火箭可复用技术降低发射成本，奠定商业航天基础
火箭可复用技术显著降低火箭发射成本，全球航天发射进入高频化、规模化时代。SpaceX的火箭可复用技术推动全球航 天进入低成本时代。猎鹰-9（Falcon-9）火箭通过垂直回收技术已实现助推器重复使用32次，单次发射成本大幅降低。其新 一代重型运载火箭“星舰”在第11次试飞中也成功实现了一级复用和可控返回、模拟载荷部署、“猛禽”发动机在轨重启、 二级再入和溅落等预期目标，可重复利用火箭的技术取得了进一步突破。随着这项技术走向成熟，行业长期存在的成本约束 被打破，全球航天器发射成本显著降低，推动全球航天发射进入高频化、规模化部署阶段。2025年全球火箭发射次数达329次， 4 较2021年实现翻倍增长。
全球低轨卫星星座部署竞赛白热化
全球低轨星座部署全面提速，SpaceX星链占据主导地位，国内组网进程同步加快。SpaceX的星链组网规模居全球首位。目 前，星链一期组网已基本完成，二期正在加速部署当中。截止2025年底，星链累计发射卫星数量达10801颗，其中在轨运行 9399颗，占全球在轨卫星总量比重为66%。此外，亚马逊Leo项目星座组网正在加速推进中，一期计划部署3232颗卫星。欧洲 Eutelsat向空中客车再订购340颗OneWeb低轨卫星，计划2026年底开始交付。国内方面，我国相继提出了GW星座、千帆星座和 鸿鹄3号等大型星座项目，瞄准万星规模星座规划。随着火箭可重复使用技术走向成熟，我国低轨卫星互联网星座建设将进入 6 规模化部署阶段。
太空数据中心打开商业航天新空间
太空数据中心拥有低运营成本、高发电功率、高部署速度等优势，将成为未来解决AIDC能源瓶颈的主要方法之一 7 。太空 数据中心指部署于太空轨道的模块化算力基础设施，通过搭载高性能计算载荷，实现“天数天算”的核心处理模式。太 空环境可同时解决数据中心能源消耗和散热两大难题。能源消耗方面，近地轨道可实现接近全天候的高强度太阳能接收， 理论发电效率最高可达地面条件的5倍，保障能源在轨自足。散热方面，-270 ℃的宇宙深冷空间可形成天然的巨型散热 场，无需消耗水资源和开发复杂的液冷系统。
各国和头部科技厂商正在加速部署太空算力中心。Starcloud将搭载英伟达H100 GPU卫星Starcloud-1送入太空，并成功 完成人类首次在轨大语言模型训练。SpaceX计划通过星链V3卫星扩展激光通信链路，依托星舰火箭建成每年1TW算力的太 空数据中心。谷歌宣布启动“捕日者计划”，拟在2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星。中国“三体计算星 座”目前已发射12颗带算力卫星，总算力达5POPS；计划到2030年左右达成1000颗星规模，建成后总算力达1000P。
光伏：当前及可见未来唯一可行、可靠的太空供能方式
光伏是当前太空能源的唯一解。在真空、低温、强辐射的太空环境中，传统化学燃料存在存储成本高、补给难度大等缺 陷，核能则存在安全风险高、技术复杂度高等问题，无法支撑航天器长期运行。相较之下，光伏技术可直接将太阳能转化为 电能，具有轻量化、稳定性、低成本等优势，适配太空极端环境下的能源需求。
太空环境下光伏发电效率远高于地面。太空中可实现24小时不间断发电，并且可摆脱大气层遮挡，阳光强度较地面高出 5-10倍，且能突破昼夜更替、阴晴雨雪的限制，其发电效率可达95%，是地面太阳能的5倍以上，峰值发电量较地面高出约 9 40%。
太阳翼是航天器的“能量心脏”，阵面扩张将成核心趋势
卫星电源系统主要由空间太阳电池阵列（太阳翼）、空间锂离子电池组和电源控制单位组成，可为卫星、空间站等各类 航天器提供电能。其中，太阳翼的主要工作原理为利用光伏效应发电，为用电设备提供电能。
