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马斯克推动太空AI数据中心:钙钛矿电池或成航天能源新宠

「在太空建立太阳能驱动的AI数据中心,无疑是明智之举——那里的光伏发电效率是地面的五倍,且无冷却之忧。我认为,在未来2-3年内,太空将成为部署AI算力最经济的选择。」

在达沃斯论坛的一次访谈中,马斯克再次阐述了他的「太空AI数据中心理论」,这是他在近三个月内至少第三次公开谈论此话题。这次,他不仅给出了时间表,还采取了实际行动——SpaceX向FCC提交了申请,计划部署多达100万颗卫星,以建立一个环绕地球的轨道数据中心网络。同时,有传言称马斯克团队已开始与国内光伏企业接触,探索太空合作的可能性。

马斯克推动太空AI数据中心:钙钛矿电池或成航天能源新宠 马斯克 太空AI数据中心 钙钛矿电池 航天能源 第1张

马斯克在达沃斯上与拉里·芬克对话丨来源:Davos 2026

与之前的讨论相比,马斯克这次的「暴走」风格不仅体现在惊世骇俗的暴论上,更在于其说干就干的快速行动,迅速点燃了新一轮「商业航天」的热潮,也让光伏产业成为焦点。

事实上,太空光伏并非新概念。早在上世纪60年代,人造卫星就已安装太阳能电池组。但长期以来,太空光伏系统追求的是「不计成本的高可靠性」,柔性太阳翼多采用昂贵的砷化镓材料。

「过去,航天器被视为『小家电』,用电量少,贵点无妨。但马斯克将航天变成『工业』,当算力中心上天时,用电量呈指数级增长。」烁威光电创始人叶冯俊表示,「这时,砷化镓的低性价比问题凸显,行业需寻找轻便且经济的替代品。」

对性价比的追求正打破行业平衡。2025年底,国家队主导的空间电源全国重点实验室在上海组建了柔性光伏联合实验室,探索兼顾航天性能与工业成本的新路径。在此背景下,钙钛矿电池因高比功率和天然抗辐射特性,迅速成为太空光伏的热门替代候选。

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卫星太阳翼与农民屋顶光伏板有何不同?

在地球上,评价光伏组件好坏的标准是成本和寿命。但在太空,这些标准不适用。离开大气层保护后,光伏电池面临高能粒子、电子流冲击、剧烈温差及高昂的发射成本。

这要求太空光伏在三个维度上博弈:

首先是「减重」。地面光伏板用晶硅材料,需封装在钢化玻璃内。但在航天领域,这种笨重方案的「能质比」(单位重量发电量)极低。晶硅电池自身重量和刚性结构增加卫星发射成本,仅适合小型卫星。

其次是「抗辐射」与「成本」。过去几十年,砷化镓是太空光伏的标准答案。它高效且耐用,但极其昂贵。按马斯克设想的1GW电力规模计算,需消耗全球年产能30倍的锗资源。

还有一个被忽视的问题是资源瓶颈。砷化镓高度依赖稀土资源「锗」,无法承载「太空工业化」的野心。

为了降本,马斯克采用P型晶硅电池作为折中方案。这种在地面市场被淘汰的旧技术,通过改良变得轻薄且不易碎。但P型晶硅仍面临发电效率低、寿命短等问题,更像过渡方案。

行业普遍认为:钙钛矿是太空光伏的终极答案。钙钛矿电池本质上是一层纳米级厚度的涂层,可印刷在轻薄的柔性衬底上。它天然抗辐射且比功率远超晶硅。

「大家曾认为钙钛矿在地面应用寿命短是弱点,但这个短板在太空反而消失了。」叶冯俊表示,商业卫星寿命通常只有3-5年,而钙钛矿的衰减周期恰好覆盖这个生命周期。在这个特殊场景中,钙钛矿的轻、薄、便宜优势被放大,成为太空算力竞赛中的热门能源解决方案。

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太空光伏:钙钛矿的弯道超车机会

这不是钙钛矿电池第一次大热。2022年资本市场曾炒作「钙钛矿元年」概念。尽管当时包括高瓴在内的投资者纷纷追捧钙钛矿项目,但2021年和2022年的热潮后,钙钛矿光伏电池始终不温不火。

实际上,钙钛矿更多是指一种特定的分子结构——ABX₃。这种结构由俄罗斯矿物学家佩罗夫斯基于19世纪发现。只要分子式满足特定比例排布且维持几何形态不变无论替换成何种元素都具有相似物理特性因此统称为「钙钛矿型材料」。

钙钛矿电池采用便宜化学元素制备成本不高且吸光能力和弱光表现优于晶硅其理论效率极限值可达单层33%、叠层超过45%远超晶硅(29.4%)。但由于大面积制备时效率损失奇高及地面光伏价格战影响钙钛矿电池在2021年和2022年后处于不温不火状态。

然而航天热给了钙钛矿产业弯道超车机会。在真空太空中钙钛矿最怕水氧缺陷消失且其卓越抗辐射能力和轻薄特质击中航天器痛点。更重要的是太空对价格容忍度极高。

只要钙钛矿能做到砷化镓价格一半甚至三分之一就能实现完美替代。

而马斯克的太空能源计划从算力中心到大型空间站、航天器等航天器能源需求巨大这也给了钙钛矿产业长期想象空间。

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