当埃隆·马斯克宣布每年部署100GW太阳能AI卫星计划,当协鑫光电的钙钛矿电池随卫星进入太空轨道,当天合光能、晶科能源等巨头纷纷布局太空能源——一场围绕太空光伏的竞赛已悄然开启。商业航天的爆发式增长,正将这一曾被视为“贵族技术”的领域推向产业化前沿。太空光伏能否成为破解能源瓶颈的钥匙?其背后是未来能源的宏大叙事,还是资本追逐的新故事?

01 商业航天驱动:从“小众”到“刚需”的蜕变
太空光伏并非全新概念。自20世纪50年代起,光伏电池已成为卫星的标配能源。但近年来,随着低轨星座卫星进入“千颗万颗”时代,太空光伏的需求呈现井喷态势。根据国际电信联盟“先占先得”规则,星链、星网、Kuiper等星座系统需在2030年前完成部署,能源系统成为卫星批量生产的“交付瓶颈”。商业航天企业如SpaceX通过可回收火箭技术大幅降低发射成本,使得太空能源的规模化应用成为可能。
企业布局呈现多元化路径:天合光能围绕晶体硅、钙钛矿叠层及砷化镓三大技术方向储备能力,计划于2026年推动钙钛矿量产;协鑫光电的10cm×10cm钙钛矿组件已完成空间试验,计划2026-2027年开展耐辐照测试并实现量产;晶科能源则与AI企业合作,通过高通量计算加速钙钛矿叠层技术研发。初创企业如炎和科技、光因科技也通过地面认证和在轨实验加入赛道。太空光伏正从“配套技术”升级为“太空能源基建”,覆盖从发电、传输到地面接收的全链条。
02 技术路线竞速:钙钛矿能否颠覆传统格局?
目前太空光伏的主流技术包括砷化镓、晶硅和钙钛矿三条路径。砷化镓凭借超30%的组件效率和卓越抗辐射能力,长期主导高价值卫星市场,但成本高昂且产能有限;晶硅技术成熟、成本低,但抗辐射性差、衰减快,难以满足长寿命任务需求。钙钛矿则展现出独特优势:其单位质量发电能力更强,可降低发射成本;柔性材料适配卷展式太阳翼;理论效率已突破27%,叠层结构有望超过35%。
技术融合成为趋势。天合光能指出,不同技术可针对场景需求提供多元化方案:砷化镓适用于高可靠性任务,钙钛矿叠层更适合大规模部署。炎和科技则押注钙钛矿与HJT异质结的叠层技术——HJT电池厚度可控制在40微米以下,兼具柔性与双面发电能力;钙钛矿作为离子晶体抗电子辐照能力强,二者结合可提升环境适应性。据规划,2026年将有多款叠层组件进入太空验证,预计2028-2029年产品寿命有望延长至8年。
03 商业化前景:万亿市场还是过度炒作?
机构对太空光伏市场的预测呈现爆发式预期。长江证券预计2030年全球低轨卫星光伏市场规模达295亿元;中信建投认为若进入100GW太空数据中心阶段,市场规模将达5000亿至10000亿美元;国金证券更提出“万亿规模”的判断。支撑这一预期的,是明确的场景需求:单颗卫星功率正向30-60千瓦跃升,20万颗卫星将形成10吉瓦级能源需求;月球基地、深空探测等场景也更依赖太阳能。
然而挑战不容忽视。天合光能指出,太空环境的高真空、温变辐射对电池寿命提出苛刻要求;微波传输频段资源有限,需国际协调;发射与地面接收站建设成本高昂。中国光伏行业协会强调,技术仍处于验证初期,需建立可靠性体系。炎和科技认为,早期发展难免出现泡沫,但资本与人才涌入将加速技术突破。预计2028年将迎来技术验证高潮,2030年随太空基建规模化释放市场空间。
太空光伏的崛起,是商业航天、能源转型与技术创新三重浪潮共振的结果。从企业布局到技术竞速,从卫星能源到月球工厂的想象,这一赛道既蕴含重塑能源格局的潜力,也面临成本、技术、国际协调的重重挑战。随着2026-2028年关键节点的到来,太空光伏能否从故事走向现实,答案将写在每一次发射任务与电池寿命数据中。对于光伏产业而言,这不仅是技术升维的机遇,更是一场关于未来的豪赌。