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来源:逻辑先知

太空光伏技术路线、效率、优劣势及成本分析

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摘要:会议讨论了太空光伏技术路线与效率,HJT与钙钛矿叠层是主要方向,核心测试指标包括紫外辐照、冷热冲击等。HJT成本高于钙钛矿,但后者稳定性待验证。太空光伏成本初期比地面高约1倍,后续仍高50%以上,主要因设备工艺、材料用量及封装成本增加。

会议要点

1. 太空光伏技术路线与效率

• HJT 与钙钛矿叠层路线是当前确定性最大的技术方向:HJT 技术已通过大量 验证,目前在太空环境下进行加速因子测试;钙钛矿需更多时间验证,但与HJT

叠层后效率可突破 35%,两条路线具有结合性。

• 太空光伏核心测试指标包括:紫外辐照、冷热冲击、效率、重量与厚度(当 前厚度 60μm 较轻松,目标向 50μm 甚至更低突破)。

2. 技术路线优劣势与成本

• HJT 技术劣势:成本相对较高(但低于砷化镓);钙钛矿技术劣势:技术稳 定性与可靠性验证不足(虽太空无水汽环境更友好,但仍需更多测试数 据)。

• 太空光伏成本预期:初期投产成本比地面高 1 倍左右,后续优化后仍高出50%以上;钙钛矿目前仅从材料看成本可做低,但尚未形成实际成本数据。

• 成本增加的核心环节:

– 设备工艺时间:电池片度化环节更厚,产能更低,设备折旧成本增加 接近一倍。

– 材料用量:低温银浆用量比常规多 30%以上(低温银浆本身比高温 银浆贵),银浆成本增加至少 50%以上。

– 封装材料:抗紫外胶膜需特殊定制,配方剂量多,胶膜成本增加至少50%以上。

3. 太空与地面光伏技术差异

• 核心差异在于环境条件:

– 太空辐照量:是地面的 26 倍到 50 倍以上。

– 冷热冲击温差:太空环境为零下 180℃到零上 120℃(温差300℃),是地面的接近三倍(地面为零下 40℃到零上 80℃甚至120℃)。

4. 量产与测试进度

• 测试周期:紫外衰减与高低温冲击实验周期约 3-4 个月,每 3-6 个月会对产 品技术做一次评估。

• 投产时间预期:性能测试验证 OK 后,3-6 个月可开始小批量投产,设备与 建厂周期至少需半年以上;量产时间无明确时间表,需结合客户需求与验证

进度。

• 当前测试状态:指标仍在测试与调整中,无明确反馈结果,需持续测试优 化。

5. 太空光伏与太空算力的关系

• 太空光伏核心逻辑:因太空算力需求而产生——AI 算力在地面冷却能耗远 超计算本身能耗,太空冷却环境更优,可降低能耗;地面电站需大量储能配

置,太空光伏更具经济性。

• 太空光伏部署方式:光伏板需与卫星一起发射,需考虑效率、重量与太空环 境耐操性;卫星光伏板尺寸从之前几平方米向二三十、五十多平方米扩展,

未来或达两三百平方米。

• 运输成本影响:SpaceX 核心优势在运输成本(国内运输成本比其多 5 个以 上),其计划布局四万多颗卫星,目前已发射几千颗;国内也在提升发射能

力,扩展低轨卫星光伏板尺寸以优化成本。

6. 客户与供应商情况

• SpaceX 供应商动态:正在考察设备、材料、工艺类供应商(如捷佳伟创、 迈为、硅片相关企业),不排除自建产能可能;无直接供应产品的供应商信 息。•

东方日升供应情况:

