行业与公司 * 涉及的行业为**太空光伏**，具体应用于**太空算力卫星**的太阳翼[1] * 涉及的公司包括： * **SpaceX**：其Starlink V3卫星是讨论的重要载体，公司倾向于使用HJT材料，并计划在2026年进行3-5次发射[4] * **港湾控股**：旗下伏羲星空团队的钙钛矿产品已有在轨飞行经历[3] * **上亿光电**：由光机所孵化，在实验室进行叠层钙钛矿和晶硅叠层电池片研究[3][21] * **东方日升**：推广P型超薄HJT技术，具有抗浮躁性、高开路电压等优势[23] * **君达、明阳**：被提及在光伏领域各有优势，正积极布局航天市场[19] * **CCS**：短期内可能更倾向于采购国内成熟的电池片[3][15] 核心观点与论据：技术路线与材料 * **HJT（异质结）是当前主流选择**：SpaceX倾向于使用HJT，因其能满足发电能力、轻薄性和柔韧性要求，且在太空环境中适应性更好（如抗辐射、耐冷热交变、抗震动）[1][4] * 光电转换效率约**25%**[1][5][12] * 价格约为**60-70元/瓦**，远高于地面光伏材料[1][4] * 厚度一般为**100-120微米**，东方日升的技术可实现**五六十微米**厚度[5][23] * **钙钛矿是重要发展方向，尤其适用于柔性太阳翼**： * **单层钙钛矿**效率为**22%-25%**[1][5] * **叠层钙钛矿**实验室数据效率达**38%** 以上，但尚未实际应用[1][3][5][21] * 优势在于更轻薄，可做到纳米级，有利于多星发射[5] * 价格较高，约为主流三结砷化镓价格的**1/8**（三结砷化镓每平方米成本**45万至50万元**）[5] * **传统三结砷化镓效率最高但成本高昂**：光电转换效率为**30%-33%**，但每平方米成本达**45-50万元**[1][5] * **外部覆盖材料向轻薄化发展**：尝试使用**UTG玻璃**和**CPI膜**作为外部覆盖材料，厚度**50-70微米**，比传统盖板更轻薄，可保护电池片并提高抗辐照性能[1][6] * **太空环境对材料性能提出特殊要求**： * **抗辐照性能**是关键，HJT在此方面相对更好，寿命末期衰减较小[1][5] * 所有实验室数据均需进一步验证实际空间环境中的表现[1][5] * 航天用HJT成本远高于地面（地面成本几块钱每瓦），因需抗震、隔热、抗辐照等加固措施，这些成本无法节省[3][17] * 太空用P型JCT电池片对加工设备要求更高，需升级地面生产线以满足太空环境特殊需求[3][14] 核心观点与论据：市场需求与产品设计 * **太空算力卫星驱动高功耗需求**：一张算力卡功耗达**七八百瓦**，一颗卫星带十几张卡，总功耗可达**七八千瓦**，加上其他设备可能超过**一万瓦**[8] * **高功耗对太阳翼提出新要求**： * **面积需求大**：例如，HJT材料满足**13,000瓦**功率需求，理论面积约**38平方米**，但实际需预留**30%-50%** 的余量，面积可能达**五六十平方米**[3][12] * **需轻薄、可卷绕/折叠**：以适应多星发射模式下的有限空间[1][8][9] * **太阳能电池板面积受多重因素影响**： * 材料的光电转换效率[12] * 轨道类型（光照条件）[12] * 轨道高度（影响空间粒子数和紫外线强度）[12] * **柔性太阳翼展开锁紧机构是发展重点**，主要有三种新型设计： * **推拉杆式**：结构简单，但体积较大[10] * **卷绕式**：体积小，但控制复杂[10] * **雨伞式**：地面实验显示潜力，尚未实际应用于太空[10] * 此外还有马斯克探索的**飞毯式**设计，可节省空间，但控制复杂且有展开不完全风险[10] * **航天领域更关注整个太阳翼产品的数据**，而非单个电池片数据，因为大面积太阳翼才能真实体现抗震动、抗冲击和抗粒子辐射等特性[24] 核心观点与论据：研发进展与供应链 * **国内企业研发进展**： * 港湾控股伏羲星空团队的钙钛矿产品已有在轨飞行经历，取得了较好的母线品质和文波抑制率数据，但需进一步优化设计以减少毛刺频次[3][19] * 钙钛矿太阳翼产品尚未完全开发完成，未达到可发射并进行空间环境考核的阶段[20] * 上亿光电的叠层钙钛矿和晶硅叠层电池片实验室效率达**38%** 以上，但尚未以任何形式进入太空[3][21][22] * **供应链短期倾向**：短期内CCS可能更倾向于采购国内成熟的电池片，因自制需积累经验和技术，实现难度较大[3][15] * **成本估算示例**：V2版本太空翼功率**60,000瓦**，采用HJT（效率25%），需**176平方米**左右组件；预留**50%** 余量后总面积约**270平方米**；考虑布片率**80%至85%**，最终太阳翼面积约**317平方米**，其中**280平方米**为实际使用的电池片[16] * **降成本空间**：航天领域新材料随着技术进步和规模化生产有一定降本空间，但不会达到地面应用水平[3][17][18] 其他重要内容 * **太空算力设备的抗辐射加固措施**： * **硬件**：在算力卡上加一层钛合金薄膜防护[13] * **软件**：备份程序并进行故障诊断，发现单粒子拴锁或翻转时，用备份程序回写覆盖错误数据[13] * **UTG玻璃的应用前景与挑战**： * **前景**：抗原子氧和抗紫外老化能力优于聚酰亚胺薄膜，性能衰减较小；可做到极薄（如**50微米**）并具有高弯曲度（**1.55毫米**），不影响多次折叠或卷绕[7] * **挑战**：需解决火箭发射过程中的力学冲击问题（防破裂、碎裂）；量产处于初期阶段，需针对航天行业特点改进以满足大规模应用需求[7]