Fotovoltaik Luar Angkasa: Perayaan Konsep dan Realitas Industri di Tengah Gelombang Triliunan

Wartawan Magang Yin Jingfei

Jalur fotovoltaik luar angkasa sangat panas, sehingga perusahaan-perusahaan fotovoltaik di darat yang “terjebak kelebihan kapasitas produksi dan kerugian kinerja” berebut “naik ke angkasa” untuk bercerita. Wartawan Securities Times melakukan penyelidikan mendalam dan menemukan: “Sebagian besar ‘fotovoltaik luar angkasa’ masih berhenti di PPT dan laboratorium; rute-rute populer seperti HJT (sel surya sambungan hetero) dan perovskit ‘prinsipnya bisa, tapi begitu dibawa ke angkasa langsung jadi sia-sia’; PERC (teknologi pasivasi emitor dan baterai di bagian belakang) dipandang para ahli sebagai solusi matang yang diremehkan. Kurangnya verifikasi dan ekosistem industri yang jauh dari matang—kemeriahan panas “lautan bintang dan luasnya langit” ini mungkin hanyalah pesta pora konsep.”

Baru-baru ini, otoritas pengawas telah meluncurkan serangkaian pukulan berat terhadap perusahaan-perusahaan tercatat yang mengincar tren. Para ahli di industri menyerukan: kembali ke hakikat rekayasa dan hukum-hukum industri, barulah teknologi ini benar-benar bisa menuju “kosmos yang maha luas”.

Spekulasi konsep: memanggil pukulan pengawasan

Teknologi seperti roket yang dapat didaur ulang membuat peluncuran global masuk era skalabilitas, ditambah dengan gagasan komputasi ruang angkasa yang diajukan Musk, memunculkan imajinasi tentang fotovoltaik luar angkasa dengan skala pasar hingga triliunan. Memasuki bulan April, berkat katalis-katalis positif seperti SpaceX yang pada 6 April akan mengadakan rapat peluncuran konsorsium IPO, konsep fotovoltaik luar angkasa kembali aktif dalam jangka pendek.

Sejak tahun ini, di A-shares, beberapa perusahaan tercatat telah mendapat sanksi karena terlibat dalam spekulasi “konsep SpaceX, penerbangan komersial luar angkasa, dll.” Perusahaan-perusahaan fotovoltaik seperti Liangshuang Energy Saving (600481), Trina Solar, dan lainnya dikenai sanksi oleh Komisi Sekuritas Jiangsu dan peringatan pengawasan dari Bursa Efek Shanghai, masing-masing, karena menerbitkan informasi yang samar terkait kerja sama dengan SpaceX yang membentuk spekulasi mengejar tren. Selain itu, Guoke Military Industry, Hangxiao Steel Structure (600477), Woge Optoelectronics (603773) serta EDA Digital juga menerima peringatan pengawasan karena informasi terkait penerbangan luar angkasa komersial yang dipublikasikan tidak akurat atau tidak lengkap.

Wartawan Securities Times menemukan bahwa mayoritas perusahaan tercatat yang mengejar konsep memiliki karakteristik berikut: entah membesar-besarkan kaitan kerja sama bisnis mereka dengan perusahaan luar angkasa seperti SpaceX; entah membuat rencana teknologi luar angkasa yang samar; atau memanfaatkan tag tren sehingga menyesatkan pasar agar mengira mereka adalah pemain inti dalam bidang fotovoltaik luar angkasa.

CEO Jinko? (tidak) — CEO Jincheng Shares Qi Haishen mengatakan kepada wartawan Securities Times bahwa, pada saat panasnya fotovoltaik luar angkasa, sebagian perusahaan mengikuti arus dengan spekulasi; perlu membedakan secara rasional antara bisnis inti perusahaan dan tingkat keterkaitan dengan tren yang sedang panas. Sebagian perusahaan memang memiliki tata letak produk yang relevan, tetapi skala dan proporsi bisnis inti berbeda-beda; tidak boleh membesar-besarkan kata-kata hanya karena tren. Fotovoltaik luar angkasa adalah skenario aplikasi baru dengan potensi yang mengesankan, namun pelepasan pasar harus bertahap, tidak boleh mengejar pertumbuhan yang meledak-ledak.

