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近亿元押注“卷起来的太阳翼”:一个光伏人眼里的太空光伏 ​

本文要点

9 月,上海嘉定一家成立不到一年的公司——上海星翼芯能(简称“上翼”)宣布完成 Pre-A 轮战略融资,媒体报道金额近亿元。它做的事情,是把钙钛矿电池做在一层透明聚酰亚胺薄膜上,再把整片太阳翼卷起来送上天。我们的判断:先兑现的是 CPI 材料,钙钛矿上天要看在轨数据的年头。

做了多年地面组件,我们想借这条新闻聊三件事:这种太阳翼新在哪,它要过的可靠性考卷和地面组件有什么不同,这条赛道现在走到了哪一步。

01新闻本身 ​

项目内容
公司上海星翼芯能科技有限公司(上翼),据报道 2026 年 1 月成立,总部在上海嘉定
团队核心研发与创始团队出自中科院上海光机所体系,承接了杭州尚翼光电的资产、人员和业务
本轮Pre-A 轮战略融资,《科创板日报》报道为近亿元;IO 资本任后续融资首席财务顾问
投资方钧达股份、上海未来产业基金、临港蓝湾资本、南浔陆遥、新阳半导体相关产业投资人;老股东中科神光追加
用途技术迭代、空间环境试验、卫星在轨验证

表1 事实速览

投资方里值得留意的是钧达股份。这家光伏电池片头部厂商 1 月已公告出资 3000 万元,拿到星翼芯能约 16.67% 的股权,双方还有一家做航天级 CPI 薄膜的合资公司捷泰航天。地面光伏的电池厂往天上走,是今年行业里很明确的一个动向。

02为什么要把太阳翼卷起来 ​

太阳翼是卫星的发电厂。传统刚性翼的做法,是在铝蜂窝基板上贴砷化镓电池,再盖一层玻璃盖片。它成熟可靠,但面密度普遍在 20–30 kg/kW,折算下来比功率只有 33–50 W/kg,重量最高能占到整星的 35%–40%。

低轨星座的单星功率越做越大,通信载荷和星上算力都在吃电。翼面要更大,重量和发射体积却不能跟着涨。柔性卷收翼就是为此而来:同等发电面积,收纳体积可以比刚性方案缩减 60% 以上。

图1 同样的发电面积,两种收纳方式

图1 同样的发电面积,两种收纳方式

柔性翼本身并不新,国际空间站后来加装的卷式太阳翼、中国空间站的柔性太阳翼都属于这一类。新的是要把它做得足够便宜,便宜到能给成千上万颗商业卫星用。

03这家公司的方案:两条路线并成一条 ​

空间光伏眼下有两条演进路线。一条换封装材料,用 CPI 薄膜替代掺铈玻璃盖片;一条换电池材料,用钙钛矿替代砷化镓或晶硅。上翼两条一起做:用太空级 CPI 同时充当衬底和保护层,中间夹钙钛矿电池。

图2 传统刚性翼与 CPI 基钙钛矿柔性翼的叠层示意(非实际比例)

图2 传统刚性翼与 CPI 基钙钛矿柔性翼的叠层示意(非实际比例)

先说 CPI ​

CPI 是无色透明聚酰亚胺。它不发电,负责透光、承载和防护。按报道,相比玻璃封装它能减重 40% 以上,弯曲半径可以做到 5 毫米以内;公司给出的数字是太阳翼面密度降低 40%–55%,低轨工况下单星综合发射成本下降 15%–20%。

更要紧的一点是它不挑电池,砷化镓、晶硅、钙钛矿都能配。所以公司的打法是先靠 CPI 薄膜做生意,钙钛矿电池边验证边推进。在我们看来,这是整个方案里最务实的地方。

再说钙钛矿 ​

钙钛矿吸光层不到 1 微米厚,天生适合做轻薄柔性器件。报道里提到“单结理论效率 33.7%”,这里补一句:33.7% 是单结电池的肖克利–奎伊瑟极限,对任何单结材料都成立,钙钛矿的优势在于带隙可调,能贴近最优带隙。另外太空光谱是 AM0,同一块电池的效率数字会比地面 AM1.5 下低一些,不同来源的数据不能直接比。

