摘要

星地激光通信正从实验室走向大规模商业部署，成为全球卫星互联网竞争的核心制高点。本报告深入分析该技术原理、市场前景及投资价值。

核心结论：

• 全球卫星激光通信市场规模将从2024年约9.34亿美元增长至2034年的364亿美元，年复合增长率高达45.4%
• 中国市场增长更为迅猛，预计2025年突破150亿元，2030年达到600-800亿元
• 技术突破（120Gbps星地通信）标志我国已迈入业务化应用新阶段
• 上游核心器件（光芯片、激光器）技术壁垒最高，利润空间最大
• 推荐关注：航天电子（系统级龙头）、光迅科技（光模块绝对龙头）、烽火通信（一体化解决方案商）

一、技术原理解析

1.1 基本原理

星地激光通信是通过激光束在卫星与地面站之间传输数据的无线通信技术。其工作波段位于人眼不可见的近红外区域，通常为1550纳米波段，该波段与地面光纤通信系统兼容，便于技术融合和应用扩展。

工作流程：

1. 发射端
   ：通过调制器将激光器输出激光编码成带有信息数据的光信号，经精密光学系统定向发射
2. 空间传输
   ：激光束在真空中传输（星间链路）或穿过大气层（星地链路）
3. 接收端
   ：光学天线接收光信号，经光电探测器将光信号转换为电信号，最终由解调器还原信息数据

1.2 技术优势

相较于传统微波通信，激光通信具备四大核心优势：

1.3 核心技术体系

卫星激光通信的关键技术体系主要包括三大核心组成部分：

（1）捕获跟踪瞄准（ATP）系统

ATP系统是卫星激光通信的"眼睛"，负责在动态环境中建立并维持光束精准对准，是其中价值量最大的环节。

• 粗跟踪系统
  ：在较大视场范围内捕获目标，捕获范围可达±1°~±20°，跟踪精度为几十μrad
• 精跟踪系统
  ：在完成目标捕获后对目标进行瞄准和实时跟踪，跟踪精度为几μrad，灵敏度约几nW

（2）激光发射与接收系统

• 激光器
  ：核心器件，常用波长包括800nm、1000nm和1550nm三个波段。其中1550nm波段与光纤通信兼容，可采用多种高速调制方式
• 探测器
  ：常用器件包括雪崩光电二极管（APD）和光电倍增管（PMT）等

（3）调制解调技术

• 强度调制/直接检测（IM/DD）
   ：适用于短距离、中等速率场景
• 相干检测
  ：适用于高速率、长距离传输，接收灵敏度高，频谱效率好

二、技术优势与未来影响

2.1 技术优势深度剖析

2.1.1 超高传输速率

激光载波频率具有数百THz量级，比载波频率在几GHz到几十GHz范围内的传统无线电通信高3-5个数量级，可携带更多信息。实际应用数据：

• 中国"吉林一号"卫星：星地通信速率已达10Gbps（2023年）→ 60Gbps（2025年）→ 120Gbps（2026年1月）
• SpaceX星链：单链路设计速率达100-200Gbps，第五代终端已验证400Gbps星间通信速率
• 极光星通：2025年3月实现星间单次任务传输14.4TB数据，空口速率达400Gbps

2.1.2 超强抗干扰能力

激光发散角极小（微弧度级），束宽极窄且指向性好，在空间中不易被捕获，同时具有很强的抗电磁干扰能力。在军事应用中，这一特性尤为重要，可为国防通信提供抗截获、高保密性的通信网络。

2.1.3 设备小型化

激光波长比无线电波长小3-5个数量级，激光通信系统所需的收发光学天线、发射与接收部件等器件与无线电所需器件相比，尺寸小、重量轻，可满足小型化、轻量化、低功耗的要求。

对比数据：

• 微波天线：米级尺寸，重量几十公斤
• 激光终端：厘米级天线，重量可压缩至4.9公斤（蓝星光域LX-Z4终端）

2.2 对未来的改变

2.2.1 重塑全球通信格局

激光通信将推动从"微波时代"到"光速时代"的跨越，重构全球通信规则：

• 降低时延
  ：低轨卫星时延从传统高轨卫星的600+ms降至20-50ms，接近地面光纤体验
• 全球覆盖
  ：为偏远地区、海洋、极地等传统通信盲区提供无缝网络接入
• 容量倍增
  ：单星容量从数Mbps提升至数百Gbps，支撑全球数十亿用户接入

2.2.2 支撑空天地一体化网络

激光通信是6G网络的关键支撑技术，能实现地面基站、卫星、无人机的无缝互联：

• 3GPP R17标准已引入对非地面网络（NTN）的支持
• 3GPP R19标准将卫星接入列为标准功能，为卫星激光通信与地面5G/6G网络的融合提供了标准化基础
• 中国"星网"星座规划实现空天地6G融合，全球时延目标<20ms