Dari sisi industri, baik industri maupun investasi perlu memandang fotovoltaik luar angkasa secara rasional: tidak boleh terburu-buru mengejar hasil, tidak boleh mengharapkan ledakan dalam waktu singkat; pengembangan harus bertahap dan mengikuti hukum industri. Pelepasan pasar fotovoltaik luar angkasa lebih menuntut daripada pasar penggunaan sipil. Meskipun sumber daya ruang terbatas dan kebutuhan perusahaan untuk memperebutkan kapasitas produksi mendesak, jika teknologinya belum mumpuni maka tidak boleh gegabah, untuk menghindari pemborosan sumber daya dan kekacauan dalam industri.

Dari Pusat Penelitian Teknologi Rekayasa Badan Penelitian Pembangunan Tenaga Surya di Tiong? Selatan (000591), direktur Liang Shuang (nama samaran) yang telah berkecimpung dalam riset fotovoltaik luar angkasa lebih dari dua puluh tahun, mengatakan kepada wartawan Securities Times bahwa saat ini informasi di bidang fotovoltaik luar angkasa “tercampur aduk antara yang akurat, yang setengah akurat, yang bertentangan dengan akal sehat, dan yang didengar-dengar”. Perusahaan fotovoltaik darat terdepan sering melakukan pertukaran dan diskusi, tetapi sulit ada kesepakatan yang jelas. Gagasan fotovoltaik luar angkasa dan komputasi ruang angkasa yang diajukan Musk “meski kaya imajinasi, jaraknya sangat besar dari kenyataan rekayasa”; para ahli di bidang penerbangan luar angkasa Amerika Serikat telah mengajukan pertanyaan terbuka.

Otoritas pengawas melakukan pengawasan ketat terhadap perilaku spekulasi. Perusahaan-perusahaan fotovoltaik tercatat inti terkait yang berbicara kepada wartawan Securities Times menyatakan, kini di industri, kata-kata yang terkait fotovoltaik luar angkasa seperti perovskit dibicarakan seolah tabu.

Kebenaran teknis:

Fotovoltaik darat tidak bisa langsung dibawa ke angkasa

Sebagai “stasiun pengisian bahan bakar” bagi satelit, fotovoltaik luar angkasa terutama memiliki tiga jalur teknologi: baterai gallium arsenide, baterai HJT, dan baterai perovskit. Baterai gallium arsenide adalah arus utama tetapi biayanya tinggi; baterai HJT dan perovskit karena teknologinya belum matang belum benar-benar diterapkan.

Perusahaan fotovoltaik di darat “berlomba-lomba sampai mati” sehingga siapa yang akan mendapatkan tiket menuju masa depan fotovoltaik luar angkasa ini?

Kebanyakan perusahaan fotovoltaik atau berhenti di laboratorium dengan menatap sendirian efisiensi konversi fotolistrik, sebagian perusahaan mengirim sel fotovoltaik ke luar angkasa untuk pengujian; ada juga perusahaan yang masuk jalur ini melalui akuisisi.

Pihak GCL? Science and Technology mengatakan kepada wartawan Securities Times bahwa perusahaan telah menyelesaikan uji coba pemasangan ruang angkasa pertama global untuk komponen perovskit pada tahun 2023, dan berencana pada 2026 bekerja sama dengan Institusi 811 dari China Aerospace Science and Technology Group (000901) untuk melakukan pengujian pengiriman sampel dan verifikasi dekat luar angkasa. Lo? Ji? Green Energy HPBC dua kali dipasang pada pesawat luar angkasa Shenzhou untuk menyelesaikan uji empiris di ruang angkasa, serta meluncurkan baterai berlapis fleksibel dengan efisiensi 33.4%. JinkoEnergy mengatakan bahwa efisiensi laboratorium untuk sel berlapis perovskit mencapai 34.76%, dan bersama JingTai Technology membangun jalur eksperimen AI untuk mempercepat riset dan pengembangan. Junda Shares (002865) masuk ke bidang pengembangan baterai satelit dan seluruh satelit melalui akuisisi dan kerja sama.

Ahli konsultasi dari Asosiasi Industri Fotovoltaik Tiongkok, Lü Jinbiao, mengatakan kepada reporter bahwa efisiensi konversi fotolistrik perovskit yang diklaim di laboratorium sering kali hanyalah hasil untuk area kecil dan kondisi ideal; apakah dapat diulang, apakah bisa melalui uji skala kecil dan uji skala menengah, dan apakah bisa diproduksi secara massal, masih ada jalan panjang yang harus ditempuh.

