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太空AI太阳能论坛会议纪要

若未来25AI算力保持40%-50%的复合增速,到2050年太空AI太阳能赛道年新增装机量将达5GW,对应25年内250万倍增长的大赛道。

地面AI算力用电占比快速提升:2024年全球算力用电量占比1.3%-1.5%2025年已接近2%,且以40%-50%的速度复合增长,电网瓶颈将逐步显现。

全球算力中心建设阻力:在全球200个国家建立AI算力中心面临审批、电网等多重阻力,推动算力向太空转移。

核心技术路线确定:马斯克于去年年底确定P型异质结(HJT)技术为太空太阳能核心路线,替代原有的三结砷化镓技术。

三结砷化镓技术:转化效率高,但成本达1000/瓦。

P异质结技术:电池成本降至30-60/瓦,实现1个数量级的降本。

商业航天降本:

一级火箭可复用技术:使火箭发射成本从10万元人民币/公斤降至1万元人民币/公斤(约1000多美元/公斤)。

二级火箭回收目标:2026年上半年星舰三号计划探索将发射成本从1万元/kg降到1000/kg

度电成本目标:

第一阶段(未来七八年):太空AI电力成本接近10/度电,与地面成本相差一个数量级。

第二阶段(2033年后):通过系统成本从100/瓦降至10/瓦,度电成本降至0.5/度电,与地面电价基本持平。

第一阶段目标(未来七八年):

算力卫星扩容:从当前千瓦级算力中心,向马斯克计划的100千瓦级算力卫星推进,后续逐步向空间站、超大型空间站扩容。

2026年市场预估:若星舰三号发射成功(实现二级火箭回收),2026年太空AI太阳能新增装机量预计达200兆瓦(较2025年的20兆瓦翻10倍)。

2027年市场预估:若更多AI算力运营商加入,新增装机量有望达1.4G瓦。

2050年目标:年新增装机量5GW

航天器扩容路径:单个航天器从千瓦级向兆瓦级、吉瓦级提升,分为卫星级(100千瓦级,对应600平米太阳能板)、空间站级(5.74兆瓦级,对应1.9万平米)、超大型空间站级(吉瓦级,对应5平方公里)三个阶段。

产业链构成:与地面光伏类似,包括硅料、硅片、电池、组件、系统五个环节。

核心确定环节:电池环节(P型异质结电池及设备)是当前最确定的环节,其他环节(硅片、组件、系统BOS)仍需探索降本。

地面光伏对比:地球表面光伏因需求扁平(运营商IRR回报不足)、成本上升(白银价格上涨至2万元左右),未来几年需求将大幅下滑,缺乏投资机会。

国内技术路线:目前仍以砷化镓为主,但P型异质结技术正在验证中,预计2026年下半年至2027年将有硅基产品落地。

薄片量产化:太空用电池需做到50-70微米(地面为90-100微米),需解决薄片生产中的破损、衰减问题。

抗辐射设计:太空中高能粒子无法完全抵挡,需通过薄片设计(让粒子穿透而非残留)降低复合中心影响,同时需实证不同厚度、技术的电池寿命与衰减系数。

钙钛矿叠层技术前景

短期限制:钙钛矿叠层技术需解决同一块电池上效率、可靠性、成本三者平衡的问题,5-10年内难以成为主流。

长期潜力:若解决上述问题,钙钛矿+晶硅叠层技术有望成为下一代太空太阳能技术,效率可接近砷化镓(30%左右)。

地面光伏政策限制:国家明确禁止新增光伏产能。

太空赛道优势:国内在太阳能领域具备全球领先优势,国家层面有望支持该赛道发展,相关企业需从电池环节逐步拓展至组件、系统环节。

Q:国内太空用硅基光伏产品的产业化落地时间节点大概是什么时候?

