3月22日,浦江创新论坛核心系列活动——天基计算前沿技术与产业生态论坛在上海松江成功举办。本次论坛汇聚太空算力与航天能源领域的行业多方力量,搭建起专业的技术交流与产业合作平台。北京大学博雅特聘教授邹德春受邀出席,并发表《太空能源:钙钛矿的机遇与挑战》主旨报告,立足行业发展现状,系统阐释钙钛矿光伏技术在太空能源领域的应用价值、技术特性与现存挑战,并对炎和科技在该技术领域的最新研发实践进展给予了高度评价。他认为,炎和科技已在破解太空能源难题方面探索出了一条兼具技术可行性与产业化前景的创新发展路径。

当前,全球低轨卫星星座建设迈入高速发展期,我国三大星座规划总规模超4万颗,卫星功能正加速向“太空算力”延伸,单星功耗提升至10kW+级别,太空能源的市场需求随之持续攀升。光伏技术是航天器的核心能源供给方式,太空环境在日照时长、辐射强度方面的天然优势,为光伏技术应用提供了良好条件,但现有主流光伏电池已难以适配行业新需求:晶硅电池存在效率偏低、环境耐受性弱的短板;砷化镓电池虽占据航天光伏市场95%以上的份额,却受原材料稀缺、制造成本高、柔韧性不足等因素制约,成为太空能源发展的重要瓶颈。

针对上述行业痛点,邹德春教授提出,钙钛矿光伏技术凭借高效率、超轻量化、低成本、可弯折、抗辐照等核心特性,成为太空光伏领域的重要探索方向,兼具技术与产业双重潜力。从技术指标来看,钙钛矿单结电池效率理论极限约33%,叠层电池效率有望突破45%;能质比达10-30W/g,同等功率下可实现卫星百公斤级减重,直接降低单星数百万美元的发射成本,相比晶硅、砷化镓电池优势显著。从资源与环境适配性来看,钙钛矿原材料储量丰富,且太空的特殊环境规避了其在地面应用中的稳定性短板,抗辐照性能更优于硅基电池。
目前,全球钙钛矿光伏技术的太空应用验证已逐步落地,炎和科技在该领域的研发成果尤为亮眼。公司自主研发的叠层钙钛矿电池组件,在严格的地面模拟验证中表现优异,顺利通过航天科技集团等国家队及民营卫星企业开展的模拟宇宙极端环境测试,关键性能指标均完全满足航天应用标准,即将正式开启在轨实测,迈出钙钛矿太空应用的关键一步。
邹德春教授同时坦言,钙钛矿光伏技术实现太空规模化应用,仍面临诸多挑战:空间极端环境下器件的失效机理复杂,新材料与新型结构设计仍有诸多待解难题,原型器件的验证体系也尚未完善。针对这些行业共性问题,相关研发单位已展开针对性探索,例如优选全无机钙钛矿材料、聚焦柔性薄膜及叠层技术研发、搭建多因素耦合的测试体系等;而针对百平米级以上的太空大型能源系统,轻薄可卷曲的薄膜太阳翼技术则成为核心研发方向。
论坛现场,邹德春教授还分享了炎和科技与中科天算的合作进展。目前,双方已完成太空超算原型系统的联合研发与联调验证,该系统具备10POPS级AI算力,能源端搭载炎和科技自主研发的“星云”高效柔性薄膜太阳翼,光电转换效率超20%,质量比功率约200W/kg,在轨设计寿命可达8年。接下来,双方将携手推进“天算一号”实验发射,远期更规划打造万卡级太空超算中心,推动太空算力与太空能源的融合发展。

2026年被广泛视作太空光伏商业化元年,随着我国低轨卫星的规模化部署,钙钛矿光伏技术的市场规模将稳步增长;若纳入地外基地等拓展应用场景,其市场需求将进一步扩大,未来有望成为太空光伏领域的主流应用方案之一。
作为钙钛矿太空光伏领域的核心研发企业,炎和科技已在柔性薄膜太阳翼等关键领域形成扎实的技术积累,相关研发与产业化实践正有序推进。未来,炎和科技将持续深化产学研用协同创新,加快钙钛矿航天光伏技术的成果转化与在轨验证进程,推动产业链上下游协同发展;同时积极参与太空能源行业标准制定,助力我国在天基计算、航天新能源等领域的核心技术研发与产业布局,为我国航天产业高质量发展注入创新动能。