> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 能源转型新技术观察 (6): 太空光伏,是否会成为下一个星辰大海? # 华泰研究 2026年2月24日|中国内地 深度研究 近日我国一次性向国际通信联盟提交了超20万颗卫星的部署计划、SpaceX向美国联邦通信委员会提交了100万颗卫星发射申请。作为卫星主流的电源形式，本篇报告重点从三个方面讨论太空光伏：1）太空算力的产业趋势；2）太空光伏的市场前景；3）中国太空光伏相关企业的发展机遇。 # 从低轨通信到算力上天，是天马行空还是事在人为？ 短期来看，太空卫星基础设施的“频轨资源排他性”和“行业国际垄断性”决定了其在大国科技竞争中“先到先得”和“赢者通吃”的特征，有望推动卫星市场规模从数十MW级迈向百MW、GW级。长期来看，随着AI应用的指数级增长，每年100GW算力需求的时代或不再遥远。若要在地面上实现这一目标，意味着需要在几年内再造一个美国电网，而美国传统公共电网体系新建一条输电线路或一座气电站就需要5年以上；在太空中，实现这一算力建设规模意味着让星舰每小时发射一次，现在看是天马行空，但随着私营部门技术的进步或也是事在人为。太空算力更是“资源之争”，地面算力中心随着土地资源占用+能源资源消耗+隐性成本抬高，或导致“规模不经济”，而太空算力中心在光照资源无限+卫星安全间距充足+发射技术进步的背景下，或迎来“规模经济”，太空算力最终有望成为百GW级市场。 # 太空光伏，从小众市场走向星辰大海对产业意味着什么？ 太阳能是宇宙空间中取之不尽用之不竭的资源，而光伏发电在辐照强度更大、光照小时更长的宇宙中亦有望发挥它的最大价值。当前太空光伏市场规模仅为30MW，产值相当于地面光伏市场的 $2\%$ ，我们基于三个情景预测市场空间：1）通信卫星密集发射，GW级太空光伏市场对应产值达到地面光伏的 $40\%$ ；2）算力小批量上天，算力星座初步组网或带来10GW级太空光伏需求，对应产值或反超地面光伏；3)算力卫星占据主导，有望达到100GW级太空光伏需求，也将推动产值达到地面光伏的9倍。 中国光伏若实现从地球领先迈向太空领先，对产业链意味着什么？卫星规模化发射时代或将到来，推动卫星降本诉求持续增加，因此光伏技术和太阳翼结构迭代或将围绕降本展开，为产业链带来发展机遇和投资机遇： 1）从光伏技术路线来看，太空环境导致当前主宰地面的N型技术（非美市场）和碲化镉技术（美国市场）在太空中均面临衰减过快的问题，因此太空光伏技术当前以三五族砷化镓（非美市场）和P-PERC（美国市场）为主流。全球锗年产量仅支持300~500MW/年的太空砷化镓光伏供应，意味着随着市场规模的扩容P型晶硅、钙钛矿叠层等替代技术有望实现更大的渗透率弹性，低轨卫星更短的寿命预期也给予了晶硅和钙钛矿技术发展机会。相关标的：钧达股份，天合光能，明阳智能。 2) 从供应链环节来看，太空光伏用封装材料（前板玻璃，胶膜/硅胶，基板等）的价值量是地面光伏的百倍到千倍，银浆等辅材的消耗量亦是地面的数倍，有望受益于价值量通胀。从太阳翼形态来看，减重目标下柔性太阳翼或逐步替代刚性太阳翼，带动UTG玻璃、CPI膜需求。相关标的：蓝思科技，凯盛科技，瑞华泰，福斯特，海优新材，赛伍技术。 # 我们与市场观点的不同之处 市场对太空光伏的研究以科普居多，缺乏产业逻辑梳理和市场空间测算。本报告详细讨论太空算力的可行性和必要性，具体给出太空光伏市场规模的情景预测，并提出产业链技术迭代和价值量通胀两大主线下的投资机会。 风险提示：火箭技术进步不及预期，算力卫星技术进步不及预期，太空光伏产业化不及预期、不可抗力风险。本研报涉及的未上市或未覆盖个股内容，均系对其客观信息的整理，并不代表团队对该公司、该股票的推荐或覆盖。 电力设备与新能源 增持 (维持)电源设备 增持 (维持) <table><tr><td>刘俊</td><td>研究员</td></tr><tr><td>SAC No. S0570523110003</td><td>karlliu@htsc.com</td></tr><tr><td>SFC No. AVM464</td><td>+(852) 3658 6000</td></tr></table> <table><tr><td>边文姣</td><td>研究员</td></tr><tr><td>SAC No. S0570518110004</td><td>bianwenjiao@htsc.com</td></tr><tr><td>SFC No. BSJ399</td><td>+(86) 755 8277 6411</td></tr></table> <table><tr><td>苗雨菲</td><td>研究员</td></tr><tr><td>SAC No. S0570523120005</td><td>miaoyufei@htsc.com</td></tr><tr><td>SFC No. BTM578</td><td>+(86) 21 2897 2228</td></tr></table> <table><tr><td>王嵩</td><td>研究员</td></tr><tr><td>SAC No. S0570525110001</td><td>alanwang@htsc.com</td></tr><tr><td>SFC No. BLE051</td><td>+(852) 3658 6000</td></tr></table> <table><tr><td>李科毅*</td><td>联系人</td></tr><tr><td>SAC No. S0570125030018</td><td>likeyi@htsc.com</td></tr><tr><td></td><td>+(86) 10 6321 1166</td></tr></table> <table><tr><td>徐嘉欣*</td><td>联系人</td></tr><tr><td>SAC No. S0570125070136</td><td>xujiaxin@htsc.com</td></tr><tr><td></td><td>+(86) 21 2897 2228</td></tr></table> <table><tr><td>宫宇博*</td><td>联系人</td></tr><tr><td>SAC No. S0570124070070</td><td>gongyubo@htsc.com</td></tr><tr><td></td><td>+(86) 21 2897 2228</td></tr></table> 行业走势图 资料来源：Wind，华泰研究 # 正文目录 # 投资概要 5 # 问题一：卫星发射进入加速前夜，行业增长斜率几何？ 全球卫星发射数目再创新高，轨道资源申请量指数级增长 7 可回收火箭技术的成熟将有望为卫星发射带来“加速度” 9 # 问题二：轨道资源角逐白热化，为何太空成兵家必争之地？ 10 近地轨道资源先到先得，总容纳规模受空间、干扰、安全等多重因素制约 10 通信卫星是短期争夺重点，气象、导航、遥感等传统应用已趋饱和 AI算力卫星才是星辰大海，太空是AI竞赛的终局战场 14 # 问题三：中国光伏产业能否在太空领域复制地面领域的影响力？ 18 太空光伏：商业航天下新的基荷电源，强辐射、大温差决定技术路线 18 卫星降本诉求推动太空光伏技术向更高效率、更低成本方向发展 22 降本思路1：提升砷化镓效率，降低砷化镓用量 24 降本思路2：使用晶硅、钙钛矿等低成本太阳翼路线替代 25 降本思路3：推动柔性太阳翼替代实现减重，降低发射成本 27 中国光伏技术全方位领先，全球影响力有望从地面辐射至太空 30 # 问题四：供应链哪些环节在太空时代更具市场空间弹性？ 33 砷化镓资源限制倒逼晶硅、钙钛矿路线在太空光伏渗透率加速提升 33 砷化镓产业链情况 35 晶硅/钙钛矿产业链情况 36 封装材料是空间应用的隐形冠军，价值量和重要性双升 37 卫星大型化推动柔性太阳翼替代刚性，UTG玻璃+薄膜数倍增长空间. 40 风险提示 41 # 图表目录 图表 1: 产业链相关公司估值表 (预测数据来自 iFinD 一致预期, 截至 2026 年 2 月 13 日) 图表2：分国别在轨卫星数量（累计值） 图表3：中美卫星在轨数量、申报数量对比（截止2025年末） 图表 4：新增卫星发射数量预测(2026-30E) 图表5：中美新增卫星发射量对比 9 图表6：不同卫星应用的市场规模对比 10 图表7：按高度划分轨道类型示意图 11 图表8：太阳同步轨道示意图（紫色线） 11 图表9：分类型在轨卫星数量（累计值） 11 图表 10: 2026 年新发射卫星数量 (截至 2026 年 1 月 11 日) 图表11：不同类型卫星需求量 13 图表 12: 低中高轨单跳时延对比 图表 13：低中高轨带宽成本对比 ..... 14 图表 14：美国、中国、欧洲卫星布局对比 ..... 14 图表 15: 各主体太空算力目标一览 图表 16: 太空算力 vs 地面算力的 CAPEX 前景展望 图表 17：低轨轨道可容纳太空算力规模的情景分析 (GW) ..... 16 图表 18: 太空卫星功率规模的情景测算和核心假设 ..... 17 图表 19: GEO、LEO 与地面环境核心差异. 18 图表20：不同航天环境对应太阳辐照强度 18 图表 21: 地面、LEO 和 GEO 对应辐照强度和利用小时. 18 图表 22：对于多结砷化镓、P 型晶硅电池、铜铟镓硒和钙钛矿路线的抗辐照测试结果. 19 图表23：不同航天环境对应温度变化区间 20 图表24：钙钛矿电池在高低温度交变下，其转换效率体现出修复特性 20 图表25：地表和400km轨道高度的大气成分对比 21 图表26：空间原子氧剥蚀机理示意图 21 图表 27: 太空光伏技术路线演进图 ..... 22 图表28：太空光伏电池技术路线对比 22 图表 29：运输成本占比敏感性分析 ..... 23 图表30：卫星平台成本结构拆解 23 图表 31：砷化镓在辐射后的效率领先,是当前成熟的太空光伏技术 .23 图表32：生产砷化镓所需的稀土锗和镓均较为昂贵 23 图表33：三结砷化镓电池中锗金属单位用量测算 24 图表34：三结/四结/五结砷化镓结构示意图 25 图表35：聚光式砷化镓结构示意图 25 图表36：砷化镓、晶硅、钙钛矿太阳翼综合成本对比 25 图表37：各光伏技术在太空性能对比图 26 图表 38：太空翼 (ROSA 柔性方案) 比功率中钙钛矿方案最为领先. 26 图表39：2024-2030年硅片厚度变化趋势 26 图表40：HJT在不同硅片厚度下的电池效率变化 26 图表41：刚性太阳翼质量拆分 27 图表42：柔性太阳翼质量拆分 27 图表 43：太空翼方案的发展迭代时间线 ..... 28 图表 44: Starlink 太阳翼收纳方式 ..... 28 图表45：柔性钙钛矿电池切面图 29 图表46：将柔性砷化镓薄膜电池置于柔性聚合物基底的示意图. 29 图表 47: 柔性太阳翼结构图 图表 48：中国企业/高校在晶硅、钙钛矿叠层赛道实验室效率领先. 30 图表 49：商业组件效率前十全部为中国企业. 30 图表 50: 全球砷化镓太阳能电池规模, 主要生产地区份额 (按产值) 图表51：中国HJT产能一览 31 图表 52：2025 年 H1 光伏产业链海外扩产技术类别(不完全统计) 图表53：中国钙钛矿产能一览 32 图表54：太空光伏市场空间测算 34 图表55：各技术路线太阳翼主要组成部分成本拆分及单平米功率 34 图表56：国内太空产业链梳理：砷化镓 35 图表57：太空光伏产业链标的一览（HJT/钙钛矿） 36 图表58：地面光伏组件的成本结构拆分 37 图表59：太空组件的成本结构拆分 37 图表60：地面/太空HJT电池（含封装）成本拆分（面积口径） 37 图表61：地面/太空HJT电池（含封装）成本拆分（功率口径） 37 图表62：封装材料价值量对比 39 图表63：太空光伏产业链标的一览（太阳翼及其他辅材） 39 图表64：PI膜和UTG玻璃空间测算 40 # 投资概要 卫星发射进入加速前夜，行业增长斜率几何？近日我国一次性向国际通信联盟提交了超20万颗卫星的部署计划，接近我国已申报体量的一倍和在轨体量的约15~20倍，SpaceX也向美国联邦通信委员会提交了100万颗卫星发射申请，全球卫星发射计划加速落地。2025年全球新增在轨卫星同增 $72.5\%$ ，在轨卫星总数同增 $44.4\%$ ，基于各国向国际通信联盟申报的卫星部署计划，若如期落实意味着到2030年全球年卫星新增发射量或突破1万颗，若考虑算力卫星部署这一里程碑还有可能提前实现。复盘SpaceX商业化经验，我们认为若国内可回收火箭技术得以突破，火箭复用或带动卫星发射成本下降，从而推动国内卫星发射节奏提速拐点渐行渐近。 资源角逐白热化，为何太空成兵家必争之地？太空卫星基础设施的“频轨资源排他性”和“行业国际垄断性”决定了其在大国科技竞争中“先到先得”和“赢者通吃”的特征。全球资源最优的近地轨道理论卫星容量总量有限，当前全球在运规模已达到1.4万颗，全球轨道资源竞争正进入白热化阶段，特别是更低时延、更广应用的低轨通信卫星领域，相较于导航/气象/遥感等中高轨运行卫星，需求数目更大、供给尚未饱和，通信卫星或是未来一段时间卫星轨道资源的争夺主力，推动卫星市场规模从数十MW级迈向百MW、GW级。更长期来看，太空算力本质上是“资源之争”，随着地面AI数据中心建设饱和、隐性成本抬高，太空有望承接溢出的算力需求并实现非线性增长，其优势在于光照资源无限+无路条等隐性费用+发射技术进步后的规模经济。2025年11月全球首颗AI算力卫星入轨测试成功，未来5-10年全球主体或加速AI算力卫星试验验证以及太空数据中心组网建设，在卫星发射数量提升和单颗卫星功耗提升的双重推动下，AI算力卫星有望在中长期推动卫星市场规模从GW级进一步迈向百GW级，卫星的角色从“天感地算”最终迈向“天基主算”，算力卫星或替代人类成为太空经济的“最强大脑”。 中国光伏产业能否在太空领域复制地面领域的影响力？太阳能是宇宙空间中取之不尽用之不竭的资源，而光伏发电在辐照强度更大、光照小时更长的宇宙中亦有望发挥它的最大价值，成为主宰太空领域的能源形式。太空中强辐射、大温差、原子氧等有别于地面的环境条件也给太空光伏技术选择划定了新的边界条件。