2024年AST SpaceMobile公司研究：美国低轨卫星第一股

低轨卫星制造和运营商，打造天基宽带网络

美国低轨卫星初创企业

AST SpaceMobile（ASTS.O）成立于2017年5月，致力于通过使用低轨的全球天基蜂窝宽带网络，利用现有4G/5G通信频段和标准实现 手机/物联网设备直连卫星技术。总部位于美国得克萨斯州米德兰地区，设有18.5万平方英尺的卫星组装、集成和测试（AIT）设施，同 时在美国佛罗里达州、马里兰州，以及印度、西班牙、苏格兰、以色列等全球多地设有工程开发中心和办事处等，截至2023年底全球员 工数量接近500名。

获AT&T、谷歌等战略投资

2021年4月通过SPAC方式 在纳斯达克借壳上市，筹 集约4.62亿美元，包括 SPAC机构NPA以信托方式 持有的2.32亿美元现金 （假设不进行赎回）和来 自PIPE的2.3亿美元，其中 包括乐天、沃达丰等产业 方和金融机构投资；

2024年1月获谷歌、AT&T、 沃达丰三家总计约1.55亿 美元战略投资，三家公司 共向AST提供1.1亿美元的 10年起次级可转换票据， 利息为5.5%，可以实物支 付，转换价格为每股5.75 美元，此外AT&T及沃达 丰分别承诺提供2000万美 元、2500万美元收入，另 有债务融资5150万美元， 合计约2.07亿美元，用于 进一步部署LEO卫星部署。

管理团队在卫星通信领域经验丰富

管理团队：Abel Avellan为公司创始人及现任CEO，董事会主席。创立AST之前曾在爱立信担任工程师，1999年创立卫星通信公司EMC，2016 年以5.5亿美元价格将EMC出售给电信公司Global Eagle，并担任Global Eagle的总裁兼CSO。Huiwen Yao为公司执行副总裁及CTO，曾担任 Northrop Grumman Innovation Systems（前身为Orbital ATK）空间系统集团的商业有效载荷/射频高级总监，是Orbital/Orbital ATK商业卫星业务 成功的主要贡献者，交付了40多颗GEO通信卫星。 现任董事会包括来自美国铁塔、乐天、沃达丰等战略投资方高管，深化合作。

低轨星座部署计划

AST招股书显示其BlueBird低轨星座分四阶段部署，共168颗。 第一阶段发射20颗覆盖赤道，每颗卫星预算约为1600万美元； 第二阶段将发射45颗，覆盖北美、欧洲和亚洲；第三阶段发射 45颗卫星以覆盖全球；第四阶段将发射58颗用于5G和MIMO的 卫星，使用多个天线与单个设备进行通信以获得更快的速度。

低轨星座规划扩大。根据2023年报，公司正在向FCC提交修订 申请，要求授权发射和允许采用V波段的美国NGSO轨道用于卫 星系统商业运营，申请文件寻求授权使用在17个轨道平面上运 行的248颗卫星，其中243颗卫星将在大约730-740km的高度运行， 其余5颗卫星将在大约515-525km的较低高度运行。

低轨星座部署进展

原型卫星完成发射，首批5颗商用卫星运营获批。

2019年4月BlueWalker1发射，轨道高度417-476km，使用4G LTE 协议，在850-900MHz两个频段上开展通信链路试验。

2022年9月BlueWalker3搭载SpaceX猎鹰9号发射，轨道高度508- 527km，配备约64㎡超大规模相控阵天线，11月完成在轨通信阵 列部署。基于BW3，AST已联合各运营商完成双向语音通信和视 频通信，以及上网冲浪等业务，23年9月宣布实现普通手机直连卫 星5G通话上网，通过BW3使用5MHz带宽实现约14Mbps下载速率。 目前BW3轨道高度已降低到约480km，通信下行速率突破21Mbps。

首批5颗商用卫星（Block1 BlueBird）已完成制造组装测试，受供 应链影响进度低于此前预期，卫星尺寸和重量将与BW3相似，处 理带宽预计增加10倍，在美国将使用Verizon和AT&T的850MHz频 谱，兼容现有标准智能手机，提供直连设备服务。计划8月第一周 运送到发射场并在9月上旬择机发射，卫星将部署在515-525km轨 道，53°倾角，超大相控阵天线将在30-45天内展开。已获FCC初 步运营授权，允许使用V、S和UHF频率支持卫星馈电链路和测控 链路。

开始研制17颗Block2 Bluebird第二代商用卫星，尺寸更大，将部署 LEO轨道迄今为止最大规模相控阵，并使用自研ASIC芯片。公司 已与一家发射服务提供商就首颗Block2 BB卫星发射签订发射协议， 预计2025Q1准备发射，使用FPGA芯片。

