高精度卫星导航产业链分析

经过 30 多年的发展,国外卫星导航定位终端技术已经非常成熟,特别在高精度等专业领域占有绝对优势。全球几乎90%的高精度 GNSS 终端设备均由美国的 Trimble 和加拿大的 NovAtel 公司提供。Trimble 公司成立于1978 年,是专业从事卫星导航定位系统软、硬件产品研发、生产、销售，提供基于 GPS 技术的系统工程解决方案及相关服务的行业标杆企业。2012年 Trimble 全球总销售额约为 20.4 亿美元,正常年份增长率约为 20~30%。Trimble 在全球高精度市场中已拓展实现近四十多个行业应用,传统高精度测绘应用仅约占 10%左右,且该比例在近几年已呈明显减少趋势。

近十年,国内高精度卫星导航产业有了突飞猛进的发展,大学和科研院所在高精度领域的研究水平逐年提高,高精度核心芯片、模块及终端的研制水平大幅度提高,高精度卫星导航定位技术的应用也越来越广泛。在高精度终端产品方面,最初国内厂家以代理外国产品 Trimble 等品牌为主, 后来逐渐过渡到使用国外主板在国内进行终端研发生产的产品研发模式。 目前,国内三大高精度测绘终端厂商分别为上海华测导航、南方测绘和中海达。随着我国北斗系统的自主建设,国内厂家对于北斗卫星导航研究热情高涨,在高精度北斗主板、模块、终端、应用解决方案、数据提供以及运营服务等方面均取得了长足的进步,高精度卫星导航也被认为是卫星导航领域中利润最为丰厚的细分领域。

市场规模与结构

目前,市场上的卫星导航高精度应用产品主要由终端及解决方案两大类构成,其中终端主要包括应用于测绘领域的 GNSS 测绘仪器及地理信息系统应用的 GIS 数据采集终器;解决方案主要包括位移监测系统、机械控制系统及驾考、驾培系统等其他应用。

随着技术水平的成熟及社会对卫星导航认知度的提升,卫星导航高精度应用的范围不断拓宽,应用深度持续增强。GIS 数据采集终器、位移监测、 驾考等领域应用深度持续壮大,推动着高精度应用市场规模的快速扩大。 据上海卫星导航定位产业技术创新战略联盟统计,2014年中国卫星导航定位高精度应用市场规模达到 58.03 亿元,同比增长 10.27%,增幅较 2013 年下降 7.32%,而这主要是由于在过去 3 年中推动整体规模壮大的驾考系统应用市场规模下降所引起。

2010-2014年中国卫星导航定位高精度应用市场规模

从各细分领域上来看,GNSS 测绘仪器由于与国民经济发展及基础设施建设高度相关,而持续保持相对平稳增长,GIS 数据采集器随着行业应用范围的扩大而保持高速的增长。位移监测系统市场则随着国家在地质灾害监测领域及尾矿库安全的高度重视,保持超过 20%的年均增长。机械控制目前主要应用于农机的自动驾驶系统及少量的工程机械应用,这一细分领域在过去一年呈现爆发式的增长态势,市场销量快速增加。驾考、驾培市场受公安部政策的推动在过去几年保持高速增长。大量驾考车已普及应用北斗卫星导航系统,也使得 2014 年这一市场由于价格下滑出现一定的萎缩。不过随着驾培车辆等的逐渐应用,这一市场也将恢复快速增长。

高精度导航发展特点：

(1)周期性

高精度卫星导航应用领域十分广泛,某一特定领域的周期性对整体应用市场的影响相对有限。具体而言,测绘领域目前正处于成熟期,市场规模保持小幅稳定增长;位移监测领域,虽然尾矿库的监测处于衰退期,但 大量新的领域不断出现,市场整体快速发展;农机等机械控制领域由于政策的推动,正处于产业规模爆发增长的初期。总体而言,高精度卫星导航应用领域处于快速增长的产业发展期,周期性特点不明显。

(2)季节性

不同的下游应用呈现出了不同的季节性特点,但行业整体上季节性特征并不明显,市场需求量较为平稳。在 GIS 应用、地质灾害监测等领域, 采购对象多为政府、部队及一些事业单位,这些主体的采购受预算等因素影响存在着一定的季节性变化特点,即一季度采购量较多,年底也会有一定的拉升;在农业机械应用方面,每年春耕秋收期间需求量大幅增加;RTK产品采购全年较为平稳,产品销售存在旺季但没有通常意义上的淡季,每年 4-5 月、9-10 月、12 月底销量均会产生小幅提升,7-8 月较全年销量稍低。

