? 本報(bào)記者 葉偉
本月之初,美國(guó)企業(yè)家埃隆·馬斯克旗下SpaceX等團(tuán)隊(duì)走訪考察中國(guó)多家光伏企業(yè)的消息引發(fā)關(guān)注。此前,馬斯克提出,計(jì)劃每年向太空部署100吉瓦(GW)太陽(yáng)能AI衛(wèi)星能源網(wǎng)絡(luò),這相當(dāng)于全球新增光伏裝機(jī)規(guī)模的約1/6,讓太空光伏概念火出圈。Wind統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2026年以來(lái),萬(wàn)得太空光伏概念指數(shù)上漲34.07%。
對(duì)此,中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)執(zhí)行秘書長(zhǎng)劉譯陽(yáng)表示,目前,太空光伏技術(shù)仍處于探索和驗(yàn)證的初期階段,其商業(yè)化路徑、成本結(jié)構(gòu)、在軌運(yùn)維體系等均存在不確定性,距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用尚有距離?!拔磥?lái),如果商業(yè)航天運(yùn)力取得重大突破,入軌成本進(jìn)一步降低,具備極致成本優(yōu)勢(shì)和規(guī)模制造能力的中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈將迎來(lái)巨大的機(jī)遇。”
市場(chǎng)空間萬(wàn)億元級(jí)
狹義的太空光伏,是指為衛(wèi)星、空間站、深空探測(cè)器等航天器提供電力的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),通常被稱為“太陽(yáng)翼”或“太陽(yáng)能電池陣”;廣義的太空光伏,是指在地球軌道上建設(shè)超大型太陽(yáng)能電站,將電能通過(guò)微波或激光無(wú)線傳輸至地面電網(wǎng),旨在為人類提供24小時(shí)不間斷的基荷清潔能源。
事實(shí)上,太空光伏并非全新概念。早在1958年,美國(guó)“先鋒一號(hào)”衛(wèi)星首次搭載太陽(yáng)電池陣進(jìn)入太空。如今,幾乎所有航天器都配備光伏電池,其已成為航天器的“標(biāo)配能源”。
這項(xiàng)技術(shù)為何在2026年年初“爆紅”?碳索新能董事長(zhǎng)、光伏經(jīng)銷商聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng)李何燕認(rèn)為,太空光伏概念火起來(lái),是多重因素共振所致。商業(yè)航天的大爆發(fā),火箭可回收技術(shù)的突破,讓發(fā)射成本下降,從而降低光伏“上天”門檻。同時(shí),隨著全球商業(yè)航天及太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)步入快車道,太空光伏產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新的增長(zhǎng)空間。“太空光伏的發(fā)電效率是地面的2-3倍且全年無(wú)休,能量密度極高,在太空每塊光伏板的產(chǎn)出遠(yuǎn)超地面。”
中信建投證券股份有限公司電力設(shè)備及新能源首席分析師朱玥認(rèn)為,隨著商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展,太空光伏應(yīng)用目標(biāo)已從“保障單個(gè)航天器在軌運(yùn)行”,轉(zhuǎn)向“為航天器群能源共享與在軌數(shù)據(jù)中心供電”等場(chǎng)景。
據(jù)東吳證券等多家機(jī)構(gòu)測(cè)算,僅考慮當(dāng)前全球已規(guī)劃的近10萬(wàn)顆低軌衛(wèi)星,其“太陽(yáng)翼”市場(chǎng)規(guī)模是在千億元級(jí);若未來(lái)太空算力中心進(jìn)入部署階段,市場(chǎng)空間將被抬升至萬(wàn)億元規(guī)模。
我國(guó)企業(yè)加緊布局
面對(duì)未來(lái)巨大的發(fā)展前景,全球企業(yè)正在探索太空光伏賽道,尤其是我國(guó)光伏企業(yè)正在加緊前沿布局。
天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)宣布,其大面積鈣鈦礦/晶體硅疊層組件功率以886瓦刷新世界紀(jì)錄,刷新3.1平方米大面積鈣鈦礦/晶體硅疊層組件功率世界紀(jì)錄,并在鈣鈦礦/p型異質(zhì)結(jié)疊層電池研發(fā)效率上取得重大突破。隆基綠能成立未來(lái)能源太空實(shí)驗(yàn)室,對(duì)未來(lái)能源的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行太空驗(yàn)證,用太空驗(yàn)證促進(jìn)未來(lái)能源相關(guān)技術(shù)發(fā)展;晶科能源與人工智能(AI)研發(fā)平臺(tái)企業(yè)晶泰科技合作,利用AI技術(shù)推進(jìn)鈣鈦礦疊層電池技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
