“钙钛矿要上天？”一个砷化镓老兵的真心话

来源：市场资讯

（来源：渾水調研）

同行别生气，有些话关起门来总得有人说。说这些不是为了打击谁，是为了这个事业更快更好地发展。

最近钙钛矿火得一塌糊涂。朋友圈、行业群、学术会议，翻来覆去就是那几个关键词：高效率、低成本、柔性、甚至还能“自修复”。动不动就是“颠覆航天光伏”、“替代砷化镓”。

我干了快十年砷化镓，从MOCVD外延跟到电池工艺，再跟到卫星总体配套。说句不客气的话，钙钛矿那点数据，我们私底下也看，也讨论——但更多是摇头。

今天索性把一些关起门来才聊的话，摊开了说。不舒服的地方，您多担待。

实验室里的好故事，不等于航天级产品

每次刷到钙钛矿的推送，我们群里第一反应出奇一致：

“又是漂亮数据，上过天吗？”

不是傲慢。是航天这行的规矩真不一样。

一颗通信卫星，造价少说几个亿。发射、在轨、运营，哪一环出问题都是天文数字。你让我跟总师说：“这个新技术效率很高，就是还没飞过”——他能当场把我轰出去。

航天选电池，可靠性排第一，效率排第二。这是铁律。《Nature》《Science》发再多，没有十年以上的飞行履历，谁也不敢往星上装。

高比功率？别只看电池片那几克

钙钛矿最喜欢比的一个数：比功率，动不动20多W/g。我们砷化镓薄衬底柔性化以后，也就3-5W/g。差了四五倍，看着吓人。

但问题在哪儿？系统级比功率才是真账。

你算的是电池片重量，航天系统工程师算的是整个太阳翼——封装层、互连片、基板、展开机构、电缆，一样不能少。

钙钛矿在太空要扛得住，封装要多厚？防护层要多复杂？加上去以后，那点重量优势还剩多少？目前没人能给出可信的数。

而且别觉得我们在原地等你。超薄Ge衬底、无衬底柔性砷化镓，我们也在往前推，比功率已经在往8-10W/g走了。

高比功率，实验室优势我认。工程兑现，路还长。

“自修复”？我心里直打鼓

说实话，钙钛矿能“自修复”这个现象，确实有点意思。我们也觉得挺神奇。但我的疑问也很直接。自修复的代价是什么？

离子迁移是双刃剑。补了一些缺陷，但也在改变局部组分和能带结构。长期动态下去，会不会相分离？会不会引入新缺陷？

目前所有数据，几百几千小时。5年、10年的空间任务，会发生什么？没人知道。

修复到什么程度？

我看到的数据：辐照后从20%掉到15%，光照修复回到17-18%。

砷化镓呢？衰减线性、可预测，通常不超过10-15%。

航天工程需要什么？稳定、可预测的性能。你给我一个“可能恢复”的波动，我没法做功率预算。

热循环下还有效吗？

你们做修复实验，恒温光照。轨道的真实情况呢？每天十几轮-150℃到+120℃的热循环。这种机械应力下，离子迁移的动力学怎么变？微裂纹会不会阻断修复路径？

这些基础问题，目前一个像样的答案都没有。

叠层潜力？恰恰说明你还不够强

你们说叠层能做到43%以上。这个方向我们也认，也在看。

现阶段钙钛矿单结，性能稳定性还不够独当一面，需要成熟的底电池来兜底。

等哪天钙钛矿真成熟到能单独上星，大概率也是先替掉晶硅。砷化镓的阵地是高价值、长寿命、高可靠——通信卫星、深空探测器、军事航天。这些用户对稳定性的要求，苛刻到你们可能想象不到。

他们不会轻易换技术的。

说句实话，我们真正担心的不是钙钛矿本身

那我们在怕什么？

怕的是它带来的“鲶鱼效应”。

第一，投资人预期被拉高了。现在跟资方谈，人家会问：“钙钛矿都说能干到30%以上，你们怎么还在28%？”我们得花大量时间解释航天级可靠性的价值。

第二，人才在流失。优秀博士更愿意去做热门的、发大文章的钙钛矿，不愿意碰我们这种成熟的、搞工艺优化的砷化镓。长期看，III-V族的人才储备会受影响。

第三，倒逼我们降本。以前高轨市场没对手。现在低轨星座起来了，对成本敏感。如果钙钛矿真的在立方星、物联网卫星这种短寿命（3-5年）场景上验证成功，确实会吃掉一部分增量市场。

所以我们也在拼命做柔性化、做MOCVD降本、做大面积外延。

给钙钛矿同行的几句实在话

说这些不是为了打击谁。大家都是在光伏圈里刨食的，我纯粹从一个老砷化镓的角度，说点可能对你们有用的建议。

第一，少发效率，多发稳定性。

在航天圈，一篇系统报道5000小时以上稳定性的论文，比十篇30%效率的文章有价值得多。我们的飞行履历是数千万小时级别的，你们需要时间积累。

第二，赶紧上天验证，别只在地面模拟。

地面模拟永远复现不了真实空间环境的耦合效应——质子、电子、紫外、热循环、原子氧、真空，这些是同时作用的。哪怕搭个立方星飞半年，拿回来的数据也比地面模拟有说服力。

第三，别一上来就盯着高轨大卫星。

那个市场你们短期内进不来。从立方星、低轨物联网卫星、高空气球这些低成本、短寿命、可靠性要求相对宽松的应用切入，积累飞行数据，更务实。

第四，少说“颠覆”，多说“补充”。

航天系统最讨厌颠覆式创新，最喜欢渐进式改进。你说“在低轨短寿命任务中，钙钛矿是砷化镓的有力补充”，大家愿意听。你说“我们要取代砷化镓”，那对不起，标准委员会里没人愿意配合你。

我的客观判断

短期（5年内）：钙钛矿太空应用停留在技术验证阶段。会有少量立方星搭载，但进不了主流商业任务。

中期（5-10年）：如果稳定性取得实质性突破（比如在轨验证超过3年），可能会在低轨星座、物联网卫星等对成本敏感且寿命要求不高（3-5年）的市场中小批量应用。但注意，这块市场目前也是砷化镓和晶硅在争，不是空白。

长期（10年以上）：如果真把所有工程化问题解决了，钙钛矿/砷化镓叠层有可能成为下一代高比功率、高效率的方案。到那时候，我们砷化镓不是被取代，而是作为底电池继续存在——这个未来我们不排斥。

最后

航天这个行业足够大，容得下多种技术路线共存。砷化镓不会因为钙钛矿就消亡，钙钛矿也不会因为我们不看好就没有未来。各走各的路，让时间和飞行数据说话。

这是最客观的态度。

（本文作者为某航天院所电源系统从业者，应要求匿名）

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