太空光伏:地外可靠能源,前景星辰大海
东吴证券·2026-01-06 23:02

报告行业投资评级 * 报告未明确给出整体行业投资评级,但在投资建议部分推荐及建议关注了多家上市公司 [84] 报告核心观点 * 商业航天进入高速发展期,卫星发射量激增,带动作为卫星核心能源的太空光伏(太阳翼)需求爆发 [2][6] * 光伏是太空唯一高效、长期稳定的能源形式,太阳翼在卫星电源系统中价值占比高,随卫星功率提升而呈现量价齐升趋势 [2][18][19][21] * 太空光伏技术路线尚未收敛,砷化镓效率高但成本高昂,晶硅成本低但能质比低,钙钛矿在轻量化、高能质比和低成本方面潜力巨大,是未来更优方案 [2][27][35][38] * 低轨卫星部署和太空算力(天基数据中心)建设将打开太空光伏的远期巨大市场空间 [2][47][54][58] * 地面高效钙钛矿/晶硅叠层技术是支撑太空光伏发展的关键,相关产业链公司有望受益 [2][42][84] 根据相关目录分别进行总结 Part1: 商业航天冉冉升起,太空光伏供能最优 * 行业趋势:太空成为战略竞争新战场,全球航天器发射数量从2016年的237颗增长至2025年的超4300颗,年复合增长率达34%,2025年同比增长超50% [2][6] 可回收火箭技术成熟使发射成本大幅下降,2025年全球航天发射次数超300次,较2021年翻倍 [11] * 太空能源地位:太阳能是太空唯一高效、长期的能源供给方式,太阳翼是航天器的能量心脏 [2][18] * 成本结构:电源系统占卫星总成本的约22%,其中太阳翼价值占比高达60%-80% [19] 以柔性砷化镓为例,维持1kW卫星运转的太阳翼成本约125万元,对应单瓦成本超过1248元 [24][25] * 需求驱动:卫星向重型化、高功率演进,带动太阳翼面积大幅增长,例如SpaceX星链V3卫星太阳翼面积达256.94平方米,较V1.5版本的22.68平方米增长超10倍 [21] Part2: 技术路线尚未收敛,有望持续优化 * 砷化镓路线:当前国内主流空间电池技术,转换效率超过30%,抗辐照能力强,适配高端长寿命任务,但成本高昂,测算达20-40万元/平方米,约1000+元/瓦,产能有限可能制约大规模星座发展 [2][27][31][34][39] * 钙钛矿路线:具备轻量化、高能质比(达30 W/g)、低成本和效率提升快(实验室效率超25%)等优势,是潜在的终极解决方案,但太空环境适应性(如抗辐照、稳定性)是当前挑战 [2][35][38][39] * 晶硅路线:效率(约20%)和能质比(0.07 W/g)较低,但成本优势明显(约5万元/平方米,216元/瓦) [39] SpaceX因发射成本低(约1500美元/公斤),可选用低成本晶硅电池并通过增大面积弥补效率 [40] * 叠层技术:晶硅-钙钛矿叠层技术能突破单结材料效率极限,实现光谱分级利用,是重要的过渡或未来技术路线 [42] 报告提及钧达股份钙钛矿-晶硅叠层电池实验室效率达32.08% [63],东方日升同类产品效率达30.99% [70] Part3: 低轨卫星锤炼技术,太空算力前景广阔 * 低轨卫星爆发:轨道资源“先登先占”,全球已申报低轨卫星总数超10万颗,其中美国约4.5万颗(SpaceX规划4.2万颗),中国约5.3万颗(如星网GW、千帆等计划) [2][48][51] 高盛预测未来五年全球或将发射超7万颗低轨卫星 [51] * 卫星光伏市场空间:假设年发射1万颗卫星,单星功率35kW,太阳翼单价从1200元/W逐年下降,对应市场空间可达2177亿元 [53] * 太空算力兴起:利用太空太阳能供电和低温散热优势,建设天基数据中心成为新趋势,可满足AI算力激增需求并实现低延迟计算 [2][54][57][58] * 太空算力光伏市场空间:若构建10 GW太空算力系统,太阳翼市场规模或达数万亿元 [2] 测算显示,当太空算力达10GW时,对应太阳翼市场空间约29400亿元 [59] Part4: 投资建议 * 核心逻辑:在商业航天与低轨卫星加速发展背景下,太空光伏作为最优供能方式有望迎来高速发展,地面高效钙钛矿/晶硅叠层技术是关键支撑 [84] * 推荐标的: * 钧达股份:与尚翼光电战略合作布局卫星钙钛矿,其钙钛矿-晶硅叠层电池实验室效率达32.08%,首片产业化产品已下线 [63][84] * 明阳智能:子公司布局钙钛矿及HJT技术,集团子公司布局砷化镓太阳翼并已应用于国内星座 [64][84] * 建议关注: * 电池厂商:东方日升(HJT及钙钛矿叠层技术)、协鑫科技、上海港湾(控股伏曦炘空布局航天能源系统) [70][74][84] * 核心设备商:迈为股份(HJT及钙钛矿设备)、捷佳伟创、京山轻机 [78][84] * 其他供应商:高效换热器供应商双良节能、布局商业航天公司股权的金风科技 [84]

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