Liang Shuang dengan tegas mengatakan bahwa logika pengembangan dan pengujian fotovoltaik luar angkasa sangat perlu disesuaikan. Fotovoltaik darat lebih menekankan biaya dan jumlah pembangkitan listrik; saat ini perusahaan fotovoltaik menaruh fokus pada efisiensi konversi fotolistrik, tetapi satelit tidak dapat diperbaiki dan tidak dapat diganti. Ketika sel mengalami kegagalan, satelit akan dibuang—keandalan adalah indikator utama, sedangkan efisiensi hanya indikator sekunder, sehingga logika desain benar-benar berbeda.

Selain spekulasi, dapatkah jalur HJT dan perovskit benar-benar ditempuh?

Menurut Liang Shuang, prinsip HJT memang dapat, tetapi nilai ekonominya untuk ruang angkasa sangat rendah.

Ahli fotovoltaik luar angkasa ini mengatakan secara blak-blakan bahwa HJT tidak benar-benar mustahil digunakan di ruang angkasa, tetapi perlu dilakukan rekayasa menyeluruh terhadap material elektroda, proses pembuatan, dan teknologi enkapsulasi untuk lingkungan ruang angkasa. Setelah dimodifikasi, akan muncul masalah penurunan efisiensi dan kenaikan biaya. Elektroda HJT di darat tidak tahan terhadap variasi suhu ekstrim dan paparan radiasi di luar angkasa. Produk yang belum dimodifikasi akan cepat gagal saat berada di orbit. Setelah dimodifikasi, meski bisa memenuhi penggunaan jangka pendek (misalnya 6 bulan), namun keandalan dan stabilitas jangka panjang (lebih dari 5 tahun) tidak mencukupi; nilai ekonominya secara keseluruhan jauh lebih buruk daripada jalur lama PERC untuk sel fotovoltaik. Jalur penelitian industri hampir sama semuanya, semuanya berputar pada optimasi adaptasi terhadap lingkungan, sehingga sulit ada terobosan inovatif yang mengguncang.

Liang Shuang mengungkapkan bahwa ada perusahaan yang membawa sel HJT dari darat langsung ke angkasa; dalam hitungan beberapa hari hingga beberapa bulan sel itu gagal. Namun pihak terkait tidak memublikasikan hasil kegagalan tersebut.

Namun, Qi Haishen menyatakan bahwa situasi seperti ini termasuk kejadian probabilistik. Lingkungan luar angkasa rumit; satelit yang beroperasi di orbit memang memiliki berbagai kemungkinan kegagalan. Tidak boleh, karena sebagian pengujian mengalami masalah, lalu meniadakan potensi adaptasi fotovoltaik HJT untuk luar angkasa.

Untuk baterai perovskit, prinsipnya cocok dengan kebutuhan ruang angkasa, tetapi jalurnya perlu direkonstruksi total.

Liang Shuang mengatakan kepada wartawan Securities Times: “Dari sudut prinsip ilmiah, baterai perovskit lebih cocok untuk aplikasi satelit dibandingkan dengan silikon kristal, dan satelit jauh lebih toleran terhadap biaya baterai daripada di darat. Namun jalur teknologi saat ini tidak bisa ditempuh. Keunggulan intinya adalah respons terhadap cahaya lemah, serta penghindaran degradasi air dan oksigen di lingkungan vakum—secara teori kinerjanya lebih unggul daripada silikon kristal, dan dalam jangka panjang berpotensi menggantikan baterai gallium arsenide. Tetapi kelemahan fatalnya juga jelas: perovskit di darat tidak bisa lolos dari pengujian perubahan suhu tinggi-rendah di luar angkasa, uji ultraviolet kuat dan radiasi; komponen organik mudah terurai dan tersublimasi—penyimpanan pada suhu tinggi selama beberapa jam saja sudah membuatnya gagal.”

Ia menambahkan bahwa dalam hal jalur pengembangan, harus meninggalkan pemikiran “menggantikan silikon kristal di darat”, dan beralih ke pengembangan teknologi khusus untuk ruang angkasa, mengatasi masalah stabilitas dan ketahanan radiasi. Dalam waktu sekitar 5 tahun, ada peluang keluar dari jalur yang layak.

Sedangkan baterai PERC adalah jalur teknologi utama fotovoltaik luar angkasa yang diremehkan industri, dan mungkin akan menghadapi “kelahiran kembali kedua”.