– 向 SpaceX 提供纯 HJT 产品样品做测试,通过北美渠道送达,测试反 馈时间未知。

– 与蓝箭航天有深度战略合作,向国内企业送样偏向钙钛矿叠层相关产 品,具体国内供货企业未明确。

7. 国内外进展与落地障碍

• 国内进展:晶科、协鑫集成(钙钛矿方向)等企业关注太空光伏;国内进度 为政策导向下的渐进迭代(小步快跑),与海外突破性模式存在差异;国内

更关注钙钛矿方向,HJT 因成熟可能受限出口(如迈为关键设备或受限)。

• 落地障碍:硬件(光伏板、芯片、储能、火箭发射)外,还包括数据传输、 数据处理安全、软件与链接等环节的突破需求。

8. 产品与样品信息

• 当前送样样品:为常规 210 尺寸、较薄的产品,尺寸尚未完全定型。

• 未来光伏板尺寸预期:大概率比现有卫星光伏板(二三十、五十多平方米) 多 10-30 倍,可达两三百甚至五百、一千平方米(取决于火箭运载能力与

整体重量)。

9. 生产设备与中试阶段

• 生产设备调整:仅需做一些调整,原有实验设备即可使用,无需大改造。

• 中式阶段:必然会经历,当前处于产品定型验证阶段,需先通过可靠性、信 赖性验证,再进行小批量制造可行性(工艺、设备、材料匹配)调整。

Q&A

Q: HJT和钙钛矿路线在太空光伏中的验证指标情况如何?

A: 目前 HJT 和钙钛矿路线的指标仍在测试中,尚未有确定的反馈,测试周期不会 太快。核心关注的三个指标为:太空紫外辐照、冷热冲击、转换效率,同时还会测

试重量和厚度(当前 60μm 较轻松,目标是做到 50μm 甚至更低)。

Q: HJT和钙钛矿两条技术路线各有什么劣势?

A: HJT 路线的劣势是成本相对较高(但远低于砷化镓);钙钛矿路线的主要劣势 是技术稳定性与验证不足,尽管太空环境无水汽更友好,但其信赖性和可靠性仍需

更多测试数据验证,目前地面技术也不成熟。

Q: HJT和钙钛矿在太空光伏应用中的成本情况如何?

A: HJT 用于太空的成本会比地面增加 50%到 1 倍;钙钛矿目前尚未形成明确成

本,但从材料角度看未来可做到较低成本。不远的未来投产时,太空光伏成本预计 仍比地面高,初期高约 1 倍,后续优化后可能高 50%以上,极端情况下初期可能 高

2-3 倍。

Q: 太空光伏与地面光伏的技术差别主要在哪些方面?

A: 主要差别在环境:一是太空辐照量是地面的 26-50 倍以上;二是太空冷热冲击 温差达 300 度(温度范围为-180℃至 120℃),而地面温差仅约

120 度(-40℃至80℃)。

Q: 太空光伏量产的时间预期是多久?

A: 若性能测试验证 OK,3-6 个月后可开始小批量投产;若一切顺利,考虑设备和 建厂周期,量产至少需要半年以上时间,最长可能需要 1-2 年。

Q: 太空光伏发的电主要用途是什么?是否需要配套储能产品?

A: 太空光伏发的电主要用于支撑 AI 算力,因太空冷却条件更好,可节省大量冷却 功耗;太空光伏肯定需要配套储能产品,以保障电力稳定供应。

Q: 太空算力和太空光伏之间是什么样的关系?

A: 太空算力需求是太空光伏的核心驱动逻辑,因为算力对电力需求极大,地面电 站需配置大量储能且冷却环节能耗远超计算本身能耗,而太空光伏可解决这一问

题。同时需结合火箭发射成本考量经济性,SpaceX 核心优势在于运输成本下降速 度快,其布局四万多颗卫星计划,目前已发射约几千颗;国内也将布局提升发射能

力,低轨卫星光伏板面积将从之前几平方米扩展至二三十平方米、五十多平方米, 甚至未来两三百平方米,通过扩展光伏板面积优化成本。

Q: 太空光伏板是随卫星一起发射吗?

A: 太空光伏板需与卫星连接在一起发射,发射时会考虑效率、重量及太空环境耐 操性。

Q: 除成本外,影响太空光伏实际落地的障碍有哪些?

A: 影响太空光伏实际落地的障碍包括数据传输环节、软件及链接方面的数据处理 安全,硬件方面则涉及光伏板、芯片、储能及火箭发射等环节,其中软件与链接领

域需突破或提供支撑。

Q: SpaceX的太空光伏供应商情况如何?东方日升是否向其供应产品?

