【四海读报】20260104: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

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1. 一段话总结

国金证券太空光伏专题报告指出,太空光伏是2026年电新最强主线之一,核心逻辑在于其唯一性(航天器长期在轨唯一可靠供电方案)、紧迫性(近地轨道资源“先占先得”驱动低成本部署)、迭代性(技术从高可靠性向高性价比转型)与高壁垒性(技术、测试、渠道壁垒难突破);技术路线短期以三结砷化镓电池为主导,空间适用型晶硅电池渗透率提升,长期晶硅-钙钛矿叠层电池成最优方向;推荐关注光伏电池片、设备及太空特殊膜材料三类标的,同时提示商业航天发展及技术迭代不及预期风险。


2. 思维导图

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3. 详细总结

一、投资核心逻辑

  1. 唯一性:太阳能是功能卫星、算力星座、火星基地等场景中,唯一能实现长期、稳定、轻量化供电的能源形式,化学电池能量密度有限,核动力系统成本高、审批复杂,光伏技术无可替代。

  2. 紧迫性:国际电信联盟(ITU)确立近地轨道与频谱资源“先占先得”规则,卫星发射数量与部署速度关乎国家空间战略优势,倒逼市场需求高性价比、轻量化空间太阳能系统。

  3. 迭代性:技术路线从“高可靠性优先”向“性价比优先”转型,满足GW级商业卫星大规模部署需求。

  4. 高壁垒性

    • 技术壁垒:需针对太空辐射、极端温差、原子氧侵蚀等特殊环境定向研发,与地面光伏研发逻辑差异显著。
    • 测试壁垒:依赖昂贵稀缺的空间环境模拟装置,地面验证需数月至数年,测试标准与数据积累构成护城河。
    • 渠道壁垒:需与航天系科研院所合作,依赖卫星发射机会进行在轨验证,客户粘性强,先发优势明显。

二、太空环境关键特征

环境维度 具体特点 对电池影响
光照条件 AM0光谱,光强1361W/㎡,覆盖紫外至长波红外全光谱 需适配全光谱吸收,避免波段损失
物质环境 LEO:原子氧(80%-90%)、N₂(10%-20%);MEO/GEO:高能粒子、热等离子体 原子氧氧化剥蚀,高能粒子导致效率衰减
温度环境 向阳150℃+,背阴-100℃-,90分钟一次热循环 需耐受极端温差,保证结构与性能稳定

三、三大技术路线对比

技术路线 核心优势 核心劣势 效率水平 适用场景 发展趋势
三结砷化镓电池 光电转换效率30%+,耐辐射(中高轨10年衰减<10%),抗温差 制备复杂(近30层外延),原材料稀缺(镓/锗储量有限),成本高 实验室39.46%(小面积),在轨30%+ 中高轨卫星、对成本不敏感的航天器 短期主导,长期份额被叠层电池挤压
空间适用型晶硅电池 成本低(地面产业化基础),有在轨实证历史,P型抗辐射 效率低于砷化镓,需薄片化适配柔性需求 PERC:与180um硅片持平;P-HJT:60um硅片效率对标PERC 低轨卫星星座、商业航天大规模部署 渗透率快速提升,P-HJT成优选方案
晶硅-钙钛矿叠层电池 理论效率44%,能质比30W/g(传统电池<1W/g),成本低,抗辐射 太空稳定性需进一步验证,测试标准待完善 实验室32.08%(钧达)、30.99%(东方日升) 未来各类航天器、大规模卫星星座 长期最优技术路线,加速产业化落地

四、重点推荐标的

标的类型 公司名称 核心优势 关键数据/进展
光伏电池片制造商 钧达股份 钙钛矿叠层技术领先,与尚翼光电战略合作 叠层电池实验室效率32.08%,2025年首片产业化下线
  东方日升 P型超薄HJT技术全球领先,叠层研发储备充分 异质结累计出货超10GW,叠层电池效率30.99%
  上海港湾 卡位卫星电源分系统,钙钛矿已在轨验证 保障16颗卫星发射,钙钛矿电池在轨稳定运行9个月+
光伏设备供应商 迈为股份 HJT整线设备龙头,叠层设备获商业化订单 HJT4.0整线产能1.2GW,2025年拿下钙钛矿叠层整线订单
  捷佳伟创 钙钛矿设备全路线覆盖,订单多元 2025年出货喷墨打印、GW级PVD等设备,中标中石油整线项目
太空特殊膜材料供应商 瑞华泰 航天级PI薄膜打破国际垄断 产品应用于运载火箭、空间站,耐原子氧PI薄膜研发进展良好
  赛伍技术 空间适配型膜材料布局 适配太空极端环境,提供防护解决方案

五、风险提示

  1. 商业航天产业发展不及预期:若卫星星座建设因融资、技术或政策因素放缓,太空光伏需求将低于预期。
  2. 电池技术迭代不及预期:新型电池在强辐射、原子氧等极端环境下的衰减防护技术攻关滞后,无法满足主流星座要求。

4. 关键问题

问题1:太空光伏成为2026年电新最强主线的核心逻辑是什么?

答案:核心逻辑源于四重特性:① 唯一性,光伏是航天器长期在轨运行唯一可行、可靠的供电方案,化学电池与核动力无法替代;② 紧迫性,国际电信联盟“先占先得”规则下,卫星部署速度关乎空间战略优势,市场迫切需要高性价比、轻量化产品;③ 迭代性,技术从高可靠性的三结砷化镓电池,向低成本的晶硅电池、高效率的叠层电池转型,契合大规模部署需求;④ 高壁垒性,技术(极端环境适配)、测试(空间环境模拟)、渠道(航天系合作)三重护城河,传统企业难以切入,先发企业优势显著。

问题2:太空光伏三大技术路线的核心差异的是什么?各自的发展前景如何?

答案:核心差异集中在效率、成本、可靠性三大维度:① 三结砷化镓电池,效率30%+、耐辐射性最优,但制备复杂、镓/锗原材料稀缺(2025年底镓价1650元/kg、锗价12950元/kg),成本居高不下,短期仍是中高轨卫星主导方案,长期份额将被叠层电池挤压;② 空间适用型晶硅电池,成本低、有在轨实证,P型技术抗辐射性强,薄片化(<70um)适配柔性太阳翼,PERC/P-HJT技术提升效率,当前渗透率快速提升,成为商业卫星主流选择;③ 晶硅-钙钛矿叠层电池,理论效率44%、能质比30W/g(远超高传统电池),成本接近晶硅电池,太空环境消除钙钛矿地面降解痛点,是长期最优路线,目前实验室效率突破30%,加速产业化落地。

问题3:太空光伏行业的高壁垒体现在哪些方面?对企业入局有何要求?

答案:行业高壁垒体现在三点:① 技术壁垒,需针对太空辐射、极端温差、原子氧侵蚀等特殊环境定向研发,与地面光伏提效、高可靠性的研发逻辑完全不同;② 测试壁垒,产品需通过昂贵稀缺的空间环境模拟装置进行数月至数年验证,测试标准与数据积累形成深厚护城河;③ 渠道壁垒,需与航天系科研院所紧密合作,依赖卫星发射机会完成在轨验证,客户粘性强,先发合作优势难以撼动。对入局企业的要求:需具备航天领域技术积累、完整的空间环境模拟测试能力、工程化经验,或通过战略合作切入航天供应链,同时需长期投入新型电池技术研发以适配未来需求。

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