Liang Shuang menjelaskan bahwa sebagai jalur teknologi fotovoltaik yang paling matang, pasar umumnya menganggap PERC sebagai kapasitas produksi ketinggalan. Namun dalam konteks ruang angkasa, PERC adalah solusi matang yang telah diverifikasi lewat waktu. “Sebelum 2010, semua satelit global umumnya menggunakan baterai silikon kristal tunggal/PERC. Tingkat kematangan teknologi dan keandalan telah diuji lewat inspeksi in-orbit selama puluhan tahun, sehingga umur pakai di ruang angkasa dengan mudah memenuhi kebutuhan 10—20 tahun.” Ia memprediksi bahwa fotovoltaik di darat juga mungkin secara bertahap kembali ke PERC karena masalah degradasi pada stasiun berbasis HJT. Jalur produksi TopCon yang ada dapat mengakomodasi produksi PERC; industri tidak perlu membuang kapasitas secara total, cukup memulai ulang optimasi teknologi.

Realitas industri:

“Kesulitan verifikasi” dan “Kesulitan ekosistem”

Di tengah hiruk-pikuk pasar modal, fotovoltaik luar angkasa sedang menghadapi ujian berat dari “konsep” menjadi “rekayasa”. Meskipun prospeknya luas, di dalam industri justru terdapat kesulitan nyata seperti kekurangan sistem verifikasi, ketidaksesuaian jalur teknis, dan jurang biaya.

Yang pertama adalah kesulitan verifikasi. Pihak terkait dari Mew? Shares (300751) mengaku kepada wartawan Securities Times bahwa, baik HJT maupun perovskit, secara teori memang bisa, tetapi industri secara umum kekurangan data empiris in-orbit.

Ketiadaan data ini berasal dari berbagai kekacauan dan kelemahan pada tahap verifikasi. Seorang peneliti pengembangan sayap matahari satelit dari institusi penerbangan antariksa, Li Ran (nama samaran), mengatakan kepada wartawan Securities Times bahwa saat ini mereka menerima banyak permintaan verifikasi dari perusahaan fotovoltaik darat yang meminta membawa produk mereka ke luar angkasa, tetapi kedua pihak sering “tidak berada pada kanal yang sama”. Misalnya, banyak perusahaan langsung menggunakan baterai tipe N untuk pengujian, padahal sel tipe P justru lebih cocok dengan lingkungan luar angkasa; bahkan ada yang, untuk verifikasi dan perbaikan yang harus dilakukan pada tahap darat, “belum memulai”.

Lebih parah lagi, sebagian verifikasi yang disebut “verifikasi” hanya bersifat formalitas. Li Ran mengungkapkan bahwa ada perusahaan fotovoltaik yang memang mengirim baterai ke angkasa, tetapi tidak melakukan pembangkitan listrik. Liang Shuang menunjukkan bahwa ketika perusahaan fotovoltaik mengirim sampel ke institusi seperti lembaga penerbangan antariksa, itu hanya titik awal verifikasi. Prosesnya harus melalui rangkaian panjang seperti pengujian di darat, pemasangan in-orbit, serta pengambilan data telemetri. Dalam waktu singkat, 2—3 tahun; dalam waktu panjang, 5—8 tahun baru bisa mewujudkan penggunaan komersial. Dan itu perlu melalui pembuktian skala sistem satelit, bukan sekadar kirim untuk pemeriksaan dan langsung lulus.

Akar dari kesulitan ini terletak pada bias pemahaman terhadap “perbedaan langit dan bumi”. Liang Shuang menekankan bahwa produk fotovoltaik darat 100% tidak bisa dipakai langsung di luar angkasa; ada perbedaan mendasar di antara keduanya. Pertama, perbedaan suhu ekstrem: ruang angkasa harus menahan selisih suhu ±80℃ hingga ±120℃; untuk satelit orbit rendah, siklus siang-malamnya bisa mencapai 15 kali per hari, sedangkan di darat hanya bisa mencapai dari +80℃ hingga -20℃ dengan siklus harian kurang dari 1 kali. Kedua, lingkungan radiasi yang kuat: ultraviolet ruang angkasa dan penyinaran partikel berenergi tinggi merusak material secara ekstrem, sementara di darat tidak ada kondisi simulasi yang sesuai. Ketiga, hambatan pada proses: tingkat kegagalan pada proses pengelasan dan enkapsulasi setelah dibawa ke angkasa sangat tinggi; harus digunakan proses khusus satelit.