当前主宰地面的N型技术（非美市场）和碲化镉技术（美国市场）在太空中均面临衰减过快的问题，因此太空光伏技术当前以三五族砷化镓（非美市场）和P-PERC（美国市场）为主流。未来在卫星发射规模化时代，卫星降本诉求持续增加，而主流砷化镓电池在资源约束下或面临“规模不经济”问题，一方面或推动多结砷化镓和聚光砷化镓等升级方案的开发，另一方面拥有更低成本、更高能质比且兼容柔性生产的P-HJT电池/晶硅钙钛矿叠层电池或逐步渗透。充分的在轨验证是技术迭代的前提，而低轨卫星相对更短的运行寿命预期使得在地面应用中制约钙钛矿普及的劣势有所减弱，并加速新技术的验证周期。中国在各类晶硅和钙钛矿光伏电池技术路线的地面应用中具备绝对的产业链影响力，在太空时代，中国光伏产业若能维持这一统治力，有望成为最能充分受益于全球（不仅仅是中国）卫星行业加速增长的成长赛道。 太空光伏，从小众市场走向星辰大海对产业意味着什么？当前太空光伏市场规模仅为30MW，产值相当于地面光伏市场的 $2\%$ ，未来市场空间增长或有三个可能情景：1）情景一，通信卫星密集发射，GW级太空光伏市场对应产值达到地面光伏的 $40\%$ ；2）情景二，算力星座初步组网，10GW级太空光伏市场对应产值或反超地面光伏；3）情景三，算力卫星占据主导，100GW级太空光伏市场推动产值达到将近9倍于地面光伏。在这一市场规模预期下，我们认为供应链有几个细分方向将更具需求弹性： 1. 从光伏技术路线来看，我国锗年产量仅能支持约300~500MW/年的太空光伏市场，意味着晶硅、钙钛矿叠层等太空光伏路线有望实现更大的渗透率增长弹性，并带动相关光伏设备企业率先走出行业周期。相关标的：钧达股份，天合光能。 2. 从供应链环节来看，封装材料作为太空中光伏电池抗紫外和辐射、抗高低温交变、抗原子氧的核心，其中太空光伏用前板玻璃和胶膜/硅胶的价值量是地面光伏的百倍到千倍，银浆耗量和焊接技术路线与地面亦有较大差别。 3. 从太阳翼形态来看，减重目标下柔性太阳翼或逐步替代刚性太阳翼，核心也是封装材料差别，带来UTG玻璃、CPI膜需求从0到1，推动较上述材料传统场景数倍的需求新增量。相关标的：蓝思科技，凯盛科技，瑞华泰，福斯特，海优新材，赛伍技术。 航天产业链准入门槛高、导入周期长，对于传统光伏企业、传统材料企业向太空市场跨界，畅通的合作通道+充分的地面验证+稳定的供货能力或缺一不可。行业电池、太阳翼技术路线在产业规模化加速前夜的剧烈变革，也给新进入者带来了历史性机遇。后续重点关注企业产业链股权合作动态、太空产品研发节奏、地面验证进程和上星验证进展。 图表1：产业链相关公司估值表(预测数据来自 iFinD 一致预期,截至 2026 年 2 月 13 日) <table><tr><td>环节</td><td>公司</td><td>股票代码</td><td colspan="3">EPS（元/股）</td><td colspan="3">PE</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>2025E</td><td>2026E</td><td>2027E</td><td>2025E</td><td>2026E</td><td>2027E</td></tr><tr><td>砷化镓</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="4">外延片</td><td>乾照光电</td><td>300102 CH</td><td>0.16</td><td>0.24</td><td>0.31</td><td>227.49</td><td>150.27</td><td>115.72</td></tr><tr><td>三安光电</td><td>600703 CH</td><td>0.10</td><td>0.25</td><td>0.36</td><td>162.18</td><td>64.60</td><td>44.17</td></tr><tr><td>电科蓝天</td><td>688818 CH</td><td>0.20</td><td>0.31</td><td>0.52</td><td>295.30</td><td>191.93</td><td>113.11</td></tr><tr><td>明阳智能</td><td>601615 CH</td><td>0.51</td><td>1.06</td><td>1.40</td><td>44.36</td><td>21.25</td><td>16.07</td></tr><tr><td rowspan="2">电池片</td><td>电科蓝天</td><td>688818 CH</td><td>0.20</td><td>0.31</td><td>0.52</td><td>295.30</td><td>191.93</td><td>113.11</td></tr><tr><td>天合光能</td><td>688599 CH</td><td>-1.98</td><td>0.61</td><td>1.37</td><td></td><td>32.66</td><td>14.46</td></tr><tr><td>电池阵</td><td>上海港湾</td><td>605598 CH</td><td>0.58</td><td>0.78</td><td>0.98</td><td>100.03</td><td>74.84</td><td>59.60</td></tr><tr><td>HJT/钙钛矿</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="7">电池</td><td>迈为股份</td><td>300751 CH</td><td>3.01</td><td>3.61</td><td>4.35</td><td>94.44</td><td>78.77</td><td>65.32</td></tr><tr><td>天合光能</td><td>688599 CH</td><td>-1.98</td><td>0.61</td><td>1.37</td><td></td><td>32.66</td><td>14.46</td></tr><tr><td>东方日升</td><td>300118 CH</td><td>-1.50</td><td>-0.26</td><td>0.81</td><td></td><td></td><td>24.48</td></tr><tr><td>上海港湾</td><td>605598 CH</td><td>0.58</td><td>0.78</td><td>0.98</td><td>100.03</td><td>74.84</td><td>59.60</td></tr><tr><td>钧达股份</td><td>002865 CH</td><td>-2.29</td><td>1.94</td><td>3.52</td><td></td><td>46.04</td><td>25.40</td></tr><tr><td>赛伍技术</td><td>603212 CH</td><td>-0.08</td><td>0.19</td><td>0.33</td><td></td><td>82.35</td><td>48.09</td></tr><tr><td>明阳智能</td><td>601615 CH</td><td>0.51</td><td>1.06</td><td>1.40</td><td>44.36</td><td>21.25</td><td>16.07</td></tr><tr><td>产线设备</td><td>捷佳伟创</td><td>300724 CH</td><td>8.09</td><td>4.62</td><td>4.70</td><td>15.17</td><td>26.56</td><td>26.10</td></tr><tr><td>太阳翼材料与辅材</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="4">PI膜/CPI膜</td><td>福斯特</td><td>603806 CH</td><td>0.45</td><td>0.68</td><td>0.93</td><td>40.48</td><td>26.57</td><td>19.46</td></tr><tr><td>钧达股份</td><td>002865 CH</td><td>-2.29</td><td>1.94</td><td>3.52</td><td></td><td>46.04</td><td>25.40</td></tr><tr><td>瑞华泰</td><td>688323 CH</td><td>-0.20</td><td>0.16</td><td>0.48</td><td></td><td>142.64</td><td>48.85</td></tr><tr><td>海优新材</td><td>688680 CH</td><td>-3.42</td><td>0.23</td><td>2.77</td><td></td><td>272.63</td><td>22.47</td></tr><tr><td rowspan="2">UTG玻璃</td><td>凯盛科技</td><td>600552 CH</td><td>0.21</td><td>0.28</td><td>0.34</td><td>69.29</td><td>51.53</td><td>42.28</td></tr><tr><td>蓝思科技</td><td>300433 CH</td><td>0.95</td><td>1.28</td><td>1.57</td><td>35.96</td><td>26.78</td><td>21.90</td></tr><tr><td>热交换器</td><td>双良节能</td><td>600481 CH</td><td>-0.31</td><td>0.29</td><td>0.55</td><td></td><td>33.39</td><td>17.66</td></tr><tr><td rowspan="2">其他</td><td>金风科技</td><td>002202 CH</td><td>0.79</td><td>1.06</td><td>1.28</td><td>31.64</td><td>23.42</td><td>19.40</td></tr><tr><td>泰胜风能</td><td>300129 CH</td><td>0.27</td><td>0.36</td><td>0.44</td><td>50.77</td><td>37.07</td><td>30.80</td></tr></table> 资料来源：Wind，华泰研究 # 问题一：卫星发射进入加速前夜，行业增长斜率几何？ 近日我国一次性向国际通信联盟提交了超20万颗卫星的部署计划，接近我国已申报体量的一倍和在轨体量的约15~20倍，SpaceX也向美国联邦通信委员会提交了100万颗卫星发射申请，全球卫星发射计划加速落地。2025年全球新增在轨卫星同增 $72.5\%$ ，在轨卫星总数同增 $44.4\%$ ，基于各国向国际通信联盟申报的卫星部署计划，若如期落实意味着到2030年全球年卫星新增发射量或突破1万颗，若考虑算力卫星部署这一里程碑还有可能提前实现。复盘SpaceX商业化经验，我们认为若国内可回收火箭技术得以突破，火箭复用或带动卫星发射成本下降，从而推动国内卫星发射节奏提速拐点渐行渐近。 # 全球卫星发射数目再创新高，轨道资源申请量指数级增长 全球卫星发射正在向高密度、规模化发展迈进。从年发射量维度来看，2025年全球卫星发射数量再创历史新高，全年全球新增在轨卫星数量4330颗，同比增长 $72.5\%$ ，其中美国、中国分别发射了3238、377颗，位列新增发射量的第一、第二位。截至2025年末，全球在轨卫星总数累计约1.4万颗，同比 $+44.4\%$ ，其中美国、中国分别在轨9790、1467颗，同样位列在轨卫星数量的第一、第二位。 从卫星发射规划来看，轨道资源申请量也正以指数级增长。全球卫星轨道资源申报由国际通信组织ITU负责审核管理，2020年5月美国星链项目率先向ITU申报了4.2万颗卫星部署计划，拉开了卫星申报的“万颗时代”。紧随其后在2020年9月中国星网便申报1.3万颗（GW-1/GW-2星座分别6080/6912颗）部署计划；此后在2023年8月、2024年5月中国垣信卫星、蓝箭航天分别申报了千帆星座1.5万颗和鸿鹄-3星座1万颗部署计划。2025年12月，中国再次一次性新增申报了20.3万颗卫星频轨资源申请<sup>1</sup>，其中新成立的雄安无线电频谱开发利用和技术创新研究院申报19.34万颗，其余申请来自中国移动（2664颗）、上海垣信（1296颗）、国电高科（1132颗）等。2026年1月底，SpaceX向美国联邦通信委员会(FCC)提交了100万颗卫星发射申请；紧随其后在2026年2月初，Starcloud向FCC提交了8.8万颗卫星发射申请；全球轨道资源申请量指数级增长。 图表2：分国别在轨卫星数量（累计值） 资料来源：Celetrak wesite，华泰研究 图表3：中美卫星在轨数量、申报数量对比（截止2025年末） <table><tr><td colspan="2">中国</td><td colspan="2">美国</td><td></td></tr><tr><td colspan="2">在轨卫星数量（颗）</td><td>1467</td><td></td><td>9790</td></tr><tr><td colspan="5">申报大型星座（万颗）</td></tr><tr><td></td><td>中国星网</td><td>1.3</td><td>Starlink</td><td>4.2</td></tr><tr><td></td><td>上海垣信（千帆）</td><td>1.5</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>鸿鹄-3星座</td><td>1</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>雄安无线电创新院</td><td>20.3</td><td></td><td></td></tr></table> 注：申报量均为向国际通信组织 ITU 申报口径 资料来源：www.itu.int，华泰研究 卫星发射具备发射时间窗口。