商業(yè)航天電源行業(yè)深度報告：全球衛(wèi)星星座加速組網(wǎng)，空間電源需求拐點將至.pdf

商業(yè)航天電源行業(yè)深度報告：全球衛(wèi)星星座加速組網(wǎng)，空間電源需求拐點將至。軌道頻譜資源緊張，商業(yè)航天競爭加速。LEO 地球軌道空間占比低，優(yōu)質(zhì)軌道資源緊張，衛(wèi)星星座軌道集中于 LEO，軌道資源競爭加劇。衛(wèi)星通信頻譜資源緊張，參與各方勢必加速衛(wèi)星發(fā)射進程?？蓡为毷褂?、實現(xiàn)全球覆蓋的 L、S、C 頻段資源幾乎被占盡，當前集中使用的Ku、Ka 頻段不僅為 LEO 所采用，也是 GEO 寬帶衛(wèi)星的主用頻段，星座之間還需留出頻率間隔避免干擾，協(xié)調(diào)難度大。而 C、Ka 頻段要面對 5G 網(wǎng)絡(luò)的爭奪，Q/V頻段也已被巨頭企業(yè)提前布局，參與各方需加速衛(wèi)星發(fā)射鎖定頻譜資源。

通信用途商業(yè)航天占比高，美中領(lǐng)先。全球航天發(fā)射次數(shù)逐漸提升，中美占比高。2024年中美兩國火箭發(fā)射次數(shù)占全球發(fā)射總數(shù)的 60%和 26%，合計占比高達86%，其他國家在2024年共發(fā)射 37 次同比減少 8%。SpaceX 運載火箭發(fā)射數(shù)量領(lǐng)先。商業(yè)衛(wèi)星中通信衛(wèi)星占比最高。2024 年中國發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星總計 201 顆，其中通信衛(wèi)星約121 顆，占比達60%以上。

航天器電源系統(tǒng)包括供電和配電系統(tǒng)模塊。航天器獲取電能方式主要分為太陽能電源、化學(xué)電源與核電源三類。太陽能供電主導(dǎo)航天器供電方式格局。太陽能供電系統(tǒng)以60.6%的占比穩(wěn)居航天器供電方式首位，是當前太空供電的核心技術(shù)路線；電池系統(tǒng)以23.3%的占比位居第二，是重要的儲能與輔助供電方案；核能供電系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和燃料電池占比較小。這一格局反映出當前太空供電市場高度依賴太陽能技術(shù)，同時電池系統(tǒng)作為儲能配套也占據(jù)了關(guān)鍵地位，其他新型供電技術(shù)仍處于小眾應(yīng)用階段。

展開機構(gòu)是柔性太陽翼部署與發(fā)電的核心。展開機構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋機構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成與測試等環(huán)節(jié)。機構(gòu)設(shè)計是基礎(chǔ)，涵蓋卷繞式、張拉式等方案；關(guān)鍵零部件決定精度與可靠性，包括彈簧、驅(qū)動電機等；系統(tǒng)集成與測試則將機構(gòu)與電池陣結(jié)合，通過地面展開與耐久性驗證，保障在軌操作穩(wěn)定可靠。

鈣鈦礦+鋰離子電池或成主流供電路線。宇航電源太陽電池陣整體呈現(xiàn)出從硅基到砷化鎵、從單結(jié)到多結(jié)、從剛性到柔性的技術(shù)演進路徑。硅基太陽能電池在太空環(huán)境中損耗過快，已逐漸被淘汰；砷化鎵太陽能電池是目前主流技術(shù)路線，具備高穩(wěn)定、抗輻射、耐高溫、高轉(zhuǎn)換效率等性能，但其高昂的成本難以滿足規(guī)模化需求，鈣鈦礦太陽能電池具有高光電轉(zhuǎn)換效率、柔性、低成本、太空環(huán)境自我修復(fù)等優(yōu)勢，有望成為未來主流技術(shù)路線。蓄電池中鋰離子電池占據(jù)主導(dǎo)地位，LEO 是最主要應(yīng)用場景。鋰離子電池在航天電池中占比為73.7%，是當前航天儲能技術(shù)的主流選擇；其他電池類型包括鎳/鎘、銀/鋅等，行業(yè)正向固態(tài)電池發(fā)展，或?qū)⒊霈F(xiàn)結(jié)合鋰離子基礎(chǔ)負載與新型化學(xué)體系的混合電池組。