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北斗卫星行业调研

1、全球卫星导航系统发展概况及市场情况

A、全球卫星导航发展概况
    全球导航卫星系统( GNSS)又称天基定位、导航、授时( PNT)系统,其关键作用是提供时间、空间基准和所有与位置相关的实时动态信息,已成为国家重要的空间和信息化基础设施和经济安全、国防安全的技术支撑系统;由于其广泛的产业关联度,卫星导航技术已成为高技术产业快速成长的助推器;由于其与通信产业的融合度,能有效地渗透到国民经济诸多领域和人民日常生活中,使之成为建设和谐社会、服务人民大众、提升生活质量的重要工具。全球四大导航卫星系统分别为:美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo和中国北斗系统。目前,已投入正式运行的卫星导航定位系统包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及我国的北斗系统。GPS系统是美国国防部在20世纪70年代开发的一个天基无线电定位、导航与授时系统,目前在轨卫星32颗,系统体系完整,其服务能力不仅为美国国防应用提供了强大支持,而且主导了全球民用卫星导航市场。 俄罗斯的全球卫星导航系统GLONASS亦于20世纪70年代开始建设,可覆盖俄罗斯全境,目前在轨19颗星(其中,18颗运行,1颗维修),期间由于经费不足,最少时只有6颗在运行,目前GLONASS系统主要以国防应用为主。为减少对美国GPS系统的依赖,欧盟于2002年决定启动“ Galileo” 导航卫星计划,该系统由30颗卫星组成,主要针对民用领域,Galileo系统计划原定于2006年正式部署、 2008年系统完工,但目前该系统建设缓慢,尚未正式投入运行。

B、全球卫星导航市场容量及前景

卫星导航技术应用的渗透性强,用户群体复杂、覆盖面广,包括国防和民用、高端和低端,行业和个人等不同市场,其中存在性能需求的差异性、应用环境的特殊性,以及市场价位和产品应用与服务形式的不同,市场前景广阔。

目前,全球卫星导航系统应用领域的广度、深度在不断加大,特别是物联网的发展,带动了更多新产品和新应用的出现,驱动全球卫星导航市场需求快速增长,包括对导航芯片、导航地图、定位导航、位置服务等多方面的需求保持较快增长。根据GSA(欧洲全球导航卫星系统管理委员会)最新预测,2010-2020年,全球卫星导航系统规模将由770亿美元增长到2,200亿美元,10年间增长达2.85倍,年均复合增长率达到11%。

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作为卫星导航市场重要部分,卫星导航终端设备市场需求占整个卫星导航市场近一半的份额,2010年全球卫星导航系统设备出货量约4.37亿部,GSA预测到2020年全球卫星导航终端出货量将达到约10.89亿部,10年间增长达1.5倍,年均复合增长率为9.6%。其中,随着中国的北斗卫星导航系统的建设完成,基于北斗系统的导航产品和服务将出现跨越式发展,未来10年将是全球市场增长的主要推动力。

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2、我国卫星导航系统发展概况及市场情况

A、我国卫星导航系统发展概况
    我国在20世纪80年代开始探索建设适合国情的卫星导航系统。我国北斗导航系统建设按照“ 先区域、后全球” 的总体思路分步实施,采取“ 三步走” 的发展战略。第一步, 1994年启动北斗卫星导航试验系统建设, 2000年形成区域有源服务能力;第二步, 2004年启动北斗卫星导航系统建设, 2012年形成区域无源服务能力;第三步, 2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。

北斗卫星导航试验系统由3颗定位卫星( 2颗工作卫星、 1颗备份卫星)、地面控制中心以及用户终端三部分组成,具有快速定位、双向通信和精密授时三大基本功能,其设备已经成功应用于国防、电力、渔业、安防监控、抢险救灾、水文监测等领域,现已有终端用户将近10万。正在建设中的北斗卫星导航系统,将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用卫星无线电测定( RDSS)与卫星无线电导航( RNSS)集成体制,既能像GPS、 GLONASS、 Galileo系统一样,为用户提供卫星无线电导航服务,又具有位置报告以及短报文通信功能,可完全替代GPS等卫星导航定位系统并部分取代海事卫星通信系统。系统已于2012年12月27日起向我国及周边地区提供连续无源定位、导航、授时等正式运行服务。 目前, 北斗卫星导航系统已发射了16颗卫星,完成了覆盖亚太地区的区域组网建设。

