太阳能是巨大的能量来源，太空发电能力远超地面。太阳能够辐射出巨大 的能量，每秒向四周空间辐射的能量高达 3.8×1026 焦耳，每年到达地球表 面上的太阳辐射能量约相当于 130 万亿吨煤燃烧产生的能量，是现今世界 上可以开发的最大能源。由于太空光伏不受大气传输过程中干扰，太阳辐照 约为 1360W/㎡ ，约为地面光伏的 1.4 倍，由于太空卫星受到光照的时间长， 同步轨道卫星（SSO）甚至可以全天发电，所以太空光伏的光照强度约为地 面光伏的 5-10 倍。
凭借在太空中的发电优势，太阳能空间发电站的概念兴起。空间太阳能发 电站是指在空间将太阳能转化为电能，再通过无线能量传输方式传输到地 面，并入电力系统供用户使用。根据陈华山《太空太阳能发电站和微波无线 输电技术》，美国航天工程师彼得格拉泽在 1968 年提出了在太空中利用太 阳能发电装置实现 24 小时持续不断发电的理念，日本科研人员提出在 36000km 高空的静止卫星轨道上安置一定数量的太阳能光伏电池组进行发 电，将这些电池组产生的直流电力转换成微波电力，通过微波无线输电技术 发送到地面；在地面的高增益天线对微波电力进行接收，再转换为直流电力 或工频（50Hz 或 60Hz）交流电力传输给用户。此外，美国宇航局和能源部 曾提出在空间建设太阳能发电站的设想。在地球同步轨道上放一个长 10km， 宽 5km 的大平板，上面布满薄膜太阳能电池，通过无线输电方式向地面提 供 500 万 kW 电力。
太阳翼是太阳能系统的核心载体。太阳翼是航天器（卫星、空间站、探测器、 飞船等）最重要的“翅膀”，它的核心任务就是把阳光变成电能。太阳翼由 数块太阳电池板和一个连接架或连接板相互铰接组成。它们依靠压紧机构 收拢折叠于卫星本体侧壁上，当卫星入轨后压紧机构释放，由板间铰链内的 驱动扭簧使各板展开，最后展成一个平面的太阳电池阵，为卫星在轨道上工 作提供主要的电源。
能源系统在成本占比中较高。根据电科蓝天招股书，卫星主要由平台和载荷 两部分构成，不同卫星因功能不同成本结构差异较大。根据艾瑞咨询数据，定制卫星的平台成本占比约为 50%，批量卫星的平台成本占比约为 30%。 卫星平台又包括姿控系统、电源系统、结构系统、星务系统、测控系统、热 控系统。平台的核心作用是为卫星提供机动能力和电力，因此姿控系统和电 源系统的成本占比也最大，根据艾瑞咨询数据，姿控系统和电源系统的成本 之和约占全卫星平台的 60%以上。
低轨轨道具备广泛的商业应用前景。根据前瞻产业研究院，卫星根据轨道高 度可分为低轨、中轨和高轨卫星，其中低轨卫星通常位于地球表面 500-2000 公里的高度。低轨卫星由于其低轨道位置，具有较小的传输延迟、低链路损 耗、更大的灵活性、适用于多种应用场景、低成本等优势。此外，通过增加 低轨卫星的数量，可以提高系统的容量，与高轨卫星通信相辅相成，因此特 别适用于卫星互联网的应用。
Starlink 为代表的低轨卫星通信成功实现商业化。近几年来，多家公司展开 了低轨卫星星座部署的计划，其中包括 SpaceX 公司的 Starlink 低轨星座、 OneWeb 公司的 OneWeb 卫星星座、亚马逊公司的 Kuiper 星座、铱星公司 的 NXET 星座、ASTSpaceMobile 公司的手机直连 BlueBird 星座等。
2.1. 可复用火箭是关键，美国 SpaceX 优势显著
根据蓝箭航天招股说明书，运载火箭是指将卫星、探测器、空间站组件等有 效载荷，从地球表面送入预定轨道，或进行其他特定空间任务的飞行器。低 轨巨型互联网星座部署具有严格时效窗口，其组网效率高度依赖火箭的高 频次、商业化连续发射能力。
低成本可复用火箭是商业行业大规模发展的前提。大运力火箭可有效提升 单次发射搭载的卫星数量，结合可重复使用模式，能够进一步降低星座组网 的时间成本与综合投入。因此，大运力的可重复使用火箭是商业航天规模化 需求的核心基础。 美国 SpaceX 处于领先地位。根据中国科学院院刊官微，1984 年《商业航天 发射法案》出台后，美国秉持“穷尽其用、只建必建、能商则商”原则，构 建“军民商盟”混合太空体系和一体化战略布局，将民商资源作为传统航天 的关键补充。2024 年，美国政府发布《2024 年国防部商业航天一体化战略》 （2024 DoD Commercial Space Integration Strategy），将商业航天纳入国家安 全太空架构。在此背景下，SpaceX 成为行业标杆，其通过在卫星制造成本 效率、单箭运力、火箭回收等关键环节的低成本，已处于全球绝对领先水平。 以火箭发射价格为例，SpaceX“猎鹰”9 号的发射价格远低于欧洲、俄罗斯。
