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20260105

发⾔⼈ 1 00:00:01 各位尊敬的投资者，⼤家早上好，欢迎⼤家在2026年的第⼀个交易⽇早晨。新的电话会议，我是国⾦电信的⾸席分析师姚瑶。那么近期呃⼤家都看到商业航天这个板块啊持续的⽕热，我们也已经连续三周多的时间啊给⼤家持续的重点推荐啊这个商业航天板块当中太空光伏的这条分⽀主线。那么在尤其是在这个上个⽉的这个21号的周报当中，我们也是以这个太空光伏⾄于商业航天，正如电⼒供应⾄于 AI 算⼒啊作为周报的标题，来体现我们对于太空光伏的⼀个坚定⻓期的看好。啊，之后的周报我们也反复的这个呃给⼤家重点提⽰，强调太空光伏可能是最近⼀段时间我们电信板块这个最强的⼀条主线。那么太空光伏这个细分⽅向对于⼤部分投资者来说啊甚⾄对于⼤部分传统的光伏企业来说都是⼀个⽐较陌⽣的领域，那么应⽤于太空当中啊服务各类卫星的光伏电池组件啊它和地⾯上⼤规模使⽤的光伏产品有哪些技术要求上的不同？未来的技术路线⼜会如何演进啊，这个⾏业的竞争格局怎么样，短中⻓期的市场空间到底有多⼤等等等等啊，这些都是值得深⼊研究的问题，所以我们也会以这个系列深度。 发⾔⼈ 1 00:01:00 报告的形式啊向这个各位投资者啊甚⾄产业同仁来分享我们围绕这些问题的⼀些研究成果，啊，希望给⼤家啊提供关于这个全新领域的⼀些有价值的增量信息。那么我们在元旦假期当中也正式外发了这个系列的第⼀篇深度，啊，就是太空光伏啊深度专题的技术篇。从⾼可靠性迈向⾼性价⽐，筑超⾼壁垒，铸就蓝海市场。呃，这篇报告的话呢，我们主要是聚焦太空光伏技术的这个历史复盘和未来的展望，啊，详细解读不同技术路线它的特点，以及和这个太空应⽤环境的⼀个匹配关系，来把握最前沿啊最有应⽤潜⼒的⼀个技术投资⽅向。那下⾯我就把时间啊交给我们这篇报告的主笔，我们国⾦电信团队的光伏分析师曾爽，啊，由他带着 PPT 给⼤家做⼀个详细介绍。 发⾔⼈ 2 00:01:40 嗯，谢谢姚⽼师，各位领导早上好，我是国⾦证券的曾爽。那假期期间呢，我们也是发布了光，呃，太空光伏系列深度的第⼀篇技术篇，呃，题⽬是从⾼可靠性迈向⾼性价⽐，呃，超⾼壁垒铸就蓝海市场。那后续呢，在这个系列⾥⾯，我们还会有市场和细分环节的专题呃去做深度的研究和探讨 发⾔⼈ 2 00:02:00 那之所以第⼀篇选择写技术，啊，还是因为太空光伏对于现在的光伏⾏业也好，啊，对投资⼈来说也好，呃，是还是个⽐较新兴的领域。那应⽤环境的不同会使得呃现在太空光伏的这个主流技术和未来的迭代思路和地⾯光伏的发展历程是完全不同的。所以作为这个系列的开篇，啊，我们还是聚焦在这个嗯太空光伏技术的⼀个发展历史和后续的展望，啊，对不同的技术路线的电池的优缺点进，呃，先进⾏⼀个⽐较详细的这个分析。呃，那我们⼀直强调说这个重点看好太空光伏作为未来⼀段时间啊乃⾄是贯穿2026年的最强的电芯主线之⼀。