、制作周期明显缩短。三维空间基底能够更好贴合现实情况,展现更多维度数据,进行更多场景分析,有利于更广泛、更深入的地理信息应用,行业正迎来二维空间基底转变为三维空间基底的重要机遇。
实景三维是数字经济、数字社会、数字政府的空间基底。实景三维作为真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息,是国家重要的新型基础设施,通过“人机兼容、物联感知、泛在服务”实现数字空间与现实空间的实时关联互通,为数字中国提供统一的空间定位框架和分析基础,是数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素,为经济社会发展和各部门信息化提供统一的空间基底。实景三维作为数字孪生的底座应用空间广阔。数字孪生在智慧城市、水利、工业、军事等领域均有应用空间,能够更好地进行仿真模拟,推动行业信息化进程。而实景三维作为数字孪生的数据基础底座,也将迎来建设需求。
智慧水利领域的实景三维建设将率先开展。2021年11月29日,水利部印发《"十四五"期间推进智慧水利建设实施方案》,要求2025年完成构建水利部本级数字孪生平台、建设七大江河数字孪生流域、建设重大水利工程的数字孪生工程等任务,推进智慧水利建设工作。2021年12月23日,水利部召开推进数字孪生流域建设工作会议,强调各级水利部门特别是流域管理机构要把数字孪生流域建设列入重要议事日程。2022年4月,水利部印发《数字孪生流域建设先行先试台账》,为下一步全面推进数字孪生流域建设先行先试工作奠定了基础,共确定了94项任务,包括46项数字孪生流域建设任务、44项数字孪生水利工程建设任务及4项水利部本级任务。
新型基础测绘试点扩大,招投标大型项目数量增多。2021年7月,自然资源部将北京市、山东省作为国家新型基础测绘体系建设试点省份。2021年10月,自然资源部先后批复浙江省嘉兴市、湖南省株洲市、贵州省贵阳市、江苏省徐州市作为国家新型基础测绘建设试点城市。这是我国首次批复国家新型基础测绘体系建设地级市试点。此前,上海市、武汉市、宁夏回族自治区、西安市已经开展试点工作,新兴基础测绘试点不断扩大。根据各地方政府采购网站公示,2021年实景三维或新型基础测绘建设领域,千万元以上金额项目数量明显增加。
当前实景三维建设仍处于初期,建设节奏存在差异。各地方实景三维建设仍处于初期,项目覆盖范围、精度要求、建设环节等存在较大差异,因此项目金额差异较大。如实景三维青岛建设项目首次实现青岛全市陆域和7个有居民海岛高精度、多类型、多尺度的陆海实景三维立体全覆盖,项目金额达到1.73亿元,其中航飞和模型建设区域约900平方千米;而“实景三维宁夏”(银川经济技术开发区)采购项目预算金额为400万元,其中实景三维城市模型生产、真正射影像制作面积为56平方千米。
4.以Trimble为例——对比中外卫星导航市场
4.1Trimble成长之路
Trimble伴随卫星导航行业成长。公司成立于1978年,同年,首颗GPS卫星NavStar1发射成功。1980-1982年,公司创始人看好卫星导航产业未来发展趋势,从惠普公司手中买下GPS技术,并开发了首个船用罗兰定位系统。1984年,公司发布了全球首个商用GPS定位系统。1990年,公司成为首个在纳斯达克上市的GPS企业,发布了全球首个车载导航系统。1992年,公司开发了RTK技术。1996-1997年,公司拓展产品在采矿、土方作业、农业等领域的应用,并在单测量杆上实现厘米级精度。2001年,公司发布全球首个三维激光定位解决方案。2007年,公司年营收达到10亿美元。2011-2013年,公司收购Tekla以拓展BIM能力,发布首个集成摄像头的巡查系统。2016年,公司为移动设备提供高精度定位软件服务,演示了无人驾驶拖拉机。公司伴随卫星导航产业的技术发展和应用拓展。