(3)区域性

总体来看,卫星导航高精度应用区域性不强,各细分领域因不同地区的经济水平不同呈现一定的区域性特点。在位移监测方面,我国如云南、贵州、四川等地区地质灾害频发,经济损失和人员伤亡较为严重,在地质灾害监测方面的投入也相对较大。而如山西、内蒙古等矿产丰富的省份对尾矿监测也存在不小的需求。在测绘应用方面,基础设施建设较多及经济 发展水平优越的省份需求相对旺盛。在农业机械方面,主要分布在例如黑龙江、新疆等地耕地广阔而平坦、能够大面积使用大型农业机械的地区, 随着国家政策对农业自动化的扶植力度以及高精度导航产品的性能提升, 其他农业大省也将逐步应用。

高精度卫星导航产业链分析

1、产业链结构

中国高精度卫星导航定位产业已形成了分工明确、层次清晰完整的产业链结构。基于空间卫星导航系统及各类增强系统等基础设施,高精度卫星导航定位终端厂商在上游厂商提供主板的基础上,开发核心软件、算法,搭配天线、结构件等零配件,形成各类终端产品。解决方案提供商围绕客户的定制需求,进行软硬件集成,向用户提供完整的行业解决方案。过去,系统的运营往往都有用户自主完成,随着专业化分工的不断深入,用户已开始将服务外包给第三方,系统集成商向服务提供商延伸或形成独立的服务提供商将成为未来的重要趋势。

2、关联度分析

(1)上游基础构件

高精度卫星导航定位终端厂商的上游供应商主要有主板生产商、核心软件厂商、天线及结构件等零配件厂商。板卡生产是技术含量十分高的环节,需要长时间的积累与巨大的资金投入,随着国内企业在技术上的突破与在资本市场上的成功运作,板卡市场主要由国外巨头把控的局面已经有所改观,国内外板卡生产商主要包括天宝、诺瓦泰、合众思壮、上海司南、和芯星通和华测导航等。

(2)中游产品及解决方案

高精度卫星导航应用通过终端产品或软硬件集成的系统解决方案加以实现。终端从产品主要有 GNSS 测绘仪器及GIS数据采集器等。系统解决方案包括位移监测系统、机械控制系统及驾考、驾培系统等。

GNSS 测绘仪器市场过去基本由国外厂商主导,但随着国内厂商技术水平的提升,目前市场基本已被国内厂商所垄断,南方测绘、中海达、华测导航等三家国内厂商占据了市场 95%的市场份额。

GIS 数据采集器是利用卫星定位技术实现地理信息数据采集、处理的终端设备,结合特定行业需求,广泛应用于各类地理信息系统中。不同的应用领域,对终端的精度要求不同,从 10cm 精度的专业设备到米级的行业应用管理终端,精度越高市场需求量越低。

应用软件厂商主要是指 GIS 应用软件厂商,包括基础平台软件及行业应用平台软件。基础平台软件是 GIS 系统的底层通用软件,可用以开发应用平台软件和各类应用系统。应用平台软件是基于 GIS 基础平台软件针对行业共性需求而研发的专业 GIS 应用软件,可以快速定制和开发行业具体的GIS应用系统。（ESRI 老牌的GIS 基础平台软件制造商 、超图软件 、武汉中地数码 ）。

解决方案厂商根据客户的特定需求,结合相应的应用软件,开发软硬件结合的系统提供给下游用户,如位移监测系统、机械控制系统、驾考、驾培系统等。由于应用领域广泛,参与这一环节的企业众多。不同的企业根据其所掌握的客户资源服务不同领域的客户。部分实力突出的企业在不同领域均有涉及,体现出了深厚的技术基础与良好的市场竞争力。

(3)下游运营服务

长期以来,卫星导航应用系统都是由客户进行运营。随着专业分工的深入,用户开始出现将系统运营服务外包,自身专注于核心业务的需求与趋势。如位移监测系统用户将日常的运营监控交由第三方来实现,出现特殊情况时,由第三方提供相应的行动方案以供用户参照执行。随着市场的发展,运营服务商将在产业链中独立并逐渐成熟,成为产业链中的重要环节。

卫星导航高精度应用下游用户不尽相同,测绘产品用户主要为从事测绘工作的测绘院、规划院、建筑单位等,GIS 应用用户广泛,如政府、电网企业等,且随着 GIS 产品与工业平板电脑的融合,其用户群体还在快速扩张。位移监测系统的下游用户包括分管地质灾害防治工作的国土、民政等政府部门与发电站、电网公司、矿产开采企业等等。农机控制产品用户主要为兵团、农垦等农业集团、农机合作社及农户。