“2026年將加快鈣鈦礦技術(shù)量產(chǎn)化商業(yè)化進(jìn)程,助力開啟太空光伏新紀(jì)元?!碧旌瞎饽芏麻L(zhǎng)高紀(jì)凡表示,目前,該企業(yè)在PERC(鈍化發(fā)射極和背面)、TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)、HJT(異質(zhì)結(jié))等主流技術(shù)路線上實(shí)現(xiàn)全鏈條覆蓋,具備為太空算力中心、低軌通信星座等場(chǎng)景提供定制化綠色能源解決方案的能力。
特別需要指出的是,航天科技集團(tuán)等“國(guó)家隊(duì)”占據(jù)絕對(duì)核心地位,主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星、空間站等高端航天裝備的能源供給,技術(shù)成熟度最高。其中,航天科技集團(tuán)八院811所是衛(wèi)星/空間站電源核心供應(yīng)商,其研發(fā)的三結(jié)砷化鎵電池技術(shù)在軌應(yīng)用成熟,轉(zhuǎn)換效率超過(guò)30%,是當(dāng)前航天任務(wù)的“黃金”標(biāo)準(zhǔn)。
“當(dāng)前,太空光伏技術(shù)呈現(xiàn)3條清晰的技術(shù)路線——三結(jié)砷化鎵(GaAs)、P型異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦疊層電池。我國(guó)光伏企業(yè)在這3條技術(shù)路線上集體搶跑和攻堅(jiān),將為未來(lái)光伏大規(guī)模‘上天’鋪平道路。”李何燕說(shuō)。
規(guī)?;瘧?yīng)用尚需時(shí)日
太空光伏想象空間巨大,但受技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)性等因素影響,其規(guī)?;l(fā)展仍需一定時(shí)間。
成本是太空光伏商業(yè)化的最大“攔路虎”。相關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)算,當(dāng)前,太空光伏的度電成本約為2-3美元,而地面光伏的度電成本已降至0.03-0.05美元,兩者相差最高達(dá)百倍。如果未來(lái)發(fā)射成本無(wú)法降至當(dāng)前的1/10以下,且光伏發(fā)電效率無(wú)法翻倍提升,太空光伏就難以具備經(jīng)濟(jì)性。
與此同時(shí),太空光伏相關(guān)技術(shù)和實(shí)際產(chǎn)品目前仍處于實(shí)驗(yàn)室或驗(yàn)證初期。例如,作為當(dāng)前主流技術(shù)的砷化鎵電池,雖然其轉(zhuǎn)換效率超30%,抗輻射、耐溫差性能優(yōu)異,并已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、空間站等高端航天任務(wù),但短板同樣明顯,制備工藝復(fù)雜,原材料稀缺,成本高達(dá)地面晶硅電池的千倍以上,難以適應(yīng)未來(lái)GW級(jí)低成本商業(yè)衛(wèi)星的大規(guī)模部署需求。
如何讓光伏大規(guī)?!吧咸臁??劉譯陽(yáng)認(rèn)為,我國(guó)光伏企業(yè)正在發(fā)揮在光伏電池制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),積極尋求與全球商業(yè)航天領(lǐng)先企業(yè)的合作,共同搶占太空光伏這一新興市場(chǎng);同時(shí),我國(guó)光伏企業(yè)要加大技術(shù)研發(fā)力度,開發(fā)出更高可靠性、適應(yīng)性的光伏產(chǎn)品,為太空光伏大規(guī)模商業(yè)化提供支撐。
“太空光伏從技術(shù)驗(yàn)證到系統(tǒng)集成再到大規(guī)模商業(yè)化,至少需要10-15年,甚至更長(zhǎng)時(shí)間?!崩詈窝嗾f(shuō),未來(lái),只有扎實(shí)的技術(shù)、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈與可行的商業(yè)模式,才能真正支撐太空光伏走向未來(lái)。
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