太空光伏深度：光伏向空，志在星海丨开源证券电力设备与新能源

来源：市场资讯

（来源：开源证券研究所）

在商业航天蓬勃发展的背景下，AI算力需求爆发式增长，利用太空取之不竭的太阳能似乎正从科幻走向现实。以SpaceX为代表的商业航天公司加速大规模部署低轨卫星星座，光伏技术的应用场景正从地面向太空拓展，驱动其评价体系从地面注重“成本”向太空追求“高可靠、高功率”演进，为光伏产业链的技术迭代与价值突破开辟了全新方向。

全产业链变革背景下，太空光伏作为其电源系统升级的核心方向，在星座批量组网的牵引下，正迈向技术路线升级与产业化交付的新阶段，资本市场对“太空光伏”等概念板块的关注度也在持续攀升。近期，开源证券电力设备与新能源团队发布行业深度报告《太空光伏深度报告：光伏向空，志在星海》，为您系统梳理商业航天、太空算力等新兴需求带来的光伏行业驱动，带您把握光伏产业在浩瀚星海中的投资机遇。

从平行到交汇，太空迈入晶硅时代

光伏是航天器最重要的能源供应

光伏是太阳系航天器最可靠、经济且可持续的电力来源，自1958年Vanguard 1卫星首次使用以来，“光伏+储能”已成为航天电力系统的标配。

（1）能源供给稳定：太空环境中无大气吸收、云层遮挡，且不受昼夜、季节变化影响，太阳光可实现近乎无限的稳定供给。光伏电池将太阳能转化为电能，并通过电池进行存储，即使航天器进入阴影区，也能通过电池继续供电，确保任务的持续进行。

（2）成本与续航优势：太空燃料运输成本高，传统燃料供电模式会严重限制航天器的续航能力和任务持续时间；而光伏系统无需依赖燃料补给，可支撑航天器长期稳定运行，如哈勃空间望远镜已经在轨道上运行30余年。

（3）轻量化易部署：光伏电池的重量较轻，且可以设计为柔性可折叠的形态，便于在航天器中安装和部署。航天器可以通过对太阳能电池板的布置和角度调整，最大化阳光吸收量。

（4）低维护要求：光伏电池的结构简单，维护要求较低。航天器在执行长时间任务时，可以减少对能源系统的维护和替换工作，极大地降低了任务中的潜在风险和成本。

光伏目前是航天器最适合的能源供应方式

资料来源：开源证券研究所

太空光伏：降本推动转向晶硅

太空环境与地面存在本质性差异，对光伏电池的应用构成多重极端挑战，包括高能宇宙辐射、极端温差循环、高真空、与微重力环境等。太空光伏技术的发展始终围绕高效率、高功率密度与长期辐照稳定性展开，其技术路线与地面光伏自早期便出现分化。

降本诉求推动太空光伏技术逐渐往晶硅方向演进

资料来源：NASA、科普中国、武威市科技馆公众号、Semantic Scholar、Starlink、开源证券研究所

不同于NASA、ESA 等传统航天机构采用砷化镓光伏电池的技术路线，SpaceX 旗下Starlink开创性地采用硅基PERC光伏电池实现了成本革命，推动卫星互联网的低价普及。

Starlink卫星太阳翼采用硅基太阳能电池

资料来源：Starlink

通过采用PERC电池可大幅降低太阳翼成本

资料来源：Starlink

硅基光伏电池则具备显著成本优势，地面主流晶硅电池单位功率售价普遍低于0.5元/W，即便适配太空应用场景需开展抗辐照、轻量化等特殊工艺改造，其综合成本仍远低于III-V族砷化镓电池，更契合大规模星座的商业化部署需求。但硅基电池抗辐射性相对较差，限制了其在高辐射强度轨道的应用。

硅基光伏电池的低成本及高效率更适合大规模商业化

资料来源：《Solar Energy in Space Applications: Review and Technology Perspectives》Rosaria Verduci等、开源证券研究所

