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随着全球低轨卫星星座进入批量发射与快速组网的“冲刺期”,一条此前相对低调的硬科技赛道——航天器电源系统,正悄然成为商业航天产业链中最确定的受益环节。近期,无论是SpaceX星链的持续扩容,还是国内“千帆星座”、“GW星座”等计划的密集部署,都暴露出一个核心矛盾:卫星产能爬坡相对容易,但与之匹配的高可靠、长寿命、抗辐照电源系统正成为新的产能瓶颈。行业普遍认为,航天器电源已迎来需求爆发的关键拐点。
轨道与频谱“占位战”升级,电源成产能天花板
低轨卫星星座的商业逻辑建立在“先到永得”的资源抢占规则之上。轨道位置和Ku/Ka波段频谱的排他性,迫使各国运营商必须在ITU规定的7年期限内完成至少50%的卫星部署。这意味着,未来三年全球将进入年均发射数千颗卫星的“暴力发射期”。
然而,卫星并非只有结构壳体和载荷。电源系统作为卫星的“心脏”,其设计寿命需从传统高轨卫星的15年向低轨星座的3-5年“快速迭代”转变,同时必须满足批量生产的一致性与成本控制要求。传统的定制化、手工装配式电源方案已无法满足每月上百颗的下线需求。据航天科技集团内部人士透露,部分国内商业卫星总装厂目前最大的物料等待清单,往往就来自电源子系统——特别是高效太阳能电池片和抗辐照锂离子电池组。
技术路线分化:砷化镓叠层电池与全锂电方案成主流
需求倒逼技术升级。在电源输入端,更高转换效率的砷化镓(GaAs)及三结、四结太阳能电池已成为低轨卫星标配。国内相关企业正在从空间用高效太阳电池外延片向上游关键原材料渗透,打破过去依赖进口的局面。在储能环节,传统氢镍电池因重量大、成本高正快速被高比能锂离子电池取代,尤其是兼具高能量密度和长循环稳定性的钴酸锂体系产品,在微小卫星平台中占比迅速提升。
此外,针对低轨星座“批量制造”的特性,全电动推进平台对电源管理系统的功率处理能力提出了更高要求。部分头部企业已开始布局智能化电源分配单元(PDU),实现多模式充放电管理与故障隔离,从而提升星座在轨运行的自主性。
市场规模测算:未来三年配套空间超200亿元
根据多家第三方机构测算,单颗低轨卫星的电源系统价值量通常在200万至500万元之间,若以全球年均部署5000颗卫星的保守预期计算,仅电源子系统每年的新增市场空间就在100亿至250亿元。其中,由于卫星星座对电源系统采取“冗余备份”甚至“多备份”设计以对抗低轨复杂的辐照环境,其价值量占整星成本的比例已从此前的5%-8%提升至10%-15%。
而随着国内海南商业航天发射场投入使用,以及多款液体可复用火箭的成熟,卫星发射成本将进一步下降,单星成本降低将倒逼卫星运营商增加星上电子设备预算,电源系统作为卫星发电、储能与配电的枢纽,将是成本下降幅度最小、毛利率最为可观的环节之一。
受益A股上市公司梳理
在这一轮低轨卫星星座组网带动的电源需求爆发中,A股多家公司已实质切入供应链,并获得批量订单或核心供应商资质:
1. 航天电器(002025.SZ)
作为航天科工集团旗下的连接器与电机龙头,公司近年来向卫星电源组件领域深度延伸,其生产的宇航级电源管理模块和分布式配电单元已在多个低轨试验星座中批量应用,是星上电源分配系统的核心供应商之一。
2. 振华科技(000733.SZ)
旗下子公司振华新能源长期为空间站及高轨卫星配套锂离子电池,目前正将技术下探至低成本、快批产的商业卫星电池领域。其高安全钴酸锂体系电池组已完成低轨星座在轨验证,具备百颗级配套能力。
3. 乾照光电(300102.SZ)
公司是国内少数具备空间用砷化镓太阳能电池外延片及芯片量产能力的企业,产品已进入多个商业航天供应链体系。随着低轨卫星对高效太阳电池需求激增,其空间电池业务有望成为新的利润增长点。
4. 国光电气(688776.SH)
公司为卫星电源系统配套核心微波元件及电真空器件,同时提供星载电源管理系统的特种电气部件,在抗辐照、高可靠性设计方面具备较强技术壁垒,已获得多个星座项目长协订单。
5. 航天长峰(600855.SH)
公司旗下航天朝阳电源是国内航天级开关电源和线性电源模块的主要研制单位,产品覆盖从一次电源到二次变换的全链条,在商业卫星电源市场中占据稳定份额。
6. 中国卫星(600118.SH)
作为航天五院旗下的卫星总装平台,公司在自研微小卫星平台中全面导入自主可控电源系统,并对外提供标准化电源模块,在“国家队”主导的星座计划中具备先发优势。
栏目:股票