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文档简介

证券研究报告太空光伏系列报告1:看好太阳翼柔性化方向,CPI膜或是关键材料方案2026年5月22日证券研究报告2华安研究•

拓展投资价值摘要n

商业航天降本是核心,太阳翼柔性化是重要方向。•••先占先得是星网领域的核心竞争项。太空低轨资源相对有限,地球近地轨道最多容纳约6万颗卫星,而国际电信联盟(ITU)对频率和轨道采用“先登先占”和“有效利用”原则,且要求许可2年内完成10%的卫星部署,5年内完成50%,7年内完成全部部署。SpaceX发射卫星已超1万颗,Amazon旗下星座开始布局,国内“GW星座”“千帆星座”进入常态化发射阶段。我们认为2026年是星网构建的重要窗口期。“系统成本”是重要底层逻辑,具体到卫星本体,需要更低重量,更小体积,更低故障率以及大批量制造能力。想要实现卫星尽快布局,成本是重要考量因素;而就卫星环节而言,参考,需要从卫星设计和制造、卫星结构设计(如扁平堆叠卫星)等多方面实现卫星环节降本。尤其是算力卫星被提上日程,卫星结构重构及降本将变得更加重要。对于太阳翼环节,柔性化是具备确定性的发展方向。太阳翼在卫星整星占据较大体积,传统刚性方案使用三结砷化镓电池,基于原料和工艺原因,整体成本较高;与此同时,基于太阳翼刚性结构,比功率相对较低,重量和体积问题限制火箭发射和卫星运营成本的进一步下降。而柔性方案能够实现300W/kg以上高比功率,体积缩小60%,且具备可靠性和灵活性,适应大规模工业化批量生产,是太阳翼确定性的发展方向。n

CPI膜是太阳翼柔性化下具备确定性的选择。•目前太阳翼主流路线为刚性砷化镓,但也在向柔性砷化镓方案过渡;与此同时,晶硅路线基于低成本优势,有望成为未来主流路线选择;而远期来看,晶硅-钙钛矿叠层有望成为具备竞争力的方案。但无论以上哪种方案,往柔性化方向发展,都需要封装层材料做相应改变。华安证券研究所证券研究报告3华安研究•

拓展投资价值摘要•CPI有望成为商业项目领域主流路线。目前有望成为柔性太阳翼正面封装材料的有UTG玻璃、CPI膜。其中,UTG玻璃基于长生命周期、天然抗原子氧、耐高能粒子辐照、耐高温等优势,有望成为深空探测类项目的重要选择,而CPI膜基于更低重量、更强柔性化、封装优势等,适配各类光伏电池技术路线,有望成为商业型项目主流选择。•市场空间测算:给予我们的测算,在乐观/中性/悲观假设下,测算到2030年CPI膜年市场需求空间在77/46/23亿元。n

CPI膜有望实现,部分国内产品已成功开发且进入或有望进入在轨验证阶段,关注有望率先实现的公司。•••全球CPI市场长期由日韩企业主导,包括韩国KolonPI(可隆)、日本住友化学、韩国SK薄膜业务等,凭借技术积累、供应链整合能力和下游客户资源,占据市场主要份额。但其产品主要应用于消费电子领域。从竞争要素角度,我们认为CPI膜作为航天级产品,主要需要在材料配方和工艺壁垒、在轨实测经验、量产能力、系统级方案提供能力等方面具备优势。从国产化进度来看,福斯特(提供从PI到CPI到有机硅成套产品)、钧达股份(控股卫星公司,有望推动在轨验证)、海优新材、沃格光电(已开始在轨验证)、瑞膜产品。(已开始在轨验证)、明冠新材等正在布局太空光伏用CPIn

风险提示:下游商业航天进展不及预期、公司产品开发不及预期,技术颠覆风险,竞争格局加剧风险。华安证券研究所证券研究报告4华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(一)“系统成本”是商业航天的重要底层逻辑n

先占先得是卫星领域重要规则:太空低轨资源相对有限,与此同时,国际电信联盟(ITU)对频率和轨道采用“先登先占”和“有效利用”原则。n

美国主导的低轨卫星发射数量已经明显领先:目前SpaceX已经发射卫星已经超过10000颗,2025年累计用户已经超过900万。除此之外,包括Amazon旗下AmazonLeo(原ProjectKuiper)项目和TeraWave项目、Google等支持的ASTSpaceMoble都在加速布局卫星通讯星座。其中,ASTSpaceMoble主要瞄准手机直连业务,与SpaceX存在差异化竞争,目前与SpaceX具备直接竞争关系的主要为Amazon。表:海外主要卫星通讯星座公司项目/星座进展细节累计发射超1万颗,2025年累计用户超900万)规划分3期建成,总规模近4.2万颗卫星进入快速组网阶段,规划2026年开始

