本報記者 向炎濤 殷高峰

    算力上天，能源先行。當前，太空算力已成為商業(yè)航天發(fā)展的重要方向，而其規(guī)?；涞氐氖滓s束，正是無補給、無電網(wǎng)接入的太空環(huán)境下的能源供給難題。這一現(xiàn)實需求，將光伏技術推向一個全新的應用場景。

    在極端嚴苛的空間環(huán)境中，傳統(tǒng)光伏技術面臨成本與性能的雙重瓶頸，而新一代鈣鈦礦光伏技術正憑借高轉換效率、輕量化與抗輻射潛力，悄然打開太空能源的新藍海。

    鈣鈦礦電池優(yōu)勢顯著

    所謂太空算力，是指在空間環(huán)境中部署具備自主數(shù)據(jù)處理、存儲及調度能力的算力衛(wèi)星，構建空地一體化智能網(wǎng)絡。

    航天宏圖信息技術股份有限公司（以下簡稱“航天宏圖”）技術負責人告訴《證券日報》記者，未來的衛(wèi)星將不再只是“拍照、傳數(shù)據(jù)”，而是類似“太空中的數(shù)據(jù)中心”，承擔包括在軌AI模型訓練、低延時邊緣計算、高能耗星載載荷、大規(guī)模星座協(xié)同計算等任務。這些都對能源提出了前所未有的要求。

    “太空中的極端溫度、強輻射、高真空以及空間碎片威脅等環(huán)境挑戰(zhàn)，對能源供應提出了極其嚴苛的要求，包括能源系統(tǒng)的熱控能力、抗輻射能力、材料和結構設計要求、器件的壽命和可靠性。”該負責人介紹。

    但現(xiàn)有空間光伏技術并不完美。據(jù)介紹，目前衛(wèi)星能源主要采用砷化鎵（GaAs）太陽能電池技術，該技術在全球空間飛行器電池材料中占比約95%。這類電池效率高、抗輻射能力強，是當前空間應用的主流方案，但其制造工藝復雜、成本極高，難以支撐商業(yè)航天和太空算力所需要的大規(guī)模部署。

    相比之下，成本較低的晶硅電池雖在地面光伏中占據(jù)主流，但在強輻射環(huán)境下衰減快、壽命有限，難以滿足長期在軌運行需求。

    作為被寄予厚望的下一代光伏技術，鈣鈦礦的核心價值在于其效率上限。“鈣鈦礦材料最大的價值在于光電轉換效率高，理論光電轉換效率可達45%左右。這使其在眾多新興光伏材料中展現(xiàn)出顯著競爭力，也為實現(xiàn)光電轉換效率突破提供了重要路徑。”昆山協(xié)鑫光電材料有限公司董事長范斌對《證券日報》記者表示。

    而在太空應用場景下，這一優(yōu)勢尤為關鍵。上述航天宏圖技術負責人表示，太空中的太陽輻照強度高于地面，單位重量和單位面積的發(fā)電能力，直接決定了能源系統(tǒng)的上限。鈣鈦礦不僅效率潛力高，還具備超輕量化特征，柔性鈣鈦礦薄膜重量僅為晶硅的1%，將極大降低發(fā)射成本，并能在衛(wèi)星上部署更大面積、更高能量密度的能源系統(tǒng)。

    同時，經(jīng)過材料和結構優(yōu)化后的鈣鈦礦電池，在電子、質子等輻射環(huán)境下展現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)晶硅電池的性能保持能力，為其進入空間應用提供了堅實基礎。

    “更高的轉換效率、更大的面積才能有更高的功率，作為兼具高效率和低成本的下一代光伏技術，柔性疊層鈣鈦礦電池有望成為重要的太空能源解決方案。”萬聯(lián)證券投資顧問屈放在接受《證券日報》記者采訪時表示，隨著鈣鈦礦-晶硅疊層電池技術、柔性光伏材料與智能能量管理系統(tǒng)的協(xié)同進化，空間光伏的商業(yè)化進程將進一步加快。

    上市公司加快技術攻關

    事實上，目前鈣鈦礦技術并非僅停留在理論或概念層面，一些科研機構和商業(yè)航天企業(yè)已圍繞其空間應用展開工程化探索。

    比如，航天科技集團八院811所下屬上海太陽能工程技術研究中心正在推進商業(yè)航天用空間環(huán)境適應低成本鈣鈦礦/背電極接觸晶硅復合疊層太陽電池項目，旨在突破傳統(tǒng)空間太陽電池成本高企的瓶頸。

    商業(yè)化層面，已有企業(yè)將鈣鈦礦明確納入太空算力與空間能源系統(tǒng)的長期布局，通過聯(lián)合研發(fā)、在軌驗證和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，探索可復制的工程化路徑。

    日前，航天宏圖與無錫眾能光儲科技有限公司正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，圍繞“面向太空算力與空間能源應用的鈣鈦礦新型能源技術”展開深度合作，并共同發(fā)起設立合資公司北京航天超能空天能源科技有限公司。

    上述航天宏圖技術負責人表示，雙方將在以下領域開展深度協(xié)作：空間鈣鈦礦光伏的研發(fā)、在軌驗證和產(chǎn)業(yè)化；面向高功耗太空算力平臺的能源系統(tǒng)解決方案；新型輕量化、抗輻照光伏組件聯(lián)合研發(fā)；聯(lián)合申報國家航天與能源重大專項；共建全球領先的“天基能源基礎設施”。

