中美太空发电竞赛:微波VS激光,谁能先把阳光变成电?

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3. 美国五角大楼支持太空太阳能输电宏伟计划 太空太阳能又收获了一份重量级背书。据工程资讯网站 Interesting Engineering 最新报道,美国国防部刚刚与太阳能企业欧弗维尤能源(Overview Energy)签订合同,委托其 “设计、制造并测试导引信标,使该公司的太空太阳能系统能够从轨道向地面接收太阳能阵列精准输送电力”。 这套方案的原理是:太阳能板在环绕地球的轨道上直接采集太阳光,再根据所采用的技术,通过高能激光或微波束将能量传回地球。 把太阳能板部署到外太空具备诸多优势。最关键的一点是,和地面太阳能装置不同,太空太阳能板永远不会迎来日落,能够全天候不间断生产清洁能源。清洁能源行业目前面临一大难题:发电高峰与用电高峰天然错位,储能能力远远跟不上发电规模,弃电现象越来越多,甚至出现负电价。而太空太阳能有望解决这一痛点。 发电间歇性并非传统太阳能行业唯一一项重大难题,而太空太阳能技术可以完全规避该问题。工业级大型太阳能电站需要占用广袤土地,获取合适开发地块正面临越来越多法律层面的阻碍。一座大型太阳能电站占地可达数千英亩。战略管理咨询公司麦肯锡 2022 年一份洞察报告显示,公用事业规模太阳能电站,单位发电量所需土地面积**至少是燃煤、天然气电厂的十倍**,该测算还包含化石燃料开采与运输所需土地。将太阳能板送入太空,正是解决土地占用问题的一条路径。 除此之外,太空太阳能所发电力可调度。太阳能卫星能够覆盖全球大片区域,可以极高的精度,在电力需求最大的时间、地点输送能量。以上种种优势,令这项技术备受美国国防部青睐,军方计划将太空太阳能用于偏远军事基地。该技术首次演示验证定于 2028 年,规划中的地球同步轨道(GEO)卫星星座计划自 2030 年起陆续部署。 欧弗维尤能源联合首席执行官达尔科・菲利皮在接受 Interesting Engineering 采访时表示:“天地链路是太空太阳能最核心的环节,对于需要在特定点位获取电力的作战人员而言尤其重要。” 美国军方并非唯一和欧弗维尤能源签下大额协议的重要投资方。这家成立四年的初创企业今年早些时候与 Meta达成合作,承诺向这家科技企业提供最高 1 吉瓦的太空太阳能电力,这一规模相当于一座核反应堆的出力。 不过,上述两份合作协议所依托的技术尚处于萌芽阶段,完整的星地输电系统还从未在轨道上完成演示验证。但欧弗维尤的管理层相信这场豪赌将带来丰厚回报。菲利皮近期接受《华盛顿邮报》采访时称:“我们坚信这项技术能够提供公用事业级别的电力供应。” 但并非所有人都持乐观态度。斯坦福大学物理学家、能源智库 RMI 联合创始人阿莫里・洛文斯在《华盛顿邮报》中表示:“这项技术或许可行,但我对它的经济性抱有极大怀疑。” 他指出,还有大量成熟、充沛、经过验证且全天候可用的替代电源,例如核电与地热发电,发电成本更低,技术体系也已经经过长期验证。

4. #太空“隔空充电”的能量传输效率如何# 之前查过相关的公开测试数据,现在处于试验阶段的太空无线传能,地面接收端的整体能量传输效率大概在百分之十几到二十出头的区间。 别觉得这个数字低得离谱,要知道整个链路要跨3.6万公里的同步轨道距离,中间还要穿过大气层的水汽、云层遮挡,光伏板先把太阳能转成电能,再转成微波定向发射,地面整流天线再把微波转回电能,每一步都有损耗。 现在实验室里短距离的微波传能能做到50%以上的效率,等后续把空间发射阵列的精准度提上去,减少波束发散的浪费,未来实用化阶段冲到30%以上也不是没可能,到时候连偏远海岛、无电山区都能靠太空电站随时供电了。