北斗卫星导航系统的建设意义深远: 1)北斗卫星导航系统的建设将使我国在导航应用方面摆脱对国外卫星导航系统的依赖,对我国战略安全和经济社会发展具有重大现实意义和战略意义。我国对卫星导航系统应用的市场需求是巨大的,且此需求必须基于自主的卫星导航系统来实现。 2)北斗卫星导航系统的建设和应用开启了我国卫星导航产业快速发展的新纪元,促使产业向自主产品和服务转型升级,形成一个巨大的基于北斗系统的产业链;同时更将造就国内一批拥有自主知识产权和核心技术的卫星导航企业,为国内企业进军海外市场并“弯道超车”赶超国际一流企业提供难得的历史机遇。
B、我国卫星导航市场容量及前景
    我国卫星导航产业 2003 年的市场规模不过 40 亿元。但随着卫星导航技术的发展、成熟,应用领域不断拓宽,各行各业对全球导航定位系统的需求也在增加。根据中国卫星导航定位协会预计, 到 2020 年该行业的产值将达到 4,000 亿元,10 年增长 5 倍,年均复合增长率达到 20%。

据中国卫星导航定位协会咨询中心数据统计,我国基于 GNSS 系统的卫星导
航产业 2011 年的产值接近 700 亿元,导航定位终端的总销售量突破 4,500 万台,其中带导航功能的智能手机销售量超过 3,600 万台,汽车后装市场的终端销售量为 420 万台以上,前装市场 70 余万台,个人导航仪 350 万台左右,高精度定位接收机销量超过 3 万多台,其余的主要是监控终端和各种集成应用。截至 2011年底我国导航定位应用终端社会总持有数量达到 8,000 万个左右,呈高速增长态势。与 2000 年相比,行业产值增幅为二、三十倍,但与全球卫星导航产业相比,当前我国卫星导航产值仅占全球 7.4%。卫星导航所具备的明显的高科技特征,突出的多产业融合性和渗透性等发展特点,使其未来在国内必然形成规模化应用、跨越式发展的良好局面。

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卫星导航与位置服务市场通常可分为低端和高端两类。近十年来,行业内普遍认可的分类方式是特殊应用市场、行业应用市场和大众应用市场三大市场。特殊应用市场是产业的高端市场,是行业技术水平的制高点。

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特殊应用市场主要包括国防应用、公安武警应用和应急救援应用等,其中,国防应用需求尤为巨大。在美国, GPS技术已经成为关系国家安全的重要技术手段,其应用涉及到美国军事能力建设的方方面面,几乎应用于所有的信息化武器装备和作战系统之中。目前,影响我国安全环境复杂性和挑战性因素日趋增多,我国国防现代化、信息化的需求迫切。 《 2011年中国国防白皮书》明确阐释了中国国防建设走以机械化为基础、以信息化为主导的跨越式发展道路,以军事斗争准备牵引现代化建设,提高信息化条件下的防卫作战能力。卫星导航技术在提高军队军事指挥能力、武器装备水平、单兵作战能力、后勤保障能力上有广阔的应用前景,可极大的提高整体作战反应能力和指挥决策水平。

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随着我国自主建设运营的北斗卫星导航系统的逐步建成,以及我国国防信息化建设预算的增加,卫星导航技术在国防领域的应用需求将呈现出快速增长态势。行业应用市场是产业发展的关键。行业应用市场需求潜力巨大。我国国民经济门类齐全,拥有完整、庞大的产业体系,随着我国信息化、现代化进程的加快,生产协作不断加强,各行业对时间、空间信息应用服务的需求日益迫切,交通运输、国土测绘、资源勘探与开采、农林牧渔等行业已成为卫星导航产业服务的重要对象;此外,我国正着力于提高公共事务管理能力,提升城市功能和市政管理能力,而卫星导航技术对提高上述能力亦有重要作用,因此,卫星导航技术应用与服务在政府公共事务管理、城市管理等方面也将呈现巨大的需求。

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在各种自然灾害和突发事件的应急响应与救援方面,卫星导航技术也有着巨大应用需求;我国国土辽阔,地理形态丰富,气候环境复杂多样,自然灾害频繁,地震、火灾、水灾等重大突发事件时有发生,因此,监测和应对各种自然灾害及重大突发事件的应急处理能力,以及政府快速决策响应能力亟待加强。卫星导航技术将成为提高上述能力的关键、基础的技术手段,在我国行业应用、公共管理、灾害监测、突发事件处理等方面存在广泛需求,并发挥关键作用。

大众应用市场是产业成长的重点。随着产业的发展,未来大部分产值与市场份额应来自于大众应用市场,特别是车辆应用领域和个人应用领域,是当今产品和服务的主要发展方向。从车辆应用领域的角度看,当前我国已经成为全球汽车产销量第一大国,但车载导航仪的市场渗透率无论从前装市场还是从后装市场较发达国家水平还有很大差距,发展潜力较大。从个人应用领域的角度看,我国手机用户已突破10亿,是全球最大的移动通信市场,同时我国也拥有全球规模最大的互联网市场,未来手机导航与个人位置服务即将成为移动互联网的基本应用,其发展潜力也十分巨大。因此,在移动通信、互联网、汽车等产业发展的带动下,大众应用市场将迎来一个稳定的快速成长期。

