太空光伏離現(xiàn)實(shí)還有多遠(yuǎn)。

作者｜王博

馬斯克來(lái)達(dá)沃斯是個(gè)意外，這位特斯拉和SpaceX的CEO過(guò)去曾批評(píng)過(guò)達(dá)沃斯及其組織機(jī)構(gòu)世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF），但是今年他突然出現(xiàn)在了達(dá)沃斯的嘉賓名單上。

這一次，他來(lái)找太空要電。

1月22日，在與貝萊德集團(tuán)CEO兼世界經(jīng)濟(jì)論壇臨時(shí)聯(lián)席主席拉里·芬克（Larry Fink）對(duì)話時(shí)，馬斯克拋出了一個(gè)有些挑釁意味的判斷：到2030年，AI將比全人類的總和還要聰明。

為此，他將在太空中建造太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的AI數(shù)據(jù)中心，并表示由于極高效率的冷卻條件，那里將是成本最低的部署地點(diǎn)。“部署AI成本最低的地方將是在太空，這將在兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)，最遲可能在三年內(nèi)。”馬斯克說(shuō)。

當(dāng)全球算力需求以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)、地面電力系統(tǒng)在成本、穩(wěn)定性和地緣結(jié)構(gòu)上同時(shí)承壓時(shí)，一個(gè)曾被多次否定、又多次被翻出的老概念，被重新擺上了臺(tái)面：太空光伏（Space-based Solar Power，SBSP）。

太空光伏指的是在太空中部署大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電裝置，利用軌道環(huán)境中持續(xù)、穩(wěn)定的太陽(yáng)輻射發(fā)電，并通過(guò)無(wú)線方式將能量傳輸至用能端（地面或太空設(shè)施）的技術(shù)體系。

值得注意的是，馬斯克在這次對(duì)談中，關(guān)于太空光伏并未給出一個(gè)明確的商業(yè)化路線圖，也沒有詳細(xì)展開“是否以及何時(shí)把太空中產(chǎn)生的電力大規(guī)模回傳地球”。在現(xiàn)場(chǎng)討論中，當(dāng)被追問(wèn)這一問(wèn)題時(shí)，他的回答更多聚焦于“就地供能給太空計(jì)算設(shè)施”這一邏輯，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“太空發(fā)電太空使用”，而非傳統(tǒng)意義上的太空發(fā)電回傳地球并網(wǎng)。

但在隨后多家媒體的報(bào)道與解讀中，這段發(fā)言被進(jìn)一步延展為一種更宏大的設(shè)想——如果AI的能源瓶頸持續(xù)抬高，太空太陽(yáng)能，甚至向地面回傳能量的太空光伏系統(tǒng)，是否會(huì)重新進(jìn)入現(xiàn)實(shí)討論區(qū)間？

1.發(fā)電不是難點(diǎn)，把電“傳回來(lái)”才是

把太陽(yáng)能電站搬到太空，并不是這個(gè)時(shí)代的原創(chuàng)。

早在上世紀(jì)70年代，歐美科學(xué)界就提出在近地軌道或地球同步軌道部署超大規(guī)模太陽(yáng)能陣列，在太空中持續(xù)發(fā)電，再通過(guò)微波或激光的方式把能量傳回地面。

這個(gè)構(gòu)想在紙面上幾乎完美。沒有晝夜變化、不受天氣影響、太陽(yáng)輻照穩(wěn)定，理論上可以提供近乎連續(xù)的清潔能源。

但過(guò)去半個(gè)世紀(jì)，它始終停留在研究計(jì)劃和概念驗(yàn)證階段，原因并不復(fù)雜——發(fā)射成本、在軌建造能力，以及“誰(shuí)需要這么貴的電”，三個(gè)條件長(zhǎng)期無(wú)法同時(shí)成立。

在工程視角下，太空光伏系統(tǒng)復(fù)雜，有著一連串沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的選擇題。

