钙钛矿电池：从地面困境到太空蓝海
转换效率理论值高达43%的钙钛矿电池，却因稳定性和成本问题在地面市场举步维艰。太空，这片无边无际的应用场景，正成为其打破僵局的新出路。
“目前整个市场规模也就1—2GW，即便未来做到10倍，也只有20GW，市场占有率还是低。”极电光能相关人士指出钙钛矿电池产业面临的现实困境。
当下制约钙钛矿电池量产的最大障碍是成本过高，目前其组件单瓦价格约1.4元，而TOPCon组件主流价格仅0.62—0.72元/W。光伏行业资深人士朱治国点出关键：“钙钛矿电池的合格率太低，达到70%企业才能不亏，这是钙钛矿没有大规模发展的主要原因。”
然而，正当钙钛矿在地面发展陷入僵局时，太空应用正为其开辟一条新出路。
高效钙钛矿电池的地面困境
钙钛矿太阳能电池作为最具前景的下一代光伏技术，具备优异的电学和光学性能，以及更高的理论光电转换效率。与晶硅电池已经接近其理论效率极限29.4%的情况不同，钙钛矿电池可以轻松实现更高的光电转换效率，与晶硅制备成叠层电池后有望实现45%的效率上限。
近年来，钙钛矿电池效率创新高的消息屡屡传来。隆基绿能晶硅-钙钛矿叠层电池效率在2023年11月提升至33.9%，2024年6月突破34.6%，2025年4月更是刷新至34.85%。
尽管实验室数据表现亮眼，钙钛矿电池却一直未能实现大规模量产。业内将2025年称为钙钛矿GW级元年，指的是直到2025年钙钛矿组件才有GW级产线投产，包括极电光能和京东方。而2024年晶硅组件产能已经超过了1000GW。
成本是阻碍钙钛矿电池规模化发展的第一大障碍。钙钛矿本身的原料成本并不高，大约只需要0.1元/W，但钙钛矿有稳定性低、对水氧环境敏感的缺点，使其对生产环境和工艺要求高，从而推高了封装成本。
钙钛矿电池的蓝海市场
随着商业航天的蓬勃发展，钙钛矿电池找到了可能更适合自己的应用场景。太空环境恰好能够规避钙钛矿当下的技术短板，同时放大其优势。
目前太空中使用的光伏板多为三结砷化镓，其效率约为30—35%，抗辐射能力优异，但价格非常昂贵，预计砷化镓外延片的价格约为20—25万元/平方米，是晶硅电池的30—50倍。
相比之下，钙钛矿电池在太空中具有显著优势。钙钛矿目前实现接近35%的叠层转换效率，且成本大幅低于砷化镓电池，同时钙钛矿可兼容柔性制备，有望实现更轻的重量，展开后可实现更大的受光面积和发电效率。
太空环境对钙钛矿的缺点更为宽容。太空中没有水氧环境，这正好解决了钙钛矿对水氧环境敏感、稳定性差的问题。同时，低轨卫星的使用年限一般为3—5年，与当前钙钛矿电池的寿命周期较为匹配，避免了需要保证25年使用寿命的地面应用高标准。
商业航天市场的快速扩张为钙钛矿提供了广阔舞台。据西南证券研报，截至2024年底，中国在轨航天器数量达到1094颗，仅占全球总数的9.4%。随着“G60星链”计划、GW星座等项目陆续推进，中国市场潜力巨大。
太空算力是钙钛矿电池的新叙事
随着人工智能的兴起，太空算力正从概念逐渐走向现实，这为钙钛矿电池提供了前所未有的机遇。太空中的能源供给将高度依赖光伏技术，而传统能源在太空环境中几乎不可用。
太空算力是指在空间环境中部署具备自主数据处理、存储及调度能力的算力卫星，构建空地一体化智能网络。据披露，2025年5月，由之江实验室主导的“三体计算星座”首批12颗“天算一号”计算卫星顺利升空，标志着全球首个可协同运行的天基AI计算网络正式投入运营。
更令人瞩目的是，2025年11月，Starcloud携手英伟达成功将首个搭载H100芯片的算力卫星送入太空。Starcloud计划在2026年发射第二代卫星，并将在2030年在太空建成40MW规模的数据中心。
马斯克对太空算力寄予厚望，他判断太空数据中心是解决全球AI算力瓶颈的革命性方案，并计划在4—5年內通过星舰完成每年100GW的数据中心部署。
这些太空算力项目需要强大的能源供应，而钙钛矿电池由于其高效率和低成本的特性，有望成为重要的太空能源解决方案。太空中的太阳辐照强度比地面高出30%以上，进一步提高了光伏电池的发电效率。
