锐_叔_论_市 26-03-23 08:36

特斯拉200亿采购的背后,太空光伏正蓄势待发!

上周五的A股市场,几乎又是普跌行情,不过光伏设备不但是少有的尚能逆势收涨的板块,且板块指数涨幅位居二级行业首位,背后的催化则主要是源于盘中的这则消息:路透社报道,据两位知情人士透露,特斯拉正计划从包括迈为科技在内的中国供应商手中,采购价值200亿元的太阳能电池板及电池制造设备。消息人士称,马斯克计划建设的太阳能产能主要供特斯拉自身使用,但其中一部分也将用于为SpaceX的卫星提供动力。

马斯克在1月曾表示,太阳能完全可以满足美国所有的电力需求,甚至包括不断增长的数据中心。特斯拉官网的招聘信息显示,其目标是到2028年底前,在“美国本土实现从原材料起步的100吉瓦太阳能制造能力”。此外,SpaceX于2026年2月2日正式完成对人工智能初创企业xAI的全资收购,并计划发射至多100万颗卫星,核心目标已从提供全球互联网接入的“星链”(Starlink)升级为构建‌太空中的AI计算基础设施‌,而光伏(太阳能)正是这一宏大构想的能源基石。

光伏,可以说是当前太空能源的唯一解。在真空、低温、强辐射的太空环境中,传统化学燃料存在存储成本高、补给难度大等缺陷,核能则存在安全风险高、技术复杂度高等问题,无法支撑航天器长期运行。相较之下,光伏技术可直接将太阳能转化为电能,具有轻量化、稳定性、低成本等优势,适配太空极端环境下的能源需求。而且,太空环境下光伏发电效率远高于地面。太空中可实现24小时不间断发电,并且可摆脱大气层遮挡,阳光强度较地面高出5-10倍,且能突破昼夜更替、阴晴雨雪的限制,其发电效率可达95%,是地面太阳能的5倍以上,峰值发电量较地面高出约40%。

卫星电源系统主要由空间太阳电池阵列(太阳翼)、空间锂离子电池组和电源控制单位组成,可为卫星、空间站等各类航天器提供电能。其中,太阳电池阵列当前主流方案是砷化镓太阳能电池。这是因为砷化镓太阳能电池具有耐高温、抗辐射、高转换效率、轻薄等性能优势。三结结构通过叠加不同带隙的子电池,可实现超40%的转换效率。砷化镓的直接带隙结构使其抗辐射能力优于硅,在太空强辐射环境中性能衰减小。并且砷化镓电池在250℃高温下仍可正常工作,而硅电池在200℃时效率大幅下降。此外,砷化镓的光吸收系数大,有源层仅需3-5微米(硅需上百微米),可制成薄膜结构,质量轻、体积小,适用于航天器减重需求。

中长期来看,P型HJT电池有望逐步渗透至低轨短期任务。一方面,HJT电池相比现有量产技术PERC和TOPCon电池比功率更高,且具有超薄化优势,可大幅降低火箭运力成本。另一方面,与N型电池相比,P型电池抗辐射能力更强,与太空环境更适配。因此,P型HJT电池有望率先应用于低功率、成本敏感的短期太空任务。

但更长期来看,钙钛矿电池被视为太空光伏的“终极方案”。钙钛矿电池具备理论转换效率高、低成本和高柔性等优势。单层钙钛矿电池的光电转换效率可达33%,叠层结构(如钙钛矿/晶硅叠层)的理论效率甚至可达45%以上。成本方面,钙钛矿可通过溶液印刷等低成本工艺量产,原材料成本仅为传统光伏材料的1/10。同时钙钛矿电池具备轻薄柔性的物理特性,同发电功率下的柔性钙钛矿组件比砷化镓组件、晶硅组件轻90%以上。这意味着航天器可以在有限载荷下搭载更大功率的能源系统,或通过曲面、折叠设计适配多样化的航天器结构。目前商业航天用钙钛矿电池尚处于在轨验证阶段。

展望未来,太空光伏前景可期。一方面,太空资源已经成为大国博弈的新战场。美国凭借SpaceX的先发优势,暂时掌握低轨通信卫星的领先地位。根据中华网,2025年12月中国向国际电信联盟(ITU)提交了共计20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请,旨在抢占宝贵的轨道资源。另一方面,谷歌、亚马逊等海外AI巨头均披露了算力上天的相关计划,而国内产业也正在积极推进“地数天算”建设。“算力上天”的共识推动下,太空光伏作为主要供能形式有望深度受益。据东吴证券相关研报测算,若每年发射1万颗卫星,将带来近‌2000亿元‌人民币的太阳翼市场空间;另据长江证券相关研报预测,到2030年,全球低轨卫星对应的太空光伏市场规模将达到约‌295亿元‌人民币,为当前规模的10倍。

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发布于 四川