全球能源竞争 太空光伏技术能飞多高？

全球能源竞争的赛场，正从地球表面延伸至浩瀚星空。近期，美国企业家埃隆·马斯克公开表示，计划未来每年向太空部署1亿千瓦太阳能人工智能卫星能源网络。在太平洋的这一侧，晶科能源和天合光能两家中国光伏龙头企业，先后在新年致辞中将太空光伏列为重要发展方向。什么是太空光伏？为何太空光伏会成为头部企业前瞻布局的焦点？

太空光伏，是指在航天器或卫星上搭载光伏组件，为航天器或卫星供电。未来，随着技术成熟，还有望通过卫星在太空聚集太阳能，再以微波或激光形式传输至地面转化为电能供人类使用。

其实太空光伏并非新事物。由于早期光伏发电成本高昂，其最早应用于价格敏感度较低的航空航天领域。1958年，美国第二颗人造卫星使用化学电池和光伏电池，通过发射器进入太空，这颗小卫星奠定了光伏电池应用基础。如今，大多数航天器都会配备光伏电池，光伏技术也广泛用于宇宙探索。

太空光伏技术之所以再次成为焦点，是因为其契合了两大时代需求：一方面，近地轨道卫星互联网、空间站建设、深空探测等太空经济蓬勃兴起，对持续稳定的太空能源供给形成刚性需求；另一方面，人工智能算力中心能源消耗量呈指数级增长，地面电力体系或难以支撑未来庞大的人工智能用电需求。

太空光伏可以解决这些问题。相较于地面光伏受昼夜更替、阴晴雨雪制约的先天短板，太空拥有近乎完美的发电环境：摆脱大气层遮挡的阳光强度远高于地面，且能实现24小时不间断发电，无需储能配套即可稳定输出，理论发电效率远超地面系统。可以说，太空光伏是太空算力、深空探测等场景重要的长效能源支撑，也是未来实现“太空发电—无线传输—地面接收”的全链条新型能源方案。

太空光伏面临的挑战也很突出。首先，极端环境适应性要求高，太空环境中无大气层保护，虽然避免了困扰光伏组件的水氧侵蚀，但太空辐射强、温差大，太空极端环境下的材料可靠性仍需提升。其次，设备成本居高不下，远超地面光伏电站，大规模太空光伏电站在轨部署、长期维护成本依旧高昂。再次，产业链配套尚未成熟，新一代光伏电池的地面应用尚未实现规模化放量，航天级定制化产能和供应链配套缺失。如果考虑未来对地传输能量，还需提高无线能量传输效率和控制精度。

挑战虽多，却无法掩盖太空光伏的深远战略价值。从能源安全看，太空光伏蕴含巨大清洁能源潜力，若实现规模化对地供电，将彻底改变地球能源供给结构，为碳中和目标提供全新方案，筑牢国家能源安全新防线；从科技牵引看，太空光伏研发攻关，将倒逼超轻新材料、无线能量传输、航天制造、在轨机器人等多个领域技术突破，形成以应用促创新、以创新带产业的良性循环，带动整体工业体系升级；从未来发展看，太空资源开发已成为大国竞争的核心领域，提前布局太空光伏这种太空经济基础设施，就是争夺未来空间经济的供能权。

看待太空光伏，既要怀揣仰望星空的梦想，更要秉持脚踏实地的理性，循序渐进走好发展之路。从发展路径看，太空光伏商业化必然是分步推进的过程：近期，聚焦卫星、空间站等特定太空设施供电，解决航天装备的能源需求；中期，服务于低轨卫星星座，支撑太空算力网络建设；远期，待技术成熟后，逐步实现大规模能源对地传输，惠及地面能源体系。

对我国来说，发展太空光伏需发挥制度优势，推动光伏、航天等多领域产学研协同攻关，制定专项技术路线图，集中力量突破无线传输、超轻材料等核心技术；要坚持“国家队”与民营企业互补发展，依托航天央企的工程化能力，结合光伏民企的技术创新优势，形成灵活高效的产业梯队；更要积极参与国际规则制定，倡导和平利用太空资源、合作共赢的开发秩序，推动太空光伏成为人类共同发展的科技成果。

太空光伏技术突破需要时间，产业成熟需要积淀，但人类对能源自由的渴望从未止步。这场从地面到太空的光伏革命，才刚刚拉开序幕。（作者：王轶辰 来源：经济日报）