1月23日，新加坡太阳能电池公司Singfilm Solar交付了全球首批柔性超薄钙钛矿光伏组件。该产品具备超轻、可弯折、高比功率的优势，计划今年搭乘SpaceX的猎鹰火箭发射入轨。
作为航天器的核心能源系统，太阳翼决定了航天器的在轨寿命、工作效率和任务边界。
今天重点解读 商业航天太阳翼。
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太阳翼基本介绍
太阳翼的定义与核心功能
太阳翼，指适配航天场景，由可折叠/展开的光伏组件、支撑结构、驱动机构及连接部件组成的航天器能源收集转换系统。核心功能是将太空中的太阳能转化为电能，为航天器提供稳定的动力，将多余电能储存于电池中，保障航天器在阴影区正常工作。
与传统航天太阳翼相比，商业航天太阳翼更强调轻量化、高收纳比、低成本与规模化生产，适配一箭多星发射、批量部署等商业场景需求。
太阳翼的工作原理
太阳翼是航天器的光伏供能核心，通过砷化镓、钙钛矿等航天级光伏电池吸收太阳能，将光能转化为直流电，为航天器系统供电，多余电能储存至星上蓄电池。同时，太阳翼依托抗辐射、轻量化的设计，在太空极端环境中稳定完成光电转换，为航天器供能。
（图片由AI生成）
太阳翼的发展路径
太阳翼发展迭代，呈现“刚性-半刚性-柔性”的清晰路径，伴随电池技术的持续升级，朝着“高效化、轻量化、高收纳比、低成本”方向演进。
1）第一代：刚性太阳翼（传统阶段）
采用刚性基板与固定结构，无需折叠，结构简单、稳定性强，但重量大、收纳比低，占航天器比重过高，限制了发射成本。主要适配早期低功耗卫星、中高轨卫星及深空探测器等场景，目前仍在部分航天器中应用。
2）第二代：半刚性太阳翼（过渡阶段）
以框架+高强度玻璃纤维网状结构为支撑，具备一定的折叠能力，兼顾稳定性与展开效应，重量较刚性太阳翼大幅减轻，适配中型卫星、空间站等大体量航天器，是目前国内商业小卫星的主流方案。
3）第三代：柔性太阳翼（当前主流与未来方向）
柔性太阳翼采用柔性基板与可折叠结构，重量轻、收纳比极高，可实现大规模折叠与展开，综合优势显著，适配低轨星座等规模化部署场景。从结构来看，柔性太阳翼可分为手风琴式、扇形展开式、卷绕展开式三种。
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太阳翼的核心技术
太阳翼的核心技术体系围绕“能量收集-转换-传输-支撑”四大环节展开。
1）光伏电池技术
砷化镓电池是当前的主流太阳翼电池技术。具备转换效率高、抗辐射性能强的突出优势，能适应太空高辐照、温度骤变等极端环境，适配各类航天任务对太阳翼的供电稳定性要求。
晶硅电池凭借地面光伏产业积累的规模化降本优势，成为太阳翼电池的国际新选。在商业航天对成本控制要求提升的背景下，晶硅电池的应用价值逐步凸显，为太阳翼的规模化配套提供了新路径。
HJT电池、钙钛矿电池等新型光伏技术目前正处于太空环境验证阶段，这类技术兼具效率提升潜力与成本优化空间，若完成验证并实现工程化应用，有望实现太阳翼电池效率与成本的双重突破。
2）柔性折叠与展开技术
适配商业航天一箭多星发射需求，核心是通过折叠结构设计，将太阳翼在发射阶段压缩至最小体积，入轨后通过驱动机构平稳展开，目前主流方向为卷轴式柔性折叠，收纳比显著优于传统刚性结构。
3）支撑结构与材料技术
该技术核心是保障太阳翼在轨运行的稳定性，需具备轻量化、高强度、抗辐射、耐高温的特点，主要依赖碳纤维、特种玻璃等高端材料，通过精密加工制成支撑框架与基板。
太阳翼产业链
产业链概览
太阳翼产业链的上游为核心材料环节，提供太阳翼制造所需的各类高端材料；中游为核心制造环节，负责将上游材料加工制造成太阳翼成品；下游为应用场景环节，决定了太阳翼的市场规模与发展方向；配套服务环节贯穿全产业链，提供研发测试、在轨维护、认证等相关服务，保障产业链顺畅运行。
（图片由AI生成）
上游：核心材料
1）CPI/PI薄膜
CPI/PI薄膜是柔性太阳翼的核心基板材料，具备耐高温、耐辐射、柔性好、透光率高的特点，是实现太阳翼柔性折叠的关键，直接决定了柔性太阳翼的折叠性能与在轨寿命。
2）碳纤维
主要用于太阳翼的支撑框架与结构件，具备高强度、轻量化的优势，能够大幅减轻太阳翼的整体重量，提升航天器的发射效率，降低发射成本，是太阳翼轻量化设计的核心材料。
3）特种玻璃
特种玻璃主要用于光伏电池的盖板，具备高透光率、抗辐射、抗冲击的特点，能够保护光伏电池免受太空极端环境的损坏，同时保障太阳能的高效穿透，提升光电转换效率。
4）抗辐射材料
