万亿级别太空光伏产业发展前瞻,相关公司梳理

太空光伏技术正从航天器供电扩展为太空发电-无线传输-地面接收的全链条能源方案,有望催生万亿级市场。‌

当前市场热炒聚焦于广义太空光伏,即通过微波或激光将太空电能传输至地面。是太空航天的细分方向,这一概念的扩容源于两大需求叠加:一是商业航天爆发式增长,截至2025年底全球已备案低轨卫星超10万颗,2026年计划部署约4300颗,若年发射1万颗卫星将带来近2000亿太阳翼市场空间;二是AI算力中心能源瓶颈推动“太空数据中心”构想,若太空数据中心进入每年100GW部署阶段,相关光伏市场规模将超5000亿美元,相当于2025年全球光伏市场规模的5倍。‌多家券商预测太空光伏市场到2030年规模可达万亿级别。‌

卫星功能的演进正在重塑对能源系统的要求。随着低轨星座向多功能、重型化发展,单星功率需求急剧攀升。以SpaceX为例,其星链卫星从V1.5版本演进至V3版本,太阳翼面积增长了10倍以上,达到256.94平方米。光伏是卫星在太空中唯一高效、长期稳定的能源形式。

一、 核心投资逻辑与驱动因素

  1. 战略地位提升:太空被视为大国战略博弈新战场,太空光伏是实现大国太空战略的核心技术之一,为航天器提供不可或缺的能源。中国2025年12月向国际电信联盟(ITU)申请了超20万颗卫星的频轨资源,其中19万颗来自刚成立的“国家队”无线电创新院;据华尔街见闻此前文章,美国联邦通信委员会批准SpaceX再部署7500颗第二代星链卫星,使其获批总数达1.5万颗。这些密集的轨道资源申请与卫星部署计划,正在重塑太空产业的供需格局。
  2. 商业航天爆发:火箭回收复用技术大幅降低发射成本,全球进入低轨卫星密集发射与组网“窗口期”。“先登先占”的频轨规则推动各国加速星链部署,中国已申报超20万颗卫星规划。全球航天器发射量在近十年保持34%的复合年增长率,2025年发射数量突破4300颗,同比增长超50%。
  3. 新场景需求涌现
    • 低轨卫星星座:星链等星座单星功耗与太阳翼面积持续增长(如V3卫星太阳翼或达200㎡以上),直接拉动太阳能电池需求。
    • 太空算力(核心增量):马斯克提出每年部署100GW太阳能AI卫星的构想。太空数据中心利用近乎无限的太阳能和辐射散热环境,能解决地面算力的能耗与散热瓶颈,能源需求呈爆发式增长。这为太空光伏打开了从“千亿级”卫星市场迈向“潜在万亿级”的全新想象空间(部分报告估算市场或达7-10万亿元)。

二、 技术路线演进与对比

当前技术路线未收敛,但演进方向明确:

技术路线 当前地位与特点 优势 劣势
砷化镓多结电池

现阶段工程化主流 效率高(AM0超30%)、抗辐射性能优异、技术成熟。

成本极高(单瓦成本达50-150美元/组件超20万元/㎡),材料(镓)稀缺、产能有限,难以支撑大规模星座放量。

P型HJT电池 中短期过渡/领跑方案 抗辐射能力强薄片化潜力大(可做到50-70µm)、轻量、柔性适配、成本远低于砷化镓(单瓦成本降至百元人民币级别)。已有小批量交付经验(东方日升)。

效率(约24-25%)和比功率(约0.38W/g)仍不及砷化镓。
钙钛矿/晶硅叠层电池

长期终极/革命性方案 理论效率上限最高(>40%)、极致轻量化(能质比10-30W/g,远超砷化镓)、成本潜力大、柔性可折叠、太空无水氧环境天然解决地面稳定性难题,适配柔性卷绕式太阳翼。

地面稳定性与寿命是难题,太空环境验证数据尚不充分,处于研发和验证期(钧达-尚翼合作重点)。

演进路径:报告普遍认为技术路线将从 当前主流的砷化镓中短期过渡的P型HJT长期终极方案的钙钛矿/叠层电池 迭代。

技术路线的分野:砷化镓向左,硅基向右:面对海量需求,太空光伏的技术路线正在发生分化。

长期以来,砷化镓(GaAs)电池凭借高效率(30%+)和强抗辐照性能,是航天器的绝对主流。然而,其高昂的成本(约60-70美元/瓦)和复杂的制备工艺,难以支撑大规模低轨星座的低成本部署需求。

相比之下,硅基电池(特别是HJT异质结技术)和钙钛矿技术正在成为商业航天的新宠。HJT电池凭借低温工艺、能够制备超薄硅片(如60μm)从而大幅减重、以及良好的柔性卷展适应性,成为大规模星座的优选方案。

