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太空光伏来了!

2026-02-03 23:15

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(来源:能源日参)

太空光伏是指将光伏发电系统部署于太空环境(如卫星、空间站等航天器)的技术。其核心应用是为航天器自身供电,长远愿景是通过卫星在太空收集太阳能,并以微波或激光形式无线传输至地面,为人类提供持续稳定的清洁能源。

马斯克为支撑SpaceX的星链网络及未来火星能源,宣布Tesla与SpaceX将联手,并计划未来三年建设200GW光伏产能。当前,该技术因契合商业航天蓬勃发展与人工智能算力爆发对能源的巨量需求而备受关注。‌

而伴随全球太空能源需求爆发、中美供应链加速重构的双重驱动下,具备航天认证资质、技术验证背书与规模化交付能力的中国光伏企业,正从“地面配套”迈向“天基核心”,太空光伏需求或成下一个增长蓝海。

受此信息影响,A股市场上,太空光伏概念也持续升温,那太空光伏到底是什么?有没有搞头?哪些企业进行了布局?

1、什么事太空光伏?

要理解太空光伏的逻辑,首先要回答:为什么非得把电站建到天上?太空是能源的“稀缺孤岛”,光伏几乎成了太空供电的必然选择。

在功能卫星、算力星座的设计轨道环境中,乃至未来火星基地,太阳能是唯一能够实现长期、稳定、轻量化供电的能源形式。在极端环境中,持续能源的选择面极为有限,化学电池能量密度有限且无法自主补充;核能力系统成本高昂、审批复杂,相比之下,光伏技术可以直接、持续性地将丰富的太阳光能量转换为电能,并且具备“高效、轻质、低成本、柔韧、抗极端环境”等特性,满足大规模、高功率卫星的部署和设计趋势。

与饱受大气层、天气、昼夜困扰的地面光伏相比,太空可谓是太阳能发电的“天选之地”。

地球大气层对阳光的削弱作用较强,大气层中的气体分子(如氮气、氧气等)、水汽、尘埃等会对阳光产生散射与吸收。在太空,没有了屏障,太阳能电池板能够尽情接收能量,发电效率大幅提升。据估算,在太空中相同面积的太阳能电池板接收的光能,相比地球表面某些地区可高出2-3倍之多。

太空具备近乎无尽的光照时间。地球上太阳能发电装置只有白天能够运行,以地球同步轨道为例,卫星式的太阳能电站运行在此轨道上,其周期与地球自转周期相同,相对地球位置基本固定,大约99%的时间都沐浴在阳光之下,几乎不存在光照中断的困扰,对于需要稳定能源的领域,如数据中心、航天设施等意义非凡。

太阳辐射角度稳定。地球上不同维度上,太阳高度角随着季度和时间变化无常,单位面积接收的太阳光能量并不稳定,而在太空中,位置设计合理的情况下,太阳能电池板能够稳定高效地将光子转化为电能。

微波传能,从科幻到现实的“最后一公里”。

太空光伏利用太空中的光伏电池板收集太阳能,还能将产生的电力通过微波传输回地球。微波传输电力原理是先通过微波转换器将电能转换成微波,再通过微波发射天线将微波传输至地面接收站,地面再将接收到的微波通过转换器将其转换为电能,其理论传输损耗较低。

1958年美国"先锋一号"卫星首次用硅电池供电时,效率仅6%;2000年砷化镓三结电池将效率推至30%,但成本高达1000元/W,只能供军方和高端卫星使用。

2025年出现大转折:中国"逐日工程"试验卫星实现微波传能2000盏LED灯点亮,马斯克星舰火箭回收使发射成本暴跌90%,地面光伏技术开始向太空"降维打击"。

成本与技术的双重突破,如同拧开了禁锢已久的阀门,让商业逻辑开始流动。

资料来源:《圆柱形模块化空间太阳能电站建设方案》

资料来源:《圆柱形模块化空间太阳能电站建设方案》

市场空间如何?技术可行之后,需求在哪里?

首先是低轨卫星大爆炸,千亿级“太阳翼”市场登场。当前全球低轨卫星部署进入爆发期,在ITU“先登先占”规则驱动下,各国密集申报星座以锁定稀缺轨道与频谱资源,全球已申报低轨卫星总数超10万颗,其中美国约4.5万颗,SpaceX规划4.2万颗领跑;中国约5.3万颗,规模靠前的有千帆、GW(国网)、鸿鹄三号、吉利未来出行等星座,机构测算年发射1万颗卫星有望带来近2000亿太阳翼市场空间。

当前近地轨道在轨活跃卫星1.2-1.3万颗,根据高盛预测,未来五年全球或将有超过7万颗低轨卫星发射升空,数万颗规模的星座申报及发射入轨将直接转化为对高性能光伏电池的刚性需求,未来空间可观。

数据来源:东吴证券研究所

数据来源:东吴证券研究所

太空算力,则将打开万亿级远期想象。

太空算力是AI算力体系从地面向轨道空间延伸的全新范式。太空算力是在地球低轨或中轨卫星中部署的具备推理与训练能力的模块化服务器节点,形成“轨道数据中心”,可执行大规模AI运算,协同完成数据处理任务,超越传统卫星“感知+回传”的功能,具备自治智能、实时响应、分布式协作等特性。太空数据中心建设有望打开太空光伏远期想象空间。