2.2.3 赋能深空探测与太空经济

• 深空通信
  ：NASA的Psyche探测器搭载22厘米激光望远镜，将成为火星轨道外的首个深空基站；中国"济南一号"卫星叠加量子密钥分发技术，实现"一次一密"的绝对安全通信
• 太空算力网络
  ：激光通信为太空数据中心提供高速互联，马斯克计划到2030年每年发射50万颗算力卫星；中国"三体计算星座"规划2800颗算力卫星，总算力达1000POPS
• 商业航天新蓝海
  ：随着技术成熟和成本下降，太空旅游、在轨制造等新兴产业将获得通信基础支撑

2.2.4 国防与应急通信的革命性变化

• 军事应用
  ：美国太空发展局正构建由300颗激光卫星组成的"网状网络"，实现全球战场实时监控；俄乌冲突中，乌军95%的无人机作战指令依赖星链传输
• 应急通信
  ：激光通信可在光纤网络中断的灾区快速建立通信链路，发挥重要作用。2024年台风"苏拉"导致华南2.3万个基站中断服务，星网试点区域救援队伍靠卫星手机实时回传灾情

三、市场规模预测

3.1 全球市场分析

全球卫星激光通信市场正处于爆发式增长阶段，多家权威机构的研究报告显示了惊人的增长前景：

驱动因素：

1. 低轨卫星星座密集部署（Starlink、中国星网、千帆星座等）
2. 技术突破降低应用门槛（100Gbps模块实现量产，成本较2020年下降30%以上）
3. 国产替代需求迫切（高端星间激光通信模块此前100%依赖进口）

3.2 中国市场分析

中国卫星激光通信市场增长势头更为强劲：

中国市场在全球占比：预计将从2025年的12%提升至2030年的29%，成为全球最大的应用市场之一。

3.3 细分市场测算

3.3.1 终端市场空间

以星网和千帆等星座为例进行测算：

假设条件：

• 低轨卫星数量2030年预计为5万颗
• 配置激光终端的卫星比例假设为75%（参考星座规划如Starlink、GW、G60等）
• 平均每星终端数量为3台（介于2-4台之间）
• 终端平均单价2030年预计为300万元（考虑规模降本）

测算结果：

• 终端累计需求量：3.75万颗 × 3台/颗 = 11.25万台
• 终端市场空间：11.25万台 × 300万元/台 = 3.375万亿元人民币

当前（2025年）水平：

• 单台终端价格：约460万元人民币（小批量采购）
• 单星价值量（按4台计）：约1840万元
• SpaceX星链年需求：假设年发射3000颗卫星，每星装4个激光终端，年需求12,000台，年产值约120亿元

3.3.2 产业链价值分布

卫星激光通信产业链呈"哑铃型"结构，价值集中于上游核心器件与下游运营服务：

四、中国涉足企业及竞争格局

4.1 系统集成与终端（价值量最大）

4.1.1 航天电子（600879）——系统级国家队

核心业务：

• 10Gbps星间激光通信终端量产，GW星座市占率超60%
• 年产能500台套，单星配套价值超80万元
• 产品已应用于多颗试验星，建链时间仅15秒，技术指标达到国际先进水平

财务表现：

• 2025年三季报营收约45亿元，净利润同比增长超30%
• 受益于星网星座建设加速，订单饱满，交付周期排至2027年

机构持仓：

• 截至2025年三季报，共有124家主力机构持仓，合计持股3.24亿股，占流通A股9.83%
• 基金持仓7家，持股市值3.05亿元，占流通股0.43%

4.1.2 烽火通信（600498）——天地一体化解决方案

核心业务：

• 全球唯一实现"星间激光终端+星载路由"一体化在轨组网的企业
• 100Gbps高速相干激光通信终端，国产化率超90%
• 低延迟（时延抖动低至0.3ms）、高可靠（单跳误码率低至10⁻¹²）
• 服务星网GW/千帆星座，构建天地一体化传输体系
• 2025年完成国内首次400Gbps星间传输验证

财务表现：

• 2025年三季报营收约230亿元，航天业务收入同比增120%，毛利率保持在20%以上
• 基金12家持股3812万股，社保、保险等机构合计持股超5.6亿股
• 前十大流通股东持股比例超46%，筹码高度集中

4.1.3 上海瀚讯（300762）——G60星链核心配套

核心业务：

• 千帆星座通信载荷独家供应商，市占率100%
• 10Gbps量子加密星间链路，为千帆星座提供星间激光载荷
• 单星价值量300-600万元

财务表现：

• 2025年三季报营收约1.3亿元，卫星通信业务订单超3亿元
• 2025年前三季度营收3.05亿元，同比增长72.72%，商业航天业务占比已超过一半

订单情况：

• 已签合同但未执行金额3.12亿元，大部分将在2025年确认为收入
• 2024年给垣信卫星交付5113万元，2025年新中标1.5亿元一体化信关站大单
• 订单排至2027年

