太空算力核心配套:柔性太阳翼主要环节及厂商梳理

太空算力核心配套:柔性太阳翼主要环节及厂商梳理

一. 太阳翼概览

太阳翼又称太阳能帆板,是卫星在轨运行的能源供应系统,通过光电转换将太阳能转化为电能,为平台和载荷提供持续电力。

其设计需平衡转换效率、收纳体积、重量三大指标,以适应太空高辐射、极端温差、发射成本昂贵等约束条件。

1.1 分类

(1)刚性太阳翼:采用刚性基板,展开后为固定平面,稳定性强,但折叠比低、收纳体积大、重量大。

(2)柔性太阳翼:采用柔性基板,可卷绕/折叠收纳,折叠比极高、重量轻。

(3)混合型太阳翼:刚性基板+柔性电池阵列,折叠比及重量适中。

二. 柔性翼解析

柔性翼的高收纳比特征可大幅提升卫星堆叠密度,完美适配商业航天一箭多星的发射需求,已成为低轨卫星主流配置。

主要结构:柔性基板、太阳能电池阵列、展开机构(如铰链、电机)、防护镀膜等。

2.1 按展开方式分类

(1)卷轴式:电池阵列卷绕成圆柱状,在轨后由电机驱动伸展;折叠比最高、收纳体积小。

(2)帆板式:电池阵列折叠为书页状,通过铰链展开后形成平面或弧形。

(3)自展开式:采用记忆合金或预应力复合材料,在轨后通过解锁装置自动展开,无需电机驱动。

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三. 柔性翼主要部件

3.1 柔性基板

(1)作用:电池片承载基底,平衡柔性与力学支撑,并提供电能汇流传输、环境防护(抗原子氧、辐射)。

(2)基底材料:聚酰亚胺(PI)薄膜、透明聚酰亚胺(CPI)薄膜。

3.2 太阳能电池片

(1)作用:太阳翼光电转换核心,目前卫星主流电池片为砷化镓电池,P型HJT、钙钛矿电池为新兴技术方向。

(2)砷化镓电池:采用多结结构,充分利用太阳光谱各波段,转换效率高(三结30%-34%),但成本高、脆性大。

(3)P型HJT电池:传统晶硅电池的高端路线,转换效率中等(24%-26%)、成本较低、重量轻(薄片化)。

(4)钙钛矿电池:下一代潜力技术,转换效率高(25-28%),柔性极佳、成本低,但稳定性差,需后续验证(仅实验室模拟,无在轨数据)。

四. 国内配套厂商

(1)总装集成:中国卫星(总装)、航天机电(设计与集成)、航天环宇(展开机构)

(2)柔性基板:瑞华泰(PI膜)、沃格光电(CPI膜)、海优新材(CPI膜)

(3)砷化镓电池:乾照光电(砷化镓外延片)、三安光电(砷化镓外延片)、云南锗业(砷化镓衬底)

(4)P型HJT电池:东方日升(HJT电池)、迈为股份(HJT整线设备)、捷佳伟创(HJT整线设备)、奥特维(串焊机)、晶盛机电(单晶炉)

(5)钙钛矿电池:钧达股份(钙钛矿电池)、上海港湾(伏曦炘空布局钙钛矿)


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