产业前景：从示范到主流的发展路径
钙钛矿产业化的进程正在不断加速。2025年以来，极电光能、协鑫光电等多条准GW级钙钛矿产线投入量产，产品竞争力大幅提升，钙钛矿产业化进程不断推进。
中信证券预计，到2030年全球钙钛矿光伏组件的出货量有望达20GW左右，市场空间约200亿元，对应2025—2030年CAGR为243%。同时，钙钛矿组件的快速发展也将拉动设备需求高速增长。
在技术路线上，钙钛矿/晶硅叠层电池被认为有望率先实现商业化。这种电池结合了钙钛矿和晶硅的优点，理论效率超43%，且能够兼容现有晶硅产线。
短期来看，钙钛矿将优先切入BIPV、便携设备等细分市场，中期通过叠层技术融入地面电站，最终与晶硅互补构建多元化光伏生态。
2025年12月15日，空间电源全国重点实验室柔性光伏技术联合实验室在上海成立，集齐国家队空间电源专业院所、中国顶尖高校以及钙钛矿产业力量，将共同加速钙钛矿光伏技术在太空应用场景的商业化进程。
多家机构建议沿以下几条主线关注钙钛矿产业投资机会：钙钛矿电池组件、钙钛矿设备以及钙钛矿辅材。钙钛矿设备中价值量较高的镀膜及激光设备环节，以及TCO玻璃等辅材环节尤其值得关注。
从地面到太空，钙钛矿电池的应用边界正在不断拓展。随着商业航天市场的打开，钙钛矿电池企业已经找到了避开与晶硅正面竞争的新路径。太空应用不仅规避了钙钛矿在地面环境的劣势，还放大了其高能质比、柔性、低成本的优势。
未来五年，随着太空算力需求爆发和商业航天成本下降，钙钛矿电池有望在太空领域占据一席之地。正如烁威光电创始人叶冯俊所言：“钙钛矿的特性与太空环境非常契合，而太空环境对钙钛矿的缺点又很宽容。”这场从天而降的机遇，可能正是钙钛矿等待多年的突破口。
马斯克视角下的太空光伏
马斯克明确看好太空光伏，旗下光伏发电也是核心版图之一，并将太空光伏视为支撑人工智能时代能源需求的关键解决方案。
他在2025年12月的访谈中提出“太阳能是唯一答案”的核心论断，认为太空光伏是解决AI时代算力激增带来的能源瓶颈的根本途径。他进一步规划了宏伟蓝图，包括发射8000颗搭载AI的太阳能卫星，构建规模达100GW的太空太阳能AI卫星星座，旨在将太空光伏发展为支撑全球AI发展的核心能源基础设施。
此外，马斯克还强调了其旗下星舰技术在降低太空发射成本方面的潜力，认为这将为太空光伏的大规模部署创造条件。他甚至提出，未来可能在月球布置光伏产能，以满足远期能源需求。
这些言论和规划，将太空光伏从一个技术概念提升到了关乎人类能源未来和AI发展的战略高度，并直接推动了全球范围内对这一赛道的关注与投资热潮。
从投资机会看，首先受益的是卖铲子的公司即钙钛矿设备。
钙钛矿设备是决定钙钛矿商业化进程的核心关键因素之一，其重要性体现在设备成本占比高、技术瓶颈突破、产业化进程推动和经济效益实现等多个维度。
钙钛矿设备投资成本占比大，产业化初期设备价值量极高，单GW设备的投资成本约为10亿元/GW，100MW整线设备的报价在3-4亿元之间。
目前钙钛矿设备行业已形成以整线设备、镀膜/涂布设备、激光设备、ALD设备四大核心环节为主的产业链格局，钙钛矿结晶和镀膜设备是钙钛矿太阳能电池生产的核心环节，直接影响电池效率和稳定性。目前已形成以捷佳伟创、帝尔激光、京山轻机、微导纳米等为主导的市场格局，这些企业在技术路线、设备性能和客户验证等方面各具优势，共同推动钙钛矿技术从实验室走向规模化量产。
总之，随着钙钛矿技术从实验室走向工厂的关键阶段，结晶和镀膜设备作为影响钙钛矿电池效率和稳定性的核心环节，其技术突破将直接决定产业化进程。目前行业已形成"设备龙头领跑、组件厂商差异化竞争、材料企业卡位布局"的竞争格局，预计未来几年，随着效率与稳定性协同提升、成本快速下降，钙钛矿设备核心厂商有望在全球市场中占据主导地位，成为推动能源转型的重要力量。建议重点跟踪关注捷佳伟创、帝尔激光、微导纳米等各细分龙头企业，产业元年即将到来。