商业航天产业正经历着前所未有的快速增长,为太空经济的发展注入了强劲动力。据一份行业研究报告显示,人工智能算力需求的爆发性增长,或将成为推动商业航天需求的关键因素之一。在这一领域,光伏技术以其出色的性价比,成为航天活动中最受青睐的电源解决方案。与地面光伏电站相比,太空光伏的优势十分突出。目前,近地轨道卫星已率先采用HJT晶硅电池,而钙钛矿电池则被视为未来的首选技术。
该报告的主要观点如下:
商业航天前景广阔,政策红利有望驱动太空光伏需求释放
自2020年起,全球商业航天规模持续扩张,太空数据中心相比地面设施展现出明显的优势。随着AI对算力的渴求呈现爆发式增长,太空数据中心有望带动商业航天的新一轮需求。有行业巨头近期提出,计划通过星链星座,每年发射承载超过100GW算力的数据卫星。与此同时,光伏是当前太空活动中最具性价比的电源方案,太空光伏优势显著,主要体现为:光照条件极大改善、能源输出由间歇性转为稳定、且不占用宝贵的土地资源。同样一片光伏电池板,其在晨昏轨道上的年发电量是地面的5至12倍,并且基本无需配套昂贵的储能系统。
近地轨道卫星短期首选HJT晶硅,钙钛矿为未来方向
太空光伏电池主要分为三大技术路径:砷化镓、晶硅和钙钛矿电池。其中,砷化镓电池的效率和性能最优,但成本极高;钙钛矿电池的理论比功率最高、柔性最好,成本也极具潜力,但其稳定性尚待验证,同时单结钙钛矿效率仍较低;而晶硅电池的各项性能较为均衡,且目前成本最为低廉。
近地轨道卫星作为商业航天的主流,具有发射成本低、单星价值低、设计寿命短、空间辐射较弱等特点,最适宜匹配低成本电池。目前,晶硅正逐步替代砷化镓,预计超薄HJT晶硅电池短期内将成为首选。待技术获得充分验证后,比功率更高的钙钛矿及钙钛矿-晶硅叠层电池有望快速取代晶硅电池成为主流选择。
短期内市场空间有限,发射成本若能大幅下降则潜力巨大
报告预测,2026-2030年间,太空晶硅和钙钛矿光伏电池的年均市场规模约为300亿元人民币,短期来看较为有限。然而,如果卫星发射成本能够急剧下降,从而导致太空数据中心的综合成本低于地面,届时年发射功率将迎来爆发式增长。每年100GW的宏大目标有望实现,年市场规模也将激增至5000亿元级别。太空光伏的市场规模,将在很大程度上取决于发射成本的下降速度。
值得关注的标的
有公司近期提出,其目标是在3年内建设高达100GW的光伏制造产能。这有望使其光伏设备供应商,尤其是电池设备企业,成为太空光伏短期内的最大受益者。这包括HJT和钙钛矿电池设备企业,以及超薄硅片切割企业等。此外,钙钛矿电池企业及超薄HJT电池企业也将从中获益。
