太空光伏（SBSP）是“太空发电-无线传输-地面接收”的全链条新型能源方案，2024年后已迈入商业化加速期。其核心优势在于依托无衰减、超稳定、不间断的AM0光源供给，年发电小时数、能量密度较地面光伏分别提升4-7、7-10倍，适配太空算力、深空探测、偏远地区供电及军事基地、应急救援等高安全、高覆盖成本的供电需求。

太空光伏技术路线呈现清晰的场景分化

我们预计短期（2024-2027年）三结砷化镓电池主导高价值通信卫星、深空探测等场景，但面临成本与产能约束难以在低轨场景下放量。中期（2026-2030年）P型HJT电池在现有量产技术中抗辐射、轻量化性能更优，有望逐步渗透低轨短期任务；长期（2028年后）钙钛矿叠层电池凭借高比功率优势加速突破，在实现较高发电效率的同时轻量化能力也较为突出，应用场景从当前的航天器供电，逐步拓展至2030年的空间太阳能电站定向输电，最终支撑2035年后GW级太空数据中心规模化部署。

关注太空光伏弹性环节以及布局领先的企业

原材料端关注砷化镓、高纯镓冶炼及碳化硅衬底企业。设备端聚焦MOCVD设备国产化技术突破企业。

行业全景：商业航天推动太空光伏发展进入加速期

全球航天活动蓬勃发展，中美引领行业增长

2020年以来，全球航天呈现高度活跃的发展态势，大国航天成为衡量国家整体实力的重要组成部分。航天战略性作用日益突出：2024年，全球共实施263次航天发射任务，同比增长18%。从近5年发射趋势看，中美两国发射活动快速增长，发射航天器重量持续攀升，成为世界航天活动增长的主要动力。

政策支持下，中国商业航天产业与国家航天有望共同迎来蓬勃发展：2015年，国家发改委、财政部和国防科工局联合下发《关于印发国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025）的通知》，“中国商业航天元年”出现。2024、2025年，商业航天连续两次作为新质生产力与新兴产业的代表被写入《政府工作报告》。

2025年11月国家航天局印发《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》，目标到2027年，商业航天产业生态高效协同，科研生产安全有序，产业规模显著壮大，创新创造活力显著增强，资源能力实现统筹建设和高效利用，行业治理能力显著提升，基本实现商业航天高质量发展。

太空光伏场景下能量密度显著提升，应用场景持续扩容

随着我国的商业航天产业迎来高速发展期，太空电源将从中受益。商业航天技术目前聚焦可复用火箭、卫星互联网等新兴领域，太空光伏电源作为航天器“心脏”，应用目标已从“保障单个航天器在轨运行”，转向“为航天器群能源共享、在轨数据中心供电等场景”。相较于地面，宇宙空间下太阳能具备无衰减、超稳定、不间断的优势，光伏供电系统可突破地面光伏间歇性瓶颈，发电小时数提升4-7倍、能量密度提升7-10倍。

依托这一优势，太空光伏后续应用场景包括：①定向输电精准覆盖偏远、极地、海洋等高供电成本区域，、②以独立供电模式满足军事基地、应急救援等场景的高安全供电需求。③太空数据中心供电。中国已明确分三阶段突破核心技术，计划于2031-2035年在700-800km轨道规模化部署GW级太空数据中心。美国方面，谷歌、Starcloud联合英伟达推进测试卫星发射与在轨基础算力验证，SpaceX则依托星舰可复用技术与星链组网优势，聚焦高效抗辐射、轻量化光伏组件研发及能源系统优化。

趋势展望：P型HJT和钙钛矿叠层有望在短中期成为主导技术

技术演进：太空光伏的四次革新之路

太空光伏系统由于使用环境特殊，面临极端温差（跨度可达-150℃至180℃，且昼夜交替引发频繁热循环）、复杂气体环境（高真空、含高活性腐蚀性原子氧）和强辐射（包含质子、电子、γ射线、中子等高能粒子，易造成材料晶格缺陷、化学键断裂及组件性能衰减），对其中的发电主体有很高的要求。目前，太阳能电池阵（太阳翼）是最常用的电源类型，其发电主体经历了硅太阳电池——单结砷化镓太阳电池——多结砷化镓太阳电池——薄膜砷化镓太阳电池的四次革新。

多结砷化镓电池：高价值场景绝对主导，面临成本产能约束

太空低轨环境中，1MeV电子辐射剂量可达1014e⁻/cm²；而同步轨道卫星20年累积辐射剂量更可高达1000kRad，基于此，不同太空任务场景形成了差异化的技术选择：在高价值通信卫星及深空探测等核心领域，三结砷化镓（GaInP/GaAs/Ge）电池凭借综合优势占据绝对统治地位；而在低轨道、短寿命小型卫星领域，硅基、钙钛矿及CIGS薄膜电池等新兴技术正加速迭代并逐步实现应用落地。

