太空光伏：地外可靠能源，前景星辰大海

电新首席证券分析师：曾朵红执业证书编号：S0600516080001联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn 证券分析师：郭亚男执业证书：S0600523070003guoyn@dwzq.com.cn 证券分析师：徐铖嵘执业证书：S0600524080007xucr@dwzq.com.cn 2026年1月6日 请务必阅读正文之后的免责声明部分 摘要 ◆科技竞争前沿，商业航天冉冉升起。随着可回收火箭技术的成熟，航天发射成本大幅下降，逐步打破进入太空的经济壁垒。卫星频轨资源的稀缺性推动各国加速抢占战略资源，全球航天器发射量持续高增。近10年来全球航天器发射数自2016年237颗增长至2025年超4300颗，CAGR达34%；25年同增超50%。全球卫星在轨工作数已超万颗，备案数量超10万颗，后续发射数有望进一步井喷。 ◆光伏是卫星唯一高效、长期稳定的能源形式，随功耗增长太阳翼用量提升。卫星电源系统在整星制造成本中约20-30%，其中太阳翼是航天器在轨运行的能量心脏，材料特殊、可靠性要求极高，约占60%+价值量，当前主流砷化镓对应约20-30万/平。伴随低轨星座向多功能、重型化演进，卫星单星功率逐步拔升，SpaceX星链V3卫星的太阳翼面积较早期版本增长10倍+。载荷升级推动太阳翼用量扩张，大面积、高效率的太阳翼将成商业航天竞备的关键。 ◆技术路线尚未收敛，有望持续优化。砷化镓为国内主流技术，效率高、抗辐照具备明显优势；组件效率可达30%+，但成本高昂、达20-40万元/平，测算约1000+元+/w；其高成本+有限供应或制约大规模卫星星座放量。国外如SPACE X火箭运力成本更低，晶硅虽能质比低重量大，但单星成本更优、因此可选低成本P型晶硅路线。钙钛矿电池在轻量化与高能质比、低成本、稳定性等方面具备优势，潜力十足、有望成为太空供电更优方案。 ◆低轨卫星锤炼技术+太空算力需求潜力大，太空光伏前景广阔。全球低轨卫星部署进入爆发期，在ITU“先登先占”规则驱动下，各国密集申报星座以锁定稀缺轨道与频谱资源。截至25年底全球已备案超10万颗，其中美国以Starlink为主导（约4.2万颗），中国通过GW、千帆等计划申报超5.1万颗；假设年发射1万颗卫星有望带来近2000亿太阳翼市场空间。AI算力需求激增推动算力向太空迁移，依托近地轨道太阳能辐照优势+太空散热环境，太空算力可实现高功率、低延迟运行。北京“辰光一号”、之江实验室三体计算星座等已启动技术验证，目标构建GW级天基算力。若后续构建10 GW太空算力系统，太阳翼市场规模或达数万亿元。 ◆投资建议：商业航天+低轨卫星加速发展背景下，太空光伏供能最优，或有望迎来高速发展。地面高效钙钛矿/晶硅叠层技术是关键支撑。推荐钧达股份（合作尚翼布局卫星钙钛矿），明阳智能（子公司布局钙钛矿及HJT技术、集团子公司布局砷化镓）；建议关注东方日升、协鑫科技、上海港湾等HJT/钙钛矿电池厂商；关注迈为股份、捷佳伟创、京山轻机等核心设备商；关注高效换热器供应商双良节能、布局商业航天公司股权的金风科技。 ◆风险提示：1）商业航天进展不及预期；2）钙钛矿应用阶段组件效率、寿命不及预期等 Part1:商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 Part2:技术路线尚未收敛，有望持续优化 Part3:低轨卫星锤炼技术，太空算力前景广阔 Part4:投资建议和风险提示 PART1商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 发展太空大势所趋，航天发射有望迎来历史级增长1 ◆太空已成为大国战略博弈的新战场，卫星部署规模呈爆发式增长，抢占轨道资源迫在眉睫。全球航天发射活动进入“指数级”增长周期，美国凭借商业航天优势，在发射数量与在轨存量上占据绝对主导，单年入轨载荷已突破2000颗量级；与此同时，中国正加速追赶，发射频次稳步提升。