商业航天正加速迈入工业化量产与星座密集部署阶段,卫星数量与单星功耗同步跃升,使太空光伏从“可选配置”走向“刚性需求”。在太空算力、高功耗载荷等新应用推动下,太阳能电源系统迎来系统性升级窗口。
本文围绕行业逻辑、技术路线、市场空间与产业链结构展开系统拆解,并梳理太空光伏产业链中具有代表性的核心企业,帮助建立对该赛道的完整认知框架。
行业核心逻辑
太空光伏需求的本质驱动,来自两条同时强化的主线:
一是卫星数量的指数级增长;
二是单星功耗持续提升。
从全球看,低轨卫星进入密集部署阶段。
2025年全球预计发射卫星约4524颗,2030年前在轨卫星数量有望超过10万颗。
国内方面,2025年预计新增入轨卫星371颗,规划低轨卫星数量超5.13万颗,并已申报超过20万颗的频轨资源。更关键的是,卫星制造模式发生根本变化。
以格思航天G60工厂为代表,卫星制造正由“定制化工程”向“工业化量产”切换,2026年规划产能达500–600颗/年,直接推动星载电源系统进入批量交付阶段。与此同时,太空算力与AI应用成为新变量。
随着高算力载荷上星,单星功耗显著抬升。马斯克提出的100GW太空算力构想,意味着未来卫星不再只是通信节点,而是高能耗算力单元,对电源系统的比功率、柔性化与可靠性提出更高要求。
在整星系统中,电源分系统(以太阳翼为核心)通常占整星重量与成本的20%–30%,其中太阳翼价值量占能源系统的60%–80%,电池技术成为降本与性能提升的关键。
三条路径并行
太空光伏对电池的要求,远高于地面光伏,需同时满足高效率、强抗辐照、轻量化与长期可靠性。当前形成三条并行演进路线:
砷化镓电池:当前主流方案
砷化镓电池以三结结构为主,是目前高端航天器的主流选择。
其转换效率最高可达39.46%,比功率超过0.35W/g,具备优异的抗辐照能力与超长寿命,广泛应用于空间站及高价值卫星。不足在于成本高、原材料稀缺,未来降本主要依赖衬底回收与工艺优化,因此更适合对性能要求极高的应用场景。
HJT电池:低轨卫星的现实选择
HJT通过超薄硅片(约50μm)实现轻量化,比功率可达300W/kg以上,抗辐射性能较传统晶硅显著提升。
其最大优势在于供应链成熟、性价比突出,更适合低轨卫星的规模化部署,已具备量产与交付基础。
钙钛矿电池:长期潜在方向
钙钛矿叠层理论效率可达44%,具备轻量化、低成本等突出优势,被视为长期潜在主流路线。
当前核心瓶颈在于太空环境下的可靠性与寿命验证,预计在2026年前后逐步进入工程化验证与小批量应用阶段。整体来看,行业呈现出“砷化镓稳高端、HJT走规模、钙钛矿看未来”的结构性格局。
市场空间
在不同发展阶段,太空光伏对应的市场空间差异显著:
2025–2030年:
需求主要来自低轨卫星常规供电,市场规模由百亿级向千亿级扩展,砷化镓仍占主导,HJT占比持续提升。
2030年以后:
若太空算力、空间数据中心等应用逐步落地,高功耗场景将显著放大能源需求,钙钛矿等新型电池渗透率提升,产业链整体空间有望进一步打开。
不过,太空光伏仍处于产业化早期阶段,行业参与者主要包括:
- 航天院所与主机厂
- 光伏技术龙头
- 专精特新材料与设备企业
行业竞争的核心不在于单一效率指标,而在于在轨验证能力、上星窗口资源以及与整星厂的合作深度。
产业链传导路径通常为:
材料→电池→太阳翼→系统集成→整星应用,其中前端技术验证周期长,但一旦进入供应体系,稳定性较强。
核心企业梳理
乾照光电
砷化镓三结电池代表企业,效率30%–33%,星载市占率超过60%,已应用于空间站体系,技术与订单基础扎实。
云南锗业
航天级锗衬底核心供应方,国内4/6英寸市占率超90%,在产业链中处于关键材料位置,壁垒显著。
东方日升
实现超薄HJT量产的代表企业,50μm硅片技术成熟,比功率超过300W/kg,已进入海外低轨卫星供应体系。
钧达股份
推进钙钛矿太空应用验证,实验室效率突破33.53%,在新技术工程化方面进展较快。
瑞华泰
航天级CPI薄膜核心供应方,适配柔性太阳翼,是太空光伏材料环节的重要突破者。
光威复材
碳纤维复合材料龙头,为太阳翼提供轻量化结构支撑,深度服务航天主机厂。
中国卫星
太阳翼系统集成与整星配套核心单位,直接参与国家级星座工程,处于产业链终端。
迈为股份
HJT与钙钛矿整线设备领先企业,受益于新技术路线产能建设需求。
天合光能
覆盖多技术路线,钙钛矿叠层效率达35%,专利储备领先,参与多种新型太空能源方案研究。
拓日新能
航天级单晶硅代表企业,产品在轨运行超过10年,是国内少数具备长期航天供货经验的民营企业。
太空光伏是商业航天从“能飞”走向“高效运行”的关键基础设施,其逻辑建立在需求刚性、技术升级与产业协同之上。
当前行业仍处于由验证走向规模化的过渡阶段,但产业方向已逐步清晰,值得从长期产业演进的角度持续跟踪与观察。
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