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馬斯克“光伏上天”計劃引關注 異質結憑啥成其太空布局優選?

   發布時間:2026-01-28 06:15 作者:王婷

近日,馬斯克在達沃斯論壇上拋出的“光伏上天”計劃,猶如一顆投入平靜湖面的石子,在國內光伏行業激起層層漣漪,引發了一陣狂歡熱潮。SpaceX與特斯拉攜手,計劃在未來三年內于美國打造總計200GW的光伏產能,其中相當一部分將用于太空衛星和數據中心供能。SpaceX更是雄心勃勃,目標每年部署約100GW的太陽能AI衛星,力爭在2030年前達成首個100GW太空光伏里程碑。

太空光伏,即在衛星、空間站等太空環境中安裝太陽能電池板進行發電。這種發電方式不僅能為航天器自身供電,未來還有望通過無線傳輸為地面輸送電力。相較于地面光伏,太空光伏優勢顯著,它不受晝夜交替、天氣變化等因素影響,能夠實現24小時不間斷發電,年發電小時數與能量密度較地面光伏可提升7 - 10倍。

不過,太空環境極為惡劣,存在高能宇宙輻射、±150℃的劇烈溫差循環以及高真空條件下散熱困難等極端挑戰,這對光伏電池的轉換效率、使用壽命和材料結構都提出了嚴苛要求。開源證券指出,太空光伏與地面光伏的關鍵區別在于,前者首要追求的是供電的高度可靠性,而非極致的成本控制。

目前,業內公認的太空光伏實現路徑主要有三條技術路線,分別是砷化鎵、異質結(HJT)和鈣鈦礦電池。砷化鎵電池憑借高轉換效率、出色的抗輻射能力和穩定性,已成為衛星和空間站能源供應的主流技術。與剛起步應用的異質結電池和尚處于研發和驗證早期的鈣鈦礦電池相比,砷化鎵在當前階段能提供更穩定、優越的性能保障。

然而,兩位券商研究人員向相關媒體透露,馬斯克更看好異質結技術。華西證券發布的研報也顯示,SpaceX已選定P型HJT電池技術,作為其太空太陽能電池大規模、低成本量產的技術方案。據新能源智庫消息,該公司自2023年起已累計完成上萬片P型HJT電池的測試。

成本是制約砷化鎵電池大規模應用的重要因素。由于復雜的材料制備工藝,砷化鎵電池當前成本高達20萬 - 30萬元/平方米。中信建投證券預測,短期(2024 - 2027年)內,砷化鎵電池將主導高價值通信衛星、深空探測等對成本相對不敏感的高端場景,但受成本與產能約束,其在低軌場景下難以大規模應用。

馬斯克提出的“每年部署約100GW的太陽能AI衛星”目標,與空間站、高軌通信衛星等高端太空項目不同,它是要在低軌場景上快速實現規模化、工業化制造與發射的系統工程。在此背景下,綜合成本和供應鏈成熟度成為馬斯克決策的關鍵考量因素。相比之下,異質結技術依托成熟的硅基產業鏈,制造成本遠低于砷化鎵。而且,異質結薄片化、輕量化的特點,可降低發射載荷,顯著降低單位功率的發射成本,這與SpaceX通過星艦實現高通量、低成本發射的需求高度契合。

在地面光伏技術路線演進中,異質結和TOPCon、BC等技術同屬新一代光伏技術路線。目前,TOPCon技術勝出,市占率高達80%以上,而異質結技術因擴產推進緩慢、設備驗收周期拉長等因素,逐漸處于下風。不過,江蘇省可再生能源行業協會官方公號發布的文章指出,在N型硅襯底以及非晶硅對基底表面缺陷的雙重鈍化作用下,異質結電池的開路電壓比常規電池高很多,有利于獲得更高的光電轉換效率。目前,異質結量產效率普遍已在24%以上,理論上最高轉換效率為27.5%,未來采用鈣鈦礦疊層等技術,轉換效率或可提升至30%以上。經過多年發展,異質結技術的供應鏈已相對完整。

鈣鈦礦電池理論上轉換效率更高,單結鈣鈦礦電池可達33%,成本潛力巨大,但其在太空極端環境(對熱、氧、濕、輻照)下的長期穩定性尚待驗證。發展多年后,鈣鈦礦電池在地面光伏市場的應用仍處于初級階段,距離商業化應用還有一定距離。

綜合多方面因素,異質結技術是當下綜合成本與技術成熟度的最優選擇。馬斯克此次青睞異質結技術,更多是基于對快速部署低軌短期任務的現實考量。從長期來看,鈣鈦礦疊層技術或許是最具發展潛力的技術路線。中信建投證券分析,中期(2026 - 2030年),具備更強抗輻射性與輕量化優勢的P型異質結電池,有望逐步滲透低軌短期任務。到遠期(2035 - 2040),鈣鈦礦/晶硅疊層電池滲透率將達到60%,電池需求量達1.08GW;同期,P型HJT電池和砷化鎵電池滲透率預測均為20%,電池需求量均為0.36GW。

隨著中國商業航天的快速發展,國內已有多家企業布局太空光伏。在馬斯克公布太空光伏計劃后,光伏設備板塊出現大幅上漲。個股中,邁為股份股價已連續四個交易日上漲。截至1月27日收盤,邁為股份股價報收362.5元,上漲5.96%,市值超1013億元,近兩個月內漲幅超2倍。邁為股份受到市場熱捧,主要是因為當前市場上異質結電池設備供應商較為稀缺,該公司是HJT整線設備的頭部供應商,2025年上半年,其太陽能電池成套生產設備收入達31.59億元,占營業收入的75%。

 
 
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