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正在你身邊|電力設(shè)備|2026年01月23日太空光伏深度:星辰大海,奇點將至——商業(yè)航天部署競賽白熱化,太空光伏需求奇點將至<f<f正在你身邊商業(yè)航天加速規(guī)?;渴?,太空數(shù)據(jù)中心打開新空間。可復(fù)用技術(shù)的成熟顯著降低火箭發(fā)射成本,全球航天發(fā)射進(jìn)入高頻化、規(guī)?;瘯r代。2025年全球火箭發(fā)射次數(shù)達(dá)329次,較2021年實現(xiàn)翻倍增長。在ITU“先申報先使用”原則下,衛(wèi)星頻譜和軌道資源成為各國競相搶占的稀缺戰(zhàn)略資源。全球低軌星座部署全面提速,SpaceX星鏈占據(jù)主導(dǎo)地位,國內(nèi)組網(wǎng)進(jìn)程同步加快。同時,太空算力中心破解了地面數(shù)據(jù)中心所面臨的能源消耗和散熱兩大難題,各國和頭部科技廠商正在加速部署,打開商業(yè)航天新空間。太空光伏供能最優(yōu),P型HJT與鈣鈦礦有望成為主流。光伏是當(dāng)前太空能源的唯一解。太空環(huán)境中,光伏技術(shù)具有輕量化、穩(wěn)定性、低成本等優(yōu)勢,相較于化學(xué)燃料和核能更適配太空極端環(huán)境下的能源需求。并且太空環(huán)境下光伏發(fā)電效率遠(yuǎn)高于地面。太空中光伏發(fā)電效率可達(dá)95%,是地面太陽能的5倍以上。太陽翼是航天器的“能量心臟”,隨著低軌通信衛(wèi)星向高通量持續(xù)發(fā)展,太陽翼陣面擴(kuò)張已成未來發(fā)展趨勢。為滿足輕量化、高功率需求,太陽翼朝著柔性方向發(fā)展。太陽電池陣的技術(shù)路線包括砷化鎵、P型HJT和P型HJT/鈣鈦礦疊層等,當(dāng)前主流方案是砷化鎵太陽能電池。砷化鎵太陽能電池具有耐高溫、抗輻射、高轉(zhuǎn)換效率、輕薄等性能優(yōu)勢,但高成本(占衛(wèi)星制造成本的15-20%)和剛性基板限制其大規(guī)模應(yīng)用。中長期來看,P型HJT電池有望憑借超薄化、高比功率和抗輻射等優(yōu)勢逐步滲透至低軌短期任務(wù)。同時鈣鈦礦電池具備理論轉(zhuǎn)換效率高、低成本和高柔性等優(yōu)勢,長期有望成為太空光伏的“終極方案”。建議關(guān)注:P型HJT電池及相關(guān)設(shè)備企業(yè):東方日升、邁為股份、璉升科技、通威股份、高測股份、奧特維、晶盛機電、宇晶股份、華民股份等;鈣鈦礦電池及相關(guān)設(shè)備材料企業(yè):鈞達(dá)股份、捷佳偉創(chuàng)、晶科能源、上海港灣、隆基綠能、寧德時代、天合光能、明陽智能、京山輕機、金晶科技等;砷化鎵電池:乾照光電等;其他設(shè)備相關(guān):雙良節(jié)能、蔚藍(lán)鋰芯等;輔材相關(guān):福斯特、海優(yōu)新材、聚和材料、帝科股份、福達(dá)合金、沃格光電、帝爾激光、宇邦新材等。風(fēng)險提示:技術(shù)開發(fā)不及預(yù)期、市場競爭加劇、政策落地不及預(yù)期等。2太空數(shù)據(jù)中心打開新空間4正在你身邊火箭可復(fù)用技術(shù)顯著降低火箭發(fā)射成本,全球航天發(fā)射進(jìn)入高頻化、規(guī)?;瘯r代。SpaceX的火箭可復(fù)用技術(shù)推動全球航天進(jìn)入低成本時代。獵鷹-9(Falcon-9)火箭通過垂直回收技術(shù)已實現(xiàn)助推器重復(fù)使用32次,單次發(fā)射成本大幅降低。其新一代重型運載火箭“星艦”在第11次試飛中也成功實現(xiàn)了一級復(fù)用和可控返回、模擬載荷部署、“猛禽”發(fā)動機在軌重啟、二級再入和濺落等預(yù)期目標(biāo),可重復(fù)利用火箭的技術(shù)取得了進(jìn)一步突破。