三结砷化镓电池具有超高转换效率与轻量化优势。AM0标准下效率稳定在30%以上，四结版本（如Z4J ）达33.47%，多结电池的理论上限为47.1%；比功率超0.35W/g，是晶硅电池（低于0.1W/g）的3倍以上，契合卫星“轻质高能”核心需求。另一方面，砷化镓电池具有优异的抗辐射能力与长服役寿命。1MeV电子辐照下效率保持率达90%，抗辐射损伤能力是传统硅基电池的10倍以上。其核心得益于晶格匹配相对偏差≤0.1%的多层异质结构设计与辐射屏蔽效应。经热管理后，在-120℃至120℃极端温差循环中，可稳定服役15-20年，满足通信卫星任务需求。

然而，砷化镓电池面临成本过高与产能受限的问题。晶格严格匹配要求及稀缺原料、MOCVD设备依赖导致成本高企，2025年单价约60-70美元/W，为太空用晶硅电池的3-4倍（太空用硅电池成本约20美元/W）。产能方面，2025年全球年产能已提升至100-150MW，国内乾照光电等企业新增产能释放后，仍难以完全匹配低轨卫星星座的大规模部署需求。

硅基P型HJT电池：成本优势赋能，瞄准低轨短期任务

地面硅基光伏技术具有成熟的量产基础。凭借持续的研发突破和商业航天趋势下的成本优势，该技术正重新成为应对空间挑战的优质候选者。HJT（异质结）电池因具备天然优势，在太空应用中潜力突出：一方面拥有优异抗辐射特性，空穴迁移稳健且缺陷自修复能力强；另一方面适合薄片化生产（厚度80~110μm），相比传统PERC与TOPCon技术，HJT电池比功率更高，更适配太空环境。叠加抗辐射玻璃盖板后，在低轨通信卫星、气象卫星等场景，可执行成本敏感、功率需求中等（1-10kW级）的短期任务（如立方星、纳米卫星等）。

2024年8月，梅耶博格科技股份有限公司与Solestial宣布建立战略合作伙伴关系，将Solestial开发的超薄、抗辐射柔性晶硅片与梅耶博格的异质结技术相结合，计划生产用于太空旅行的下一代超薄硅太阳能电池。2025年10月，法国原子能委员会（CEA）与国家太阳能研究所（INES）联合公布了自愈型超薄HJT电池的技术突破，涵盖90μm和60μm两种厚度规格。该电池的核心亮点是可利用太空光热实现辐射损伤自修复：在低轨空间环境下，经1014e－/cm2电子辐照（80℃条件）后，能恢复97%以上的初始性能（初始效率14%，由第三方机构ISFH认证）。

随着技术成熟与成本优势持续释放，硅基光伏未来将逐步拓展至更多太空领域：2026-2027年进入技术迭代期，通过优化抗辐射稳定性与量产良率，渗透率有望提升至15%-20%，成为立方星、纳米卫星等低轨小型卫星的标准化电源方案。

钙钛矿叠层电池：未来潜力较大，加速在轨验证与商业化探索

钙钛矿作为第三代光伏核心材料，是地面光伏领域最具潜力的候选技术之一。在地面AM1.5G标准光谱下认证效率已突破27%，AM0太空光谱环境中单结电池理论效率上限达30.4%，通过组分精准调控与多结叠层结构创新，成为提升空间级性能的核心路径。其具备高峰值吸收系数（>105cm-1）与长载流子寿命（>1μs），仅需500nm吸收层即可实现高效光电转换，低能耗制备工艺下比功率超20W/g，兼具低成本与轻量化优势。

钙钛矿光伏的抗辐射特性研究始于2015年，涵盖质子、电子、伽马射线等高能粒子辐射场景。当前，叠层结构面临更严峻的辐射挑战：复合结材料的辐照衰减易导致子电池电荷提取失衡，是制约其性能稳定性的关键瓶颈。此外，极低温相稳定性与极端温差下的结构耐受性，更是钙钛矿及钙钛矿叠层电池实现太空商业化应用的核心考量维度。

市场推进分三阶段：2023-2027年为在轨验证期，已通过2023年12月埃依斯末子级Y13、2025年天雁24星等多颗卫星正进行或完成在轨运行测试，持续积累极端环境可靠性数据；预期2028年正式切入市场，在低轨星座中实现5%渗透率，叠层技术效率突破35%、成本较砷化镓降低60%；2028-2030年进入商业化放量期，适配低成本星座与太空数据中心初期供电需求；2035年在太空数据中心供电占比达50%，成为深空探测与大规模在轨算力场景的主力电源技术。

结论：P型HJT短期适配性更强，钙钛矿叠层是太空光伏长期方向

未来，太空光伏技术迭代三梯队趋势清晰：短期来看，砷化镓多结电池短期仍是航天电源“黄金标准”；轻质HJT电池未来3-5年将渗透临近空间等领域；随着稳定性问题的快速突破，钙钛矿及钙钛矿叠层电池在5-10年内或将成深空探测与低成本星座的更优解。

