太空光伏行业深度报告：轻量柔性引领，面向商业航天的空间能源革命

算力需求与政策驱动，轨道数据中心带来太空光伏新增量

• 人工智能算力需求加剧地面能源瓶颈，轨道数据中心成为破局新范式。预计到2030年，全球数据中心电力需求将达945太瓦时（TWh）。
• 太空算力工程化实现存在诸多挑战，在轨工程实验稳步推进。例如，Starcloud已实现人类首次在太空中训练大语言模型的尝试。
• 商业航天已步入国家战略支持期，行业高速增长、规模扩容可期。预计“十五五”期间，我国商业航天核心产业规模年均复合增长率将达到11%左右，2030年商业航天核心产业规模预计达到1.67万亿元。

极端环境确立光伏刚需地位，经济性驱动太阳翼柔性化重构

• 太空极端环境决定了光伏发电是航天器现阶段唯一可靠的长期能源方案。能源系统造价占整星约15%。
• 算力载荷叠加推高卫星功耗，发射经济性倒逼太阳翼向轻量柔性化重构。例如，Starlink单星重量已由V1.5版本的约295kg大幅攀升至V3.0版本的约1.8吨。
• 柔性太阳翼凭借非线性的质量增长特征突破了运载包络限制，极高的收纳比与超高比功率使其成为空间电源演进的必然趋势。

柔性太阳翼发展趋势清晰，主导电池系统与关键辅材加速迭代

• 传统刚性太阳翼受限于基板自身的厚度以及复杂的折叠铰链机构，收拢状态下的体积占比极高，制约了单星功率提升。
• 柔性太阳翼采用超薄轻质材料，其质量与体积随面积呈非线性缓慢增长，有效突破运载限制，高度适配低轨星座批量部署需求。
• 电池电路组件构成了太阳翼的发电核心，在系统成本、在轨寿命与减重经济性中均有重要影响，电池技术响应需求持续迭代。
• 太空极端环境与柔性化趋势，共同驱动太阳翼辅材体系发生跨代重构。新一代封装材料正全面向超薄柔性玻璃（UTG）、无色透明聚酰亚胺（CPI）薄膜方向演进。

太空光伏电池演进路线：砷化镓主导，P型HJT与晶硅/钙钛矿叠层过渡，钙钛矿引领远期增量空间

• 从早期单晶硅到现代三结砷化镓，具备高转换效率与强抗辐射能力是成熟太空光伏电池技术核心特征。但三结砷化镓成本高，正向薄膜柔性化演进。
• P型HJT及晶硅/钙钛矿叠层是重要的中期过渡路线。P型HJT电池具有较高的光电转换效率，较优的抗辐射与自修复机制，以及以薄片化实现轻量化应用的潜力。
• 钙钛矿凭高比功率与抗辐射优势预计为远期核心方案。钙钛矿材料凭借独特的微观晶体结构与物理机制，能够更好地适配太空极端环境，具备超轻、超薄、原材料丰富、易制备、天然适配柔性化结构等核心优势。

CPI与UTG构建新一代柔性封装体系

• CPI膜：轻量化、柔韧性等指标优异，是柔性太阳翼正面封装材料的优选方案。CPI膜具有接近光学玻璃的超高透光率，超轻量化特征，以及相当优异的机械强度与柔韧性。
• 超薄柔性玻璃（UTG）：空间环境免疫力与物理性能优势，聚焦高可靠、长寿命柔性太阳翼正面封装。UTG玻璃具有更轻量化+高机械强度属性，高透光+光学稳定性，以及主要成分系二氧化硅带来的稳定性优势。

风险提示

• 商业航天增量需求落地不及预期的风险。
• 技术演进和产业化落地不及预期的风险。
• 产业链发展趋势变化的风险。