每經記者｜朱成祥    每經編輯｜廖丹    

浩瀚無垠的太空中，一條條巨大的光伏板陣列靜謐地鋪展在近地軌道上。數以萬計的電池板整齊劃一，排列成嚴密的幾何方陣，像是一片漂浮在真空中的無邊“麥田”。

這樣的太空光伏場景，似乎將在不遠的將來看到。近期，馬斯克拋出每年向太空部署100GW（吉瓦）的計劃，并瞬間引爆A股太空光伏概念。

近日，晶科能源董事長李仙德在新年致辭中表示，同樣一塊板子，在太空的平均發(fā)電量比地球上安裝的要高出7至10倍，破解了間歇性和衰減的瓶頸，原則上它可以一直用，一直發(fā)電。

天合光能董事長高紀凡也在新年致辭中表示，新的一年，天合將加快推進鈣鈦礦量產化、商業(yè)化進程，開啟太空光伏、星際算力新紀元。

光伏兩大佬均看好太空光伏?；蛟S，看上去無比科幻的太空光伏，并非遙不可及。2025年最后一天，協(xié)鑫光電董事長范斌、光因科技創(chuàng)始人溫言杰分別接受了《每日經濟新聞》記者的專訪。兩大鈣鈦礦廠商均表示太空光伏潛力巨大，但仍受商業(yè)航天運輸成本等因素制約。

太空光伏的潛力

新年伊始，太空光伏正成為新的市場熱點。

那么，太空光伏相比地面光伏又有哪些優(yōu)勢呢？目前，地面光伏已經可以平價上網。但由于發(fā)電時間具有間歇性，因此必須配以儲能，方能應對用電需求。

相比之下，太空光伏的發(fā)電則規(guī)律得多。地面電站發(fā)電主要依賴正午時分，這時太陽光最強。太空光伏又將如何發(fā)電呢？

協(xié)鑫光電董事長范斌告訴每經記者：“以低軌衛(wèi)星為例，每幾十分鐘就會繞地球一次，明暗交替。因此，太空光伏也需要配儲能，不過其儲能的周期性非常穩(wěn)定，不需要考慮天氣因素等。地面上（儲能）需要搞余量以應對極端變化，太空光伏則不需要?！?/p>

馬斯克之所以欲建立龐大的太空光伏，正是其星鏈對能源日益增長的需求。而中國的低軌衛(wèi)星群也在開始建設之中。

中信建投證券認為，低軌衛(wèi)星與衛(wèi)星互聯網星座是當前太空光伏最核心的應用場景。中國低軌衛(wèi)星星座建設正釋放巨大市場潛力，目前已規(guī)劃六座巨型星座項目，涵蓋“國網”“G60千帆星座”等通信骨干星座，以及“吉利未來出行星座”（車聯網定位）、“天啟”（物聯網數據）、“鴻鵠-3”（寬帶通信）、“三體計算星座”（在軌算力）等商業(yè)細分領域星座，規(guī)劃總衛(wèi)星數量超5萬顆。

范斌推算稱：“如Space X發(fā)射的衛(wèi)星，一顆衛(wèi)星需要幾平方米，按照30%的效率計算，一平方米300瓦，一顆衛(wèi)星或需要一兩千瓦。1萬顆便需要十幾兆瓦。”

那么，即使按照5萬顆衛(wèi)星計算，相比地面光伏需求顯得微不足道。不過，范斌也表示：“（衛(wèi)星）用光伏本身沒有太多，不過由于需要極致輕量化、阻擋紫外線等結構設計，單瓦價值量相對較高。以晶硅為例，地面用晶硅組件1瓦僅需7毛，而太空用晶硅1瓦則需要幾十元?！?/p>

而在未來，隨著太空數據中心的建設，對太空光伏的需求將呈現出指數級增長。光因科技創(chuàng)始人溫言杰對每經記者表示：“太空算力需要大量能源，而太陽又是非常好的核聚變裝置。汲取太陽能量之后，再轉化為電力，供給太空算力。算力中心計算完畢后，只需將結果傳輸回地球?！?/p>

關于為何要部署太空算力，溫言杰表示：“首先太空的空間幾乎是無限的；其次，我們絕大部分能源來自太陽，為何不把算力中心部署到太空，直接從太陽獲取能源，這樣更加高效；此外，地面的算力中心需要各種方式降溫，風冷、液冷等等。但太空溫度是非常低的，因而對降溫的需求少，整體能耗是降低的。”

