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环球零碳
碳中和领域的《新青年》
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首图来源:Techno-Science
摘要:
从科幻走向现实,太空光伏正迎来商业航天与AI算力的双重引爆。马斯克公开站台,中国光伏企业纷纷押注,一场关于太空能源的万亿级竞赛已拉开帷幕。
撰文 | Bell
编辑 | 小澜
→这是《环球零碳》的第1833篇原创
星辰大海,正在成为能源产业探索的新边疆。
论2026年能源市场首个热点话题,绕不开太空光伏。
近期,马斯克高调力挺太空太阳能,称太阳是“天空中一座巨大且免费的核聚变反应堆”,并公开唱衰核聚变发电,直言在地球上建造小型核聚变反应堆“愚蠢至极”。
在其最新的太空AI构想中,马斯克提出未来每年向太空部署100GW的太阳能AI卫星能源网络的战略规划。
与此同时,中国光伏企业也密集发声,相继表示锁定太空光伏赛道。
12月26日,晶科能源董事长李仙德发表2026年新年致辞,提出晶科能源应探索太空光伏的市场机会。
12月30日,天合光能董事长高纪凡在2026年新年致辞中宣布,2026年天合光能将加快推进钙钛矿量产化商业化进程,开启太空光伏星际算力新纪元。
这一市场热度同样反映在资本市场上,1月8日,光伏含量83.64%的光伏ETF华夏上涨1.05%,持仓股钧达股份涨超6%,迈为股份涨超5%,晶科能源涨超4%。
事实上,太空光伏,这个曾被视为科幻的概念,正以超乎想象的速度从蓝图走向现实。
太空光伏是指在航天器或卫星上搭载光伏组件,以实现航天器或卫星的供电。
未来,随着技术成熟,还有望通过卫星在太空聚集太阳能,再以微波或激光形式传输至地面转化为电能供人类使用。
相较于地面,宇宙空间下太阳能具备无衰减、超稳定、不间断的优势,光伏供电系统可突破地面光伏间歇性瓶颈,发电小时数提升4-7倍、能量密度提升7-10倍。
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来源:科普中国
作为突破航天发展能源瓶颈的核心赛道,太空光伏正从全球蓬勃发展的商业航天活动中受益。
长江证券研报预计,到2030年,全球低轨卫星对应的太空光伏市场规模约295亿元人民币,为当前规模的10倍。
中信建投则预测,2030年仅中国低轨卫星光伏市场规模就有望超过30亿美元(约合210亿人民币)。
该机构还指出,若太空数据中心进入每年100GW的部署阶段,全球相关光伏供电市场规模将攀升至5000亿美元以上。
在低轨卫星、太空算力的场景需求驱动下,2026年,太空光伏正在迎来奇点时刻。
01
太空光伏成市场新风口
由于太空环境中无法接入任何地面电网,光伏供电已成为支持航天器长期运行的必然选择。
在功能卫星、算力星座的设计轨道环境中,乃至未来火星基地,太阳能是唯一能够实现长期、稳定、轻量化供电的能源形式。
当前,低轨道卫星部署的爆发式增长与太空数据中心的建设,正推动太空光伏市场持续释放潜力。
近地轨道的优质位置和通信频率是稀缺战略资源,采用“先到先得”的国际规则,晚到者可能面临无位可用的境地。
因此,各国正密集申报卫星星座,以抢占有限的轨道与频谱资源。
国际电信联盟(ITU)申报数据显示,截至2025年底,全球已备案超10万颗,其中美国约4.5w颗,SpaceX规划4.2万颗领跑。
中国则已申报超过5万颗,规模较大的星座包括千帆、GW(国网)、鸿鹄三号、吉利未来出行等。
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来源:SpaceX
然而,目前全球在轨卫星实际上不到1.5万颗,今年部署约4300颗。后续部署任务繁重,意味着太空能源需求将进入指数级增长阶段。
有机构指出,未来五年全球或将有超过7万颗低轨卫星发射升空,将直接转化为对高性能光伏电池的刚性需求。
东吴证券研报也指出,假设年发射1万颗卫星可带来近2000亿太阳翼市场空间。
当前,中国在近地轨道卫星互联网星座部署方面已进入关键阶段。
国网星座(即GW星座)和千帆星座两大国家战略级项目,将在2024-2035年间分阶段部署近2.8万颗卫星。
与此同时,AI算力需求的激增正推动算力基础设施向太空迁移,太空数据中心建设成为太空光伏新的增长引擎。
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图说:算力卫星示意图
来源:之江实验室
国内层面,北京太空数据中心规划于700-800公里晨昏轨道部署吉瓦级系统,分三阶段推进:
2025-2027年建成200kW/1000POPS算力星座,开展“天数天算”试点;2028 - 2030年推进二期,实现“地数天算”商业化;2031-2035年完成卫星量产与在轨对接,建成大规模集群。
国际层面,马斯克提出太空AI计算中心构想,计划依托星舰火箭部署100-500GW级太阳能AI卫星。
