在人類探索宇宙的進(jìn)程中，能源始終是支撐一切活動(dòng)的關(guān)鍵要素。如今，隨著商業(yè)航天領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，太空光伏正逐漸從幕后走向臺(tái)前，有望開啟一個(gè)規(guī)模達(dá)千億的新市場(chǎng)。

長(zhǎng)期以來(lái)，高昂的發(fā)射成本如同枷鎖，限制了太空活動(dòng)的規(guī)模化發(fā)展。不過(guò)，以SpaceX為代表的企業(yè)在可回收火箭技術(shù)上取得重大突破，通過(guò)一級(jí)火箭、整流罩等核心部件的多次重復(fù)使用，單次發(fā)射成本大幅下降。這一變化讓一度因成本過(guò)高而被擱置的太空能源建設(shè)項(xiàng)目，開始具備經(jīng)濟(jì)可行性，太空光伏產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了發(fā)展的黃金機(jī)遇期。

太空光伏的應(yīng)用前景十分廣闊，主要得益于兩大強(qiáng)勁的下游需求。首先是低軌通信衛(wèi)星星座建設(shè)。近地軌道資源遵循“先到先得”原則，成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。以星鏈為代表的巨型星座計(jì)劃，已獲批的衛(wèi)星數(shù)量眾多。據(jù)相關(guān)測(cè)算，當(dāng)前全球主要低軌通信衛(wèi)星規(guī)劃，未來(lái)有望催生近10吉瓦（GW）的太空光伏需求。而且，全球多國(guó)已提交大規(guī)模衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)，未來(lái)這一需求還將持續(xù)增長(zhǎng)。

另一個(gè)極具想象力的應(yīng)用領(lǐng)域是“算力上天”。隨著地面人工智能訓(xùn)練和數(shù)據(jù)中心能耗呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，能源與散熱成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。而太空擁有近乎無(wú)限的太陽(yáng)能以及天然的極端低溫環(huán)境。有研究表明，在太空部署同等規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，十年期總成本有望比地面降低95%以上。目前，從海外科技巨頭到國(guó)內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)，都已公布了太空算力中心建設(shè)計(jì)劃與測(cè)試項(xiàng)目。有行業(yè)領(lǐng)軍人物甚至提出，每年向軌道運(yùn)送數(shù)百吉瓦算力衛(wèi)星的愿景。預(yù)計(jì)到2034年，僅太空算力帶來(lái)的光伏需求潛力就可能達(dá)到數(shù)十乃至上百吉瓦。

要在嚴(yán)酷的太空環(huán)境中高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地獲取太陽(yáng)能，對(duì)光伏技術(shù)提出了極高要求。目前，高性能的砷化鎵電池是太空應(yīng)用的主流選擇，尤其在三結(jié)乃至更先進(jìn)結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出色。但由于其成本昂貴，且依賴稀土元素，更適用于高端、小批量場(chǎng)景。

面對(duì)未來(lái)動(dòng)輒吉瓦級(jí)別的巨型星座和算力星座需求，產(chǎn)業(yè)界開始將目光投向更具規(guī)模化潛力的技術(shù)路線。基于成熟硅基產(chǎn)業(yè)的異質(zhì)結(jié)（HJT）電池，因工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)化、更易實(shí)現(xiàn)薄片化、溫度系數(shù)低等優(yōu)勢(shì)，被視為大規(guī)模太空應(yīng)用的潛在重要選擇，尤其適用于對(duì)成本更敏感的算力衛(wèi)星等領(lǐng)域。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，鈣鈦礦技術(shù)或許更具潛力。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦電池在比功率、柔性和成本方面優(yōu)勢(shì)顯著。不過(guò)，其在太空環(huán)境中的長(zhǎng)期可靠性與實(shí)證數(shù)據(jù)不足，產(chǎn)業(yè)鏈也尚在培育階段。一旦在抗輻射、穩(wěn)定性等關(guān)鍵技術(shù)上取得突破并完成成熟驗(yàn)證，憑借其卓越的功率重量比和可柔性設(shè)計(jì)特性，有望成為未來(lái)大型太空能源系統(tǒng)的首選。

從為眾多衛(wèi)星提供能源網(wǎng)絡(luò)，到為軌道上的AI“大腦”輸送動(dòng)力，太空光伏正從專業(yè)領(lǐng)域的配套技術(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)榍藙?dòng)萬(wàn)億級(jí)商業(yè)航天市場(chǎng)和下一代計(jì)算革命的基礎(chǔ)支撐。盡管前路仍面臨技術(shù)成熟度、規(guī)模化制造與成本優(yōu)化等挑戰(zhàn)，但它所指向的廣闊市場(chǎng)，已為全球科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了新領(lǐng)域。