根据ITU规定，轨道资源申报方须在获得星座许可后的7年内发射第一颗卫星，否则许可自动失效；并需在发射第一颗卫星后的2/5/7年内完成发射申报卫星总数的 $10\% / 50\% / 100\%$ ，若无法满足将对许可规模进行削减。上述轨道资源申请（中国两大星座+美国星链）若如期落地意味着到2027年全球年卫星发射量（不考虑美国算力星座）或接近6,000颗，到2030年或突破1万颗，其中国内轨道资源申请对应2027/30年的年新增发射需求接近1,000/6,000颗；若算力星座有望落地，或将于27年开始放量，对应2027/30年进一步新增1万/8万颗，合计全球年卫星发射量达1.6/9.1万颗。因此，我们看好中国两大星座和美国星链如期落地，构成短期新增卫星贡献的主力；长期有望随2027年SpaceX开始用星舰大批量发射解放运力，大功率、高数量的算力星座构成新增长极。 图表4：新增卫星发射数量预测（2026-30E） 资料来源：Celetrak wesite，SpaceX，华泰研究 # 可回收火箭技术的成熟将有望为卫星发射带来“加速度” 美国仍是当前全球卫星发射的主要力量，截至目前累计发射超过1万颗卫星，2025年单年新增入轨3238颗；而与之对比中国截至目前在轨卫星数量约1500颗，2025年中国星网、垣信卫星单年发射量合计仅162颗。中美卫星发射节奏的差异从2019年后开始拉大，这与美国SpaceX可回收火箭技术的商业化节点密不可分。 SpaceX在过去十年通过可回收火箭技术，率先实现卫星发射降本和发射常态化。SpaceX在2015年首次实现火箭可回收（猎鹰九号），2017年单年回收成功率达到 $100\%$ 标志着技术基本成熟，一级火箭的重复利用带动卫星单公斤发射成本从8-10万元/公斤下降至1.4~1.8万元/公斤（vs我国2024年卫星发射成本7.5万元/公斤，根据国星宇航招股书)，推动SpaceX卫星发射的规模化和流水线化，并获得了NASA的批量化订单。SpaceX从2020年起年卫星发射数量从双位数跃升至三位数，并从2021年起跃升至四位数水平，可回收火箭技术成熟推动SpaceX卫星发射频率与规模在短短5年内非线性增长。 我国当前卫星发射一定程度上受制于火箭运力，可回收火箭若验证成功，我国卫星发射亦有望获得加速度。中国星网、垣信卫星当前已入轨的卫星全部使用的是国家队长征系列火箭发射，因此每年的入轨量取决于国家队火箭制造产能、发射工位发射频次、单箭载荷等限制，亟需民营企业力量支撑卫星发射计划的加速。比如，垣信卫星原计划2025年底前完成第一代(GEN1)648颗卫星组网任务实现区域网络覆盖、2027年底前完成第二代(GEN2)648颗卫星组网任务达成全球覆盖目标，但截止2025年末累计入轨量仅108颗，目标完成率不足 $20\%$ 。为缓解运力瓶颈，垣信卫星在2025年8月面向2026年的“一箭十八星”供应商招标计划中首次准许民营火箭三巨头（蓝箭、天兵、中科宇航）入围。同时，火箭能否可回收也显著影响卫星发射的经济性（可回收的一级火箭，占到火箭整体造价的 $60\%$ ），因此垣信在2025年8月这次招标中，对入围民营供应商的资质要求补充要求“在2025年内实现年内可回收火箭箭型完成首飞”。我们预计未来几年我国可回收火箭技术将迎来多个验证节点，若我国可回收火箭验证成功，也可能意味着卫星批量化入轨时代即将来临。 图表5：中美新增卫星发射量对比 资料来源：Celetrak wesite，SpaceX，华泰研究 # 问题二：轨道资源角逐白热化，为何太空成兵家必争之地？ 太空卫星基础设施的“频轨资源排他性”和“行业国际垄断性”决定了其在大国科技竞争中“先到先得”和“赢者通吃”的特征。根据国际电信联盟（ITU）的规定，卫星轨道和通信频率资源遵循“先到先得”原则，全球资源最优的近地轨道理论卫星容量总量有限，当前全球在运规模已达到1.4万颗，全球轨道资源竞争正进入白热化阶段，特别是更低时延、更广应用的低轨通信卫星领域，相较于导航/气象/遥感等中高轨运行卫星，需求数目更大、供给尚未饱和，通信卫星或是未来一段时间卫星轨道资源的争夺主力，推动卫星市场规模从数十MW级迈向百MW、GW级。更长期来看，太空算力本质上是“资源之争”，随着地面AI数据中心建设饱和、隐性成本抬高，太空有望承接溢出的算力需求并实现非线性增长，其优势在于光照资源无限+无路条等隐性费用+发射技术进步后的规模经济。2025年11月全球首颗AI算力卫星入轨测试成功，未来5-10年全球主体或加速AI算力卫星试验验证以及太空数据中心组网建设，在卫星发射数量提升和单颗卫星功耗提升的双重推动下，AI算力卫星有望在中长期推动卫星市场规模从GW级进一步迈向百GW级，卫星的角色从“天感地算”最终迈向“天基主算”，算力卫星或替代人类成为太空经济的“最强大脑”。 图表6：不同卫星应用的市场规模对比 <table><tr><td></td><td>单星功率</td><td>部署规模</td><td>市场空间</td><td>运行特征</td></tr><tr><td>气象卫星</td><td>2-4kw</td><td>几十到百颗</td><td>几十 KW-MW</td><td>高低轨协同运行</td></tr><tr><td>导航卫星</td><td>2-5kw</td><td>百余颗</td><td>百 KW-MW</td><td>中轨主流配置</td></tr><tr><td>遥感卫星</td><td>0.2-8kw</td><td>百余到千余颗</td><td>MW</td><td>地球同步轨道</td></tr><tr><td>通信卫星</td><td>1-60kw</td><td>万余颗以上</td><td>百 MW</td><td>低轨配置</td></tr><tr><td>算力卫星</td><td>100kw</td><td>万余颗到百万余颗</td><td>GW 到 10GW 以上</td><td>低轨配置</td></tr></table> 资料来源：NASA，SpaceX，华泰研究 # 近地轨道资源先到先得，总容纳规模受空间、干扰、安全等多重因素制约 太空空间资源尚无国界之分，但卫星轨道资源集中在特定高度、特定轨迹上，资源限制决定了卫星轨道之争是零和博弈。 1. 一方面，为了避开地球辐射带，近地卫星集中在特定高度区间的中、低、高轨道区域内。根据Hytera，从物理约束看，地球近空间并非均匀可用。地球周围存在由高能带电粒子构成的范艾伦辐射带，分为内、外两层（其中内、外辐射带高度分别为1500-5000公里、13000-20000公里）。航天器若长期运行于辐射带内，将对电子器件和结构材料造成显著损伤，因此卫星通常选择部署在辐射带内外层的相对安全区间运行，包括离地500~1500公里的低轨LEO、离地5000~13000公里的中轨MEO、以及离地>20000公里的高轨HEO。 2. 另一方面，取决于卫星的功能定位，近地卫星沿着特定的轨道倾角往复运行。1）倾角为0的地球同步轨道(高轨道)：轨道面与赤道面重合，倾角为0；地球静止轨道(GEO)是地球同步轨道的特殊形式，卫星绕行周期等于一个恒星日（23小时56分4秒），从地面观察静止不动。2）倾角90度的极地轨道：轨道倾角接近 $90^{\circ}$ ，星下点可随地球自转实现对全球的覆盖。3）太阳同步轨道（低轨道)：其轨道平面进动角速度与地球绕太阳公转角速度一致，使卫星在相同纬度上空始终保持固定的当地太阳时，从而获得稳定光照条件。晨昏轨道是太阳同步轨道的特殊形式，卫星经过赤道时对应当地约6时和18时，轨道面和地球晨昏线始终近似重合，卫星几乎永沐阳光，以得到充足持续的能源供给。 图表7：按高度划分轨道类型示意图 资料来源：Hytera，华泰研究 图表8：太阳同步轨道示意图（紫色线） 资料来源：北极星火力发电网，华泰研究 低轨承载能力与优质轨道资源天然有限，“先到先得”原则下各方竞相抢占轨道资源。根据国际研究估算，低轨卫星理论最大容纳量约为10-15万颗，表面上看当前仍存在约 $80 - 90\%$ 的可用低轨空间（当前低轨在轨数量约1万颗）。然而，受卫星任务属性和轨道功能分化影响，特定轨道的实际可部署数量较低。以晨昏轨道（SSO）为例，其可承载规模仅为数千颗卫星（在50、30km安全间距假设下，可承载上限约为3600、9600颗）。此外，考虑在实际工程实践中，频谱协调难度、碰撞与碎片风险已成为关键瓶颈，尤其小于600km轨道的黄金高度较拥挤，一旦发生级联碰撞，特定轨道可能数百年不可再次使用。在ITU规则框架下，若先行者通过申报与实际部署已在特定轨道面和频段形成事实占用，后来者需证明不存在有害干扰方可部署，进一步强化低轨资源的先发排他性。 # 通信卫星是短期争夺重点，气象、导航、遥感等传统应用已趋饱和 全球卫星体系已形成以通信、导航、遥感、气象为主的多元应用格局。截至2025年底，全球在轨卫星总数已达1.4万颗，其中通信卫星数量占主导（1.04万颗），导航、遥感、气象卫星分别在轨几十到数百颗不等。2026年全球卫星发射延续高位增长态势，仅在前两周（截至2026年1月11日）新增发射的卫星数量就接近百颗，其中通信卫星占比超过 $70\%$ 。 图表9：分类型在轨卫星数量（累计值） 资料来源：Celetrakwesite，华泰研究 图表10：2026年新发射卫星数量（截至2026年1月11日） 资料来源：Gunter's space page website,华泰研究 不同卫星应用对覆盖范围和时效性要求有所差异，当前导航、遥感、气象卫星市场空间已相对饱和且主要依托竞争不激烈的中高轨资源，而低轨通信卫星市场仍大有可为，成为全球竞争焦点。我们对各类型卫星从需求规模和增速由低到高进行排序： 1. 气象卫星（个位数-数十颗/座）：全球累计在轨近五十颗，采取高低协同模式，需求已趋于稳定。在气象领域，高轨GEO卫星通过少量卫星即可实现对固定区域的分钟级连续观测，低轨卫星则用于补充全球覆盖与三维剖面数据，因此整体需求规模有限。目前，世界气象组织协调构建的全球气象监测体系，主要由6颗地球静止轨道卫星分布在不同经度长期值守，实现对全球主要区域的基础监测。在此框架之上，各国进一步部署本国自主气象卫星星座，以提升本土及周边区域的观测频率、分辨率和数据可控性。1）美国（GOES系列）：4颗在运（GOES16-19）；2）中国（风云系列）：高轨GEO卫星主要承担全天候区域气象观测(如风云-2/4系列)，低轨极轨卫星(如风云-1/3系列）用于全球覆盖与高纬度补充。截至2025年底，共有9颗风云气象卫星在轨，我国成为全球唯一同时运行晨昏、上午、下午和倾斜4条近地轨道民用气象卫星的国家。3）欧洲（Meteosat系列）：在轨卫星3颗，提供欧洲及非洲地区的连续气象监测，结合极轨卫星MetOp系列增强高纬度观测能力。 2. 导航卫星（几十颗/星座）：全球累计在轨数百余颗，中轨道主流配置，虽有技术迭代但需求总规模已趋于稳定。导航卫星以提供高精度定位、导航与授时服务为核心，中轨道在覆盖范围、星间几何结构与系统成本之间实现了最优平衡，因而成为全球主流导航系统的标准配置。从物理学角度，实现全球连续覆盖约需10颗卫星；实际工程中，为确保多星可见性、提升定位精度，并增强系统冗余与抗干扰能力，成熟导航系统通常将星座规模提升至24颗以上(其中24颗卫星作为主要覆盖星，剩余用于精度优化、在轨备份及分层组网等)。典型项目包括美国GPS（31颗在轨，新一代GPS III/IIIF卫星重点提升信号功率、使用寿命、抗干扰能力及民用精度，整体星座规模保持稳定）、中国北斗三号（35颗在轨，包括30颗组网+5颗试验，组网采用24颗中轨为主+3颗地球静止+3颗倾斜地球同步多轨融合模式）、和欧洲Galileo（30颗在轨）。 3. 遥感卫星（个位数-数百颗/星座）：全球累计在轨六百余颗，以太阳同步轨道为主，商业高频遥感推动需求规模由单星/小规模向高频星座化继续增长。遥感卫星的核心任务是对地观测，其需求量由重访周期（同一地区被再次观测的时间间隔）决定，重访周期越短，所需卫星数量呈非线性上升。传统政府级遥感系统（如资源普查、环境监测等）以稳定性与数据连续性为主，通常采用少量卫星+长周期重访模式，代表性系统包括美国Landsat系列（历史上多星接力运行，共发射过7颗）和欧盟Sentinel-2（A/B双星构型，5天重访，2024年加入C星）。商业级高频遥感则以每日乃至小时级重访为目标，服务于国防情报、灾害监测等场景，通过大规模星座部署实现时间分辨率的跃升，卫星数量可达数百颗。典型商业遥感项目包括1)美国：Planet Labs（当前 $200+$ 颗在轨），现全球陆地每日成像，并在重点区域具备更高重访频率。BlackSky计划在2027年左右推出AROS系列卫星，通过多光谱、大面积观测平台加强对大规模区域的频繁监测。2）中国：吉林一号2024年底已实现117颗卫星在轨运行，可对全球任意地点实现每天38-40次重访，规划2027年底前实现300颗卫星在轨。中国四维积极建设“中国四维新一代商业遥感卫星系统”，空间段计划发射28颗卫星。3）欧洲：除政府主导的Sentinel系列外，商业公司如Airbus、ICEYE（SAR）正推动高分辨率与高频观测能力建设。 # 4. 通信卫星（数千-万颗/座）：全球累计在轨1.04万颗，从少量高轨走向大规模低轨，需求量级由个位数跃迁至万级。 1) 传统高轨（地球静止轨道 GEO）通信卫星单星覆盖范围极大，理论上仅需3颗即可实现除两极外的全球覆盖，但高轨道下信号往返时延和链路损耗较大，难以支撑实时宽带与高吞吐业务。低轨通信卫星相较于高轨通信卫星具备三大优势： 1.1）低轨卫星通信单跳时延（信号从地面发射到卫星，再从卫星返回地面的往返时间）通常控制在数毫秒级别，远低于地球同步轨道的数百毫秒，因此能很好支持自动驾驶协同、远程医疗、工业控制等低时延敏感业务。 1.2）低轨卫星小型化、标准化程度高，可通过批量制造与密集组网形成系统级高通量，数千至数万颗卫星构成的星座在总体吞吐能力与单位带宽成本上明显优于传统高轨单星体系。 1.3）随着卫星直连终端加速推进，低轨卫星可在特定频段与普通消费级终端（如卫星直连手机）直接通信，凸显低轨轨道与Ku/Ka等高价值频谱资源的重要性。 # 2) 随云计算与工业互联网演进，卫星通信体系加速向低轨迁移，低时延+高容量支撑需求。