AI时代算力供需失衡
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光伏设备行业深度:太空算力中心具备颠覆性优势,HJT或为能源系统最优解
东吴证券· 2026-01-08 12:34
行业投资评级 - 报告未明确给出整体行业投资评级 核心观点 - 太空算力中心相比传统地面数据中心具备颠覆性优势,是解决AI时代算力与电力供需失衡的新范式 [3] - 光伏能源系统是太空算力中心的关键组件,其重量和成本决定了卫星的经济性,减重是核心 [4] - 硅基电池(特别是HJT技术)凭借成本、工艺和柔性化优势,是支撑太空算力大规模应用的最优解,并具备向钙钛矿叠层电池长期演进的潜力 [4][7] 太空算力中心的颠覆性优势与核心地位 - **定义与形态**:太空算力是将具备AI训练与推理能力的服务器节点部署于低/中轨卫星平台,构建“轨道数据中心”,突破了传统卫星“感知-回传”的单一功能 [9] - **成本优势显著**:以40MW算力集群运行10年为例,太空数据中心总成本约820万美元,远低于地面数据中心的1.67亿美元,主要节省了能源和冷却成本 [16][17][18] - **能源效率极高**:太空无大气衰减,光伏转换效率较地面提升2–3倍,单位面积发电量可达地面5倍,且利用极冷环境(背阳面-270℃)辐射散热,几乎无需冷却用水 [16][30] - **部署与扩展性强**:不受土地和物理空间限制,轨道资源近乎无限,可快速大规模部署,而地面数据中心受资源、审批和建设周期制约 [16] - **提升卫星利用率**:将卫星工作模式从“天感地算”升级为“天感天算”,在轨预处理数据,缓解星地链路带宽压力,提升信息时效性 [36] 光伏能源系统的技术路径与HJT的核心适配性 - **光伏是唯一主能源**:太空算力中心的唯一主能源是光伏系统,技术选择需权衡发射成本(面密度)、环境适应性、转换效率和全生命周期成本 [51] - **当前主流与未来趋势**:当前MW级卫星以高性能的砷化镓(GaAs)三结电池为主,但其成本过高(约12亿美元/GW);大规模应用需转向成本更优的硅基技术(2–3.5亿美元/GW);远期最优方案是钙钛矿与硅基的叠层电池 [51][91] - **减重是关键**:电源分系统占卫星重量20–30%、成本约22%,是减重提效的核心环节,直接影响发射经济性 [66] - **卷展式阵列成为主流**:相比传统的Z型折叠阵列,卷展式光伏阵列机械结构更简单、重量更轻、功率质量比更高(如iROSA阵列>100 W/kg),是下一代低轨卫星的最优方案,但其仅能适配柔性化电池 [69][73] - **HJT是硅基电池中的最优解**: - **柔性薄片化**:HJT可制备成超薄硅片(如60μm、80-110μm),大幅减重并实现柔性设计,完美适配卷展式阵列 [74] - **低温工艺**:HJT采用低温沉积工艺,避免硅片受热翘曲,更适合超薄硅片量产,目前地面量产厚度已至100-110μm [82][84] - **叠层兼容性**:HJT表面结构(TCO层)与钙钛矿叠层工艺兼容性优于TOPCon,是未来钙钛矿叠层电池的最优底电池选择 [88] - **适配美国生产**:HJT工艺流程短(仅4大步),自动化程度高,人力、用水、用电需求显著低于TOPCon,更适应美国本土的高OPEX成本结构 [95][100] - **无专利风险**:HJT基础专利已过期,目前没有专利诉讼风险,而TOPCon和BC技术正面临海外公司的密集专利诉讼 [104] 市场空间与轨道资源 - **轨道资源分析**: - **最优轨道**:太阳同步轨道(SSO,600-800km高度)全年日照稳定,是算力卫星首选,目前约有780颗在轨卫星 [119][122] - **剩余空间巨大**:在30km卫星间距下,SSO轨道仍可容纳约9616颗新增卫星或集群;更广阔的LEO轨道(300-2000km)则可容纳约7.9万颗新增卫星或集群 [122][126] - **平台演进路径**:为解决轨道紧张问题,太空算力平台向**大型母舰化**(如Starcloud的4km×4km光伏平台)和**多星集群化**(如谷歌Suncatcher的81-324星编队)两端发展 [45][132] - **产能对应关系**:以地面G12-132组件功率密度估算,10GW光伏电池产能可对应约448个谷歌Suncatcher 324星编队,或2座Starcloud级太空母舰 [139][140] 投资建议 - **重点推荐HJT整线设备龙头迈为股份**:其2021年以来HJT设备市占率超70%,先发优势显著;设备持续迭代,4.0整线在场地、人工、用电等方面更节省,特别适合OPEX敏感的海外客户 [147][150] - **重点推荐具备超薄硅片量产能力的高测股份**:公司已实现60μm超薄硅片的切割验证与量产突破,其“设备+耗材”一体化能力支撑光伏薄片化发展,为太空柔性电池奠定基础 [152][154]