A:国内目前太空光伏仍以砷化镓为主,但硅基产品已在验证中。虽然国内此前落后于海外,但追赶速度较快,预计今年下半年到明年硅基产品可实现产业化落地。

Q:太空用P型异质结光伏组件与地面组件的技术区别主要体现在哪些方面?

A:太空用P型异质结光伏组件与地面组件的核心技术区别包括:1.薄片化要求:地面组件硅片厚度约100-90微米,太空组件初期设定为50-70微米,未来目标50微米以下,因需计算重量能量密度(每公斤发电量),存在最佳厚度区间;2.发电时长差异:地面每天仅5-6小时光照,太空大部分时间可接收光照,导致最佳厚度和效率计算逻辑不同;3.衰减特性:太空高能粒子会损伤硅片,硅片越薄,被损伤的厚度越小,载流子迁移距离更短,衰减更低,需关注初始性能及5-10年寿命周期内的效率变化。

Q:太空光伏组件如何应对高能粒子辐射?卫星寿命与光伏组件寿命的匹配性如何?

A:辐射防护:高能粒子(如阿尔法射线、伽马射线)无法通过常规材料(PMETC、超薄玻璃)阻挡,有抗反射层、抗uv层等基础膜层;2.寿命匹配:低轨卫星靠近大气层,轨道高度会逐渐下降(如从550公里降至470公里),设计寿命多为3-5年,光伏组件寿命需与卫星寿命匹配。

Q:太空光伏组件的硅片厚度对柔性和衰减有何影响?

A:柔性:硅片厚度越小,柔性越好。90微米硅片可弯曲成一定形状,50微米硅片可卷绕;2.衰减机制:硅片越薄,高能粒子(如质子、电子)穿过时形成的复合中心越少,衰减越低(类似“子弹穿薄靶”效应),50微米以下硅片的衰减控制效果更优。

Q:钙钛矿在太空光伏领域的应用前景如何?

A:钙钛矿在太空光伏的应用优势及前景包括:1.环境适应性:太空无水分和氧气,可解决地面钙钛矿组件的衰减问题;2.效率潜力:晶硅+钙钛矿叠层组件效率有望达到30%,可媲美砷化镓的转换效率,具备替代砷化镓的潜力;3.柔性适配:钙钛矿组件易实现卷绕设计,适配太空组件的轻量化需求。

Q:地面光伏产能转向太空光伏需调整哪些环节?政策对产能转型有何影响?

A:产能调整环节:除硅料外,硅片、电池、组件(胶膜、玻璃、背板等)均需大幅调整,尤其是组件环节需更换全部材料体系;2.政策限制:国家明确禁止新增非异质结光伏产能,仅允许存量异质结产能转型,且需国家层面审批,hjt电池企业最具转型优势,其他技术路线无新增产能机会。

Q:太空光伏组件的成本构成及降本潜力如何?

A:当前成本:太空光伏组件成本约100/瓦,其中电池片仅占30-60/瓦,剩余的成本来自非电池部分;2.降本路径:电池片成本可通过技术优化(如银浆用量从300毫克降至70毫克)进一步降低,非电池部分需通过规模化(如百万级组件需求)推动产业链协同降本,未来目标是将组件成本从100/瓦降至10/瓦以内。

Q:太空光伏市场的容量取决于哪些因素?国内企业在该领域的竞争优势如何?

A:市场容量驱动因素:取决于AI算力运营商和商业航天机构的需求,若太空AI算力和商业航天逻辑成立,市场容量将快速释放;2.国内竞争优势:国内在太阳能技术领域具备全球碾压级优势,是少数能与美国抗衡的产业方向,国家层面也将重点支持。

Q:公司太空光伏电池的技术参数及目标是什么?

A:当前参数:P型异质结电池地面测试效率为24%-25%2.厚度目标:今年目标将硅片厚度降至50微米,明年计划进一步降至30微米;3.核心优先级:太空光伏领域可靠性优先于成本,客户对价格敏感度较低,重点关注性价比和衰减控制。

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