4.2 核心器件与模块（技术壁垒最高）

4.2.1 光迅科技（002281）——光模块绝对龙头

核心业务：

• 全球唯二、国内唯一能量产100Gbps星间激光通信模块的企业，良率99%
• 星网份额超50%，产品已供货星网、SpaceX星链及航天电子等整机商
• 2025年实现国内首次400Gbps星间传输
• 光芯片自给率超70%，25G以下DFB芯片100%自给

财务表现：

• 2025年三季报营收约85亿元，净利润同比增长超50%
• 卫星业务收入约30亿元，毛利率高达48%

机构持仓：

• 截至2025年三季报，机构合计持股比例约46%
• 2025年龙虎榜多次出现机构净买入，2026年1月14日机构净买入3.04亿元，深股通净买入3.19亿元

4.2.2 长光华芯（688048）——光芯片龙头

核心业务：

• 100G EML光芯片量产，200G产品已送样
• 国内唯一明确参与国家重大航天工程配套的光芯片企业
• 为光迅科技、烽火通信等提供发射端核心器件，技术壁垒极高

财务表现：

• 2025年三季报营收约3.4亿元，净利润实现扭亏为盈
• 星用芯片交付量同比增120%，切入星网供应链

机构持仓：

• 截至2025年三季报，共有13家机构投资者持股，合计持股9853万股，占总股本55.89%
• 前十大机构持股比例54.35%，筹码高度集中
• 基金持仓76家，持股334万股，社保、保险等长期资金持续配置

4.2.3 久之洋（300516）——核心部件供应商

核心业务：

• 星载EDFA光纤放大器市占率约60%，单星部件价值占比30%
• 同时提供捕跟相机核心部件
• EDFA可放大信号20-30dB，是星间长距离通信必备器件
• 产品已批量配套中国星网

财务表现：

• 2025年三季报营收约1.6亿元，星载EDFA收入同比增80%，毛利率超50%
• 2025年12月31日龙虎榜显示，机构净买入1.1亿元，三大机构席位联手扫货

4.2.4 光库科技（300620）——高速调制器龙头

核心业务：

• 薄膜铌酸锂调制器（高带宽、低功耗）、光纤隔离器/环形器
• 适配高速星间通信系统
• 单星配套价值20-30万元，技术对标国际一流

财务表现：

• 2025年三季报营收约5亿元，光通信器件收入同比增40%，深度绑定头部终端厂商

4.3 其他重要布局企业

4.4 科研院所与国家队

体制内院所：

• 航天科技504所
  ：承担多型号空间任务，相关装备已实现长期在轨稳定运行，累计通信时长达到可观规模，深度参与国家重大型号项目研制
• 航天科技704所
  ：在空间特种装备及配套电子系统领域具备成熟技术实力，多型号任务已实现长期在轨稳定运行，通信时长积累丰富
• 上海光机所
  ：兼具基础物理研究与工程化落地能力，多型号空间任务已实现长期在轨稳定运行，技术上聚焦高精尖方向突破

商业民营公司：

• 氦星光联
  ：专注于新一代可商用化激光通信技术的高科技企业，建成国内最大卫星激光通信终端产线，年产近400台
• 极光星通
  ：国内领先的星载激光通信终端产品供应商，已完成400Gbps在轨测试，实现5100公里超远距建链
• 蓝星光域
  ：LX-Z4终端重量仅4.9公斤，支持100Gbps通信速率，年产能达1000台
• 英田光学
  ：以精密光学系统解决方案为核心竞争力，逐步建立健全卫星激光通信系统整机集成能力

4.5 龙头企业判定

综合技术实力、市场地位、订单情况及产业链影响力，判定以下企业为各环节龙头：

五、投资价值分析

5.1 行业投资逻辑

5.1.1 政策强力驱动

• 国家级战略
  ：中国星网GW星座、千帆星座等国家重大工程进入密集组网期，2026年预计发射量超300颗
• 新基建定位
  ：卫星互联网纳入"新基建"与6G发展规划，工信部2025年8月发文明确2030年卫星通信用户超千万
• 频谱优先保障
  ：已为GW星座规划Ka/V频段资源，避免与国际星座频段冲突

5.1.2 技术突破拐点

• 速率里程碑
  ：2026年1月，我国星地激光通信速率刷新至120Gbps，实现秒级建链、93%以上建链成功率
• 在轨软件重构
  ：AIRSAT-02卫星在硬件无任何变化的情况下，通过在轨软件重构将通信能力从60Gbps提升至120Gbps，为卫星"软硬协同升级"提供范例
• 国产化率提升
  ：核心技术国产化率超90%，无核心器件卡脖子风险