目标在近地轨道布局3236颗卫星,为全AmazonLeoTeraWave提供商业服务球提供互联网服务Amazon规划部署5408颗卫星,面向企业级与政府级用户,目标是在全球范围内提供最高6Tbps的对称数据传输能力规划2026年Q4开始部署差异化路线,通过数量更少但性能更强卫星替代大量小型卫星,且主要提供手机直连服务,与SpaceX差异化竞争计划在2026年底前将累计45至60颗卫星送入轨道ASTSpaceMoblieASTSpaceMoblie资料:5G通信公众号、你好太空公众号、DeepTech深科技公众号,深圳市卫星物联网产业协会公众号,华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告5华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(一)“系统成本”是商业航天的重要底层逻辑n

国内目前多线推进:•中国星网“GW星座”:包含两个子星座:GW-A59和GW-A2星座,规划形成覆盖全球的互联网卫星星座,并将在未来推出手机直连卫星通信模式。GW星座共计规划发射12992颗卫星,其中GW-A59子星座6080颗,分布在500km以下的极低轨道;GW-A2子星座6912颗,分布在1145km的近地轨道。表:国内主要卫星星座规划公司星座进展细节截至26年4月9日已实现低轨21组卫星发射升空,在轨数量达到126颗,规划2027年前实现400颗卫星在轨运行,2029年底前发射约1300颗卫星包含GW-A59和GW-A2两个星座,其中,GW-A59子星座6080颗;GW-A2子星座6912颗中国卫星网络中国星网集团有限公司

“GW星座”•上海垣信"千帆星座":千帆星座规划一期部署648颗卫星,提供区域网络覆盖;二期部署1296颗卫星,提供全球网络覆盖;三期规划超过1.5万颗卫星。规划一期部署648颗卫星;二期部署1296颗卫星;三期规划超过1.5万颗卫星上海垣信卫星科技有限公司26年5月13日第八批组网卫星发射,在轨数量达到144颗千帆星座••鸿擎科技(蓝箭航天旗)"Honghu-3星座":规划部署合计1万颗卫星。上海蓝箭鸿擎

Honghu-3(鸿科技有限公司

鹄-3)星座ꢀ规划部署合计1万颗卫星目前,中国星网"GW星座"与上海垣信"千帆星座"都已进入常态化发射阶段。资料:工信部、新浪财经、DQNEWS、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告6华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(一)“系统成本”是商业航天的重要底层逻辑n

地球近地轨道最多容纳约6万颗卫星,由上述星座项目的规划可以看到,仅美国SpaceX、Amazon和国内三大卫星互联网计划基本就可将近地轨道填满,由此凸显轨道资源占据的紧迫性。图:全球在轨LEO卫星示意n

与此同时,根据国际电信联盟(ITU)规定,申请到卫星频轨资源的公司需要在获得许可后2年内完成10%的卫星部署,5年内完成50%,7年内完成全部部署。n

基于此我们认为,目前商业航天竞争态势下,尽早发射卫星进入太空占据位置是重点布局事项,也就是说,谁能更快完成星座部署,谁就能卡好资源位,就能具备先发优势。n

而在此当中,系统成本能不能做到足够低,我们认为是其中的重要考量因素:n

相比较而言,之所以能做到如此大批量发射,包括但不限于通过火箭一级回收复用技术,以及卫星低成本快速批量制造能力等。我们认为,以上可归类为从火箭发射到卫星运营的整体“系统成本”。资料:Satellitetracker3d、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告7华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(二)具体到卫星本体,需要的是更低重量,更小体积,更低故障率以及大批量制造能力n

基于商业航天和卫星互联网竞争态势的转变,我们认为,国内卫星制造产业有望出现与北美卫星制造产业类似的演化路径,即从传统的“科研模式”转变为“工业化量产“模式。图:堆叠排列的“卫星”n

