2026年商业航天行业系列五：太空光伏，逐日天穹，叩问千亿星辰市场

太空光伏：太空场景下的主要能源形式

（一）太空光伏是地外飞行器的主要供能方式

太空光伏是指在太空环境中（如卫星轨道、空间站、深空探测器上）将太阳能转化 为电能的整套技术系统。与地面光伏相比，太空光伏的运行环境更为严苛（极端低 温、强辐射等），因此对电池组件材料的性能提出了更高要求。 作为飞行器供电系统来看，太阳能电池板（太阳翼）是太空卫星的主要组成部分。 人造卫星一般由平台和有效载荷构成，其中有效载荷是实现卫星特定功能的组件， 包括通信、遥感、科学探测计等；平台是指保证卫星正常工作的主体结构，包括电源 系统、姿态控制系统、推进系统、热控系统等，其中太阳能电池板（太阳翼）是电源 系统的核心，其核心作用是将太阳光能高效、持续地转化为卫星所需的电能。

受制于运行环境特殊性，光伏是太空卫星等航天器的主要供能方式。宇航电源系统 因使用环境极为特殊，往往面临着极端的温度变化、压力和强辐射，因此对于电源 有很高的要求。从产品类别来看，宇航电源系统包括一次性电源、核电源、燃料电 池、太阳能热动力系统、太阳电池阵—蓄电池组电源系统等；目前，基于太阳能的太 阳电池阵—蓄电池组电源系统是绝大多数在轨航天器使用的电源系统类型，也是临 近空间飞行器使用最广泛的电源系统类型。

柔性太阳翼是航天器太阳翼的主要发展趋势。根据《空间用柔性太阳电池阵技术现 状及构阵关键技术分析》（赵文祺等），按照结构刚度特性，太阳翼可分为刚性太阳 电池阵、半刚性太阳电池阵及柔性太阳电池阵。其中，（1）刚性太阳电池阵是目前 航天器普遍采用的太阳电池阵技术，但受限于太阳翼结构机构质量、铝蜂窝夹层基 板的厚度及收拢间距，刚性太阳电池阵的质量比功率及收拢状态下体积比功率相对 较低。（2）半刚性太阳电池阵则用轻质碳纤维框架作为基板，质量比功率可提升至 120 W/kg，但是其收拢状态体积比功率与刚性太阳电池阵基本相同。（3）柔性太阳 电池阵采用柔性薄膜结构作为基板，电路与基板厚度总和不足1 mm，同时收拢状态 下太阳电池板之间处于压紧状态，因此其质量比功率及收拢状态下体积比功率较刚 性太阳电池阵均明显提高，是航天器太阳电池阵技术的发展趋势。

根据展开方式的不同，柔性阵可以分为手风琴式柔性阵、扇形展开式柔性阵及卷绕 式柔性阵。根据《空间用柔性太阳电池阵技术现状及构阵关键技术分析》（赵文祺 等），（1）手风琴式柔性阵具有大展开面积及可堆叠压紧的优势，适用于大功率需 求的航天器或一箭多星任务；（2）扇形展开式柔性阵具有整翼高展开基频的特点， 有利于整星姿态控制，适用于地面观测等航天器型号应用；（3）卷绕式柔性阵具有 高收拢体积比及整翼轻量化的特点，多适用于深空探测领域。

（二）可回收技术大幅降低发射成本，太空光伏经济性逐步显现

可回收火箭技术带来发射成本的骤降，商业航天进入快速增长区间。可回收火箭技 术是指通过技术手段，使运载火箭在完成卫星送入轨道任务后，其部分或全部组件 （如一级助推器、整流罩等）能够安全返回地面或海面，经过检修和翻新后再次用 于后续发射任务的能力。其核心目标是将传统的“一次性”航天器转变为可重复利 用的“航空运输工具”，从而降低进入空间的成本，是商业航天实现可持续发展的关 键。

一级火箭价值占比超50%，回收复用一级火箭可大幅降低发射成本。根据《猎鹰9火 箭的发射成本与价格策略分析》（刘洁等），猎鹰九号单次制造成本约为5000万美 元，其中一级火箭、二级火箭、整流罩的价值量占比分别达到60%、20%、10%。目 前猎鹰9号已经可以实现12次一级火箭以及6次整流罩的回收复用，以此计算，若单 个猎鹰9号火箭可以完成12次发射任务，其平均发射成本将降至 1833万美元/次；若 后续猎鹰9号可以实现二级火箭的复用，其平均发射成本有望降至917万美元/次。

SpaceX作为可回收火箭技术的先行者，已经掌握成熟的可回收复用技术。根据《猎 鹰9火箭一子级重复使用发展规律研究》（王儒文等），猎鹰9火箭是SpaceX公司发 展的重复使用运载火箭，从2010年6月首飞，历经v1.0、v1.1、FT、Block4和Block5 共5种状态。2018年猎鹰9号Block5正式定型，成为SpaceX的核心型号。 凭借回收复用技术及单一成熟箭型，中美火箭发射的数量差距已被拉开。2015年前 中美火箭年发射数量并无差距；而随着2018年猎鹰9号Block5正式定型以及回收复用 技术的成熟，中美火箭发射次数逐渐被拉开。根据SpaceLive和国际太空公众号， 2025年美国、中国火箭发射数分别为211次和90次，其中猎鹰占美国总发射的79%， 长征系列占中国总发射数的77%。

发射成本不断降低的趋势下，太空光伏的应用价值逐步体现。根据NASA对未来太空 光伏系统的LCOE测算，预估到2050年RD1型太空光伏系统的基准LCOE将达到 $0.61/kWh，相较地面光伏成本（$0.05/kWh）高出近12倍。而如果考虑到发射成本 的大幅下降、电推进技术的进步、硬件寿命的增长，太空光伏的LCOE有望降低至 $0.04/kWh，经济性逐步体现。