当前,我国基于北斗系统的卫星导航市场规模还较为有限, 2011年市场规模只有50亿元左右,且主要是基于北斗一代系统的产品和服务。随着北斗卫星导航系统在2012年底完成区域组网、公布正式ICD文件,国家将进一步加大北斗导航产业政策的扶持力度,各部委和地方政府的“示范性” 工程项目亦将继续推进北斗导航产业的完善,因此,产业政策扶持和示范工程带动将成为2012年至2015年北斗导航产业高速增长的推动力。按照GPS等全球卫星导航系统的产业发展模式,我国北斗导航产业将在“特殊应用-行业应用-大众应用”逐一形成市场需求和快速增长, 到2015年我国基于北斗系统的行业产值将达到200亿元的市场规模,到2020年基于北斗系统的市场规模将占到我国卫星导航产业市场规模的20-30%,即达到800亿元-1,200亿元,行业未来增长空间巨大。

3、行业竞争情况

A、国内外竞争概况

美国是全球卫星导航定位产业链最完整的国家, GPS 系统在全球卫星导航定位系统中处于绝对优势地位。芯片领域,主要有实力强劲的 SiRF(已被 CSR收购)、高通(Qualcomm)、英飞凌( Infineon)、天宝( Trimble)等;在模块和板卡领域,主要有天宝( Trimble)、佳明( Garmin)、诺瓦泰( NovAtel)等;在终端方面,主要有 TOMTOM、天宝( Trimble)、佳瓦特( JAVAD)、佳明( Garmin)、麦哲伦( Magellan)等;在运营服务方面,主要有高通(Qualcomm)等公司,并形成了美国加利福尼亚州硅谷 GPS 产业园区、堪萨斯州、芝加哥三个 GPS 应用产业企业较为集中的地区。

欧洲和日本在全球 GPS 产业链上也占据重要地位。欧洲是仅次于美国的卫星导航产业发达地区,不但本身拥有全球第二大导航芯片、模块供应商u-blox,还收购了全球产量最大的导航芯片生产企业 SiRF,形成了全球最大的消费市场导航芯片生产基地,掌控着全球最尖端的导航芯片技术。日本在导航电子地图供应及位置运营服务方面,发展相对欧美成熟,行业间企业竞争激烈。

自2000年北斗一代开始启动,我国卫星导航产业经历了数十年的培育和发展,呈现高速增长态势。目前中国从事卫星导航定位的企业(包含消费类)约有 1,000 多家,分别服务于定位/导航、授时、测量、车辆导航/监控、地理信息、遥测/遥控、信息服务等不同方面, 主要以开发应用企业为主。 目前,大多数为人数在 50 人以下的小企业,只有少数企业发展已具规模。近年来,在国家发改委、科技部、工信部、国防工办,以及军队总部等部门一系列政策推动下,我国卫星导航应用与服务产业发生了很大变化,众多从业者也随之发展壮大。北斗星通、合众思壮、国腾电子、中海达等公司陆续上市,产业的发展潜力得
到充分显现。
B、产业链各环节企业竞争情况
    我国卫星导航产业上游的天线、芯片、板卡、 GIS、地图、模拟源等配套齐全,但最核心的基带芯片仍以进口为主。国产GPS芯片厂商有:西安华迅微电子有限公司、上海复旦微电子集团股份公司、北京东方联星科技有限公司等。目前北斗二代的射频芯片厂商主要有西安华迅微电子有限公司、广州润芯信息技术有限公司、国腾电子等,北斗二代基带芯片参与者众多,包括北斗天汇(北京)科技有限公司、国腾电子、和芯星通、东莞市泰斗微电子科技有限公司等,且部分已发布芯片在北斗二代终端中进行了应用,其中,国腾电子、和芯星通、东莞市泰斗微电子科技有限公司在技术上处于行业领先位置。芯片研发及生产具有较高的技术壁垒,要做到低功耗、体积小、性能高、反应快,是较高的技术实力;且芯片投入成本高,必须达到一定的销售规模才能实现盈利,具有一定的盈利规模才能保持持续改进和提升产品性能。近年来,行业下游竞争加剧连带影响行业上游,直接导致了基础类产品毛利率水平的下降,两级分化的格局愈加明显,未来行业最终将整合形成少数几家形成规模销售的芯片供应商。