以美国为例——目前部署卫星达万颗,首先是以可重复使用大推力运载火箭为基础。另一方面,对于卫星部分,设计思路主要包括:低成本快速研发、快速制造、快速迭代。“

”卫星的设计思路由简及繁,在••最简单的结构基础上增加功能,并通过优先考虑模块化设计,极大节约体积和成本,并且采用“规模化批量生产”的理念,在设计阶段就考虑制造问题,通过设计和制造协同,建立有效反馈机制,从而能够在短时间内完成大量卫星的设计、生产、测试和发射。•从结构上看,卫星采用扁平化的堆叠排列结构:这种结构能够节省体积,提高火箭整流罩内的卫星容纳数量,通过这种合理的空间布局设计,一发火箭能够容纳几十甚至上百颗卫星。资料:上海卫星公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告8华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(二)具体到卫星本体,需要的是更低重量,更小体积,更低故障率以及大批量制造能力•另外,卫星的更新周期为5-7年,远表:国内外部分算力卫星布局进展低于传统地球静止轨道通信卫星寿命(15-20年),因此需通过常态化补发来维持系统整体的连续可靠运转,由此对卫星零部件低成本供应能力和批量交付能力提出更高需求。主体进展2024年NASA与HPE公司合作,在国际空间站部署搭载英伟达T4GPU的星载计算机发射搭载英伟达H100GPU的卫星,目标是建立5GW的轨道数据中心HPE&NASAStarcloudSpaceXGoogle阵列计划未来发射的V3卫星搭载AI算力••尤其是,算力卫星被提上日程,相对于通讯卫星,算力卫星芯片功耗更高、结构更加复杂,涉及散热、通信系统等,预计上述矛盾点将更加突出。推进ProjectSuncatcher项目,计划27年发射搭载TPU及AI工具的原型卫星2022年发射极光1000空间智能计算机,配置国产NPU芯片;2023年研发极光1000-3M推理;2024年初发射极光1000·慧眼;正在研发极光5000,支持超10张对标英伟达H100的国产全尺寸GPU并行计算与稳定运行中科院计算技术研究所中科院软件研究所总体来看,我们认为,商业航天模式下,需强调卫星发射的单位功率成本,具体到卫星及其零部件而言,需要的是更低重量,更小体积,折叠收纳能力,以及大批量制造能力等。并且,伴随通讯卫星向算力卫星进化,上述要求越来越高。2023年发射天智二号D星,算力达40TOPS陆续发射“北邮一号”、“北邮二号”、“北邮三号”,集成星间大北京邮电大学&天算星座

容量激光通信、快照式高光谱遥感相机、太空服务器、物联网实验平台、星地IP化网络等多项载荷及应用系统2025年发射12颗计算卫星,整体具备5POPS(每秒5千万亿次计算)在轨计算能力和30TB存储容量,已形成组网、计算、模型部署以及科学载荷在轨验证等四大核心能力,计划达到千星规模和1000P算力浙江省之江实验室&三体计算星座国星宇航星算计划&良溪

国星宇航2018年发射AI应用卫星,2024年发射第一颗AI计算卫星,星座项目

2025年发射12颗计算卫星组成星座(即上述三体计算星座的12颗卫星)资料:你好太空公众号、科创日报公众号、中关村科学城公众号、中国科学院软件研究所公众号、人民邮电报、券商中国、半月谈、之江实验室公众号、高端装备科技信息研究中心公众号、市值管理顾问公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告9华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择n

刚性方案的瓶颈在高成本和难以轻量化。n

目前主流刚性方案主要是三结刚性砷化镓电池,但成本极高:图:砷化镓电池的结构示意•当前大部分太阳翼都采用转换效率相对高、抗辐照性能相对好的三结砷化镓电池。•砷化镓电池原材料主要为锗、银、金等贵金属,一片8平方厘米的三结砷化镓电池约需1000元。举例而言,天和核心舱“双翼”面积在134平方米左右,那么估算整个太阳翼成本需耗费上亿元。••成本高的原因主要来自材料和工艺:砷化镓电池的核心材料是镓和砷,价格较高:这些材料大多“寄生”在铝土矿里,且提纯技术被美国、德国、日本等少数国家垄断,成本难降。•砷化镓电池的制造工艺较为复杂:主流工艺主要应用分子束外延(MBE)和金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备,设备价格高昂,且生产过程能耗较高;同时在光刻环节成本也相对较高,且良品率相对较低,仅能达到75%左右,整体推高生产成本。资料:中国可再生能源学会光伏委员会公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告10华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择n

刚性方案的瓶颈在高成本和难以轻量化。图:国内柔性砷化镓太阳翼••刚性基板限制轻量化:刚性基板下比功率相对较低:举例而言,国际空间站的桁架式太阳翼质量为1588kg,对应比功率仅为65W/kg。••目前空间高轨道大型卫星的太阳电池阵发电功率相对较低,通常在几千瓦到十几千瓦,且不能满足有效载荷在轨道周期内全占比或高占比的开机要求,只能间歇性工作,大幅度限制大型卫星的工作性能。另外传统刚性结构在与星体整体结构结合方面也存在困难,导致在重量和体积方面更加存在限制。资料:航化网公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告11华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择n

