光伏设备：低轨星座竞赛与太空算力革命，引爆太空光伏需求新周期

低轨星座竞赛与太空算力革命，引爆太空光伏需求新周期 卫星部署爆发+太空AI算力规划，太空光伏需求激增。全球低轨卫星部署进入“资源卡位”关键期的背景下，中美正围绕轨道与频谱展开激烈博弈。依据ITU先申报、限期部署”的规则，中国于2025年12月底一次性向国际电信联盟提交20.3万颗卫星申请，累计申报量达25.4万颗；美国虽累计申报仅约7-8万颗，但美国依托SpaceX星链”计划，已发射超过10000颗卫星，抢占大量低轨空间与频段；全球太空竞赛加速。AI算力爆炸式增长催生“天基数据中心”新范式——地面数据中心受限于能耗与散热瓶颈，而太空中不仅可实现24小时日照，还可利用深冷宇宙背景实现近零成本散热。马斯克提出部署100–500GW级太空AI计算网络，中国规划2035年前建成GW级晨昏轨道算力集群。卫星数量激增使得高可靠、高比功率的太空光伏系统从配套组件”升级为战略基础设施”，需求呈指数级增长。 增持（首次） 作者 技术路线加速迭代，P型HJT与钙钛矿叠层打开降本与性能新空间。当前主流三结砷化镓电池虽具备约30%转换效率、数十年成熟应用及优异抗辐照性，但其成本达$70/W至$170/W以上，且依赖稀缺的锗衬底与MOCVD外延工艺，难以支撑万颗级低成本星座经济模型。在此背景下，两条新路径快速崛起：一是P型HJT电池，凭借P型硅中对电子的捕获能力较弱，因此对少子寿命的影响较小；其低温工艺支持薄片制备，且依托地面成熟产业链，成本较低。二是晶硅/钙钛矿叠层电池，实验室效率约35%，比功率23-83W/g，远超砷化镓3W/g；钙钛矿在真空、无氧、无湿的太空环境中稳定性短板被天然规避，且其缺陷容忍度高、抗辐射性能优于传统材料，被视为下一代太空光伏终极方案。 分析师杨润思执业证书编号：S0680520030005邮箱：yangrunsi@gszq.com 分析师魏燕英执业证书编号：S0680525090001邮箱：weiyanying@gszq.com 相关研究 1、《光伏设备：TOPCon放量元年，1.6mm薄玻璃需求攀升》2023-11-182、《光伏设备：2023Q1点评：业绩高增长、在手订单充足，关注新技术带来的投资机会》2023-05-13 全球制造格局错配，中国设备与电池厂商迎来历史性出海机遇。马斯克提出SpaceX与特斯拉计划未来三年内在美国建设总计200GW光伏产能（各自100GW），主要用于地面数据中心与太空AI卫星供能，光伏电池设备产生爆发性需求。美国本土缺乏HJT、钙钛矿整线装备能力，中国企业在该领域已实现全球领先，有望受益。在全球太空能源需求爆发、中美供应链加速重构的双重驱动下，具备航天认证资质、技术验证背书与规模化交付能力的中国光伏企业，正从“地面配套”迈向“天基核心”，太空光伏需求或成下一个增长蓝海。 投资建议：光伏设备供应商迈为股份，及具备潜在能力的拉普拉斯、连城数控、捷佳伟创、奥特维、高测股份、帝尔激光、晶盛机电等；光伏材料供应商钧达股份、东方日升、明阳智能、上海港湾、乾照光电、天合光能、双良节能等。 风险提示：太空光伏技术推进不及预期、商业航天技术整体进展慢、太空光伏订单不及预期、太空光伏竞争恶化。 内容目录 一、卫星部署爆发+太空AI算力规划，太空光伏需求激增.................................................................................4二、光伏太空能源首选，P型HJT和钙钛矿是主要方向.....................................................................................5三、全球太空光伏进入新周期，国内设备厂及电池片厂商受益.........................................................................10风险提示.........................................................................................................................................................11 图表目录 图表1：中美卫星申请数量统计.......................................................................................................................4图表2：2020A-2028E全球数据中心电力需求预测，绿色部分为美国，棕色为全球其他地区不含中国（GW）.4图表3：全球太空数据中心规划.......................................................................................................................4图表4：航天器电源分类..................................................................................................................................5图表5：航天器电源构成..................................................................................................................................6图表6：AM1.5示意图.....................................