涉及的行业或公司 * 行业：中国太阳能行业、太空太阳能产业[2] * 公司：明阳智能 (601615 SH)、钧达股份 (002865 SZ)、东方日升 (300118 SZ)、晶科能源 (688223 SH)、瑞华泰 (688323 SH)、沃格光电 (603773 SH)、福斯特 (603806 SH)、晶盛机电 (300316 SZ)、迈为股份 (300751 SZ)、捷佳伟创 (300724 SZ)、先导智能 (300450 SZ)、纳科诺尔 (920522 BJ)、海目星 (688559 SH)、金风科技 (2208 HK)、泰胜风能 (300129 SZ)[8] 核心观点和论据 * **行业催化剂**：SpaceX计划在未来三年内在美国建设100吉瓦的太空太阳能容量，用于AI卫星，这标志着太空太阳能需求的转折点[2] * **技术路线图**： * 当前主流技术是砷化镓，效率超过30%，且耐低温和高辐射环境，但成本高于60美元/瓦[3] * P型异质结电池成本更具竞争力（约20美元/瓦），且更薄，有望从2026年起逐步提升市场份额[3] * 长期来看，钙钛矿-硅叠层电池是终极解决方案，效率超过33%，重量轻，太空的真空环境有助于解决其衰减问题，延长寿命[3] * **市场规模预测**： * 太空太阳能需求预计将从2026年的0.3吉瓦激增至2035年的115吉瓦[4] * 假设2035年钙钛矿和P型异质结分别占据45%和50%的市场份额，成本为8-9美元/瓦，则全球太空太阳能市场规模预计将达到1.1万亿美元[4] * **估值与受益者**： * 尽管短期盈利贡献有限，但市场将为该主题支付溢价，为太阳能板块带来估值上行空间[5] * 主要受益者包括拥有太空太阳能先进技术（如砷化镓、钙钛矿、P型异质结）的公司、专注于异质结的设备制造商以及专注于薄膜技术的材料制造商[5] * **具体预测数据**： * 卫星年发射量预计从2026年的5，420颗增至2035年的96，614颗[7] * 卫星单机功率预计从2026年的15千瓦/台增至2035年的151千瓦/台[7] * 卫星总功率需求预计从2026年的0.1吉瓦增至2035年的14.6吉瓦[7] * 太空数据中心需求预计从2026年的0.2吉瓦增至2035年的100吉瓦[7] * 砷化镓市场份额预计从2026年的95%降至2035年的5%，P型硅和钙钛矿份额预计分别增至50%和45%[7] * 砷化镓平均售价预计从2026年的65美元/瓦降至2035年的29.6美元/瓦，P型硅和钙钛矿平均售价预计分别从20美元/瓦降至9.1美元/瓦和8.2美元/瓦[7] * 太空太阳能总市场规模预计从2026年的177亿美元增至2035年的11，137亿美元[7] 其他重要内容 * **风险提示**： * 主要下行风险包括：1) 国内可再生能源装机容量增长慢于预期；2) 可再生能源项目电价削减幅度超预期；3) 未来电力改革中来自其他电源的竞争[9] * 主要上行风险包括：1) 国内可再生能源装机容量增长快于预期；2) 可再生能源项目电价削减幅度小于预期；3) 未来电力改革中太阳能相对于其他电源的份额提升[10] * **相关股票业务关联**： * 明阳智能计划收购在中国砷化镓太阳能电池市场占有30%份额的Uniwatt[8] * 钧达股份计划联合开发钙钛矿电池和CPI薄膜[8] * 东方日升开发P型异质结和钙钛矿电池[8] * 晶科能源与金泰科技合作开发钙钛矿叠层太阳能[8] * 瑞华泰的PI和CPI薄膜产品已被领先的商业航空航天公司应用[8] * 沃格光电的CPI薄膜产品已送样测试[8] * 福斯特开发用于航空航天应用的PI薄膜[8] * 金风科技持有中国领先火箭制造商蓝箭航天4%的股份[8] * 泰胜风能与领先火箭制造商建立战略合作伙伴关系，开发火箭储罐[8]

文章核心观点 - 天基太阳能在技术和经济层面已具备可行性，有望成为一条通往清洁、富足能源未来的新路径，但需克服发射成本、电力传输效率等关键技术障碍 [1] 天基太阳能的概念与优势 - 天基太阳能是部署于地球轨道的发电系统，通过太阳能电池板收集能量，再以无线方式传回地面接收天线 [2] - 太空中的阳光强度高出地面5至10倍，能提供持续、洁净的电力，不受天气和环境因素影响 [2] - 系统能提供稳定可靠的基载电力，美国国家航空航天局研究预测一种模型能在一年99%的时间内发电 [3] - 单位面积发电效率远超地面，节约大量土地资源，并有望大幅降低材料消耗，更具可持续性 [3] - 每颗卫星可覆盖地球1/4区域，具备高度灵活的调度能力，几乎能实现洲际电力的瞬时传输 [3] 全球研发进展与布局 - 美国加州理工学院的原型在2023年8月实现首次太空无线能量传输，并将能量传回地面接收器 [4] - 中国计划于2028年实现千米级阵列建设突破，重庆和西安已启动实验基地建设，西安系统于2022年6月完成55米垂直距离、功率超2千瓦的微波输能实验 [4] - 欧洲空间局于2023年1月启动SOLARIS计划，3年内投入6000万欧元攻关核心技术 [4] - 英国政府采纳CASSIOPeiA概念作为演示项目起点，计划6年内交付商业系统，并成立由90多个组织组成的太空能源倡议 [5] - 日本在2024年12月完成空地长距离微波输能实验，飞机在7000米高空向地面传输微波，13台地面接收设备成功捕获能量 [6] 面临的关键技术挑战 - 发射成本是主要难题，建设天基太阳能空间站需要惊人次数的发射，尽管可重复使用火箭技术正在改善经济性 [7] - 目前无线传能技术仅实现数公里距离，将千兆瓦级电力高效稳定传回地面仍面临重大技术瓶颈 [7] - 在太空中利用自主机器人精准组装、维护巨型空间结构是亟待攻克的技术难关 [7]