利润及市场供需分析

1、利润水平

卫星导航高精度应用行业技术水平较高,对进入企业的资金实力、研发能力等都有一定的要求,也使得行业利润水平相对较高。从业务模式上看,越重视微笑曲线两端,即研发及营销的企业,其利润水平越高,有能力自主研发生产核心部件的企业利润水平更高。从应用领域上看,不同细分市场,其利润水平有一定的差异。

2、变动趋势

竞争的加剧使得产品价格不断下降,已对厂商的盈利水平带来了一定的压力。不过随着技术水平的日渐成熟,特别是核心部件国产化的不断推进,产品成本也在持续下降。同时,市场的规模化推广扩大了用户规模,也提高了厂商对上游供应商的议价能力,使得行业利润水平整体处于较平稳的状态。此外,在新兴领域的应用前期,如:农业机械市场,率先参与其中的企业往往有能力享受超额利润。随着竞争的推进,利润水平快速下滑并逐渐趋于稳定,具备敏锐洞察力及快速市场反应速度的企业往往能够保持较高的利润水平。

从需求端来看,随着应用领域的不断拓宽,市场需求总体呈现快速增长的态势。但在需求结构上,不同领域又有不同的发展态势。测绘仪器产品平稳发展,农机自动驾驶系统即将面临爆发式增长,而尾矿库的位移监测又将面临萎缩。从供应端来看,由于卫星导航高精度应用产品的生产装配工序相对简单,厂商往往根据市场需求来排班生产,产品供应具有较高的弹性,能够随着市场需求的变化及时调整生产。市场供需情况整体处于较为均衡的状态。

高精度卫星导航定位应用市场竞争分析

(一)市场竞争态势

1、竞争态势

(1)国内厂商逐渐占据主导地位。

整体上来看,中国卫星导航定位高精度应用市场经历了“进口-国产替代-产品出口”的发展历程,在市场形成初期,国外厂商凭借在国外的成熟经验及解决方案快速抢占市场。国内厂商则基于对客户需求的深刻理解及技术能力的持续积累与成本优势,逐渐获取市场份额。经过十余年的发展,国内厂商已经基本上占据了市场的主导地位,国外厂商转而在高精度主板的供应及一些新兴领域的开拓。以目前卫星导航高精度应用最为成熟的产品RTK 为例,2004 年,国外厂商占据了中国市场销量 83%的份额,到 2009年,这一比例已降为 24%,而 2014 年,国外厂商 RTK 终端销量市场份额已接近 3%。

(2)竞争格局趋于成熟。

纵观市场的发展历程,大量企业曾参与卫星导航定位高精度应用这一领域,这些企业发展背景各不相同,业务风格也各有特色。经过多年的市场竞争,伴随着市场规模的快速壮大,市场格局逐渐趋于稳定,形成了南方测绘、中海达、华测导航三足鼎立的竞争局面。而随着应用领域的不断拓宽,一些新进入厂商也开始聚焦特定细分市场,在高精度应用领域进行发力,如星网宇达侧重于驾考、驾培领域的应用,司南导航依托其高精度主板在驾考、驾培及农机导航等领域提供解决方案。

(3)竞争焦点日益多元。

市场竞争主要集中于客户资源、产品性能及价格上,厂商过去往往通过建立强大的营销网络及突出的激励机制来获取客户资源优势,而随着竞争的加剧,价格手段越来越为不少厂商所倚重,推动着市场价格的快速下降。而另一方面,随着应用领域的拓宽,市场的边界不断扩大,企业之间往往不再是某一类产品或某一区域市场之间的竞争,而是战略方向与灵活性、执行力方面的竞争,具备深远战略眼光及敏锐市场洞察力、高效执行力的企业将在未来的竞争中占据优势。

2、进入壁垒

(1)技术壁垒

作为新兴的高技术行业,高精度卫星导航定位行业技术门槛较高,具有一定的技术壁垒。高精度 GNSS 产品融合了卫星定位、微电子、无线通讯、测绘、软件、网络等多种技术,跨越多种学科门类,掌握核心技术的难度较高,需要长期的技术特别是算法的积累。在市场应用中需要对客户的需求具有深入理解,并进行针对性定制性的开发,从而生产出满足客户需求的产品。因此,新进入者很难在短时间内积累足够的技术并快速实现产业化,面临较高的技术壁垒。

(2)人才壁垒

高精度卫星导航定位行业属于我国的战略性新兴产业,对于管理、研发、生产、销售、服务等相关人才的专业能力要求很高。目前,我国缺乏卫星导航定位行业的高水平管理人才,以及技术专业人才,而专业人才队伍建设是一项长期任务,这也是制约我国卫星导航定位行业发展的一个重要因素,因此,新进入者很难在较短时间内建设一支优秀的人才团队。