隨著這項技術(shù)走向成熟,行業(yè)長期存在的成本約束被打破,全球航天器發(fā)射成本顯著降低,推動全球航天發(fā)射進(jìn)入高頻化、規(guī)?;渴痣A段。2025年全球火箭發(fā)射次數(shù)達(dá)329次,較2021年實現(xiàn)翻倍增長。圖表:2020年以來全新獵鷹9號成本構(gòu)成及占比圖表項目044正在你身邊衛(wèi)星頻譜和軌道資源成為各國競相搶占的稀缺戰(zhàn)略資源。根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)規(guī)定,衛(wèi)星頻率和軌道資源遵循“先申報先使用”原則,且需滿足階段性投放要求:計劃立項7年內(nèi)必須發(fā)射第一顆衛(wèi)星并運行90天,9年內(nèi)完成部署總規(guī)模的10%,12年內(nèi)完成部署50%,14年內(nèi)必須完成全部衛(wèi)星的發(fā)射部署。?2025年12月,我國向ITU申請了超20萬顆衛(wèi)星的頻軌資源,其中最大的兩個星座是無線電創(chuàng)新院申請的CTC-1和CTC-2,衛(wèi)星規(guī)模均為96714顆。?SpaceX自2014年起就向國際電聯(lián)遞交了頻譜使用申請。2026年1月10日,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準(zhǔn)SpaceX新增部署7500顆第二代“星鏈”衛(wèi)星的申請,其全球在軌衛(wèi)星總數(shù)將超過1.5萬顆。衛(wèi)星部署規(guī)模爆發(fā)式增長,商業(yè)化屬性凸顯。全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量進(jìn)入“指數(shù)級”增長周期,2025年全球航天器發(fā)射數(shù)量達(dá)4522次,同比增速達(dá)57.9%。其中,美國憑借商業(yè)航天優(yōu)勢占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。并且商業(yè)屬性持續(xù)凸顯,2025年商業(yè)用途航天器發(fā)射數(shù)量為3946次,占比達(dá)87.36%。000正在你身邊全球低軌星座部署全面提速,SpaceX星鏈占據(jù)主導(dǎo)地位,國內(nèi)組網(wǎng)進(jìn)程同步加快。SpaceX的星鏈組網(wǎng)規(guī)模居全球首位。目前,星鏈一期組網(wǎng)已基本完成,二期正在加速部署當(dāng)中。截止2025年底,星鏈累計發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量達(dá)10801顆,其中在軌運行9399顆,占全球在軌衛(wèi)星總量比重為66%。此外,亞馬遜Leo項目星座組網(wǎng)正在加速推進(jìn)中,一期計劃部署3232顆衛(wèi)星。歐洲Eutelsat向空中客車再訂購340顆OneWeb低軌衛(wèi)星,計劃2026年底開始交付。國內(nèi)方面,我國相繼提出了GW星座、千帆星座和鴻鵠3號等大型星座項目,瞄準(zhǔn)萬星規(guī)模星座規(guī)劃。隨著火箭可重復(fù)使用技術(shù)走向成熟,我國低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)將進(jìn)入規(guī)?;渴痣A段。衛(wèi)星數(shù)量衛(wèi)星數(shù)量0軌道分組(注:1-4為一期,5-8為二期)司--- 太空數(shù)據(jù)中心擁有低運營成本、高發(fā)電功率、高部署速度等優(yōu)勢,將成為未來解決AIDC能源瓶頸的主要方法之一。