钙钛矿 - 下一代太空光伏的重要选择
会议要点
1. 商业航天与太空光伏行业背景
• 低轨卫星轨道资源竞争激烈:高度300到2000公里的低轨空间可容纳卫星数量有限,各国向ITU申报的卫星总量已超过17.5万颗,占据平轨资源成为核心要素。
• 我国商业航天发射量创新高:25年我国航天全年发射次数92次(创历史新高),其中商业航天占比过半(54次),全年入轨商业卫星311颗,占我国全年入轨卫星的84%。
• 太空光伏的能源优势:
• 近地轨道卫星年利用小时数达5000到6000小时(为地面光伏的两倍以上),同步轨道接近24小时满发;
• 可获得30%到40%更高的有效辐射能量,不受云层遮挡、季节更替和昼夜变化影响;
• 是商业航天卫星及在轨AI运算、云计算、星上数据处理的唯一底层能源供给方式。
• 太空光伏需求爆发:英伟达太空数据中心单机柜功率突破100千瓦,单轨算力平台供电需求达兆瓦级甚至吉瓦级;马斯克宣布未来三年将在地面和太空建设200GW产能;我国提出25到35年在700-800公里晨昏轨道建设太空数据中心的三步走战略。
2. 太空光伏技术路线演进
• 当前主流:砷化镓电池:
• 1965年苏联Venera 3卫星首次采用,1995年第一颗商业通讯卫星将单结砷化镓作为主要供电单元,奠定主导地位;
• 成本高:占卫星制造成本15%到20%,商业砷化镓电池报价200到300美元/瓦;
• 技术瓶颈:刚性基板限制轻量化与曲面设计,比功率仅300瓦/千克。
• 过渡路线:P型异质结(HJT)电池:
• 优势:对称结构、双面率达95%,每瓦发电量较PERC电池高6%,低温系数更稳定,P型抗辐照能力显著优于N型;
• 进展:
东方日升交付的P型超薄异质结电池厚度约60微米(仍可进一步减薄),累计出货超三年、数万片;正在研发钙钛矿-晶硅异质结叠层电池,转化效率达30.99%;SpaceX选定P型异质结路线,迈为负责潜在设备订单。
• 未来核心方向:钙钛矿及叠层电池:
• 优势:轻量化(可制备可展开式卷绕形态)、高效率(单结电池效率超25%)、抗辐照(效率衰减仅10%,优于III-V族多结电池)、低成本(成本为砷化镓的十分之一)、50%减重;
• 产业化进展:协鑫光电率先建成吉瓦级产线(24年6月昆山投产),24年10月下线2400mm×1150mm大尺寸组件;极电光能、纤纳光电、仁烁光能、
宁德时代等跟进吉瓦级产线;协鑫光电26年1月量产两平米商用组件,效率突破27.06%,2月通过TUV、IEC双标认证。
3. 重点投资标的分析
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隆华科技:
• 钙钛矿靶材业务:全资子公司晶联光电是国内唯一大批量实现ITO靶材批量出货的企业,与京东方、华星光电紧密合作;25年靶材及超高温材料收入预计接近9亿元(占收入约四分之一),近三年复合增速30%;
• 商业航天PMI泡沫材料:子公司湖南兆恒科技是国内绝对龙头,市占率超80%,毛利率接近40%;产品应用于天问一号、天宫一号等,单颗低轨卫星用量100-150万元;25年获航天科工5亿+订单,26年产能预计翻倍;
• 其他业务:节能换热业务为现金流基本盘(收入占比最高,个位数稳定增长);萃取剂业务25年预计2-3亿元,受益于碳酸锂价格修复及产能投产;25年净利润预计2.2亿元,26年预计3-4亿元(3.5亿左右)。
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钧达股份:
• 业务闭环布局:通过收购雪天天河、上海一键功能,形成“P型异质结+钙钛矿+CPI膜”闭环,卡位卫星制造环节;
• 钙钛矿验证进展:26年计划进行3-4次钙钛矿卫星在轨验证,通过500次热循环(对应太空约两个多月)认证五年寿命;
• 产能规划:上饶钧达航天规划CPI膜40万平产能及钙钛矿叠层电池产线,预计26年上半年投产;
• 订单与客户:巡天星河团队累计参与超百颗卫星项目,在手订单五六十颗(其中算力订单约10颗);近期与美国客户达成CPI膜合作及叠层钙钛矿联合研发协议。
• 协鑫光电:
• 技术突破:23年钙钛矿晶硅叠层认证效率达33.31%(接近理论极限),26年1月量产两平米商用组件效率27.06%(越过商业化红线);
• 产能与认证:24年6月全球首个叠层组件吉瓦级产线昆山投产,24年10月下线2400mm×1150mm组件,26年2月通过TUV、IEC双标认证;
• 客户与资本:马斯克旗下团队考察其颗粒硅及钙钛矿布局;23年7月完成C轮融资,腾讯参与跟投,为腾讯数据中心提供绿电支撑。