2026年新能源行业剖析:行业前瞻洞察系列,太空光伏远期空间巨大,太空数据中心有望推动需求
- 来源:交银国际
- 发布时间:2026/02/03
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新能源行业剖析:行业前瞻洞察系列,太空光伏远期空间巨大,太空数据中心有望推动需求。全球商业航天规模快速增长,随着AI算力需求爆发式增长,太空数据中心有望推动商业航天需求。光伏是航天活动中性价比最高的电源解决方案,太空光伏相比地面光伏优势明显。LEO卫星短期首选HJT晶硅电池,钙钛矿为未来首选。我们预计太空光伏电池市场空间短期内较为有限,但若发射成本急剧下降导致太空数据中心成本低于地面,届时年发射功率将爆发式增长。太空光伏的市场规模将高度取决于发射成本下降速度。商业航天景气上行,政策红利驱动太空光伏需求释放:自2020年以来全球商业航天规模快速增长,太空数据中心相比地面优势明显,随着AI算力需求...
商业航天景气上行,政策红利驱动太空光伏需求释 放
全球商业航天进入高速发展期,中美引领格局
近年来,随着航天发射技术迭代、产业链成本下降及下游应用场景拓展,全球 商业航天行业驶入发展快车道,在轨航天器数量、发射任务频次等核心指标持 续攀升,中美两国凭借技术积累与产业布局,共同主导全球商业航天发展格 局。从在轨航天器规模来看,全球航天器组网进程明显提速。截至2024年末, 全球在轨航天器数量已突破万颗大关,达到 11,605 颗,形成以低轨通信星座为 核心的航天器集群。其中,美国凭借先发优势,在轨航天器数量达 8,813 颗, 占全球总数的76%;中国在轨航天器数量1,094颗,占比9.4%,位列全球第二, 且在遥感、导航、通信等多领域实现规模化部署。

从发射任务频次与载荷能力来看,全球航天发射活跃度再创新高。根据 BryceTech 统计数据,2024 年全球运载火箭共计完成 259 次入轨发射,同比增 长 17%,发射载荷总质量实现同步攀升。分国家来看,中美两国贡献了全球绝 大多数发射任务:美国全年发射 154 次,发射载荷 1,890 吨,占全球发射载荷 总质量的 87%,星链星座的持续组网成为其发射频次与载荷量的核心驱动力; 中国全年发射 68 次,发射载荷 182 吨,占全球发射载荷总质量的 8%,在商业 火箭回收、一箭多星等技术领域实现突破,发射效率与载荷能力稳步提升。 2025上半年,全球商业航天高景气度延续,发射频次与卫星入轨量同比增幅显 著。期间全球累计完成航天发射153次(含5次亚轨道发射、3次星舰测试), 其中中国发射 35 次,占比 23%;全球发射入轨卫星数量达 2,090 颗,同比增长 58%,低轨星座组网进程进一步加速;中国发射入轨卫星 152 颗,同比增幅高 达 92%,增速远超全球平均水平,彰显其商业航天产业的强劲发展动能。
中国内地政策加码,商业航天纳入新质生产力核心赛道
从政策导向来看,商业航天的战略地位持续提升。中央政府已将商业航天纳入 “新质生产力”范畴。2024-25 年,商业航天连续两年被写入《政府工作报告》, 明确提出 “推动商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展” 的目标,标志着 商业航天已从 “鼓励探索” 阶段迈入 “规范化、规模化发展” 阶段。这一举措不 仅为市场注入了强劲信心,更从国家层面明确了商业航天在培育经济增长新动 能中的核心作用。 从专项政策落地来看,行业发展路径进一步清晰。2025 年 11 月,国家航天局 印发《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划 (2025—2027 年)》,提出到 2027 年的五大核心发展目标:一是产业生态高效协同,形成 “研发 - 制造 - 发射 - 应用” 的全链条产业体系;二是科研生产安全有序,建立健 全商业航天安全监管机制;三是产业规模显著壮大,培育一批具有全球竞争力 的龙头企业;四是创新创造活力显著增强,突破一批 “卡脖子” 关键技术;五是 资源能力统筹高效,实现航天资源的集约化利用。 值得关注的是,空间能源技术被纳入行动计划的核心突破方向,明确提出要 “突破空间能源、在轨维护等关键技术”, 作为空间能源供给的核心解决方案, 锚定了太空光伏的政策利好,太空光伏的技术研发、场景应用将得到政策层面 的重点支持。 中国星网的“GW 星座”作为我国首个巨型卫星互联网计划,规划发射 12,992 颗 卫星,涵盖 500-600km 极低轨道(6,080 颗)和 1,145km 近地轨道(6,912 颗)。