2026年电力设备与新能源行业:钙钛矿——下一代太空光伏的重要选择

  • 来源:华金证券
  • 发布时间:2026/03/18
  • 浏览次数:77
  • 举报
相关深度报告REPORTS

电力设备与新能源行业:钙钛矿——下一代太空光伏的重要选择.pdf

电力设备与新能源行业:钙钛矿——下一代太空光伏的重要选择。商业航天产业趋势已来,关注太空光伏新技术方向。商业航天从技术验证迈入规模化应用,低轨卫星与太空算力中心建设推动太空光伏成为主力赛道。作为航天器核心能源供应方案,太空光伏凭借持续光照、高能量密度等优势,成为商业航天不可或缺的配套领域,而技术路线迭代与成本优化是行业突围的关键。砷化镓主导,HJT为过渡,钙钛矿是下一代核心选择。当前太空光伏市场由砷化镓电池主导,但高成本、刚性结构等短板难以满足批量化与低成本需求;P型HJT电池通过薄片化与铜代银技术,实现成本降低60%以上,成为中期过渡方案;钙钛矿电池的固有特性与商业航...

商业航天产业趋势已来,关注太空光伏新技术方向

前瞻布局+市场需求拓展航天新业态

低轨轨道与频谱作为不可再生的稀缺战略资源,已成为全球航天竞争的焦点。据《VLEO星座构型与低轨空间可容纳卫星数量分析》研究,高度300-2000 km组成的低地球轨道空间可容纳17.5万颗卫星,而目前全球各国向ITU申报的卫星总量已远超这一上限。

商业航天发展进入快车道。商业航天作为以市场为主导、具备商业盈利模式的航天活动,涵盖卫星制造、火箭发射、卫星应用及太空旅游等多个领域。2025年,中国航天全年发射次数达到92次,创历史新高。其中,商业航天全年完成发射50次,占比我国全年宇航发射总数约54%。全年入轨商业卫星311颗,占比我国全年入轨卫星总数84%。

商业航天的发展依赖于“硬件”与“软件”协同支撑。“硬件”包括卫星、运载火箭、发射测控、地面终端;“软件”包括频轨资源、经营许可、应用服务、组织协调。近年来,各领域均取得积极进展:低轨星座组网累计发射超200颗卫星;多型可重复使用火箭研制稳步推进;地面终端向小型化、低成本持续演进。与此同时,频轨资源保障能力提升,应用场景加快向民生延伸,全流程管理日益顺畅。

作为商业航天的重要配套,太空光伏技术优势凸显。太空太阳能发电通过卫星在太空聚集太阳能,以微波或激光形式传输至地面。地球同步轨道可实现99%时间持续光照,发电效率较地表提升2-3倍。目前已在卫星供电中得到广泛应用。

商业航天获得政策和资本响应

政策方面,已有20多个省区市出台40多项涉及商业航天发展的产业政策。京津冀、长三角、珠三角三大商业航天产业集聚区初步形成。位于北京亦庄的火箭大街,集聚180余家企业,其中商业火箭企业集聚度占全国75%。

融资方面,2025年行业融资总额达186亿元,同比增长32%。2025年12月,国内首支商业航天社会化专项基金“领创商业航天联盟科创基金”成立,定位“耐心资本”。蓝箭航天等至少5家主营运载火箭的商业航天公司已进入上市进程。

太空光伏:航天器的重要能源供应

商业航天对于太空光伏需求的驱动,体现在以下几个方面:

(1)规模驱动:ITU“先占先得”的规则和严格的部署时限,将这场“圈地运动”迅速转化为实实在在的产业压力。未来十年,卫星制造与发射必须实现工业化量产,而为每一颗卫星配备的“太阳翼”(太空光伏阵列)也随之成为确定性的、海量的基础需求。

(2)经济驱动:当前太空光伏面临“运力焦虑”,即使造出了好电池,高昂的发射成本也会扼杀其商业价值。因此,商业航天自身在发射环节的降本竞赛,是打开太空光伏市场空间的最关键钥匙。

(3)技术驱动:地面光伏的“内卷”技术(如HJT薄片化)意外契合太空对“轻量化”与“抗辐射”的需求,成为理想过渡方案。而钙钛矿凭借理论效率高、重量极轻、可柔性制备等颠覆性优势,被普遍视为未来主流。技术路线竞争的实质,是在可靠性、功率质量比与成本之间寻求最优商业解。

(4)应用驱动:太空数据中心(AI算力)等新场景构想,将从百千瓦级需求跃升至百吉瓦级,为太空光伏打开数量级增长的想象空间。

太空光伏技术路径选择:晶硅、砷化镓、P型HJT电池、钙钛矿

太空光伏主流技术选择演变

太空光伏的历史可追溯至半个多世纪前,其发展始终与航天事业的进步深度绑定。1958年,美国“先锋一号”卫星首次搭载太阳电池阵进入太空,开启了光伏技术在太空领域的应用序幕。20世纪80年代,中国东方红四号卫星采用典型的刚性太阳能电池阵列,完成了国内太空光伏的早期实践。在技术路线的早期探索中,1965年前苏联Venera 3卫星首次使用砷化镓电池,1995年第一颗商业通信卫星MEASAT将单结砷化镓作为主要供电单元,奠定了砷化镓电池在太空领域的早期主导地位。经过数十年积淀,太空光伏已形成砷化镓、晶硅电池和钙钛矿三大技术路线并行竞争的格局,为后续的商业化爆发奠定了技术基础。

短期选择:砷化镓

砷化镓电池市场高度集中于航空航天领域,未来规模稳步增长。其应用高度集中于航空航天,占比超90%。2024年全球市场规模达4.25亿美元,据QYR(恒州博智)统计,预计2031年增至5.9亿美元,CAGR4.3%。中国市场2022年规模约50亿元,2025年有望突破120亿元。

结构上三结电池占据主导地位,转换效率持续突破。按连接类型划分,砷化镓电池分为单结、双结、三结和四结类型,其中三结太阳能电池占据90%以上市场份额。在转换效率方面,美国国家可再生能源实验室研发的六结叠层电池在聚光条件下已实现47.1%的转换效率。

技术进步推动成本下降,有望拓展新应用场景。随着技术迭代,制造成本正逐步降低。例如,美国国家可再生能源实验室的动态氢化物气相磊晶法,有望将三五族太阳能电池成本拉低至每瓦0.2—0.8美元区间。未来,砷化镓电池有望凭借性能优势与成本优化,向更多新兴领域拓展。

中期选择:P型HJT

电池薄片化技术在低轨卫星等对成本敏感、寿命较短的应用场景中应用广泛。P型电池抗辐射能力优于n型;相较PERC电池,P型超薄HJT更适配薄片化与柔性结构,可降低发射成本、提升空间利用率。

P型超薄HJT技术持续突破。目前的主流PERC电池厚度约为130μm,东方日升交付的P型超薄HJT电池厚度约为50-70μm,且仍具备进一步减薄潜力。截至目前,东方日升P型超薄异质结产品已有3年出货历史,累计出货数万片。客户分布于欧美地区。公司实现批量交付的特种产品均采用晶硅异质结技术。公司已积极开展叠层电池技术的研发储备,目前公司全球光伏研究院研发的钙钛矿/晶硅异质结叠层太阳能电池实现30.99%的转化效率。公司正与领先的钙钛矿企业推进钙钛矿/晶硅异质结叠层电池的技术合作,布局下一代高效电池技术。

编辑:火腿肠
  • 热门文档
  • 热门文章
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
分享至