Trimble发展历程可以分为三个阶段。一是1978年至1998年,卫星导航系统正处在建设过程中,卫星导航技术不断发展,公司专注突破核心技术。二是1999年至2013年,公司积极推动技术应用,通过自研或收并购加大对细分领域解决方案的提供能力。三是2014年至今,公司提出将软件和服务作为发展重点,加强SaaS能力,订阅服务收入不断增长。
经过四十多年的发展,目前公司已成为了领先的技术解决方案提供商。公司具备定位、连接、建模、分析、自动化等核心技术,涵盖建筑、农业、基础设施、地理空间、自然资源等重要领域。2021年公司实现营业收入36.59亿美元,在超过125个国家拥有销售和支持网络;截至2021年末,公司员工近12000名,市值达到219亿美元。公司营收、归母净利润整体呈上升趋势。营收自2011年的16.44亿美元增长至2021年的36.59亿美元,年均复合增速为8.33%;归母净利润由2011年的1.51亿美元增长至2021年的4.93亿美元,年均复合增速为12.56%。相较于2020年,2021年公司受疫情封锁影响减弱,各主要市场需求复苏,2021年营收和归母净利润都出现了较大反弹。
4.2中外卫星导航市场对比
4.2.1市场集中程度不同
北美市场集中度相对较高,主要是由于其市场发展是最为领先的,龙头企业在卫星导航系统建设期积累了核心技术,能够在接下来的下游需求拓展时期获得竞争优势,有助于相对集中市场的形成。而我国卫星导航产业起步相对较晚,高精度需求成长相对较慢,已有海外成熟的卫星导航技术体系和应用下游可供参考,企业间技术差距相对较小,下游市场较为广泛,因此市场集中度较低。
4.2.2行业所处阶段不同
参考Trimble为代表的相对成熟的北美市场情况,卫星导航产业发展历程可以大致划分为三个阶段。第一阶段是专注核心技术的研发,产品以基础的接收机终端为主;第二阶段是应用下游逐渐拓展,厂商转向为行业和场景提供解决方案;第三阶段是厂商重心转向软件与服务,顺应云化等趋势,提供泛在的生态解决方案。
当前北美头部厂商已进入第三阶段,如Trimble除可以提供追踪、管理车队的集成系统外,还可以提供信息分析;提供服务设计、建造、运营全流程的BIM软件;提供互联农场、互联供应链等平台解决方案。2021年公司产品、服务、订阅收入占比分别为61%、18%、21%。我国卫星导航企业正处于第二阶段初期,随着北斗三号系统建成,高精度需求逐步释放,下游领域如地灾监测、农机自动导航、数字施工等开启规模化应用,但仍以硬件及硬件创新带动的解决方案为主。
4.2.3市场潜力不同
经过多年发展,北美、欧洲卫星导航市场较为成熟,高精度应用渗透率领先,而我国及其他新兴市场尚待开发,潜力巨大。根据EUSPA发布的报告预测,2021-2031年间,亚太地区市场规模年均复合增速达到10.49%,其他新兴市场如非洲及中东、南美及加勒比、俄罗斯及其他非欧盟欧洲国家年均复合增速也超过10%,而较为成熟的北美、欧盟市场仅分别为7.52%、6.66%。我国卫星导航市场尚待开发,高精度应用渗透率具备相当提升空间,市场潜力巨大。以Trimble为代表的世界卫星导航领先企业,主要增强系统、销售服务网络布局于欧美成熟市场,在新兴市场优势并不明显。随着北斗三号系统提供全球服务,我国卫星导航企业全球市场竞争力进一步提高,并具备部分性价比优势,在海外新兴市场竞争中具备广阔前景。
4.3对我国卫星导航企业发展的启示