其中，低轨窄带通信领域(IoT/短信/语音)卫星数量较少，典型代表为Iridium铱星，由66颗低轨卫星组成；而低轨宽带通信（卫星互联网）场景下，星座规模需提升至数千至数万颗。 # 3) 低轨宽带卫星星座进入规模竞赛阶段。 a. 美国：以SpaceX的Starlink（星链）为代表，美国已率先完成低轨宽带星座的工程化落地。以SpaceX Starlink为例，截至目前在轨卫星数9447颗，FCC1月9日批准其新增二代Gen2 Starlink发射计划，新增发射规模授权总数达到15,000颗； b. 中国：目前主要形成千帆、中国星网、鸿鹄星座，规划发射量为1.5、1.3、1万颗；截至2025年12月，千帆、中国星网在轨卫星分别实现108、136颗，鸿鹄实现少量试验星。2026年1月9日，中国最新申报CTC-1/CTC-2等十余个卫星星座计划，总数达20多万颗。 c.欧洲：推出IRIS²旗舰计划，旨在提升通信安全、保障政府与民用宽带服务能力，计划在2030年前后投入运营(282颗卫星)；此外，欧洲EutelsatOneWeb已部署654颗低轨卫星及35颗GEO卫星，目前正在推进Gen-2计划，EutelsatOneWeb预计未来几年进一步部署数百颗更新或增强版卫星。以SpaceXStarlink为例，截至目前在轨卫星数9,447颗，FCC1月9日批准其新增二代Gen2 Starlink发射计划，新增发射规模授权总数达到15,000颗。 图表11：不同类型卫星需求量 资料来源：北斗卫星导航系统官网，ITU，华泰研究 图表12：低中高轨单跳时延对比 注：假设为卫星正下方地面传播，电磁波传播速度近似 $3\times 10^{8}\mathrm{m / s}$ 图表13：低中高轨带宽成本对比 资料来源：《Deployment of Low Latency Satellite Technology》, 华泰研究 资料来源：Hytera，华泰研究 中美对比来看，中国导航、遥感、气象卫星自主体系已构建完成，通信卫星是下一步补短板重点。美国历史上在全球卫星发射中占主体，截至2025年底占全球在轨卫星总数约 $70\%$ 。近年来，中国卫星发射数量快速增长，在导航（北斗）、遥感和气象卫星领域建立了自主体系，中美对比来看，上述卫星的数量已追平甚至赶超美国，但在通信卫星领域中国布局规模仍远远落后：中国通信卫星数量目前在轨数近五百颗V.S.美国星链在轨接近万颗。近年来，中国在大规模通信卫星的规划方面加速补缺，除了过去几年已申报的千帆、中国星网、鸿鹄三大万颗级星座组网计划，最新申报近20万颗超大规模新增通信卫星星座计划。 图表14：美国、中国、欧洲卫星布局对比 <table><tr><td>领域</td><td>竞争维度</td><td>美国</td><td>中国</td><td>欧洲</td></tr><tr><td rowspan="2">通信卫星</td><td>代表组网（在轨数）</td><td>Starlink (SpaceX, ~9,447颗)</td><td>千帆(108)、星网(136)、鸿鹄(试验星)</td><td>Eutelsat OneWeb (654LEO+35GEO)</td></tr><tr><td>未来规划/技术特色</td><td>Gen2持续扩容，获批增发1.5万颗</td><td>千帆、中国星网、鸿鹄星座，规划发射量为1.5、1.3、1万颗，最新申报超20万颗 (CTC-1/2等)</td><td>IRIS²计划约290颗(2030年运营)</td></tr><tr><td rowspan="2">导航卫星</td><td>代表组网（在轨数）</td><td>GPS (31颗，新一代 GPS III/IIIIF)</td><td>北斗三号 (35颗，30组网+5试验)</td><td>Galileo (30颗)</td></tr><tr><td>未来规划/技术特色</td><td>系统迭代，实现信号功率、使用寿命、抗干扰性能、精度等提升</td><td>三轨融合模式 (MEO+GEO+IGSO)</td><td>强调精度</td></tr><tr><td rowspan="2">遥感卫星</td><td>代表组网（在轨数）</td><td>Planet Labs (200+颗Dove系列)</td><td>吉林一号 (117颗)、中国四维</td><td>政策Sentinel系列</td></tr><tr><td>未来规划/技术特色</td><td>BlackSky AROS系列卫星 (2027)</td><td>吉林一号规划共300颗、中国四维28颗</td><td>Airbus、ICEYE (SAR)商用系列</td></tr><tr><td rowspan="2">气象卫星</td><td>代表组网（在轨数）</td><td>GOES系列 (4颗，16-19)</td><td>风云系列 (9颗)</td><td>Meetosat (3颗)</td></tr><tr><td>未来规划/技术特色</td><td>快速刷新、强风暴监测</td><td>全球唯一同时运行晨昏、上午、下午和倾斜4条近地轨道</td><td>深耕欧非区域、结合极轨卫星MetOp</td></tr></table> 资料来源：北斗卫星导航系统官网，ITU，Federal Aviation Administration website，华泰研究 # AI算力卫星才是星辰大海，太空是AI竞赛的终局战场 算力卫星有望推动卫星单星功耗再上一个台阶。传统通信、气象、导航、遥感卫星的需求规模在万颗、数十到百余颗、百余颗、数百到千余颗量级，单星功率在个位数到几十kw量级，整体拉动的卫星功耗至多在百兆瓦水平。而随着地面资源的日渐饱和，太空空间或成为承接AI算力需求的新出口：一颗英伟达GB300芯片的功率是1.4kW，典型的8卡机柜整机功耗达到14kW，而Blackwell和Rubin等架构采取NVL72和NVL144架构，功率高达132、240kW，算力卫星的单星功率或远大于传统卫星。 太空算力正从构想走向行动，AI算力卫星或将拉动卫星需求再上一个台阶。英伟达CEO黄仁勋将AI算力卫星称为“AI工厂的终极形态”，2025年11月2日，英伟达被投初创公司Starcloud的Starcloud-1卫星搭载着英伟达H100GPU发射入轨，并在轨道上成功跑通AI大模型，成为首个进入太空的AI服务器，宣告太空算力的可行性。紧随其后，11月4日Google宣布“逐日者计划”，2027年将与PlanetLabs合作发射首批两颗试验卫星用于测试太空分布式AI任务可行性。2025年11月14日，马斯克首次提出依托“星舰”和“星链V3卫星”部署100GW级分散式集群太阳能AI卫星的构想。2025年11月27日，由北京市科委等部门发布在700-800公里晨昏轨道建设运营超过千兆瓦功率的集中式大型数据中心系统计划。12月，马斯克进一步上修目标，提出每年实现500GW太空算力的远期愿景。我们汇总各主体算力卫星的发展目标，预计2025-27年将是试验卫星密集发射期，论证太空算力的可行性；到2028-30年起开始推动GW级算力卫星数据中心密集组网。 图表15：各主体太空算力目标一览 <table><tr><td>主体</td><td>当前进展</td><td>短期目标</td><td>长期目标</td><td>目标提出时间</td></tr><tr><td>Axcend</td><td>2023年1月，欧盟启动ASCEND项目</td><td>2031年发射100kW试验卫星</td><td>2036年部署总容量10MW的空间级数据中心，到2050年实现1GW的容量</td><td>2023年1月</td></tr><tr><td>之江实验室</td><td>2025年5月首发入轨的12颗计算卫星均搭载了星载智算系统、星间通信系统、80亿参数的天基模型，整体具备5POPS（每秒5千万亿次计算）在轨计算能力和30TB存储容量</td><td>计划2026年部署10颗具备具身智能的卫星，2027年完成由100颗卫星组成的“三体计算星”</td><td>“星算”未来总体规划是将2800颗算力卫星组网，并与地面算力中心互联互通，构建未来天地一体化算力网络</td><td>2024年11月</td></tr><tr><td>Amazon</td><td>2025年11月发布Leo Ultra终端，支持最高1Gbps下载速率和400Mbps上传速率，用于即将推出的卫星互联网服务Amazon Leo初期客户部署</td><td>预计2026-27年完成Amazon Leo组网部署</td><td>未来卫星网络有可能实现Direct toAWS云集成通信，将空间链路直接连接到AWS数据中心。10-20年内在太空建造千兆瓦数据中心。</td><td>2025年10月</td></tr><tr><td>Starcloud</td><td>2025年11月2日，搭载英伟达H100的Startcloud-1已发射入轨，成为首个进入太空的AI服务器</td><td>2026年计划发射搭载英伟达Blackwell GPU的Starcloud-2</td><td>2030年建成40MW数据中心</td><td>2025年11月</td></tr><tr><td>Google</td><td>2025年11月发布Suncatcher计划，卫星配备TPU和自由空间光链路，在太空实现大规模机器学习计算</td><td>2027年发射首批两颗试验卫星</td><td>2030年左右在650km的晨昏轨道发射由81颗卫星组成的AI计算集群，建成GW级太空数据中心</td><td>2025年11月</td></tr><tr><td>SpaceX</td><td>2025年10月公布新一代starlink v3卫星，将为用户提供千兆级连接服务，为未来承载数据密集应用打基础</td><td>预计2026年起开始发射starlink v3，千兆级连接服务+高速激光链路实现在地球大气层外处理数据</td><td>2030年前使用星舰实现每年100GW的太空AI算力部署，马斯克2025年12月提出每年实现300-500GW太空算力的远期愿景</td><td>2025年11月</td></tr><tr><td>英伟达</td><td>H100已被Starcloud送入轨道</td><td>与Crusoe Cloud合作建立空间AI数据中心，预计2026/27年部署云服务/开始提供太空GPU算力</td><td>黄仁勋将太空算力做为“AI工厂的终极形态”</td><td>2025年11月</td></tr><tr><td>轨道辰光</td><td>突破太空数据中心能源与散热等关键技术，研制试验星</td><td>2025-27年，建设一期算力星座，计划总功率达200KW、算力规模达1000POPS</td><td>2028-30年突破太空数据中心在轨组装建造等关键技术，降低建设运营成本，建设二期算力星座，实现“地数天算”目标；31-35年卫星大规模批量生产并组网发射，在轨对接建成大规模太空数据中心，支持“天基主算”</td><td>2025年11月</td></tr></table> 资料来源：公司公告，华泰研究 太空AI算力时代离我们还有多远？要让AI太空算力从想象走向现实，摆在眼前的还有两个问题需要讨论：1）需求侧：太空算力相较于地面算力的建设意义是什么？2）供给侧：大规模算力卫星组网/建设是否具备工程可行性？ # 需求侧：如何理解太空算力的发展必要性？本质是“资源之争”。 1. 地面的“有限能源”vs太空的“无限能源”：当前主流的地面算力供电形式采用化石燃料如煤炭、石油、天然气等，资源终归有限，而资源无限的光伏、风电由于在地面环境受到大气层吸收散射和气象气候不稳定性影响，无法得到最大化利用。而在太空环境中，卫星在光照时段的太阳辐射接收稳定，辐射强度是地面环境的 $137\%$ ，光照小时是地面环境的4~6倍，太空算力有望摆脱地面能源资源约束的桎梏。 2. 地面的“规模不经济”vs太空的“规模经济”：从成本角度来看，在当前近2万人民币/kg的发射成本下，我们估算当前太空算力的CAPEX约为地面算力的4x（地面基准517亿美元/GW）；若未来卫星实现“航班化”发射，叠加“一箭多星”设计推动发射成本下降至SpaceX愿景的约550~600人民币/kg，这一规模经济有望推动远期太空算力的CAPEX下降近七成，相当于地面算力CAPEX的不到2x。与此同时，地面算力受制于土地资源、并网接入、环保要求等诸多限制，可能随着算力中心的持续建设进入规模不经济的阶段：目前北美电力最高负荷约750GW，若数据中心每年新建100GW意味着美国需要在7~8年时间里“再造一个电网”，其难度可想而知。而我们基于卫星安全间距和低轨空间容量估算，基于协作模式的卫星可以将安全间距压缩至10km左右，释放出10TW以上的低轨算力容量，以100GW/年的发射规模足够发射100年，且太空空间中不存在隐形建设成本边际提升和规模不经济的问题。 图表16：太空算力 vs 地面算力的 CAPEX 前景展望 资料来源：华泰研究预测 图表17：低轨轨道可容纳太空算力规模的情景分析（GW） <table><tr><td colspan="7">卫星安全间距(km)</td></tr><tr><td></td><td></td><td>高度集群</td><td colspan="2">Starlink目标</td><td colspan="2">非协作模式卫星</td></tr><tr><td></td><td></td><td>1</td><td>2</td><td>10</td><td>20</td><td>50</td></tr><tr><td rowspan="4">卫星功率 (kW)</td><td>30</td><td>1.85E+07</td><td>2.43E+06</td><td>2.03E+04</td><td>2.55E+03</td><td>1.64E+02</td></tr><tr><td>150</td><td>8.20E+07</td><td>1.14E+07</td><td>1.00E+05</td><td>1.27E+04</td><td>8.17E+02</td></tr><tr><td>500</td><td>2.31E+08</td><td>3.49E+07</td><td>3.28E+05</td><td>4.19E+04</td><td>2.71E+03</td></tr><tr><td>1000</td><td>4.00E+08</td><td>6.46E+07</td><td>6.45E+05</td><td>8.30E+04</td><td>5.41E+03</td></tr></table> 资料来源：华泰研究预测 供给侧：每年100GW太空算力中心建设，到底是天马行空还是事在人为？