太阳翼阵面扩张将成为未来发展的核心趋势。根据Starlink第三代卫星的设计，其采用全新的通信载荷架构，单星下行 速率可达80Gbps，是V2卫星的4倍,且V3配备激光星间链路增强系统，可实现分布式千兆网络结构。相应的，Starlink V3对 于发电需求大幅增加，其太阳翼面积达400㎡，是V2的2倍，V2mini的4倍。随着低轨通信卫星向高通量持续发展，太阳翼阵 10 面扩张已成未来发展趋势。
随着轻量化、高功率需求提升，太阳翼朝着柔性化方向发展
航天器太阳电池阵列（太阳翼）技术朝着柔性化方向发展。刚性太阳翼技术相对成熟，具有可对日定向、可实现功率扩 展和结构简单等优点，且在抗震动和抗冲击方面表现出色，但受限于航天器质量、整流罩规格的限制，现有的刚性太阳电池 阵难以满足超大功率、高质量比功率的供电能源功能需求。柔性太阳翼指具有柔性基板的太阳翼，具备可折叠、轻量化和比 功率高等特点，更适配未来超大功率航天器。因此空间太阳电池阵的总体构型朝着柔性多模块多维展开方向发展。
银河航天研发的全球首颗卷式全柔性太阳翼卫星已成功发射。这款全柔性太阳翼在轨展开长度超过10米，宽度近2米。卫 星发射时，它们变成“卷轴”放在卫星两侧，直径与保温杯接近。太阳翼对卫星体积和重量的占用大幅减少，还可提高能量 11 密度，满足卫星大功率能源需求，适用于多星堆叠发射需求。
太阳电池阵技术路线尚未收敛，主流砷化镓优缺点显著
太阳电池阵的技术路线包括砷化镓、P型HJT和P型HJT/钙钛矿叠层等，当前主流方案是砷化镓太阳能电池。
砷化镓太阳能电池具有耐高温、抗辐射、高转换效率、轻薄等性能优势。三结结构通过叠加不同带隙的子电池，可实 12 现超40%的转 换效率。砷化镓的直接带隙结构使其抗辐射能力优于硅，在太空强辐射环境中性能衰减小。并且砷化镓电池在250℃高温下仍可正 常工作，而硅电池在200℃时效率大幅下降。此外，砷化镓的光吸收系数大，有源层仅需3-5微米（硅需上百微米），可制成薄膜 结构，质量轻、体积小，适用于航天器减重需求。
但砷化镓太阳能电池存在成本畸高的问题。商业级砷化镓电池组报价达200-300美元/瓦，成本占卫星制造成本15%-20%。并且其刚 性基板也会限制轻量化与曲面设计。由于P型HJT和钙钛矿的材料稳定性仍待进一步验证与提升，砷化镓仍是短期内的最佳选择。
P型HJT和钙钛矿电池有望在中长期成为主流方案
中长期来看，P型HJT电池有望逐步渗透至低轨短期任务。 13 一方面，HJT电池相比现有量产技术PERC和TOPCon电池比功率更 高，且具有超薄化优势，可大幅降低火箭运力成本。另一方面，与N型电池相比，P型电池抗辐射能力更强，与太空环境 更适配。因此，P型HJT电池有望率先应用于低功率、成本敏感的短期太空任务。
太空环境对P型HJT提出新要求，相较地面组件生产工艺存在差异：（1）极致薄片化：为了降低发射重量，硅片厚度将从 地面的130μm锐减至50-70μm。（2）去玻璃化封装：光伏玻璃被透明聚酰亚胺（CPI）或ETFE等高分子薄膜取代。中间 层可能会引入陶瓷镀膜技术（如原子层沉积Al₂ O₃ ），用于抵御原子氧的剥蚀。（3）抗震互联设计：太空组件在发射 阶段需承受火箭升空时剧烈的机械震动（G-force）。传统的焊带焊接在超薄片上极易导致隐裂。因此，低温导电胶 （ECA）结合叠瓦或0BB技术将成为主流。ECA固化后的粘弹性可以吸收发射时的震动能量，保护脆弱的电池片。
长期来看，钙钛矿电池被视为太空光伏的“终极方案”。钙钛矿电池具备理论转换效率高、低成本和高柔性等优势。单 层钙钛矿电池的光电转换效率可达33%，叠层结构（如钙钛矿/晶硅叠层）的理论效率甚至可达45%以上。成本方面，钙钛 矿可通过溶液印刷等低成本工艺量产，原材料成本仅为传统光伏材料的1/10。同时钙钛矿电池具备轻薄柔性的物理特性， 同发电功率下的柔性钙钛矿组件比砷化镓组件、晶硅组件轻90%以上。这意味着航天器可以在有限载荷下搭载更大功率的 能源系统，或通过曲面、折叠设计适配多样化的航天器结构。目前商业航天用钙钛矿电池尚处于在轨验证阶段。
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