“太空算力专业委员会”首批成员单位征集开启,太空光伏被列为核心攻关技术,这一举措体现了我国在太空算力与能源领域的战略布局,旨在通过跨领域协同创新突破技术瓶颈,加速构建天地一体化的算力网络与能源体系。
太空算力专业委员会的成立背景与目标
随着全球低轨卫星星座的加速部署和人工智能算力需求的爆发式增长,太空算力已成为全球科技竞争的新前沿。传统地面数据中心面临能源消耗高、土地资源紧张、散热成本大、覆盖范围有限等多重瓶颈,难以满足未来超大规模、绿色低碳、全域覆盖的算力需求。因此,发展太空算力成为突破地面算力瓶颈、保障数字经济可持续发展的战略选择。
“太空算力专业委员会”的成立,旨在把握空天信息与智能计算融合的战略机遇,加快太空算力产业生态培育。该委员会依托“算力产业发展方阵”成立,由中国信息通信研究院牵头,凝聚了院士专家、龙头企业、科研院所与金融机构等产业链各方力量。其核心目标包括:
强化战略研究:联合产学研用各方编制太空算力发展相关前瞻研究报告,系统研判全球技术演进与产业格局,为国家政策制定与产业布局提供决策支撑。
组织关键核心技术攻关:聚焦星载AI芯片、星间激光通信、高效热控与太空光伏等环节,系统开展前瞻性技术联合攻关研究,推动产学研用协同突破,加速形成核心技术体系。
加快标准体系预研与构建:开展计算设备、通信协议、软件平台、能源供电、评测认证等关键领域标准预研、立项与编制,打造覆盖硬件、软件、网络、运维等全维度的标准体系。
深化应用场景挖掘与示范推广:面向卫星智能体、灾害应急响应、低轨卫星互联网、深空探测等应用场景,开展创新方案征集与试点验证,推动“技术可用”向“商业可行”转化。
构建开放共赢的产业生态:定期举办技术研讨会、产业会议与供需对接会等生态活动,促进资源共享、协同创新,吸引全国乃至全球优质资源汇聚。
太空光伏被列为核心攻关技术的原因
太空光伏作为太空算力的关键能源支撑技术,被列为核心攻关方向,主要基于以下原因:
能源获取优势:太空环境拥有近乎完美的发电条件,阳光强度比地面高30%,且无大气衰减,可实现24小时不间断发电,无需储能配套即可稳定输出,理论发电效率远超地面系统。
突破地面能源限制:太空光伏可解决地面光伏受昼夜更替、阴晴雨雪制约的先天短板,为太空算力中心、卫星、空间站等设施提供长效能源支持,降低对地面能源网络的依赖。
支撑太空算力规模化部署:随着太空算力中心向吉瓦级规模发展,其能源需求将呈指数级增长。太空光伏作为主要能源供给方案,其技术突破将直接决定太空算力的商业化可行性。
技术协同效应:太空光伏与星载AI芯片、星间激光通信等技术共同构成太空算力的基础设施体系。高效热控与太空光伏的结合,可缓解地面算力中心的散热瓶颈,提升整体能效。
太空光伏的技术挑战与发展路径
尽管太空光伏具有显著优势,但其商业化仍面临诸多挑战:
极端环境适应性:太空环境中的强辐射、极端温差、真空、原子氧等条件,对光伏材料的可靠性提出严苛要求。
设备成本高昂:目前主流的砷化镓多结电池成本高昂,难以支撑大规模低轨星座的低成本部署需求。
产业链配套不成熟:新一代光伏电池的地面应用尚未实现规模化放量,航天级定制化产能和供应链配套缺失。
无线能量传输效率:若考虑未来对地传输能量,需进一步提高无线能量传输效率和控制精度。
针对这些挑战,太空光伏的发展路径将呈现分步推进的特征:
近期:聚焦卫星、空间站等特定太空设施供电,解决航天装备的能源需求。
中期:服务于低轨卫星星座,支撑太空算力网络建设。通过技术迭代降低成本,推动晶硅异质结(HJT)电池等性价比更高的方案应用。
远期:待技术成熟后,逐步实现大规模能源对地传输,惠及地面能源体系。钙钛矿叠层电池等新兴技术有望成为核心潜力方向。
太空光伏与太空算力的协同发展前景
太空光伏与太空算力的协同发展,将开启全球零碳能源与算力的新征程。随着技术的逐步成熟,太空光伏正从航天领域的小众应用迈向规模化商业化的新赛道。根据行业预测,到2030年,全球晶硅-钙钛矿叠层电池市场规模将超3500亿元,占全球光伏新增装机的5%-10%;中国钙钛矿电池市场出货量将突破20GW,成为全球太空光伏产业的核心增长极。
太空算力中心的崛起将进一步打开想象空间。中国之江实验室的“三体计算星座”、国星宇航的“星算计划”,以及海外SpaceX、谷歌、英伟达投资的Starcloud等项目,均瞄准太空数据中心建设。若后续构建10GW太空算力系统,太阳翼市场规模或达数万亿元。太空光伏作为连接火箭运力、轨道资源与天基算力的关键纽带,其技术突破程度将直接定义人类开发太空商业价值的边界。

