一周時(shí)間內(nèi)，兩位光伏大佬相繼鎖定太空光伏賽道。

12月26日，晶科能源董事長李仙德發(fā)表2026年新年致辭，提出晶科能源應(yīng)探索太空光伏的市場機(jī)會(huì)。

12月30日，天合光能董事長高紀(jì)凡在2026年新年致辭中提出:“新的一年，天合光能將加快推進(jìn)鈣鈦礦量產(chǎn)化商業(yè)化進(jìn)程，開啟太空光伏星際算力新紀(jì)元”。高紀(jì)凡亦將太空光伏列為2026年的第一個(gè)發(fā)展方向。

太空光伏是指在航天器或衛(wèi)星上搭載光伏組件，以實(shí)現(xiàn)航天器或衛(wèi)星的供電。近期，馬斯克公開表示，他計(jì)劃未來每年向太空部署100GW（吉瓦）太陽能AI（人工智能）衛(wèi)星能源網(wǎng)絡(luò)。2025年，全球光伏新增裝機(jī)規(guī)模約600GW。

太空光伏市場正在打開

2025年，全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量超過3000顆，其中絕大部分由馬斯克的SpaceX（太空探索技術(shù)公司）發(fā)射。

衛(wèi)星通過太陽翼進(jìn)行供電，一顆衛(wèi)星的太陽翼展開面積約16平方米至17平方米，對(duì)應(yīng)數(shù)千瓦的光伏組件。近年來隨著衛(wèi)星功能的演變，功耗越來越大，對(duì)光伏組件的需要也水漲船高。

比如最早的遙感衛(wèi)星功耗僅為數(shù)百瓦，通信衛(wèi)星功耗可達(dá)10kW（千瓦）級(jí)別，算力衛(wèi)星或突破100kW。

光因科技聯(lián)合創(chuàng)始人、首席運(yùn)營官劉偉俊向記者表示，太空光伏成為衛(wèi)星供能的首選，主要有兩大原因。

首先是太空光照資源豐富，近地軌道衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)90分鐘繞地球一圈，日照占比超過60%，地球同步軌道衛(wèi)星僅在春分、秋分時(shí)節(jié)無法發(fā)電，而且外太空避免了大氣層的干擾，每平方米光照強(qiáng)度比地球高30%以上；其次是配套設(shè)施簡便，在衛(wèi)星上部署光伏組件，無需光伏玻璃、支架、冷卻系統(tǒng)等，僅需提高光伏組件自身的發(fā)電效率及可靠性。

李仙德在新年致辭中表示：同等組件在太空的平均發(fā)電量是地球上的7倍至10倍，是實(shí)現(xiàn)太空算力、深空探測等全宇宙場景唯一可行的長效能源支撐，是解決未來地球AI電力短缺和實(shí)現(xiàn)“太空發(fā)電—無線傳輸—地面接收”的全鏈條新型能源方案。

當(dāng)前太空光伏主要使用砷化鎵產(chǎn)品。天合光能研發(fā)負(fù)責(zé)人陳奕峰向記者表示，天合光能旗下相關(guān)高效砷化鎵產(chǎn)品已經(jīng)在中國星網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星等多個(gè)航天航空裝備上應(yīng)用并在持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。

劉偉俊說，砷化鎵采用三結(jié)結(jié)構(gòu)，吸收太陽光譜的能力是普通晶硅電池的三倍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率的大幅提升，商用化產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)換效率超過30%。同時(shí)砷化鎵本身為直接帶隙材料，且在采用外延層玻璃、背面減薄等工藝后，抗宇宙輻照能力、耐高溫能力極強(qiáng)。

鎵元素在自然界中本身極為稀有，全球探明金屬鎵儲(chǔ)量約為23萬噸至28萬噸，其中中國占比超過70%。2023年7月，商務(wù)部及海關(guān)總署曾公告對(duì)鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制，砷化鎵包含在內(nèi)。