(3)品牌壁垒

高精度卫星导航定位行业属于新兴行业,客户对技术的专业性要求较高,对供应商把握自身需求的准确性要求较高,需要专业的服务团队利用较长时间的磨合期去引导和培育。但用户使用某个公司的产品和服务后,其产品的技术路线也相对固定,就会对供应商产生较高的认同感和粘性。因此用户对市场中先发品牌的忠诚度较高,新进入者需要面临市场壁垒。

(4)资金壁垒

高精度卫星导航定位行业属于资金密集型行业,行业培育期较长,对长期资金的需求程度也较高。前期技术和产品的研发需要投入大量资金,随着行业应用不断拓展,技术要求不断提升,客户需求不断变化,需要连续不断的资金投入保证公司进行持续的技术升级与产品更新换代。另外在产品销售的过程中,回款时间较长,账期一般是 3 个月。新进入者将面临大规模的资金投入,形成资金壁垒。

(二)主要企业简况

天宝是全球领先的高精度卫星导航定位产品厂商,生产从主板、核心软件、终端及行业解决方案等一系列产品,在测绘、汽车导航、工程建筑、机械控制、资产跟踪、农业生产、无线通讯平台、通信基础设施等应用领域都有很强的技术积累与市场布局,是国内众多企业的标杆。

华测导航成立于 2003 年 9 月,是一家集高精度 GNSS 产品及相关软硬件产品研发、生产、销售于一体的高新技术企业。公司依托深厚的技术积累,快速拓展市场,在 GNSS 测绘仪器领域占据了近 20%的市场份额,并在近两年快速拓展国际市场。同时,华测导航不断丰富业务线,已形成了包括传统测绘、GIS 应用、位移监测、农机自动化、无人机、移动测绘等业务体系,企业规模快速壮大。

南方测绘 1989 年创立于广州,历经发展,已经成为一家集研发、制造、 销售和技术服务为一体的专业测绘仪器、地理信息产业集团,是国内 GNSS测绘仪器出货量最大的企业。

中海达成立于 1999 年,是国内测绘地理信息技术装备领域第一家上市企业。公司拥有“GNSS 产品、GIS 产品、海洋产品、系统工程”四大核心业务,已成长为国内 GNSS 龙头企业。公司上市后,积极拓展光电产品、三维激光、精细农业、特种车辆及船舶导航与监控、机械精密控制等新兴业务领域。

高精度卫星导航领域产业发展预测

(一)影响因素

1、有利因素

(1)国家相关政策为高精度产业发展打好基础。

高精度导航产业的发展与国家的宏观政策是分不开的。近 20 年来,中国经济一直保持着良好的增长势头,是中国高精度导航产业发展的基本动力。国家越来越重视产业的发展,出台了众多相关政策性文件和实施细则,鼓励并规范本行业的发展。已有的政策实施已取得良好效果,全国高精度导航应用市场规模不断扩大。2015 年 2 月农业部和财政部联合出台的《2015—2017 年农业机械购置补贴实施指导意见》中指出,集中资金补重点,提升主要农作物生产全程机械化。这为精细农业的高精度导航产品的实施提供机会。据了解,住建部等国家机关正在筹划在高楼位移监测方面出台指导性政策。未来在其他应用领域也将会有更多细分领域的政策措施,政府支持将达到空前力度,逐步与世界上高精度导航应用先进的国家水平。

(2)北斗导航系统持续发展为产业发展提供支持。

北斗导航卫星系统是由中国独立设计制造的卫星导航系统,能够在提供强大的导航续航、精确定位、授时等服务的同时,提供短报文通信,对于国家信息安全保障和多方面导航定位应用领域具有重大的作用。根据国家发改委的文件通知显示,中国正加速以卫星通信广播、卫星导航、卫星遥感应用为核心的卫星应用产业发展。社会驾考、驾培单位、新疆生产建设兵团、各地测绘局等机构已经逐步装载带有北斗导航系统的相应应用产品。随着北斗产业化的持续深入,中国高精度导航应用产业将得到高速发展。

(3)应用领域的快速扩展为高精度导航带来无限可能。

随着中国经济的快速发展和信息化建设的推进,中国电子信息产业正逐步有单独产品向应用方向转变,即由硬件制造向软件和服务为主导过渡,为客户提供一整套的解决方案。据统计,目前高精度导航产品可应用领域多到 40 多个。软硬件产品的结合,将使得高精度导航应用产品可适用的范围进一步扩大。