SpaceX 的卫星发送数量已具备规模。根据太空那些事儿微信公众号援引 SpaceX，目前星链卫星已总计发射 10839 颗，其中 1444 颗已再入，9395 颗 在轨，8046 颗运行在工作轨道上。2025 年内使用猎鹰九号火箭完成 120 次 星链组网发射，累计发射 V2Mini 卫星 3000+颗，单星重量减 575kg，全年 新增容量 270Tbps。
经济效应驱动 Starlink 进入良性发展通道。用户规模方面，2025 年 Starlink 新增超过 460 万活跃用户，全球总活跃用户数超过 920 万，2025 年新增用 户量相当于此前四年总和。市场覆盖方面，2025 年 Starlink 新增覆盖 35 个 国家/地区，全球服务范围覆盖超过 155 个国家/地区，潜在受益人口超 32 亿。Starlink 全球可用性已从“偏远与补盲市场”扩展至更多人口密集型国 家，为后续用户深度渗透奠定基础。
2.2. 国内正加速布局，有望迎头赶上
太空频谱资源宝贵，中国加速布局。地球“近地轨道”只能容纳约 6 万颗卫 星，且轨道资源不可再生，因此优质频谱资源争夺较为激烈。根据规定，申 请者在提交申请后的 9 年内发射规划总数的 10%，12 年内发射规划总数的 50%，14 年内全部发射完成。巨型星座的组网需求和我国商业航天的快速 发展，将带来广阔的电源分系统配套需求，推动商业航天宇航电源产业的发 展。两大巨型星座国网星座、千帆星座分别于 2020 年、2023 年申报 1.3 万 颗、1.5 万颗卫星，于 2024 年开始正式组网。
我国航天发射数量蓬勃发展。根据电科蓝天招股说明书，2024 年，中国航 天发射活动呈现出蓬勃发展的新态势，取得了令人瞩目的显著成果，全年航 天发射次数达到 68 次，创历史新高并稳居全球第二，航天器发射任务呈现 多样化趋势，可回收、可重复使用航天器取得新突破；载人航天领域，继“神 舟”十八号、十九号载人飞船发射成功后，“神舟”十七号、十八号顺利返 回，空间站科研成果丰硕；深空探测方面迈上新台阶，“嫦娥”六号探测器 实现了世界首次月球背面。
政策层面：国家大力扶持。2023 年 12 月，中央经济工作会议强调打造商业 航天等战略新兴产业。2024 年，商业航天作为新的增长引擎和新质生产力 代表，首次被写入《政府工作报告》，在政策鼓励下多地出台规划，部署一 批重大项目，加快完善产业布局。在政策的大力支持下，我国航天产业尤其 是商业航天产业将迎来快速发展，商业航天卫星电源系统市场即将迎来爆 发式增长，为公司创造广阔的发展空间。
技术层面：搭建火箭回收复用能力。根据蓝箭航天招股书，2024 年 1 月和 9 月，公司已分别完成朱雀三号 VTVL-1 试验箭的百米级和十公里级垂直起 降返回飞行试验任务；2025 年 12 月，朱雀三号遥一运载火箭首次发射，二 子级成功进入预定轨道，一子级进行了返回回收场的试验，成为中国首枚发 射且入轨成功的可重复使用运载火箭，研制进展在国内处于领先身位，未来 将满足低成本、大运力、高频次的商业航天需求，为国家重大航天工程及卫 星互联网发射组网提供强有力的运力支撑。
2.3. 能源方案：砷化镓为主流，晶硅和钙钛矿电池迎来机遇
目前砷化镓是太空能源的主流路线。根据张忠卫《砷化镓太阳电池技术的进 展与前景》，砷化镓电池的发展已有 40 余年的历史，20 世纪 80 年代后 GaAs 太阳电池技术经历了从 LPE 到 MOCVD 从同质外延到异质外延从单结到 多结叠层结构的几个发展阶段 其发展速度日益加快 效率也不断提高最高 效率已达到 29％。与硅太阳电池相比 GaAs 太阳电池具有更高的光电转换 效率、更强的抗辐照能力和更好的耐高温性能，是高性能长寿命空间主电源。
抗辐射能力较强是砷化镓受青睐的原因。根据爱疆科技公众号，砷化镓是 直接禁带半导体，其电子结构特性决定了它对高能粒子的“抵抗力”更强。 当高能射线（如宇宙射线、太阳耀斑产生的粒子）撞击电池时，硅基电池中 的载流子（电子和空穴）寿命会因辐射显著缩短，导致电流和电压下降；而 砷化镓的少数载流子寿命本身较短，辐射引起的劣化效应更小，因此性能衰 减远低于硅基电池。
砷化镓电池技术成熟，进一步提升空间有限。根据东方日升投资者交流纪 要，最早的卫星曾采用 p 型晶硅光伏电池作为核心供能系统，但早期转换 效率不足 10%，因此主流空天应用逐步转向高效率、高成本的砷化镓光伏 电池，目前其转化效率已可达到 30%以上。在新能源发电转型浪潮的驱动 下，晶硅光伏电池技术不断进步、转换效率持续提升、生产成本显著下降， 而砷化镓电池则因技术复杂、产能受限和工艺瓶颈等因素，性价比提升空间 相对有限。
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