5. 协鑫光电把钙钛矿送上天 苏州昆山市组件进轨道,360公里高做验证 地面光伏还在拼每瓦几分钱,苏州昆山市的协鑫光电把组件送上了天。 10月1日的消息:昆山协鑫光电研制的单结钙钛矿太阳能电池组件,完成在轨验证任务搭载装配,将随北京紫微宇通的B300系列小型货运飞船升空,在距地约360公里、倾角41.5度的近地圆轨道上做性能验证。 为什么要把光伏组件送上天?因为太空和地面的账本完全不同。 地面组件的竞争,最后落在"每瓦多少钱"。太空场景里,发射成本按公斤算,维护和替换的成本是地面的数百倍,所以真正被看重的是两个指标:单位重量能发多少电,以及在辐射和温差下能撑多久。 钙钛矿的入场券正好是轻量化。它薄、柔、可卷绕,单位重量功率比晶硅高一大截,这正是低轨星座最想要的特性。 协鑫光电的底子也在:按中国计量科学研究院的认证,其2042平方厘米的钙钛矿-晶硅叠层组件认证效率达到30.23%,这个数字发布于2026年6月。更早的2025年6月,全球首个吉瓦级钙钛矿产业基地已经在昆山投产。 悬念在于可靠性。太空环境有强辐射、有极端温差、有原子氧腐蚀,封装材料能不能扛住5到10年,是在轨验证要回答的核心问题。这次搭载验证的意义,就是拿到真实数据。 我做工厂那会儿接过不少出口单,最清楚一件事:客户愿意为"验证过"三个字付溢价。实验室数据再漂亮,没有真实工况的长期记录,大客户不敢用。 所以这次上天,本质上是用一次真实的在轨测试,换一张进入低轨供应链的门票。 地面还在打价格战,天上先看的是效率与可靠性——同一个行业,两套评价体系。 你觉得太空光伏,多久能形成真正的市场?

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27. 再深度的讲讲商业航天吧。 因为未来两年,这个行业会有一个非常大的“跃进”。 机会非常多,但底层不能错。 首先,商业航天是基建,不是单纯的商业化。 所有终端链路和大众付费距离很远的,都是基建。 所谓的商业,指的是民营企业开始大量加入航天的建设中。 并不是这些航天的火箭、卫星,当下让大家买单付费。 对面的特斯拉做了那么久,直接为商业航天买单的大众占比,还是非常少。 毕竟,并没有那么多人会直接使用到卫星组网带来的通信便利,并且为之付费。 但凡商业闭环中,大众付费弱的,基本上都可以归结为基建,大的支付方依旧是国家。 太空的卫星组网,最终谁付费,发射那么多卫星,谁就是买家。 这部分买家支付的成本,最终会以其他形式,转移到真正使用者的头上。 而在最初期,一切都在搞基建。 这个基建分两个层面。 第一个是商业航天的发射和回收基建。 卫星上天需要发射,火箭载体需要回收,这都需要地面的基础设施建设。 如果要按计划,发射那么多卫星,一个是技术问题,一个是成本问题,一个是场地问题。 这些都要满足,就必须有大量的基础设施建设支持,就好像要搞AI就离不开算力,离不开数据中心是一个道理。 第二个基建,就是太空中卫星组网,本身对于通信的基建。 这个定位,大部分基本上都是为了通信网络,小部分可能是为了军工导航体系。 但就是这小部分军事和战略价值,才是商业航天真正的核心。 所以,商业航天的核心,并不在商业,而是在航天。 从这个角度去看,整个商业航天除了基建的扩张和盈利以外,总体盈利预期想象力并不大。 最后,就是结合当下的实际情况。 回过头再去看未来几年,我们真实能够有的进展,卫星的发射数量。 大概率,会不及预期,不能单纯的把注册数量,申报数量,和实际入轨数量划等号。 中间还有成本的账,还是得算。 既然还在算账期,那么行业的盈利,或者说高暴利,就几乎不存在了。

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