太空數(shù)據(jù)中心指部署于太空軌道的模塊化算力基礎(chǔ)設(shè)施,通過搭載高性能計算載荷,實現(xiàn)“天數(shù)天算”的核心處理模式。太空環(huán)境可同時解決數(shù)據(jù)中心能源消耗和散熱兩大難題。能源消耗方面,近地軌道可實現(xiàn)接近全天候的高強度太陽能接收,理論發(fā)電效率最高可達(dá)地面條件的5倍,保障能源在軌自足。散熱方面,-270℃的宇宙深冷空間可形成天然的巨型散熱場,無需消耗水資源和開發(fā)復(fù)雜的液冷系統(tǒng)。各國和頭部科技廠商正在加速部署太空算力中心。Starcloud將搭載英偉達(dá)H100GPU衛(wèi)星Starcloud-1送入太空,并成功完成人類首次在軌大語言模型訓(xùn)練。SpaceX計劃通過星鏈V3衛(wèi)星擴(kuò)展激光通信鏈路,依托星艦火箭建成每年1TW算力的太空數(shù)據(jù)中心。谷歌宣布啟動“捕日者計劃”,擬在2027年初發(fā)射兩顆搭載Trillium代TPU的原型衛(wèi)星。中國“三體計算星座”目前已發(fā)射12顆帶算力衛(wèi)星,總算力達(dá)5POPS;計劃到2030年左右達(dá)成1000顆星規(guī)模,建成后總算力達(dá)1000P。----2P型HJT與鈣鈦礦有望成為主流4正在你身邊光伏是當(dāng)前太空能源的唯一解。在真空、低溫、強輻射的太空環(huán)境中,傳統(tǒng)化學(xué)燃料存在存儲成本高、補給難度大等缺陷,核能則存在安全風(fēng)險高、技術(shù)復(fù)雜度高等問題,無法支撐航天器長期運行。相較之下,光伏技術(shù)可直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,具有輕量化、穩(wěn)定性、低成本等優(yōu)勢,適配太空極端環(huán)境下的能源需求。太空環(huán)境下光伏發(fā)電效率遠(yuǎn)高于地面。太空中可實現(xiàn)24小時不間斷發(fā)電,并且可擺脫大氣層遮擋,陽光強度較地面高出5-10倍,且能突破晝夜更替、陰晴雨雪的限制,其發(fā)電效率可達(dá)95%,是地面太陽能的5倍以上,峰值發(fā)電量較地面高出約40%。正在你身邊衛(wèi)星電源系統(tǒng)主要由空間太陽電池陣列(太陽翼)、空間鋰離子電池組和電源控制單位組成,可為衛(wèi)星、空間站等各類航天器提供電能。其中,太陽翼的主要工作原理為利用光伏效應(yīng)發(fā)電,為用電設(shè)備提供電能。太陽翼陣面擴(kuò)張將成為未來發(fā)展的核心趨勢。根據(jù)Starlink第三代衛(wèi)星的設(shè)計,其采用全新的通信載荷架構(gòu),單星下行速率可達(dá)80Gbps,是V2衛(wèi)星的4倍,且V3配備激光星間鏈路增強系統(tǒng),可實現(xiàn)分布式千兆網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的,StarlinkV3對于發(fā)電需求大幅增加,其太陽翼面積達(dá)400㎡,是V2的2倍,V2mini的4倍。隨著低軌通信衛(wèi)星向高通量持續(xù)發(fā)展,太陽翼陣面擴(kuò)張已成未來發(fā)展趨勢。正在你身邊航天器太陽電池陣列(太陽翼)技術(shù)朝著柔性化方向發(fā)展。剛性太陽翼技術(shù)相對成熟,具有可對日定向、可實現(xiàn)功率擴(kuò)展和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,且在抗震動和抗沖擊方面表現(xiàn)出色,但受限于航天器質(zhì)量、整流罩規(guī)格的限制,現(xiàn)有的剛性太陽電池陣難以滿足超大功率、高質(zhì)量比功率的供電能源功能需求。