目前全球地面数据中心年建设量在小几十吉瓦的规模，马斯克“每年100GW太空算力”的愿景初看仿若是“天马行空”，但如果仔细思考假设条件：马斯克在近期提出了未来三到四年内SpaceX星舰（Starship）将实现每小时发射一次，甚至更高频率。SpaceX在美国目前拥有合计五个在运和在建发射工位（范登堡空军基地SLC-4E/SLC-6，肯尼迪航天中心LC-39A，卡纳维拉尔角太空军基地SLC-37/SLC-40)，2H26-2028年在建工位将逐步投产。这也意味着，若实现每个基地每小时发射一次，SpaceX有望实现每年4.38万次发射。考虑到单趟星舰载荷100~150吨，基于通信卫星吨位和功耗的经验假设15W/kg，我们测算算力卫星对应29W/kg，对应单趟星舰运送卫星功耗3~4.5MW，每年4.38万次发射可对应实现每年131~197GW的算力入空能力。每年100GW太空算力中心的目标或并不“天马行空”，也许是“事在人为”。 综上，随着全球AI算力需求的持续膨胀，地面资源约束和建设瓶颈对于美国市场来说可能构成算力约束的硬瓶颈，催生太空计算的新需求。我们预计到2030年全球AI数据中心年建设量在乐观情形下有望达到百吉瓦级别，若其中 $5\sim 10\%$ 的算力部署在太空，就会带来十吉瓦级别的算力卫星需求，是当前传统卫星需求的十倍到百倍。向更远期展望，卫星从太空数据转发的“中转站”向支撑太空经济的“地外大脑”升级，进一步打开太空AI经济的边界。在未来，太空AI算力或将不仅是地面资源面临紧缺后算力部署形式的有效补充，AI技术的发展也有可能打开太空资源应用的新场景，未来的某天，卫星计算模式从“天感地算”迈向“天数天算”、“地数天算”、“天基主算”，AI若替代昂贵稀缺的宇航员资源成为太空经济的引擎和大脑，或将打开太空算力需求的天花板，卫星功率需求有望从百兆瓦迈向百吉瓦。 图表18：太空卫星功率规模的情景测算和核心假设 资料来源：华泰研究预测 # 问题三：中国光伏产业能否在太空领域复制地面领域的影响力？ 太阳能是宇宙空间中取之不尽用之不竭的资源，而光伏发电在辐照强度更大、光照小时更长的宇宙中亦有望发挥它的最大价值，成为主宰太空领域的能源形式。太空中强辐射、大温差、原子氧等有别于地面的环境条件也给太空光伏技术选择划定了新的边界条件。当前主宰地面的N型技术（非美市场）和碲化镉技术（美国市场）在太空中均面临衰减过快的问题，因此太空光伏技术当前以三五族砷化镓（非美市场）和P-PERC（美国市场）为主流。未来在卫星发射规模化时代，卫星降本诉求持续增加，而主流砷化镓电池在资源约束下或面临“规模不经济”问题，一方面或推动多结砷化镓和聚光砷化镓等升级方案的开发，另一方面拥有更低成本、更高能质比且兼容柔性生产的P-HJT电池/晶硅钙钛矿叠层电池或逐步渗透。充分的在轨验证是技术迭代的前提，而低轨卫星相对更短的运行寿命预期使得在地面应用中制约钙钛矿普及的劣势有所减弱，并加速新技术的验证周期。中国在各类晶硅和钙钛矿光伏电池技术路线的地面应用中具备绝对的产业链影响力，在太空时代，中国光伏产业若能维持这一统治力，有望成为最能充分受益于全球（不仅仅是中国）卫星行业加速增长的成长赛道。 # 太空光伏：商业航天下新的基荷电源，强辐射、大温差决定技术路线 有别于地面领域光伏“新兴能源”的定位，光伏在太空领域已是绝对的主力能源。与地面环境相比，在太空环境中太阳光谱不再受到大气层中水蒸气、臭氧、气溶胶的吸收散射影响，太阳辐照强度从地面的1000W/m2(标准光谱AM1.5)提升37%至1366.1W/m²(AM0)。此外，随着背光时间的缩短、天气随机性的去除，太空环境中太阳能的利用小时从地面环境的1000~2000小时提升4~6倍至5800小时（LEO轨道）~8760小时（GEO轨道）。 图表19：GEO、LEO与地面环境核心差异 <table><tr><td></td><td>GEO</td><td>LEO</td><td>地面</td></tr><tr><td>高度</td><td>~35,786 km</td><td>2,000 km以下</td><td></td></tr><tr><td rowspan="2">辐照强度</td><td>AM0谱下~1,366 W/m²</td><td>AM0谱下~1,366 W/m²</td><td>AM1.5谱下~1,000 W/m²</td></tr><tr><td>无大气过滤，但受地球阴影影响，平均强度稍低</td><td>恒定暴露，无阴影，地球红外辐射较弱</td><td>大气过滤 UV/IR；受云层/季节影响。</td></tr><tr><td>利用小时数</td><td>8760</td><td>5800</td><td>1200</td></tr><tr><td>环境成分</td><td>近真空~10^-14 torr；几乎无原子氧；少量等离子体</td><td>稀薄大气残留，原子氧AO密度~10^8 atoms/cm³；高真空~10^-6 torr；微流星体/碎片风险高。</td><td>大气环境（N2 78%、O2 21%）；湿度、灰尘、污染物高。</td></tr><tr><td>辐射强度</td><td>LET影响达10~100MeV+，主要是太阳耀斑、宇宙射线导致SEE（单次高能粒子冲击导致）</td><td>LET影响达0.1~50MeV，主要是TID累积辐射</td><td></td></tr><tr><td>温度</td><td>-196°C ~ +128°C</td><td>-65°C ~ +125°C</td><td>-20°C ~ +60°C</td></tr><tr><td>典型应用</td><td>通信、气象、军用卫星</td><td>国际空间站、立方体卫星、地球观测卫星</td><td></td></tr></table> 资料来源：NASA，LASER2COTS，华泰研究 图表20：不同航天环境对应太阳辐照强度 资料来源：NASA，华泰研究 图表21：地面、LEO和GEO对应辐照强度和利用小时 资料来源：NASA，华泰研究 与地面环境中追求度电成本最优的单一准则不同，太空环境高能辐射、极端高低温循环、原子氧腐蚀三大挑战为光伏技术路线的选择划定了多重边界条件，收缩了可选择技术路线的范围： 1. 高能辐射（高能粒子轰击）整体对薄膜路线影响更小，但制约了N型硅的太空应用。在地面环境中，大气吸收了 $99.9\%$ 以上的初级宇宙射线和太阳高能粒子，最终到达地面的辐射通量极低。在太空环境中，质子、电子等多种带电高能粒子构成太空辐射，且随着轨道高度增加辐射强度也在增加，LEO低轨位于地球高层大气和内范艾伦辐射带之间，GEO高轨位于内辐射带和磁层之间，承受的宇宙射线通量最高可达LEO低轨的六倍。根据美国航空航天学会(AIAA)现行S-111标准，太空光伏电池需承受1e13@3MeV p+/cm2（质子口径）和1e16 @ 1MeV e-/cm2（电子口径）的辐射量。对于晶硅路线而言，太空的高能粒子（尤其是质子）轰击下硅原子会被撞离晶格位置形成缺陷，这种缺陷对于空穴（N型少子）的捕获非常大，从而导致在过去的实证中N型硅在太空中的寿命衰减远快于P型。而对于薄膜路线而言，一方面其本身结构对于缺陷的容忍度高于晶硅，且更薄的吸收层意味着更短的载流子扩散长度，亦降低了缺陷对于电流穿越的影响。 图表22：对于多结砷化镓、P型晶硅电池、铜铟镓硒和钙钛矿路线的抗辐照测试结果 <table><tr><td>技术路线</td><td>是否商用</td><td>能量冲击</td><td>辐射计量</td><td>起始功率</td><td>结束功率</td><td>衰减比例</td></tr><tr><td>多结砷化镓</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="2">AllnGaP/AllnGaAs/InGaAs/Ge</td><td rowspan="2">AZUR SPACE</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^15</td><td>31.8</td><td>28.7</td><td>-9.7%</td></tr><tr><td>1 MeV 电子</td><td>10^16</td><td>31.8</td><td>20.1</td><td>-36.8%</td></tr><tr><td>InGaP/GaAs/Ge</td><td>AZUR SPACE</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^15</td><td>29.8</td><td>26.8</td><td>-10.1%</td></tr><tr><td>InGaP/GaAs/Ge</td><td>SPECTROLAB</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^16</td><td>32.2</td><td>23.1</td><td>-28.3%</td></tr><tr><td>InGaP/GaAs/Ge</td><td>SPECTROLAB</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^16</td><td>30.7</td><td>21.5</td><td>-30.0%</td></tr><tr><td rowspan="3">InGaP/GaAs/Ge</td><td rowspan="3">CESI</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^14</td><td>29.0</td><td>28.2</td><td>-2.8%</td></tr><tr><td>1 MeV 电子</td><td>10^15</td><td>29.0</td><td>24.4</td><td>-15.9%</td></tr><tr><td>1 MeV 质子</td><td>10^11</td><td>29.0</td><td>25.9</td><td>-10.7%</td></tr><tr><td rowspan="3">InGaP/GaAs/Ge</td><td rowspan="3">CESI</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^14</td><td>28.0</td><td>26.7</td><td>-4.6%</td></tr><tr><td>1 MeV 电子</td><td>10^15</td><td>28.0</td><td>23.7</td><td>-15.4%</td></tr><tr><td>1 MeV 质子</td><td>10^11</td><td>28.0</td><td>24.2</td><td>-13.6%</td></tr><tr><td>晶硅</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="2">P Perc</td><td rowspan="2">AZUR SPACE</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^15</td><td>16.9</td><td>12.5</td><td>-26.0%</td></tr><tr><td>1 MeV 电子</td><td>3*10^15</td><td>16.9</td><td>10.8</td><td>-36.1%</td></tr><tr><td>Cu(In,Ga)Se2</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="2">CIGS</td><td rowspan="2">否</td><td>3 MeV 电子</td><td>10^18</td><td>15.5</td><td>3.1</td><td>-80.0%</td></tr><tr><td>4 MeV 质子</td><td>10^14</td><td>15.5</td><td>7.75</td><td>-50.0%</td></tr><tr><td>钙钛矿</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MA0.7FA0.3PbI3</td><td rowspan="3">否</td><td>1 MeV 电子</td><td>10^15</td><td>19.2</td><td>3.4</td><td>-82.3%</td></tr><tr><td>MAPbl3</td><td>68 MeV 质子</td><td>10^13</td><td>12.1</td><td>4.84</td><td>-60.0%</td></tr><tr><td>Cs0.05MA0.17FA0.83Pb(I0.83Br0.17)3</td><td>68 MeV 质子</td><td>10^12</td><td>18.8</td><td>17.86</td><td>-5.0%</td></tr><tr><td>钙钛矿叠层</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CIGS 叠层</td><td rowspan="2">否</td><td>68 MeV 质子</td><td>2*10^12</td><td>18.0</td><td>4.9</td><td>-72.8%</td></tr><tr><td>硅叠层</td><td>68 MeV 质子</td><td>2*10^12</td><td>21.1</td><td>0.18</td><td>-99.1%</td></tr></table> 资料来源：《Solar Energy in Space Applications: Review and Technology Perspectives》，华泰研究 2. 