太空光伏技术发展及投资机会
核心观点
- 太空光伏作为商业航天板块的重要分支，具有唯一性和紧迫性。碳化硅光伏是目前及未来唯一可靠的航天器长期在轨供电方案，而卫星市场对高性价比轻量化空间太阳能系统的迫切需求推动了太空光伏技术的发展。
- 太空光伏电池技术正从高可靠性迈向高性价比，短期晶硅技术相对成熟，长期来看晶硅钙钛矿叠层电池有望快速发展，甚至晶硅钙钛矿多结电池也有望获得快速进展。
- 太空光伏领域存在高壁垒，传统企业难以快速切入，具备先发优势和完整空间环境模拟能力的国家队或战略科技企业有望获得良好卡位。
关键数据
- 2024年锗和镓的产量分别为220吨和760吨，假设全年发射1万颗星，单星太阳翼面积100平方米，若全部使用三节砷化镓电池，锗和镓的用量分别为850吨和10吨。
- 截止到2022年底，锗的价格接近13,000元每千克，镓的价格为1,650元每千克。
技术路线分析
- 砷化镓电池：效率高，耐辐射性能优异，但成本昂贵，制备难度大，原材料稀缺。
- 晶硅电池：在地面上有较悠久的发展历史和大规模制造经验，在太空高辐射环境下，P型晶硅表现出更优异的抗衰减特性。P型晶硅路线包括PERC、P型异质结等技术，其中PERC有更多在轨数据支撑，P型异质结在效率和薄片化方面有优势。
- 钙钛矿电池：在太空环境下具有高抗辐射能力、高能质比等优点，可与晶硅做成叠层结构，效率可达30%，接近砷化镓水平。太空钙钛矿与地面钙钛矿的研发方向不同，需要引入碘离子提高抗辐射能力，且需要地面测试资源和在轨实证机会。
投资建议
- 重点关注三大方向：具备独特卡位和先发优势的光伏电池片制造商（如钧达股份、东方日升、上海港湾、协鑫科技）、光伏设备的头部供应商（如迈为股份、捷佳伟创）、太空环境特殊膜材料的供应商（如瑞华泰和赛伍技术）。