访谈里有个细节很有意思:他们把电池尺寸定在 5 厘米 × 5 厘米。太空电源系统倾向高电压、低电流,小电池多串联正合适;小面积又恰好绕开了钙钛矿在地面最头疼的大面积均匀性和良率问题,还用得起地面量产嫌贵的设备和工艺。地面场景里的短板,换到太空场景就没那么要紧了。

04可靠性:考卷换了一张 ​

对做地面组件可靠性的人来说,这是最值得看的部分。

图3 地面电站组件与低轨太阳翼面对的环境应力

图3 地面电站组件与低轨太阳翼面对的环境应力

  • 水汽没了,出气来了。钙钛矿在地面最怕水和氧,而轨道上是高真空,最大的敌人不在场。代价是真空出气:有机组分在真空加高温下的挥发,以及胶粘剂出气后对光学表面的污染。
  • 热循环从选修变成主课。IEC 61215 的 TC200 是 −40℃ 到 +85℃ 循环 200 次。低轨卫星九十多分钟绕地球一圈,每天进出地影十五六次,一年就是五千多次,温度摆幅也大得多。公司披露的地面数据是 −120℃ 到 +120℃ 热冲击 4000 次后,效率保持率在 90% 以上。换算一下,4000 次大约相当于低轨八九个月的昼夜交替;要是按五年在轨算,就是两万多次。这是个不错的起点,离终点还远。要盯的失效模式倒都眼熟:互连疲劳、界面分层、薄膜开裂。
  • 原子氧是低轨特产。残余大气里的氧分子被紫外线打成原子氧,卫星以每秒七八公里的速度迎面撞上去。聚酰亚胺恰恰是原子氧剥蚀研究里的经典“受害者”。所以 CPI 能不能上天,关键不只在膜本身,更在表面防护镀层,以及镀层经过反复弯折和冷热冲击后会不会开裂。上翼 CEO 在访谈里也把镀层、胶粘剂和界面适配列为关键环节。
  • 高电压有自己的麻烦。高电压、低电流的太阳电池阵泡在轨道等离子体里,要面对静电放电和电弧。做过 PID 的人会觉得眼熟:都是系统电压上去以后,材料和绝缘设计得重新算账,只是机理不一样。
  • 没有售后。地面电站出了问题可以巡检、换组件,卫星不行。所有问题都得在发射前想清楚。
小结

4000 次热冲击约等于低轨八九个月的昼夜交替,五年在轨则要两万多次:地面数据是起点,不是终点。

05走到哪一步了 ​

航天器件讲究“飞行履历”,没在轨飞过就很难拿到订单。上翼的做法是分三步验证:先材料,再器件,最后系统。

图4 上翼披露的在轨验证节奏

图4 上翼披露的在轨验证节奏

第一步已经完成。据《科创板日报》,今年 5 月 15 日一颗由力箭一号发射的卫星搭载了柔性异质结晶硅电池和上翼的 CPI 封装材料;公司称已拿到约三个月的稳定数据。第二步计划 10 月搭载紫微飞船,验证 CPI 对钙钛矿吸光层的保护效果;截至 10 月 23 日,我们尚未查到这次搭载的公开发射报道。第三步是年底前的系统级综合验证。

这条路上并不只有它一家:

  • 炎和科技:8 月,其“星云”钙钛矿柔性太阳翼完成样机定型,采用 0.1 mm 全柔性 PI 基板,收纳比最高 35 倍,较传统方案减重 25%–30%;9 月 17 日,柔性钙钛矿组件随天仪 52 星由快舟十一号发射入轨,开始长期在轨监测,被称为国内首次商业航天组件级全工况在轨验证。值得注意的是,其创始人坦言目前空间用钙钛矿电池的预期寿命仅约半年。
  • 中科院半导体所:单结与叠层钙钛矿样品安排随神舟二十三号任务上中国空间站做长期测试。
  • 恒星力量:5 月启动钙钛矿太空光伏中试线建设,计划投资约 1.5 亿元。
  • 协鑫光电:计划今年四季度用高空气球做近太空环境验证。
  • 航天科技五院总体设计部:传统太阳翼主力,2025 年披露已具备年产 400 套的能力,并在扩充柔性翼产能。

