2025年太阳翼技术与商业航天市场发展
商业航天行业与太阳翼机会
商业航天行业共振与太阳翼重要性：商业航天行业从政策、技术、市场及资本端形成有效共振，具备万亿级市场空间，产业落地时间刻度明确（卫星互联网、载人登月等），是重要投资机会。太阳翼在通信卫星、算力卫星能源供给中起核心作用，本次聚焦太阳翼技术突破与产业变革，邀请卫星领域资深专家就太阳翼技术路线发展、算力卫星相关太阳翼技术特点及发展方向进行交流。
太阳翼材料与技术路线
太阳翼材料类型及特性：太阳翼的核心材料为太阳电池片材料，其演变路径主要为多晶硅→砷化镓→钙钛矿。多晶硅是上一代材料，光电转换效率约20%-22%；近年砷化镓应用增多，转换效率达30%-33%，因效率更高成为当前航天行业卫星太阳电池片的主流材料。近两年涌现的钙钛矿材料转换效率约25%，虽低于砷化镓，但具备轻、韧性好、价格便宜的特点，对太阳翼减重及柔性化有帮助，目前仅进行过在轨小面积验证，未大规模应用。此外，晶硅与钙钛矿叠层电池片实验室转换效率达40%，但无在轨数据。
太阳翼构型分类与对比：太阳翼按构型分为刚性与柔性两类。刚性太阳翼折叠次数少（2-5折），基板为铝蜂窝板，电池片多为单晶硅或多晶硅，优点是抗震动、抗冲击性能好，工艺成熟、成本较低，但缺点是重、体积大、收拢性差，不适合多星发射场景（如一箭多星）。柔性太阳翼可多次折叠甚至卷绕，基板为聚酰亚胺薄膜，电池片多用超薄砷化镓，优点是轻、收拢性好，适合多星发射，是未来发展趋势，目前811所、18所、副厂、银河、中山德华等供应商均在布局。
太阳翼展开机构类型
太阳翼展开机构主要包括以下类型：一是铰链火工品式，发射时用火工品锁定，到太空后火工品起爆，利用铰链弹簧撑开，适用于折叠次数少的刚性太阳翼；二是推拉杆式，通过电机驱动推板延伸，将太阳翼撑开，为柔性太阳翼常用方式；三是卷绕式，通过电机驱动实现卷收或展开；四是雨伞式，发射时收拢，到太空后像雨伞一样撑开。
太阳翼成本与供应商分析
太阳翼成本与用量分析：三价砷化镓太阳翼光电转换效率约33%，其成本区分刚性与柔性：刚性太阳翼价格相对便宜，大概25~30万/平；柔性太阳翼价格较贵，40万到50万一个平方。钙钛矿太阳翼的最大特点是轻，每个平方约100克，相比砷化镓的600~700克/平轻很多，对减重很有帮助。
不同卫星类型对太阳翼的用量需求不同：遥感卫星普遍功耗低，对太阳翼需求面积不大；通信卫星功耗较高，如（更多实时纪要加微信：aileesir）星网800多公斤的希望一代星，功耗7千瓦，太阳翼面积约16-17平方；天机算力卫星因任务约束普遍功耗高（如北京天算星首发带8张5090卡，功耗6000多瓦到7000瓦），未来需更高功耗（上万瓦甚至更大），对太阳翼面积及材料需求量大。
PI材料在太阳翼上主要有两大应用方向：一是作为柔性太阳翼的基板（聚酰雅安薄膜）；二是作为绝缘或防护材料，包括贴在太阳板背面铝蜂窝板夹层的绝缘层（防止电池电路与卫星结构短路），以及卫星二次表面镜中的防辐射层（防止空间粒子束积累损伤太阳电池片）。
PI材料被选用的原因主要有四点：工作温度范围宽（-270°C到400°C）、抗辐照性强（适应空间环境）、柔韧性好（耐折叠，可反复展收）、重量轻（利于减重）。太阳翼主要由太阳电池片、基板、展开机构三部分组成。
太阳翼供应商情况：体制内供应商有18所、821所，为老牌电源系统供应商，经验丰富且产品众多。
商业供应商包括：苏州副厂；上海伏羲星空（港湾旗下），专注钙钛矿产品，2024年搭载上天验证，但使用量较小；中山德华、深圳新园等电源厂商；上易光电（上交所孵化），在钙钛矿方面有成熟方案，但无实物及上天验证，需后续观察。
