划时代的技术革新,正在将星辰大海变为人类的能源富矿。
对于仰望星空的航天器而言,电力是其“生命线”。然而,传统的化石能源补给困难,核能又技术复杂、管控严格。谁能满足太空探索日益增长的能源需求?
答案早已指向光伏技术。
近期,一份关于太空光伏行业的深度研究报告,清晰地勾勒出这个新兴产业的宏伟蓝图:在“商业航天”与“太空算力中心”的双轮驱动下,太空光伏正从一个小众、昂贵的“科研品”,蜕变为一个市场广阔、技术迭代加速的“工业化商品”。
今天,我们就来拆解这份报告,看看这场关乎未来的“太空能源革命”将如何展开。
纵观全文,报告的核心逻辑线非常清晰:
- 驱动力双轮驱动商业航天(以星链等卫星互联网星座为代表)带来了“量的爆发”,引爆了基本盘;而太空算力中心的构想,则为太空光伏的需求打开了“质的跃迁”想象空间,是远期爆发点。
- 技术路径三步走技术迭代遵循砷化镓(当前主流)→ 硅基HJT(短期过渡与降本)→ 钙钛矿/叠层(未来主力) 的清晰路径。其中,中国在代表未来的钙钛矿技术上,已建立起1-2年的全球先发优势。
- 产业格局将重塑技术变革将重塑产业链价值分布。从传统高成本的砷化镓,转向以钙钛矿材料、柔性封装、叠层工艺和核心设备为代表的新价值链条,相关企业将迎来历史性机遇。
- 市场空间分阶段到2030年,仅中国低轨卫星光伏市场(基础盘)就将超过30亿美元。而远期,一旦“太空算力”进入100GW年部署量级,其年市场规模就有望达数百至数千亿美元,为钙钛矿等新技术开辟了无垠的星辰大海。
驱动力一:商业航天,打开“基本盘”市场
卫星数量,卫星数量,还是卫星数量。 太空光伏的增量,首先来自卫星的“大爆发”。
- 美国主导,但竞赛已起以SpaceX的“星链”为先锋,美国在轨卫星数量已过万,占据绝对主导。亚马逊等巨头也纷纷入局,目标同样是数万颗的巨型星座。轨道和频率资源遵循“先到先得”,一场全球性的“太空圈地”已经白热化。
- 中国奋起直追竞争压力下,中国的“国网”星座、垣信“千帆星座”也已启动,规划总规模超3万颗。2025年末,国家更专门设立“商业航天司”并发布行动计划,政策、技术、资本同向发力,国内组网建设已进入“加速时区”。 报告显示,仅在2025年最后一周,我国申报的卫星星座总规模就超过了20万颗。
- 卫星不仅要多,还要更“壮”今天的卫星早已不是简单的“信号转发器”,它们集通信、遥感、计算于一体。功能越强,功耗越大。单颗卫星的平均重量和所需太阳翼面积都在持续攀升。这对太空光伏的功率输出和轻量化提出了“双重考验”。
驱动力二:太空算力,引爆“指数级”需求
如果说卫星互联网是“基础盘”,那么太空算力中心就是点燃未来的“核爆点”。
地面AI算力中心正面临电力与散热的“天花板”。研究发现,ChatGPT每日耗电量就超过50万度。而太空,恰恰解决了这两大瓶颈:
- 能源无尽太空无大气遮挡,太阳光(AM0光谱)比地表(AM1.5G)能量更充足、光谱更完整,可以实现接近24小时不间断的发电。
- 散热高效太空近乎真空,主要通过辐射散热,效率是地面的100倍。
因此,将数据中心建于太空,成了突破算力瓶颈的革命性构想。马斯克已提出建设100GW太空AI计算中心的设想,这需要配套约4平方公里的光伏阵列。能源需求正式进入指数级增长阶段。
从“卫星自用供电”到“算力中心支撑供电”,太空光伏的角色和价值量发生了根本性改变。这将是决定GW级算力中心能否规模化部署的关键,亦将反向拉动光伏技术进入更高维度的竞争。
技术路径迭代:谁能主宰未来太空 “发电厂”?