首批5颗卫星预计通过使用5600个优质低频段频谱通信单元，在美 国范围内提供应急短信等非连续服务，预计发射运营25颗BB卫星 将能够在选定的目标地理区域提供全面服务，扩展至95颗后将在 所有目标市场提供全面服务。

基于MNOs频谱提供卫星通信服务，双方合作互补

公司核心商业模式是基于低轨高功率大型相控阵卫星星座，向移动网络运营商（MNOs）提供卫星接入服务，频谱和用户均由MNOs提 供。新创造的收入双方按约50%/50%比例分成，因此AST并不直接面对终端用户，同时MNOs能够在无需额外基础设施或频谱投资的情 况下，增强扩展自身蜂窝宽带覆盖范围，有望提高ARPU值。

未来收入预期主要来源：1）SpaceMobile服务将贡献绝大部分收入，服务所需移动流量将由BB星座传输，通过高吞吐量Q/V波段链路 连接到地面站网关，这些网关将与移动网络运营商的蜂窝网络基础设施匹配。2）通过向移动网络运营商和其他第三方转售地面站网关 设备、地面站的安装维护以及其他相关服务来获得收入。3）与美国政府主承包商签订协议，就某些任务提供卫星服务。

获多家运营商订单。AST目前与沃达丰、AT&T、Bell、乐天、Telecom等全球多地移动网络运营商达成合作，沃达丰、乐天、AT&T、Bell 等同时为公司战略投资者，有利于合作关系深化。2024年1月，沃达丰和AT&T分别做出2500万美元和2000万美元收入承诺，同时将向AST 订购网络设备以支持计划商业服务，谷歌同意在Android和相关设备上合作开发、测试和实施SpaceMobile连接。2024年5月，AST与AT&T 签署协议，2030年前双方将合作提供手机直连卫星通信服务；与Verizon签订1亿美元战略合作协议，包括 6500 万美元商业预付款和 3500 万美元可转换票据。

SpaceMobile服务预计逐步贡献收入

2024年预计通过转售网关设备、提供 。SpaceMobile服务，以及完成美国政府主承包 商协议内容获取收入。截至2022年底AST所有 收入均来自前子公司Nano（一家小型卫星任 务集成商和总线制造商，总部位于立陶宛） 提供的销售和服务，2022年9月6日出售Nano。 目前AST尚未从SpaceMobile服务或转售网关 设备和相关服务中获得任何收入，2024H1收 入140万美元，主要来自与美国政府合同主承 包商签订协议履约确认，截至6月末合同负债 2180万美元，主要为已收到预付款但尚未履 行与公司的 SpaceMobile 服务以及向客户转售 网关设备和相关服务相关的履约义务。

运营和资本指标向好。2024H1非GAAP调整 后营运支出6575万美元，同比下降约19%， Q2环比增长11%，随着一代商用卫星建设完 成，以及二代卫星设计接近完成，调整后营 运支出有望进一步降低，预计2024年每季度 约3000万美元（不包括约1500万美元的ASIC 芯片流片和初期制造成本）。2024Q1单季度 资本开支2660万美元，环比23Q4下降约22%。 截至2024Q1末，公司5颗一代BB卫星支出已 达到预期的95%以上，预估总支出约1.5亿美 元，在手现金及现金等价物约2.12亿美元，结 合公司筹资能力，预计能够支持未来至少12 个月的支出。

天地一体网络演进，手机直连卫星加速发展

手机直连卫星打开C端市场空间

直连技术多样。1）按运营商分类， 可分为以卫星运营商为主体的技术路 线和以地面移动通信运营商为主体的 技术路线；2）按终端与卫星体制分 类，可分为使用定制手机终端和传统 移动通信卫星，使用现有手机终端和 星载基站，使用采用3GPP标准的天 地融合体制手机终端合一3种技术路 线；3）按卫星轨道使用情况分类， 可分为使用同步轨道（GSO）卫星和 非同步轨道（NGSO）卫星技术路线。

国内主流方案采用基于GSO卫星直连 手机，海外探索基于NGSO卫星技术 路线。23年8月华为发布基于天通一 号卫星的Mate60 Pro卫星通信手机， 支持卫星语音通话，中国电信参与天 通一号运营并与华为、荣耀、小米等 手机终端厂商合作，实现普通消费级 手机直连卫星语音和数据低速传输业 务。海外更倾向于发展基于中低轨卫 星的手机直连卫星系统，提供更高速 网络体验，SpaceX、AST SpaceMobile等均开展相关测试。