太阳翼关键问题讨论
刚性与柔性太阳翼成本对比：砷化镓技术路线下刚性与柔性太阳翼存在成本差异，刚性太阳翼成本25-30万/平，柔性太阳翼40-50万/平；柔性太阳翼成本较高，未来钙钛矿若大范围使用有望降低成本，因其能质比更高，相同功耗需求下所需面积和材料重量更小，具备降本空间。
钙钛矿技术可行性与经济性
钙钛矿具备多方面优势：a.抗辐照稳定性强，高能离子束照射下仍可正常工作；b.寿命末期衰减率更低，砷化镓衰减因子75%-78%，钙钛矿约85%-86%；c.能质比高（实验室数据每克10-20瓦），重量更轻，适合做柔性太阳翼。但钙钛矿未大规模应用，目前多为演示验证性质，未作为在轨主要供电手段，需进一步验证空间复杂环境适应性，短期无法替代砷化镓。
国内验证情况：2023年底首次搭载小卫星验证；2024年5月复旦大学小卫星、8月苏州一号卫星均搭载钙钛矿产品进行在轨验证。
PI膜价格与用量分析：柔性太阳翼中柔性聚酰亚胺（PI）薄膜加超薄砷化镓的国内价格约40-50万/平。PI膜用量与卫星功耗相关：a.7千瓦功耗卫星需16平电池片，按布片率80%计算，PI膜面积约20平；b.1万瓦功耗卫星需22.3平电池片，对应PI膜面积约28平。未来通信卫星（七八千瓦功耗）、天机算力型卫星（高功耗）对PI膜需求将增加。
柔性太阳翼成熟度与降本潜力：柔性太阳翼技术近年逐步趋于成熟，如空间站上的柔性太阳翼已较成熟，但整体成熟度不如刚性太阳翼。当前成本较高，空间站上的柔性太阳翼近七八十万/平，商业用约40-50万/平，因价格高商业应用较少。
未来降本方向主要是：a.优化生产成本、工艺成本及验证实验；b.改进机构构型，如采用类似BlueWord的一证合一构型，增加在轨有效面积，进一步减轻重量、缩小体积。
Q&A
Q：若未来钙钛矿大范围应用，柔性太阳翼成本是否较现有砷化镓刚性太阳翼显著降低？请从钙钛矿技术路线的可行性与经济性角度分析。
A：从价格看，钙钛矿无清晰定价；但钙钛矿能质比高于砷化镓，即在相同功耗需求下，钙钛矿所需面积更小、材料重量更轻，具备降成本潜力。
Q：各个科研所对钙钛矿技术路线的态度、前景信心如何？是否存在更优的柔性方案？
A：体制内的18所、821所均在开展钙钛矿研究；目前未看到实物，但看到伏羲星空异晶控前两年搭载小卫星的钙钛矿电池片在轨数据，不过尚未大规模使用。
Q：空间站上使用的柔性太阳翼采用的技术路线是什么？
A：空间站柔性太阳翼采用聚酰胺加碳纤维的技术路线。
Q：空间站相关部件是否只是做得很薄？
A：空间站的地板采用聚酰亚胺，碳电池片使用超薄的3000升华镓；其工艺为将三星生化家布于刚性玻璃片上，剥下膜层后贴至前牙上。
Q：用于航天卫星、航天器太阳翼的极限压金纤雅安片材料价格水平如何？
A：未了解该材料的单个价格数据，仅关注整个太阳翼的价格。
Q：太阳翼一平方米面积对应的极限压重量是多少？
A：未关注太阳翼一平方米对应的极限压重量情况，一般更关注太阳翼的电池面积及地板面积。
Q：局限压的使用面积与太阳翼的面积是否为一倍或几倍关系？
A：若用局限做基板，其面积比太阳翼有效面积更大，布片率约为80%，该面积即为碳一基板的面积，也就是局限压的面积。
Q：请分享钙钛矿太阳电池与HJT太阳电池的在轨验证及应用情况？
A：钙钛矿太阳电池国内有三次在轨验证，23年底首次搭载太阳电池片进行在轨验证，24年5月复旦大学小卫星搭载其产品入轨验证，24年8月苏州一号卫星搭载其产品验证，三次均由伏羲星空提供；国际上马斯克StarlinkVR迷你曾搭载过，但非主要电池片材料。HJT太阳电池国内未听说有在轨验证案例，国际上Starlink为降成本曾使用金龟+梯形HJT，但用量较少且非单纯HJT。