柔性方案能解决哪些问题?更低重量、更小体积、可靠灵图:部署在国际空间站的ROSA系统活可批产。••更低重量:柔性太阳翼通过薄膜化光伏电池与轻量化基板的集成技术,能够实现300W/kg以上的高比功率(NASA研发的ROSA系统达到350W/kg),有助于解决大功率需求与发射载荷限制之间的矛盾,且能够使得发射时更加节省成本。••更小体积:柔性太阳翼在发射时可以压缩成极小体积,同等面积下相比刚性翼体积可缩小60%以上,由此可极大优化整流罩空间运用,让航天器能够携带更多的设备和物资。图:银河航天的可堆叠平板卫星••与此同时,有助于实现多星堆叠:柔性太阳翼与平板堆叠式卫星能够实现较好契合,可满足平板堆叠式卫星的安装需求。由此可以进一步节约制造和发射成本。面对一箭多星的发射需要,平板堆叠卫星是当前火箭空间利用率最高的方案,而想要实现堆叠方案,柔性太阳翼的使用是具备确定性的选项。资料:《Developmentandchallengesoflargespaceflexiblesolararrays》、IT之家、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告12华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择•柔性方案能解决哪些问题?更低重量、更小体积、可靠灵活可批产。••可靠性相对较高:图:柔性太阳能电池板柔性方案可降低结构复杂度,减少刚性拼接和复杂机械约束,降低故障概率和装配难度。•且柔性方案抗振动和冲击能力强:在航天器发射和运行过程中受到振动和冲击时,能够更好地吸收能量,减少损坏的可能性,提高太阳翼的可靠性。••适合大规模批量生产:柔性方案可使AIT(总装、集成、测试)更加简洁快速:大部分柔性太阳翼采用模块化设计,可降低集成难度与装配时间。特别是卷绕式柔性翼甚至可以在平躺的状态下进行整翼集成,无需依赖复杂的地面卸载系统,适合应用于整星批产。资料:《Developmentandchallengesoflargespaceflexiblesolararrays》、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告13华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择•柔性方案能解决哪些问题?更低重量、更小体积、可靠灵活可批产。表:传统刚性方案与柔性方案对比••更具备灵活性:刚性方案柔性方案技术成熟度相对低一方面,柔性太阳翼能够灵活地贴合航天器的外形,如球形、锥形等,从而充分利用航天器的表面空间,增加太阳电池的安装面积,进一步从而提高供电能力。技术相对成熟比功率较高,可达300W/kg,降低发射成本比功率较低体积占用小,优化整流罩空间利用效率,一次可发射更多颗卫星,进一步降低发射成本••与此同时,在航天器设计阶段,柔性太阳翼可以根据不同需求,方便地进行扩展和调整,例如改变太阳翼的形状等。体积占用大结构复杂度相对高结构复杂度相对低另外,柔性太阳翼可以根据卫星任务选择不同构型、不同展开机构、不同电池组合,从而为整星设计提供更多的想象空间。例如,卷绕式柔性太阳翼可以侧挂使用,从而给卫星表面腾出更多空地,有利于星上其他产品的安装与维护,给整星在顶层设计上留出更多便利。能够简化装配及测试流程,适合批量化生产大规模批量化生产存在困难从设计角度灵活性较低从设计角度灵活性相对更高资料:上海卫星公众号、你好太空公众号、银河航天公众号、湛江科技公众号、空间太阳能电站公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告14华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择n

太阳翼方案都有哪些?关注卷绕式方案。图:Z型太阳能阵列示意:中国空间站••Z形折叠式:可采用刚柔混合设计,通过精密铰链实现有序折叠。扇形展开式:基于张拉整体结构实现二维展开。图:MegaFlex扇形太阳能阵列资料:《Developmentandchallengesoflargespaceflexiblesolararrays》、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告15华安研究•

拓展投资价值一、商业航天降本是核心,太阳翼柔性化具备确定性(三)具体到太阳翼环节,柔性化是具备确定性的选择••太阳翼方案都有哪些?关注卷绕式方案。图:150m的卷绕式太阳能阵列卷绕式:目前国内外已经开发出成熟的卷绕式方案(如NASA的ISS-ROSA系统),结构上采用卷筒收纳。卷绕式即是我们通常理解的,未来主流的柔性太阳翼方案。图:EverlightSpace开发的柔性产品图:卷绕式柔性太阳翼示意资料:《Developmentandchallengesoflargespaceflexiblesolararrays》、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告16华安研究•