柔性太陽翼指具有柔性基板的太陽翼,具備可折疊、輕量化和比功率高等特點,更適配未來超大功率航天器。因此空間太陽電池陣的總體構(gòu)型朝著柔性多模塊多維展開方向發(fā)展。銀河航天研發(fā)的全球首顆卷式全柔性太陽翼衛(wèi)星已成功發(fā)射。這款全柔性太陽翼在軌展開長度超過10米,寬度近2米。衛(wèi)星發(fā)射時,它們變成“卷軸”放在衛(wèi)星兩側(cè),直徑與保溫杯接近。太陽翼對衛(wèi)星體積和重量的占用大幅減少,還可提高能量密度,滿足衛(wèi)星大功率能源需求,適用于多星堆疊發(fā)射需求。-1-2-2- 太陽電池陣的技術(shù)路線包括砷化鎵、P型HJT和P型HJT/鈣鈦礦疊層等,當(dāng)前主流方案是砷化鎵太陽能電池。砷化鎵太陽能電池具有耐高溫、抗輻射、高轉(zhuǎn)換效率、輕薄等性能優(yōu)勢。三結(jié)結(jié)構(gòu)通過疊加不同帶隙的子電池,可實現(xiàn)超40%的轉(zhuǎn)換效率。砷化鎵的直接帶隙結(jié)構(gòu)使其抗輻射能力優(yōu)于硅,在太空強輻射環(huán)境中性能衰減小。并且砷化鎵電池在250℃高溫下仍可正常工作,而硅電池在200℃時效率大幅下降。此外,砷化鎵的光吸收系數(shù)大,有源層僅需3-5微米(硅需上百微米),可制成薄膜結(jié)構(gòu),質(zhì)量輕、體積小,適用于航天器減重需求。但砷化鎵太陽能電池存在成本畸高的問題。商業(yè)級砷化鎵電池組報價達(dá)200-300美元/瓦,成本占衛(wèi)星制造成本15%-20%。并且其剛性基板也會限制輕量化與曲面設(shè)計。由于P型HJT和鈣鈦礦的材料穩(wěn)定性仍待進(jìn)一步驗證與提升,砷化鎵仍是短期內(nèi)的最佳選擇。應(yīng)鏈,制造成本遠(yuǎn)低于砷化鎵 中長期來看,P型HJT電池有望逐步滲透至低軌短期任務(wù)。一方面,HJT電池相比現(xiàn)有量產(chǎn)技術(shù)PERC和TOPCon電池比功率更高,且具有超薄化優(yōu)勢,可大幅降低火箭運力成本。另一方面,與N型電池相比,P型電池抗輻射能力更強,與太空環(huán)境更適配。因此,P型HJT電池有望率先應(yīng)用于低功率、成本敏感的短期太空任務(wù)。太空環(huán)境對P型HJT提出新要求,相較地面組件生產(chǎn)工藝存在差異1)極致薄片化:為了降低發(fā)射重量,硅片厚度將從地面的130μm銳減至50-70μm。(2)去玻璃化封裝:光伏玻璃被透明聚酰亞胺(CPI)或ETFE等高分子薄膜取代。中間層可能會引入陶瓷鍍膜技術(shù)(如原子層沉積Al2O3),用于抵御原子氧的剝蝕。(3)抗震互聯(lián)設(shè)計:太空組件在發(fā)射階段需承受火箭升空時劇烈的機械震動(G-force)。傳統(tǒng)的焊帶焊接在超薄片上極易導(dǎo)致隱裂。因此,低溫導(dǎo)電膠(ECA)結(jié)合疊瓦或0BB技術(shù)將成為主流。ECA固化后的粘彈性可以吸收發(fā)射時的震動能量,保護(hù)脆弱的電池片。長期來看,鈣鈦礦電池被視為太空光伏的“終極方案”。鈣鈦礦電池具備理論轉(zhuǎn)換效率高、低成本和高柔性等優(yōu)勢。單層鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)33%,疊層結(jié)構(gòu)(如鈣鈦礦/晶硅疊層)的理論效率甚至可達(dá)45%以上。成本方面,鈣鈦礦可通過溶液印刷等低成本工藝量產(chǎn),原材料成本僅為傳統(tǒng)光伏材料的1/10。同時鈣鈦礦電池具備輕薄柔性的物理特性,同
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