Z Research｜太空电站首次写入“十五五”规划，三条技术主线与产业图谱全盘梳理

01 首次写入“十五五”规划，太空电站的破晓时刻

过去十年，中国能源竞争的主战场是地面的风电和光伏；而今天，随着新能源渗透率持续提升和全球空间科技竞争加速，能源竞争的视角正在从地面走向太空。

这种变化在政策层面开始变得明确。2026年6月25日，国家发改委、国家能源局发布《新型能源体系建设“十五五”规划》，首次将“太空电站”与“可控核聚变、高温超导输电、无线传能”等技术并列写入国家能源前沿技术方向。虽然全文仅有一句表述，却意义重大——这是太空电站第一次进入国家能源顶层规划，标志着其正式从航天领域的前沿概念，上升为国家未来能源战略的一部分。

从产业语境看，太空电站被写入“十五五”，更多意味着一种方向性提前布局：围绕2050年之后能源结构的远期探索，开始进入国家级规划视野。也促使空间能源从科幻走向现实，从技术探索走向国家战略。

本文将围绕“为什么是现在”“谁在布局”“谁已率先验证”以及“未来将走向何方”四个问题，系统梳理中国太空电站产业的发展脉络与潜在机会。

02 太空电站临界点已至：三条技术主线同时迈向工程验证

长久以来，制约太空电站发展的核心问题可以概括为三个：东西送不上去、上去之后建不起来、建成之后发不回来。这是一个同时被发射能力、在轨建造能力和能量传输能力共同卡住的系统工程问题。而过去五年，中国在这三个方向都出现了实质性突破。

首先，进入太空的成本开始出现数量级下降。太空电站是典型的超大型基础设施，公开研究显示，一个GW级同步轨道太空电站的质量可能达到数千吨甚至上万吨。如果按照过去每公斤数万美元的发射成本计算，太空电站几乎没有任何经济性可言。

目前，成本结构开始变化。2025年，中国全年航天发射次数首次突破80次，商业航天进入密集发射阶段；长征九号已经明确采用可重复使用方案，其近地轨道运力达到150吨级，是长征五号的六倍以上。虽然距离“万吨级空间工程”的成本拐点仍有距离，但发射成本曲线的下行，已经第一次让太空电站具备了可被讨论的工程经济性。

其次，太空电站建造问题已经出现结构性变化。太空电站的难点从来不在发电本身，而在于在轨建造与系统集成能力。作为对照，国际空间站总质量约420吨，建设周期超过十年，依赖40余次发射任务完成拼装。而未来GW级太空电站的规模，可能是其数十倍甚至上百倍。所以围绕在轨组装、模块化结构展开、空间机器人协同作业与长期在轨运维的系统能力发展至关重要。

过去这些技术长期停留在概念阶段，但随着中国空间站建成并进入常态化运营，大型机械臂、多次交会对接和在轨运维能力得到验证，以及具身智能的发展，中国已经开始从“发射航天器”迈向“建设空间基础设施”的新阶段。

第三是能源材料体系的代际变化，正在改变每一公斤发射质量的价值结构。

过去几十年空间电站主要依赖砷化镓太阳电池，其转换效率高、耐辐照性能优异，是目前主流方案，但成本长期居高不下，产能也难以支撑GW级部署。相比之下，地面光伏产业在过去十年发展出了全球最完整、最具成本优势的光伏产业链：晶硅组件价格已从2010年约2美元/瓦下降至约0.1美元/瓦，中国在多晶硅、光伏电池与组件环节占据超过90%的全球产能。

更进一步，柔性光伏与钙钛矿技术的进展，使比功率不断提升，部分实验室指标已达到数百瓦/公斤甚至更高，为降低单位发射质量成本提供了新的变量空间。未来，砷化镓、晶硅与新型薄膜技术，可能在不同轨道高度与任务场景中长期共存。技术和成本双重驱动下，原本的技术路线开始被重估，近年来，美国已经开始开始评估晶硅在太空的价值，SpaceX已经开始开始布局。