拓展投资价值二、CPI膜是柔性太阳翼的最具确定性的材料选择(一)为什么CPI膜是具备确定性的选择?首先看目前太阳翼技术路线:n

目前太阳翼主流技术路线是砷化镓电图:一种柔性砷化镓电池及制造流程示意池,柔性化是发展方向:••上文谈到,目前刚性结构砷化镓电池仍然是主流路线,但柔性产品也已得到应用。柔性薄膜三结砷化镓太阳电池能够做到与传统Ge衬底三结砷化镓太阳电池具有相近的转换效率(约30%),同时厚度能够做到20-30微米,可用于制备轻质柔性组件,以实现高质量比功率的柔性太阳翼,并与此同时降低太阳电池和太阳翼的成本。•基于柔性薄膜砷化镓的高效率、耐辐射、轻薄柔性、低衰减等优势,适合应用于中高轨通信卫星和深空探测等高价值任务。但是,其制造依赖高端外延和高纯材料,成本高昂的问题同样存在。资料:中国可再生能源学会光伏委员会公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告17华安研究•

拓展投资价值二、CPI膜是柔性太阳翼的最具确定性的材料选择(一)为什么CPI膜是具备确定性的选择?首先看目前太阳翼技术路线:n

未来有希望替代的是晶硅路线,但需要进一步进行技术开发:图:不同结构晶硅电池衰减率(辐射量1MeV@1E14e/cm2,室温,大气压)•硅基太阳电池原材料便宜、地面产业链成熟,目前占全球光伏市场主流。不过,晶硅路线的短板明显:在太空环境下转化效率仅14%–18%,且抗辐射能力差,效率衰减快,并且刚性,重量大,还需要进一步进行技术迭代以适应太空环境需要。p-HJT

p-PERC

p-TOPCon

n-TOPCon

n-HJT0.00%-10.00%-20.00%-30.00%-25.71%-25.98%-30.41%-40.00%-50.00%-60.00%-70.00%-80.00%-90.00%-100.00%••目前主要是在使用晶硅太阳-45.02%电池,目前主要使用PERC电池,电池主要由台湾元晶太阳能和美国Sunpower公司提供。从技术路线看,采用p型晶硅衬底的太阳电池具有更好的抗高能粒子辐照性能,高能电子辐照衰减性能来看,p-HJT抗辐照性能最好,p-PERC次之,我们认为p-HJT有望成为太空电池晶硅路线的可能选择。-98.13%资料:中国可再生能源学会光伏委员会、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告18华安研究•

拓展投资价值二、CPI膜是柔性太阳翼的最具确定性的材料选择(一)为什么CPI膜是具备确定性的选择?首先看目前太阳翼技术路线:n

晶硅+钙钛矿叠层是远期路线:•是新一代潜力路线,具备高效率(理论效率可达到34.6%)、轻量化、可柔性,低成本(理论上仅为砷化镓的十分之一),但钙钛矿材料本身在产业化方面还存在问题,包括稳定性和寿命不足、大面积制备尚不成熟等,目前仍处于量产前的开发阶段。图:几种晶硅-钙钛矿叠层结构示意•不过,晶硅-钙钛矿叠层技术的抗空间高能粒子辐照性能已在美国、欧洲、日本等得到验证,中国科学院上海微系统所、硅酸盐所、半导体所、北京大学等正在利用中国空间站舱外材料暴露实验装置进行空间实际环境验证研究,同时,协鑫、伏羲等多个企业利用商业航天的资源进行搭载验证,目前已经取得初步验证成果。n

总结来看:三种技术路线,都需要进一步技术开发,且需要向柔性化方向发展。而要想实现柔性化,我们预计都需要在封装层材料上做相应的改变。资料:爱旭股份公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告19华安研究•

拓展投资价值二、CPI膜是柔性太阳翼的最具确定性的材料选择(二)为什么CPI膜是具备确定性的选择?减重能力、柔性化、性能及工艺兼容性n

封装材料方面,传统刚性砷化镓电池的正面使用掺铈玻璃作为封装盖板,但无法适配卷曲需求。图:凯盛科技的UTG玻璃产品n

与此同时,柔性太阳翼的封装设计,需同时满足抗原子氧侵蚀、耐高能粒子辐照、耐极端高低温循环、高透光率、极致轻量化、可卷曲弯折等要求,因此需要进一步开发封装材料。n

目前,UTG和CPI是未来正面封装材料的主要技术路线:n

UTG玻璃:••UTG是超薄无机柔性玻璃,目前已在中国空间站实现工程化应用。从性能来看,UTG的无机材质赋予其较好的空间耐受性,天然抗原子氧、耐紫外与高能质子辐照,透光率在长期太空服役中几乎无衰减,使用寿命可达10年以上,高于CPI的3-5年;同时可见光透过率超92%,且可耐受700-800℃高温,适配太空极端温差环境。••但UTG弯曲半径约20mm,大于CPI膜,难以适配极致卷曲的卷绕式太阳翼;同时太阳翼多层结构的热膨胀系数差异易导致

