當馬斯克在“Moonshots”播客訪談中拋出“未來的貨幣本質(zhì)上將是瓦特”的顛覆性觀點,將太陽能列為“人類能源自由的唯一答案”時,全球的目光再度聚焦于光伏技術(shù)的極限突破。
目前,光伏行業(yè)發(fā)展已經(jīng)從轉(zhuǎn)換效率的迭代攀升到應用場景的拓展。在這場全球能源革命的競速賽中,中國企業(yè)正以創(chuàng)新的姿態(tài)占據(jù)核心賽道。憑借全產(chǎn)業(yè)鏈布局與前沿技術(shù)協(xié)同,中企力爭在下一代技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中搶占先機。
太空光伏需求爆發(fā)
在全球新一輪科技革命加速演進的背景下,太空經(jīng)濟已成為國家科技實力與戰(zhàn)略競爭力的核心競技場。這其中,太空光伏作為支撐太空探索、數(shù)據(jù)中心及未來能源自由的關(guān)鍵領域,正迎來政策與市場的雙重爆發(fā)。
近日SpaceX、特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克提出雄心計劃,計劃每年部署100吉瓦的太陽能AI衛(wèi)星,直接推動太空光伏市場向規(guī)?;瘮U容,驅(qū)動太陽翼面積從當前平均 20 平方米向百平米級跨越。
對中國而言,“航天強國”已明確納入 “十五五”國家戰(zhàn)略頂層設計,其在現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建中的核心地位不言而喻。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,2025-2035年,我國將分階段推進吉瓦級太空數(shù)據(jù)中心建設,實現(xiàn) “地數(shù)天算”的重要布局。
太空經(jīng)濟需要穩(wěn)定的能源支撐,太空光伏發(fā)電效率高,并具備顯著高于地面的等效連續(xù)供能能力。未來,隨著衛(wèi)星功能從傳統(tǒng)通信向 AI 算力、空間數(shù)據(jù)中心等高端場景升級,航天器對能源功率的需求將提升 10 倍以上。
據(jù)行業(yè)測算,預計到 2030 年,國內(nèi)低軌衛(wèi)星光伏市場空間有望突破 30 億美元,而太空數(shù)據(jù)中心供電市場規(guī)模更將攀升至百億美元級別。
“同樣一塊板子,在太空的平均發(fā)電量是比地球上安裝的要高出7-10倍,破解了間歇性和衰減的瓶頸,原則上它可以一直用,一直發(fā)電。”在晶科能源董事長李仙德看來,這是實現(xiàn)太空算力、深空探測等全宇宙場景提供唯一可行的長效能源支撐,是解決未來地球AI電力短缺,和實現(xiàn)“太空發(fā)電-無線傳輸-地面接收”的全鏈條新型能源方案。
在國家戰(zhàn)略牽引與確定性需求下,相關(guān)新能源企業(yè)紛紛前瞻性布局太空經(jīng)濟,掀起業(yè)內(nèi)圍繞下一代光伏技術(shù)的創(chuàng)新競賽。
例如,鈞達股份(002865.SZ)已與尚翼光電達成戰(zhàn)略合作,擬以戰(zhàn)略股東身份對其進行股權(quán)投資,圍繞鈣鈦礦電池技術(shù)在太空能源的應用展開合作。東方日升披露,P型超薄異質(zhì)結(jié)(HJT)系列產(chǎn)品具備根據(jù)客戶需求批量交付的能力。
1月6日,晶科能源發(fā)文表示,未來20年將集齊實現(xiàn)太空光伏所有關(guān)鍵要素:鈣鈦礦-TOPCon疊層技術(shù)+工程能力+規(guī)?;a(chǎn)+無人工廠+機器人組件安裝。
次日,該公司與AI 領域標桿企業(yè)晶泰控股(下稱晶泰科技,2228.HK)達成合作,雙方簽署了人工智能(AI)+自動化高通量疊層太陽能電池研發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議,將共同成立合資公司,共建全球首個“AI 決策-機器人執(zhí)行-數(shù)據(jù)反饋”全閉環(huán)疊層電池智造線 ,為不同的應用場景開發(fā)高效率、高穩(wěn)定性的太陽能電池產(chǎn)品。
鈣鈦礦疊層,下一個技術(shù)風口?