................................................................................................7图表7：AM0、AM1.5G光谱图.........................................................................................................................7图表8：太阳能电池阵四次革新.......................................................................................................................7图表9：多结砷化镓电池介绍...........................................................................................................................8图表10：砷化镓、晶硅、钙钛矿电池对比.......................................................................................................9图表11：目前太空光伏领域明确布局企业.....................................................................................................10 一、卫星部署爆发+太空AI算力规划，太空光伏需求激增 ITU采用 先占先得”原则，国内星座组网需求迫切，全球太空竞赛。全球低轨卫星发展进程中，轨道资源与通信频段的稀缺性，驱动各国围绕低轨卫星展开激烈竞逐。依据国际电信联盟（ITU）先登先占”规则，率先完成部署的主体可优先锁定轨道与频段使用权。美国依托SpaceX“星链”计划，已发射超过10000颗卫星，抢占大量低轨空间与频段。在此背景下，中国推进GW星座”千帆星座”等国家级星座计划，拟在未来十年内完成上万颗部署。 AI算力中心打开卫星需求空间，带动太空光伏需求呈现指数级增长。国际能源署2025年报告显示，2024年全球数据中心耗电已占全球用电总量的1.5%。随着人工智能爆发，算力需求呈指数级增长，但地面数据中心受能耗和散热制约，发展瓶颈日益凸显。太空数据中心提供了全新的解决方案。太空中卫星几乎可以24小时持续接受阳光照射，发电量是地面的4-5倍，可获得稳定持续的电力供应，且太空数据中心可结合深空天然冷源，适宜AI算力中心所处。 ➢国内层面，北京太空数据中心规划于700-800公里晨昏轨道部署GW级系统，分三阶段推进：2025-2027年建成200kW/1000POPS算力星座，开展“天数天算”试点；2028-2030年推进二期，实现地数天算”商业化；2031-2035年完成卫星量产与在轨对接，建成大规模集群。 太空数据中心架构概念验证，2036年部署首个太空数据中心，目标是到2050年部署1GW的计算能力。 资料来源：BCG咨询，国盛证券研究所 二、光伏太空能源首选，P型HJT和钙钛矿是主要方向 太阳翼追求极致可靠、稳定性，是航天器的 生命线”。太空光伏主要指向应用于太空的太阳电池阵（太阳翼），也被称为空间太阳电池阵。太阳翼由许多太阳电池组成阵列，可以将空间轨道的太阳光能转化为电能，以供航天器使用。空间太阳电池的核心价值在于极致的性能与可靠性，堪称卫星、空间站和深空探测器等各类航天器的 生命线”。 光伏太空能首选。卫星航天器电源系统包括一次性电源、核电源、燃料电池、太阳能热动力系统、太阳电池阵——蓄电池组电源系统等。目前，太阳电池阵——蓄电池组电源系统是绝大多数在轨航天器使用的电源系统类型，也是临近空间飞行器使用最广泛的电源系统类型。 据焦耳时代数据，电源系统在卫星整星制造成本中占比约20%-30%，其中太阳翼（空间太阳电池阵）作为发电核心，价值量占比高达电源系统的60%以上，是卫星核心环节。 资料来源：电科蓝天招股说明书，国盛证券研究所 太空光伏系统运行于近地轨道或深空环境中，其工作条件与地面光伏截然不同。 光照、光谱不同。太空中的太阳光谱AM0不存在大气衰减现象，AM0值约为1367W/m²。地面实际接收到的太阳光谱AM1.5，与AM0相比有较大差异，值为1000W/m²。地球大气层会过滤掉部分太阳光谱（尤其是紫外线和远红外线），而太空环境中光伏电池需应对全光谱照射AM0。这要求电池材料具有更宽的光谱响应范围，以最大化利用太阳能资源。三结砷化镓电池的光谱响应范围为300-1800nm，而单晶硅电池为300-1100nm。 太空中热循环剧烈，材料要求高。近地轨道昼夜快速交替（约90分钟），导致器件在-150℃至+120℃之间反复胀缩。各层材料热膨胀系数不匹配会在界面产生累积性机械应力，引发分层、开裂，最终导致失效。 高能粒子辐射强，影响电池效率衰减。电子、质子及宇宙射线会撞击晶格，产生原子位移、形成深能级缺陷，导致光电流与填充因子衰减，造成效率衰减。 资料来源：perfectlignt，国盛证券研究所 资料来源：perfectlignt，国盛证券研究所 因此空间光伏组件需满足以下要求：①能耐受恶劣的空间环境；②重量轻“（航天器的运输成本随着物体质量增加而迅速增加）；③高功率转换效率；④高比功率。 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。目前最为常用的是砷化镓太阳电池，是太空光伏主流技术路线，P型异质结（HJT）和P型HJT/钙钛矿叠层是太空光伏未来主要发展方向。 砷化镓：效率高+可靠性高+寿