三、 市场规模预测

  1. 当前规模:2023年全球砷化镓电池市场约30亿元(长江证券)。
  2. 基础市场(低轨卫星)
    • 到2030年:预计发射低轨卫星约2万颗,对应太空光伏市场约 295亿元(长江证券)。另有测算,若年发射1万颗卫星,太阳翼市场空间近 2000亿元(东吴证券)。
    • 按面积测算:若砷化镓电池20万元/㎡,每年发射4000-6000颗卫星(单星太阳翼100㎡),市场规模约 800-1200亿元(兴业、华源等证券)。
  3. 增量市场(太空算力)
    • 乐观情景(马斯克100GW/年部署):对应光伏市场空间达 2.38万亿元(长江证券)。
    • 整体远期:若构建10GW太空算力系统,太阳翼市场规模或达 数万亿元(东吴证券、兴业证券)。部分报告更预期市场规模在2030年或达 7-10万亿元(新华汇富)。

四、 受益上市公司分类汇总

根据报告梳理,受益公司可分为以下几类:

1. 电池片/组件制造商 (直接受益于需求增长与替代趋势)

此环节是报告提及的重点,直接提供太空光伏电池或整体能源系统解决方案。

  • 钧达股份频繁被提及的核心龙头。公司与尚翼光电战略合作,布局钙钛矿叠层电池在太空能源的应用,计划2026年建设试验线并送样验证。报告认为其卡位优势显著,有望切入万亿级市场。
  • 东方日升核心龙头之一。公司的P型HJT(异质结)电池在抗辐射、轻薄化方面表现优异,已向海外客户实现小批量交付,并积极推进国内送样。被视作中期技术路线的代表企业。
  • 上海港湾核心龙头之一。子公司伏羲炘空为商业卫星配套能源系统(太阳翼),具备从砷化镓到钙钛矿的全技术布局。其钙钛矿组件已有超过一年的在轨验证数据,卡位优势独特。
  • 明阳智能:集团旗下业务布局异质结电池及钙钛矿叠层电池,子公司德华芯片供应砷化镓太阳翼给国内星座。
  • 晶科能源、天合光能、阿特斯:光伏一体化龙头企业,均在钙钛矿叠层、HJT或砷化镓电池技术上有前瞻布局,并与航天机构展开合作。
  • 乾照光电:当前砷化镓电池的主力供应商之一,短期内直接受益于太空光伏需求增长,但长期面临晶硅和钙钛矿的技术替代风险。

2. 光伏设备供应商 (受益于技术迭代和产能建设/出海)

太空光伏电池的制造需要专门的设备,尤其对硅片薄片化、激光加工等环节提出更高要求。

  • 迈为股份设备龙头代表。作为HJT设备龙头,报告称其正与北美客户(如SpaceX)就HJT工艺进行深度合作或接洽,有望直接受益于太空光伏产能建设。
  • 捷佳伟创、奥特维、京山轻机:在钙钛矿、HJT等下一代电池整线或关键设备上具备领先优势,报告提及可能参与海外供应链验证或合作。
  • 高测股份、宇晶股份、连城数控核心受益于硅片“薄片化”趋势。卫星减重需求推动硅片厚度从130μm向50-70μm发展,这直接带动了金刚线切割、切片等设备需求。高测与SpaceX签署了NDA,宇晶股份的切割设备被明确提及受益。
  • 帝尔激光:在激光转印、激光焊接、TGV玻璃基板打孔(用于卫星射频芯片)等领域有布局,其技术可应用于超薄太空电池的制造和卫星通信载板。

3. 关键材料与辅材供应商

太空极端环境对封装、散热、连接等材料提出苛刻要求。

  • 双良节能:报告称其高效换热器间接供应给SpaceX用于火箭燃料加注系统,并可能在光伏冷却等方面进一步合作。
  • 瑞华泰、赛伍技术、蓝思科技:涉及太空环境所需的特殊膜材料(如柔性衬底、封装胶膜)、CPI膜等,用于保护电池并实现太阳翼的柔性化。
  • 帝科股份、聚和材料:作为光伏银浆龙头,太空环境对电极浆料的抗原子氧腐蚀、抗电迁移等性能要求极高,技术壁垒带来价值量提升。
  • 普利特:其LCP材料可用于制造柔性太阳翼的基板(纤维布),满足轻量化和可卷折需求。

五、 投资建议与风险总结

  1. 投资主线
    • 关注技术卡位:重点布局钙钛矿(钧达股份)、中短期已具备交付能力的P型HJT(东方日升)以及多路线布局的龙头(天合光能、晶科能源)。
    • 关注设备先行:技术迭代将直接利好核心设备供应商(迈为股份、捷佳伟创、京山轻机)。
    • 关注渠道与验证:由于太空应用可靠性要求极高,具备真实供货经验、稳定客户渠道(如国家队合作)和实验验证能力的公司壁垒更高(中银证券观点)。
  2. 核心风险
    • 商业化不及预期:商业航天发射节奏、太空算力落地进度慢于预期。
    • 技术迭代风险:钙钛矿等新技术稳定性、寿命验证不及预期。
    • 成本下降不及预期:发射成本、电池制造成本下降速度影响规模化。
    • 政策与市场风险:产业政策、国际贸易环境变化等。

总结:太空光伏产业正站在从 “0到1” 爆发的前夜,其驱动逻辑从国家战略、商业航天延伸至更具想象力的 太空算力。投资应把握 “技术迭代”(砷化镓→P型HJT→钙钛矿)和 “场景拓展”(卫星→算力)两条主线,优先关注已实现技术卡位、具备渠道验证能力的先行企业。

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