深度 | 一天吃透【太空光伏】产业链，航天 + 光伏的跨界机遇

01 产业链全景图

02 什么是“太空光伏”

AI时代+商业行业的爆火，驱动太空算力的横空出世，详情可见（）。而需要在太空中持续稳定的为卫星提供能量，太阳能自然成为了首选。

在太空中，太阳能是唯一一种既高效又能长期稳定供电的能源，而太阳能电池就是实现这一供电能力的核心，就像发电厂的发电机一样。

航天器的电源分系统，就相当于它的 “心脏”，负责给星上所有用电设备输送能量。现在几乎所有的卫星、临近空间飞行器，要想自己执行任务，比如变轨调整位置、和地球进行通信，都离不开这套电源系统的支持。

目前主流的方案是 “太阳电池阵 + 蓄电池组” 的联合供电模式，主要由三大部件组成：

成本拆分

电源系统是卫星在太空持续运行的能量基础，它的重量能占到卫星总重量的 30%，成本约占整星的 22%。其中光伏电池的成本占比超过 50%，是决定卫星供电能力和功率大小的核心部件。

太阳翼就相当于航天器的 “巨型太阳能发电站”，在整个能源系统里价值占比最高。它由大量太阳电池组成阵列，能把太空轨道上的太阳光直接转化为电能，是航天器电源分系统的主供电来源。

在卫星电源系统中，太阳翼的价值通常占 60% 到 80%，其价值量远高于锂离子电池组与电源控制设备。

03 上游产业链--核心供能

03-1、砷化镓电池

砷化镓电池是当前主流空间电池，与追求低成本的地面光伏不同，它以极致性能与可靠性为核心，是各类航天器的生命线，作为主电源已历经从硅电池到多结、薄膜砷化镓电池的四次技术革新。

砷化镓电池凭借高效率与高可靠性，是航天等高端场景的理想选择。它的核心材料砷化镓的能量吸收区间处于理论最优范围，而多结砷化镓电池就像一套多层精准滤网，由 GaInP、GaAs、Ge 等不同材料分层组成，分别捕捉高、中、低不同能量的太阳光光子，大幅拓宽了太阳光的利用范围，发电效率因此更高。

同时它具备极强的抗辐射能力与高温稳定性，如同能在极端环境下稳定运行的特种装备，完全契合高端长寿命航天任务的核心需求，这些性能优势足以覆盖其高昂成本。

不过在追求大规模部署的卫星星座项目中，砷化镓的高成本与有限产能成为明显短板，这也为钙钛矿等低成本光伏技术提供了竞争机会。

砷化镓电池是当前全球主流航天平台的首选技术方案。国际空间站与我国天宫空间站均采用三结砷化镓电池，效率达 28%-30%，已实现多年稳定运行。

美国 SpaceX、欧洲空间局等多国航天机构与企业的卫星星座、遥感任务也广泛使用该电池，覆盖低轨通信、高轨遥感等多场景，充分验证了它的通用性与可靠性。

03-2、钙钛矿电池

钙钛矿技术实现了极致降本与效率跃升的双重突破。它的制备路径和传统晶硅、砷化镓电池完全不同，采用 150℃的低温涂布印刷工艺，整个生产流程都能在同一家工厂完成，大幅降低了设备投入成本；同时原材料来源广、价格低，配方还能灵活调整，具备数量级的降本潜力。

钙钛矿电池凭借轻量化、高能质比、低成本及稳定性优势，有望成为太空供电终极解决方案。总的来说，其优缺点如下：

但当前存在难点，地面用钙钛矿电池难以适应太空恶劣环境，高低温冲击、高能粒子辐照、紫外光、原子氧等，对其材料、结构、封装选择提出极高要求。

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04 中游产业链--柔性太阳翼

太阳翼是卫星能源系统的核心，也是卫星在轨持续供电的关键。卫星分为负责基础保障的平台和承担核心任务的载荷，目前全球约 95% 的卫星采用 “太阳电池阵 — 蓄电池组” 联合供电模式，太阳翼会在发射时折叠、入轨后展开，并始终对准太阳以最大化获取能量。

太阳翼在卫星的价值量高达12%-24%，主要由基板、电池片和展开机构组成。

04-1、柔性太阳翼正成为未来

刚性太阳翼发电功率提升已触顶，其机械结构占比超 50%，基板厚 20-30mm，收纳时电池板需留 20mm 间距，体积偏大。柔性太阳翼收纳时基板可贴合压紧，无额外间距，大面积阵列收纳体积仅为刚性的 1/10，相同空间下展开面积更大，发电功率更高。

