埃隆·马斯克在2025年末宣布了一项雄心勃勃的计划: 每年向太空部署100GW的太阳能AI卫星能源网络,规模相当于当年全球光伏新增装机的六分之一。
这一设想迅速点燃了资本市场对太空光伏的关注,A股相关概念股持续活跃。钧达股份在短期内实现多次涨停,海优新材涨幅超13%,东方日升、晶科能源、天合光能等企业也集体跟涨。
全球能源竞争的焦点,正从地面转向太空。
太空主导权的技术分野
太空光伏并凭空从产生的新概念。1958年,美国“先锋一号”卫星首次搭载太阳电池阵进入太空,20世纪80年代中国的东方红四号卫星也采用了典型的刚性太阳能电池阵列;1965年,前苏联Venera3卫星首次使用砷化镓电池,1995年,第一颗商业通信卫星MEASAT使用单结砷化镓作为主要供电单元。
多家券商分析指出, 太空光伏市场规模有望达万亿级别,或将成为2026年电力设备与新能源领域的核心投资主线之一,只不过技术路线又有新的面孔出现。
目前,太空光伏领域主要围绕砷化镓、晶硅电池和钙钛矿三大技术路线展 开竞争。
砷化镓作为当前主流技术,凭借 超过30%的转换效率和抗辐射优势,已应用于中国星网等高端航天装备,但成本高达地面晶硅电池的千倍以上。天合光能研发负责人陈奕峰透露,其高效砷化镓产品已成功配套多型航天器。
晶硅电池正凭借成本优势加速太空应用。东方日升开发的P型超薄异质结产品厚度降至90–110微米,实现小批量交付,其HJT技术在比功率和抗辐射性能上的突破,为参与低轨卫星市场奠定基础。
而钙钛矿被视为最具 颠覆性的技术,理论效率接近45%,能质比远超现有方案。使用钙钛矿可使卫星减重200千克,单星发射成本下降数百万美元。
技术路线发展呈现清晰路径。中信建投预测,2024-2027年砷化镓将主导高价值太空任务;2026-2030年晶硅电池有望渗透低轨短期任务;2028年后钙钛矿叠层技术将实现突破。三种技术路线将根据不同应用场景分层发展。
企业,都在大手笔布局
中国光伏企业已从技术储备转向实质布局。
天合光能在晶体硅、钙钛矿和砷化镓三大方向均完成长期规划,董事长高纪凡将太空光伏列为 2026年首要发展方向。公司更与英国牛津光伏达成独家专利许可,获得钙钛矿技术在中国境内的独家授权,砷化镓产品也已装备多颗在轨卫星。
晶科能源与晶泰科技成立合资公司,推进 AI技术赋能钙钛矿电池研发。董事长李仙德指出,太空光伏发电效率为地面的7-10倍,能有效解决AI算力中心的能源瓶颈。
钧达股份与尚翼光电签署战略合作协议,共同推进钙钛矿电池在太空能源领域的应用。尚翼光电作为国内稀缺的卫星电池生产商,已完成钙钛矿材料在太空环境下的第一性原理验证。
产业链配套企业也在积极跟进。 东方日升的 HJT电池完成小批量交付,而牛津光伏的小型钙钛矿电池卫星实验,为技术商业化提供了关键数据支持。这些进展显示企业布局正从概念阶段迈向工程化验证。
此外,其他光伏企业也在加速布局太空光伏领域。
隆基绿能早在2022年9月便成立了国内首个未来能源太空实验室,旨在推动航天技术与新能源融合。首个重大项目是将HPBC电池通过神舟十五号载人飞船送入太空,进行长达半年的在轨可靠性测试,为产品在极端环境下的性能提供了宝贵数据。
一道新能则专注于基础技术的突破。该公司与澳大利亚新南威尔士大学合作研发的基于单线态裂变材料( SFOS)的多光子高效太阳电池项目取得关键进展,新型材料DPND的发现有望将电池效率提升至40%以上,为未来太空光伏技术提供了底层支持。
初创企业 光因科技选择钙钛矿技术作为切入太空光伏的突破口,并积极进行实证。 2024年,该公司与星河动力航天合作,将钙钛矿组件发射至太空,开展在极端温度(-150℃至150℃)和辐射环境下的在轨性能测试。地面模拟测试显示,钙钛矿组件在高低温循环后效率衰减仅为7%,远低于预期,初步验证了其在太空环境下的适应性。
设备厂商 迈为股份虽未直接生产太空光伏组件,但其在超薄 HJT电池生产设备方面的技术储备,使其被市场视为产业链上的关键参与者。
这些企业的加入进一步丰富了产业链生态。
商业三角:唯一性、紧迫性与性价比
太空光伏的商业价值根植于三个核心维度。 唯一性体现在,为太空航天器供电时,光伏几乎是唯一可靠的选择,缺乏可行替代方案,这奠定了其不可替代的地位。 紧迫性源自航天资源的稀缺性,根据国金证券分析,近地轨道等太空资源遵循先到先得原则,国际竞争加剧迫使企业加速布局以抢占先机。
在性价比方面,尽管当前成本高昂,但随技术迭代,经济性正逐步提升。马斯克提出的每年部署 100GW太空太阳能卫星计划,其大规模部署的组件与发射总成本将达到千亿美元级别。实现成本突破的关键在于可重复使用火箭技术,SpaceX的猎鹰9号已将发射成本显著降低,而其研发中的星舰(Starship)目标是将发射成本进一步压至100-400美元/公斤。
有分析指出,当近地轨道发射成本降至200美元/公斤时,太空光伏发电成本方可与地面能源持平。可回收火箭技术的进步正推动向这一临界点接近,为规模化应用铺平道路。
尽管前景广阔,太空光伏从概念走向规模化应用仍面临诸多技术挑战。太空中的光伏设备需要在地球大气层之外极端环境中稳定运行,包括承受强辐射、巨大温差(空间环境温差大)以及原子氧腐蚀等严峻考验。
此外,无线能量传输技术仍是核心瓶颈。虽然日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)已成功完成7000米高空的微波能量传输实验,加州理工学院(Caltech)也实现了首次从太空到地面的无线能量传输,但当前微波传输效率普遍在50%-60%,将千兆瓦级电力高效、稳定、安全地传回地面,仍需重大技术突破。
对于地面市场日趋饱和的光伏企业而言, 太空领域既代表新的增长空间,也预示着能源利用的终极未来。正如晶科能源董事长李仙德在新年致辞中所说: “这次,我们去太空。”
有深度的人