那它的⼀个底层逻辑⽤两⽅⾯可以做⼀个简单的概括，呃，⼀个是唯⼀性，啊，那么碳化硅光伏是当前以及可⻅的未来的所有的航天器⻓期在轨啊运⾏唯⼀可靠的啊可⾏的这种供电解决⽅案。这个技术路线⽬前看是⽆可替代的。啊，那么第⼆点就是紧迫性。那呃 ITU 的话，它是确定了⼀个呃这个近地轨。 发⾔⼈ 2 00:03:00 和频谱资源先到先得的规则，那么在这个规则下的话，啊，卫星的发射数量和部署的速度就会直接关乎啊国家这个空间战略的优势和商业的⼀个主动权。啊，那么进⼀步的去驱动了卫星市场对于⾼性价⽐轻量化的这个空间太阳能系统的⼀个迫切的需求。那么在太空这样的极端环境⾥⾯，呃，持续能源的选择⾯其实是⾮常有限的，⽐如说化学电池，它的能量密度有限，⽽且没有办法⾃主的去补充。那像核呃核能的话，它的成本⼜⽐较贵，啊，需要⽐较复杂的审批⼿续。所以相⽐之下，光伏技术它可以直接啊持续性的把丰富的这个太阳光的能量转化为电能。⽽且具备呃⾼效、轻质、呃低成本、柔韧、抗极端环境这些特性，那么也满⾜这个⼤规模以及⾼功率卫星的⼀个部署和设计的趋势，啊，呃，所以是呃我们认为是这个功能卫星，啊，包括这个算理星座的这个设计轨道，乃⾄是未来的⽕星基地，啊，都是太，呃，这个太阳能都是唯⼀去能够实现⻓期稳定、轻量化供电的这样的能源形式。 发⾔⼈ 2 00:03:59 那么现在就。断看太空光伏电池⽚的这个技术路线，啊，已经表现出了从这个⾼可靠性迈向呃这个⾼性价⽐这样的⼀个趋势。那我们认为短期晶硅是相对成熟的，性价⽐⽐较⾼的技术。那⻓期维度看的话，晶硅钙钛矿的叠层，啊，甚⾄再往⻓期看，这个晶硅，呃，钙钛矿的多结电池也会有望得 到⼀个⾮常快速的发展。同时就是经历过这个地⾯光伏的内卷，呃，即使这个太空光伏是⼀个完全新的领域，呃，但其实依然离不开被市场质疑的就是会不会所有⼈都能很快的进来做这件事情？ 发⾔⼈ 2 00:04:29 那我们在这个⽂章中给出的结论是不会，啊，因为太空光伏它不仅是⼀个嗯地⾯技术的简单升级，它更加是⼀个呃药剂技术啊，然后这个极限的测试啊和稀缺应⽤资源于⼀体的⼀个⾼壁垒的应⽤领域。那我们认为传统的企业呃是⽐较难，就很快速的就能切进来的，那这个⾥⾯⾸先我们⼀直在说的就是⽆论是晶硅还是钙钛矿，呃，地⾯和太空上⽤的，它完全就是两个东西。那太空光伏的产品它的开发是需要以这种特定的环境参数为基础做定向的研发的，那其次。四就是在呃地⾯的测试验证⽅⾯，啊，那太空的产品呃它需要去依赖⽐较昂贵⽽且稀缺的这种呃空间模拟的装置，呃，去进⾏呃⻓达数⽉甚⾄是数年的⼀个地⾯的可靠性验证。那么这样的⼀个测试标准和数据啊就会为企业构成构建这个⽐较深厚的护城河。 发⾔⼈ 2 00:05:17 那么第三点的话就是和地⾯的这个客⼾在各种呃模拟了⽼化测试之后，也是需要呃电站端的实证数据做⽀撑⼀样的，那么太空光伏的产品最终也还是需要搭载到航天器上去进⾏⼀个在轨的验证和⻜⾏应⽤的。那这就⽐较紧密的依赖于这种航天器院所以及这个呃卫星发射的这样的⼀个机会，那么客⼾的粘性会被放⼤，啊，有这种先发的这个合作，啊，这个优势或的企业会更加的这个具有明显的这个优势。