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太空光伏賽道炙手可熱,這讓“陷入產(chǎn)能過剩與業(yè)績(jī)虧損”的地面光伏企業(yè)爭(zhēng)相“上天”講故事。證券時(shí)報(bào)記者深入調(diào)查發(fā)現(xiàn):“太空光伏”多數(shù)停留在PPT與實(shí)驗(yàn)室;HJT(異質(zhì)結(jié)太陽電池)、鈣鈦礦等熱門路線“原理可行、上天就廢”;PERC(鈍化發(fā)射極和背面電池技術(shù))被專家視為被低估的成熟方案。驗(yàn)證缺失、產(chǎn)業(yè)生態(tài)遠(yuǎn)未成熟——這場(chǎng)“星辰大海”的熱炒,或許只是概念狂歡。
日前,監(jiān)管部門已對(duì)蹭熱點(diǎn)上市公司連出重拳。業(yè)內(nèi)專家呼吁:回歸工程本質(zhì)與產(chǎn)業(yè)規(guī)律,才能讓這項(xiàng)技術(shù)真正走向“浩瀚宇宙”。
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概念炒作:引來監(jiān)管重拳
可回收火箭等技術(shù)成熟推動(dòng)全球發(fā)射進(jìn)入規(guī)模化時(shí)代,加之馬斯克提出的太空算力構(gòu)想,給太空光伏帶來萬億市場(chǎng)規(guī)模的想象。進(jìn)入4月,受SpaceX將于4月6日召開IPO銀團(tuán)啟動(dòng)會(huì)議等利好催化,太空光伏概念短線再度活躍。
今年以來,A股已有多家上市公司因涉及“SpaceX、商業(yè)航天等概念”炒作而受罰。雙良節(jié)能、天合光能等光伏公司因發(fā)布與SpaceX合作的模糊信息,構(gòu)成蹭熱點(diǎn)炒作,分別被江蘇證監(jiān)局處罰和上交所監(jiān)管警示。此外,國科軍工、杭蕭鋼構(gòu)、沃格光電與電科數(shù)字等則因涉及商業(yè)航天相關(guān)信息發(fā)布不準(zhǔn)確、不完整,被予以監(jiān)管警示。
證券時(shí)報(bào)記者發(fā)現(xiàn),多數(shù)蹭概念的上市公司呈現(xiàn)以下特點(diǎn):或夸大與SpaceX等航天企業(yè)業(yè)務(wù)合作關(guān)聯(lián);或模糊航天技術(shù)布局;或利用熱點(diǎn)標(biāo)簽,誤導(dǎo)市場(chǎng)認(rèn)為其是太空光伏領(lǐng)域的核心參與者。
金辰股份CEO祁海珅對(duì)證券時(shí)報(bào)記者表示,太空光伏熱度下部分企業(yè)跟風(fēng)炒作,需理性區(qū)分企業(yè)核心業(yè)務(wù)與熱點(diǎn)關(guān)聯(lián)度;部分企業(yè)雖有相關(guān)產(chǎn)品布局,但規(guī)模和核心業(yè)務(wù)占比各異,不可因熱度夸大其詞。太空光伏是新應(yīng)用場(chǎng)景,潛力可觀,但市場(chǎng)釋放需循序漸進(jìn),不可追求爆發(fā)式增長(zhǎng)。
從產(chǎn)業(yè)端來看,產(chǎn)業(yè)和投資均需理性看待太空光伏,不可急于求成、期待短期爆發(fā),發(fā)展需循序漸進(jìn)、遵循產(chǎn)業(yè)規(guī)律。太空光伏的市場(chǎng)釋放比民用市場(chǎng)要求更為嚴(yán)苛,雖空間資源有限,企業(yè)爭(zhēng)奪產(chǎn)能的需求緊迫,但技術(shù)不過關(guān)決不能冒進(jìn),避免資源浪費(fèi)與行業(yè)亂象。
華南某太陽能工程技術(shù)研究中心主任梁雙(化名)從事太空光伏研究超二十年,他對(duì)證券時(shí)報(bào)記者表示,當(dāng)下太空光伏領(lǐng)域信息“準(zhǔn)確、半準(zhǔn)確、違背常識(shí)與道聽途說的內(nèi)容交織”,頭部地面光伏企業(yè)頻繁交流探討,卻難有清晰共識(shí)。馬斯克提出的太空光伏與太空算力構(gòu)想,“雖想象力豐富,但與工程現(xiàn)實(shí)差距極大”,美國航天領(lǐng)域?qū)<乙褜?duì)其提出公開質(zhì)疑。
監(jiān)管部門對(duì)炒作行為嚴(yán)監(jiān)管,相關(guān)核心光伏上市公司對(duì)證券時(shí)報(bào)記者表示,如今業(yè)內(nèi)對(duì)于鈣鈦礦等太空光伏相關(guān)詞匯諱莫如深。
技術(shù)真相:地面光伏無法直接上天
作為衛(wèi)星的“加油站”,太空光伏主要有砷化鎵電池、HJT電池、鈣鈦礦電池三條技術(shù)路徑。砷化鎵電池是主流但成本高;HJT和鈣鈦礦電池因技術(shù)不成熟尚未真正應(yīng)用。
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光伏企業(yè)在地面“卷生卷死”,誰將拿到通往太空光伏這一未來的船票?
