浩瀚无垠的太空中,一条条巨大的光伏板阵列静谧地铺展在近地轨路上。数以万计的电池板整齐整齐,分列成缜密的几何方阵,像是一片漂浮在真空中的无际“麦田”。
这样的太空光伏场景,似乎将在不远的未来看到。近期,马斯克抛出每年向太空部署100GW(吉瓦)的打算,并瞬间引爆A股太空光伏概想。
近日,晶科能源董事长李仙德在新年致辞中暗示,同样一块板子,在太空的均匀发电量比地球上装置的要逾越7至10倍,破解了间歇性和衰减的瓶颈,准则上它能够一向用,一向发电。
天合光能董事长高纪凡也在新年致辞中暗示,新的一年,天合将加快推动钙钛矿量产化、贸易化过程,开启太空光伏、星际算力新纪元。
光伏两大佬均看好太空光伏;蛐,看上去无比科幻的太空光伏,并非遥不成及。2025年最后一天,协鑫光电董事长范斌、光因科技首创人温言杰别离接受了《逐日经济新闻》记者的专访。两大钙钛矿厂商均暗示太空光伏潜力巨大,但仍受贸易航天运输成本等成分造约。
太空光伏的潜力
新年伊始,太空光伏正成为新的市场热点。
那么,太空光伏相比地面光伏又有哪些优势呢?目前,地面光伏已经能够平价上网。但由于发电功夫拥有间歇性,因而必须配以储能,方能应对用电需要。
相比之下,太空光伏的发电则法规得多。地面电站发电重要依赖正中午辰,这时太阳光最强。太空光伏又将若何发电呢?
协鑫光电董事长范斌通知每经记者:“以低轨卫星为例,每几极度钟就会绕地球一次,明暗交替。因而,太空光伏也必要配储能,不外其储能的周期性极度不变,不必要思考气象成分等。地面上(储能)必要搞余量以应对极端变动,太空光伏则不必要。”
马斯克之所以欲成立重大的太空光伏,正是其星链对能源日益增长的需要。而中国的低轨卫星群也在起头建设之中。
中信建投证券以为,低轨卫星与卫星互联网星座是当前太空光伏最主题的利用场景。中国低轨卫星星座建设正开释巨大市场潜力,目前已规划六座巨型星座项目,涵盖“国网”“G60千帆星座”等通讯骨干星座,以及“吉利未来出行星座”(车联网定位)、“天启”(物联网数据)、“鸿鹄-3”(宽带通讯)、“三体推算星座”(在轨算力)等贸易细分领域星座,规划总卫星数量超5万颗。
范斌推算称:“如Space X发射的卫星,一颗卫星必要几平方米,依照30%的效能推算,一平方米300瓦,一颗卫星或必要一两千瓦。1万颗便必要十几兆瓦。”
那么,即便依照5万颗卫星推算,相比地面光伏需要显得微不及路。不外,范斌也暗示:“(卫星)用光伏自身没有太多,不外由于必要极致轻量化、反对紫表线等结构设计,单瓦价值量相对较高。以晶硅为例,地面用晶硅组件1瓦仅需7毛,而太空用晶硅1瓦则必要几十元。”
而在未来,随着太空数据中心的建设,对太空光伏的需要将出现出指数级增长。光因科技首创人温言杰对每经记者暗示:“太空算力必要大量能源,而太阳又是极度好的核聚变装置。罗致太阳能量之后,再转化为电力,供给太空算力。算力中心推算结束后,只需将了局传输回地球。”
关于为何要部署太空算力,温言杰暗示:“首先太空的空间险些是无限的;其次,我们绝大部门能源来自太阳,为何不把算力中心部署到太空,直接从太阳获取能源,这样越发高效;此表,地面的算力中心必要各类方式降温,风冷、液冷等等。但太空温度是极度低的,因而对降温的需要少,整体能耗是降低的。”
正由于太空数据中心的诸多优势,国内表均在积极谋划投资建设之中。
据相识,国内层面,北京太空数据中心规划于700公里至800公里晨昏轨路部署吉瓦级系统,分三阶段推动:2025年至2027年建成200KW/1000POPS算力星座,实现“天数天年”利用指标;2028年至2030年推动二期,实现“地数天年”贸易化;2031年至2035年实现卫星量产与在轨对接,建成大规模集群。
国际层面,马斯克提出太空AI推算中心构思,打算依附星舰火箭部署100GW至500GW级太阳能AI卫星。
钙钛矿能否得救?
目前,太空光伏重要是砷化镓和晶硅产品。此表,钙钛矿产品也有少量利用。而钙钛矿被视为最具潜力的技术路线,是太空光伏的未来。
中信建投预计,短期(2024年至2027年)将由三结砷化镓电池主导高价值通讯卫星、深空探测等场景;中期(2026年至2030年)P型HJT(异质结)电池在现有量产技术中抗辐射、轻量化机能更优,有望逐步渗入低轨短期工作;持久(2028年后)钙钛矿叠层电池凭借高比功率优势加快突破。
那么,钙钛矿的优势在哪里呢?
范斌暗示:“砷化镓是极度昂贵的,其持久以来成本一向没有有效降落。因而,未来(太空光伏)转向钙钛矿,是或许率的事件。”
他补充暗示:“可回收火箭已将卫星的发射成本大幅降低。在此布景下,昂贵的砷化镓电池显得极度突兀。每平方米砷化镓(电池)的价值预计二十万元至三十万元,每瓦砷化镓电池价值约为1000元至2000元,即为地面晶硅电池的1000多倍。”
事实上,砷化镓除了价值成分,在光转效能、抗辐照能力等多方面当先晶硅电池。
范斌暗示:“砷化镓除了贵,险些没有其他弊端。而晶硅的弊端在于,光转效能不是出格高,砷化镓转化效能要逾越晶硅20%以上。对于卫星这种场景,高效能是极度必要的。此表,砷化镓的抗辐照能力比力强,晶硅电池对杂质的容忍度很低,因而在太空中衰减将很快。砷化镓电池在太空中衰减则显著优于晶硅。”
而钙钛矿兼具砷化镓在光转效能和抗辐照能力的优势。范斌暗示:“目前,钙钛矿叠层在尝试室光转效能已经靠近35%,同时钙钛矿也是一种薄膜资料,理论上在太空中抗辐照机能将类似于砷化镓。此表,钙钛矿还比力便宜。”
温言杰也暗示:“钙钛矿一方面光电转化效能能够做到很高;另一方面,钙钛矿电池比力轻,且能够做成柔性的。此表,钙钛矿在抗辐照能力上也极度强。”
太空光伏需要辽阔,且也有钙钛矿这样的优质产品在逐步成熟。不外,也有业内人士通知每经记者:“太空光伏必须耐受300度的极端温差、强辐射及原子氧侵蚀,这对电池寿命是严格考验。要实显熹每年100GW的巨大规模,仅组件成本就可能高达千亿美元量级,这尚未蕴含天价的发射、施工与在轨守护用度。太空光伏值得设想,作为地面能源的终极互补规划,它的贸易化随贸易航天与新电池技术发展有可能成为现实。”
事实上,范斌和温言杰都以为,贸易航天的发射成本,将影响未来太空光伏的发展。只有足够低的卫星发射成本,才有机遇令太空光伏的妄想照进现实。
(文章起源:逐日经济新闻)