商业航天电源
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商业航天电源行业深度报告:全球卫星星座加速组网,空间电源需求拐点将至
爱建证券· 2026-04-08 16:44
行业投资评级 - 强于大市 [2] 报告核心观点 - 全球卫星星座加速组网推动商业航天发展,空间电源需求迎来拐点 [2] - 轨道与频谱资源紧张,参与方需加速卫星发射以锁定资源,商业航天竞争加剧 [2][6] - 航天器电源系统以太阳能供电为主(占比60.6%),电池储能(占比23.3%)为辅,钙钛矿+锂离子电池有望成为未来主流供电路线 [2][35] - 中国商业航天发展迅速,2024年发射次数占全球26%,通信卫星占商业发射总量的60%以上 [2][17][21] - 电源系统市场格局集中,国内产业链完善,在新型光伏技术和锂电池领域有望加速追赶 [2][42] 根据目录总结 1. 商业航天:逐步成为航天产业主体,SpaceX优势显著 - **背景:轨道频谱资源紧张,商业航天竞争加速** - 低地球轨道(LEO)空间占比仅约0.3%,但已编目物体占比达75%,优质轨道资源紧张 [10][12] - 卫星星座轨道集中于LEO,2025年目标为LEO的发射活动占比预计达65%以上,轨道竞争加剧 [11] - 卫星通信频谱资源紧张,L、S、C等可实现全球覆盖的频段资源几乎被占尽,Ku、Ka频段已近饱和且需与5G网络争夺,参与各方需加速卫星发射以锁定频谱资源 [2][14] - 新兴业务(如卫星互联网、物联网)以低轨卫星为主,卫星互联网进入密集建设期,卫星物联网已在应急、水利等领域规模化部署 [15][16][19] - **格局:通信用途商业航天占比高,美中领先** - 全球航天发射次数提升,2024年中美两国火箭发射次数占全球总数的60%和26%,合计占比86% [2][17] - 2024年SpaceX运载火箭发射数量领先 [2][18] - 全球卫星星座企业总部集中于美国(占比39%)和中国(占比10%) [17][20] - 2024年全球商业航天发射次数达175次,同比增加41%,占全球发射总次数的66% [21] - 商业卫星中通信卫星占比最高,2024年中国发射商业卫星201颗,其中通信卫星约121颗,占比达60%以上 [2][21][22] - 2024年全球太空产业收入超4000亿美元,商业卫星产业规模约2900亿美元,占全球航天业务超70% [24] - 中国卫星发射计划庞大,预计2025年发射约2100颗,2030年前达15167颗,2035年达38410颗 [27][30] - 中国卫星发射成本呈下降趋势,从2020年约11.5万元/公斤降至2023年约8万元/公斤,CAGR约为-9.6%,预计2025年或降至6万元/公斤 [28][31] 2. 卫星电源:光伏发电+锂电池储能 - **概述:电源系统包括供电和配电系统模块** - 航天器电源系统是保障运行的核心,包括供电系统(发电、储能、控制)和配电系统(电能分配与传输) [32][34] - 航天器获取电能主要依靠太阳能电源、化学电源与核电源三类,其中太阳能供电系统以60.6%的占比稳居首位,电池系统以23.3%的占比位居第二 [2][35][38] - 最主流的电源系统模式为太阳电池阵-蓄电池组联合模式,其中太阳能电池阵价值量占比最高,约60%-70% [39][40] - 国内航天器电源系统供应市场呈现航天机构与民营力量并存的双轨格局,集中度较高,电科蓝天宇航电源产品在国内市场覆盖率超过50% [41][42] - **平台与载荷:载荷成本占比高,但成本削减重点在平台** - 卫星由平台和载荷构成,理想状态下平台成本占比约20%-30% [43][46] - 在卫星平台成本中,电源系统占比约22% [46] - 卫星通信载荷中,天线系统成本占比最高,约75%,其中T/R组件占天线系统价值的50% [47][48] - 小卫星在航天发射中逐渐占据主导地位,2024年其发射质量占全球总发射质量的比例达81% [48][51] - 小卫星平均质量呈上升趋势,2024年达到633千克,主要由Starlink与OneWeb等大型星座驱动 [50][51] - **太阳能电池:钙钛矿叠层电池或成主流技术路线** - 太阳翼技术正从刚性向柔性演进,柔性太阳翼采用超薄基板,相同面积下重量可减轻约30%,收纳体积可缩小60%以上,是应对卫星功率需求爆发的必然选择 [55][59] - 太阳翼阵面扩张是未来主流趋势,例如Starlink V3太阳翼面积达400平方米,是V2型号的2倍 [61][63] - 预计全球柔性太阳翼市场规模将从2024年的11.2亿美元增长至2033年的43.6亿美元,CAGR约为16.4% [67][68] - 空间太阳能电池技术从硅基演进至砷化镓,目前以三结砷化镓电池为主流 [69][70] - 2022年全球砷化镓电池市场规模约3.45亿美元,超90%需求集中于太空光伏领域 [73][74] - 钙钛矿太阳能电池相比砷化镓电池具备显著优势:比功率达800-1000W/kg(砷化镓为300W/kg),弱光衰减率低(<5% @200lux),可弯曲,抗辐射性强,有望成为未来主流路线 [78][80][82] - 在钙钛矿电池路线中,晶硅(HJT)/钙钛矿叠层电池理论效率可突破43%,科研进展较快 [82][83] - **展开机构:涵盖机构设计、关键零部件及系统集成与测试等环节** - 展开机构是柔性太阳翼部署与发电的核心,产业链涵盖机构设计、关键零部件及系统集成与测试 [2][84] - 国内主要供应商包括501所(柔性展开面积可达34.6平方米)、805所、银河航天等,银河航天的灵犀03星已实现卷式全柔性太阳翼在轨展开 [85][86] - **蓄电池:锂离子电池主导,LEO是最主要应用场景** - 锂离子电池在航天电池中占据主导地位,占比为73.7% [2][87][89] - 全球航天电池市场集中度高,CR5超80%,主要由Saft、EaglePicher、GS Yuasa等海外企业主导 [87][89] - 卫星是航天电池最主要应用场景,占据67.80%的市场份额,其中LEO应用占比高达62.1% [91][92] 3. 投资建议 - 报告认为在商业航天竞争加速背景下,电源系统(特别是钙钛矿光伏和锂电池)相关产业将受益 [2][98] - 建议关注电源系统、光伏发电、光伏设备及锂电池领域的相关上市公司 [2] - 具体推荐标的包括永臻股份、鑫铂股份、德龙激光、蔚蓝锂芯、远航精密 [2][98]