A: SpaceX 正考察设备、材料、工艺类供应商,不明确具体供应商数量,其可能考

虑自建产能;考察的设备商包括捷佳伟创、迈为,材料及硅片相关企业也在考察范 围内。东方日升通过北美渠道向其提供了样品进行测试,但目前仅处于测试阶段,

测试反馈时间未知。

Q: 太空光伏的价格和成本情况如何?与地面光伏相比成本增加了多少?

A: 目前太空光伏处于送样和测试阶段,尚未正式商业定价。与地面光伏相比,成 本增加接近一倍以上甚至 2 倍,价格则会有 5 到 10

倍以上的体现。

Q: 太空光伏成本增加的具体部分有哪些?

A: 成本增加主要来自三个方面:一是设备工艺时间,电池片度化环节需做得更 厚,导致时间变慢、产能降低,设备折旧成本增加接近一倍;二是焊接材料与工

艺,低温银浆用量比常规多 30%以上(至少 30%,多则 50%以上),且低温银浆 成本高于高温银浆,银浆成本增加至少 50%以上,快接近一倍;三是封装材料,

需使用抗紫外的特殊定制胶膜,配方剂量多,胶膜成本增加至少 50%以上。

Q: 为什么太空光伏需要使用更多低温银浆?

A: 因太空环境存在高低温冲击,需增强焊带与硅片之间的接触拉力,因此需要增 加低温银浆的宽度和厚度,以确保高低温环境下的耐受性。

Q: 太空光伏生产设备是否需要专门改造?后续是否会进入中试阶段?

A: 生产设备无需大的改造,原有实验设备即可使用;后续肯定会进入中试阶段, 目前主要进行产品定型验证,通过后将做小批量制造可行性的工艺、设备、材料匹

配调整。

Q: 太空光伏产品验证及小批量生产的时间表如何?

A: 准确时间表尚未确定,需配合需求及客户验证认同,同时结合钙钛矿叠层探索 (以提升效率)。大概节奏为每三个月到半年做一次产品技术评估,因紫外衰减和

高低温冲击实验周期约三个月到三四个月。

Q: 国内太空光伏有哪些进展?

A: 国内企业已有相关关注和布局:晶科能源在关注该领域;协鑫集成在太空光伏 方面有公开宣讲;钙钛矿技术领域企业关注更多。

Q: 国内太空光伏的发展进度与 SpaceX相比有何差异?

A: 国内太空光伏发展模式为渐进式,更注重政策性、安全性考量,国家层面当前 更侧重运输能力与信息传递的投入;国外(如 SpaceX)以技术可行性与成本为核

心导向,技术验证可行后快速推进。国内当前对太空光伏的关注度尚不迫切,后续 更期待从钙钛矿技术实现突破,政策制定层面会更多扶持钙钛矿企业;而对异质结

技术,因已成熟,可能出台政策限制关键设备出口(如针对迈为的限制)。

Q: 东方日升在太空光伏领域给国内哪些企业供货?

A: 东方日升在太空光伏领域与蓝箭航天有深度战略合作,其他潜在供货对象暂不 明确,目前仍处于寻找阶段。

Q: 东方日升提供给国内的产品与供给 SpaceX的产品有区别吗?

A: 国内供货产品更多偏向钙钛矿叠层相关,供给 SpaceX 的产品为成熟的纯 HGT产品,两者存在差异。

Q: 是航天企业主动找光伏企业合作,还是光伏企业找航天企业?

A: 国内目前是光伏企业主动寻找航天企业合作,尚未出现航天企业主动找光伏企 业的情况;而 SpaceX 等国外主体在太空光伏领域的积极性更高。

Q: 未来太空光伏板的尺寸大概有多大?目前送样的样品尺寸是多少?

A: 未来太空光伏板大概率为两三百平方米,也存在扩展至五百甚至一千平方米的 可能性,最终尺寸取决于火箭运载能力及光伏包、电池包、算力包的整体重量,预

计比现有卫星光伏板(二三十至五十平方米)大十倍甚至二十倍、三十倍。目前送 样的样品为常规 210 尺寸且较薄,最终板子尺寸尚未完全定型,技术突破与测试

需要较长时间,进展不会如外界期待般迅速。

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