天基太阳能的概念与优势 - 天基太阳能是一套部署于地球轨道的发电系统，通过太阳能电池板收集能量，再以无线方式传回地面的接收天线 [4] - 该构想最早由美国科学家彼得·格拉泽在1968年提出，旨在将大型太阳能卫星部署在距地球约36000公里的静止轨道上，使其全天候收集阳光并转化为微波传输至地面，微波峰值强度约为230W/m²，相当于正午阳光强度的1/4 [4] - 太空中的阳光强度高出地面5—10倍，能提供持续、洁净且能量充沛的电力，美国国家航空航天局研究预测一种天基太阳能模型能在一年99%的时间内发电 [4][5] - 天基太阳能能提供稳定可靠的基载电力，单位面积发电效率远超地面，从而节约大量土地资源，并具备高度灵活的调度能力，每颗卫星可覆盖地球1/4的区域，几乎能实现洲际电力的瞬时传输 [5] 全球发展动态与项目进展 - 美国加州理工学院在2023年8月通过名为MAPLE的轻型微波发射器实现首次太空无线能量传输，成功将能量传回地面实验室的接收器 [5][6] - 中国正稳步推进千米级阵列建设目标，计划于2028年实现突破，重庆“天基太阳能电站实验基地”与西安“全链路地面演示验证系统”两大平台已启动建设，西安系统于2022年6月完成55米垂直距离微波输能实验，发射功率超2千瓦，计划在2030—2050年间建成首套商业化系统 [6] - 欧洲空间局于2023年1月启动SOLARIS预先研发计划，计划3年内投入6000万欧元攻关核心技术，为2025年后开展在轨验证铺平道路 [6] - 英国政府采纳了CASSIOPeiA概念作为天基太阳能发电厂演示项目的起点，参与该项目的几家公司计划6年内交付商业系统，并成立了由90多个组织组成的太空能源倡议以加速发展 [6] - 日本将天基太阳能列为重点发展方向，日本宇宙航空研究开发机构与航天系统公司于2024年12月成功完成空地长距离微波输能实验，在7000米高空向地面精准传输微波，部署于地面的13台接收设备均成功捕获能量 [7] 可行性、挑战与未来路径 - 随着发射成本下降与规模化制造技术的进步，天基太阳能在技术和经济层面已具备可行性 [3][4] - 主要技术挑战包括进一步降低发射成本（尽管可重复使用火箭技术正改善经济性）、提升向地球传输千兆瓦级电力的效率，以及利用自主机器人精准在轨组装和维护巨型空间结构 [3][8]

天基太阳能技术概述 - 天基太阳能（SBSP）通过卫星收集太阳能并利用微波或红外激光传输至地球，提供24/7全天候电力，不受天气或夜间影响，能量产出是地面太阳能电池板的5-6倍 [3] - 该技术可精确传输电力至需求地点，绕过传统输电线路建设流程，并在紧急情况下快速部署便携式接收站恢复供电 [3] - SBSP接收站对阳光透明度达85%，下方土地可同时用于农业，与传统太阳能电厂形成对比 [4] 市场规模与投资需求 - 到2050年全球电网现代化及弹性提升需21.4万亿美元投资，其中17.3万亿美元用于满足新增能源需求 [2] - 能源行业占全球GDP的10-11%，构成数万亿美元级市场机会 [2] - 仅美国东海岸电网未来十年需新增相当于15座核电站的发电容量以满足6500万用户需求 [3] 中美技术竞争格局 - 中国计划2030年建成SBSP波束系统原型，2028年进行近地轨道测试，将成为太空中最大人造物体 [2] - 美国缺乏统一协调机制，SBSP技术分散在多个联邦机构管辖范围内 [5] - 领先SBSP技术的国家将获得地面和太空工业的巨大经济优势 [2] 技术进展与商业化路径 - 美国空军研究实验室已成功演示关键组件，包括符合人体安全标准的功率束系统 [5] - 通过适当支持，美国可在10-15年内部署首个吉瓦级系统，2026年初推出千瓦级系统 [5] - 商业初创企业正加速推进技术研发，以避免中国垄断市场 [5] 政策与立法动态 - 美国众议院通过《NASA-能源部机构间协调法案》（HR 1368），要求开发天地能量传输技术 [6] - 倡导者推动将SBSP纳入《国防授权法》，并持续游说国会两院及关键委员会 [6] - 建议新一届国会指令能源部与商务部在120天内完成SBSP联合可行性研究 [7] 战略价值与应用场景 - SBSP技术可同时解决能源独立、电网可靠性和气候变化三大挑战 [7] - 具备太空大型结构建造能力的国家将改变太空军事行动模式 [6] - 2020年以来极端天气造成超5000亿美元损失，SBSP可确保灾害期间的电力供应 [7]