最后，是“发不回来”的问题，目前，无线能量传输正在从物理验证走向系统验证。除了发电能力，太空电站另一个重要的环节是而是能否稳定、可控、高效率地将电力输回地面。

过去几十年，微波无线输电一直是太空电站最核心的技术瓶颈之一，但近几年国内外均取得明显进展：海外，加州理工学院于2023年首次完成在轨无线输电验证。国内方也有多个有代表性的研究团队——以段宝岩团队“逐日工程”为代表，已构建全球首个全链路空间太阳能电站地面验证系统，实现百米级千瓦功率输出与动态目标微波传能验证。与此同时，杨士中团队长期推进空间太阳能电站实验体系建设，在平流层及空间发电、微波与激光无线传能方向持续推进；中国航天科技集团五院、中国科学院电工研究所、北京理工大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学等机构也在高功率微波传输与空间电力系统方向形成持续布局。这一链条仍未进入商业化阶段，但已经从“理论可行”进入“工程可验证”的窗口期。

整体来看，随着发射、空间建造、能源材料和无线传能等关键技术同时出现突破，太空电站正从长期科研命题走向国家战略预研。与此同时，美国开始将空间能源与空间计算、AI基础设施结合，全球能源竞争的边界也正在从地面延伸至太空。太空电站的意义因此早已超越单一能源项目，其背后是未来能源主导权、空间基础设施能力和新一轮产业竞争制高点的争夺。而围绕这一目标，一个覆盖能源材料、无线传能、商业航天、空间制造和在轨服务的产业生态，也已经在中国逐步形成。

03 谁在卡位？三条主线的受益链条与布局图谱

太空电站一旦从概念走向工程讨论，它首先拉动的并不是“整机系统”，而是三条更底层的产业链：能源材料、无线传能与空间基础设施。这三者分别对应“发电”“输电”和“建造”，构成整个系统能否成立的三道关键门槛。

（1）太空能源材料：砷化镓、晶硅、钙钛矿三条路线并行，从实验室到在轨验证

在所有环节中，能源材料是最先被重新定价的一环。对于GW级太空电站而言，发电系统通常占据绝大部分质量和成本，因此太阳电池的效率、重量、耐辐照性能和制造成本将直接决定太空电站的经济可行性。

太空电站并不是单一技术路线，而更像一组并行竞争的材料体系：以砷化镓为代表的高性能空间电池、以晶硅为基础的低成本路线，以及正在快速演进的柔性薄膜与钙钛矿技术，共同构成当前的主要方向。目前超轻、高比功率的新型光伏材料成为行业发展的核心方向,国内已经形成了以砷化镓、晶硅、柔性薄膜和钙钛矿为代表的多条技术路线，并涌现出一批积极布局空天光伏和空间实验验证的企业。

从产业逻辑上看，这一环节的本质变化是：能源材料不再只是“效率竞争”，而是开始进入“重量—成本—效率”的三维约束体系，决定的是整个太空电站是否成立的第一性条件。

PS：以上图表为互联网公开信息不完全统计

明阳智能代表的是传统能源装备企业向空间能源体系延伸的路径。公司近年来持续布局砷化镓太阳电池、柔性太阳翼与空间能源系统，并通过产业链整合切入航天太阳电池领域，形成从空间太阳电池到太阳翼再到系统级能源方案的布局。砷化镓电池目前仍是卫星与空间站主流方案，转换效率超过30%，并具备较强抗辐照能力；同时，公司也在推进柔性太阳翼工程化能力建设，并探索面向商业卫星与空间基础设施的大功率能源系统方案。

这一路径的意义在于，将原本高度航天体系化的空间能源能力，部分引入工业制造体系之中，推动其从科研定制走向产业化供给。

伏曦炘空则代表钙钛矿路线在空间场景中的早期工程化验证路径。公司由上海港湾孵化，核心团队来自航天院所与科研体系，业务覆盖宇航级钙钛矿电池、柔性太阳翼及空间能源系统。2024年11月，其钙钛矿电池随“天雁24星”进入轨道并实现稳定运行，成为国内较早完成商业卫星在轨验证的案例之一。

截至目前，公司已累计完成19颗卫星发射、50余套卫星电源系统在轨运行，并完成多批次钙钛矿产品空间验证，逐步将技术验证从“单次飞行实验”推进至“持续在轨运行数据积累”。同时，公司正从单一电池研发扩展至太阳翼与系统级能源方案，钙钛矿路线也由实验室效率竞争进入服役稳定性竞争阶段。

