近日,马斯克在达沃斯论坛上抛出一项震撼行业的计划——SpaceX与特斯拉将联手,在未来三年内于美国打造总计200 GW的光伏产能布局。其中,部分产能将用于为太空卫星和数据中心提供能源支持,而SpaceX更明确提出,每年要在太空部署约100 GW的太阳能AI卫星,并力争在2030年前实现首个100 GW的太空光伏里程碑。这一消息迅速引发全球关注,国内光伏行业也随之掀起热议。
太空光伏,即在卫星、空间站等太空环境中安装太阳能电池板发电,其优势在于摆脱了地球昼夜交替和天气变化的限制,能够实现24小时不间断发电。据测算,其年发电小时数和能量密度较地面光伏可提升7至10倍。不过,这一技术也面临严峻挑战:太空中的高能宇宙辐射、±150℃的剧烈温差循环,以及高真空条件下的散热难题,均对光伏电池的转换效率、使用寿命和材料结构提出了极高要求。
当前,太空光伏的技术路线主要有三条:砷化镓、异质结(HJT)和钙钛矿电池。砷化镓电池凭借高转换效率、强抗辐射能力和稳定性,已成为卫星和空间站能源供应的主流技术。然而,其复杂的材料制备工艺导致成本高昂,目前每平方米价格高达20万至30万元,且产能有限,难以满足大规模部署需求。中信建投证券预测,短期内(2024-2027年),砷化镓电池将主导高价值通信卫星、深空探测等对成本不敏感的高端场景,但在低轨场景中,其成本与产能瓶颈将成为主要制约因素。
与砷化镓不同,异质结技术依托成熟的硅基产业链,制造成本显著降低。其薄片化、轻量化的特点可减少发射载荷,从而降低单位功率的发射成本,这与SpaceX通过星舰实现低成本发射的需求高度契合。华西证券研报显示,SpaceX已选定P型HJT电池技术作为太空光伏大规模量产的方案,并自2023年起累计完成上万片P型HJT电池的测试。江苏省可再生能源行业协会指出,异质结电池在N型硅衬底和非晶硅钝化作用下,开路电压显著高于常规电池,量产效率普遍已超24%,理论最高转换效率可达27.5%,未来通过钙钛矿叠层技术,效率或可突破30%。
尽管钙钛矿电池在理论上拥有更高的转换效率(单结可达33%)和成本潜力,但其对太空极端环境的长期稳定性尚未得到充分验证。目前,钙钛矿电池在地面光伏市场的应用仍处于初级阶段,商业化进程缓慢。相比之下,异质结技术经过多年发展,供应链已相对完善,成为当前综合成本与技术成熟度的最优选择。中信建投证券分析,中期(2026-2030年),具备抗辐射性和轻量化优势的P型异质结电池有望逐步渗透低轨短期任务;远期(2035-2040年),钙钛矿/晶硅叠层电池渗透率或达60%,而P型HJT和砷化镓电池的渗透率预计均为20%。
马斯克对异质结技术的青睐,反映了其对快速部署低轨任务的现实考量。随着中国商业航天的崛起,国内多家企业已布局太空光伏领域。据不完全统计,国内企业在砷化镓、异质结和钙钛矿三条技术路线上均有涉足,形成多元化竞争格局。
受马斯克计划影响,A股光伏设备板块近期表现活跃。以迈为股份(300751.SZ)为例,其股价连续四个交易日上涨,截至1月27日收盘报362.5元,涨幅达5.96%,市值突破1013亿元,近两个月累计涨幅超2倍。作为HJT整线设备的头部供应商,迈为股份2025年上半年太阳能电池成套生产设备收入达31.59亿元,占营业收入的75%,其稀缺性成为市场追捧的关键原因。