鎵的稀缺讓太空光伏更貴。目前太空光伏板造價(jià)或達(dá)到1000元/W，遠(yuǎn)超光伏地面電站不到1元/W的價(jià)格。

目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的晶硅電池技術(shù)路線中，HJT（異質(zhì)結(jié)）產(chǎn)品因適合薄片化生產(chǎn)且具有優(yōu)異抗輻射特性也被認(rèn)為有一定潛力。2024年8月，梅耶博格科技股份有限公司與合作伙伴宣布將異質(zhì)結(jié)技術(shù)和超薄、抗輻射柔性晶硅片結(jié)合，生產(chǎn)用于太空旅行的晶硅太陽能電池。

紛紛押注鈣鈦礦

綜合目前已經(jīng)發(fā)布太空光伏產(chǎn)品計(jì)劃的光伏企業(yè)信息，鈣鈦礦被認(rèn)為是下一代太空光伏技術(shù)，更多光伏企業(yè)押注鈣鈦礦賽道。

在光電轉(zhuǎn)換效率上，鈣鈦礦的理論最高光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)45%，高于砷化鎵。鈣鈦礦還擁有輕且柔的特性。相比于砷化鎵，鈣鈦礦輕90%以上，比晶硅輕92%以上，同質(zhì)量發(fā)電量可達(dá)10—30W/g（瓦/克），砷化鎵約3.8W/g，晶硅約0.38W/g，使用鈣鈦礦可使衛(wèi)星減重200千克以上，單星發(fā)射成本下降數(shù)百萬美元。其柔性化的產(chǎn)品可以適用于各種形態(tài)的太陽翼。

陳奕峰向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)表示，天合光能已經(jīng)與英國鈣鈦礦企業(yè)牛津光伏達(dá)成獨(dú)家專利許可協(xié)議，獲得在中國內(nèi)地研發(fā)、制造、銷售、許諾銷售、使用、分銷基于牛津光伏鈣鈦礦電池技術(shù)和鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層技術(shù)及鈣鈦礦/晶體硅疊層電池技術(shù)的光伏產(chǎn)品的獨(dú)家許可。目前，牛津光伏已經(jīng)在衛(wèi)星上試驗(yàn)小型鈣鈦礦電池。

協(xié)鑫光電董事長范斌也向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)表示，太空光伏是鈣鈦礦很有潛力的應(yīng)用方向。

鈣鈦礦穩(wěn)定性較低，是當(dāng)前在地面電站大規(guī)模應(yīng)用的難點(diǎn)之一，也是太空光伏的一大挑戰(zhàn)。太空環(huán)境中無大氣層保護(hù)，雖然避免了困擾光伏組件的水和氧侵蝕，但太空輻射強(qiáng)，且溫差大。

此前，光因科技曾經(jīng)和相關(guān)公司進(jìn)行了一次地面測試。測試數(shù)據(jù)顯示：外觀無明顯變化，在低溫狀態(tài)下偶有冷凝水產(chǎn)生，最終效率僅衰減7%，遠(yuǎn)低于此前預(yù)估的30%—40%，在常見的高低溫循環(huán)太空模擬測試中表現(xiàn)良好。

為進(jìn)一步驗(yàn)證鈣鈦礦的穩(wěn)定性，2024年光因科技與星河動(dòng)力航天合作，將鈣鈦礦組件發(fā)射至太空開啟繞地軌道運(yùn)行測試，驗(yàn)證其在極端溫度（-150℃至150℃）、輻射（原子氧、質(zhì)子）環(huán)境下的性能。

劉偉俊向記者表示，因?yàn)樘展夥邮艿漠a(chǎn)品溢價(jià)更高，鈣鈦礦行業(yè)可以探索用更貴的鉍或銀替代鉛，以形成更密實(shí)的電子云，或者在吸收層摻入鈰氧化物，以減少輻照影響等。

“很多創(chuàng)新，剛開始也想不到，沒想到做暴力測試，最終延伸出太空光伏產(chǎn)品?！眲タ≌f。

陳奕峰說，天合光能將以自身技術(shù)為基礎(chǔ)，研究探索各類電池組件產(chǎn)品在太空中的應(yīng)用場景，并將積極開拓商業(yè)航天和太空光伏客戶，共同進(jìn)行定向研發(fā)，為不同軌道、不同任務(wù)的航天器提供一站式、系統(tǒng)化的太空能源供應(yīng)解決方案。

（作者 潘俊田）

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潘俊田

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