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商业航天赛道:核心产业链解析!

   日期:2026-01-29 14:43:32     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
商业航天赛道:核心产业链解析!

近期全球商业航天领域持续活跃,中美加速太空经济战略竞争,在太空算力和卫星频谱资源上加快布局。

在卫星资源方面,SpaceX新申请7500颗Starlink星链V2卫星,蓝色起源推出TeraWave并计划部署5408颗卫星,国内无线电创新院主导新申请共计21万颗,全球卫星布局提速。从太空算力领域看,马斯克近期达沃斯发言称,SpaceX和特斯拉正提升太阳能产能,计划三年内每年在太空部署100GW太阳能AI卫星能源网络。太空算力产业长期发展需更大相控阵天线、更快星间激光通信及更大太阳翼。大规模星座建设和算力上天背景下,高通量卫星及太空数据中心对太阳能面积需求提升,太阳翼面积随卫星迭代指数级扩大,太空光伏有望成核心方向。此前文章梳理过商业航天十大核心赛道,本文聚焦太空光伏产业链。更多行业进展和研究资料发布于知识星球。

  太空光伏概览  

太空光伏是在太空利用光伏技术将太阳能转化为电能,涵盖搭载光伏组件的航天器供电系统。内行星场景太阳辐射充足,光伏是优选电源方案。其本质是将光伏电池搬至外太空,利用AM0日照强度(较地面高30%以上)实现24小时不间断发电,通过无线传输或储能为卫星、空间站、轨道数据中心供电。与地面光伏相比,太空光伏发电效率和能量密度更高,应用场景更广泛,可支撑太空算力和深空探测等高能耗场景。晶科能源董事长李仙德表示,同样一块板子,太空平均发电量比地球高7 - 10倍,破解间歇性和衰减瓶颈。海外StarCloud公司发射试验星,目标在轨道建5GW级轨道数据中心,配备超大面积太阳能电池板与冷却系统。据其白皮书,太空部署40MW数据中心总成本约820万美元,相比地面降低95%。

太空光伏产业链

上游聚焦核心材料与设备,包括锗衬底、高纯镓/砷等金属原料、柔性基板、特种封装材料及超薄柔性玻璃等。中游以电池片与组件制造为核心,整合多元技术路线,延伸至太阳翼系统集成,还包括关键生产设备。下游围绕卫星应用展开,涵盖传统航天器能源系统集成及新兴场景能源解决方案,形成完整闭环。在SpaceX链中,太空光伏是国产供应商可参与的价值量较大的核心环节。

上游材料&电子元器件

电池材料

是光电转换效率核心载体,要求高光电转换效率、抗辐射能力和轻量化。高纯镓是砷化镓“骨架”材料,三结砷化镓电池效率超30%,但成本高昂,主要用于高价值航天器。代表厂商有Spectrolab(波音子公司,全球垄断级供应商)、国内乾照光电等。乾照光电是国内最大砷化镓太阳能电池外延片供应商,产品应用于G60千帆星座等项目;明阳智能收购砷化镓外延片生产商德华芯片布局上游;云南锗业提供锗衬底与砷化镓单晶衬底,启动相关建设项目。
特种封装材料
太空光伏组件需在极端环境下运行,对封装材料要求极高。主要涉及柔性基板材料和UTG玻璃。聚酰亚胺(PI)和透明聚酰亚胺(CPI)是主流柔性基底材料,CPI薄膜适配核心太空光伏路线,成为卫星领域重要封装材料,竞争格局好且进入门槛高。韩国科隆是全球量产领先者,日本住友化学技术储备深厚。国内沃格光电率先实现在轨应用,CPI膜已交付头部客户,配套研发抗辐射防护镀膜技术;瑞华泰认证先发优势显著,抢占GW星座订单;福斯特自主研发PI材料,探索太空光伏封装需求;海优新材布局空间级CPI膜 + POE胶膜,联合研发原子氧镀膜工艺。根据100GW太空算力部署目标测算,PI膜市场空间超600亿元,CPI膜超2000亿元。UTG玻璃化学稳定性优异,可抗腐蚀、提升抗辐射性,助力卫星太阳翼面积增大。蓝思科技自主研发航天级超薄柔性玻璃(UTG)光伏封装技术;凯盛科技是其原片供应商,UTG用于航天太阳能电池领域,已有前期在轨测试验证。封装胶膜方面,热塑性胶膜适配低温封装工艺,解决钙钛矿电池工艺敏感问题,鹿山新材钙钛矿专用热塑性胶膜已通过验证,部分客户进入批量生产阶段;POE胶膜/原子氧防护层具有优异水汽阻隔性和抗PID性能,福斯特积累的技术可能应用于太空光伏,鹿山新材研发替代方案降低成本,海优新材联合研发相关工艺。
电子元器件
主要包括抗辐照芯片和功率放大器等。中科院微电子所长期研究抗辐照SOI技术与应用,航天电子、航天智装、航宇微、复旦微电子等厂商均有布局。功率放大器用于微波传输,盛路通信和拓博科技等参与研发。