多數(shù)光伏企業(yè)或停留在實(shí)驗(yàn)室死盯光電轉(zhuǎn)換率,部分企業(yè)將光伏電池送至太空檢驗(yàn),有的企業(yè)通過并購切入這一賽道。
協(xié)鑫科技方面對(duì)證券時(shí)報(bào)記者表示,公司已于2023年完成全球首次鈣鈦礦組件空間搭載試驗(yàn),擬在2026年與中國航天科技集團(tuán)811所開展送樣測(cè)試及近太空驗(yàn)證。隆基綠能HPBC電池兩度搭載神舟飛船完成太空實(shí)測(cè),并推出效率33.4%的柔性疊層電池。晶科能源則稱,鈣鈦礦疊層電池實(shí)驗(yàn)室效率達(dá)34.76%,并與晶泰科技共建AI實(shí)驗(yàn)線加速研發(fā)。鈞達(dá)股份則通過收購和合作等途徑切入衛(wèi)星電池及整星研制領(lǐng)域。
中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)咨詢專家呂錦標(biāo)對(duì)記者表示,實(shí)驗(yàn)室中宣稱的鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換效率,往往只是小面積、理想條件下的成果,是否可重復(fù),能否通過小試、中試,能否產(chǎn)業(yè)化,還有很長(zhǎng)的路要走。
梁雙直言,太空光伏的研發(fā)和測(cè)試邏輯急需調(diào)整。地面光伏更側(cè)重成本與發(fā)電量,當(dāng)前光伏企業(yè)注重光電轉(zhuǎn)換效率,但衛(wèi)星不可維修、不可更換,電池失效即衛(wèi)星報(bào)廢,可靠性是第一指標(biāo),效率僅為次要參考,設(shè)計(jì)邏輯完全不同。
在炒作之外,HJT與鈣鈦礦路徑能否走通?