鉴于低轨频段与轨道位置具有“不可再生”属性，进军太空不仅是物理空间的争夺，更是抢占未来空天信息主权与国防安全的制高点。在这场“手慢无”的圈地运动中，加速构建自主可控的空间基础设施已成为国家战略的必选项，2025年全球航天器发射超4300颗，同比增长超50%。 商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 2运载成本下降，商业航天有望高速发展 ◆运载成本呈指数级下降，商业航天迎来“摩尔定律”时刻。可重复使用火箭技术的成熟，推动航天器入轨成本断崖式下跌，彻底打破了进入太空的经济壁垒，高频次、大规模的发射有望成为行业确定性趋势，2025年全球航天器发射超300次，相比2021年已经翻倍；同时，太空经济场景增加重塑太空产业边界，太空经济向算力与制造延伸，低轨资源开发正从通信星座向更多元化的高价值场景演进，利用太空天然的低温散热优势，太空数据中心等新型基础设施正从概念走向现实，极大拓展了人类开发太空的商业版图。 商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 光伏：太空环境唯一可靠能源，前景星辰大海3 ◆太阳能是太空唯一高效、长期的能源供给方式，而太阳能电池是供电能力关键。电源分系统是航天器的“心脏”，可为航天器中的用电设备提供电能，目前绝大部分航天器及临近空间飞行器的自主活动都需要宇航电源系统的支持，例如卫星变轨、通讯等。一般采用太阳电池阵—蓄电池组联合电源模式，由空间太阳电池阵（太阳翼）、空间锂离子电池组、电源控制设备等三类单机构成，太阳翼利用光伏效应发电为用电设备提供电能，是卫星系统的动力来源。 商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 卫星能源系统成本占比较高，主要为光伏电池4 ◆电源系统是卫星在轨行动的能量来源，其重量占比可达卫星总重量的30%，成本占比约22%，其中光伏电池占比超50%，决定供电能力及功率。太阳翼是航天器的发电站，在能源系统中价值量占比高。空间太阳电池阵（太阳翼）是由许多太阳电池组成的阵列，可以将空间轨道的太阳光能转化为电能，以供航天器使用，是航天器电源分系统的主电源。在卫星电源系统中，太阳翼通常价值占比为60%-80%，价值量远高于空间锂离子电池组、电源控制设备。 商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 卫星载荷提升，有望带动太阳翼量价齐升5 ◆航天器的功率需求在稳步提高，对能源系统的功率要求不断提升、太阳翼面积持续变大。随着星链卫星质量与功率逐代提升，其太阳翼面积已从V1.5版本的22.68平方米演进至v3版本的256.94平方米，实现了数量级的增长。载荷升级推动太空光伏产业从单纯的组件制造迈向“量价齐升”的广阔蓝海，超大面积、高转换效率的太阳翼将成为未来商业航天竞备的核心资源。 商业航天冉冉升起，太空光伏供能最优 卫星载荷提升，有望带动太阳翼量价齐升6 ◆卫星太阳翼成本中，电池片占比较高。以柔性砷化镓太阳翼为例，参考市场价格情况，我们测算维持功率为1kw的卫星正常在轨运转所需太阳翼面积约为2.37㎡，所需BOM和制造成本总计约125万元，对应单瓦卫星太阳翼成本1200+元。 PART2技术路线尚未收敛，有望持续优化 技术路线尚未收敛，有望持续优化 技术：砷化镓为国内主流，效率高、抗辐照具备明显优势1 ◆砷化镓电池是当前的主流空间电池，低成本新材料持续发展。与地面光伏电池追求规模制造和低成本不同的是，空间太阳电池的核心价值在于极致的性能与可靠性，是卫星、空间站和深空探测器等各类航天器的生命线。在宇航电源发展史上，作为主电源的太阳电池阵经历了硅太阳电池——单结砷化镓太阳电池——多结砷化镓太阳电池——薄膜砷化镓太阳电池的四次革新。 图表：太空光伏电池技术演变 技术路线尚未收敛，有望持续优化 2砷化镓：效率高+可靠性高，适配于高端应用场景 ◆砷化镓电池高效率与可靠性适配于高端应用场景。