所以我们认为这个⻓期的从事呃航天领域，或者是已经进⼊到了供应链⾥⾯然后具备这种完整的这种空间环境的模拟能⼒和⼯程化经验的呃国家队，或者是这个战略科技企业是有望在这个市场⾥⾯去获得良好的卡位，并。并且表现出啊显著的这个先发优势的。啊，所以在我们，在那个投资建议⽅⾯的话，我们也是啊重点去推荐三⼤⽅向，啊，⼀个是具备独特卡位和先发优势的呃光伏电池⽚制造商，啊，第⼆个是光伏设备的头部供应商，第三个是太空环境特殊膜材料的供应商。 发⾔⼈ 2 00:06:18 那第⼀章啊我们⾸先来回顾啊太空光伏的⼀个发展历史。啊，那从1958年开始，啊，⼈类历史上的第⼀颗使⽤太阳能作为主要供电能源的这个卫星，它采⽤的就是晶硅的电池，啊，NRP 的⼀个构型，也就是我们现在所说的 p 型晶硅的技术。那再往后40多年的这个1995年⽣化镓开始被作为⼀个主 要的供换单元使⽤，啊，并且由于⽣化镓它可以做成多层，这个多节的结构，啊，来去提⾼⼀个电池效率，所以现阶段三节⽣化镓电池是⽬前啊太空光伏⾥⾯最主流的⼀个⽅案。 发⾔⼈ 2 00:06:51 那么再往后看，啊，随着卫星重量，啊，也就是载荷，还有卫星它的功能的复杂度提升，那对于单芯电⼒的这个需求是在提⾼的，啊，那。往后对于这个呃空间能源来说，不仅仅我要要求电池⽚的效率⾼，啊，还得要兼顾这种能质⽐、呃结构重量以及展开收放能⼒这样的要求。那什么样的这个电池技术可以更加全⾯的满⾜这个需求？我们下⾯详细的来介绍三种技术。 发⾔⼈ 2 00:07:16 嗯，那在讲技术之前，呃，我们还是先来简单的过⼀下，就是地⾯环境和呃太空环境它的区别是什么？啊，因为这个是太空光伏电池这个研发和应⽤呃最不同于地⾯的⼀个根本的因要素。啊，那嗯太空和地⾯的这个差异其实可以总结为三点，⼀个是光照，啊，⼀个是⽔氧和辐射，那么第三点就是温度。那光照⽅⾯来看的话，太空⾥⾯我们叫做 AM0的光谱，它⽐地⾯的这个 AM1. 发⾔⼈ 2 00:07:41 5G 的标准光谱，在可⻅光波段的光，呃，这个光强更强，那我们看可以看到右图这个红⾊的线就是AM0光谱，啊，⿊⾊的线就是 AM1.5G 的光谱。那么同时啊除了可⻅光波段的这个光强更强以外，啊，红⾊这条线它的光谱波段的范围也会更加的连贯和完整，那么。这其实意味着在太空⾥⾯啊光照的条件是其实是要优于地⾯的。 发⾔⼈ 2 00:08:04 啊，那么第⼆点是啊⽔氧和辐射，那不同于⼤⽓层⾥⾯，啊，太空它是⼀个⽔分⼦和氧分⼦的分度都极低的环境，啊，但是呃在地球轨道上⾯，低轨它是存在⽐较⾼浓度的原⼦氧的。然后呃中⾼轨是要⾯临这个强度⽐较⾼⽽且不稳定的呃电⼦质⼦辐射的，那么这两者都会去破坏电池的这个结构。那么第三点就是温度，那嗯⼤家都知道是太阳是⼀个冷⿊的背景。所以航天器在这个低轨运⾏的时候，啊，差不多每90分钟就会绕地球⼀圈，啊，这样就意味着它会经历⼀次直⾯太阳，然后再转到地球背⾯，啊，完全照不到太阳这样的⼀个过程。