UTG因应力失衡碎裂,对封装设计提出极高要求;加之制备需

50余道工艺,一次成型技术壁垒高,规模化降本速度远慢于高分子材料。UTG更适配高可靠、长寿命、大功率的航天场景,是空间站、深空探测器、大型通信卫星等场景,适配Z型、扇形柔性太阳翼。资料:凯盛科技官网、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告20华安研究•

拓展投资价值二、CPI膜是柔性太阳翼的最具确定性的材料选择(二)为什么CPI膜是具备确定性的选择?全路线适配,减重能力、柔性化、性能及工艺兼容性n

CPI薄膜:表:UTG玻璃与CPI薄膜对比••CPI膜是经过特殊改性的透明聚酰亚胺薄膜,是商业低轨卫星实现极致轻量化的重要方案,适配三结砷化镓、晶硅、钙钛矿叠层多种技术路线。UTG玻璃CPI膜纯CPI膜在原子氧和质子辐照下透光作为无机材料,天然抗原子氧、率会显著下降,需通过硅/磷改性形耐紫外与高能质子辐照成二氧化硅钝化层,工艺复杂度大幅提升CPI膜具备极致轻量化,密度远低于玻璃,可较UTG进一步减重40%以上;弯曲半径≤5mm,可完美适配卷绕式太阳翼;同时与PI基板、硅橡胶粘结剂的材料兼容性极佳,层间应力小,封装工艺更简单。通过含氟单体改性后,CPI膜的透光率可达91.4%,完全满足太阳电池发电的基本需求。可见光透过率超92%,且透光

通过含氟单体改性后透光率可达率几乎无衰减91.4%使用寿命3-5年,需进一步改进分子结构或改进工艺耐高温性能较差,限制卫星在轨寿命,需进一步改进分子结构或改进工艺使用寿命可达10年以上••但纯CPI膜在原子氧、质子辐照下透光率会显著下降,需通过硅/磷改性形成二氧化硅钝化层才能满足空间使用要求,工艺复杂度大幅提升;且耐高温性能较差,限制在轨寿命;此外技术与成本壁垒极高,全球仅韩国KOLON等极少数企业实现量产,航天级CPI膜价格高达2000-3000万元/吨,成本仍较高。可耐受700-800℃高温密度远低于玻璃,可较UTG进一步减重40%以上超薄方案能够一定程度上减重弯曲半径约20mm,难以适配极

弯曲半径≤5mm,可完美适配卷绕致卷曲的卷绕式太阳翼

式太阳翼太阳翼热膨胀系数的结构差异

与PI基板、硅橡胶粘结剂材料兼容易导致UTG因应力平衡碎裂,

性好,层间应力小,封装工艺更简CPI膜更适配低轨、短寿命、规模化的商业卫星场景,是巨型星座小卫星,以及卷绕式柔性太阳翼的适配材料。因此对封装设计要求极高单制备需50多道工艺,成本相对较高n

总体来看,CPI与

UTG基于性能差异,在场景适配上存在差异价格依然偏高,需国产化降本化、可能长期并行。而在商业化领域,CPI预计将是主流路线。资料:势银膜链公众号、焦耳时代公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告21华安研究•

拓展投资价值二、CPI膜是柔性太阳翼的最具确定性的材料选择(三)市场空间测算:不同假设下,测算市场规模将达到约77/46/23亿元n

假设:•参考V2mini,太阳翼面积两侧合计105平,功率约35kW,表:市场空间计算而根据马斯克规划,算力卫星V3版本功率瞄准百kW,假设100kW,大概相当于V2mini接近3倍,假设太阳翼面积300平。假设对材料需求有1.2倍冗余,那么单个卫星对应膜材需求在360平。假设CPI膜市场占比90%。ꢀ太阳翼面积冗余系数单位平方米ꢀꢀ乐观假设

中性假设

悲观假设3001.23001.2360ꢀ12000ꢀ3001.2360ꢀ20000ꢀ正面膜材需求面积ꢀ卫星年发射数量ꢀ平方米ꢀ360ꢀ••假设航天级CPI膜价格产业化后降至1500万元/吨,航天级产品厚度大约50μm,密度参考PI膜,假设约为1.42g/cm³。颗ꢀ6000ꢀSpaceX2025年发射量已经超过3000颗,考虑到V3版本4.2万颗卫星的规划以及Starship量产预期,发射量有望进一步提升,马斯克曾表示星舰每年将发射超过10000颗卫星,但考虑到Starship实现复用时间节点的不确定性,这里进行三种假设,乐观/中性/悲观假设下,2030年SpaceX卫星年发射量达到3000/6000/10000颗;与此同时,中国已经向ITU申报超20万颗卫星,尽管与SpaceX的100万颗卫星规划仍有差距,但量级可观,假设中国国内卫星发射数量,以及Amazon等北美其他卫星发射数量合计看齐SpaceX。CPI市场份额CPI膜价格ꢀꢀ万元/吨ꢀ90%1500ꢀ90%1500ꢀ90%1500ꢀCPI膜市场需求亿元23.046.076.7n

