2025年中國(guó)航天全年發(fā)射次數(shù)達(dá)到92次，創(chuàng)下歷史新高。其中商業(yè)航天全年的發(fā)射次數(shù)達(dá)到50次，占比約為54%，全年入軌的商業(yè)衛(wèi)星共有311顆，占比達(dá)到84%。這種從技術(shù)驗(yàn)證向規(guī)?；瘧?yīng)用的跨越，直接推動(dòng)了太空光伏成為商業(yè)航天不可或缺的配套賽道，技術(shù)路線的迭代與成本優(yōu)化成為當(dāng)前行業(yè)突圍的核心。

本次梳理主要圍繞商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)下，太空光伏的技術(shù)路徑演進(jìn)展開(kāi)。內(nèi)容統(tǒng)計(jì)了砷化鎵、P型HJT、鈣鈦礦等主流技術(shù)的最新數(shù)據(jù)，并列舉了協(xié)鑫光電、極電光能、東方日升等代表性公司在在軌驗(yàn)證及GW級(jí)產(chǎn)線方面的最新動(dòng)向。

一、頻軌資源競(jìng)爭(zhēng)與運(yùn)力焦慮

低軌軌道與頻譜作為不可再生的稀缺戰(zhàn)略資源，已經(jīng)成為全球航天競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)研究顯示，高度在300至2000公里的低地球軌道空間可容納的衛(wèi)星數(shù)量上限約為17.5萬(wàn)顆，而目前全球各國(guó)向ITU申報(bào)的衛(wèi)星總量已經(jīng)遠(yuǎn)超這一上限。這種“先占先得”的規(guī)則和嚴(yán)格的部署時(shí)限，將市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迅速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)壓力。未來(lái)十年，衛(wèi)星制造與發(fā)射必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)，而為每一顆衛(wèi)星配備的“太陽(yáng)翼”即太空光伏陣列，隨之成為確定性的海量基礎(chǔ)需求。

當(dāng)前太空光伏面臨嚴(yán)重的“運(yùn)力焦慮”。即使能夠制造出高性能電池，高昂的發(fā)射成本也會(huì)限制其商業(yè)價(jià)值。因此，商業(yè)航天自身在發(fā)射環(huán)節(jié)的降本競(jìng)賽是打開(kāi)太空光伏市場(chǎng)空間的關(guān)鍵。根據(jù)“SpaceX曲線”顯示，隨著有效載荷質(zhì)量的激增，每公斤的發(fā)射成本正在陡降。為了適配這種降本趨勢(shì)，太空光伏必須在可靠性、功率質(zhì)量比與成本之間尋求最優(yōu)商業(yè)解。

二、砷化鎵的市場(chǎng)瓶頸

太空光伏的歷史可以追溯到1958年美國(guó)“先鋒一號(hào)”衛(wèi)星首次搭載太陽(yáng)電池陣。經(jīng)過(guò)數(shù)十年積淀，目前市場(chǎng)由砷化鎵電池主導(dǎo)，其應(yīng)用高度集中于航空航天領(lǐng)域，占比超過(guò)90%。2024年全球砷化鎵電池市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到4.25億美元，預(yù)計(jì)到2031年將增至5.9億美元。在結(jié)構(gòu)上，三結(jié)電池占據(jù)90%以上的市場(chǎng)份額。

但目前砷化鎵電池正面臨明顯的增長(zhǎng)瓶頸。核心矛盾在于成本高昂，商業(yè)級(jí)砷化鎵電池組的報(bào)價(jià)高達(dá)200至300美元/瓦，占到整星制造成本的15%至20%。此外，砷化鎵電池采用剛性基板，比功率僅為300W/kg，無(wú)法適配曲面或折疊式太陽(yáng)翼。雖然其抗輻射性能優(yōu)異，衰減率比硅電池低5倍以上，但高昂的價(jià)格難以支撐未來(lái)數(shù)千顆甚至數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星的批量部署需求。行業(yè)預(yù)測(cè)未來(lái)五年砷化鎵電池的增速將降至5%以下。

三、HJT作為中期過(guò)渡方案

在尋找替代技術(shù)的過(guò)程中，地面光伏的“內(nèi)卷”技術(shù)意外契合了太空對(duì)輕量化與抗輻射的需求。P型異質(zhì)結(jié)即HJT電池通過(guò)薄片化與銅代銀技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了成本降低60%以上，成為中期過(guò)渡方案。HJT電池具備天然的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，雙面率最高可達(dá)95%，在高溫環(huán)境下表現(xiàn)穩(wěn)定，其溫度系數(shù)僅為-0.26%/C，比PERC電池表現(xiàn)更優(yōu)。

東方日升等企業(yè)已經(jīng)在這一領(lǐng)域取得進(jìn)展。目前主流PERC電池厚度約為130微米，東方日升交付的P型超薄HJT電池厚度已經(jīng)減薄至50至70微米，且仍具備進(jìn)一步減薄的潛力。這類(lèi)特種產(chǎn)品已有3年的出貨歷史，累計(jì)出貨數(shù)萬(wàn)片，主要分布于歐美地區(qū)。此外，東方日升全球光伏研究院研發(fā)的鈣鈦礦/晶硅異質(zhì)結(jié)疊層電池轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到30.99%，正積極布局下一代技術(shù)。