晶硅钙钛矿叠层有望成为最终方案

晶硅钙钛矿叠层突破晶硅极限。晶硅钙钛矿叠层电池技术，从根本上解决了传统光伏技术在太空应用场景下的“效率-成本-抗辐射性”的不可能三角。

晶硅钙钛矿叠层产业化加速。晶硅/钙钛矿叠层电池成本优势明显，国内头部光伏企业已在晶硅钙钛矿叠层技术上取得突破性进展，产业化前景清晰。

2025年6月，隆基绿能经NREL认证，其晶硅/钙钛矿叠层电池转换效率达33%；2025年8月，安徽华晟的晶硅异质结/钙钛矿叠层电池效率突破34.02%，产线级效率达到29.01%；2025年11月，晶科能源经NPVM认证，其n型TOPCon钙钛矿叠层电池转化效率突破34.76%；2026年1月，天合光能以886 W的成绩刷新了3.1平方米大面积晶硅/钙钛矿叠层组件功率世界纪录。

晶硅/钙钛矿叠层电池的产业化落地亦有突破性进展。2025年，极电光能与一道新能联合推出的钙钛矿/TOPCon四端叠层巨幕组件功率达755W，已成功应用于三峡能源50MW光伏先进技术示范基地；协鑫光电的1GW钙钛矿-硅叠层组件工厂已启动商业化生产，是全球首个达到GW规模的钙钛矿/硅叠层技术基地；晶科能源与晶泰科技合作开发“AI+机器人”研发平台，预计未来三年左右实现钙钛矿叠层电池规模化量产。

钙钛矿叠层电池当前已实现GW级产线落地，地面产业化路径清晰，为太空任务中的大规模应用奠定产业化基础。凭借高效率、低成本、抗辐射能力强等优势，未来有望成为太空应用中的最终方案。

太空竞赛启幕，光伏开辟全新蓝海

1、低轨通信卫星推动放量

低地球轨道具备大规模部署卫星的需求

卫星轨道指人造地球卫星在地球引力作用下绕地球运行的闭合轨迹，依据轨道高度、倾角、运行周期及相对运动关系，可分为多种类型，各类轨道凭借独特的运行特性，适配不同的航天任务需求。

近地轨道更适合采用成晶硅电池太阳翼

资料来源：spectrum control、NASA、IAFI、天合光能、开源证券研究所

低轨卫星具有迭代周期短、需求量大及服役寿命短的特性，不仅是当前市场规模最大的卫星轨道类型，同时也是最适配晶硅太阳翼的应用场景。截至2026年1月22日，全球活跃卫星合计1.44万颗，其中低轨卫星（LEO+SSO）1.35万颗，其中SpaceX星链卫星以9542颗的规模占据70%的主导地位。

近轨卫星数量远超其他轨道卫星

资料来源：Jonathan's Space Pages

低轨通讯卫星推动太空晶硅规模化量产

鉴于国际电信联盟（ITU）遵循“先登先占”的资源分配规则，低地球轨道资源的争夺日趋激烈，商业航天有望迎来快速发展。SpaceX星链卫星总部署目标高达4.2万颗，近期已获批新增部署7500颗二代星链卫星；国内低轨卫星组网节奏同步提速，2025年12月国内相关主体向ITU提交新增20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请，凸显国内对低轨太空资源的战略布局决心。

中国20万颗新增卫星申请加速商业航天发展

资料来源：ITU、人民网、格隆汇、上海证券报、开源证券研究所

截至2026年1月22日，SpaceX已累计发射v2 mini卫星6257颗，占其卫星发射总量的56.9%；按单星功率换算，该型号卫星已发射的总功率规模已接近200MW。

星链卫星太阳翼面积持续扩大

数据来源：Jonathan's Space Pages、开源证券研究所

星链v3卫星的太阳翼面积规划扩容至400平方米以上，发电功率相较v2mini提升4倍以上，预计达150kW。马斯克表示v3卫星预计于2026年第一季度启动小批量测试性发射任务，并将于2026年第四季度前后正式进入规模化发射阶段。

Starlink v3太阳翼面积预计是v2 mini的4倍

资料来源：PCMag

从市场空间测算看，若星链最终规划的4.2万颗卫星全部为v3型号，按单星150kW的发电功率计算，将对应合计6.3GW的太空光伏装机规模空间；参考卫星平均5年的服役寿命，其年均新增装机需求可达1.26GW。即便考虑到全球低轨通讯卫星的组网需求，预计年均新增装机需求也不足10GW，与地面光伏的年新增装机规模存在显著量级差距。