太空光伏的核心訴求集中于高效率、輕量化與低成本等,而鈣鈦礦疊層電池被視為解鎖這一需求的關(guān)鍵。相對于主流的晶硅電池,鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率高,單結(jié)理論效率超過30%,且具有產(chǎn)業(yè)鏈更短等優(yōu)勢。隨著晶硅電池效率逼近極限,越來越多光伏龍頭開始前瞻性布局這一技術(shù)領域,并選擇晶硅與鈣鈦礦疊層方向拓展。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)分析,在地面領域,鈣鈦礦晶硅疊層組件將顯著降低度電成本(LCOE),較傳統(tǒng)技術(shù)提升15%左右的系統(tǒng)經(jīng)濟性。
這一技術(shù)也更契合未來的太空應用。目前,太空光伏領域正呈現(xiàn)三代技術(shù)路線并行發(fā)展的格局:第一代砷化鎵效率可大于30%、且具備高可靠性,但成本昂貴。第二代晶硅HJT成本相對較低,已實現(xiàn)小規(guī)模出貨。
真正撬動行業(yè)變革、更具商業(yè)化潛力的第三代鈣鈦礦及鈣鈦礦/晶硅疊層電池,其輕量化、高抗輻照特性的能源系統(tǒng)解決方案,可顯著縮減衛(wèi)星太陽能翼展開面積,為其他關(guān)鍵器件留出更多載荷空間。
柔性鈣鈦礦組件重量比砷化鎵輕90%以上,其功率質(zhì)量比是晶硅電池的131倍、砷化鎵電池的13倍。鈣鈦礦主要原材料成本每瓦僅幾分錢,規(guī)模化后組件成本有望降至0.6元以下。
作為堅定的太陽能“終極信仰者”,馬斯克高度關(guān)注光伏的應用和技術(shù)突破,此前,他公開點贊晶科能源創(chuàng)下的TOPCon 27.79%效率世界紀錄,讓世界見證中國光伏技術(shù)持續(xù)引領全球、不斷刷新效率極限。N型鈣鈦礦疊層電池轉(zhuǎn)換效率方面,晶科能源同樣創(chuàng)下世界紀錄,達到34.76%。
鈣鈦礦疊層電池與太空光伏電站的構(gòu)想高度適配,或?qū)⒊蔀榻怄i地面與太空雙重能源場景的關(guān)鍵突破口,也與馬斯克推動太空能源與 AI 算力深度融合的戰(zhàn)略方向不謀而合。
不過在當下的時間點,鈣鈦礦在商業(yè)化道路上還面臨諸多難題,包括長期穩(wěn)定性不足、大面積制備良率偏低以及太空極端環(huán)境下的產(chǎn)品開發(fā)等。誰能率先解決這些問題,就可能撬動巨大的新一代光伏材料市場。行業(yè)需要更加先進的研發(fā)技術(shù)來解決這些傳統(tǒng)模式無法勝任的優(yōu)化和開發(fā)任務。
與此同時,光伏行業(yè)在實驗室階段的研發(fā)往往面臨著數(shù)據(jù)零散、流程割裂、迭代緩慢等問題,而中試階段的工藝放大更是頻繁遭遇產(chǎn)業(yè)化進程中的困境,成為制約下一代光伏技術(shù)走向量產(chǎn)的核心痛點。
在行業(yè)陷入技術(shù)攻堅瓶頸的關(guān)鍵節(jié)點,頭部企業(yè)的聯(lián)手為市場帶來了新的破局思路。 在橫跨光伏與航天領域的創(chuàng)新浪潮中,晶泰科技與晶科能源兩家龍頭的合作動向,猶如一顆石子投入產(chǎn)業(yè)深潭,激起了技術(shù)變革的層層漣漪,成為推動太空光伏商業(yè)化落地的重要一步。
同時,區(qū)別于簡單的資源整合,晶泰科技與晶科能源的合作涉及整個生態(tài)共建。此次合作,雙方將采用“技術(shù)導入+聯(lián)合開發(fā)”模式。
根據(jù)公司介紹,聯(lián)合實驗室將突破性地通過把材料結(jié)構(gòu)、配方、工藝、表征結(jié)果、器件性能等關(guān)鍵參數(shù)進行編碼化(tokenize),實現(xiàn)基于大語言模型(LLM)以及多模態(tài)AI推理和進化的迭代循環(huán),重塑光伏研發(fā)范式,加速顛覆性技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。
兩家企業(yè)的合作還將構(gòu)建業(yè)內(nèi)首條千平米級AI高通量疊層太陽能電池實驗線。實驗通量預計將達到1000片/天,帶來實驗通量的百倍級提升,驅(qū)動算法設計到實驗驗證的極速迭代。
晶泰科技和晶科能源通過多維度的深度協(xié)同,構(gòu)建起從技術(shù)研發(fā)、模式創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)落地的完整閉環(huán)。融合 AI+ 機器人的研發(fā)模式,將直接推動鈣鈦礦疊層電池技術(shù)走向成熟,進而重塑光伏應用的想象邊界。
基于雙方堅實的技術(shù)基礎與合作規(guī)劃,晶科能源預計鈣鈦礦疊層電池有望在未來三年左右邁向規(guī)模化量產(chǎn)。