P型晶硅电池处于技术验证向场景渗透关键期：本征P型掺杂结构抗辐射性优于N型（高能辐射缺陷俘获空穴载流子概率低、载流子寿命长，晶格结构稳定），适配临近空间、低成本星座需求，且量产工艺成熟，契合规模化降本诉求。制约核心为两点：一是航天级产能未规模化，定制化生产能力不足；二是10年以上在轨极端环境长寿命验证尚在推进，短期难全面切入核心航天场景。

钙钛矿及叠层电池本征优势契合未来太空光伏需求：高比功率、柔性兼容、溶液法降本潜力大，适配万颗级卫星星座规模化部署，且长期可靠性持续突破，已广泛开展在轨验证。核心制约：高温强辐射环境下寿命衰减问题需技术突破与封装优化；地面应用未实现规模化放量，导致航天级定制化产能、供应链配套缺失，缺乏量产基础支撑。

市场空间：双场景驱动，增长潜力持续释放

中国低轨卫星星座：商业化进程提速

低轨卫星与卫星互联网星座是当前太空光伏最核心的应用场景，以抗辐射、高转换效率为核心优势的砷化镓电池，目前为该场景下的主流能源部件。中国低轨卫星星座建设正释放巨大市场潜力，目前已规划六座巨型星座项目，涵盖“国网”“G60千帆星座”等通信骨干星座，以及“吉利未来出行星座”（车联网定位）、“天启”（物联网数据）、“鸿鹄-3”（宽带通信）、“三体计算星座”（在轨算力）等商业细分领域星座，规划总卫星数量超5万颗。

当前中国低轨卫星光伏应用已完成首批星座部署，累计发射约380颗卫星，光伏能源系统以砷化镓电池为主导。后续新型光伏技术将加速迭代，推动新增装机量提升与市场份额扩容，而多结砷化镓电池成本下降空间收窄。钙钛矿叠层技术凭借工艺、成本及能量密度优势，降本弹性更突出。

作为已进入商业化落地阶段的成熟赛道，该场景下光伏核心定位为“卫星自用供电”，仅为卫星自身飞行姿态调整、通信载荷运行等基础功能提供能源供给，需求边界相对清晰。结合新建星座规模化部署、存量卫星更新维护两大核心场景，我们预计2030年国内低轨卫星光伏市场空间有望超30亿美元。

太空数据中心：长期成长空间广阔

太空数据中心是“算力上天”的核心载体，正加速从构想到落地实践。

国内层面，北京太空数据中心规划于700-800公里晨昏轨道部署吉瓦级系统，分三阶段推进：2025-2027年建成200kW/1000POPS算力星座，开展“天数天算”试点；2028-2030年推进二期，实现“地数天算”商业化；2031-2035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计算中心构想，计划依托星舰火箭部署100-500GW级太阳能AI卫星，远期产能超全球当前发电总量。

作为处于早期验证阶段的长期成长赛道，太空数据中心场景下光伏核心定位为“算力运营支撑供电”，除满足卫星基础飞行消耗外，核心为在轨算力中心的高功率计算载荷提供能源支撑，多元用电场景显著放大光伏需求边界。进入100GW年部署周期后，预计钙钛矿及叠层电池供电占比将达50%，对应年市场规模超百亿美元，占全球太空光伏总市场份额的35%以上。

投资建议

建设航天强国是我国核心国家战略，航天领域是关键落地载体。2024年我国商业卫星入轨量达201颗，较2023年的120颗同比增长67.5%。在国家航天工程稳步推进、商业航天借助“互联网 航天”实现爆发式增长的背景下，太空光伏作为核心供能及应用场景之一，有望迎来需求加速增长。

从太空光伏目前应用场景来看，包括：①定向输电精准覆盖偏远、极地、海洋等高供电成本区域。②以独立供电模式满足军事基地、应急救援等场景的高安全供电需求。③太空数据中心供电。中国已明确分三阶段突破核心技术，计划于2031-2035年在700-800km轨道规模化部署GW级太空数据中心。美国方面，谷歌、Starcloud联合英伟达推进测试卫星发射与在轨基础算力验证，SpaceX则依托星舰可复用技术与星链组网优势，聚焦高效抗辐射、轻量化光伏组件研发及能源系统优化。

技术路线上，我们预计短期（2024-2027年）三结砷化镓电池主导高价值通信卫星、深空探测等场景，但面临成本与产能约束难以在低轨场景下放量。中期（2026-2030年）P型HJT电池在现有量产技术中抗辐射、轻量化性能更优，有望逐步渗透低轨短期任务；长期（2028年后）钙钛矿叠层电池凭借高比功率优势加速突破，在实现较高发电效率的同时轻量化能力也较为突出，应用场景从当前的航天器供电，逐步拓展至2030年的空间太阳能电站定向输电，最终支撑2035年后GW级太空数据中心规模化部署。