发展产业生态。Trimble近年来的发展为卫星导航产业提供了发展方向,即加强软件与服务能力。软件与服务形式具有诸多优势,一是软件/服务毛利率往往高于硬件;二是通过提升软件能力,推动由硬件创新带动的点解决方案向整体解决方案转变,为客户提供集成和优化额外工作流程的能力;三是顺应SaaS化发展趋势,为客户提供持续优化和维护服务,增强客户黏性。目前我国卫星导航厂商正处在向解决方案提供商转型的阶段,提升软件服务能力将在长期竞争中把握发展机遇。
新兴市场将成为新的增长动力。非洲及中东、南美及加勒比等新兴市场高精度定位需求尚待释放,传统欧美卫星导航领先企业并未有太多布局,竞争优势不明显。我国卫星导航厂商产品具有部分价格优势,更适用于价格敏感市场。新兴市场将为我国卫星导航厂商带来新的增长动力,2021年华测导航、中海达、司南导航国外营收分别为3.15亿元、1.59亿元、0.61亿元,同比增长59.31%、61.45%、45.38%,均明显高于国内营收增速,毛利率也明显高于国内业务。
5.投资分析
5.1投资逻辑
卫星导航行业整体滚动PE处于低位。我们仍然选取华测导航、中海达、北斗星通、振芯科技、华力创通、合众思壮六家企业作为重点卫星导航企业,剔除其中滚动净利润为负的数据,以季度为单位计算整体滚动PE情况。2017-2018年,重点卫星导航企业盈利能力提升,整体滚动PE有所下降;而后整体滚动PE呈波动状态,2020年第四季度末受北斗三号系统建成、盈利恢复等因素的影响下达到103倍。近五年重点卫星导航企业整体滚动PE平均为83倍,2022年第1季度末为56倍,处于历史低位。
行业公司估值处于历史低位。市净率方面,由于卫星导航行业业务收入占比不同、产业链环节不同等因素,盈利的A股上市卫星导航行业公司市净率存在一些差异;但从上市以来的市盈率分位数来看,行业公司估值正处于历史较低位,除华测导航外均低于40%分位数。市销率方面,A股上市行业内各公司存在一些差异;从上市以来的市销率分位数来看,除华测导航外,各公司均处于历史较低位。
5.2重点企业分析
5.3.1华测导航:深耕行业高精度应用,市场需求旺盛
国内高精度卫星导航定位产业的领先企业之一。公司成立于2003年,围绕高精度导航定位技术核心,逐步构建起高精度定位芯片技术平台、全球星地一体增强网络服务平台两大核心技术护城河,并逐步打造公司各类高精度定位导航智能装备和系统应用及解决方案。2021年,公司实现营业收入19.03亿元,同比增长35.02%;归母净利润2.94亿元,同比增长49.45%。深耕四大行业高精度应用。
5.3.2海格通信:特殊机构市场领先企业,布局无人系统
无线通信传统优势厂商。公司源于1956年始创的国营广州无线电修理厂,随国防事业共成长,主要业务覆盖“无线通信、北斗导航、航空航天、软件与信息服务”四大领域,是全频段覆盖的无线通信与全产业链布局的北斗导航装备研制专家、电子信息系统解决方案提供商。2021年,公司实现营业收入54.74亿元,同比增长6.87%;归母净利润6.54亿元,同比增长11.61%。公司在北斗特殊机构市场具有领先优势。公司多款北斗三号芯片和组件成功进入机构用户《电子元器件合格产品名录》;抗干扰卫星导航天线达到国内领先水平;推出业内首款同时具备区域短报文、全球短报文的北斗三号短报文通信模块;多款北斗三号通用终端及设备实现在特殊机构市场有效布局,竞标均顺利入围。公司将更好受益于十四五期间,特殊机构市场北斗三号大规模换装。
5.3.3北斗星通:具备核心芯片技术,深化一体两翼规划
