太空光伏迎来黄金时代!中信建投:P型HJT与钙钛矿将开启千亿市场

发布时间:2025-12-23 11:08  浏览量:41

太空中的太阳能电池板正从科幻走向现实,一场关于能源获取方式的革命正在距离地面3.6万公里的轨道上悄然上演。

太空光伏已从试验阶段正式迈入商业化加速期。根据中信建投最新发布的研报,这一新兴领域不仅破解了地面光伏的间歇性瓶颈,更为太空算力、深空探测、偏远地区供电及军事应急等场景提供长效能源支撑。

技术路线已经清晰:P型HJT电池在现有量产技术中抗辐射、轻量化优势最明显,2026年后渗透率将提升;而钙钛矿及叠层电池有望在2028年后逐步承担低轨星座及深空探测任务。这场技术变革将带动材料、设备等环节的领先企业迎来新一轮增长机遇。

01 太空光伏的优势:为什么我们要把太阳能板送到天上去?

地面光伏存在一个致命缺陷——间歇性发电。夜晚、阴天、季节变化都导致发电不稳定,需配套储能系统,增加了成本与复杂度。

太空光伏完美解决了这一问题。地球同步轨道上,99%的时间可稳定接收太阳辐射,不受天气、昼夜影响,能量密度高达每平方米1360瓦,远超地面太阳能。太空中没有大气层对阳光的过滤和散射,太阳辐射强度比地面高出30%以上

中国科学院院士王希季指出:“地面太阳能电站受昼夜和天气影响,供电波动太大,难以作为主力电站。而太空电站不受这些限制,太阳能利用效率是地面的10倍。” 这意味着同样面积的太阳能电池板,在太空中发电量是地面的10倍以上。

太空光伏还可为偏远地区供电和军事应急提供稳定能源。想象一下,灾区、边远哨所、海上平台不再需要频繁运送燃料,通过微波无线传输方式即可获得稳定电力。2021年,中国已成功完成将微波转换成交流电的实验,为这一技术商业化奠定了基础。

02 技术路线图:P型HJT打头阵,钙钛矿后续发力

太空光伏技术发展有清晰的双阶段路径:短期靠P型HJT,长期看钙钛矿

P型HJT电池已成为当前太空光伏的优先选择。其优势在于抗辐射性能出色,硅晶格稳定性在太空高能粒子辐射环境下优于N型电池。厚度仅50微米(传统PERC电池130微米),满足卫星“减重+卷曲收纳”的刚性需求。

东方日升已成为国内少数实现太空应用HJT电池量产的企业,月产能达20万片(年化12MW)。 该公司已“率先切入SpaceX供应链”,其HJT产品获得太空领域客户认可。

钙钛矿电池则是未来之星。钙钛矿/晶硅叠层实验室效率已达33%-35%,接近甚至超越传统砷化镓电池。 更关键的是,钙钛矿生产成本大幅降低,每瓦成本仅1.2-1.63元,而太空用砷化镓薄膜太阳能电池的材料成本每瓦上千元。

钧达股份与尚翼光电的合作代表了这一趋势。钧达股份钙钛矿叠层电池实验室效率达32.08%,并于2025年11月实现首片产业化N型+钙钛矿叠层电池下线。 这种强强联合正在加速钙钛矿电池的太空应用。

03 市场驱动力:太空算力引爆千亿需求

太空光伏市场的爆发离不开一个关键概念——太空算力

随着大模型训练需求爆炸式增长,地面数据中心面临能耗高、散热难两大瓶颈。 太空中有近乎无限的太阳能和接近绝对零度的天然冷源,成为AI算力的“理想国”。

谷歌、英伟达等科技巨头正积极推进测试卫星发射与在轨基础算力验证。 马斯克提出每年部署100GW太空太阳能卫星的计划,进一步推动行业热度升温。

低轨卫星互联网建设也为太空光伏带来巨大市场。据国际电信联盟(ITU)数据,全球低轨卫星规划总量已突破10万颗。 假设每颗卫星需1千瓦太阳能电池板,仅此一项就有100兆瓦的潜在需求。

中信建投认为,太空光伏市场将从2025年开始加速,2026-2027年由P型HJT主导,2028年后钙钛矿逐步放量。 到2035年,全球太空光伏市场规模有望达到千亿级别

04 产业链机会:从材料设备到系统集成

太空光伏产业链包括上游材料、中游电池制造和下游系统集成,各环节都有明显投资机会。

上游材料与设备环节技术壁垒最高,利润也最丰厚。钙钛矿技术路线方面,京山轻机是国内少有的钙钛矿整线设备供应商。 奥来德在钙钛矿蒸镀设备领域具备独特技术壁垒。 迈为股份作为HJT设备龙头,其技术路径与钙钛矿叠层电池高度相关。

中游电池制造环节,东方日升已成为国内少数实现太空应用HJT电池量产的企业。 该公司建设的专用中试线月产能达20万片,2024年已实现数万片超薄HJT电池的批量出货。