在未来,随着太空数据中心的建设,对太空光伏的需求将呈现出指数级增长。
长江证券研报显示,若实现每年100GW的数据中心部署规模,太空算力对应的光伏市场空间可达2.38万亿元人民币。
中信建投的预测更为乐观,认为太空数据中心在进入100GW年部署阶段后,相关光伏应用市场规模将达到5000亿至10000亿美元。
02
押注钙钛矿
目前,市场上存在三种太空光伏主要技术路径,各具优劣。
三结砷化镓电池目前仍是卫星电源的主流选择,组件转换效率可达30%以上,抗辐照和耐温差性能优异。
然而,其制备工艺复杂,原材料稀缺且成本高昂,导致电池价格居高不下,难以适应未来GW级低成本商业卫星的大规模部署需求。
晶硅电池凭借成熟的地面产业基础和极低的制造成本,正逐步提升在太空领域的渗透率,但其效率与主流技术仍有较大差距。
此外,晶硅电池对杂质敏感,在太空环境中的性能衰减较快,限制了其在长期任务中的应用。
因此,越来越多企业将目光投向钙钛矿电池。
钙钛矿兼具超高光电转换效率、轻量化、柔性等优点,能够很好地适应太空极端环境与卫星载荷的严苛要求,被视为未来重要发展方向。
中信建投认为,短期来看,砷化镓多结电池短期仍是航天电源“黄金标准”;轻质HJT电池未来 3-5 年将渗透临近空间等领域。
但随着稳定性问题的快速突破,钙钛矿及钙钛矿叠层电池在5-10年内或将成深空探测与低成本星座的更优解。
该机构测算,进入100GW年部署周期后,预计钙钛矿及叠层电池供电占比将达50%,对应年市场规模超百亿美元,占全球太空光伏总市场份额的35%以上。
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来源:中信建投
长江证券也认为,当AI算力卫星发射数量越高,钙钛矿光伏电池渗透率也更高,因其具备高比功率、柔性等优势,有助于降低发射成本。
目前,已有多家企业积极布局钙钛矿技术。
天合光能研发负责人陈奕峰表示,公司将基于自身技术积累,探索各类电池产品在太空中的应用场景,积极开拓商业航天与太空光伏市场。
天合光能计划于2026年建设钙钛矿中试线,目标将组件效率在现有晶硅基础上提升4个百分点。
此外,晶科能源已与AI研发平台企业晶泰科技达成战略合作,共同推进基于人工智能的高通量钙钛矿叠层电池研发。
晶科能源预计,钙钛矿叠层电池有望在未来三年左右逐步实现规模化量产,并指出该技术“可显著缩小卫星太阳翼展开面积”,是“太空光伏中长期发展的最优解之一”。
03
商业化最后障碍
不过,太空光伏从概念走向商业化面临多重挑战。
无论是为卫星供电,还是构建未来的太空数据中心,其发展的最大枷锁不是技术本身,而是高昂的成本,尤其是“上天”的成本。
NASA评估指出,发射环节是太空太阳能系统最大的成本来源及温室气体排放驱动因素。
尽管SpaceX等企业通过火箭回收技术大幅降低了单次发射费用,但要将数以万吨计的光伏系统送入轨道,仍需要巨额投入。
只有当卫星发射成本降至足够低的水平,太空光伏的构想才有可能真正落地。
客观来看,目前太空光伏仍处于早期技术验证与方案探索阶段,距离规模化、经济性运营还有很长的路要走。
其发展不仅依赖于光伏技术本身的突破,也与航天运输成本、能源传输技术、国际空间规则等多重因素密切相关。
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图说:马斯克的卫星
来源:Star Walk/Vito Technology
但不可否认的是,太空光伏已从过去实验室中的科研项目,逐渐转变为由商业航天与算力需求双轮驱动的潜在产业赛道。
在这场充满想象力的长期竞赛中,只有那些能在效率、可靠性与成本之间找到最佳平衡点的企业,才有可能在这片广阔的“新蓝海”中真正立足。
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Reference:
[1]长江证券:[Table_Title] 耀看光伏第 12 期——太空光伏四问四答
[2]中信建投证券:P型HJT和钙钛矿叠层有望成为短中期太空光伏的主流技术路线
[3]https://finance.eastmoney.com/a/202601053609178711.html
[4]https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_32293319
[5]https://www.jiemian.com/article/13822763.html
[6]https://www.36kr.com/p/3628638493000707
[7]https://www.china5e.com/news/news-1198955-1.html
[8]https://www.cnenergynews.cn/article/4PrBw5i4fN3
[9]https://wallstreetcn.com/articles/3761459
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