首先是軌道，有著近地軌道和地球同步軌道的選擇。

如果把電站放在近地軌道（LEO），優(yōu)勢(shì)是距離地面近、發(fā)射成本相對(duì)可控，但缺點(diǎn)同樣明顯——衛(wèi)星高速繞地運(yùn)行，無(wú)法對(duì)同一地區(qū)實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)持續(xù)供電，必須依賴星座級(jí)部署。

而地球同步軌道（GEO）則可以實(shí)現(xiàn)“對(duì)地定點(diǎn)”，真正意義上的全天候供能，但代價(jià)是距離地面約3.6萬(wàn)公里，發(fā)射、維護(hù)和傳輸?shù)碾y度指數(shù)級(jí)上升。

然后是能量回傳，存在微波與激光的路線分歧。

目前工程界的主流路線仍是微波傳輸。它的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟、可穿透云雨、對(duì)生物安全可控；代價(jià)是接收陣列面積巨大，往往需要平方公里級(jí)別的整流天線場(chǎng)。

“地球同步軌道+微波”太空光伏方案示意圖，圖片來(lái)源：Gravel2Gavel

激光路線則更激進(jìn)。波束更集中、接收端更小，但對(duì)大氣條件高度敏感，同時(shí)在安全、監(jiān)管和軍事層面都更為敏感。

激光傳輸太空光伏方案示意圖，圖片來(lái)源：NTT空間環(huán)境與能源研究所

就目前來(lái)看，短期還是要靠微波，中長(zhǎng)期則可能是微波與激光混合方案。

最后是在軌建造，這是一道的隱形門檻。

此前很多的太空光伏方案依賴“整塊發(fā)射、一次部署”，太空光伏幾乎不可能規(guī)?；?。只有當(dāng)模塊化設(shè)計(jì)、機(jī)器人組裝、自展開結(jié)構(gòu)在軌成熟，太空電站才可能像“工業(yè)系統(tǒng)”一樣被復(fù)制。

2023年1月，加州理工學(xué)院的“太空太陽(yáng)能項(xiàng)目”將一套太陽(yáng)能發(fā)電原型送入軌道。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)表示，他們已成功在外太空實(shí)現(xiàn)了能量從一個(gè)接收端向另一個(gè)接收端的傳輸；更具里程碑意義的是，該系統(tǒng)還將能量成功回傳至地球。

這套原型系統(tǒng)名為微波陣列低軌能量傳輸實(shí)驗(yàn)（MAPLE，Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment），由一組微波能量發(fā)射器構(gòu)成，這些發(fā)射器由成本可控的硅基電子芯片驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)可以將收集到的太陽(yáng)能以微波形式定向傳輸至指定位置。

此外，歐洲航天局的Solaris計(jì)劃也正在研究將太陽(yáng)能傳輸?shù)降厍虻目尚行院统杀?，并呼吁?030年發(fā)射軌道演示器。

如果只看工程進(jìn)展，太空光伏顯然還沒有走到“產(chǎn)業(yè)兌現(xiàn)”的門口，但是資本市場(chǎng)并不這么認(rèn)為。

太空光伏的概念歷史上被炒作過(guò)多次，但為什么是現(xiàn)在，它又一次被集中討論？

2.為什么太空光伏再次受到關(guān)注？

這個(gè)“現(xiàn)在”，并不是由太空決定的，而是由地面決定的。

過(guò)去十多年，新能源敘事的核心是效率。通俗來(lái)說(shuō)，誰(shuí)的光伏更便宜，誰(shuí)的儲(chǔ)能更省錢，度電成本能不能繼續(xù)下探。

但AI改變了問(wèn)題的性質(zhì)。

當(dāng)算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，能源開始成為算力擴(kuò)張的物理上限。正是在這個(gè)背景下，市場(chǎng)開始重新尋找那些不受土地、電網(wǎng)、區(qū)域政策約束的能源想象。

太空光伏并不是因?yàn)楦F(xiàn)實(shí)，而是因?yàn)樗谶壿嬌?，幾乎不受這些約束。這讓太空光伏具備了被市場(chǎng)關(guān)注的潛力。

