近日,马斯克团队对中国光伏产业链的考察引发了广泛讨论。此前,马斯克曾提出一项雄心勃勃的计划:每年向太空部署100吉瓦的太阳能AI卫星能源网络,这一规模相当于全球新增光伏装机容量的六分之一。这一设想让“太空光伏”成为科技界和产业界的热门话题。
太空光伏究竟是什么?简单来说,它是一种在航天器或卫星上安装光伏组件,将太阳能转化为电能的技术。其长远目标是实现“太空发电—通过微波或激光无线传输—地面接收”的能源供应模式。由于太空环境光照强度高,且不受昼夜和天气影响,其能量密度可达地面系统的7至10倍。
光伏技术与太空的结合并非新鲜事物。早在1958年,太阳电池就被首次应用于卫星;十几年后,中国自主研发的第二颗人造卫星也采用了这项技术。然而,近年来太空光伏的关注度显著提升,背后有两个主要原因:一是火箭可复用技术的突破大幅降低了发射成本,推动了全球商业航天的快速发展;二是数据中心等高耗能设施的建设加速,对电力供应和冷却的需求激增,地面基础设施难以满足,而太空光伏的发电效率远高于地面系统。
尽管太空光伏的远景令人振奋,但目前仍处于探索和验证的初级阶段。产业化进程受到技术发展和经济性的双重制约。例如,砷化镓电池虽然转换效率高、抗辐射性能强,但成本高昂;钙钛矿电池具有高柔性和低成本的优势,但其可靠性仍需进一步验证。经济性是更大的挑战:据测算,当前太空光伏的度电成本约为2至3美元,而地面光伏的度电成本已降至0.03至0.05美元,两者差距高达百倍。除非未来发射成本降至当前的十分之一以下,且光伏效率实现翻倍提升,否则太空光伏难以具备商业竞争力。
面对这一潜在机遇,中国光伏产业链展现出显著优势。在技术研发方面,“十四五”期间,中国研究单位27次打破NREL实验室效率纪录,全球占比提升至55%,较“十三五”时期翻番。在制造能力上,“十四五”光伏电池产量是“十三五”的5.5倍,预计2025年产能将占全球九成以上。成本方面,近十年来中国推动全球光伏发电项目平均度电成本下降80%,为太空光伏的商业化奠定了基础。
中国光伏企业正积极布局太空光伏领域。天合光能的光伏科学与技术全国重点实验室创造了3.1平方米大面积钙钛矿/晶体硅叠层组件功率的世界纪录;隆基绿能成立了未来能源太空实验室;晶科能源与晶泰科技合作推进钙钛矿叠层电池技术的研发与产业化。这些努力表明,中国光伏产业正在为太空时代的能源变革做好准备。