正因為太空數據中心的諸多優(yōu)勢，國內外均在積極籌劃投資建設之中。

據了解，國內層面，北京太空數據中心規(guī)劃于700公里至800公里晨昏軌道部署吉瓦級系統(tǒng)，分三階段推進：2025年至2027年建成200KW/1000POPS算力星座，實現“天數天算”應用目標；2028年至2030年推進二期，實現“地數天算”商業(yè)化；2031年至2035年完成衛(wèi)星量產與在軌對接，建成大規(guī)模集群。

國際層面，馬斯克提出太空AI計算中心構想，計劃依托星艦火箭部署100GW至500GW級太陽能AI衛(wèi)星。

鈣鈦礦能否突圍？

目前，太空光伏主要是砷化鎵和晶硅產品。此外，鈣鈦礦產品也有少量應用。而鈣鈦礦被視為最具潛力的技術路線，是太空光伏的未來。

中信建投預計，短期（2024年至2027年）將由三結砷化鎵電池主導高價值通信衛(wèi)星、深空探測等場景；中期（2026年至2030年）P型HJT（異質結）電池在現有量產技術中抗輻射、輕量化性能更優(yōu)，有望逐步滲透低軌短期任務；長期（2028年后）鈣鈦礦疊層電池憑借高比功率優(yōu)勢加速突破。

那么，鈣鈦礦的優(yōu)勢在哪里呢？

范斌表示：“砷化鎵是非常昂貴的，其長期以來成本一直沒有有效下降。因此，未來（太空光伏）轉向鈣鈦礦，是大概率的事情?！?/p>

他補充表示：“可回收火箭已將衛(wèi)星的發(fā)射成本大幅降低。在此背景下，昂貴的砷化鎵電池顯得十分突兀。每平方米砷化鎵（電池）的價格預計二十萬元至三十萬元，每瓦砷化鎵電池價格約為1000元至2000元，即為地面晶硅電池的1000多倍?！?/p>

事實上，砷化鎵除了價格因素，在光轉效率、抗輻照能力等多方面領先晶硅電池。

范斌表示：“砷化鎵除了貴，幾乎沒有其他缺點。而晶硅的缺點在于，光轉效率不是特別高，砷化鎵轉化效率要高出晶硅20%以上。對于衛(wèi)星這種場景，高效率是非常必要的。此外，砷化鎵的抗輻照能力比較強，晶硅電池對雜質的容忍度很低，因此在太空中衰減將很快。砷化鎵電池在太空中衰減則顯著優(yōu)于晶硅?！?/p>

而鈣鈦礦兼具砷化鎵在光轉效率和抗輻照能力的優(yōu)勢。范斌表示：“目前，鈣鈦礦疊層在實驗室光轉效率已經接近35%，同時鈣鈦礦也是一種薄膜材料，理論上在太空中抗輻照性能將類似于砷化鎵。此外，鈣鈦礦還比較便宜?！?/p>

溫言杰也表示：“鈣鈦礦一方面光電轉化效率可以做到很高；另一方面，鈣鈦礦電池比較輕，且可以做成柔性的。此外，鈣鈦礦在抗輻照能力上也非常強?！?/p>

太空光伏需求廣闊，且也有鈣鈦礦這樣的優(yōu)質產品正在逐漸成熟。不過，也有業(yè)內人士告訴每經記者：“太空光伏必須耐受300度的極端溫差、強輻射及原子氧腐蝕，這對電池壽命是嚴峻考驗。要實現其每年100GW的宏大規(guī)模，僅組件成本就可能高達千億美元量級，這尚未包含天價的發(fā)射、施工與在軌維護費用。太空光伏值得想象，作為地面能源的終極互補方案，它的商業(yè)化隨商業(yè)航天與新電池技術發(fā)展有可能成為現實?！?/p>

事實上，范斌和溫言杰都認為，商業(yè)航天的發(fā)射成本，將影響未來太空光伏的發(fā)展。只有足夠低的衛(wèi)星發(fā)射成本，才有機會令太空光伏的夢想照進現實。

封面圖片來源：圖片來源：每日經濟新聞 資料圖