电力设备与新能源行业研究：太空光伏专题（一）技术篇-从高可靠性迈向高性价比，超高壁垒铸就蓝海市场

投资逻辑： 我们重点看好“太空光伏”作为未来一段时间、乃至贯穿2026年的最强电新主线之一！太空光伏底层投资逻辑坚实而紧迫：1）唯一性：光伏是当前及可见未来所有航天器长期在轨运行唯一可行、可靠的供电解决方案，技术路径无可替代；2）紧迫性：国际电信联盟（ITU）确立的近地轨道与频谱资源“先占先得”规则，使得卫星发射数量与部署速度直接关乎国家空间战略优势与商业主动权，驱动卫星市场对高性价比、轻量化空间太阳能系统的迫切需求。后续围绕这一主线，我们将以系列深度报告的形式进行研究，本篇作为开篇，聚焦太空光伏技术的历史与未来，详解不同技术路线的特点，把握最前沿、最有应用潜力的技术投资方向。 唯一性——太空供电的必然选择：在功能卫星、算力星座的设计轨道环境中，乃至未来火星基地，太阳能是唯一能够实现长期、稳定、轻量化供电的能源形式。在极端环境中，持续能源的选择面极为有限，化学电池能量密度有限且无法自主补充；核能力系统成本高昂、审批复杂，相比之下，光伏技术可以直接、持续性地将丰富的太阳光能量转换为电能，并且具备“高效、轻质、低成本、柔韧、抗极端环境”等特性，满足大规模、高功率卫星的部署和设计趋势。迭代性——技术路线从“高可靠性”迈为“高性价比”：我们认为太空光伏的技术路线在高性价比诉求下将进入迭代阶段，短期晶硅是相对成熟、性价比较高的技术，长期纬度晶硅/钙钛矿叠层、钙钛矿多结电池有望得到快速的发展。当前三结砷化镓（GaAs）电池凭借其超高的效率和优异的抗辐照、耐温差性能，在卫星电源分系统的电池环节占据主导地位，但复杂的制备工艺和稀缺高昂的原材料价格使电池成本居高不下，难以满足未来GW级以上低成本商业卫星的大规模部署需求；晶硅电池具备成熟的地面产业化基础、极低的制造成本和历史在轨数据支撑，符合卫星市场的性价比诉求，市场渗透率正在逐步提升，但效率上和主流技术存在较大差距；出于对晶硅电池提效和稳定性的考虑，晶硅-钙钛矿叠层技术有望成为平衡高效率与低成本的下一代技术路线。 壁垒性——传统企业难以快速切入：太空光伏绝非仅是地面技术的简单升级，而是一个集尖端技术、极限测试与稀缺应用资源于一体的高壁垒领域。产品技术方面，太空环境中存在不同于地面的辐射、极端温度循环、全光谱照射、原子氧侵蚀等情况，与地面光伏提效和建立高可靠性的研发思路不同，太空光伏产品的开发需要以特定环境参数为基础、定向研究。地面测试验证方面，太空光伏产品需要依赖昂贵且稀缺的大型空间环境模拟装置进行长达数月甚至数年的地面可靠性验证，测试标准与数据积累构成深厚护城河。在轨应用渠道方面，与地面光伏需要央国企电站实证测试类似，太空光伏产品最终需要搭载航天器进行在轨验证与飞行应用，紧密依赖于航天系科研院所及卫星发射机会，客户粘性强，先发合作优势明显。因此我们认为长期从事航天领域、已进入供应链、具备完整空间环境模拟测试能力与工程化经验的“国家队”或战略科技企业有望在这一市场中率先获得良好卡位并表现出显著的先发优势。投资建议与估值 针对商业航天加速以及太空算力规划所带来的太空光伏环节投资机会，我们建议关注三大方向：1）具备独特卡位和先发优势的光伏电池片制造商；2）光伏设备头部供应商；3）太空环境特殊膜材料供应商。（完整推荐组合请参见正文） 风险提示 商业航天产业发展不及预期，电池技术迭代不及预期。 内容目录 一、从太空光伏发展历史看技术趋势...............................................................4二、太空光伏由“高性能”向“性价比”策略转型...................................................52.1太空环境中有什么？.....................................................................52.2三结砷化镓电池：高效、耐辐射，但资源稀缺导致价格居高不下...............................62.3空间适用型晶硅电池：兼具性价比与实证历史，P型、薄片化为适配方案........................92.4晶硅-钙钛矿叠层：效率对标砷化镓，成本对标晶硅的下一代技术展望..........................11三、推荐标的..................................................................................133.1钧达股份：电池片龙头布局钙钛矿叠层，打造太空光伏引领者................................133.2东方日升：HJT技术全球领先企业，空天场景打开p型特种产品市场空间.......................143.3上海港湾：卡位卫星电源分系统，钙钛矿电池已进入在轨验证阶段............................153.4迈为股份：HJT整线设备头部供应商，提效降本重要推动力量.................................153.5捷佳伟创：光伏电池设备龙头，量产型设备积极推动钙钛矿产业化............................163.6瑞华泰：打破PI薄膜国际垄断，航天级产品已应用于运载火箭与空间站........................16风险提示......................................................................................16 图表目录 