下游场景：商业航天热潮引领，太空光伏正打造千 亿蓝海

（一）低轨商业卫星：中美商业航天竞赛加速，短期拉动太阳翼需求

2020年来全球航天活动愈发频繁，美国暂时掌握航天资源领先地位。随着可回收火 箭、一箭多星等技术的成熟，卫星发射成本大幅降低，推动全球航天发射进入高频 次、规模化时代。根据Spacemapper，2020年来全球卫星发射数量呈现高速增长态 势，2025年来增速进一步加快，全年全球卫星发射次数约4000次，增速超过50%。 从目前在轨卫星的国家构成上来看，美国达11688颗，占据绝对主导地位；俄罗斯、 中国分别达1550颗和1097颗，相较美国而言有所落后。

太空资源已经成为大国博弈的新战场，轨道资源先到先得。近地轨道（LEO）的频 率及轨道位置资源具有排他性，遵循国际电信联盟（ITU）的“先到先得”原则，这 使得空间资源的抢占成为大国博弈的战略核心。当前全球低轨星座领域呈现“美国 主导、其他航天国家加速跟进”的态势。以SpaceX的Starlink、亚马逊的Kuiper为代 表的美国企业已抢占先机；中国、英国（OneWeb）及欧盟等紧随其后。 美国：主要参与者包括SpaceX与亚马逊，先发优势明显。根据CNBC，美国联邦通 信委员会于26年1月已批准SpaceX公司部署另外7500颗第二代星链卫星的请求， SpaceX第二代星链卫星的获批总数达到15000颗；除此之外，SpaceX已申请部署近 30000颗卫星，仍有15000颗卫星等待审批。根据亚马逊官网，亚马逊也正加速搭建 其LEO计划，目标搭建一个超3000颗卫星的近地通讯网络。 中国：战略地位愈加重视，追赶脚步正在加速。面对美国SpaceX带来的挑战，我国 愈发重视商业航天的战略意义，“航天兴国”的目标被正式纳入国家规划。根据中华网，2025年12月中国向国际电信联盟（ITU）提交了共计20.3万颗卫星的频率与轨道 资源申请，其中最大的星座CTC-1、CTC-2申报数量超过19万颗。

我们以现有卫星规划为基础，不考虑后续新增规划；假设中国相关卫星发射进度遵 循ITU规则，美国SpaceX凭借较为丰富的经验节奏更快，我们预估未来主要近地通 讯卫星将带来超10GW的需求。

（二）算力卫星：人工智能巨头群雄逐鹿，打开 AI 算力的能源枷锁

太空算力，特指将大规模高性能计算数据中心部署于太空轨道，利用太阳能资源和 真空超低温环境进行高效供电与冷却的AI数据中心解决方案。根据《White Paper: Why we should train AI in Space》（Ezra Feilden等），AI算力卫星一般部署于晨 昏线近地轨道，以实现24小时光照；其主体包括高效堆叠的计算与存储单元，负责 离线进行AI训练与推理；不同的卫星、卫星与地面数据接收器通过激光链路、射频链 路以及小型数据穿梭机连接，以实现高效的数据传输。

为什么要“算力上天”？地面算力运营成本飙升，太空算力优势显著。根据中国航 天新闻网，大模型的训练及应用消耗电力较大，GPT-3训练一次的电量足以支撑3000 辆电动汽车绕赤道行驶8圈，而随着训练算法复杂程度不断升级、大模型参数翻倍增 长以及应用规模持续拓展，整个AI行业的建设运营成本急剧增长——据国际能源署 预测，2030年全球数据中心的耗电量将与整个日本的用电量相当。而相比地面数据 中心，太空算力在能源消耗、运营成本等方面具有更大潜力。太空中有着全天候的 太阳能；太空极低温度有利于设备散热，可以显著降低能耗；太空计算星座部署在 轨道上，不受土地资源限制，可以在宇宙空间任意扩展，并通过模块化设计快速部 署，满足不断增长的存储和算力需求。 根据《White Paper: Why we should train AI in Space》（Ezra Feilden等），预估1 部署一座40MW、运行寿命10年AI数据中心，地面部署和太空部署的成本分别为1.67 亿美元和820万美元，太空部署的成本相较可以降低95%+。

AI巨头掀起“算力上天”热潮，太空算力已经成为共识。随着太空算力卫星概念的 提出，全球各家AI巨头都相继表述了建造太空算力中心的愿景。 1. 海外方面：根据谷歌官网，2025年11月4日谷歌正式启动“太阳捕手计划”（Project Suncatcher），旨在将TPU发射到轨道上近地搭建漂浮AI数据中心，谷歌初步计划与 Planet公司合作，在2027年初发射两颗搭载TPU的原型卫星进行测试。根据马斯克 个人推特，马斯克在25年11月份的访谈中表示未来计划每年将100GW的人工智能算 力卫星送入轨道，11月20日又表示星舰拥有每年300-500GW人工智能算力卫星的输 送能力。 2. 国内方面：根据世界互联网大会公众号，2025年5月国星宇航使用长征二号丁运 载火箭成功将太空计算星座021任务12颗卫星发射升空，标志着全球首个太空计算 卫星星座成功发射；其发起的“星算”计划旨在构建天基智能计算基础设施，首发星 座具备5POPS的太空计算能力。此外，根据北京科学技术委员会官网，2025年11月 北京科学技术委员会发布了太空数据中心建设规划方案，计划在700-800公里晨昏轨 道建设运营超过GW功率的集中式大型数据中心系统，计划于2031-2035年之间进行 卫星的大批量生产和组网发射。

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