真正讓太空光伏被更多人了解的是馬斯克這次在達(dá)沃斯論壇的發(fā)言。但當(dāng)我們仔細(xì)去回看他的發(fā)言，馬斯克并沒有直接提及太空光伏，他談的是“部署AI成本最低的地方將是在太空”，本質(zhì)上談的是算力的最低成本形態(tài)。

但在后續(xù)的傳播和二級(jí)市場(chǎng)的敘事機(jī)制中，這足以觸發(fā)一條自動(dòng)延展的鏈條：太空算力→太空供能→太空太陽(yáng)能→太空光伏。

其實(shí)重要的不是馬斯克是否提及太空光伏這個(gè)詞，或者是否給出明確承諾，而是他把AI能源問(wèn)題的關(guān)注點(diǎn)引到了地球之外，讓一個(gè)并不新的行業(yè)概念形成了破圈，也成為了一部分人押注的籌碼。

在當(dāng)前的AI情緒周期里，“能源上限”本身，就是一個(gè)極具張力的敘事錨點(diǎn)。

3.中國(guó)太空光伏的想象與現(xiàn)實(shí)

如果把視角拉到中國(guó)，這一輪太空光伏的回潮，又會(huì)被進(jìn)一步放大。

原因并不復(fù)雜，太空光伏幾乎完美契合中國(guó)資本市場(chǎng)對(duì)“國(guó)家工程型敘事”的想象結(jié)構(gòu)：

• 周期極長(zhǎng)、投入巨大

• 短期不看商業(yè)回報(bào)

• 一旦推進(jìn)，必然牽引制造、航天、能源等多條產(chǎn)業(yè)鏈

• 不依賴C端需求，也不需要市場(chǎng)教育

在低空經(jīng)濟(jì)、商業(yè)航天已經(jīng)完成初步敘事鋪墊的情況下，太空光伏更像是同一邏輯的自然延伸：從空域資源，走向軌道基礎(chǔ)設(shè)施，再走向太空能源。

更微妙的事情在于，中國(guó)并不是完全站在想象端。

從能力結(jié)構(gòu)看，中國(guó)既不缺光伏制造，也不缺航天發(fā)射，更不缺無(wú)線能量傳輸和系統(tǒng)工程積累。但同時(shí)，太空光伏又遠(yuǎn)未到必須被立項(xiàng)、被規(guī)模化推進(jìn)的階段。

商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)圖譜，圖片來(lái)源：甲子光年智庫(kù)

這種狀態(tài)，反而構(gòu)成了一個(gè)非常典型的資本市場(chǎng)區(qū)間。

首先，它技術(shù)真實(shí)存在，但商業(yè)極遠(yuǎn)。這意味著它既不是純科幻，也暫時(shí)不會(huì)被業(yè)績(jī)證偽，天然處在一個(gè)“安全的想象區(qū)間”。

其次，它的產(chǎn)業(yè)鏈幾乎可以無(wú)限映射。從光伏材料、電力電子、無(wú)線能量傳輸，到航天結(jié)構(gòu)件、在軌制造、軍工通信，任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都可以被包裝為“潛在受益方”。

最后，太空光伏并不與現(xiàn)有的地面新能源資產(chǎn)形成直接競(jìng)爭(zhēng)。它講的是一個(gè)更高維度的補(bǔ)充故事，不會(huì)大規(guī)模替代現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，這使得它反而更容易被點(diǎn)燃。

商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈，圖片來(lái)源：甲子光年智庫(kù)

能力存在，但窗口未開；工程可想象，但商業(yè)不可驗(yàn)證。其實(shí)，在這樣的區(qū)間里，概念最容易被反復(fù)交易。

太空光伏在資本市場(chǎng)的走熱，并不意味著它正在逼近現(xiàn)實(shí)。

它更像是一面鏡子，映射出資本市場(chǎng)在AI時(shí)代的真實(shí)焦慮。當(dāng)AI算力開始受制于能源，資本會(huì)本能地去尋找“沒有天花板”的方向。

至于這個(gè)方向是否真的能走通，那是另一個(gè)更漫長(zhǎng)、也需要更冷靜對(duì)待的問(wèn)題。

（封面圖來(lái)源：世界經(jīng)濟(jì)論壇）