面对激增的需求,太空光伏技术本身也在加速“内卷”和迭代。报告明确梳理出三大并存的路线:
1. 砷化镓(GaAs):当下王者,但贵且难扩产
- 优势技术最成熟,占据**超90%**市场。三结砷化镓在轨效率超30%,抗辐射、长寿命,是高价值卫星的“不二之选”。
- 软肋太贵了!一平方米价格可达二三十万元,一颗普通卫星的电池阵价格就高达几百万,且材料(镓、砷)供应、产能和有毒管控都制约其大规模应用。
2. 硅基HJT:成本杀手,瞄准大规模星座
当马斯克要部署数万颗卫星,昂贵的三结砷化镓就成为了经济性障碍。因此,由地面产业升级而来、成本低廉的P型HJT(异质结)电池,成为了实现大规模生产的关键选择。
- 为何是P型HJT相比N型,P型硅在太空高能粒子辐射下,性能衰变更慢,寿命更长,更能适应严酷的太空环境。
- 优势依托中国强大的地面光伏产业链,成本可压至砷化镓的几分之一。易于做薄、柔性好,完美适配需要“卷起来”发射的柔性太阳翼。
- 进展SpaceX已从2023年开始测试上万片此类电池,并最终锁定了P型HJT技术。国内如东方日升等企业也已推出相关产品。
3. 钙钛矿/叠层:终极答案,中国已占先机
报告明确指出,下一代太空光伏的主流,业界已基本达成共识:钙钛矿/叠层电池。而中国,在这一未来赛道上,已建立起显著优势。
- 性能“六边形战士”
- 效率高理论单结效率可达33%,与晶硅叠层可达47%以上。
- 比功率极高质能比可达10-30 W/g,是砷化镓的数十倍,能极大减轻卫星载荷。
- 柔性之王天生自带柔性基因,是制造大型柔性太阳翼的完美材料。
- 抗辐射强研究显示,在20MeV质子辐照下,其性能衰减远低于基准材料。
- 成本潜力巨大采用低温溶液法,原料便宜,工艺链短,规模化后成本有望降至2-10美元/W。
- 中国优势全球钙钛矿产能中,中国占比超60%,量产速度至少领先美国1-2年。隆基、极电光能、协鑫光电等都在快速推进GW级产线建设。
- 太空“救场”钙钛矿在地面最大的商业化难题是稳定性(怕水怕氧)。而太空环境无水无氧、温度稳定,恰恰完美规避了其短板,使其产业化道路比地面更清晰。
报告预测,进入太空算力时代后,钙钛矿及叠层电池的供电占比将逐步提升至50%以上,成为长期市场的绝对主力。
产业之光:哪些公司站上浪潮之巅?
报告对产业链及相关公司进行了深度梳理,清晰地展现了不同玩家在这场变革中的独特定位:
- 布局换道超车者
- 钧达股份通过与航天背景的“尚翼光电”深度合作,直接切入航天电源系统。其核心逻辑是将地面N型电池技术优势与钙钛矿叠层结合,并布局关键的CPI柔性封装材料,瞄准柔性太阳翼增量市场。
- 基于现有平台延伸者
- 东方日升凭借其在地面已领先的HJT技术,尤其在超薄P型电池上完成适配,是短期硅基HJT路线的直接受益者。其钙钛矿/异质结叠层效率已突破30.99%。
- 乾照光电国内砷化镓电池外延片市占率第一,将持续受益于国内卫星星座的密集建设,是当下确定性最强的受益者。
- 赋能全产业链者
- 迈为股份作为HJT和钙钛矿高端设备龙头,其整线设备能力无论哪条技术路径胜出,都将直接受益于太空光伏产能的扩张,是稳健的“卖铲子”逻辑。
市场图景:从数十亿到数千亿美元的星辰大海
- 短期(至2030年)基石是中国低轨卫星星座建设。考虑到卫星数量的爆发(报告中性预期为新增2万颗),该市场有望从目前的百万美元级增长至超30亿美元。这是“量”的逻辑。
- 远期(2035年左右)爆发点是太空算力中心。如果技术、政策、成本等条件成熟,进入百吉瓦年部署量级,那么每年的市场规模就可达数百至数千亿美元,届时钙钛矿技术将成为主导,为产业龙头打开天量空间。
总而言之,太空光伏已非科幻想象。在商业航天大潮的推动和太空算力的远景召唤下,一个兼具“确定性”与“巨大想象空间”的赛道正站在爆发的拐点。技术、资本与政策的共振,将把太空能源的梦想,照进一个规模空前的产业现实。谁能在钙钛矿、柔性、叠层等关键技术上实现突破与量产,谁就将在这一场星辰大海的征途中,执掌未来能源的“钥匙”。
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