产业中游的手持型、车载型、船载型、指挥型以及结合行业应用的综合型终端品类已初具规模。 产业链中,中游产值规模约占 70%,其中终端集成环节比重最大,经过多年发展,我国卫星导航的应用和产业发展已过初创阶段,国产终端产品已具备一定的竞争力。目前我国 GPS 终端产品可分为高性能专业产品和大众消费产品两大类。其中高性能专业产品主要应用于通信、国防、测绘、航海,大众消费产品主要用于车辆监控、车辆导航、信息服务、个人跟踪、娱乐消费等领域。我国用于通信、国防、测绘、航海等领域的高性能终端主要从 Trimble、Magellan、 Javad 和 NovAtel 等厂商进口,随着我国卫星导航产业的发展和技术的进口逐步向进口替代过渡,国产高性能终端所占市场份额正逐步提升。我国高精度 GNSS 产品的制造厂商主要有中海达、广州南方测绘仪器有限公司、 上海华测导航技术有限公司等。而基于北斗一代系统的终端产品主要应用于国防、交通运输、林业、渔业、气象、电力等行业用户,均属中高端产品,且因为研制北斗一代的终端产品需要国防产品质量体系认证等,具有较高的准入门槛,行业企业较为集中,终端供应商主要有国腾电子、 广州海格通信集团股份有限公司、 北京星地恒通信息科技有限公司等。国内大众消费类的 GPS 终端制造商主要为终端集成商,通过采购芯片等核心部件进行组装集成,行业参与者较多,竞争较为激烈,利润空间不断压缩,毛利率下滑十分明显。
     产业下游的运营服务已在车辆监测、渔船监控、国防指挥等各领域进行了探索应用。各种各样的应用与服务系统,如移动位置服务( LBS)系统、车载信息系统( Telematics)、智能交通系统( ITS)、不停车收费系统( ETC)、车队管理系统、物流运输系统以及其他各种专业应用系统,开始不断进入市场,逐步发展成为生产、生活不可或缺的组成部分。随着 3G 网络部署, GPS 手机市场占有率不断提升,推动了 LBS 产业的发展,目前主要的业务模式是移动运营商与系统集成商合作、由系统集成商完成终端安装和系统集成、由移动运营商提供服务通道、统一服务平台及服务内容整合。近年来,车载通讯服务(Telematics)更是发展蓬勃,以深圳市赛格导航科技股份有限公司、天泽信息产业股份有限公司等上市公司为代表的行业企业也得到迅速发展。未来,运营服务具有较大的发展空间,但专业市场受北斗运营资质的限制,国内基于北斗系统的运营服务业务竞争尚未充分展开。

4、其他导航市场状况

A惯性导航

惯性技术是惯性敏感器、 惯性稳定、惯性导航和惯性测量等技术的统称,在导航与制导应用方面有其独特的优点,如自主性、隐蔽性、抗干扰、全球导航导航信息连续及完备性等。由于具备这些特点,惯性技术在国防科技和民用领域中占有重要的地位,已成为衡量一个国家科学技术和军事实力的重要标志之一。惯性技术一直受到各国的重视和发展,并在航空、航天和航海等各个领域得到了广泛的应用。

惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括陀螺仪和加速度计, 是惯性导航系统中核心的导航器件。国际市场,特别是美国对包括惯性仪器仪表在内的精确制导元件需求量很大,随着全球大部分军事现代化进程加快,惯性导航器件市场的规模将越来越大。

惯性仪器仪表在军工领域有着广泛的应用,细分市场较多,根据相关资料统计,2010 年我国惯性总体市场规模为 13-16 亿元。从需求来看,未来十年是我国国防现代化的关键时期,国防领域惯性仪器仪表市场规模也将稳步增长。
B光电导航
    据权威机构 Maxtech International 的统计显示,近年来全球军/民用光电导航产品市场销售额一直以稳定的趋势增长, 2006 年全球军用光电导航产品市场消费额达 45.29 亿美元; 2009-2014 年全球民用市场将继续保持高速稳定的发展趋势,到 2014 年民用红外热成像仪销售额预计将达到 61.77 亿美元,年复合增长率为 15%左右。

随着红外技术的不断提升,红外热像仪的应用空间广阔,可广泛应用在电力、消防、工业、医疗、安防等领域。 与发达国家相比,目前我国光电仪器应用的相对较少,但潜力巨大,尤其是高端的红外探测产品。随着红外热成像技术的发展,价格逐步降低,民用市场潜在容量相对更大。根据预测,未来 5 年,我国民用红外热像仪市场有效需求的年均增长率大约为 20%,高于全球民用红外热像仪市场的增长速度,到 2012 年我国红外热像仪市场销售额将接近 15 亿元。而从长期看,我国民用红外热像仪市场容量将达到 165 亿元。
    目前,全球行业排名居前的红外热像仪生产企业主要为国外企业,如美国FLUKE 公司、日本 NEC AVIO 公司等。而国内大多数红外热像仪生产厂商实力相对较弱,较多的是国外产品的代理或系统集成商。


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