中游:太阳能电池片

目前卫星上应用的太阳能电池主要有晶硅、砷化镓两条技术路线。砷化镓效率高但成本高,因太空光伏降本需求迫切,P型HJT低成本且发电稳,有望成太空算力中心主力,钙钛矿/叠层具高比功率和低成本优势,有望成未来主流趋势。

砷化镓电池

是以III - V族化合物半导体材料砷化镓为核心的光伏器件,专为航空航天等领域设计,是当前柔性太阳翼主流发电技术。p - Si电池最早应用,GaInP/GaAs/Ge三结砷化镓电池效率更高,能承受太空极端环境,但成本较高。银河航天灵犀03星商业卫星已应用柔性三结砷化镓电池阵。811所承担多种设备电源系统等任务,三结砷化镓太阳电池应用于多型航天工程飞行器。乾照光电供应砷化镓太阳能电池外延片及芯片,产品应用于大型商业航天星座组网卫星。凯迅光电建成6英寸太阳电池生产线,产品光电转化率高,应用于多项重大航天工程。
P型HJT电池
砷化镓电池片应用于太空算力领域面临成本过高和锗供给有限限制,SpaceX已探索晶硅电池及钙钛矿叠层电池应用于太空。P型HJT电池轻薄化,P型抗辐射能力更强,与太空环境更适配,中短期内渗透率有望提升。迈为股份是P型HJT电池设备核心供应商,与北美客户签大单;东方日升联合上海港湾卡位P型超薄HJT;相关企业还有琏升科技、通威股份等。
钙钛矿电池
具备高理论转换效率、低成本和高柔性等优势,弱光条件下发电效率优异,适应深空探测复杂光照环境。若能突破长期稳定性和大批量制备工艺,有望大幅拉低硬件成本,成为终极方案。钧达股份布局下一代太空能源产品;晶科能源TOPCon + 钙钛矿叠层效率高;捷佳伟创叠层设备整线交付能力强。上海港湾在轨验证进度领先,与东方日升合作加速供应验证。众多厂商均有布局,随着低轨通信卫星向高通量发展,太阳翼需求扩张,晶硅、晶硅 - 钙钛矿叠层技术有望加速渗透。

柔性太阳翼

柔性太阳翼是太空算力卫星能源系统的“能量心脏”,由柔性基板、太阳能电池片、展开机构及防护镀膜组成。2025年9月,银河航天成功发射全球首款卷式全柔性太阳翼卫星,采用卷轴式设计,解决了“大能量需求”与“小体积约束”矛盾。中国卫星卫星总体及太阳翼集成市占率居国内首位,形成完整产品线;航天机电是柔性太阳翼系统集成头部厂商,承担国家级任务;航天环宇是太阳翼整体解决方案龙头,具备千套级产能;中电科18所是重要技术牵头单位,持续突破;航天科技五院501所是国内最大太阳翼供应商,年产能规划高;德华芯片全柔性卷迭式太阳翼技术领先,实现全产业链自主可控;天问二号探测器配置圆形柔性太阳翼,保障深空探测供电。低轨和深空领域,柔性太阳翼应用占比均不断提升。

马斯克的太空算力计划旨在将数据中心迁移至太空,通过“天感天算”模式升级算力范式。在全球AI数据中心算力紧缺和中美商业航天竞速背景下,太空光伏凭借稳定能源供应和超高发电效率,有望重构算力基础设施范式,开辟商业航天新增长曲线。

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