当前,全球主要经济体已竞相启动实质性布局,海外Starcloud与欧盟Google也分别提出了建设太空算力的宏伟蓝图,太空算力网络正加速从概念构想迈向规模化部署的新阶段。国内北京“辰光一号”、之江实验室三体计算星座等已启动技术验证,目标构建GW级天基算力。若后续构建10GW太空算力系统,太阳翼市场规模或达数万亿元。

数据来源:东吴证券研究所

数据来源:东吴证券研究所

兴业证券研究院同样表示,基于砷化镓外延片约20万元/平方米的市场价格测算,若发射4000颗卫星且单星太阳翼平均面积达100㎡,对应的太空光伏市场规模约为800亿元;若未来能达到每年100GW的数据中心部署,则市场空间有望达数千亿规模甚至万亿级别。

在此趋势下,国内光伏企业已纷纷展开布局。

是全球企业对太空光伏赛道的密集布局。当前,这一赛道已形成“国家队主导核心航天任务,民企争抢商业场景”的竞争格局,技术路线则聚焦于砷化镓、晶硅、钙钛矿三大方向,上演着“短期替代与长期颠覆”的竞速。

在国内太空光伏领域,航天科技集团等“国家队”占据绝对核心地位,主要负责卫星、空间站等高端航天装备的能源供给,技术成熟度最高。其中,航天科技集团八院811所是卫星/空间站电源核心供应商,其研发的三结砷化镓电池在轨应用成熟,转换效率超过30%,抗辐射和耐温差性能优异,是当前航天任务的“黄金标准”。

值得注意的是,“国家队”当前的布局重点仍集中于“航天器自身供电”。有业内人士指出:“对地能量传输涉及无线传输效率、地面接收成本等多重瓶颈,短期内难以突破,当前核心任务是保障国家重大航天项目的能源安全。”

与“国家队”的布局有所差异,国内光伏民企正以“跨界者”的姿态密集入局,目标直指商业航天与太空算力的增量市场。从布局进度和技术储备来看,多家光伏企业共同组建了一支太空光伏梯队。

天合光能隆基绿能为代表的光伏龙头企业,正实现从技术储备向工程化验证的跨越。例如,天合光能在砷化镓、钙钛矿、晶硅三大技术路线均有布局,其砷化镓产品已装备多颗在轨卫星,钙钛矿专利全球领先,并参与国家太空光伏专项,具备轻量化组件量产能力。

天合光能董事长高纪凡在2026年新年致辞中宣布,2026年天合光能将加快推进钙钛矿量产化商业化进程。

晶科能源钧达股份等,则通过技术合作加速卡位。晶科能源董事长李仙德明确提出“探索太空光伏市场机会”,该公司与AI研发平台企业晶泰科技达成战略合作,利用人工智能推进高通量钙钛矿叠层电池研发;钧达股份则与国内稀缺的卫星电池厂商尚翼光电合作,共同推进钙钛矿电池在太空能源领域的应用,其小面积“钙钛矿-TOPCon”叠层电池转换效率已突破33.53%。

作为N型TOPCon电池技术引领者,晶科能源早已着手研发基于N型 TOPCon的钙钛矿叠层技术。

晶科能源方面在投资者活动上表示,未来低轨通信卫星、轨道式太阳能电站及地外数据中心等空间能源应用场景,均需依托超高效率、轻质化的光伏技术。第三方研究机构指出,钙钛矿叠层电池在实现高发电效率的同时,轻量化能力突出,应用场景有望从航天器供电,逐步拓展至空间太阳能电站定向输电,最终支撑2035年后GW级太空数据中心的规模化部署。

钧达股份近日与尚翼光电签署《战略合作框架协议》,宣布以战略股东身份对尚翼光电进行股权投资,双方将深度整合产业与场景资源,围绕钙钛矿电池技术在太空能源的应用展开合作,在技术研发、在轨验证、产业化落地及应用场景拓展等方面建立协同机制。

HJT电池生产商东方日升亦被视为太空光伏赛道的潜在受益者。该公司方面在近期投资者交流活动中指出,公司已具备根据客户需求批量交付P型超薄HJT产品的能力,且该系列产品已在海外实现小批量交付。

东方日升(300118.SZ)等企业则为产业链加速配套。在近期接受机构调研时,东方日升称已实现商业化交付的P型超薄HJT电池,在超薄硅片应用、生产成本控制、比功率表现、卷叠式柔性太阳翼适配性及抗辐射性能等核心维度具备综合比较优势。此外,光因科技等初创企业也选择钙钛矿技术作为突破口,通过与星河动力航天合作,将钙钛矿组件发射至太空开展极端环境测试,试图通过实证数据抢占先机。

国际市场上,美国企业凭借商业航天的先发优势,在太空光伏领域占据主导地位。

马斯克的SpaceX无疑是国际市场的“搅局者”。其提出的“每年部署100GW太空太阳能AI卫星网络”构想,虽被业内质疑“不切实际”,但已引发整个产业链的关注。有消息称,SpaceX正与多家光伏企业洽谈合作,计划为其“星链”星座升级高效光伏供电系统,并探索太空算力中心的能源解决方案。

(能源日参)

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