极端高低温循环的挑战加剧碲化镉路线挑战，对钙钛矿而言是一个硬币的两面。光伏电池的实际性能取决于开路电压 (Voc)、短路电流 (Jsc)、填充因子 (FF) 和功率转换效率 (PCE)，而所有这些参数都与温度相关，对工况温度的大范围偏移都会导致效率出现波动甚至加速衰减。在地面环境中，光伏电池的运行工况一般为 $-20/+70^{\circ}\mathrm{C}$ ，地面光伏在进行主流 IEC 认证时温度工况一般也不会超过 $-40/+85^{\circ}\mathrm{C}$ （IEC 61215）。与之对比，在太空环境中，LEO 低轨航天器每 90 分钟绕行地球一周，对应年 6000 次阳光照射加热阶段+地球阴影冷却阶段，分别对应约 $-65/+125^{\circ}\mathrm{C}$ 的温度；GEO 高轨航天器在每年春分和秋分期间（各 45 天）每天会被地球遮蔽 70 分钟，意味着每年 90 次在 $-196/+128^{\circ}\mathrm{C}$ 的温度之间进行循环，较 LEO 低轨环境挑战更大。NASA 指出军用/太空认证部件需具备在 $-55^{\circ}\mathrm{C}$ 至 $125^{\circ}\mathrm{C}$ 温度范围工作的能力。极端高低温循环给光伏材料带来两大挑战： 1) 热机械疲劳问题对于各层材料热膨胀系数差异大的碲化镉（基板为玻璃，导电层为薄膜层）和晶硅（硅片和连接硅片的金属汇流热膨胀系数差异导致焊点疲劳断裂，EVA等聚合物封装材料高低温脱层问题）更为致命； 2) 高温热稳定性问题对于碲化镉来说最难克服，真空环境中镉原子遇到高温会较快蒸发，从而限制其寿命，对于钙钛矿而言也需要将材料体系由有机/无机杂化更改为全无机体系（有机成分的气化分解问题在太空环境中会加剧）。 甲之砒霜，乙之蜜糖。在太空高温条件下，特别是钙钛矿和砷化镓电池反而还能展现出一定的自修复能力（高温促使材料内部受损的原子、离子重新排列，从而消除高能粒子撞击产生的晶格缺陷，又称退火效应），而CIGS的自修复能力相对较弱，晶硅几乎不具备自修复能力。这也使得钙钛矿和砷化镓在太空应用中具备更大的需求空间。 图表23：不同航天环境对应温度变化区间 注：为直观举例，在地面场景笔者采用了撰写报告时北京温差 资料来源：NASA，华泰研究 图表24：钙钛矿电池在高低温度交变下,其转换效率体现出修复特性 资料来源：《Strain regulation retards natural operation decay of perovskite solar cells（Yunxiu Shen 等人）》，华泰研究 3. 原子氧腐蚀问题强化了封装材料的重要性。空间原子氧即氧分子在紫外线的光致分解作用下形成，是LEO大气中最主要的成分。根据上海卫星，在400km的轨道高度上，空间原子氧的含量甚至超过了 $90\%$ 。LEO原子氧通量的密度可以达到1013~1016atom/(cm2·s)，与卫星相对动能可达5eV，且由于能量超过许多分子的键能，因此可能破坏化学键，导致材料表面被腐蚀。解决原子氧腐蚀问题，封装材料是重中之重；此外，原子氧腐蚀对于采用柔性基板的柔性电池路线影响大于采用特种玻璃封装的刚性电池路线。 图表25：地表和 $400\mathrm{km}$ 轨道高度的大气成分对比 资料来源：上海卫星，华泰研究 图表26：空间原子氧剥蚀机理示意图 资料来源：上海卫星，华泰研究 基于上述边界条件，太空光伏技术路线选择在航天过去几十年的发展中经历了从N型硅到P型硅再到砷化镓的路线演变。行业技术路线的发展过程最开始是晶硅N型(如美国NASA、中国东方红)，后来全球航天工程领域在60年代逐步形成太空质子辐射导致的P型硅电池衰减远小于N型硅电池的共识，美国转向砷化镓+P-PERC路线（starlink)，中国转向砷化镓路线（最近十几年来，我国在神舟、嫦娥、天舟、天宫、天问、北斗等航天飞行物上普遍开始使用刚性三结砷化镓电池、半刚性三结砷化镓电池、柔性三结砷化镓电池），CIGS和碲化镉在早年的测试中就因为转换效率低于主流技术、耐高低温交变能力弱等因素被淘汰。 1. 在中国市场，稳定、可靠、可验证的三五族多结砷化镓电池是当前太空光伏技术的绝对主流，其优势包括 $30\%+$ 的转换效率、15年的运行寿命、抗辐照和耐高温性能等。国内主流太阳翼厂商包括电科蓝天，银河航天、德华芯片等。根据电科蓝天招股书，公司2024年太阳电池阵销售收入11.1亿元，为144个航天器提供了配套宇航电源系统，国内市场覆盖率约 $50.5\%$ ，基于此我们估算国内2024年太阳电池阵市场整体规模为22亿元。其中，砷化镓电池约占太阳电池阵成本的 $50\% \sim 70\%$ ，对应砷化镓太空电池市场规模约11~16亿元。 2. 在美国市场，NASA的专用航天器至今仍沿用了砷化镓路线。但对于SpaceX的商业卫星来说，砷化镓电池的主要原材料镓和锗在美国都属于稀缺资源，特别是锗矿在美国从1980年代开始就鲜少开采，出于供应链安全和规模效应考虑，SpaceX的太空光伏技术路线向晶硅聚焦。尽管P-PERC电池只有约 $17\%$ 的AMO效率（vs三结砷化镓 $30\%+$ ）和3~5年的LEO在轨寿命（vs三结砷化镓10~15年），但是晶硅是工业品而非资源品，因此推动了其在美国商业航天光伏系统中的大规模推广，且SpaceX低轨卫星较低的寿命预期（设计寿命5年）也提高了P-PERC路线的市场接受度。基于SpaceX当前年发射量约3000颗，单颗卫星造价50~100万美元，假设其中太阳电池阵占比5~10%，我们估算对应P-PERC太空电池市场规模约5.2~21亿元。 3. 在欧洲市场，主要卫星企业如Airbus、Thales等同样采用三五族多结砷化镓作为主要的太空光伏技术选择。德国企业Azur Space是欧洲主力的太阳翼供应商之一，截至目前已为超过2500个航天器提供了合计超过11MW的太阳能电池阵²，提供效率高达 $30\%$ 的三结砷化镓电池产品和效率高达 $32\%$ 的四结砷化镓电池产品。 图表27：太空光伏技术路线演进图 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》,光储洞见,NASA,华泰研究 图表28：太空光伏电池技术路线对比 <table><tr><td></td><td>砷化镓</td><td>P型硅</td><td>钙钛矿</td><td>铜铟镓硒</td><td>碲化镉</td><td>N型硅</td></tr><tr><td>AM0效率</td><td>32.2%</td><td>20%HJT/17.4% PERC</td><td>19%薄膜/30%晶硅叠层</td><td>15.5%</td><td>14.6%</td><td>9~10%(Vanguard 1)</td></tr><tr><td>电池能质比W/g</td><td>1.52</td><td>0.79 PERC/2.11 超薄 HJT</td><td>6.39 薄膜/3.35 晶硅叠层</td><td>5.33</td><td>~6</td><td>不高于PERC</td></tr><tr><td>单瓦价格元/W</td><td>~450</td><td>~90</td><td>~120叠层/~45薄膜</td><td>未商用</td><td>未商用</td><td>已淘汰</td></tr><tr><td>寿命/衰减</td><td>15-20年</td><td>10年</td><td>5-10年</td><td>10年</td><td>服役5年效率衰减仅10%-15%</td><td>低于P型硅</td></tr><tr><td>抗辐照能力</td><td>优异</td><td>较差</td><td>优异</td><td>优异</td><td>一般</td><td>较差</td></tr><tr><td>抗温差能力</td><td>强(耐受>300°C短时高温)</td><td>较强(热膨胀失配易致隐裂)</td><td>差(>85°C 易分解)</td><td>强(能适应太空-150°C的阴影区到120°C的阳照区循环环境)</td><td>强(能适应太空中±150°C的极端温差)</td><td>较强</td></tr><tr><td>能否柔性</td><td>能</td><td>否</td><td>能</td><td>能</td><td>能</td><td>否</td></tr></table> 注：电池能质比考虑衬底，若是柔性组件，均以25um的PI衬底进行测算。不包括前盖板。 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》, 《Emerging photovoltaics for onboard space applications》, 《Solar Energy in Space Applications: Review and Technology Perspectives》, 华泰研究 # 卫星降本诉求推动太空光伏技术向更高效率、更低成本方向发展 随着卫星发射的规模化，卫星本体降本和太阳翼降本诉求或更加迫切。根据电科蓝天招股书，与国内低轨通信卫星1500万元的单星成本相比，SpaceX星链单颗卫星制造成本仅50~100万美元，相当于国内卫星造价的四分之一到二分之一，较低的成本为全球商业航天卫星厂商设定了追赶目标。随着卫星规模化发射时代的渐进，卫星降本诉求持续提高。当前卫星发射成本中，火箭运输成本占比 $67\%$ ，未来卫星发射一方面将通过实现一级火箭可回收推动运输成本下降，另一方面随着运输成本占比降低、卫星本体降本的重要性也将逐步提升。我们假设2027~29年发射成本对标SpaceX Falcon 9和Heavy，卫星在单体成本不变的情况下质量增长至 $500 / 1000kg$ ，则发射成本占比降低至 $42\% /41\%$ 。卫星本体成本中，若不考虑有效载荷（比如天线系统和转发器系统）以及总装测试成本，卫星电源系统占到了卫星平台成本的 $20\%+$ ，其中太阳翼系统占到电源系统成本的 $70\%$ 左右（其余为空间蓄电池和电源控制器成本，根据电科蓝天招股书)，是成本占比最大的科目之一。因此太阳翼降本或是未来卫星整星降本的重要一环。 图表29：运输成本占比敏感性分析 <table><tr><td colspan="2">运输成本占比</td><td colspan="3">单星质量(kg)</td></tr><tr><td colspan="2">运输成本与假设</td><td>300</td><td>500</td><td>1000</td></tr><tr><td>不可回收</td><td>100000元/kg</td><td>67%</td><td>77%</td><td>87%</td></tr><tr><td>可回收对标SpaceX FALCON 9</td><td>21448元/kg</td><td>30%</td><td>42%</td><td>59%</td></tr><tr><td>可回收对标SpaceX FALCON HEAVY</td><td>10640元/kg</td><td>18%</td><td>26%</td><td>41%</td></tr><tr><td>可完全回收对标SpaceX start ship</td><td>600元/kg</td><td>1%</td><td>2%</td><td>4%</td></tr></table> 资料来源：SpaceX，华泰研究预测 图表30：卫星平台成本结构拆解 资料来源：卫星产业联合会、弗若斯特沙利文，华泰研究 当前主流的砷化镓路线降本空间有限，需求增加还可能导致原材料资源瓶颈。根据电科蓝天，随着卫星发射规模的增长和生产工艺优化，公司砷化镓太阳能电池片采购成本在2023/24年实现了 $25.9\% / 23.6\%$ 的下降。我们预计过去几年砷化镓太阳能电池展现出的规模降本效应，在未来几年或存在反转的风险。目前主流的太空用砷化镓电池采用晶格匹配的镓铟磷（GaInP）/镓铟砷（GaInAs）/锗（Ge）三结结构，通过两个隧穿结将三个子电池连接组成，分段吸收太阳光谱能量。锗作为砷化镓电池外延片生长的衬底，是生产砷化镓电池的必要耗材。根据SSM，全球锗资源储量有限，地壳含量仅约为 $0.0007\%$ ，目前已探明储量仅8,600吨，美国、中国、俄罗斯分别占3870、3526、860吨；根据安泰科，中国锗金属2025年产量约225吨，下游需求主要包括光纤通信（ $35\%$ ）、空间砷化镓（ $15\%$ ）等，若我国卫星发射量从当前的~365颗/年增长至10,000颗/年，即使基于5kW的单星功耗保守假设，基于50微米厚度的锗衬底假设，我们按照 $0.82g/W$ 的锗单耗估算航天对锗的需求将从1.5吨/年增长至40.8吨/年，拉动中国锗需求 $17\%$ 。我们根据电科蓝天招股书估算，锗片成本占公司太阳电池阵生产材料成本的 $10\sim 20\%$ ，锗成本的规模“不经济”随着国内卫星发射规模的增长或导致砷化镓太阳能电池阵成本不降反升。 