Q：卫星用CPI、PI膜的每平方米价格是多少？
A：卫星用柔性聚酰亚胺薄膜的国内价格约为每平方米40~50万元。
Q：瑞华泰作为航天科技集团下属的CPI及PI薄膜企业，其技术实力如何？未来PI膜的发展空间有多大？
A：技术实力暂不了解。发展空间方面，柔性太阳翼因刚性太阳翼重、体积大成为发展方向，高功耗、大面积需求下柔性太阳翼需求增长，而其基本材料为聚酰亚胺薄膜，故PI膜需求量将增加。具体来看，7千瓦左右功耗卫星需约20平方PI膜，七八千瓦通信卫星需约20平方，1万瓦天机算力型卫星需约28平方；算力型卫星功耗高，星座规划以吉瓦为单位，对PI膜需求量大。
Q：太空算力卫星未来在数量上与通信卫星的比例及数量级对比如何？
A：通信卫星数量基本已定；算力型卫星中，三体明确提2800颗星构成星座，北京天算星未提具体数（更多实时纪要加微信：aileesir）量但提算力规划到1吉瓦功耗，若按1万瓦一颗星算，数量可能更多。
Q：钙钛矿性价比高于砷化镓，是否会形成替代趋势？
A：钙钛矿更轻、成本更低，性价比确实高于砷化镓，但目前使用量少，多为演示验证性质，国内未将其作为在轨供电主要手段，仅用于验证冷热交变、粒子辐射等空间复杂环境适应性能，未大规模应用；重点型号及重要任务尚未使用钙钛矿，其性能是否满足要求需进一步验证，短期无法替代砷化镓，若后续在轨验证充分，或逐步实现替代。
Q：膜的价格为40万元/平方米，20平方米需800万元，该价格是否过高？
A：膜的价格较高，导致当前柔性太阳翼应用较少，处于产品研制初级阶段，仅新网等少数卫星使用；柔性太阳翼是未来发展方向，后续将重点推进降成本，随着应用增加可暴露更多问题，有助于产品升级换代及成本下降。
Q：钙钛矿验证后的性能、优势与劣势有哪些？请分享具体数据。
A：钙钛矿的优势包括：一是抗辐照稳定性强，在高能离子束照射下仍能正常工作；二是衰减率低，寿命末期衰减因子为85%-86%，优于砷化镓的75%-78%；三是能质比高，刚性电池片约0.36-0.37瓦/克、柔性约1.5瓦/克，钙钛矿可达10-20瓦/克，同等功耗需求下重量更轻；四是韧性好、柔软，适合制作柔性太阳翼，可多次折叠、卷绕；五是钙钛矿与晶硅叠层的光电转换效率达40%，高于33%的对比值。劣势主要是目前应用较少，空间特定环境下的性能变化尚未完全验证。
Q：公司目前在欧洲市场的市占率情况，以及未来设备与耗材的欧洲市场发展趋势如何？
A：公司在欧洲市场通过子公司及本土化员工自主拓展，法国、意大利、西班牙等市场表现突出，其中西班牙对欧洲区域贡献度较高，法国市场起量速度较快。今年欧洲市场耗材端增速快于设备端，前三季度耗材端同比增速约35%，设备端增速不到10%。未来随着本土化进程提速及云平台解决客户定制化需求，设备与耗材业务有望持续改善，公司对明年欧洲市场增速抱有极大期望。
Q：卫星互联网建设前景下，业内对朱雀3和长12甲火箭实验效果的评价如何？星网及G60未来选择运载工具时是否会优先选择这两款？
A：朱雀3已中标G60且入轨成功，明年大概率承担G60发射任务；星网目前以体制内火箭为主，换朱雀3概率不大，因明年仍使用一代及一代增强型号，且朱雀3仅发射一次、可（更多实时纪要加微信：aileesir）靠性未得到验证；G60因属低成本任务，会选择朱雀3，其发射服务费用具有竞争力。
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