恒星力量则是较早以太空能源为唯一战略方向的创业公司，由北京理工大学前沿交叉学院院长陈棋与前京东集团副总裁许凌联合创立，核心团队来自北京理工大学、北京大学、中电科18所等重点高校和航天院所。

公司提出“航天级太阳能电池—柔性太阳翼—太空电站”的三阶段演进路径。其研发体系更强调空间环境闭环验证能力。在国家重大科研任务及中国空间站实验条件支持下，构建了“地面仿真—在轨暴露测试—样品回收迭代”的研发路径，使材料性能评估从实验室参数转向真实空间环境中的长期服役数据。截至目前，公司已完成三个批次新型航天级太阳能电池的在轨搭载任务，并在中国空间站开展持续暴露与服役验证。其中，2025年7月首批次样品在轨运行已超过9个月，累计绕地飞行超过5000圈；2026年5月第三批次钙钛矿叠层样品进入空间站有源动态服役实验阶段，将在约10个月周期内，对辐照、真空及热循环环境下的性能衰减进行实时监测与数据回传。恒星力量建设的全球首条钙钛矿太空光伏中试线预计于2026年8月投产。

过去两年，大量能源材料企业开始主动开展空间实验，行业已经进入“能不能长期服役”的新阶段。

（2）无线传能：微波与激光无线传能进入工程验证密集期，系统级能力成为竞争分水岭

如果说能源材料解决的是“在太空如何发电”，那么无线传能解决的就是“如何把电送回地球”。这也是整个系统中技术不确定性最高的一环。一旦无线输电链路效率不足，系统规模越大，损耗越不可接受。

过去几十年，微波与激光无线输电大多停留在实验室阶段。但近几年，一个明显变化正在出现：研究重心从“单点效率优化”，开始转向“系统级稳定输电能力”，包括波束控制、动态对准、多目标切换与长距离稳定传输等问题。这意味着，无线传能正在从物理实验问题，转向工程系统问题，并进入技术路线收敛的前夜。

从参与结构看，这一领域正在形成三类力量并行推进的格局：以高校科研团队为主的系统验证路径，以工程化实验平台为代表的中试验证路径，以及以国家级科研平台为核心的顶层架构设计路径。

PS：以上图表为互联网公开信息不完全统计

西安电子科技大学段宝岩团队是国内空间太阳能电站研究体系最完整的学术力量之一。其提出的OMEGA空间太阳能电站方案，构建了较为完整的系统架构模型。在工程验证层面，团队于2022年建成全球首个全链路空间太阳能电站地面验证系统“逐日工程”，通过75米高验证塔实现从聚光发电到微波发射再到接收整流的完整闭环，使空间太阳能电站从系统构想进入可验证状态。

2026年，“逐日工程2.0”进一步推进，在百米级距离实现千瓦级稳定功率输出，并完成“一对多”动态目标微波传能验证，同时在无人机移动场景中实现稳定供电实验。这一系列结果，使无线输电从静态目标测试，进入动态能量调度的早期阶段。

重庆大学杨士中团队则更偏向“长期工程化验证路径”的构建者。早在2018年，团队即启动重庆璧山空间太阳能电站实验基地建设，围绕50米、100米与300米级高空微波传能实验展开系统布局，并同步推进微波与激光两条技术路线。

近年来，研究进一步延伸至平流层能源平台与分布式空间太阳能电站架构设计，使验证体系从地面实验逐步向高空与空间场景延伸，为未来兆瓦级乃至GW级系统提供工程储备。

在更高层级上，钱学森空间技术实验室代表的是国家队对空间能源系统的整体架构设计。其在2021年提出“空间能源网”概念，将空间太阳能电站、无线输电卫星与轨道能源节点纳入统一体系，并提出“低轨验证—兆瓦级试验—GW级电站”的分阶段演进路径。

与单点技术突破不同，该体系更强调能源网络化能力，包括卫星在轨供电、轨道能源补给以及天基能源互联网等应用方向，本质上是在为未来空间能源基础设施定义系统结构。

整体来看，无线传能虽然距离GW级工程应用仍有明显距离，但其技术路径正在从分散探索走向体系收敛。过去几年形成的实验与工程积累，使太空电站第一次在“能量回传”这一关键环节上，具备了可被系统讨论的现实基础。