图表31：砷化镓在辐射后的效率领先，是当前成熟的太空光伏技术 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》，华泰研究 图表32：生产砷化镓所需的稀土锗和镓均较为昂贵 资料来源：iFind，华泰研究 图表33：三结砷化镓电池中锗金属单位用量测算 <table><tr><td>材料层</td><td>材料</td><td>单位面积 (m²/W)</td><td>*层厚 (nm)</td><td>=单位体积 (cm³/W)</td><td>*密度 (g/cm³)</td><td>=单位用量 (g/W)</td><td>/原材料利用率</td><td>=单位消耗量 (g/W)</td><td>Ga用量 (g/W)</td><td>Ge用量 (g/W)</td></tr><tr><td rowspan="2">负极</td><td>Au</td><td>0.002271829</td><td>100</td><td>0.00023</td><td>19.32</td><td>0.0044</td><td>80%</td><td>0.0055</td><td></td><td></td></tr><tr><td>N-A10.25In0.5Ga0.25P</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>4.6</td><td>0.0003</td><td>80%</td><td>0.0004</td><td>0.0001</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">顶电池GaInP</td><td>N-In0.5Ga0.5P</td><td>0.002271829</td><td>100</td><td>0.00023</td><td>4.5</td><td>0.0010</td><td>80%</td><td>0.0013</td><td>0.0004</td><td></td></tr><tr><td>P-In0.5Ga0.5P</td><td>0.002271829</td><td>580</td><td>0.00132</td><td>4.5</td><td>0.0059</td><td>80%</td><td>0.0074</td><td>0.0021</td><td></td></tr><tr><td>P-In0.5Ga0.5P</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>4.5</td><td>0.0003</td><td>80%</td><td>0.0004</td><td>0.0001</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">隧穿结</td><td>P-GaAs</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>5.37</td><td>0.0004</td><td>80%</td><td>0.0005</td><td>0.0002</td><td></td></tr><tr><td>N-GaAs</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>5.37</td><td>0.0004</td><td>80%</td><td>0.0005</td><td>0.0002</td><td></td></tr><tr><td>N-In0.5Ga0.5P</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>4.5</td><td>0.0003</td><td>80%</td><td>0.0004</td><td>0.0001</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">中电池GaAs</td><td>N-GaAs</td><td>0.002271829</td><td>100</td><td>0.00023</td><td>5.37</td><td>0.0012</td><td>80%</td><td>0.0015</td><td>0.0007</td><td></td></tr><tr><td>P-GaAs</td><td>0.002271829</td><td>2500</td><td>0.00568</td><td>5.37</td><td>0.0305</td><td>80%</td><td>0.0381</td><td>0.0184</td><td></td></tr><tr><td>P-In0.5Ga0.5P</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>4.5</td><td>0.0003</td><td>80%</td><td>0.0004</td><td>0.0001</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">隧穿结</td><td>P-GaAs</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00111</td><td>5.37</td><td>0.0004</td><td>80%</td><td>0.0005</td><td>0.0002</td><td></td></tr><tr><td>N-GaAs</td><td>0.002271829</td><td>30</td><td>0.00007</td><td>5.37</td><td>0.0004</td><td>80%</td><td>0.0005</td><td>0.0002</td><td></td></tr><tr><td>N-InO.5Ga0.5P</td><td>0.002271829</td><td>10</td><td>0.00002</td><td>4.5</td><td>0.0001</td><td>80%</td><td>0.0001</td><td>0.0000</td><td></td></tr><tr><td rowspan="2">底电池Ge</td><td>N-Ge</td><td>0.002271829</td><td>50</td><td>0.00111</td><td>5.35</td><td>0.0006</td><td>80%</td><td>0.0008</td><td></td><td>0.0008</td></tr><tr><td>P-Ge</td><td>0.002271829</td><td>50000</td><td>0.11359</td><td>5.35</td><td>0.6077</td><td>80%</td><td>0.7596</td><td></td><td>0.7596</td></tr><tr><td>正极</td><td>Au</td><td>0.002271829</td><td>120</td><td>0.00027</td><td>19.32</td><td>0.0053</td><td>80%</td><td>0.0066</td><td></td><td></td></tr></table> <table><tr><td>中国</td><td>单位</td><td>产量</td><td>储量</td></tr><tr><td>锗</td><td>T</td><td>225</td><td>3,526</td></tr><tr><td>对应装机</td><td>MW</td><td>296</td><td>4,637</td></tr><tr><td>镓</td><td>T</td><td>600</td><td>190,000</td></tr><tr><td>对应装机</td><td>MW</td><td>26,226</td><td>8,304,922</td></tr></table> <table><tr><td>Ga</td><td>Ge</td></tr><tr><td>0.023</td><td>0.760</td></tr></table> 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》，《GalnP/GaAs/Ge三结太阳电池不同能量质子辐照损伤模拟》，华泰研究测算 因此，为有效实现太阳翼和卫星本体降本，目前行业存在三个并行方向：1）提升砷化镓效率，降低砷化镓用量；2）使用晶硅、钙钛矿等低成本太阳翼路线替代；3）推动柔性太阳翼实现锗替代和减重，降低发射成本。分别来看： # 降本思路1：提升砷化镓效率，降低砷化镓用量 多结砷化镓和聚光砷化镓都遵循了通过提高光电转换效率降低单瓦成本的思路。而新结构带来新的生产挑战和工程难度是上述技术能否规模应用的主要观察点： 1. 四结/五结等多结砷化镓：主流的三结砷化镓采用镓铟磷（GaInP）/镓铟砷（GaInAs）/锗（Ge）三层结构，在太空环境的光电转化效率普遍可以达到 $30.5\%+$ ，例如SPECTROLAB(波音旗下公司)的三结钙钛矿可以达到 $32.1\%$ AMO BOL 效率。四结、五结砷化镓则是在三结的结构基础上增加子电池，以进一步细分太阳光谱、改善电流匹配、提升整体转换效率。根据研究机构和商业公司的实测数据，四结、五结砷化镓的空间效率可以达到 $34.3\%$ (NREL 和 MicroLink)、 $35.8\%$ (SPECTROLAB)，同面积下功率较三结砷化镓高 $6.8\%$ 、 $11.5\%$ ，若不考虑多结的额外制造成本，意味着砷化镓电池单位成本 $6.6\%$ 、 $10.3\%$ 的下降，此外电池效率提升后整体帆板结构也可以做的更小、带来额外的太阳翼结构降本。由于四结和五结砷化镓的生长难度和良率较低导致实际成本增加较多，目前限制了这一技术方向的大规模发展。比如目前商用领域中德国的 AZUR space、美国的 RocketLab 已经推出四结砷化镓空间用电池，但效率仍未同三结砷化镓拉开差距（AMO 分别 $31.8\%$ 、 $30\sim 32\%$ ）；五结砷化镓更多是在实验室层面，SPECTROLAB、AZUR 以及中科院合作企业开发测试中。 2. 新型聚光砷化镓：聚光砷化镓技术是通过玻璃或透镜将太阳光汇聚到更小尺寸的砷化镓电池上，通过放大镜的原理，能成百上千倍减少昂贵砷化镓材料的用量，使系统成本结构根本性优化。聚光砷化镓早在1998年就曾在NASA的Deep Space1任务上得到过应用。相较于传统平板式砷化镓技术，聚光砷化镓技术的太空应用的主要工程挑战来自高温散热、对准精度、机械结构的更高要求上。 3. 锗衬底替代和镓金属回收：根据三安光电，其首创柔性砷化镓“衬底去除”技术，一方面柔性砷化镓路线避免了对昂贵锗衬底的使用，此外还可实现镓金属高效回收，将废弃衬底中的镓金属单质提取，纯度高达 $99.9999\%$ ，回收效率达 $90\%$ 。这一突破解决了核心原料的回收难题，使柔性电池衬底成本降低了 $30\%$ 以上。 图表34：三结/四结/五结砷化镓结构示意图 资料来源：《Solar Energy in Space Applications: Review and Technology Perspectives》，华泰研究 图表35：聚光式砷化镓结构示意图 资料来源：NASA，华泰研究 # 降本思路2：使用晶硅、钙钛矿等低成本太阳翼路线替代 采用单瓦成本仅为砷化镓三分之一的晶硅/钙钛矿电池则是另一个降本思路。尽管单结晶硅或单结钙钛矿的太空转换效率低于主流三结砷化镓（P-PERC、P-HJT、单结钙钛矿和三结砷化镓的商用效率分别为 $17.4\%$ 、 $20.0\%$ 、 $19.2\%$ 、 $32.2\%$ )，要实现同样的供电功率会导致太阳翼结构成本上升和火箭发射的载荷成本上升（光伏电池效率降低导致太阳能帆板面积额重量增加），但是光伏电池本身的降本收益远大于重量提升的额外成本。特别是若未来向晶硅钙钛矿叠层方向升级，理论效率可以做到和三结砷化镓一样，实现太阳翼光伏电池等面积等效替代，在不增加发射成本的同时实现太阳翼大幅降本。 图表36：砷化镓、晶硅、钙钛矿太阳翼综合成本对比 <table><tr><td></td><td>砷化镓</td><td>PHJT</td><td>钙钛矿</td><td colspan="2">叠层</td></tr><tr><td>太阳翼成本</td><td></td><td>388</td><td>239</td><td>245</td><td>160万元</td></tr><tr><td>其中：光伏电池</td><td></td><td>291</td><td>83</td><td>82</td><td>55万元</td></tr><tr><td>其中：太阳翼结构</td><td></td><td>97</td><td>156</td><td>163</td><td>104万元</td></tr><tr><td>卫星功率</td><td></td><td>5</td><td>5</td><td>5</td><td>5kW</td></tr><tr><td>太阳翼整体造价</td><td></td><td>20</td><td>8</td><td>8</td><td>8万元/平</td></tr><tr><td>太阳翼效率</td><td></td><td>258</td><td>160</td><td>154</td><td>240W/平</td></tr><tr><td rowspan="2">发射成本</td><td>当前</td><td>319</td><td>496</td><td>481</td><td>322万元</td></tr><tr><td>可回收</td><td>64</td><td>99</td><td>96</td><td>64万元</td></tr><tr><td>能质比</td><td></td><td>0.16</td><td>0.10</td><td>0.10</td><td>0.16 W/g</td></tr><tr><td>太阳翼重量</td><td></td><td>31.9</td><td>49.6</td><td>48.1</td><td>32.2kg</td></tr><tr><td rowspan="2">单位发射成本</td><td>当前</td><td>10</td><td>10</td><td>10</td><td>10万元/kg</td></tr><tr><td>可回收</td><td>2</td><td>2</td><td>2</td><td>2万元/kg</td></tr><tr><td rowspan="4">合计成本</td><td>当前</td><td>707</td><td>736</td><td>726</td><td>482万元</td></tr><tr><td>降本幅度</td><td></td><td>4%</td><td>3%</td><td>-32%</td></tr><tr><td>可回收</td><td>452</td><td>339</td><td>341</td><td>224万元</td></tr><tr><td>降本幅度</td><td></td><td>-25%</td><td>-24%</td><td>-50%</td></tr></table> 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》，华泰研究测算 图表37：各光伏技术在太空性能对比图 资料来源：《Solar Energy in Space Applications: Review and Technology Perspectives（Rosaria Verduci 等人）》，华泰研究 图表38：太空翼（ROSA柔性方案）比功率中钙钛矿方案最为领先 资料来源：《Solar Energy in Space Applications: Review and Technology Perspectives（Rosaria Verduci 等人）》，NASA，华泰研究测算 当前晶硅太阳翼路线已在美国实现应用普及，未来从PERC升级到HJT可以实现提效降本。