具备核心芯片技术能力。公司成立于2000年9月25日,是我国卫星导航产业首家上市公司。芯片业务是公司的核心优势业务,处于国内领先、国际一流地位,受益于下游旺盛需求,实现快速增长,公司的高精度模组及板卡出货量连续四年翻一番。2020年11月,公司旗下企业和芯星通正式发布了最新一代全系统全频厘米级高精度GNSS芯片——和芯星云NebulasⅣ,在厘米级高精度定位领域具有开创性意义,更好满足智能驾驶、无人机等高端应用需求。该芯片2021年底已开始量产出货,未来将完成市场侧的产品换代、规模出货,对业绩增长提供贡献。
5.3.4振芯科技:掌握数模混合集成电路技术
智慧城市建设运营服务营收恢复增长。公司在视频图像领域深耕多年,已形成了“算法+产品+应用+渠道”的核心优势,自主掌握核心技术和算法,拥有成体系、成系列的智能视频产品和智慧城市建设运营解决方案。2021年公司重点拓展了四川本土优势地区的智慧城市、天网改造项目,板块实现营收1.44亿元,同比增长23.63%,恢复增长。未来公司将力争从计算机视觉及光机电行业解决方案提供商向人工智能解决方案提供商和服务商进行转变。
5.3.5司南导航:基于自主研发芯片,覆盖全产业链
国内领先的卫星运营与应用服务提供商。公司成立于2008年,是空天信息领域的排头兵、卫星运营与应用服务的龙头企业。公司研发了具有完全自主知识产权的遥感软件PIE,拥有国内首个遥感云服务平台PIE-Engine,实现遥感基础软件的国产化替代,陆续推出了空间基础设施规划与建设、行业应用服务以及云服务三条产品线。2021年,公司实现营业收入14.68亿元,同比增长73.43%;归母净利润2.00亿元,同比增长55.19%。
完善全产业链布局。公司按照“增强上游数据获取能力,加快平台云化转型速度,扩大下游行业应用优势”的发展理念开展经营工作,2021年顺利完成定向增发,稳步推进建设分布式干涉雷达卫星星座进程。卫星星座建成后,将成为国内首个商业InSAR星座,实现“上游自主数据-中游核心平台-下游规模应用”全产业链布局,向用户提供一体化对地观测云服务体系。另一方面,公司已形成了自主无人机生产和应用体系,拥有成熟的机型产品并具备量产能力,可广泛适用于区县级空间信息获取,为突破自主可控数据源瓶颈、云服务规模化推广提供有力支撑。
5.3.7中科星图:特种领域稳步增长,开拓民用应用市场
国内数字地球行业领先企业。公司成立于2006年,是国内最早从事数字地球产品研发与产业化的企业,推出数字地球基础软件系列产品,形成特种领域、智慧政府、航天测运控等六大板块业务为核心的数字地球应用软件系列产品,为用户提供软件销售与数据服务、技术开发与服务、一体机产品,以及系统集成等业务。2021年,公司实现营业收入10.40亿元,同比增长48.03%;归母净利润2.20亿元,同比增长49.41%。
特种领域稳步增长,开拓民用应用市场。公司在特种领域市场具有丰富的项目沉淀和积累,营收稳步增长。2021年公司特种领域和航天测运控业务营收合计为6.48亿元,同比增长30.26%。此外,公司实现集团化战略布局,各子公司深入开拓细分领域市场。2021年公司智慧政府、气象生态和企业能源领域营收分别同比增长105.68%、107.26%和34.36%,占比合计为33.36%,较去年增加8.71pct。
建设在线数字地球产品。2022年5月20日公司公告定增发行申请获得证监会同意注册批复。此次募集资金总额不超过15.5亿元,将用于GEOVISOnline在线数字地球建设项目以及补充流动资金。通过构建全新的在线数字地球产品形态,公司将实现从面向政府、企业到面向大众服务领域的全面覆盖,进一步扩展市场空间和品牌影响力,促进业务模式转型升级,对未来发展具有十分重要的战略性意义。