基于以上不同假设下,测算对应CPI膜年化市场规模到2030年资料:通信世界、势银膜链公众号、膜材智造公众号、你好太空公众号、焦耳时代公众号、专塑视界公众号、微焓研究院公众号、思瀚研究院公众号、华安证券研究所测算将达到约77/46/23亿元。华安证券研究所证券研究报告22华安研究•

拓展投资价值三、竞争格局:海外垄断,需要n

全球CPI市场长期由日韩企业主导,凭借技术积累、供应链整合能力和下游客户资源,占据高端市场主要份额,形成较强的竞争壁垒。图:沃格光电的CPI膜产品•韩国KolonPI(可隆):全球CPI龙头,KOLON在2016年7月宣布研发出CPI膜,并建立CPI膜的量产线,2019年具备CPI膜量产能力。KOLON生产的CPI薄膜因其高透明度、耐热性以及耐折叠性能,已经被应用在多款折叠屏智能手机上,包括三星、等品牌。••日本住友化学:高端市场领导者,与SKCKolonPI

合计占据全球80%以上份额,产品技术见长,并供应三星等高端机型。韩国SK薄膜业务:韩国SKC于2016年宣布完成CPI的研制开发,能够批量生产且性能优越。不过在2022年,SKC宣布向韩国顶级私募基金运营公司Hahn&Company出售薄膜业务,此后在2025年底,Hahn&Company又规划将SK薄膜业务再度出售。n

但综合以上来看,CPI薄膜主要应用于消费电子板块,航天领域应用仍接近空白。资料:沃格光电官网、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告23华安研究•

拓展投资价值四、竞争要素:材料工艺、在轨经验、量产能力、系统级能力n

材料配方和工艺壁垒。•针对航天级CPI材料需要进行进一步的材料和工艺研发。针对传统PI透光差、易黄变的痛点,需要通过重组材料结构进行突破;对于产品性能,需要在拉伸、热成型、亚胺化工艺等方面进行提升;另外还需要通过革新表面处理工艺,在提升透光性的同时提升防护性。图:PI膜的生产流程n

在轨实测经验。•航天产品对安全性、稳定性要求极高,元器件需要长期在轨试验、多轮批量验证,落地节奏慢于普通工业产品。高端宇航级产品经过数十年迭代,在在轨长期可靠性、极端环境适应性方面会形成长期技术代差,后发者难以追赶。n

量产能力。生产制造是产业化核心壁垒,包括但不限于原材料品控、生产环境、设备精度和工艺控制等。n

系统级方案提供能力。••如果供应链分散,设计、制造、测试标准不统一,容易出现“单品突破、难以批量配套”的问题,因此是否具备系统级方案能力也是重要竞争点。资料:中国复合材料工业协会官网、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告24华安研究•

拓展投资价值五、主要参与公司:福斯特:技术、量产能力和系统级能力n

公司产品主要包括:光伏材料:光伏胶膜、光伏背板等;电子材料:感光干膜、FCCL等;以及功能膜等。•••光伏材料:公司光伏胶膜在2025年出货量达到28亿平,全球市占率稳居50%以上。同时在技术迭代方面保持领先,针对TOPCon、HJT、BC等N型电池技术,推出转光胶膜、0BB皮肤膜等新型产品;在全球化布局方面也值得关注,公司:泰国3.5亿平、越南2.5亿平胶膜产能陆续投产,海外总产能达6亿平方米,25年海外销售占比提升至26.90%。电子材料:2025年感光干膜全年销量达1.9亿平,同比增长18.67%,国内市占率达15%。,成功进入深南电路、东山精密、景旺电子、生益电子、南亚电子、健鼎科技、鹏鼎控股等头部PCB企业供应链,打破海外巨头垄断,并针对AI服务器HDI和高多层PCB等推出高端干膜,并规划产能扩充至5亿平方米。除上述材料外,铝塑膜2025年全年销量达1,459万平,同比增长12.6%;同时整合背板等业务,推动涂布新产品开发。n