垣信卫星的“千帆星座”规划发射 15,000 颗卫星,计划 2027 年底前发射 1,296 颗卫星提供全球网络覆盖,到 2030 年底完成超 1.5 万颗低轨卫星的互联 网组网。截至 2025 年底,“GW 星座”在轨业务卫星数量为 136 颗;“千帆星座” 在轨卫星数量为 108 颗,完成率仅 1.0%/0.7%。根据国际电信联盟(ITU)卫星 频率及轨道使用权采用的“先登先占”原则,卫星星座申请后必须在一定时限内 完成星座建设,即GW星座、千帆星座需在提交申请(2020年、2023年)后的 9 年内发射规划总数的 10%,12 年内发射规划总数的 50%,14 年内全部发射完 成。此外,2025 年底中国创纪录地向ITU 申请20.3 万颗卫星频轨资源,覆盖14 个卫星星座。未来几年中国内地卫星发射数量有望大幅增长。

太空光伏相比地面优势明显
太空环境极为特殊,往往面临着极端的温度变化、压力和强辐射,因此对于航 天电源有很高的要求。从产品类别来看,航天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、光伏电池阵-蓄电池组电源系统等。 凭借其无需燃料、长寿命、高可靠性和安全性,光伏电池阵-蓄电池组电源系 统是目前航天活动中性价比最高的电源解决方案,也是绝大多数在轨航天器使 用的电源系统类型。
太空光伏相比地面光伏优势明显,主要包括: 光照显著增强: 地面光伏接收的是经过大气层过滤的阳光(AM1.5 光谱),大 气中的臭氧、水蒸气、二氧化碳以及气溶胶(尘埃、云层)会对太阳辐射产生 吸收和散射作用,紫外波段和特定红外波段被严重吸收,即使在天气晴朗的正 午,光照强度通常仅为 1000 W/m² 左右。太空环境提供的则是全光谱 (AM0),包含更丰富的短波高能光子,光照强度高达 1360 W/m²,比地面高 36%。这意味着地面标称 1W 的光伏电池在太空的实际功率将增至约 1.3W。 从间歇性能源变为稳定能源:这是太空光伏相对于地面光伏最核心的优势,解 决了可再生能源的“间歇性”痛点。地面光伏受制于昼夜交替,且极度依赖天气 状况(阴雨天发电效率骤降),年平均容量因子仅 10%-25%,利用小时约 900- 2000 小时。而部署在晨昏轨道的太空光伏,可 24 小时持续稳定发电,容量因 子和利用小时高达 100%和 8760 小时,是地面的 4-10 倍。综合考虑实际功率和 利用小时增加,同一块光伏电池在太空中的年发电量是地面的 5-12 倍(即使是 普通低地球轨道(LEO),年利用小时也高达 5000-6000 小时,发电量仍远超 地面)。 这同时意味着光伏由间歇性能源变为稳定能源,基本无需像地面光伏那样必须 配套昂贵的储能系统来调节电网波动,也不存在消纳问题,并具备替代火电、 核电成为基荷电源的能力。随着新能源发电量占比不断提升导致其所需的储能 配比和时长不断增加,该优势会不断扩大。 不占用土地资源:地面光伏特别是集中式电站,需要占用大量土地,可能涉及 耕地红线或生态敏感区问题,装机规模受限,太空光伏则不存在该问题。 太空光伏所发电力可通过太空数据中心等场景直接在太空使用,无传输损耗。 虽然太空光伏寿命短于地面,但这正好符合数据中心寿命仅 3-5 年的特点,因此太空数据中心是最适合太空光伏的应用场景。所发电力也可无线传输回地 面,但损耗较大,目前端到端的传输效率仅 15%-20%,同时地面需要安装巨大 的接收整流天线阵列,因此经济性远不及在太空直接使用电力。 太空光伏理论上可轻易满足全球电力需求。在拦截 1% 的阳光 ,不影响气候的 条件下,低轨卫星的年发电量理论上限高达 3,600 PWh,是目前全球年用电量 的 100 倍以上。
商业航天景气度向上,太空光伏需求刚性凸显
从需求端看,两大核心场景正驱动太空光伏需求加速释放: 低轨大型星座:以星链、GW 星座为代表的星座计划,单星座卫星数量动 辄超千颗,单星功耗从千瓦级向十千瓦级跃升,对太空光伏的需求呈现量 级增长; 太空数据中心:云计算厂商布局太空算力的趋势渐显,AI 数据中心功率巨 大,太空光伏的刚需属性凸显。 中国内地政策层面,《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划 (2025—2027 年)》明确提出 “突破空间能源、在轨维护等关键技术”,进一步为 太空光伏的技术研发和商业化落地提供政策支撑。可以判断,商业航天的高景 气周期,将与太空光伏的需求爆发形成共振,推动该赛道从 “技术验证” 阶段迈 入 “规模化应用” 阶段。
低轨大型星座成太空光伏短期需求引擎,高功耗趋 势驱动需求量级增长
