2026年1月,达沃斯论坛上传出震撼消息:SpaceX和特斯拉计划三年内在美国建设总计200GW光伏产能,其中相当部分将用于太空卫星和数据中心供能。这一宣布将"太空光伏"从科幻概念推向产业化前沿。随着马斯克提出"在轨计算"的构想,光伏技术正面临从地面到太空的应用场景跃迁,这也对中国光伏产业提出了新的技术挑战与发展机遇。

01 太空能源新蓝图:200GW目标与在轨计算构想
根据2026年达沃斯论坛公布的信息,SpaceX计划每年部署约100万颗太阳能AI卫星,争取在2030年前实现首个100GW太空光伏里程碑。这一计划的独特之处在于,其目标不仅是传统的航天器供电,更试图构建"能源+算力"的太空基础设施。部分计算系统将直接搭载于太空,仅将计算结果回传地球,这种架构对能源系统的可靠性、功率密度和抗辐射能力提出了前所未有的要求。
太空环境的特殊性正在重新定义光伏技术的价值标准。在近地轨道环境中,光伏系统需要长期承受强辐射、剧烈温度变化等极端条件,同时还要满足发射载荷对重量的严格限制。这意味着效率、功率密度和可靠性在太空应用中从"优势指标"转变为"生存门槛",这也促使光伏企业重新审视技术路线选择标准。
02 技术路线抉择:从砷化镓到地面光伏技术的适应性改造
太空光伏的技术选择正在经历重要转变。传统航天任务多采用多结砷化镓电池,因其高效率和抗辐射性能优异。然而,面对规模化部署的需求,砷化镓方案在成本和产能方面的局限性日益凸显。这一背景下,基于地面光伏技术路线的适应性改造成为新的突破口。
HJT(异质结)技术因其功率密度优势受到关注。相比传统晶硅电池,HJT技术通过薄硅片和柔性设计可实现重量的大幅降低,这在发射成本极其敏感的太空应用中具有明显优势。行业数据显示,采用HJT技术的标准组件全面积效率已达到25.46%,创造了晶硅组件效率的新纪录。与此同时,钙钛矿/晶硅叠层技术理论上可突破30%的效率极限,被视为未来太空光伏的重要方向之一。2025年9月,行业首条全自动兆瓦级钙钛矿-晶硅叠层电池试验线已实现全线贯通,标志着该技术向产业化迈出关键一步。
03 产业化挑战:从实验室效率到太空可靠性的跨越
太空光伏从概念到产业化面临多重挑战。首要问题是技术验证体系的重构。地面光伏产品的可靠性测试标准难以完全模拟太空环境,需要建立专门针对轨道运行条件的评估体系。这包括长期抗辐射性能、热循环稳定性以及在微重力环境下的运行可靠性等全新指标。
制造能力是另一大挑战。太空应用光伏产品对生产工艺控制提出了比地面产品更严格的要求。目前,行业领先企业已建立起从高纯晶硅、高效电池到组件的全产业链质量控制体系,这种系统性的制造能力将成为太空光伏产业化的重要基础。值得注意的是,太空光伏还需要解决功率输出稳定性、空间环境适应性以及长寿命运行等系统工程问题。
04 产业影响:新赛道开启与竞争格局重塑
太空光伏需求的兴起正在重塑光伏产业竞争格局。一方面,它为企业提供了高附加值的新市场空间;另一方面,它也倒逼企业进行技术升级,从单纯追求效率和成本转向综合性能优化。
从产业层面看,太空光伏可能催生新的专业化细分市场。传统地面光伏强调规模效应和成本控制,而太空应用更注重性能可靠性和功率密度,这可能导致技术路线和商业模式的分化。同时,太空光伏的发展也将促进产学研深度融合,推动材料科学、制造工艺和系统集成技术的协同进步。据行业分析,未来五年太空光伏可能形成百亿美元级的新兴市场,成为光伏产业增长的重要驱动力。
太空光伏的兴起标志着光伏技术进入新的发展阶段。从地面到太空的应用场景拓展,不仅带来了技术挑战,也为产业创新提供了新方向。中国光伏产业需要把握这一趋势,加强技术储备和协同创新,在太空能源这一新赛道中保持竞争力。随着技术成熟和成本下降,太空光伏有望成为能源转型的重要组成部分,为人类探索和利用太空提供可持续的能源解决方案。