四、鈣鈦礦的顛覆性?xún)?yōu)勢(shì)

鈣鈦礦電池被普遍視為下一代太空光伏的核心選擇，其固有特性與商業(yè)航天高度契合。首先是極高的比功率，鈣鈦礦電池的比功率可達(dá)800至1000W/kg，相比砷化鎵電池減重50%以上，這能顯著降低航天器的發(fā)射成本。其次是成本優(yōu)勢(shì)，鈣鈦礦電池的理論成本僅為砷化鎵的1/10。

在太空環(huán)境適配性方面，鈣鈦礦表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗輻射能力。全鈣鈦礦串聯(lián)結(jié)構(gòu)在特定劑量的太空輻射下，效率衰減僅為10%，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的多結(jié)電池。此外，鈣鈦礦電池具有極佳的弱光發(fā)電能力，在200lux照度下衰減率小于5%，能有效保障深空任務(wù)或軌道陰影區(qū)的供電。其柔性化特點(diǎn)使得曲率半徑可以小于等于5厘米，能夠完美適配曲面衛(wèi)星結(jié)構(gòu)或大型太陽(yáng)帆。

五、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程與GW級(jí)產(chǎn)線

鈣鈦礦的商業(yè)化進(jìn)程正在加速。目前我國(guó)已形成完整的創(chuàng)新鏈條，并正加速邁向GW級(jí)量產(chǎn)。協(xié)鑫光電在昆山的GW級(jí)產(chǎn)線已于10月29日下線大尺寸組件。極電光能的全球首條GW級(jí)產(chǎn)線也已投產(chǎn)。纖納光電發(fā)布的2.88平方米認(rèn)證組件，功率達(dá)到509.21W，標(biāo)志著技術(shù)向大規(guī)模商業(yè)化邁進(jìn)。預(yù)計(jì)到2026年，仁爍光能、寧德時(shí)代等企業(yè)的GW級(jí)產(chǎn)線也將陸續(xù)投產(chǎn)。

在科研端，中科院半導(dǎo)體研究所已經(jīng)研發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)27.2%的鈣鈦礦電池原型器件。同時(shí)，NASA、ESA以及國(guó)內(nèi)企業(yè)的在軌驗(yàn)證進(jìn)一步證實(shí)了鈣鈦礦在太空環(huán)境中的適配性。高通量研發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用縮短了技術(shù)迭代周期，為未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

六、太空算力中心的新場(chǎng)景

太空數(shù)據(jù)中心與AI算力的興起，為太空光伏打開(kāi)了數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)的想象空間。2025年5月，中國(guó)將全球首個(gè)太空計(jì)算星座送入軌道。同年12月，SpaceX將英偉達(dá)H100 GPU送入太空。馬斯克披露計(jì)劃每年向軌道送入100吉瓦太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的AI衛(wèi)星。北京也提出了在晨昏軌道建設(shè)超千兆瓦功率太空數(shù)據(jù)中心的“三步走”戰(zhàn)略。

這些新場(chǎng)景對(duì)電力的需求從以往的百千瓦級(jí)躍升至百吉瓦級(jí)。之江實(shí)驗(yàn)室的“三體計(jì)算星座”首批12顆衛(wèi)星已具備太空計(jì)算與互聯(lián)能力。谷歌的“Project Suncatcher”計(jì)劃構(gòu)建由81顆衛(wèi)星組成的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)太空數(shù)據(jù)中心。這類(lèi)高能耗載荷的增加，使得高效率、輕量化、低成本的鈣鈦礦電池成為唯一的商業(yè)可行方案。

七、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與政策支持

太空光伏產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了上游的膠膜材料、封裝材料、制造設(shè)備，中游的系統(tǒng)集成，以及下游的通信、遙感、算力平臺(tái)。政策方面，已有20多個(gè)省區(qū)市出臺(tái)了40多項(xiàng)涉及商業(yè)航天的產(chǎn)業(yè)政策，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)已初步形成。2025年行業(yè)融資總額達(dá)到186億元，同比增長(zhǎng)32%。

在關(guān)鍵材料與設(shè)備領(lǐng)域，邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、京山輕機(jī)等整線設(shè)備龍頭，以及關(guān)鍵材料供應(yīng)商隆華科技等都在積極跟進(jìn)新技術(shù)落地。這些企業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備與場(chǎng)景綁定，將共同推動(dòng)太空光伏從實(shí)驗(yàn)室走向真正的太空應(yīng)用。隨著2025至2035年相關(guān)規(guī)劃的實(shí)施，太空光伏將不僅是航天器的能源核心，更有望成為解決全球能源覆蓋的終極方案。

八、重點(diǎn)公司

1. 鈣鈦礦電池及量產(chǎn)標(biāo)的：協(xié)鑫光電、極電光能、纖納光電、仁爍光能、寧德時(shí)代。

2. 晶硅/HJT及疊層技術(shù)標(biāo)的：東方日升、隆基股份、通威股份、協(xié)鑫科技、鈞達(dá)股份。

3. 疊層整線關(guān)鍵設(shè)備標(biāo)的：邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、京山輕機(jī)。

4. 關(guān)鍵材料及下游應(yīng)用標(biāo)的：隆華科技、航天宏圖、拓日新能、藍(lán)箭航天。