太阳翼正从刚性向柔性过渡，柔性太阳翼比功率达 175W/kg、体积功率比达 33kW/m³，远超刚性的 70-100W/kg 和 4kW/m³，适配高功耗、多星发射场景；单星或小批量发射时，刚性太阳翼仍可满足需求。

柔性太阳翼采用复合薄膜作为基板，与刚性、半刚性太阳翼收拢时基板间留有空隙不同，它的基板在收拢时能完全贴合压紧。根据展开方式，它可分为手风琴式、扇形展开式和卷绕展开式三类，我国天宫空间站的天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱均采用了这种方案。

04-2、市场规模

全球柔性太阳翼市场正处于快速扩张阶段。根据 Market Intelo 的报告，2024 年全球航天用柔性太阳翼市场规模约 11.2 亿美元，预计到 2033 年将增至 43.6 亿美元，年复合增长率约 16.4%。

材料技术进步、卫星发射量增长，以及航天任务对轻量化、高效电源的需求，是推动市场增长的核心因素。区域格局上，北美凭借成熟商业航天体系和强劲政府需求领先，亚太地区在中国、日本、印度带动下增长最快，欧洲则依托政策扶持与国际合作稳步推进。

04-3、技术路线

SpaceX 的 Starlink 卫星采用晶硅太阳电池技术，核心思路是快速迭代、低成本发射与大规模部署，靠堆叠发射 + 快速补发控成本，选晶硅是因其成本低、供应链成熟。未来晶硅电池将升级 P 型 HJT 并推进薄片化，实现提效减重。

晶硅是第一代太空光伏，“先锋一号” 首用效率 10%，现太空效率 14%-18%，优势是成本低，短板为效率低、抗辐射弱、重量大，压缩火箭载荷。

中国火箭运力相对有限，为最大化单次发射的有效载荷空间，优先选择高比功率技术路线，目前以砷化镓电池为主。相较于晶硅电池 0.38W/g 的比功率，砷化镓电池比功率可达 0.4-3.8W/g，同等功率下能大幅减小太阳翼面积与质量，为载荷腾出更多空间，千帆星座、星网一代和二代等主流星座均采用该技术路线。

砷化镓电池性能更优，核心优势突出：光电转换效率高达 30%；抗辐射能力优异，能抵御太空高能粒子、宇宙射线的电离辐射，十年内转化效率衰减率低且每年衰减均衡，适配长期在轨任务。不过其价格偏高，每平方米成本约 20 万 - 30 万元，远高于晶硅电池。

05 下游产业链--卫星爆发

近地轨道的卫星承载量有限，国际上遵循 “先登先占” 规则，频段资源需提前申报，且 ITU 明确要求：申报后 7 年内发射首颗星、9 年内完成 10% 星座部署、12 年内达 50%、14 年内实现全星座组网。

星链凭借先发优势，已抢占 Ku、Ka、E 等无线电黄金频段，随着发射成本持续走低，中国星座建设有望加快步伐追赶。

太空算力是 AI 算力体系从地面拓展到轨道空间的全新形态。它是部署在低轨或中轨卫星上的模块化服务器节点，相当于太空中的移动数据中心，能执行大规模 AI 运算、协同完成数据处理任务，突破传统卫星仅 “感知 + 回传” 的局限，具备自治智能、实时响应、分布式协作等特点。太空数据中心的建设，有望进一步打开太空光伏的远期发展空间。

06 行业核心布局公司

06-1、钧达股份

公司前瞻布局太空能源，通过股权投资切入高壁垒航天赛道，精准卡位低轨卫星与太空算力的高性能电源需求风口。2025 年 12 月，公司宣布与背靠中科院上海光机所技术的尚翼光电达成战略合作，深度绑定这家航天抗辐照电源领域的技术型企业，正式从地面光伏龙头向太空能源供应商转型。

作为 N 型电池技术领军者，公司在钙钛矿 - 晶硅叠层技术上取得重大突破，实验室转换效率达 32.08%；首片产业化 N 型 + 钙钛矿叠层电池于 2025 年 11 月顺利下线，预计 2026 年上半年完成量产线建设，具备批量供应能力。

06-2、明阳智能

公司前瞻布局太空能源，通过股权投资切入高壁垒航天赛道，精准卡位低轨卫星与太空算力的高性能电源需求风口。2025 年 12 月，公司宣布与背靠中科院上海光机所技术的尚翼光电达成战略合作，深度绑定这家航天抗辐照电源领域的技术型企业，正式从地面光伏龙头向太空能源供应商转型。

作为 N 型电池技术领军者，公司在钙钛矿 - 晶硅叠层技术上取得重大突破，实验室转换效率达 32.08%；首片产业化 N 型 + 钙钛矿叠层电池于 2025 年 11 月顺利下线，预计 2026 年上半年完成量产线建设，具备批量供应能力。

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