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2030:中国太空光伏的“诺曼底时刻”
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1971年,中国第二颗人造卫星“实践一号”成功入轨。与响彻寰宇的《东方红》相比,它寂然无声,却承载着另一项开创性使命——成为中国首颗采用光伏电池供电的卫星。


50多年过去,当年太空中“隐蔽”的高科技,如今已“飞”入寻常百姓家,成为地面能源转型的重要基石。然而,它的使命始终在星辰之间。


光伏,从诞生之初便与太空探索紧密相连。在轨道上,太阳光线不受大气衰减,无季节昼夜之别,阴影期极短,年均接收的太阳辐射强度可达地面的8倍以上,且99%的时间内可稳定接收。这种压倒性的优势,让人类早在半个世纪前就将目光投向太空光伏电站的蓝图:1979年,美国投入约5000万美元设计出全世界第一个太空光伏电站概念方案——“1979-SPS基准系统”。但方案一出就因为难度大、效率低、成本高等诸多问题停滞。


如今,浪潮再起。美国企业家埃隆·马斯克已公开提及构建太空太阳能网络的设想。而在中国,多家光伏企业亦将太空光伏列为战略发展的重点方向。


为什么是现在,重提这跨越半个世纪的梦想?

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01

冲破“头顶的天花板”


技术的演进逻辑,往往在极限处显现。当前,随着能源绿色转型进入“深水区”,全球太阳能能源体系已逼近双重“天花板”。


地面能源系统的物理天花板



















































地表光伏受制于昼夜更替、天气变化与地理纬度,能量密度与稳定性存在理论极限。若要满足全球未来巨大的能源需求,仅靠地面光伏将面临难以承受的土地与生态压力。

数字时代+太空经济需求天花板



















































近年来,人工智能、算力中心、全面电气化进程如巨浪般涌来,对持续、稳定、高密度的基荷能源提出了前所未有的巨大需求,传统可再生能源的间歇性日益成为瓶颈。与此同时,近地轨道卫星互联网、巨型星座、空间站及深空探测活动迅猛发展,其对持续、高效、可靠的在轨能源供给也形成了刚性需求。

更为深远的是,我国现已设定目标到2030年实现碳达峰,到2060年实现碳中和。为实现“双碳”的宏伟目标,我们必须尽快寻找能够突破地表物理限制、提供近乎无限清洁电力的战略新路径。太空光伏,正是直面这些时代课题的终极构想之一。


由此可见,如今太空光伏的爆火,并非偶然,而是“资源、竞争、战略”三条时间线,在2026-2030这个关键窗口期同时完成了“共振与对齐”。而真正打开这个窗口的,正是钙钛矿技术的突围。


02

材料端的“成本革命”


当前,全球卫星能源95%以上依赖于砷化镓太阳能电池,其转换效率高、抗辐射能力强,但成本极其高昂——据测算,砷化镓外延片成本是地面晶硅电池的数十倍,严重制约了大规模太空能源部署的商业可行性。


钙钛矿技术的崛起,正在带来一场同时攻克“效率、成本、适用性”三大堡垒的根本性变革。


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显著的效率优势与太空适应性

钙钛矿材料具备理论光电转换效率上限高、提升速度快的特点。尤为关键的是,太空环境中近乎无水无氧的条件,恰好规避了目前影响钙钛矿地面应用稳定性的两大核心挑战,为其性能的极致发挥提供了理想舞台。


清晰的低成本轨迹

通过材料体系创新、工艺优化与规模效应驱动,钙钛矿的降本路径明确。据测算,在GW级量产规模下,钙钛矿成本有望降至0.8-1.0元/W;若规模扩大至10GW级,成本可进一步探至0.5-0.6元/W。长期来看,钙钛矿成本竞争力不仅远超当前砷化镓,甚至可媲美地面高效光伏,彻底重塑太空能源的经济模型。


独特的轻量化与柔性优势

钙钛矿电池具备超轻、超薄、可柔性制备的特性,拥有极高的功率重量比,远超传统刚性电池。这一特质使其特别适用于对重量极其敏感的低轨卫星星座、可展开式航天器结构以及新型航空航天平台,为未来动态、轻型的太空任务提供了颠覆性的能源解决方案。


当然,太空是严酷的终极考场,极端温度、粒子辐射、原子氧侵蚀等挑战对任何能源系统都是严峻考验。目前,产业界正通过界面工程、封装技术等多种手段全力攻克钙钛矿的可靠性难题,并加速钙钛矿技术在太空光伏领域的验证。


以极电光能为例,目前公司正依托全球最大的钙钛矿研发中心和GW级钙钛矿量产线,持续推进太空专用钙钛矿材料体系、封装工艺、产品开发及量产工艺等工程化开发工作,夯实材料基础、积累关键数据、储备核心技术,加速推进高重量比功率、高可靠性的太空级钙钛矿光伏产品的产业化。




03

一场关乎“诺曼底时刻”的“未来远征”


将历史、技术、产业三条线索捏合,我们更能看清2026–2030年这个窗口的厚重意义。


看根基


中国自“实践一号”以来,已积累逾五十年的太空光伏应用经验。2014年,更明确了从技术验证到吉瓦级商业电站的清晰“三步走”国家路线图,战略定力明确。

看生态


太空光伏的研发攻关,是一项系统性尖端工程。它将强力牵引超轻新材料、高效无线能量传输、在轨机器人装配与维护、先进航天制造等前沿技术的突破,形成以重大应用倒逼技术创新、以核心技术带动产业升级的良性循环。

看未来


太空资源开发已成为大国战略竞争的新疆域。提前布局太空光伏这类太空经济的基础供能设施,就是在争夺未来空间经济发展的“能源主权”,意义深远。


从1971年中国首颗光伏卫星升空,到今日钙钛矿产业化蓄势待发,太空光伏走过了从0到1的漫长积累。如今,我们正站在从1到N的爆发拐点:技术端,钙钛矿已展现突破性潜力;需求端,太空经济与地面基荷需求形成双重牵引;产业端,领先企业的前瞻布局正汇聚成强大的推动力量。


据机构预测,到2030年全球钙钛矿光伏组件出货规模有望达到20GW。这不仅是地面的产业机遇,更是改写太空能源时代的“诺曼底时刻”。


在这场奔赴星辰的远征中,极电光能将以实际行动锚定这一重要历史坐标。我们不仅致力于以高效、低成本的钙钛矿技术驱动地面能源转型,更坚定地为太空光伏的“中国方案”贡献核心力量。


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极电光能中标国电投大庆实证基地1MW钙钛矿组件项目

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