太阳翼:卫星供能“心脏”,大型化、柔性化趋势下具备抗通缩属性
太空供能方案选择有限,光伏为主流选择。太空空间阳光辐射、日照时长优于地面,年辐照资源总量数倍于地面,光伏系统在太空发电收益显著优于地面。空间电源系统由太阳翼、储能电池及电源控制设备三大单机构成,其中太阳翼是整个卫星供能“心脏”。能源系统在卫星平台造价中价值量占比可观,其中太阳翼占大头。卫星功能日益复杂,整星功率持续提升,功率提升催生太阳翼大型化及柔性化需求,太阳翼较卫星其他系统而言具备更强的抗通缩属性。
技术路线:砷化镓应用成熟,晶硅/钙钛矿潜力无限
太空环境对光伏电池要求更苛刻,包括高能辐射、原子氧与真空环境、极端温差等。太空光伏技术历经硅太阳电池—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四次革新。
- 砷化镓:多结砷化镓具备高效率、抗辐射、耐极端温差特性,已成为全球太空光伏最成熟的技术路线。但原材料稀有+工艺复杂,砷化镓电池成本较高。受限于锗等稀有金属供给,砷化镓电池恐难支撑全球卫星需求爆发。
- 晶硅:成本可控且产能充裕,价格较砷化镓具备数量级优势,但因抗辐射能力较弱更适配低轨、短寿命任务。Space X实现火箭复用,运力成本大幅下降,率先导入低成本晶硅方案。国内商火复用技术加速突破,晶硅技术有望应用于国产卫星能源系统。
- 钙钛矿:兼备高能质比、抗辐射、柔性化等优势,未来大规模量产后降本潜力巨大,同时可与晶硅叠层进一步提升转换效率。目前钙钛矿缺乏长期在轨验证数据,后续随着相关测试完成,钙钛矿太空应用潜力巨大。
低轨卫星跑马圈地,太空算力星辰大海
在ITU“先占先得”规则下,各国加速低轨卫星星座组网,其中Space X凭借低运力成本优势卫星发射量遥遥领先,国内正加速突破火箭回收技术追赶海外步伐。预计2028年全球卫星发射量有望突破万星,带动太空光伏需求达到百兆瓦级别。太空算力正逐步从构想走向现实,2025年中美主要机构已发射试验星进行关键技术验证,预计2027年后太空算力有望开始小批量组网。未来随着星舰成熟,太空进入成本颠覆性下降,太空算力将迎来规模化部署。目前地面数据中心建设需求年均约20GW,若后续逐步迁移至轨道空间预计将带动太空光伏需求突破GW级别。
投资建议:关注设备、主辅材与集成三条线
建议关注三大方向:
- 设备:太空差异化应用场景带来新的资本开支需求,建议关注迈为股份、拉普拉斯、晶盛机电、奥特维、高测股份等;
- 主辅材:低轨卫星加速组网催生百兆级太空光伏需求,未来太空算力落地太空光伏需求有望突破GW级别,建议关注钧达股份、东方日升、乾照光电、云南锗业、福斯特等;
- 太阳翼集成:随着国内可回收火箭技术突破,国内卫星发射量有望快速增长,国内卡位领先的太阳翼集成厂商有望受益,建议关注电科蓝天、上海港湾等。
风险提示
可回收火箭技术进展不及预期;太空算力落地不及预期;太空供能技术变革。