(4)国内厂商开拓海外市场的意愿强烈。

过去,高精度导航应用产品中涵盖的核心技术主要有国外厂商控制,国内厂商在产品技术、采购价格等方面受到控制。但目前该情况在初步好转,国内厂商在某些器件设计制造和产品应用方面已经走在了世界前列。特别是国家在集成电路等产业设立专项的引导基金,将带动高精度导航产品零部件水平的提高,逐渐摆脱对国外厂商的依赖。另一方面,我国自主创新能力的提升,鼓励更多厂商慢慢向产业链上游探索,并向产业链下游应用方向拓展,更加自信的国内厂商不在只盯着国内小小的市场,而是将目光投向更加广阔海外市场,在不断壮大中与国外顶级厂商一决高下, 形成中国人自己的核心竞争力。

2、不利因素

(1)国外某些技术垄断导致高精度应用产品技术依赖性强。

目前,中国是自主掌握卫星导航技术的国家之一,并在卫星导航领域具有国际先进水平。但在核心芯片、板卡等方面处于劣势,虽然我国在高精度导航应用市场上终端产品的销量大,但是在每个产品核心的导航芯片几乎为进口产品。一方面因为这些技术门槛高,研发周期长,对于研发人员的培养也需投入较大精力;另一方面,欧美等发达国家所出口的元件并不是最先进产品,对中国实施严格的技术封锁;此外,我国北斗系统有自己独特的接口设计,某些国外厂商控制着接口类型,而不愿意设计生产符合中国产品要求的零部件,因此国内厂商不得不适应进口产品的接口设计, 或者投入大量人力物力进行自主研发。这些都严重制约了我国导航产业健康地发展。

(2)国内用户对于高精度导航应用产品认知度低。

高精度导航是近十几年才发快速发展起来的产业,高精度卫星导航产品在精细农业、海洋测量、消防安全等众多新兴领域逐渐兴起,其中某些新兴应用产品是近几年才投放市场的。企业的重视程度也相对不足,产品应用的拓展力度不够,导致这些新兴市场规模不大。该领域上市公司只有中海达、合众思创、北斗星通等几家,社会公众认知度不足。另外,交通、铁路、位移监测等行业产品多以整套系统出售,系统价格相当高,使得客户仍然会采取较为传统的手段,严重影响了这些市场的发展,特别是在农业机械高精度导航设备应用方面,由于农民对于产品价格非常敏感,虽然我国耕地面积广阔,应用市场规模很大,但一旦出现国家政府补贴取消或者减弱的政策,将会严重打击市场规模。

(二)发展趋势

对比发达国家的产业发展历程和在国家经济形势稳步发展的宏观背景下,从更长远的角度来看行业的成长趋势,可以发现,中国的高精度导航应用产业已经进入了一个中长期的上升阶段,而且这种成长趋势才刚刚开始,未来极为可能持续快速增长。主要原因:首先,常规测绘仪器的市场吸引力减弱,利润不断减薄,测绘市场将被高精度导航产品所取代;第二,专业测绘产品品质与符合专业用户需求的 GIS 数据采集器将在价格驱动、技术驱动和产品驱动下呈现爆发性地增长,未来市场潜力无限;第三,高精度导航应用产品融入传统行业信息化,带来新的启发和机会;第四,农业现代化和机械化的逐步提高,精细农业推广范围将扩大到除上海、新疆、黑龙江之外的省份;第五,我国人口数量、密度巨大,国家对于安全防治方面逐步有事后治理转向为事前预防,安全监测将迎来机遇;第六,重视技术、人才方面的培养,使得人才劳动力市场资源更加丰富,为企业提供充足人力资源;第七,国产品牌依托其自主创新能力建设和技术突破,竞争力进一步提升,替代进口品牌,同时走向国际市场;第八,中国北斗系统的进一步完善,将在我国国防安全领域有更大用途。

(三)规模预测

随着北斗导航系统的不断成熟及产业链的日渐完善,中国北斗卫星导航系统应用市场也将迎来高速发展期。根据《国家卫星导航产业中长期发展规划》,2020 年中国北斗卫星导航定位产业产值将达到 4,000 亿元,2014-2020 年的复合增长率高达 21.22%。而同时,随着技术水平的不断提升与价格的持续下降,卫星导航高精 度应用领域将不断扩大,用户群体也将从目前的国防及行业用户拓展至大 众群体,如车道级导航应用等,推动着高精度应用市场规模的快速壮大。 预测,2019 年,中国卫星导航定位高精度应用市场规模将达到 172.19 亿元,年复合增长率达到 24.30%。

（信息整理：今日北斗，部分数据来源：北斗荟）