（3）空间基础设施：大运力+可回收+高频发射，运力成本曲线进入结构性下行通道

相比材料与传能，空间基础设施更接近太空电站真正的“施工体系”。GW级太空电站并不是单一航天器，而是一个高度模块化、需要在轨拼装的超大型结构系统。从工程结构看，这一体系至少由三部分构成：重型运载火箭提供基础入轨能力，在轨服务与组装系统完成结构搭建，而空间站级别的长期运行经验则构成系统验证基础。

随着商业航天进入快速发展阶段，火箭、卫星与在轨服务能力开始同步演进，空间基础设施逐步从任务型能力转向产业型能力。

在这一背景下，决定性变量不再只是能不能进入太空，而是进入太空的成本能否持续下降。从工程约束看，一个GW级同步轨道太空电站的总质量可能达到数千吨甚至上万吨，这意味着必须依赖大运力火箭、低成本发射与高频补给能力的组合支撑。

PS：以上图表为互联网公开信息不完全统计

中国航天科技集团代表的是未来超大型空间基础设施的国家级运力底座。长征九号已进入工程研制阶段，采用可重复使用设计思路，近地轨道运力提升至150吨级，是长征五号的六倍以上。2025年，其应用方向首次明确覆盖太空太阳能电站、空间数据中心与超大型空间基础设施；同年，海南商业航天发射场开始配套相关能力建设。2026年，大直径箭体、200吨级液氧甲烷发动机及可重复使用关键技术进入系统攻关阶段，目标在2030年代初实现首飞。对于GW级太空电站而言，这类重型运载能力本质上决定了系统是否“可被建造”。

民营航天体系则在另一条路径上推动成本曲线下移。蓝箭航天是国内较早布局液氧甲烷与可重复使用技术的企业之一。2025年，朱雀三号完成入轨飞行验证，标志着国内可重复使用液体火箭进入实证阶段；此前，公司已完成垂直起降回收试验与百吨级液氧甲烷发动机测试。

2026年起，蓝箭继续推进一级回收、高频发射能力与下一代重型发动机研发，其核心目标是将发射成本压缩至可持续商业化水平。在太空电站场景中，这类能力对应的是“持续补给能力”的建立，而非单次发射成功。

东方空间则代表另一种更偏“规模化运力系统”的路径。2024年，引力一号完成首飞并将多颗卫星送入轨道，成为全球运力最大的固体运载火箭之一；随后，公司推进液体发动机与新一代运载系统研发，并建设文昌总装与批产能力体系。

进入2026年，引力二号进入首飞准备阶段，同时开始布局可重复使用与批量化发射体系。与传统商业航天公司不同，其重点正在从“单次任务成功率”转向“高频运力系统构建”，更贴近未来空间基础设施的持续施工需求。

整体来看，中国商业航天正在从“小火箭试验阶段”进入“大运力 + 可回收 + 高频发射”的结构性转变。成本结构第一次出现系统性下降趋势，使“数千吨级空间工程”从物理不可达，转向工程可讨论。

03 结语

太空电站首次被写入“十五五”规划，并不意味这一产业即将步入建设周期，更不预示技术已臻于成熟、可规模化推广。其更深远的意义在于，国家首次在能源战略框架中，将空间能源纳入长期技术选项体系。这既是对未来二三十年能源结构演进的前瞻布局，也将在更长周期内，重塑光伏、商业航天、AI基础设施等新一代基础设施行业格局。

曾几何时，讨论太空电站，核心问题是是否可行；而今天，问题已悄然转向何时落地，谁能率先实现。这种提问方式的转变，正是技术成熟度跨越拐点的显著信号。

如果把发射能力、空间工业能力、新能源材料与无线传能四条主线放在一起观察，可以看到一个共同趋势：关键瓶颈不再是单点突破，而是系统能力是否开始成形。中国正在第一次具备将太空电站作为工程系统进行讨论的现实基础。

正如数十年前光伏、商业航天和人工智能的萌芽期一样，太空电站也将在漫长的技术积淀中，孕育下一代基础设施与新兴产业的浪潮。对今天的产业界与资本市场而言，真正重要的问题，是谁将率先参与，并定义这一未来。