5.1.3 市场空间广阔

• 终端市场
  ：仅星网和千帆星座规划卫星数量（GW:12,992颗，千帆:约15,000颗），按每星配备4台激光终端、单价300万元计算，终端市场空间约3.375万亿元
• 卫星载荷
  ：激光通信终端约占通信卫星载荷总价值28%，2030年市场空间159亿元（银河证券测算）
• 发射需求
  ：未来5年，我国面临约2500颗卫星的发射缺口，发射服务将从"卖方市场"转向"供不应求"

5.2 投资风险提示

5.2.1 技术风险

• 大气效应
  ：星地链路易受云层、雨雪等气象条件影响，需"激光+微波"混合传输保障可靠性
• 技术迭代
  ：星间激光通信技术更新速度快，需持续研发投入保持竞争力

5.2.2 市场风险

• 星座进度
  ：火箭运力、轨位/频谱审批影响组网节奏，进而影响需求释放
• 成本压力
  ：终端价格有望从当前460万元/台降至2030年的200-300万元/台，毛利率承压

5.2.3 竞争风险

• 国际竞争
  ：SpaceX等国际巨头技术领先且成本优势明显，Viasat（全球唯二量产100Gbps模块企业）等形成竞争
• 价格战
  ：华为、烽火等巨头入局，体制内院所技术深厚，价格战压力增大

5.3 投资建议

5.3.1 短期（1-6个月）

关注技术突破带来的情绪面提振，相关概念股可能出现交易性机会。重点关注：

• 120Gbps星地激光通信突破带来的市场关注度提升
• 星网、千帆星座发射进展

5.3.2 中期（6-18个月）

关注星网等重大项目招标进展，以及龙头公司订单的落地情况。建议配置：

• 航天电子（600879）
   ：GW星座市占率超60%，订单排至2027年，业绩确定性高
• 光迅科技（002281）
   ：星网份额超50%，卫星业务收入约30亿元，毛利率48%
• 烽火通信（600498）
   ：一体化解决方案商，2026年卫星光通信营收有望突破60亿元

5.3.3 长期（1-3年）

关注天地一体化信息网络建成后的商业应用，重点关注：

• 低轨卫星互联网大规模商用后的用户增长
• 太空算力网络（如三体计算星座）建设带来的新需求
• 6G空天地一体化网络建设

5.3.4 ETF投资

对于不愿选股的投资者，可关注以下ETF：

5.4 投资时间窗口建议

技术信号：

• 板块指数跌3%到10日线，或者跌5%到20日线，成交量缩到平时的70%以下
• 60分钟MACD在低位形成金叉，即为短期稳住

资金信号：

• 卫星ETF或光通信ETF一天净流入超5亿元
• 北向资金一天净流入超30亿元

消息信号：

• 星网星座发射计划落地
• 龙头企业拿大订单
• 400Gbps模块能批量生产

六、结论与展望

星地激光通信不是锦上添花的技术升级，而是太空互联网的底座，是争夺太空时代基础设施话语权的关键战役。

6.1 核心结论

1. 技术拐点已至：我国星地激光通信从10Gbps（2023年）→ 60Gbps（2025年）→ 120Gbps（2026年1月），已迈入业务化应用新阶段

2. 市场空间广阔：全球卫星激光通信市场2024-2034年CAGR达45.4%，中国市场2025年突破150亿元，2030年达到600-800亿元

3. 产业链价值集中：上游核心器件（35%-40%）和中游终端（25%-30%）占据主要价值，技术壁垒最高

4. 国产化机遇：高端星间激光通信模块此前100%依赖进口，国内企业突破后迎来替代红利

5. 投资主线清晰：聚焦技术壁垒高、国产化进程快、深度绑定国家重大工程的龙头企业

6.2 未来展望

• 2026年
  ：中国星网进入"规模化组网期"，发射量预计超300颗，激光通信终端需求爆发
• 2027年
  ：千帆星座达到1296颗组网规模，手机直连业务有望商用
• 2030年
  ：天地一体化6G网络基本建成，中国卫星激光通信市场规模达到600-800亿元
• 2035年
  ：星网GW星座完成12,992颗卫星全球部署，构建覆盖空天地海的6G网络基础骨架

最终判断：星地激光通信是"空天地一体化"网络基石，2025-2030年中国市场年增速19.2%+，长期潜力巨大。投资应聚焦技术壁垒高、国产化进程快、订单能落地的核心企业，与国家战略同频共振。

数据来源：公开市场研究报告、企业财报、新闻资讯

免责声明：本报告仅供参考，不构成任何投资建议。投资者应根据自身风险承受能力和投资目标做出理性决策。

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