钧达股份与尚翼光电的合作代表了一种新模式——光伏电池企业与航天技术企业强强联合。 这种合作可充分发挥各自在光伏技术与航天应用场景理解方面的优势。

系统集成方面,航天宏图与众能光储成立的合资公司“航天超能”,正积极布局太空能源领域。 公司拥有“女娲星座”在轨资产,形成“能源自供+应用牵引”闭环。

05 商业化进展:从实验卫星到大规模应用

太空光伏已不再是纸上谈兵,多个项目已进入商业化验证阶段。

中国在重庆璧山建设的空间太阳能电站实验基地,总投资26亿元,预计2025年将在平流层建成小规模电站。 这为后续更大规模的系统建设奠定了基础。

国晟科技为商业航天企业提供6U立方卫星HJT光伏系统,单星输出功率15W,较砷化镓方案效率提升18%、重量减轻25%。 其钧天一号03星搭载的钙钛矿组件已稳定运行超1年,验证了长期可靠性。

仁烁光能表示,全钙钛矿叠层光伏技术有望为人工卫星及太空算力提供长效能源解决方案。 公司全球首个全钙钛矿叠层地面电站已运行1年,百兆瓦级全钙钛矿叠层量产工艺已在探索中寻求落地。

航天宏图规划2026年启动GW级钙钛矿产线,目标转换效率28%。 公司给出2026年钙钛矿业务净利润指引2.5亿元,显示出对市场前景的充分信心。

06 经济性分析:为什么太空光伏具有商业可行性?

太空光伏的高成本一直是制约其发展的主要因素,但这一情况正在改变。

发射成本大幅下降是首要利好。SpaceX等商业航天公司的可回收火箭技术,已将每公斤载荷的发射成本从数万美元降至数千美元。 中国正在研制的长征9号近地轨道运载能力达百吨,可将物料分批送上太空。

电池效率提升和重量减轻进一步降低了成本。钙钛矿组件质量轻且可以成卷运输,可节约70%以上运费。 钙钛矿单位质量发电量可达每克50瓦,远高于晶硅的每克0.38瓦和砷化镓的每克3.8瓦。

规模效应也开始显现。市场机构预测,2025年成为GW级钙钛矿产线投产元年。 随着产能扩大,成本将进一步下降,形成良性循环。

太空用电池溢价显著,价格可达地面应用的10倍以上,1GW产能对应理论利润约10亿元。 这种高溢价为企业提供了足够的动力投入研发与生产。

07 挑战与应对:太空光伏仍需克服的障碍

尽管前景广阔,太空光伏仍面临多项挑战。

技术稳定性是首要挑战。钙钛矿电池在太空环境下的长期稳定性仍需验证。 虽然太空中没有地面上的水和氧,但辐射强度大、温度波动剧烈,对材料耐久性是巨大考验。

无线能量传输技术仍需突破。 虽然中国在2021年成功完成了将微波转换成交流电的实验,但大规模、远距离、高效率的能量传输仍需技术突破。

标准与安全也是重要考量。无线能量传输的安全性需确保,国际频谱分配和标准制定尚在起步阶段。 这需要各国政府与国际组织协同合作。

面对这些挑战,企业正积极寻求解决方案。例如,通过晶格改性处理,P型 HJT电池抗太空电离辐射能力较常规硅电池提升50%。 全无机钙钛矿材料体系也在开发中,以进一步提高稳定性。

08 投资策略:如何布局太空光伏赛道

对于投资者而言,太空光伏领域存在多重投资机会。中信建投建议关注在材料、设备等环节布局领先的企业

短期(2026年前),P型HJT电池企业最具确定性。东方日升等已实现太空用HJT电池量产的企业将率先受益。 太空用电池价格是地面应用的10倍以上,掌握核心技术的企业将享受高溢价。

中期(2026-2028年),钙钛矿技术企业价值将逐步显现。钧达股份、仁烁光能等在该领域有技术积累的企业有望迎来爆发。 钙钛矿在太空中没有稳定性的最大敌人——水和氧,这一优势将加速其太空应用。

长期(2028年后),系统集成商和运营服务商将受益。随着技术成熟和成本下降,太空电力运营服务可能成为新的商业模式。

投资者可关注一系列关键事件节点,如太空电站实验基地进展、关键技术验证卫星发射、产能扩张公告等。 这些事件可能成为股价的重要催化剂。

太空光伏正处于从零到一的关键节点。随着技术瓶颈的逐步突破和应用场景的不断拓展,太空能源有望成为解决地球能源危机的重要途径。

对于投资者而言,这一领域既充满机遇,也伴随风险。但可以确定的是,太空光伏已不再是遥远的科幻概念,而是正在快速落地的新兴产业。 未来几年,我们将目睹一场从“地面”走向“太空”的能源革命