太空光伏深度报告——冉冉升起的卫星能源市场
2026-02-04 10:27

涉及的行业与公司 * 行业:太空光伏 (宇航级太阳能电池) 行业,隶属于商业航天产业链的上游[1] * 公司: * 电池制造:钧达股份、东方日升、上海港湾 (子公司伏羲星空)、通威股份、国融科技、链生科技[15][22][23][24] * 材料环节:君达股份 (CPI膜)、福斯特 (CPI膜)、蓝思科技 (UTG玻璃)、凯盛科技 (UTG玻璃)[22][23] * 设备环节:迈为股份 (HJT整线装备)[15] * 其他参与者:电科蓝天、乾照光电、电科18所、811所 (砷化镓电池)[12] * 海外巨头:SpaceX (Starlink)[3][4][5] --- 核心观点与论据 1. 宏观背景:商业航天蓬勃发展,驱动太空光伏需求 * 全球低轨星座进入密集部署期,卫星发射数量快速增长,2025年全球发射4524颗,较2016年的237颗年均增速超30%[3] * 太空算力作为新兴应用场景,因其在能源获取、热管理和延迟方面的优势,受到全球主要航天大国与科技巨头加速布局,能大幅提高单星价值量与商业上限[2][3] * 卫星轨道与频谱资源具有“先到先得”的稀缺性,国际规则(ITU规定7年内需发射首颗卫星)驱动各国加速申请与布局,引发全球竞争[4][5] * 美国市场凭借SpaceX的领先优势主导全球商业航天,其2020-2025年发射次数从25次提升至165次,占美国市场95%以上,Starlink在轨活跃卫星已超9300颗,占全球低轨卫星总数60%以上[5][6] * 中国商业航天已进入国家牵引、规模化组网的新周期,2025年商业航天发射次数达50次,占全年宇航发射总数54%,但卫星年总入轨数371颗仍显著低于美国的3719颗,处于早期追赶阶段[6][7] 2. 产业逻辑:卫星电源系统是核心高价值环节,太阳翼电池片是关键 * 宇航电源系统是卫星核心组成部分,其性能决定卫星在轨寿命和任务能力上限,成本占整星的20%-30%[8] * 太阳翼作为核心发电单元,其价值量占卫星电源系统的60%-80%,而电池片成本又占太阳翼整体的50%,是整星成本端的重要约束环节[9] * 卫星单星功率持续上行(从5-10千瓦迈向10千瓦以上,远期有望超50千瓦)及“一箭多星”堆叠技术要求,驱动太阳翼向面积更大(如Starlink从20平米拓展至100-257平米,未来或达400平米以上)和形态更柔性的方向发展[9][10][19] * 卫星数量增长、单星功率提升及太阳翼面积扩大,共同驱动太阳翼电池片环节具备“价值量通胀”逻辑[10] 3. 技术路径:短期晶硅与砷化镓并存,中长期钙钛矿潜力最大 * 砷化镓(当前国内主流): * 优势:转换效率高(单结约25%,三结超30%至33%)、稳定性强、经过长期验证[11] * 劣势:原材料(锗、镓)稀缺、制备工艺复杂、成本高昂(刚性约20万元/平米,柔性约40万元/平米,对应单瓦成本数百至千元)、能质比低(0.36瓦/克)难以满足大规模部署的重量要求[11][12] * 晶硅(当前SpaceX等海外主流,向P型HJT发展): * 优势:工艺成熟、生产成本低、机械强度高[10] * 劣势:转换效率较低(约15%)、抗辐射能力弱、寿命偏短[10] * 趋势:海外市场在强降本诉求下,短期有向更适配薄片化及柔性阵列的P型HJT技术发展的趋势,因其更利于超薄硅片制造和未来叠层技术演进[13][14][15] * 钙钛矿(中长期最具潜力): * 优势:能质比最高、抗辐射能力理论上比晶硅更强(缺陷容忍度高)、柔韧性极佳、未来制备成本有望低于晶硅[16][17] * 现状:技术仍处发展期,短期为降低风险,与现有电池联合供电是主流方向;长期有望加速向独立供电场景转换[18] * 市场空间:在乐观假设下(全球发射10万颗、单星功率30千瓦以上、渗透率50%),仅钙钛矿技术市场空间有望超2000亿元[19][20] 4. 市场空间与阶段 * 短期(2025-2030年):需求重心是服务于传统应用(通信、导航、遥感)的低轨卫星太阳翼,市场规模预计在百亿至千亿元区间[20] * 长期(2030年后):若太空算力进入乐观部署阶段,市场空间有望进一步放大至万亿元级别[20] * 基础测算:在中性假设下(全球卫星5万颗、单星功率20千瓦),太空光伏对应市场规模近3000亿元[19] 5. 竞争格局与投资节奏 * 产业格局处于早期,参与者主要包括国家院所体系、光伏龙头、专精特新材料装备商[20] * 竞争重点在于抢先具备在轨认证能力、系统总包能力、产线与验证投入先行的能力[20] * 产业链传导与投资节奏: * 设备端订单最具前瞻性,是近期股价表现强劲的环节[21] * 具备电源系统总包交付能力的企业位于产业链终点,对上游供应商筛选和认证导入影响力最强[21][25] * 材料端需通过可靠性认证后才能放量;电池及系统端在定型后进入规模化部署和业绩兑现期,节奏与地面光伏技术迭代相似[22] 6. 重点公司分析 * 钧达股份:优势在于同时布局终局解决方案(空间钙钛矿电池技术)和关键封装材料(CPI膜技术),商业航天技术路线专业化属性强[23] * 东方日升:优势在于拥有50-70微米P型超薄HJT电池量产交付能力,已实现欧美市场小批量销售,产品适配海外(如SpaceX)对晶硅太阳翼的短期需求,订单放量预期更前置[24] * 上海港湾(伏羲星空):优势在于同时具备钙钛矿/砷化镓技术布局和电源系统交付能力,位于产业链终点,已累计保障16颗卫星发射,拥有40余套电源系统在轨运行经验,对上游影响力强[24][25] --- 其他重要内容 * 太空光伏的发展本质上依赖于商业航天的发展进程,商业航天更强调成本、效率与规模化复用下的盈利属性[1] * 传统卫星(通信、导航、遥感)单颗成本差异大,早期北斗导航卫星达数亿元,当前整体维持在几百万元至几千万元,高轨导航卫星仍为数亿元水平[2] * 国内商业航天发展模式已转变为“国资平台牵引,央国企筑基,民营协同发展”的规模化组网模式[6] * 对于太空光伏的需求测算,不同机构因对单星功率的假设不同,可能导致结果口径偏差较大[19]

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