用于光伏电池、基板及电子部件的防护，能够抵御太空中的高能粒子辐射，减少辐射对太阳翼性能的衰减，延长太阳翼的在轨使用寿命，适配深空探测等极端场景。
中游核心制造
中游制造技术难度集中，主要包括四大核心工序：
1）电池片封装
将光伏电池片与盖板、基板进行封装，核心是保障封装的密封性与稳定性，防止太空环境中的水汽、粒子对电池片造成损坏，同时减少光电转换过程中的能量损耗。
2）基板制备
根据太阳翼的设计需求，将CPI/PI薄膜、碳纤维等材料加工制成柔性或刚性基板，核心是保障基板的平整度、强度与柔性，适配后续电池片铺设。
3）展开机构制造
太阳翼的核心运动部件，负责太阳翼入轨后的平稳展开与在轨姿态调整，核心技术是保障展开过程的精准度、可靠性与稳定性，避免出现卡滞、断裂等故障，目前主流为卷轴式、铰链式展开机构。
4）系统集成
将封装好的电池组件、基板、展开机构、能源管理部件等进行整合，组装成完整的太阳翼系统，同时进行性能测试，确保太阳翼能够满足航天器的供电需求与在轨运行要求。
下游应用场景
下游商业航天崛起将太阳翼的应用拓展至低轨星座、深空探测、载人航天、太空算力等领域。
低轨星座为最大应用场景，要求太阳翼轻量化、低成本，主打柔性方案；深空探测对耐辐照、长寿命要求高；载人航天注重可靠性，多采用半刚性方案；太空算力作为新兴场景，有助于推动太阳翼的模块化发展。
太阳翼市场规模及价值量占比
根据MarketIntelo公布的数据，2024年全球航天用柔性太阳翼市场规模约11.2亿美元，预计到2033年将增长至43.6亿美元，年复合增长率约16.4%。
（数据时间：2025-12）
根据观研报告网数据，卫星能源系统在卫星整星中价值量占比约20%-30%，其中太阳翼作为核心发电单元，价值量占比高达卫星能源系统的60%-80%。
整体来看，太阳翼占卫星价值总量的约12%-24%。另外，卫星能源系统中空间蓄电池价值占比约10%-20%，电源控制器价值占比约10%-20%。
（数据时间：2026-1）
太阳翼代表性企业
第一梯队（国际巨头+国内国家队，技术垄断/市场主导）
Spectrolab（美国）：高可靠多结砷化镓电池龙头，NASA与商业卫星核心供应商，三结效率30%+，抗辐射性能行业标杆
SolAero（美国）：卫星太阳能翼集成领导者，覆盖低/高轨全场景，推进柔性高效电池技术，SpaceX星链核心供应商
航天科技五院（中国）：国内最大太阳翼供应商，年产能规划1400套，“乐高式”拼装适配卫星互联网，空间站/北斗核心服务商
电科蓝天（中国）：国内最大宇航电源供应商，市占率50%+，为空间站/嫦娥/千帆星座提供柔性太阳翼与电源系统
RUAGSpace（瑞士）：欧洲主流航天器电源供应商，聚焦抗辐射轻量化组件，适配小型卫星与载人航天，空客/ESA核心伙伴
AZURSPACE（德国）：欧洲核心太空光伏制造商，高效抗辐射砷化镓电池，4G32系列效率32%+，为多国卫星供货
第二梯队（细分龙头+技术先锋，全球竞争力/快速增长）
航天电子（中国）：太阳翼展开机构龙头，市占率75%，高分三号等重点项目核心供应商
乾照光电（中国）：国内砷化镓太阳能电池外延片龙头
沃格光电（中国）：航天级CPI膜批量交付并在轨应用，柔性太阳翼核心材料供应商
云南锗业（中国）：锗片衬底垄断供应商，光伏级锗晶片产能领先，为砷化镓电池提供关键底材
ThalesAleniaSpace（法国）：欧洲卫星系统集成巨头，模块化太阳翼技术领先，辐射耐受性强，参与伽利略/OneWeb项目
空客防务与航天（德国）：欧洲航天器总体与太阳翼集成商，探索薄膜/混合技术，Ariane/ExoMars任务核心伙伴
第三梯队（创新企业+跨界先锋，技术突破/国产替代）
东方日升（中国）：超薄HJT太空电池先行者，累计出货数万片，适配低轨卫星
钧达股份（中国）：入股尚翼光电，钙钛矿在轨验证，布局CPI膜与太空光伏系统
三安光电（中国）：化合物半导体龙头，砷化镓电池切入商业卫星，外延片/芯片全产业链布局，三结效率追赶国际水平
隆盛科技（中国）：太阳翼压力释放装置与展开机构研发领先，参与柔性太阳翼项目，技术壁垒高，航天八院合作伙伴
德华芯片（中国）：全柔性卷迭式太阳翼在轨验证，卷迭技术领先
迈为股份（中国）：HJT整线设备市占率高，支撑超薄太空电池量产，空间发电核心设备供应商
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《图解100个产业链》作者
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