马斯克,最近在能源圈刷屏了!
他计划每年向太空部署100GW太阳能AI卫星能源网络。
也就是他要在太空,建立100%太阳能供电的电网,来为他的太空AI数据中心和AI机器人永续供能。
人工智能(AI)的爆发式增长,正以前所未有的速度消耗着地球的电力。地面数据中心能耗飙升,给传统电网带来了巨大冲击,能源瓶颈已然显现。
当我们为地面上的能源焦虑时,马斯克已经要将耗能巨大的数据中心和高效的能源生产基地,都搬到浩瀚的太空中!
这听起来像是科幻小说,但它正在迅速成为现实,这就是太空光伏。
太空光伏,顾名思义,在地球外、太空里、多行星上建光伏。其核心优势在于依托无衰减、超稳定、24小时不间断的光源供给,年发电小时数、能量密度较地面光伏分别提升7-10倍。
这是实现太空算力、深空探测等全宇宙场景提供唯一可行的长效能源支撑,是解决未来地球AI电力短缺,和实现“太空发电-无线传输-地面接收”的全链条新型能源方案。
本文,我们将一起揭晓太空光伏的四个真相!
太空光伏是未来能源和
算力的基础设施
在传统认知中,太空光伏的主要任务是为卫星提供能源,就像是航天器的“充电宝”。
然而,这一观念正在被彻底颠覆。
如今,太空光伏产业正瞄准两个更为宏大的战略目标,标志着其角色从“航天器配件”向“未来能源和算力基础设施”的根本性转变。
•目标一:太空算力。
为了解决地面AI数据中心面临的能源和物理空间双重瓶颈,“太空数据中心”的概念应运而生。它具备三大根本性优势:
◦能源成本低:直接利用太空中取之不尽的低成本太阳能,大幅节省运营成本。
◦冷却效率高:借助太空中的被动辐射冷却技术,轻松实现低温冷却,告别高昂的冷却费用。
◦扩展性无限:依托模块化快速部署模式,太空数据中心几乎可以无限扩展,不受地球物理空间或审批流程的限制。
•目标二:太空发电。
另一个雄心勃勃的目标是建立太空太阳能电站。
其核心理念是在太空大规模收集太阳能,然后通过无线方式将能量传输回地球。这种模式的最大优势在于,它不受昼夜交替和天气变化的影响,能够实现高效率、全天候的稳定发电,从根本上克服地面光伏发电的波动性问题。
太空光伏的市场规模远超想象
如果说太空光伏的目标令人震撼,那么其潜在的市场规模则足以重塑我们对这个行业的认知。通过一组数据对比,我们可以清晰地看到这场爆发的量级。
•当前市场:2023年,作为当前太空光伏主流技术的砷化镓电池,全球市场空间约为29亿元人民币。这是一个典型的利基市场。
•第一波增长(低轨卫星):随着巨型低轨卫星星座(如Starlink)的加速部署,市场需求将迎来第一轮井喷。据预测,到2030年,仅低轨卫星带来的太空光伏市场空间就将达到约295亿元,是当前市场规模的10倍左右。
•终极市场(太空算力):真正引爆这个赛道的是太空算力。根据测算,在乐观情景下,未来太空数据中心对应的光伏市场空间将高达23800亿元。
从29亿到295亿,再到23800亿,这已经不是简单的增量市场,而是一个足以重塑全球科技和能源格局的全新赛道。
太空光伏将催生
新一轮光伏技术革命
巨大的市场潜力正在催生一场深刻的技术革命。在太空光伏领域,目前主要的技术路线包括三种。
• 晶硅电池:属于经适房,适合大规模星座
很多人不知道,1958年人类第一颗太阳能卫星“先锋1号”使用的就是晶硅电池。
但由于其重量大、不具备柔性,后来被更先进的砷化镓电池取代。
然而,得益于过去几十年地面光伏产业的飞速发展,晶硅电池的生产成本已下降了两个数量级,转换效率也在持续提升。
特别是HJT(异质结)电池技术,其使用的硅片更薄,有望弥补晶硅电池比功率低的传统短板,使其具备了重返太空舞台的潜力。
• 砷化镓电池:属于豪宅,适合长寿命、高价值卫星
砷化镓电池就是光伏界的劳斯莱斯,性能极其强悍,不怕辐射,效率极高,缺点就是太贵了,而且产能有限。
所以它主要用于那些不仅要飞得高,好要活得久,甚至不能修的昂贵卫星上,而不是用来铺满低轨星座。
•钙钛矿电池:未来概念房,主打轻薄柔性。
钙钛矿是未来的黑马,它的核心卖点是轻和柔,非常适合做成卷起来带上天的太阳翼。
但目前还面临水土不服的问题,也就是恶劣的太空环境下能不能长期稳定工作,需要大量的在轨实验数据来验证。
中国光伏巨头已经开始
投身太空光伏
一个反常识的现象是,这场太空竞赛的参与者,不仅有传统的航天企业,更有来自地球的地面光伏巨头。它们正带着成熟的产业能力和雄心,跨界入局。
一方面是钧达股份和尚翼光电合作,探索钙钛矿在轨验证。另一方面是光伏龙头企业晶科能源董事长明确表达进军太空意愿。
晶科董事长李仙德在新年致辞中写到:
好一句:马斯克星球计划里,必须有我们!
这不仅仅是一段鼓舞人心的讲话,更是一个明确的信号:地面光伏产业所积累的成熟供应链、极致的成本控制能力和闪电般的技术迭代速度,将成为推动太空光伏产业从概念走向商业化和规模化的关键引擎。
结语:下一场光伏淘金热,
将在地球之外
从卫星配件到能源和算力基石,从几十亿市场到万亿级赛道,从传统技术到新材料革命,太空光伏正在经历一场前所未有的蜕变。
它已不再是一个遥远的利基市场,而是演变为关乎未来能源安全、算力主权和新一轮大国竞争的战略性产业。
当我们将目光投向星辰寻求能源和算力的终极解决方案时,我们面临的最大挑战是技术本身,还是我们拓展认知边界的想象力?
责任编辑 | 陈斌
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