众多无垠的太空中,一条条重大的光伏板阵列静谧地铺展在近地轨道上。数以万计的电池板整齐齐整,排列成严密的几何方阵,像是一片漂浮在真空中的无边“麦田”。
这样的太空光伏场景,似乎将在不远的未来看到。近期,马斯克抛出每年向太空安排100GW(吉瓦)的妄想,并瞬间引爆A股太空光伏看法。
克日,晶科能源董事长李仙德在新年致辞中体现,同样一块板子,在太空的平均发电量比地球上装置的要横跨7至10倍,破解了间歇性和衰减的瓶颈,原则上它可以一直用,一直发电。
天合光能董事长高纪凡也在新年致辞中体现,新的一年,天合将加速推进钙钛矿量产化、商业化历程,开启太空光伏、星际算力新纪元。
光伏两大佬均看好太空光伏�;蛐�,看上去无比科幻的太空光伏,并非遥不可及。2025年最后一天,协鑫光电董事长范斌、光因科技首创人温言杰划分接受了《逐日经济新闻》记者的专访。两大钙钛矿厂商均体现太空光伏潜力重大,但仍受商业航天运输本钱等因素制约。
太空光伏的潜力
新年伊始,太空光伏正成为新的市场热门。
那么,太空光伏相比地面光伏又有哪些优势呢?现在,地面光伏已经可以平价上网。但由于发电时间具有间歇性,因此必需配以储能,方能应对用电需求。
相比之下,太空光伏的发电则纪律得多。地面电站发电主要依赖正中午分,这时太阳光最强。太空光伏又将怎样发电呢?
协鑫光电董事长范斌告诉每经记者:“以低轨卫星为例,每几十分钟就会绕地球一次,明暗交替。因此,太空光伏也需要配储能,不过其储能的周期性很是稳固,不需要思量天气因素等。地面上(储能)需要搞余量以应对极端转变,太空光伏则不需要。”
马斯克之以是欲建设重大的太空光伏,正是其星链对能源日益增添的需求。而中国的低轨卫星群也在最先建设之中。
中信建投证券以为,低轨卫星与卫星互联网星座是目今太空光伏最焦点的应用场景。中国低轨卫星星座建设正释放重大市场潜力,现在已妄想六座巨型星座项目,涵盖“国网”“G60千帆星座”等通讯主干星座,以及“吉祥未来出行星座”(车联网定位)、“天启”(物联网数据)、“鸿鹄-3”(宽带通讯)、“三体盘算星座”(在轨算力)等商业细分领域星座,妄想总卫星数目超5万颗。
范斌推算称:“如Space X发射的卫星,一颗卫星需要几平方米,凭证30%的效率盘算,一平方米300瓦,一颗卫星或需要一两千瓦。1万颗便需要十几兆瓦。”
那么,纵然凭证5万颗卫星盘算,相比地面光伏需求显得微缺乏道。不过,范斌也体现:“(卫星)用光伏自己没有太多,不过由于需要极致轻量化、阻挡紫外线等结构设计,单瓦价值量相对较高。以晶硅为例,地面用晶硅组件1瓦仅需7毛,而太空用晶硅1瓦则需要几十元。”
而在未来,随着太空数据中心的建设,对太空光伏的需求将泛起出指数级增添。光因科技首创人温言杰对每经记者体现:“太空算力需要大宗能源,而太阳又是很是好的核聚变装置。罗致太阳能量之后,再转化为电力,供应太空算力。算力中心盘算完毕后,只需将效果传输回地球。”
关于为何要安排太空算力,温言杰体现:“首先太空的空间险些是无限的;其次,我们绝大部分能源来自太阳,为何不把算力中心安排到太空,直接从太阳获取能源,这样越发高效;别的,地面的算力中心需要种种方法降温,风冷、液冷等等。但太空温度是很是低的,因而对降温的需求少,整体能耗是降低的。”
正由于太空数据中心的诸多优势,海内外均在起劲妄想投资建设之中。
据相识,海内层面,北京太空数据中心妄想于700公里至800公里晨昏轨道安排吉瓦级系统,分三阶段推进:2025年至2027年建成200KW/1000POPS算力星座,实现“天数天算”应用目的;2028年至2030年推进二期,实现“地数天算”商业化;2031年至2035年完成卫星量产与在轨对接,建成大规模集群。
国际层面,马斯克提出太空AI盘算中心构想,妄想依托星舰火箭安排100GW至500GW级太阳能AI卫星。
钙钛矿能否突围?
现在,太空光伏主要是砷化镓和晶硅产品。别的,钙钛矿产品也有少量应用。而钙钛矿被视为最具潜力的手艺蹊径,是太空光伏的未来。
中信建投预计,短期(2024年至2027年)将由三结砷化镓电池主导高价值通讯卫星、深空探测等场景;中期(2026年至2030年)P型HJT(异质结)电池在现有量产手艺中抗辐射、轻量化性能更优,有望逐步渗透低轨短期使命;恒久(2028年后)钙钛矿叠层电池依附高比功率优势加速突破。
那么,钙钛矿的优势在那里呢?
范斌体现:“砷化镓是很是腾贵的,其恒久以来本钱一直没有有用下降。因此,未来(太空光伏)转向钙钛矿,是或许率的事情。”
他增补体现:“可接纳火箭已将卫星的发射本钱大幅降低。在此配景下,腾贵的砷化镓电池显得十分突兀。每平方米砷化镓(电池)的价钱预计二十万元至三十万元,每瓦砷化镓电池价钱约为1000元至2000元,即为地面晶硅电池的1000多倍。”
事实上,砷化镓除了价钱因素,在光转效率、抗辐照能力等多方面领先晶硅电池。
范斌体现:“砷化镓除了贵,险些没有其他弱点。而晶硅的弱点在于,光转效率不是特殊高,砷化镓转化效率要横跨晶硅20%以上。关于卫星这种场景,高效率是很是须要的。别的,砷化镓的抗辐照能力较量强,晶硅电池对杂质的容忍度很低,因此在太空中衰减将很快。砷化镓电池在太空中衰减则显著优于晶硅。”
而钙钛矿兼具砷化镓在光转效率和抗辐照能力的优势。范斌体现:“现在,钙钛矿叠层在实验室光转效率已经靠近35%,同时钙钛矿也是一种薄膜质料,理论上在太空中抗辐照性能将类似于砷化镓。别的,钙钛矿还较量自制。”
温言杰也体现:“钙钛矿一方面光电转化效率可以做到很高;另一方面,钙钛矿电池较量轻,且可以做成柔性的。别的,钙钛矿在抗辐照能力上也很是强。”
太空光伏需求辽阔,且也有钙钛矿这样的优质产品正在逐渐成熟。不过,也有业内人士告诉每经记者:“太空光伏必需耐受300度的极端温差、强辐射及原子氧侵蚀,这对电池寿命是严肃磨练。要实现其每年100GW的弘大规模,仅组件本钱就可能高达千亿美元量级,这尚未包括天价的发射、施工与在轨维护用度。太空光伏值得想象,作为地面能源的最终互补计划,它的商业化随商业航天与新电池手艺生长有可能成为现实。”
事实上,范斌和温言杰都以为,商业航天的发射本钱,将影响未来太空光伏的生长。只有足够低的卫星发射本钱,才有时机令太空光伏的梦想照进现实。
(文章泉源:逐日经济新闻)