    據(jù)了解，雙方致力于打造未來太空經(jīng)濟的能源底座，建立可持續(xù)、可擴展、可商業(yè)化的太空能源系統(tǒng)。通過鈣鈦礦太陽能電池等先進光伏技術，為未來太空算力平臺、空間數(shù)據(jù)中心、深空探測器等提供持續(xù)、穩(wěn)定的電力支持。

    “目前公司正在討論2026年鈣鈦礦電池在衛(wèi)星上驗證的技術細節(jié)，將在合適時機發(fā)射。”上述航天宏圖技術負責人透露。

    海南鈞達新能源科技股份有限公司也披露，公司近日與衛(wèi)星電池生產(chǎn)商杭州尚翼光電科技有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將以戰(zhàn)略股東身份對其進行股權投資，雙方將圍繞鈣鈦礦電池技術在太空能源的應用展開深度合作，整合產(chǎn)業(yè)與場景資源，以把握全球太空能源技術變革與商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的機遇，進一步提升公司核心競爭力與長期盈利水平。

    部分光伏龍頭企業(yè)也將目光從地面電站延伸至太空能源。早在2022年9月份，隆基綠能科技股份有限公司（以下簡稱“隆基綠能”）便成立了國內首個未來能源太空實驗室，聚焦太陽能與航天技術結合、太空環(huán)境驗證等方向，探索新能源技術在極端空間條件下的可行性。

    實驗室成立后，隆基綠能已開展多項實質性驗證工作。隆基綠能有關負責人在接受《證券日報》記者采訪時表示，針對太空電站需求，隆基綠能一方面攻關輕薄化組件技術，目標是讓光伏組件每平方米重量不超200克；另一方面，鈣鈦礦疊層技術實現(xiàn)顯著突破，在太空真空環(huán)境中不僅能規(guī)避地面衰減缺陷，適配太空能源場景，還能降低發(fā)射成本。

    在產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面，隆基綠能深度參與國家級太空能源布局。該公司與三峽集團共建鈣鈦礦光伏技術重點實驗室，深化太空電站核心組件研發(fā)合作，成為“逐日工程”的重要地面技術支撐力量。

    加速走向產(chǎn)業(yè)化

    從更長周期看，太空算力和商業(yè)航天的發(fā)展，為光伏產(chǎn)業(yè)打開一個廣闊的新市場。

    如果鈣鈦礦能夠在空間環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定運行，其應用范圍將不僅限于算力衛(wèi)星，還可能擴展至空間站擴容、在軌制造、深空探測等多個領域，成為未來太空經(jīng)濟的重要能源底座。

    上述航天宏圖技術負責人表示，未來十年，太空將成為數(shù)據(jù)、能源、制造和算力的新大陸。鈣鈦礦光伏的突破將帶來三大變革：首先，在軌AI模型訓練、天基數(shù)據(jù)中心運行、空間智能體部署等場景均依賴巨量能源供應，鈣鈦礦光伏技術將有力支撐太空算力實現(xiàn)指數(shù)級提升。其次，太空互聯(lián)網(wǎng)真正實現(xiàn)全球覆蓋，更大規(guī)模、更高能耗的星座將依賴輕量化能源實現(xiàn)商業(yè)可行性。最后，太空經(jīng)濟商業(yè)模式全面升級，在軌服務、能源衛(wèi)星、空間工廠等將從能源限制中解放。

    范斌表示，技術革新正推動鈣鈦礦電池加速走向產(chǎn)業(yè)化。目前，鈣鈦礦領域已呈現(xiàn)出“技術突破、產(chǎn)業(yè)落地與供應鏈自主化并進”的發(fā)展態(tài)勢。

    “鈣鈦礦-晶硅疊層電池的太空應用，是一個非常有前景的高端利基市場。其發(fā)展正由國家明確的政策、專注產(chǎn)業(yè)化的資本和多元化的企業(yè)共同推動，業(yè)界預計在2028年到2030年迎來規(guī)?；纳虡I(yè)突破。”上海有色網(wǎng)光伏電池片分析師蔣辰怡在接受《證券日報》記者采訪時表示。

    政策支持方面，2025年11月份，工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布《關于進一步加快制造業(yè)中試平臺體系化布局和高水平建設的通知》，其中將鈣鈦礦光伏電池、疊層光伏電池等先進光伏技術列入制造業(yè)中試平臺重點方向建設要點。此外，山東、上海等地也相繼出臺了推進鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。

    中信證券最新研報稱，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化成熟后或將成為太空能源供應的重要形式之一。2025年以來，頭部初創(chuàng)企業(yè)率先實現(xiàn)GW級鈣鈦礦產(chǎn)線量產(chǎn)，推動鈣鈦礦組件從實驗室邁向規(guī)?；a(chǎn)，預計2026年部分企業(yè)的準GW級產(chǎn)線或將投產(chǎn)。

    上述航天宏圖技術負責人介紹，鈣鈦礦太陽能電池在太空光伏領域的研究已進入在軌驗證階段，正從實驗室走向實際應用。但極端環(huán)境下的長期可靠性仍需更多在軌數(shù)據(jù)驗證；大面積組件的一致性、封裝和標準體系仍有待完善；相關材料體系的安全性和工程冗余設計，也需要在航天應用中經(jīng)受更嚴格的考驗。

    受訪專家認為，隨著技術逐步成熟和產(chǎn)業(yè)化提速，鈣鈦礦有望支撐太空算力、深空探測等任務，成為太空能源系統(tǒng)的重要組成部分。