与P-PERC相比，P-HJT一方面在电池结构的转换效率上具备2pct以上的优势（P-PERC $17.4\%$ vs P-HJT $20.0\%$ ），此外HJT硅片的薄片化可以带来额外的能质比提升、重量下降 $40\sim 60\%$ 的优势（HJT是对称结构+低温工艺因此薄片化可以做到 $50 - 70\mu \mathrm{m}$ ，vs PERC受限于高温制程硅片厚度很难低于 $130\mu \mathrm{m}$ ）。根据华晟新能源展示材料，随着HJT硅片厚度从 $140\mu \mathrm{m}$ 减薄到 $60\mu \mathrm{m}$ ，电池片效率衰减仅下滑不到0.6pct，或意味着减薄后的HJT电池片在效率上较P-PERC电池仍有优势。 图表39：2024-2030年硅片厚度变化趋势 资料来源：CPIA，华泰研究 图表40：HJT在不同硅片厚度下的电池效率变化 资料来源：华晟新能源展示材料，华泰研究 # 国内从砷化镓向晶硅/钙钛矿的替代实验进程正在加速。 1）上海港湾：已经有4颗卫星钙钛矿在轨验证，其中钓天一号03星搭载的子公司伏曦祈空自主设计、研发的钙钛矿卫星新材料电池已经在轨正常运行1年以上。 2）钧达股份：已收购尚翼光电布局钙钛矿和晶硅钙钛矿叠层以及CPI膜，同时控股收购巡天千河，有望依托巡天千河的卫星整星订单，在2026年密集进行钙钛矿和晶硅叠层的入轨测试。 3）协鑫光电：2023年12月，蓝箭航天朱雀二号遥三运载火箭携带协鑫钙钛矿组件发射升空，标志着全球首次钙钛矿组件空间搭载试验启动。协鑫光电计划2026年上半年与航天研究机构合作开展高空气球实验，测试钙钛矿组件的耐辐照性能。 4）光因科技：2024年5月，星河动力航天谷神星一号（遥十二）江南集中区号运载火箭成功将光因科技钙钛矿组件发射到太空，开启绕地轨道运行测试。 5）隆基绿能：2022年将HPBC电池通过神舟十五号载人飞船送入太空完成半年在轨可靠性测试。 # 降本思路3：推动柔性太阳翼替代实现减重，降低发射成本 太阳翼整体结构作为卫星载荷的一部分，降低太阳翼重量从而节省发射成本也是卫星降本的一个重要思路。航天器所采用的光伏电池阵列主要分为本体安装式和可展开式太阳翼两大类，其中可展开式太阳翼已成为当前中大型航天器电源系统的技术主流，并可进一步分为柔性和刚性两种类型。其结构通常可视为由前盖板、电池片和衬底组成的“三明治”结构： 1. 刚性太阳翼：采用蜂窝铝、碳纤维等复合镂空材料，其上覆盖光伏电池； 2. 柔性太阳翼：分为全柔性或柔性衬底+刚性电池。1）全柔性利用“柔性电池”结合“柔性衬底”实现真正的全柔性，其先由柔性电池与轻质抗辐射盖板（通常为CPI膜或超薄玻璃）、旁路二极管以及互连件组合封装成光伏组件，随后将多个组件串联形成电池串，多组电池串再并联构成完整的太阳翼。2）柔性衬底+刚性电池：对于目前应用最广泛的卷曲式或柔性毯状结构，活性光伏层通常依托柔性衬底支撑，其背面集成印刷互连电路；另一种方案是在柔性基板上铺设刚性光伏电池片，例如我国的空间站把转换效率高达 $30\%$ 的刚性三结砷化镓和柔性基板进行了结合。 3. 半刚性太阳翼：利用框架增强柔性太阳翼得到的半刚性太阳翼。 太阳翼仅\~10%的重量来自电池片吸光材料本身，大头来自电池片基底+太阳翼结构。柔性太阳翼改变了电池阵基底和结构支撑从而实现减重进而降低发射成本（比功率提高），对于三结砷化镓方案，我们估算柔性比刚性太阳翼可以减重49%或者1.58kg/平，基于10万元/kg的卫星发射成本，对于5kW卫星相当于可以节约306万元的发射成本，相当于卫星本体造价的21%。此外，柔性太阳翼的可收缩卷绕特性更加适配一箭多星发射所需要的火箭内部设计，此外更轻的太阳翼结构还有助于降低卫星平衡难度、可适配更大功率的卫星设计。 图表41：刚性太阳翼质量拆分 <table><tr><td></td><td>钙钛矿薄膜</td><td>钙钛矿 HJT2T</td><td>HJT-50</td><td>HJT-90</td><td>HJT-110</td><td>PERC</td><td>砷化镓三结</td></tr><tr><td>单瓦质量 g/W</td><td>12.73</td><td>8.43</td><td>12.99</td><td>13.10</td><td>13.14</td><td>13.87</td><td>12.51</td></tr><tr><td>正面盖板</td><td>1.63</td><td>1.04</td><td>1.60</td><td>1.58</td><td>1.56</td><td>1.80</td><td>0.97</td></tr><tr><td>电池</td><td>0.02</td><td>0.30</td><td>0.47</td><td>0.78</td><td>0.94</td><td>1.26</td><td>0.66</td></tr><tr><td>刚性基板</td><td>3.60</td><td>2.30</td><td>3.55</td><td>3.49</td><td>3.46</td><td>3.97</td><td>2.15</td></tr><tr><td>胶膜等辅材</td><td>0.32</td><td>0.20</td><td>0.31</td><td>0.31</td><td>0.30</td><td>0.29</td><td>0.19</td></tr><tr><td>展开结构</td><td>7.16</td><td>4.59</td><td>7.05</td><td>6.95</td><td>6.88</td><td>6.55</td><td>8.54</td></tr><tr><td>单平米质量 kg/m2</td><td>1.96</td><td>2.02</td><td>2.03</td><td>2.08</td><td>2.10</td><td>1.93</td><td>3.22</td></tr><tr><td>比功率 W/g</td><td>0.08</td><td>0.12</td><td>0.08</td><td>0.08</td><td>0.08</td><td>0.07</td><td>0.08</td></tr></table> 资料来源：华泰研究测算 图表42：柔性太阳翼质量拆分 <table><tr><td></td><td>钙钛矿薄膜</td><td>钙钛矿 HJT2T</td><td>HJT-50</td><td>HJT-90</td><td>HJT-110</td><td>PERC</td><td>砷化镓三结</td></tr><tr><td>单瓦质量 g/W</td><td>9.62</td><td>6.44</td><td>9.92</td><td>10.09</td><td>10.16</td><td>10.04</td><td>6.38</td></tr><tr><td>正面盖板</td><td>0.81</td><td>0.52</td><td>0.80</td><td>0.79</td><td>0.78</td><td>0.74</td><td>0.49</td></tr><tr><td>电池</td><td>0.02</td><td>0.30</td><td>0.47</td><td>0.78</td><td>0.94</td><td>1.26</td><td>0.66</td></tr><tr><td>刚性基板</td><td>1.31</td><td>0.84</td><td>1.29</td><td>1.27</td><td>1.25</td><td>1.19</td><td>0.78</td></tr><tr><td>胶膜等辅材</td><td>0.32</td><td>0.20</td><td>0.31</td><td>0.31</td><td>0.30</td><td>0.29</td><td>0.19</td></tr><tr><td>展开结构</td><td>7.16</td><td>4.59</td><td>7.05</td><td>6.95</td><td>6.88</td><td>6.55</td><td>4.27</td></tr><tr><td>单平米质量 kg/m2</td><td>1.48</td><td>1.55</td><td>1.55</td><td>1.60</td><td>1.62</td><td>1.40</td><td>1.64</td></tr><tr><td>比功率 W/g</td><td>0.10</td><td>0.16</td><td>0.10</td><td>0.10</td><td>0.10</td><td>0.10</td><td>0.16</td></tr></table> 资料来源：华泰研究测算 在国内市场，根据电科蓝天招股书，目前国内柔性太阳翼主要应用在空间站、临近空间飞行器及部分卫星，以公司太阳翼销售结构来看2022-24年柔性太阳翼占比在 $10\%$ 以内（其余基本都是刚性太阳翼，半刚性较少）。虽然我国柔性太阳翼起步较晚，但是发展速度迅速，自2023年银河航天的灵犀03星首次将柔性太阳翼用到低轨通信卫星上后，多颗通信卫星装备柔性太阳翼，估计国内在轨飞行总量几十颗。我们预计随着国网星座和千帆星座加速组网和技术迭代，会推动柔性太阳翼的应用，主要系1）柔性方案收纳体积小，适配多星堆叠发射，加速组网倒逼大规模应用；2）在火箭回收技术成熟前是高功率 $+$ 成本敏感场景的必然选择。 在国际市场，在星链星座放量之前，柔性太阳翼的应用并不广泛，仅有国际空间站、哈勃望远镜、EOS-AM、ADEOS-II等航天器采用了柔性太阳翼，是特殊航天器的“专用配件”。本质上这些航天器体积和功率需求双高，而刚性太阳翼若进一步扩大面积则难以在火箭整流罩中放置，因此Starlink通过剪叉杆式柔性太阳翼以最大化多星堆叠发射的能力，根据Solestial CTO的解读，StarLink柔性方案或是在前盖板用超薄玻璃或Tedlar透明聚合物薄膜，基板使用类似PTFE涂层的玻璃纤维织物。 图表43：太空翼方案的发展迭代时间线 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》，NASA，银河航天，华泰研究 图表44：Starlink 太阳翼收纳方式 资料来源：SpaceX，华泰研究 大部分太空光伏技术路线均能支持柔性化的设计，但工程挑战程度不同。 1. 砷化镓：无锗衬底路线实现降本+柔性。通过衬底剥离与复用技术，将几微米厚的砷化镓电池层从原始锗衬底上剥离并转移到柔性金属或有机薄膜聚合物衬底上，原始衬底经简单处理后可重复使用。这直接将衬底从“耗材”变为“可重复使用的工具”。一方面可以降低砷化镓电池生产成本，另一方面也实现了柔性特征降低单体重量、提升抗形变能力。根据银河航天《为什么说柔性太阳翼是空间能源皇冠上的明珠？》，柔性薄膜砷化镓转换效率高，器件技术已经基本成熟，但整机集成应用案例较少，目前处于应用验证阶段。目前进度领先的企业是银河航天和三安光电，其中后者柔性砷化镓已上天试验4年，破除了刚性砷化镓难适配卷绕太阳翼的问题，且省去锗衬底成本，可实现 $50\%$ 以上降本。 2. 晶硅：一定厚度以下的HJT具备可观柔性。硅材料在100微米厚度以下天然是具备柔性的，PERC由于高温支撑和非对称结构，在130~140微米以下的生产良率和效率就会大幅退化（例如140um厚度的硅片相对比210um厚度的硅片断裂强度降低\~40%，且高温工艺也会导致翘曲严重），无法制成柔性结构。而HJT电池得益于低温制程和对称结构，可以实现在60~100微米的生产以及效率的保持。目前HJT薄片柔性应用走向规模化还需克服切片良率+电池生产良率两道难关，当前根据行业头部企业的生产经验上述环节薄片化制程的良率都在 $20\sim 30\%$ 以下。 3. 钙钛矿：天生适配柔性结构，地面应用已经开始。钙钛矿电池天生适配柔性结构，其溶液加工、低温制备特性允许在柔性衬底（如金属箔或聚合物基材）上直接沉积，形成超薄、轻量、可弯曲甚至可折叠的器件，目前地面上已有穿戴光伏、BIPV等柔性钙钛矿应用场景落地。衬底宽松兼容性使钙钛矿特别适合柔性、轻量化应用，而无需像砷化镓需要复杂的异质外延生长工艺。 图表45：柔性钙钛矿电池切面图 资料来源：《Transition of Perovskite Solar Technologies to Being Flexible》，华泰研究 图表46：将柔性砷化镓薄膜电池置于柔性聚合物基底的示意图 资料来源：《Flexible fabric-based GaAs thin-film solar cell for wearable energy harvesting applications》，华泰研究 图表47：柔性太阳翼结构图 资料来源：《Surveying the potential of flexible and high-specific-power photovoltaic assemblies and arrays for space applications》, NASA, 华泰研究 # 中国光伏技术全方位领先，全球影响力有望从地面辐射至太空 效率端，NREL 效率图是全球光伏技术的“金榜”，中国