图表1：1958年至今，太空光伏主流技术从晶硅迭代到砷化镓........................................4图表2：单星高功率趋势推动太阳翼向柔性化发展..................................................4图表3：AM0和AM1.5g光谱的强度和范围均有差异..................................................5图表4：不同轨道高度环境成分不同..............................................................6图表5：砷化镓的光生伏特效应示意图............................................................6图表6：GaAs带隙宽度最佳......................................................................7图表7：直接带隙材料中，光子更容易被激发接收..................................................7图表8：砷化镓自修复能力相对较强，仅结区附近的位移损伤影响较大................................7图表9：三结砷化镓太阳电池在中高轨道运行十年，电流衰减幅度不到10%.............................7图表10：砷化镓电池外延层结构复杂.............................................................8图表11：砷化镓外延工艺流程...................................................................8图表12：镓在光伏中的应用仅占到总需求的2%左右.................................................8图表13：截至2025年12月底，锗价约为12950元/kg..............................................9图表14：截至2025年12月底，镓价约为1650元/kg...............................................9图表15：N型硅损伤系数显著高于P型硅..........................................................9 图表16：P型硅的抗辐射衰减能力更优异.........................................................10图表17：BSF衰减显著快于非BSF电池...........................................................10图表18：xBC电池结构中载流子依赖基区横向传导.................................................10图表19：perc和p-hjt结构对比................................................................11图表20：钙钛矿材料中离子组合的种类丰富......................................................11图表21：钙钛矿电池具备相对最高的能质比（电池片口径）........................................12图表22：空间钙钛矿电池稳定性评估建议清单....................................................12图表23：叠层电池光谱能量利用率提高..........................................................13图表24：公司光伏电池片出货常年位居前五......................................................14图表25：尚翼光电已布局空间钙钛矿相关专利....................................................14图表26：钙钛矿太阳能电池已通过多次在轨飞行任务验证其稳定性和可靠性。........................15图表27：迈为HJT 4.0整线设备持续迭代........................................................15图表28：捷佳伟创2025年内钙钛矿设备订单及出货情况多元覆盖大客户、整线、柔性化等需求..........16 一、从太空光伏发展历史看技术趋势 太阳能在卫星上的应用最早可以追溯到1958年，美国先锋一号卫星采用六块晶硅光伏电池组成的太阳翼阵列为一台5mW的发射器提供能量，此后太阳能以及晶硅技术成为主流的卫星供电方案，电池效率从不到10%提升到15%以上。 1965年，前苏联Venera3卫星首次使用砷化镓电池；1995年，第一颗商业通信卫星MEASAT使用单结砷化镓作为主要供电单元，太阳能阵列设计提供了完整的数据库，并证明砷化镓电池满足航天器全生命周期供电需求，此后砷化镓电池逐步取代硅电池成为航天器的基本发电单元，并逐步从单结型发展为生长在锗基材上的多结型。 随着航天器有效载荷和性能需求持续推动更高的电力需求，解决空间能源需求已超越仅仅提升太阳能电池光伏转换效率，对功率比、存储空间、结构重量以及展开/收放能力的要求，加速了柔性技术结构的发展和进步。最早的刚性太阳翼作用于先锋一号，20世纪80年代中国的东方红四号卫星也采用了典型的刚性太阳能电池阵列；同时期美国宇航局哈勒太空望远镜开始使用安装在柔性材料上的太阳能电池，2021年ROSA（展开式太阳能阵列）首次搭载成为飞行器驱动能源，同年中国空间站首个柔性太阳能阵列系统部署