在梁雙看來,HJT原理可行,但太空性價(jià)比極低。
這位太空光伏專家直言,HJT并非絕對(duì)無法用于太空,但需針對(duì)空間環(huán)境全面改造電極材料、制作工藝與封裝技術(shù),改造后會(huì)出現(xiàn)效率下降、成本上升的問題。地面HJT電極無法承受太空極端溫變與輻照,未經(jīng)改良的產(chǎn)品在軌快速失效;改造后雖可滿足短期使用(如6個(gè)月),但長(zhǎng)期(5年以上)可靠性和穩(wěn)定性不足,綜合性價(jià)比遠(yuǎn)不如光伏電池的老路徑PERC;行業(yè)研究路徑大同小異,均圍繞環(huán)境適配優(yōu)化,難有顛覆性原創(chuàng)突破。
梁雙透露,有企業(yè)將地面HJT電池直接上天,數(shù)天至數(shù)月便失效,但相關(guān)方未公開失敗結(jié)果。
不過,祁海珅表示,這種情況屬于概率性事件。太空環(huán)境復(fù)雜,衛(wèi)星在軌運(yùn)行本身就存在各種故障可能性,不能因部分測(cè)試出現(xiàn)問題,就否定HJT的太空適配潛力。
鈣鈦礦電池,其原理適配太空,但需徹底重構(gòu)路線。
梁雙對(duì)證券時(shí)報(bào)記者表示:“鈣鈦礦電池從科學(xué)原理上比晶硅更適合衛(wèi)星應(yīng)用,且衛(wèi)星對(duì)電池成本容忍度遠(yuǎn)高于地面,但其當(dāng)前技術(shù)路線走不通。核心優(yōu)勢(shì)在于弱光響應(yīng)、真空環(huán)境規(guī)避水氧降解,理論性能優(yōu)于晶硅,長(zhǎng)期有望替代砷化鎵電池。但致命短板同樣明顯:地面鈣鈦礦無法通過太空高低溫交變、強(qiáng)紫外與輻照測(cè)試,有機(jī)組分易分解升華,高溫儲(chǔ)存數(shù)小時(shí)即失效。”
他指出,發(fā)展路徑方面,必須放棄“替代地面晶硅”的思路,轉(zhuǎn)向太空專用技術(shù)研發(fā),攻克穩(wěn)定性與抗輻照難題,5年左右有望走出可行路線。
PERC電池則是被行業(yè)低估的太空主流技術(shù)路徑,或迎“二次新生”。
梁雙介紹,作為最為成熟的光伏技術(shù)路徑,市場(chǎng)普遍將PERC視為落后產(chǎn)能,但在太空領(lǐng)域,它是經(jīng)過長(zhǎng)期驗(yàn)證的成熟方案。“2010年前全球衛(wèi)星均以單晶硅/PERC電池為主,技術(shù)成熟度與可靠性經(jīng)過數(shù)十年在軌檢驗(yàn),太空壽命可輕松滿足10—20年需求。”他預(yù)判,地面光伏也可能因HJT電站衰減問題逐步回歸PERC。現(xiàn)有TopCon產(chǎn)線可兼容PERC生產(chǎn),行業(yè)無需徹底淘汰產(chǎn)能,僅需重啟技術(shù)優(yōu)化即可。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí):“驗(yàn)證之困”與“生態(tài)之難”
在資本市場(chǎng)的喧囂之下,太空光伏正面臨著一場(chǎng)從“概念”到“工程”的嚴(yán)峻大考。盡管前景廣闊,但行業(yè)內(nèi)部卻面臨著驗(yàn)證體系缺失、技術(shù)路線錯(cuò)位以及成本天塹等現(xiàn)實(shí)困境。
首當(dāng)其沖的是驗(yàn)證之困。邁為股份相關(guān)人士對(duì)證券時(shí)報(bào)記者坦言,無論是HJT還是鈣鈦礦,理論上雖可行,但行業(yè)普遍缺乏在軌的實(shí)證數(shù)據(jù)。
這種數(shù)據(jù)的缺失,源于驗(yàn)證環(huán)節(jié)的種種亂象與短板。某航天所太陽翼研發(fā)人士李然(化名)對(duì)證券時(shí)報(bào)記者指出,目前他們接到了大量地面光伏企業(yè)上天驗(yàn)證的請(qǐng)求,但雙方往往“不在一個(gè)頻道上”。例如,許多企業(yè)直接拿N型電池進(jìn)行測(cè)試,殊不知P型電池才更適配太空環(huán)境;更有甚者,對(duì)地面階段應(yīng)做的驗(yàn)證和改進(jìn)“尚未入門”。