电池路线上,三种方案仍在并行验证,谁也没到一统天下的时候:

路线现状长处短板
三结砷化镓在轨主流,效率约 30%效率和可靠性经过长期验证贵,产能有限
超薄晶硅 / 异质结低轨商业星座的降本选项地面产业链成熟,成本低效率偏低
钙钛矿在轨验证初期轻、薄、柔,理论成本低长期稳定性和规模制造待证明

表2 三种空间电池路线对比

06前景,和我们的三点看法 ​

需求端的故事很大。有行业预测认为,到 2031 年全球低轨在轨卫星有望突破 30 万颗,这是偏乐观的口径。另有市场研究估算,全球航天用柔性太阳电池阵市场 2024 年约 11.2 亿美元,2033 年有望到 43.6 亿美元,年复合增速约 16%。再往远看是太空算力星座,上翼也是上海“星枢计划”算力星座的成员单位。

  • 先兑现的大概率是材料,而不是电池。CPI 薄膜适配多种电池,验证路径短,客户换起来风险也小。钙钛矿电池是更大的想象空间,但排在后面。
  • 钙钛矿上天,看的是在轨数据的年头。地面晶硅组件花了几十年,才把 IEC 试验序列和户外失效一一对应起来。钙钛矿在太空里的这张对应表还没建立,地面加速试验能代表多少在轨表现,现在没人说得准。目前公开的在轨数据以月计,客户要的是以年计;同行自己给出的“半年寿命”预期,也说明了差距。
  • 这对地面光伏人是机会。封装材料、互连、可靠性试验设计、失效分析,这些功夫都能搬过去。要补的是空间环境这门课:原子氧、辐照、真空。航天有自己的一套标准,比如 ECSS-E-ST-20-08(空间光伏组件与部件)和 AIAA S-111(空间太阳电池鉴定),值得找来读一读。
需要提醒

文中的降幅、对标等数字多为企业自述,融资金额为媒体报道口径。这家公司成立不到一年,仍处在轨验证的早期阶段。

07写在最后 ​

“卷起来的太阳翼”把地面光伏的几样老功夫:封装、互连、可靠性,带进了一个完全不同的考场。水汽退场了,原子氧、真空出气、上万次冷热交替和等离子体登场了。

一句话结论

太空光伏的门票不是效率,而是飞行履历;下一个值得盯的节点,是紫微飞船那次搭载的数据。

你怎么看地面光伏企业“往天上走”?欢迎与我们交流。

计算说明:热循环次数按低轨卫星每天进出地影 15–16 次估算,每年约 5500–5800 次;4000 次约相当于 8–9 个月,5 年在轨约 2.8 万次。文中降幅、成本等数据为企业自述,融资金额为媒体报道口径,不构成任何投资建议。

参考资料

  1. 36 氪:《上光所孵化太空光伏企业完成近亿元融资,钧达股份、上海未来产业基金等押注》,2026 年 9 月 11 日
  2. 《科创板日报》:《太空光伏企业上翼完成近亿元融资》,2026 年 9 月 11 日;《上海未来产业基金出手太空光伏,星翼芯能落地新一轮融资》,2026 年 9 月 2 日
  3. 投资界 / 新浪财经:上翼完成 Pre-A 轮战略融资报道,2026 年 9 月 11 日
  4. 同花顺财经:钧达股份出资 3000 万元入股星翼芯能,2026 年 1 月 23 日
  5. 《科技日报》:《国内首次柔性钙钛矿光伏组件级在轨验证启动》,2026 年 9 月 17 日;《卷绕舒展向星河 “星云”钙钛矿柔性太阳翼实现工程化落地》,2026 年 8 月 14 日
  6. Perovskite-Info:China to test perovskite PV on Shenzhou-23 space station mission,2026 年 5 月
  7. 中国空间技术研究院:《五院总体设计部新一代柔性太阳翼再获商业航天用户订单》,2025 年 5 月
  8. 未来天玑:《2025 商业航天 10 大新赛道——柔性太阳翼》,2025 年 12 月
  9. ECSS-E-ST-20-08 Photovoltaic assemblies and components;AIAA S-111 Qualification and Quality Requirements for Space Solar Cells
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