手机直连卫星技术挑战：空口侧、卫星侧、网络侧、终端侧

典型手机直连卫星系统架构包括空间段、用户段和地面段三部分。1）空间段：包括同步或非同步轨道卫星，同步轨道卫星通常配置数量 需求较少，非同步轨道卫星由多层不同轨道高度和倾角卫星构成星座。卫星可采用透明载荷转发或星上处理转发模式，星间采用微波链路 或激光链路转发数据，扩展用户通信范围。2）用户段：主要为普通或经过专门改造终端设备。3）地面段：包括测控站、运维管理中心、 数据中心、地面基站设备及连接核心网设备。

基于GSO卫星直连技术相对成熟，NGSO直连路线在空口侧、卫星侧和网络侧方面面临更大技术挑战。1）空口侧：NGSO卫星相对地面 高速运动，多普勒频移大，影响终端和卫星网络同步频率，频率使用方面部分方案采用地面移动运营商通信频段，在避免对频段内原有用 户有害干扰，频率兼容和频谱共享方面仍待研究规范。2）卫星侧：手机终端能力受限，NGSO卫星载荷发射和接收能力需要极大幅度提 高，天线尺寸和波束数量增大，带来功耗、重量以及复杂的波束网络问题。3）网络侧：卫星侧采用地面网络方式性能仍需测试验证， 3GPP NTN星地融合仍处标准完善和早期技术验证阶段，基于NSGO卫星直连技术在卫星帧结构、星内/星间波束切换、频率复用等方面需 要进一步优化。

存量终端直连卫星核心技术：星载天线

低轨卫星链路损耗相对较小，卫星收发能力要求提高。对于卫星通信应用场景，由于大传输时延引起的路径损耗，导致链路预算不足，同 时手机终端发射功率受限制，且不能做改动，只能改变卫星侧的收发能力，例如将卫星的轨道高度降低以减少路径损耗，将卫星的天线增 大以提高增益。

大型相控阵实现链路增益。星载大型天线技术核心为在卫星上搭载大规模天线阵列，提高阵列总增益，解决星地链路损耗问题。其中，相 控阵天线由于具有灵活度高、覆盖面大、抗干扰性强等优点，预期成为未来低轨卫星普遍使用的天线形态。大型星载相控阵天线能提供较 大的发射功率与较高的增益，能满足窄波束传输、波束指向灵活调整以及多点波束传输等需求。

大型相控阵提升载荷性能，商业化应用在即

MNOs客户资源丰富，服务价格更具竞争力

地面运营商为直接客户，潜在终端用户资源丰富。AST目前所合作的MNOs对应终端用户总数达到近28亿，地面运营商合作数量及潜在 用户数均远高于SpaceX和Lynk。

以具有竞争力的成本提供蜂窝宽带覆盖。移动网络运营商和无线基础 设施提供商将整合公司的蜂窝宽带覆盖能力，从而在蜂窝网络通信无 覆盖或覆盖不完全的地区以更具成本效益的方式提供无线服务。同时， 如果飓风、内乱或网络攻击等导致地面基础设施服务中断， SpaceMobile服务可以用作备用服务。

参考Starlink，未经修改终端直连卫星相较专用终端用户数量大， ARPU偏低，收入占比提升显著。Starlink通过特定终端提供多版本付费 模式，用户需支付设备和月租费用，截至2024年6月全球用户突破300 万。2023年10月Starlink官网推出手机直连卫星服务，预计2024年实现 短信发送，2025年实现语音通话和上网，同年分阶段实现IOT。根据 MorganStanley，预计使用未经改装终端直连卫星ARPU值约1-3美元/月， 2024年潜在用户数约2500万，2040年达到10亿，收入占比提升至约33%。

下一代Block2卫星：更大面积的相控阵天线，搭载自研ASIC芯片

大口径阵列和ASIC芯片有效提升卫星信号强度和吞吐量，每MHz处理能力成本持续优化。AST SpaceMobile Block2 BlueBird卫星相控阵天 线面积预计达到约2400平方英尺，是Block1的约3.5倍，采用自研AST5000 ASIC，单波束容量高达40MHz，单星支持120Mbps峰值数据速率， 以及高达10GHz的处理带宽，降低功率，显著降低单位成本，根据测算，Block2卫星每MHz带宽处理成本约1875美元，较Block1的2.3万美 元大幅下降。自研ASIC与台积电合作，24年3月公司宣布已进入流片阶段，首颗Block2将沿用FPGA芯片，已与一家发射服务提供商达成协 议，计划于2025Q1择机发射。

制造及供应链管理能力良好，知识产权丰富。AST在卫星制造设施和设备、测试设施（包括振动和环境测试）、制造工艺和供应链方面的大 量投资为生产制造过程可控和及时交付提供保障，并有效降低总体成本。公司拥有大量自主知识产权，能够大幅减少对单个供应商依赖， 更好地保障供应链稳定并降低卫星整体成本。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）