近日,馬斯克在達沃斯論壇上拋出一項震撼業界的計劃——SpaceX與特斯拉將在三年內于美國打造總計200 GW的光伏產能,其中部分產能將用于太空衛星和數據中心供電。這一“光伏上天”的構想,不僅為全球能源領域投下一枚重磅炸彈,更在國內光伏行業掀起熱議浪潮。
太空光伏,即通過在衛星、空間站等太空設施上部署太陽能電池板實現發電,其核心優勢在于突破地面光伏受晝夜交替、天氣變化等限制的瓶頸,可實現24小時不間斷發電。據測算,其年發電小時數與能量密度較地面光伏提升7至10倍,這一特性使其成為未來能源革命的重要方向。
然而,太空環境的極端性對光伏技術提出嚴苛挑戰。高能宇宙輻射、±150℃的劇烈溫差循環以及高真空條件下的散熱難題,要求光伏電池必須具備高轉換效率、超長使用壽命和特殊材料結構。目前,業內公認的太空光伏技術路線主要有三條:砷化鎵、異質結(HJT)和鈣鈦礦電池。
砷化鎵電池憑借高轉換效率和抗輻射能力,已成為衛星和空間站能源供應的主流技術。但其材料制備工藝復雜,當前成本高達20萬至30萬元/平方米,且產能擴張受限。中信建投證券分析指出,短期(2024-2027年)內,砷化鎵仍將主導高價值通信衛星、深空探測等對成本不敏感的高端場景,但在低軌衛星大規模部署中,其成本劣勢將愈發凸顯。
馬斯克的戰略選擇則另辟蹊徑。據華西證券研報披露,SpaceX已選定P型HJT電池技術作為太空光伏的核心方案,并自2023年起完成上萬片電池測試。這一決策背后,是異質結技術獨特的成本與性能優勢:依托成熟的硅基產業鏈,其制造成本遠低于砷化鎵;薄片化、輕量化特性可顯著降低發射載荷,與SpaceX通過星艦實現低成本發射的需求高度契合。盡管在地面光伏市場中,異質結因擴產緩慢、設備驗收周期長等問題逐漸落后于TOPCon技術(市占率超80%),但在太空場景中,其綜合優勢得以凸顯。
從技術參數看,異質結電池量產效率已普遍突破24%,理論最高轉換效率達27.5%,未來通過鈣鈦礦疊層技術可進一步提升至30%以上。江蘇省可再生能源行業協會文章指出,N型硅襯底與非晶硅的雙重鈍化作用,使異質結電池開路電壓顯著高于常規電池,為其高效發電提供理論支撐。經過多年發展,異質結供應鏈已相對完善,為其大規模量產奠定基礎。
相比之下,鈣鈦礦電池雖擁有單結33%的更高轉換效率和巨大成本潛力,但其對太空極端環境的長期穩定性尚未驗證。目前,鈣鈦礦在地面光伏市場的應用仍處于初級階段,商業化進程滯后于異質結技術。
中信建投證券預測,中期(2026-2030年)具備抗輻射性與輕量化優勢的P型異質結電池將逐步滲透低軌短期任務;遠期(2035-2040年),鈣鈦礦/晶硅疊層電池滲透率有望達60%,電池需求量達1.08 GW,而P型HJT與砷化鎵電池滲透率均為20%,需求量均為0.36 GW。這一趨勢表明,異質結技術是當前綜合成本與技術成熟度的最優解,而鈣鈦礦疊層技術則代表未來發展方向。
馬斯克的太空光伏計劃已引發資本市場連鎖反應。光伏設備板塊近期大幅上漲,其中異質結電池設備供應商邁為股份(300751.SZ)股價連續四個交易日攀升。截至1月27日收盤,其股價報362.5元,上漲5.96%,市值突破1013億元,近兩個月漲幅超2倍。作為HJT整線設備頭部企業,邁為股份2025年上半年太陽能電池成套生產設備收入達31.59億元,占營業收入的75%,其稀缺性成為市場追捧的關鍵因素。
國內商業航天的崛起也為太空光伏注入新動能。據不完全統計,多家企業已布局三條技術路線,試圖在這場能源革命中搶占先機。隨著技術迭代與成本下降,太空光伏或從科幻構想逐步走向現實,重塑全球能源格局。