那么太阳翼的表⾯温度其实会经历从正150度 到负150度这样的⼀个温度循环，那么这就要求电池⽚在较⼤的这个，呃，在较短的时间⾥⾯，啊，较短的，较⼤的⼀个温差下仍然要保持⼀个稳定的输出功率。啊，那么在这样的这个环境条件下⾯，我们来看呃各类电池技术。 发⾔⼈ 2 00:09:00 ⼀个优缺点，那么⾸先就是啊在太空⾥⾯主流的这个三节⽣化加电池。啊，那⾸先必须要说的就是呃⽣化，三节⽣化加电池它从性能上来说没有任何的问题，啊，它对⽐晶硅，对⽐这个晶硅钙钛矿叠层，它就是效率最⾼的。这个耐辐射性能也很优异，啊，那回过来说，呃，为什么这个⽣化加它的效率最⾼？啊，两个原因，⼀个是⽣化加它材料的带隙和光谱是最为适配的，啊，这个对应到我们下⾯左边的这张图可以看到⽣化加它是处于这个呃 AM0光谱的这个分值的这个位置。那么第⼆点，⽣化加它是⼀个直接带隙材料，那么直接带隙就会意味着它的载流⼦是更容易被激发的，啊，所以它的电池效率啊天然的就会更⾼。那么三节电池它的⼀个理论的这个极限是51%啊，但是现在呃三节⽣化加在太空⾥⾯的这个效率是可以达到30%以上的，啊，当然这个和理论之间的差距还是很⼤，那为什么很⼤我们后⾯会再来介绍。 发⾔⼈ 2 00:09:53 那呃再来看⽣化加耐辐射的⼀个原因，其实主要还是材料和结构本⾝的⼀个特性，啊，那根据这个最右边这张图来看，⽣化加。它在这个中⾼轨⻜⾏⼗年，也就是辐射⽐较强的这个轨道呃⻜⾏10年，那么电池的衰减呃效率衰减幅度不到10%啊，那实际现在卫星的寿命差不多也就是5年。那在这个⽣命周期⾥⾯，呃，辐射的衰减会更低。 发⾔⼈ 2 00:10:15 啊，那嗯既然前⾯讲这个⽣化加有多么多么的好⽤，啊，为什么还会有技术迭代的⼀个呃需求？那因为太空市场它讲的迭代逻辑不是说我要找⼀个效率更⾼的电池。⽽是出于降本的这个考虑，那⽣化加它的成本过于昂贵了，⽽且下降的空间⾮常⼩。啊，这⾥⾯两个原因，⼀个是它的电池结构⾮常复杂，因为⽣化加它是⼀个本征的材料，啊，它也是需要通过掺杂去实现呃呃 n 型啊和 p 型的导电的。那么呃单节的这个⽣化加电池差不多啊要做5~6层的结构，啊，那如果是个三节的电池的话，你考虑到隧穿层啊缓冲层这⼀些额外的这个叠加，那么⼀般需要⽣⻓近30层的这个结构，啊，⽽且每⼀层⽣⻓的质量和代谢的匹配都会对电池的效率产⽣影响，啊，这也是我们前⾯说。那为什么 呃理论效率和实际效率能差出20个点这么⼤的⼀个原因？那除了呃这个制备的难度以外，啊，原材料的价格也是啊砷化镓的成本⽐较刚性，然后下降空间不⼤的⼀个主要原因。 发⾔⼈ 2 00:11:12 啊，那三节的⽣化加电池呃需要⽤的这个锗衬底和镓这个原料，啊，其实是全球储量资源⽐较稀缺的矿产。⽽且他们多以这种伴⽣矿的形式出现，也就是说在资源少的⼀个情况下，它的开采难度还⾮常⼤。那我们统计了2024年锗和镓的⼀个产量分别是220吨和760吨。那这边可以做⼀个对⽐，就是我们假设嗯全年发射1万颗星，⽽且这个单星的太阳翼⾯积