在達沃斯論壇上,馬斯克宣布了一項雄心勃勃的計劃:SpaceX與特斯拉將在三年內(nèi)于美國建設(shè)總計200 GW的光伏產(chǎn)能,其中部分產(chǎn)能將用于太空衛(wèi)星和數(shù)據(jù)中心供電。SpaceX還設(shè)定了每年部署約100萬顆太陽能AI衛(wèi)星的目標,并力爭在2030年前實現(xiàn)首個100 GW的太空光伏里程碑。這一計劃引發(fā)了業(yè)界對太空光伏技術(shù)的廣泛關(guān)注。
太空光伏技術(shù)通過在衛(wèi)星、空間站等太空環(huán)境中安裝太陽能電池板實現(xiàn)發(fā)電,既可為航天器自身供電,未來也可能通過無線傳輸為地面提供電力。與地面光伏相比,太空光伏不受晝夜交替和天氣變化影響,能夠?qū)崿F(xiàn)24小時持續(xù)發(fā)電,年發(fā)電小時數(shù)和能量密度較地面光伏提升7至10倍。然而,太空環(huán)境中的高能宇宙輻射、劇烈溫差循環(huán)以及高真空條件下的散熱難題,對光伏電池的轉(zhuǎn)換效率、使用壽命和材料結(jié)構(gòu)提出了極高要求。
目前,太空光伏的實現(xiàn)路徑主要有三條技術(shù)路線:砷化鎵、異質(zhì)結(jié)(HJT)和鈣鈦礦電池。其中,砷化鎵電池憑借高轉(zhuǎn)換效率、出色的抗輻射能力和穩(wěn)定性,已成為衛(wèi)星和空間站能源供應(yīng)的主流技術(shù)。但因其材料制備工藝復雜,當前成本高達每平方米20萬至30萬元,短期內(nèi)難以大規(guī)模應(yīng)用于對成本敏感的低軌場景。
盡管砷化鎵在高端太空項目中占據(jù)主導地位,但馬斯克更看好異質(zhì)結(jié)技術(shù)。華西證券研報顯示,SpaceX已選定P型HJT電池作為其太空光伏大規(guī)模量產(chǎn)的技術(shù)方案,并自2023年起累計完成上萬片電池測試。異質(zhì)結(jié)技術(shù)依托成熟的硅基產(chǎn)業(yè)鏈,制造成本遠低于砷化鎵,且其薄片化、輕量化特點可降低發(fā)射載荷,顯著減少單位功率的發(fā)射成本,與SpaceX通過星艦實現(xiàn)低成本發(fā)射的需求高度契合。
在地面光伏技術(shù)路線競爭中,TOPCon技術(shù)憑借80%以上的市占率占據(jù)主導地位,而異質(zhì)結(jié)技術(shù)因擴產(chǎn)推進緩慢、設(shè)備驗收周期較長等因素逐漸處于下風。不過,異質(zhì)結(jié)電池在N型硅襯底和非晶硅雙重鈍化作用下,開路電壓顯著高于常規(guī)電池,量產(chǎn)效率普遍已達24%以上,理論最高轉(zhuǎn)換效率為27.5%,未來通過鈣鈦礦疊層技術(shù)可進一步提升至30%以上。異質(zhì)結(jié)技術(shù)的供應(yīng)鏈已相對完整,為其大規(guī)模應(yīng)用提供了保障。
相比之下,鈣鈦礦電池雖然單結(jié)轉(zhuǎn)換效率可達33%,成本潛力巨大,但其對太空極端環(huán)境的長期穩(wěn)定性尚未得到充分驗證。目前,鈣鈦礦電池在地面光伏市場的應(yīng)用仍處于初級階段,距離商業(yè)化仍有較大距離。中信建投證券分析認為,中期(2026-2030年)P型異質(zhì)結(jié)電池有望憑借抗輻射性和輕量化優(yōu)勢逐步滲透低軌短期任務(wù);遠期(2035-2040年)鈣鈦礦/晶硅疊層電池滲透率或達60%,而P型HJT和砷化鎵電池滲透率均為20%。
隨著中國商業(yè)航天的快速發(fā)展,國內(nèi)多家企業(yè)已布局太空光伏領(lǐng)域。在馬斯克公布計劃后,光伏設(shè)備板塊股價大幅上漲,其中異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備供應(yīng)商邁為股份表現(xiàn)尤為突出。截至1月27日收盤,邁為股份股價報收362.5元,上漲5.96%,市值超1013億元,近兩個月漲幅超2倍。作為HJT整線設(shè)備的頭部供應(yīng)商,邁為股份2025年上半年太陽能電池成套生產(chǎn)設(shè)備收入達31.59億元,占營業(yè)收入的75%,其市場地位可見一斑。