更甚,部分所謂的“驗(yàn)證”流于形式。李然透露,有的光伏企業(yè)雖然將電池送上了天,但并沒有發(fā)電。梁雙指出,光伏企業(yè)向航天所等機(jī)構(gòu)送樣僅為驗(yàn)證起點(diǎn),需經(jīng)過地面測(cè)試、在軌搭載、遙測(cè)數(shù)據(jù)采集等漫長(zhǎng)流程,短則2—3年、長(zhǎng)則5—8年才能實(shí)現(xiàn)商用,且需通過衛(wèi)星系統(tǒng)級(jí)論證,并非簡(jiǎn)單送檢即可通過。
這一困境的根源,在于對(duì)“天地差異”的認(rèn)知偏差。梁雙強(qiáng)調(diào),地面光伏產(chǎn)品100%無法直接用于太空,兩者存在本質(zhì)區(qū)別。一是極端溫差:太空需承受±80℃至±120℃的溫差,低軌衛(wèi)星日循環(huán)高達(dá)15次,地面僅能實(shí)現(xiàn)+80℃至-20℃,單日循環(huán)不足1次。二是強(qiáng)輻射環(huán)境:空間紫外線與高能粒子輻照對(duì)材料破壞性極強(qiáng),地面無對(duì)應(yīng)模擬條件。三是工藝壁壘:地面焊接與封裝技術(shù)上天后失敗率極高,必須采用衛(wèi)星專用工藝。
要放到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)生態(tài)中去考量。太空光伏真正具備可行性的前提是整個(gè)市場(chǎng)需求起來了——比如有成千上萬的衛(wèi)星需要用電,而這些衛(wèi)星又有明確的商業(yè)服務(wù)對(duì)象和商業(yè)模式。
顯然,發(fā)射能力的瓶頸與太空算力的“不確定性”制約著太空光伏的規(guī)模化普及。梁雙說,按現(xiàn)有發(fā)射能力,馬斯克的百萬顆衛(wèi)星構(gòu)想需百年完成;而太空GPU、內(nèi)存等器件成本極高且在軌易失效,市場(chǎng)化落地遙遙無期。同時(shí),成本也是太空光伏商業(yè)化的一大“攔路虎”。梁雙算了一筆賬:即便SpaceX將發(fā)射成本降至2000美元/公斤,將一個(gè)GW級(jí)系統(tǒng)送入軌道仍需數(shù)百億美元。
產(chǎn)業(yè)鏈兼容度也受到市場(chǎng)質(zhì)疑。從上游材料來看,適應(yīng)太空環(huán)境的超輕、抗輻射、耐高溫材料產(chǎn)能不足;從中游制造看,航天級(jí)光伏組件的定制化產(chǎn)能稀缺,多數(shù)企業(yè)仍以實(shí)驗(yàn)室小批量生產(chǎn)為主;從下游運(yùn)維看,在軌機(jī)器人、太空維修設(shè)備幾乎空白。對(duì)此,呂錦標(biāo)表示,航天級(jí)耐高溫材料、定制化組件產(chǎn)能等,會(huì)在商業(yè)需求明確后由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)供給,而非先造產(chǎn)業(yè)鏈再等需求。
面對(duì)熱潮,需回歸理性,重構(gòu)技術(shù)優(yōu)先級(jí)與產(chǎn)業(yè)節(jié)奏。
梁雙表示:“其一,技術(shù)優(yōu)先級(jí)需重構(gòu):太空光伏應(yīng)放棄‘實(shí)驗(yàn)室效率崇拜’,以實(shí)用主義為核心,優(yōu)先解決可靠性、環(huán)境適配與在軌壽命問題,效率僅為輔助指標(biāo)。其二,路線應(yīng)分化:HJT聚焦地面場(chǎng)景,PERC堅(jiān)守太空主流地位,鈣鈦礦轉(zhuǎn)向太空專用研發(fā),三者各司其職,避免跨場(chǎng)景盲目競(jìng)爭(zhēng)。其三,產(chǎn)業(yè)節(jié)奏應(yīng)放緩:光伏企業(yè)應(yīng)理性布局,將太空光伏作為10年以上長(zhǎng)期技術(shù)儲(chǔ)備,而非短期業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)。”
他最后強(qiáng)調(diào):“在太空光伏的熱潮中,唯有回歸工程本質(zhì)與產(chǎn)業(yè)規(guī)律,摒棄金融化炒作與片面輿論引導(dǎo),才能讓這項(xiàng)技術(shù)真正走向?qū)嵱茫峭A粼诳苹门c資本故事之中。”
責(zé)編:彭勃
校對(duì) :呂久彪
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