理性看待太空光伏热

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理性看待太空光伏热
(图片来源网络,侵删)

  本报记者 殷高峰 向炎涛

  今年以来,太空光伏成为全球科技与资本的双重焦点 。从各国竞相布局的宏大太空能源蓝图 ,到商业航天产业爆发催生的用电刚性需求,再到资本市场的热烈追捧,多重力量交织共振 ,将这种能源形态推向聚光灯下。

  当前太空光伏究竟有哪些技术路线?其真实的商业化程度如何?面对扑面而来的热度,行业又该如何保持清醒?多位受访业内人士表示,光伏若想真正实现规模化的“九天揽月 ” ,其根基仍在于技术的成熟与可靠,以及成本的可及性。

理性看待太空光伏热
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  行业站上风口

  太空光伏是指在太空轨道、月球等地外环境中利用太阳能光伏技术获取能源 ,通过无线方式将电力传输至地面,或为在轨卫星 、空间站、太空数据中心等设施供电 。

  事实上,对于航天领域而言 ,光伏并非新鲜事物 ,二者结缘已久 。早在1958年,美国“先锋一号”卫星首次搭载光伏电池进入太空,开启了光伏技术的太空应用史;上世纪80年代 ,中国“东方红四号”卫星也采用了刚性太阳能电池阵列供电,奠定中国航天光伏的早期基础。

  而真正点燃本轮热潮的,是近年来商业航天的爆发式增长 ,为太空光伏提供了最直接的需求驱动。低轨卫星星座建设明显提速,通信、遥感 、导航等应用需求持续释放 。与此同时,商业火箭的发射成本大幅下降 ,入轨能力显著提升,让更长在轨寿命 、更复杂载荷任务成为常态,对稳定、高效、持久的能源供给系统产生了前所未有的需求 ,太空光伏由此站上产业风口。

  从更长远视角来看,商业航天叠加太空算力,正为光伏产业打开一个前所未有的广阔市场。一家航天企业的技术人员表示 ,未来的卫星将不再只是“拍照 、传数据 ” ,而是类似“太空中的数据中心 ”,承担包括在轨AI模型训练、低延时边缘计算、高能耗星载载荷 、大规模星座协同计算等任务,这些都对能源供给提出了颠覆性的要求 。

  而2025年 ,多项关键进展成为太空光伏发展的转折点:中国“逐日工程”实现从3.6万公里外轨道向地面无线传电并点亮灯具,同步轨道光伏发电效率达到地面的8.6倍;多款可回收火箭完成关键技术验证。

  “太空光伏成为热点绝非偶然,核心是‘技术突破+资本炒作+政策预期’三者叠加的结果。”上海有色网光伏高级分析师郑天鸿说 。

  商业化道阻且长

  业内人士介绍 ,太空中极端的温度环境、强辐射环境、高真空环境等,对能源供应提出了极为严苛的要求,而太空任务的特殊性还要求能源供应具备长期的稳定性和可靠性。太空光伏要想成功商业化 ,仍面临巨大挑战。

  概念火爆之下,行业共识愈发清晰:当前全球太空光伏技术整体仍处于探索验证初期,远未到确立主流技术路线的阶段 。

  据了解 ,目前太空光伏的主要技术路线包括三结砷化镓 、P型异质结、钙钛矿叠层电池等。公开资料显示,早在2000年,三结砷化镓电池已经用于卫星发射 ,虽然发电效率能达到30% ,但成本高达1000元/W,只能供军方和高端卫星使用。

  “技术突破降低了商业化可行性门槛,这是最核心的原因 。 ”郑天鸿分析称 ,过去太空光伏依赖昂贵的砷化镓电池,单瓦成本极高,而P型异质结电池技术的应用让太空光伏理论成本显著下降 ,大幅降低了卫星部署的成本,让太空光伏从“科幻概念”向“现实落地”迈进了一步 。

  营口金辰机械股份有限公司CEO祁海珅介绍,商业航天卫星通常体积较小 ,对光伏寿命和质量的要求与军用或特殊用途卫星并不完全一致,这为成本更可控的技术路线提供了现实应用空间。

  多位业内人士认为,P型异质结电池在现有量产技术中 ,在效率、轻量化和抗辐射性能之间取得了相对平衡,可能成为商业化过渡阶段的重要选择。

  前景虽好,挑战犹在 。一家光伏企业的研发人员坦言 ,任何新技术都需要经历长期 、严苛的太空环境验证 ,低成本量产工艺仍有待成熟。目前,经过长期在轨验证,可靠性高的砷化镓电池仍是许多任务的主流选择。当前太空光伏生产多以小批量、定制化为主 ,要实现真正的商业化,必须建立稳定的批量生产能力、标准化供应链和全过程质控体系 。

  上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠也持审慎态度。他认为,当前太空光伏概念更多是资金热点轮动 ,高效硅基太空光伏仍属前沿技术,未来3年至5年或处于概念孵化期,要培育成新增长极可能需要8年至10年。

  “无论何种技术路线 ,真正走向落地都离不开一个前提——成熟 、可复制的高效制造能力与长期可靠性验证体系 。 ”中国光伏行业协会执行秘书长刘译阳说。

  上市公司前瞻布局

  面对太空光伏这片潜力无限的新蓝海,产业链上市公司已开展前瞻布局与技术攻坚。

  隆基绿能科技股份有限公司早在2022年就与相关航天研究机构合作成立了未来能源太空实验室,致力于推动先进光伏技术的空间验证与应用发展 。

  苏州中来光伏新材股份有限公司在投资者互动平台上表示 ,公司有背板产品在进行适配太空光伏组件的封装开发和实验。目前正持续研发的钙钛矿与晶硅叠层产品,未来有望应用于太空等多元化场景。

  近日,海南钧达新能源科技股份有限公司(以下简称“钧达股份”)对外投资参股上海星翼芯能科技有限公司 ,旨在把握全球低轨卫星组网及太空算力产业的发展机遇 。不过 ,钧达股份有关负责人也提示,太空光伏领域产品定制化程度高 、验证周期长,相关业务目前仍处于技术研发与前期验证阶段 ,合作产品亦需完成在轨验证 。

  祁海珅表示,需要理性看待太空光伏热,其市场规模虽然很大 ,但产能释放是渐进的。与地面光伏电站相比,太空光伏对新型封装材料、抗辐照材料等均有较高需求,同时对相关工艺和设备也提出了更高要求 ,而这些都需要建立在低成本运营的基础上。太空光伏未来发展趋势是在满足卫星用电需求的前提下,不断提升产品的性能稳定性,并进一步降低成本 。

  面向星辰大海的能源征途 ,要以技术为基、以理性为舵。“当前,短期炒作大于实际落地,长期来看 ,太空光伏有其战略价值 ,并非完全的‘空中楼阁’。”郑天鸿表示,一方面,太空光伏能解决地面光伏的间歇性 、地域性问题 ,24小时不间断发电,对于全球能源转型有重要战略意义;另一方面,当前太空光伏仍面临诸多瓶颈 ,比如微波传输效率低、规模化部署难度大、资金投入巨大以及技术突破尚需时日 。因此,需要理性看待太空光伏热,既要关注其长期潜力 ,也要警惕短期炒作的风险。