AI重構(gòu)光伏技術(shù)研發(fā)范式

晶泰科技與晶科能源的跨界合作,是 AI 技術(shù)賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的標志性事件。
晶科能源作為光伏領軍企業(yè),將輸出其在光伏領域累計超 200 億元研發(fā)投入沉淀的技術(shù)積累,包括5500件專利儲備、731件 N 型TOPCon 相關(guān)核心專利構(gòu)建的技術(shù)壁壘,以及在電池組件制造等方面的工程化經(jīng)驗。
晶泰科技則以 AI 與自動化技術(shù)賦能研發(fā)革新,其打造了行業(yè)領先的 AI for Science(科學智能)研發(fā)平臺。該平臺整合量子物理算法、AI 預測模型與大規(guī)模機器人自動化實驗,打通微觀機理與宏觀實驗鏈路,突破虛擬算法與真實實驗的壁壘。
平臺配備超 200 臺自動化機器人,以傳統(tǒng)實驗室 40 倍效率采集高精度研發(fā)數(shù)據(jù);同時開發(fā)超 200 種 AI 算法與垂直模型,可依據(jù)物理化學特性,實現(xiàn)分子、晶體、聚合物的精準設計與工藝優(yōu)化。
晶泰科技文獻挖掘數(shù)據(jù)與自動化實驗平臺生成的高精度數(shù)據(jù),首次將上百種鈣鈦礦材料配方與復雜的薄膜制備工藝參數(shù)編碼化,為項目建立專屬化的鈣鈦礦-晶硅疊層實驗數(shù)據(jù)庫。
基于數(shù)據(jù)庫中的材料結(jié)構(gòu)、配方、工藝、表征、器件性能等關(guān)鍵參數(shù),晶泰科技將開發(fā)專屬小模型與大語言模型驅(qū)動的AI 研發(fā)引擎,整合多任務的深度學習模型與物理約束(Physics-informed)的機器學習模型,實現(xiàn)多模態(tài)AI推理和進化迭代循環(huán)。
算法層面,晶泰科技打造了量子物理與 AI 雙驅(qū)動引擎,能從原子、分子層面優(yōu)化鈣鈦礦材料及界面,精準預測其能帶結(jié)構(gòu)、載流子遷移率及界面缺陷態(tài),助力設計更高效穩(wěn)定的材料體系。結(jié)合垂直領域大模型,該引擎在實物實驗之前,即可探索上百種材料、組分、工藝的復雜參數(shù)空間,從中探尋最優(yōu)解并交給試驗驗證,形成數(shù)據(jù)反饋和算法再設計的閉環(huán)。
上述AI 引擎將專注于疊層結(jié)構(gòu)設計、材料篩選、電學與光學性能預測、工藝參數(shù)優(yōu)化等關(guān)鍵任務,持續(xù)迭代出更優(yōu)越的鈣鈦礦疊層電池設計。
在 AI賦能先進制造已成行業(yè)共識的當下,頭部企業(yè)的攜手并不鮮見,但真正具有顛覆性價值的,是晶泰科技將其在藥物領域的AI 研發(fā)能力遷移至光伏材料領域的硬核實力。藥物與光伏材料看似分屬不同領域,但在研發(fā)領域,其底層邏輯上有著相似之處。
對于晶泰科技而言,從制藥領域起家,到布局光伏材料,再到未來可能拓展的全新產(chǎn)業(yè)領域,晶泰科技正在構(gòu)建一個以 AI 為核心的跨行業(yè)研發(fā)生態(tài)。
這家由三位麻省理工學院物理學家聯(lián)合創(chuàng)立的平臺型科技公司,成立不到十年便成為香港18C規(guī)則下特??萍计髽I(yè)上市第一股。
目前,晶泰科技與17 家全球前20大藥企達成了合作。其長期倡導并率先實現(xiàn)的“ AI 參與實驗設計 + 機器人執(zhí)行實驗+實驗數(shù)據(jù)反饋 AI ”這一研發(fā)新范式,已得到國內(nèi)外主流科研機構(gòu)的認可,確立了跨行業(yè)的底層技術(shù)統(tǒng)治力。
在剛剛過去的2025年,晶泰科技與良渚實驗室簽署完成材料方向千萬級訂單;聯(lián)合中巖大地深耕AI+新型建筑材料研發(fā)。同時在農(nóng)業(yè)領域,攜手恒健控股、壽光蔬菜打造“AI+種業(yè)”創(chuàng)新聯(lián)合體,構(gòu)建全鏈條研發(fā)體系;在消費品領域,研發(fā)生發(fā)固發(fā)“雙子星”成分等。
晶泰科技的成功,證明了“ AI for Science ”的巨大潛力。在 AI 技術(shù)快速發(fā)展的今天,越來越多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將迎來研發(fā)范式的變革。能夠掌握 AI 核心技術(shù)、構(gòu)建跨行業(yè)研發(fā)能力的企業(yè),將成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的領導者。