太空光伏领域:•公司本身就具备有机硅和PI的技术和产品,正与砷化镓、晶硅和钙钛矿等技术企业合作,共同开发和验证适用于新一代柔性太阳翼的封装材料。目前已推出CPI、PI、有机硅等产品,其中PI和CPI主要用于太阳翼底板基材和正面保护,有机硅可用于太阳翼电池片的正反面粘接封装。n

我们认为,福斯特核心优势在于:充足的技术积累,领先行业的量产能力和系统级方案解决能力。•公司FCCL等电子材料产品本身就以聚酰亚胺为主要原料,与太空光伏用PI膜和CPI膜在技术上一脉相承,因此可以认为公司在技术上已经具备充分积累。••公司光伏胶膜和感光干膜年出货量分别达28亿平和近2亿平,且仍在持续扩充产能,因此从量产能力上具备优势。公司能够提供有机硅、PI、CPI等各类产品,具备完备的太空光伏封装材料提供能力。资料:福斯特公告、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告25华安研究•

拓展投资价值五、主要参与公司:钧达股份:前瞻布局,上下游一体化协同n

前瞻开发CPI膜产品:2026年初公司出资认购上海星翼芯能16.6667%股权,并与上海星翼芯能联合开发CPI膜、CPI膜与晶硅电池结合产品。双方将以排他性合作模式成立合资企业,聚焦CPI膜、CPI膜与晶硅电池结合产品研发生产。星翼芯能是由杭州尚翼光电科技有限公司团队创始人及创始股东新设的项目公司,用于承接尚翼光电的全部资产、人员及业务。•星翼芯能聚焦航天级太阳能电池及封装材料技术:上海星翼芯能依托中科院上海光机所技术背景,其核心团队深耕钙钛矿航天应用多年。公司聚焦商业航天能源场景,重点布局三条方向:单结钙钛矿电池+CPI产品,航天级CPI柔性封装材料,CPI+HJT柔性太空光伏产品。n

持股布局整星业务,与太空材料协同推进:钧达以60%持股比例控股巡天千河。巡天千河位于上海市松江区G60空间互联网产业基地,技术团队整建制

于航天科技集团总体单位,具备近百颗商业卫星研制经验。基于此我们认为钧达在产品实际在轨验证方面具备优势。n

自研太空柔性异质结晶硅电池已成功搭载自研卫星入轨开启测试:2026年5月15日,巡天千河研制的“有戏”卫星(天雁27星)搭载力箭一号(遥十三)运载火箭成功发射。“有戏”卫星是首颗太空算力+星地互动卫星,由巡天千河抓总研制,用户为国家部委文化中心。卫星搭载捷泰航天柔性异质结晶硅电池,以及星翼芯能自主研发的航天级CPI柔性封装材料,将在轨开展空间辐照、原子氧侵蚀等极端环境实验,验证其在太空场景下的性能稳定性与衰减规律,为后续低轨卫星大规模组网的低成本能源方案提供关键数据支撑。资料:钧达股份公告、巡天千河公众号、上翼公众号、界面新闻、DT新材料公众号、华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告26华安研究•

拓展投资价值五、主要参与公司:钧达股份:前瞻布局,上下游一体化协同n

巡天千河领先布局太空算力:2026年5月16日,在上海市经济和信息化委员会指导下,上海市太空算力产业发展研讨会暨上海太空算力产业生态伙伴计划成立大会成功举办,上海太空算力产业生态伙伴于会上正式启动成立,上海星枢天算航天科技有限公司出任秘书长单位,同时确定首批16家成员单位,上海巡天千河空间技术有限公司入选首批成员单位。•发起统筹和推动落地“星枢计划”,巡天千河有望在算力卫星研制、星座运营及数据服务提供方面占据先发优势::作为上海太空算力产业生态伙伴成立后的首个重大产业行动,“星枢计划”正式启动,计划旨在构建覆盖全球的天基智能计算网络,实现数据在轨处理、算力按需调度、服务实时响应,通过该计划,我们认为这将有助于推动太空算力所需的计算、能源、通信及商业航天组网应用等的技术攻关和协同发展。而巡天千河聚焦卫星整星研制及空天技术研发,具备成熟的卫星研制能力与丰富的行业实践经验,核心团队拥有深厚的航天领域技术积淀,已成功参与多颗卫星的研制与发射相关工作,在空天装备研发、星座组网规划等方面具备扎实的业务基础,我们认为未来在商业卫星研制、星座运营、数据服务一体化等方面的进展值得关注。n

星翼芯能同样在太空算力领域前瞻布局:2026年1月,公司与中科天算签署《战略合作框架协议》,通过中科天算的星载算力和星翼芯能的太空用钙钛矿太阳能组件技术相结合,联合开发新一代太空光伏+储能装置,以补充太空设备“续航短板”,解决太空超

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