低轨通信卫星的意义并不在于装机规模，而在于推动晶硅电池在太空场景的规模化量产，并为后续太空算力的建设提供低成本的能源解决方案。

太空算力空间星辰大海

低地轨道具备充足卫星容量。近年来，全球多国主体纷纷推进巨型星座部署计划，这类星座多由数千乃至数万颗卫星组成，且集中部署于低地球轨道。海外的SpaceX、Amazon、Astra Space等企业率先布局，国内的CTC、国网、千帆等星座也在积极推进。由于在轨卫星持续扩容与空间碎片总量攀升，卫星运营商将面临更密集、更复杂的在轨运行环境，卫星碰撞概率提升，且对空间环境容易引发连锁影响。

据 Andrea D'Ambrosio 团队研究结论，在兼顾空间环境长期稳定性的前提下，当卫星故障率取 7% 时，低地球轨道的最大承载容量约 1260万颗卫星，与之匹配的最优年发射规模为270 万颗卫星。能够容忍的故障率越高，轨道可承载的在轨卫星数量越多，即轨道容量越大。

若按单颗卫星平均发电功率100kW测算，上述最大容量对应的低轨轨道总装机功率规模可达1260GW，年均新增装机空间高达270GW。

可容忍的卫星故障率越高，轨道容量越大

资料来源：《The Capacity of Low Earth Orbit Computed using Source-sink Modeling》Andrea D'Ambrosio

太空算力带来广阔空间

马斯克计划通过SpaceX、Tesla和xAI协同，构建基于Starlink v3卫星的轨道数据中心，利用太阳同步轨道（SSO）7×24小时连续太阳能和真空辐射冷却，解决地球电力与基础设施瓶颈。

太空算力具备成本优势

资料来源：开源证券研究所

2025年11月，马斯克公开提出，未来5年内搭载太阳能的AI卫星有望成为成本最优的AI算力供给方案，并规划未来在低轨每年部署100GW的太阳能AI卫星。结合前文测算，低轨轨道可承载的年均新增规模达270GW以上，若全部采用v3构型则上限提升至405GW，完全能够覆盖每年100GW的AI卫星部署目标的需求。

2026年1月，马斯克在达沃斯论坛表示SpaceX和Tesla正在推进3年内在美国建设100GW光伏制造产能，进一步印证了其庞大的太空光伏规划。

SpaceX将通过v3卫星构建太空算力

资料来源：Elon Musk X账号

太空光伏的核心通胀逻辑

地面光伏赛道早已步入极致成本竞争的红海阶段，而太空光伏的商业逻辑与地面场景存在本质差异。太空光伏的终端载体为卫星，其核心诉求是供电系统的可靠性，而非单纯的成本压降。以晶硅电池替代砷化镓电池可大幅降低太阳翼的硬件成本，但并非意味着价格越低越优，因为一旦因电池产品可靠性不足引发卫星供电安全故障，将直接导致整星报废，由此造成的资产损失将远超电池本身的采购成本。因此太空光伏从根源上摒弃了“低价优先”的竞争模式，安全性与稳定性是第一优先级。

此外，卫星太阳翼需通过严苛的在轨性能验证，且在轨测试周期普遍较长，这进一步抬高了行业的准入门槛。太空光伏是典型的高试错成本赛道，对产品可靠性、企业技术积淀及品牌公信力的要求极为严苛，这决定了行业难以走向同质化的低成本竞争格局。未来行业的核心竞争壁垒，将集中于商业资源对接能力、品牌认可度、技术研发与工程化落地能力等核心维度。

在此背景下，伴随未来每年100GW+太空算力市场的释放，叠加太空光伏电池更高的单位价值量，有望为光伏行业开辟全新的增长空间，打开远超地面场景的市场空间。

太空光伏市场空间广阔（单位：亿元）

数据来源：开源证券研究所

投资建议

受益标的盈利预测与估值

数据来源： Wind、开源证券研究所（表中公司盈利预测来自Wind一致预期，其中奥特维、双良节能、钧达股份、天合光能、晶科能源盈利预测来自公司业绩预告归母净利润区间中值）

风险提示：政策推进不及预期风险、行业竞争格局变化风险、技术迭代不及预期风险。

研报发布机构：开源证券研究所

研报首次发布时间：2026.1.26

分析师：殷晟路 证书编号：S0790522080001

联系人：周 航 证书编号：S0790125050020

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