按轨道高度划分,卫星轨道主要分为:1)低地球轨道(LEO,160-2000 公里); 2)中地球轨道(MEO,2000-35786 公里)和 3)地球同步轨道(GEO,35786 公里赤道上空)。不同轨道的技术特性决定了其能源需求与光伏适配性的差 异,其中低轨卫星凭借低延迟、发射成本低、适配高功耗载荷等核心优势,成 为商业航天的绝对主流,我们预计其占全球商业航天卫星总量的比例将超 95%,是卫星互联网、太空数据中心等核心场景的主要载体,也因此成为太空 光伏的核心需求场景。

低轨的核心技术特性,直接催生了太空光伏的量级采购、高效适配、持续替换 三大需求,与大型星座的规模化发展形成共振: 1) 组网规模大,带动光伏电池量级采购需求:低轨卫星单星覆盖范围有限, 需通过数十甚至数千颗卫星组网实现全球连续覆盖,单星座卫星数量的量 级提升,直接推动太空光伏电池从 “小批量定制” 转向 “规模化采购”; 2) 单星功耗跃升,推动高效光伏电池刚需:随着卫星功能从基础通信向高算 力、高带宽升级,以星链、GW 星座为代表的头部星座,单星功耗已从传 统千瓦级向十千瓦级跃升,对光伏电池的能量密度、发电效率提出更高要 求,传统晶硅帆板已难以适配,高效太空光伏电池成为必然选择; 3) 卫星寿命较短,形成光伏电池持续替换需求:低轨卫星受稀薄大气阻力影 响,寿命通常为 5-7 年,大型星座的常态化组网与卫星更新迭代,将形成 太空光伏电池的长期持续性需求。 我们预计以星链、GW 星座为代表的低轨大型星座,成为太空光伏需求落地的 核心标杆。星链已实现超 5000 颗低轨卫星在轨部署,规划总组网规模达 4.2 万 颗,单星功耗从初代 1.5kW 迭代至最新款 15kW,光伏电池需求随组网规模与 单星功耗同步提升;GW 星座作为中国内地低轨卫星互联网核心主体,规划组 网规模超 1.3 万颗,单星功耗同样向十千瓦级迈进,各大星座的推进节奏,直 接决定了全球低轨太空光伏的短期需求规模。
太空数据中心将成为太空光伏长期核心增长点
随着 AI 算力需求爆发式增长,我们预计太空数据中心将成为太空光伏长期核心 增长点。除发射成本外,太空数据中心相比地面数据中心优势明显: 1) 无限且清洁的太阳能:地面太阳能受昼夜交替、天气(阴雨云层)和季节 影响,具有间歇性,数据中心必须依赖电网(通常包含化石能源)或昂贵 的储能设备来维持 24/7 运行。 而在特定的太空轨道中,卫星可以几乎全天候接收阳光照射,可完全依赖 太阳能,实现真正的零碳排放。太空光照时长是地面的数倍,且没有大气 层的遮挡和散射,光照强度也远超地面,同一块光伏电池在太空中的年发 电量可达地面的 5-12 倍。 2) 可利用极寒真空散热:AI 芯片(GPU/TPU)运行时会产生巨大的热量,散 热是地面数据中心最大的运营成本之一。地面数据中心通常需要庞大的空 调系统和冷却塔,这不仅消耗大量电力(约占总能耗的 40%),还消耗大 量淡水资源(用于蒸发冷却)。 太空背景温度接近绝对零度(约-270°C)。虽然太空中没有空气无法进行 风冷(对流),但可以通过辐射散热技术,将热量直接以红外辐射的形式 排向深空,不消耗任何水资源,解决了地面数据中心大量耗水的环保问 题。理论上,太空数据中心的 PUE(能效比)可以接近 1.0(即所有能源都 用于计算,而非冷却),而地面优秀的数据中心通常在 1.2-1.5 之间。 3) 土地资源与部署灵活性:建设大型数据中心需要占用大量土地,且往往面 临居民对噪音和热污染的投诉,选址困难(通常需建在偏远地区,增加网 络铺设成本)。太空数据中心不占用地球任何土地资源,且可以像搭积木 一样,通过发射新的服务器模块与原有模块对接,灵活扩展算力,不受地 理空间限制。 4) 物理安全与数据主权:地面数据中心容易受到自然灾害(如地震、洪 水)、人为破坏、断电以及地缘不确定性的影响。太空数据中心位于数百 公里高的轨道,极难被人为物理入侵或破坏。此外,虽然目前太空法仍适 用发射国法律,但未来公海性质的太空数据中心可能成为“数据避风港”, 在处理敏感数据时受到的地缘相关干扰可能较少。 5) 数据处理快:随着卫星互联网和地球观测技术的发展,太空产生的数据量 激增。传统模式下,遥感卫星拍摄的数据必须先通过有限的带宽下传到地 面站,再由地面数据中心处理,这导致了巨大的传输延迟和带宽瓶颈。在 轨边缘计算则直接在太空中处理数据,仅将关键信息发送回地球。对于军 事侦察、灾害预警、自动驾驶(通过星链)等场景,在轨处理能实现毫秒 级的决策响应。此外,太空数据中心可以作为卫星互联网(如 Starlink)的 节点,利用激光通信在真空中传输数据,其速度比光纤在玻璃中传输快约 30%-40%。
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