Lü Jinbiao menyatakan kepada wartawan Securities Times bahwa perkembangan fotovoltaik luar angkasa tidak bisa hanya menatap teknologi baterainya sendiri, tetapi harus dipertimbangkan dalam keseluruhan rantai industri dan ekosistem bisnis. Syarat agar fotovoltaik luar angkasa benar-benar layak adalah seluruh permintaan pasar mulai muncul—misalnya ada ribuan satelit yang membutuhkan listrik, dan satelit-satelit tersebut memiliki sasaran layanan komersial yang jelas serta model bisnis yang jelas.

Jelas bahwa keterbatasan kemampuan peluncuran dan “ketidakpastian” komputasi ruang angkasa membatasi penyebaran fotovoltaik luar angkasa secara masif. Liang Shuang mengatakan bahwa, berdasarkan kemampuan peluncuran yang ada, rencana Musk tentang jutaan satelit perlu 100 tahun untuk selesai. Sementara itu, biaya perangkat seperti GPU dan memori ruang angkasa sangat tinggi dan perangkat di orbit mudah rusak, sehingga penerapan yang terukur secara pasar masih jauh. Pada saat yang sama, biaya juga merupakan “penghalang jalan” utama untuk komersialisasi fotovoltaik luar angkasa. Liang Shuang menghitung: bahkan jika SpaceX menurunkan biaya peluncuran menjadi 2000 dolar AS per kilogram, untuk mengirim sistem tingkat 1GW ke orbit tetap membutuhkan ratusan miliar dolar AS.

Kesesuaian rantai industri juga dipertanyakan oleh pasar. Dari sisi material hulu, kapasitas material yang sangat ringan, tahan radiasi, dan tahan suhu tinggi untuk lingkungan ruang angkasa tidak mencukupi; dari sisi manufaktur menengah, kapasitas produksi khusus untuk komponen fotovoltaik level penerbangan antariksa langka, kebanyakan perusahaan masih memproduksi dalam skala kecil seperti di laboratorium; dari sisi operasi dan perawatan hilir, robot di orbit (300024) dan peralatan perbaikan luar angkasa hampir kosong. Untuk itu, Lü Jinbiao mengatakan bahwa setelah permintaan bisnis menjadi jelas, material tahan suhu tinggi level penerbangan antariksa dan kapasitas komponen yang dipesan khusus akan dipasok melalui dorongan persaingan pasar, bukan dengan terlebih dahulu membangun rantai industri lalu menunggu permintaan.

Menghadapi gelombang panas, perlu kembali rasional, menyusun ulang prioritas teknologi dan ritme industri.

Liang Shuang mengatakan: “Pertama, prioritas teknis perlu disusun ulang: fotovoltaik luar angkasa harus meninggalkan ‘kultus efisiensi laboratorium’, dengan pragmatisme sebagai inti, memprioritaskan pemecahan masalah keandalan, adaptasi lingkungan, dan umur pakai in-orbit; efisiensi hanya indikator pendamping. Kedua, jalur harus dibedakan: HJT fokus pada skenario di darat, PERC mempertahankan posisi utama di luar angkasa, perovskit beralih ke pengembangan khusus untuk ruang angkasa—ketiganya menjalankan tugas masing-masing, menghindari kompetisi buta lintas-skenario. Ketiga, ritme industri harus diperlambat: perusahaan fotovoltaik harus menata secara rasional, menjadikan fotovoltaik luar angkasa sebagai cadangan teknologi jangka panjang lebih dari 10 tahun, bukan sebagai titik pertumbuhan kinerja jangka pendek.”

Pada akhirnya, ia menegaskan: “Dalam gelombang panas fotovoltaik luar angkasa, hanya dengan kembali pada hakikat rekayasa dan hukum-hukum industri, serta meninggalkan spekulasi yang terfinansialisasi dan arahan opini yang sepihak, barulah teknologi ini benar-benar bisa menuju penerapan praktis, bukan sekadar berhenti pada cerita fiksi ilmiah dan cerita berbasis kapital.”

(Penyunting: Zhang Yang HN080)

     【Penafian】Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, dan tidak ada kaitannya dengan Hexun. Situs Hexun menjaga netralitas terhadap pernyataan, pandangan, dan penilaian dalam artikel; tidak memberikan jaminan apa pun, baik tersurat maupun tersirat, mengenai keakuratan, keandalan, atau kelengkapan konten yang terkandung. Harap pembaca hanya dijadikan referensi, dan mohon tanggung jawab penuh ditanggung sendiri. Email: news_center@staff.hexun.com