
国泰海通证券: 《太阳能行业:商业航天发展提速,太空光伏迎布局良机》 (完整版.pdf ) 以下仅展示部分内容 下载方式见文末
当AI算力遇上太空太阳能,一场能源革命正在地球之外悄然上演。
近年来,随着商业航天技术的飞速发展,尤其是可重复使用火箭技术的突破,曾经遥不可及的太空梦想正逐步照进现实。从马斯克的Starlink星链计划,到中国“千帆星座”、“国网星座”的加速组网,人类正在以前所未有的速度抢占低轨卫星资源。
在这股波澜壮阔的航天浪潮中,有一个细分领域正悄然崛起,并被顶级券商视为下一个投资风口——太空光伏。
近日,国泰海通证券发布了一份名为《商业航天发展提速,太空光伏迎布局良机》的深度行业研究报告(以下简称“报告”),首次系统性地梳理了太空光伏产业的发展逻辑、技术路线与市场前景。
01 为什么要在太空发电?因为那里“不挑食”且“管饱”
报告开篇明义,太阳能是商业航天中唯一可靠的能源。相比地面,太空光伏有着碾压级的优势:
• “日照”时间超长:地球同步轨道上的卫星全年99%的时间都能接受光照,不受昼夜和天气影响。 • “阳光”质量更高:太空中的太阳辐照强度约为地面的1.4倍(AM0光谱),且没有大气层的损耗。综合来看,太空光伏的光照强度约为地面的5-10倍。
简单来说,太空是一个24小时无休的超级光伏电站。这也是为何早在1968年,美国工程师就提出了“太空太阳能发电站”的构想——在太空中将电能通过微波无线传输回地面,解决人类的能源危机。
虽然“太空输电回地球”目前还处于设想阶段,但 “太空能源就地利用” 已成为现实——那就是为正在爆发的太空数据中心提供算力能源。
02 太空光伏的“心脏”:太阳翼与砷化镓的统治
在太空中,光伏系统主要以太阳翼(太阳能帆板)的形式存在。它是卫星和空间站最重要的“翅膀”,负责将阳光转化为电能。
报告指出,电源系统在卫星成本中占比极高,与姿控系统合计占卫星平台成本的60%以上。
在技术路线上,长期以来,太空光伏一直是砷化镓(GaAs)电池的天下。相较于地面常见的晶硅电池,砷化镓有两大优势:
1. 效率极高:量产效率已超30%,是三结叠层技术的成熟产物。 2. 抗辐射性强:太空环境充满高能粒子,砷化镓作为直接带隙半导体,“抵抗力”远强于硅基电池。
然而,砷化镓电池有一个致命缺点——太贵了。报告数据显示,砷化镓电池成本高达1000元/瓦以上,且因为工艺复杂,性价比提升空间已非常有限。
03 拐点已至:晶硅与钙钛矿的“降维打击”
随着商业航天向**“低成本、大规模”**方向演进,经济性成为了首要考量。
国泰海通证券报告判断:晶硅和钙钛矿技术将在太空光伏领域迎来历史性机遇。
1. 晶硅(HJT/TOPCon)的逆袭
以东方日升、晶科能源为代表的国内光伏巨头,正在将地面上的成熟晶硅技术搬上太空。
• 成本屠夫:地面晶硅组件成本已低于1元/瓦,即使做成太空特种定制版,售价也远低于砷化镓。 • 薄片化优势:以HJT(异质结)为例,电池片厚度可减薄至50-70微米(仅为常规的一半),重量大幅减轻,完美契合了SpaceX“用重量换成本”的逻辑。
报告提到,SpaceX已开始在其星链卫星上使用硅电池,通过增大太阳能板面积来弥补效率损失,综合成本反而更低。国内企业如东方日升已实现P型超薄HJT产品的太空小批量出货。
2. 钙钛矿的“终极想象”
如果说晶硅是当下的破局者,那么钙钛矿就是未来的颠覆者。
• 效率天花板高:钙钛矿/晶硅叠层电池实验室效率已突破34%,理论效率可达45%以上。 • 质量比功率无敌:钙钛矿是薄膜材料,质量极轻。报告中测算了一个震撼数据:假设发射成本为2万元/公斤,钙钛矿电池的发射成本仅需1.3元/瓦,而砷化镓则高达66.7元/瓦。
报告重点提及,国内企业如协鑫光电、天合光能、钧达股份等正加速布局。上海港湾的钙钛矿组件甚至已成功在轨运行超3个月,完成了技术验证。
04 太空算力:马斯克的“百GW”野望
报告中最具想象力的部分,来自于太空数据中心的爆发。
马斯克曾公开宣称,每年要在太空部署100GW的AI算力。为何要把算力送上天?SpaceX旗下的Starcloud公司发布的白皮书给出了答案:
• 能源成本几乎为零:太空数据中心仅需200万美元的太阳能成本,就能运行10年,而地面数据中心电费高达1.4亿美元。 • 散热更高效:太空是极好的热辐射场所,省去了地面数据中心庞大的水冷系统(地面数据中心冷却耗水每年高达170万吨)。
报告做了一个测算:如果马斯克的100GW目标实现,假设卫星太阳翼面积350平米,效率30%,那么每年需要发射68万颗卫星。而目前全球在轨卫星仅1万颗出头,这是近70倍的增量空间!
05 谁在抢占“太空光伏”的先机?
报告最后梳理了A股市场中在太空光伏领域布局最深的几家核心标的,让我们来看看谁在抢跑这个万亿蓝海:
• 钧达股份:战略投资尚翼光电,深度绑定钙钛矿太空能源应用,并出资3000万入股星翼芯能,剑指低轨卫星组网。 • 晶科能源:携手晶泰科技,利用AI+量子计算加速钙钛矿叠层研发,其N型TOPCon叠层电池效率已突破34.76%。 • 天合光能:老牌光伏龙头,不仅是钙钛矿专利全球第一(专利申请量超日英企业),其产品已实现在中国星网(国网星座)的批量应用,董事长高纪凡更是喊出“开启太空光伏星际算力新纪元”。 • 东方日升:P型超薄HJT电池太空交付经验丰富,累计出货已达数万片,并在积极研发钙钛矿/HJT叠层技术(效率已达30.99%)。 • 协鑫光电:2米级钙钛矿-晶硅叠层组件效率突破27.06%,具备GW级量产潜力。
结语:星辰大海,亦是能源战场
国泰海通证券在报告中给出了**“增持”评级。报告认为,商业航天正在从“军工专属”走向“商业廉价”,可复用火箭降低了进入门槛,而太空光伏**则解决了“在那儿怎么活”的问题。
随着**“国网”、“千帆”等中国版星链的加速组网,以及未来太空数据中心的从0到1,晶硅和钙钛矿电池将凭借中国制造业无与伦比的成本优势**,在这场太空竞赛中扮演“卖铲人”的角色。
太空不只是星辰大海的征途,更是未来能源与算力的终极战场。
风险提示:行业发展慢于预期;技术路线变动;政策风险;原材料价格波动。投资有风险,入市需谨慎。本文不构成投资建议,仅供参考。
本文主要观点整理自国泰海通证券研究报告《商业航天发展提速,太空光伏迎布局良机》,分析师:徐强、吴志鹏、罗青。



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编辑:Zero

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