1）砷化镓带隙(1.42ev)位于理论最优范围，且多结电池由GaInP、GaAs、Ge多层组成，分别吸收高、中、低能量光子，极大拓宽光谱利用范围；2）强抗辐射性及优秀的高温稳定性，更使其完美契合高端/长寿命任务的核心需求，性能优势足以抵消高昂成本。3）对于大规模星座所追求的成本与规模，砷化镓的高成本和有限产能则成为主要障碍，这为钙钛矿等低成本技术提供了竞争空间。 技术路线尚未收敛，有望持续优化 钙钛矿：下一代太空光伏材料候选者3 ◆钙钛矿技术实现极致降本与效率跃升的双重突破。1）不同于传统晶硅与砷化镓电池的制备路径，钙钛矿采用150℃低温涂布印刷工艺，所有工艺流程都可以在同一个工厂完成，大幅降低了对制造设备的资本开支要求，并且原材料本身来源丰富、成本低，且材料配方可调、比例选择空间大，因此钙钛矿技术路线具备数量级的降本潜力；2）钙钛矿具有极高的光吸收系数，仅仅300-500nm的厚度就足以吸收大部分可见光，减轻了发电材料的重量；3）从性能维度看，其转换效率在短短十余年间即从2.62%飞跃至25%以上，且多结钙钛矿可以通过不同带隙的组合，覆盖更宽的太阳光谱范围，实现对不同波长光子的分段吸收，进一步提升光谱利用率。 技术路线尚未收敛，有望持续优化 钙钛矿：潜力十足，后续有望低成本替代4 ◆钙钛矿电池在轻量化与高能质比、低成本、稳定性等方面具备优势，有望成为太空供电终极解决方案。但当前仍面临难点，地面光伏用钙钛矿电池太空环境适应性差：空间环境相较地面恶劣，高低温冲击、高能粒子辐照、紫外光、原子氧等对钙钛矿电池中材料选择、电池结构选择、封装材料选择等提出了极高的要求。 技术路线尚未收敛，有望持续优化 晶硅：海外运力成本更低，可选择低成本晶硅路线5 ◆运力成本高低影响技术路线选择。SpaceX因发射成本低（约1,500美元/公斤），可选用低成本晶硅电池，通过增大面积弥补效率；而中国因发射成本高，仍倾向高能质比但昂贵的砷化镓电池。 技术路线尚未收敛，有望持续优化 6晶硅-钙钛矿叠层技术大有可为 ◆晶硅电池光电转换效率的持续改善，与钙钛矿叠层技术实现颠覆性突破。以TOPCon、异质结及XBC为代表的n型晶硅电池技术，正推动光伏电池转换效率向27%以上的理论高位稳步逼近，但单结材料的物理瓶颈已日益显现。在此背景下，晶硅-钙钛矿叠层技术为突破肖克利-奎伊瑟极限提供了全新的技术范式：通过构建钙钛矿顶电池与晶硅底电池的串联结构，该技术实现了对太阳光谱的精准分级利用——顶层高效吸收高能短波辐射，底层兜底捕获低能长波光子。这种光谱互补机制大幅提升了全谱段光子利用率，提升光电转换效率，有望成为太空光伏电池的过渡技术路线。 PART3低轨卫星锤炼技术，太空算力前景广阔 低轨卫星锤炼技术，太空算力前景广阔 低轨卫星：科技竞备磨练技术，太空轨道先占先得1 ◆轨道资源有限，面临占频保轨压力，中国星座建设有望进入快车道。太空近地轨道空间能够容纳的卫星数量有限，国际上对近地轨道空间的使用权采用的是“先登先占”的规则，频段资源需要先行申报，并且ITU要求申请了频率和轨位以后，7年内必须发射第一颗星、9年内必须发射总数达到10%、12年内发射总数需要达到50%、14年内整个星座必须完成发射。星链凭借先发优势，已经占据了Ku、Ka、E在内的无线电黄金频段，随着发射成本逐步降低，中国星座建设有望加速追赶。 低轨卫星锤炼技术，太空算力前景广阔 低轨卫星：科技竞备磨练技术，太空轨道先占先得2 ◆全球低轨卫星加速部署，卫星光伏弹性空间大。目前各国向国际电信联盟ITU提交的星座计划总规模极为庞大，全球已申报低轨卫星总数超10w颗，其中美国约4.5w颗，SpaceX规划4.2万颗领跑；中国约5.3w颗，规模靠前的有千帆、GW（国网）、鸿鹄三号、吉利未来出行等星座。当前近地轨道在轨活跃卫星仅1.2-1.3w颗，根据高盛预测，未来五年全球或将有超过7万颗低轨卫星发射升空，数万颗规模的星座申报及发射入轨将直接转化为对高性能光伏电池的刚性需求，未来空间可观。 低轨卫星锤炼技术，太空算力前景广阔 太空算力：太空数据中心建设加速，太空光伏打开想象空间3 ◆地面能源供给瓶颈与AI计算需求的日益凸显，构建太空算力基础设施已提上日程。太空算力在特