太空光伏虚实調査:万億熱潮下の概念狂騒と産業の真実

データ整理:尹靖霏 画像出所:AI生成

見習い記者 尹靖霏

宇宙太陽光発電の分野は非常に熱く、これにより「生産能力の過剰と業績の赤字に陥った」地上の太陽光発電企業がこぞって「空へ上がって」物語を語る状況になっている。証券時報の記者が深掘り調査したところ、「宇宙太陽光発電」の多くはPPTと実験室にとどまっていることが分かった。HJT(ヘテロ接合太陽電池)やペロブスカイトなどの人気ルートは「原理は成立するが、宇宙に行かせるとダメになる」。一方でPERC(拡散発射極および裏面電池技術)は、専門家から「過小評価されている成熟した選択肢」と見なされている。検証の欠如、産業エコシステムはまだ到底成熟していない――この「星の海」の熱狂的な買い煽りは、もしかすると単なるコンセプトの祭りに過ぎないのかもしれない。

先日、規制当局はホットな話題に便乗した上場企業に対して相次いで厳しい一撃を加えた。業界の専門家は次のように呼びかけている。「工学の本質と産業の法則に立ち返らないと、この技術は本当に『果てしない宇宙』へ向かわない」。

コンセプトの買い煽り:規制の重い一撃を呼び込む

リカバリー可能なロケットなどの成熟した技術が、世界の打ち上げを規模化の時代へ押し上げている。さらにマスクが提起した「宇宙の計算能力」構想が、宇宙太陽光発電に万億規模の市場規模という想像を与えている。4月に入ると、SpaceXが4月6日にIPOのシンジケート立ち上げ会議を開くといった好材料の触媒もあり、宇宙太陽光発電のコンセプトは短期的に再び活気づいた。

今年に入って、A株では「SpaceX、商業宇宙などのコンセプト」炒作に関わったとして、すでに複数の上場企業が処罰を受けている。双良節能(Shuangliang Energy Saving)や天合光能(Trina Solar)などの太陽光発電企業が、SpaceXとの協業に関する曖昧な情報を公表したことが便乗した炒作を構成し、それぞれ江蘇証券監督管理局の処分と上海証券取引所の監督上の警告を受けた。さらに国科軍工(China North Industries Group)、杭蕭鋼構(Hangzhou),沃格光電(Vogel),電科数字(Electro Information)なども、商業宇宙関連情報の公表が不正確・不完全であったとして、監督上の警告を受けた。

証券時報の記者が見たところ、概念に便乗している上場企業には概ね次の特徴がある。すなわち、SpaceXなどの宇宙企業との業務協力に関する関連性を過大に誇張するか、宇宙技術の布陣を曖昧にするか、ホットなタグを利用して、市場が自社を宇宙太陽光発電分野の中核参加者だと誤解するよう誘導するかのいずれかだ。

金辰股份(Jinchen Shares)のCEO、祁海珅(Qi Haishen)は証券時報の記者に対し、宇宙太陽光発電の熱が高まる中で一部企業が追随して炒作しており、企業の中核業務とホットとの関連度を理性的に切り分ける必要があると述べた。さらに、一部企業には関連製品の布陣があるものの、規模や中核業務の比率は企業ごとに異なるため、熱気に乗じて言葉を誇張してはならない。宇宙太陽光発電は新しい応用シーンであり潜在力は大きいが、市場の放出は段階的に進めるべきで、爆発的な成長を追い求めてはいけない。

産業面から見ると、産業も投資も宇宙太陽光発電を理性的に捉える必要がある。成り行き任せで急いだり、短期の爆発を期待したりしてはならず、発展は段階的に、産業の法則に従うべきだ。宇宙太陽光発電の市場放出は民生市場よりもはるかに厳しい。宇宙資源は限られている一方で、企業が生産能力を奪い合う需要は差し迫っているが、技術が未熟なまま突き進むことはできず、資源の浪費や業界の混乱を回避しなければならない。

華南のある太陽光発電のエンジニアリング技術研究センター主任、梁双(梁双、化名)は宇宙太陽光発電の研究に20年以上携わっている。証券時報の記者に対し、現在の宇宙太陽光発電分野の情報は「正確なもの、半分だけ正確なもの、常識に反するもの、与太話が入り混じっている」。トップの地上太陽光発電企業同士は頻繁に交流し議論しているが、明確な共通認識はなかなか得られないという。マスクが提起した宇宙太陽光発電と宇宙の計算能力の構想は、「想像力は豊かだが、工学上の現実とのギャップが極めて大きい」と、米国の宇宙分野の専門家もすでに公に疑問を呈している。

規制当局は炒作行為を厳しく監視しており、関連する中核の太陽光発電の上場企業は証券時報の記者に対し、現在、業界ではペロブスカイトなどの宇宙太陽光発電に関する語句を口にすることさえ憚られる状況だと語っている。

技術的な真実:

地上の太陽光発電は直接宇宙に上げられない

衛星の「給油所」としての役割を担う宇宙太陽光発電には、主に化合物半導体の砷化ガリウム電池、HJT電池、ペロブスカイト電池の3つの技術ルートがある。砷化ガリウム電池は主流だがコストが高い。HJTとペロブスカイト電池は技術が未成熟で、まだ実際の用途に本格的には採用されていない。

太陽光発電企業が地上で「競争で消耗」している中で、将来の宇宙太陽光発電への切符を手にするのは誰か?

多くの太陽光発電企業は実験室にとどまり光電変換効率に死ぬほど注視している。一部企業は太陽光発電電池を宇宙へ送り検証し、一部企業はM&Aなどを通じてこの分野に参入している。

協鑫科技は証券時報の記者に対し、同社は2023年に世界初のペロブスカイト・モジュールの宇宙搭載実証試験を完了したと述べた。2026年には中国航天科技集団811研究所とともにサンプル送付テストおよび近宇宙検証を実施する予定だ。ロンジ・グリーンエナジーのHPBC電池は2度にわたり有人宇宙船「神舟」飛行船に搭載されて宇宙での実測を完了し、効率33.4%のフレキシブル積層電池も発表した。晶科エネルギーは、ペロブスカイト積層電池の実験室効率が34.76%に達するとし、さらに晶泰科技とAI実験ラインを共同で構築して研究開発を加速しているとした。鈞達股份は、買収や協業などの手段を通じて衛星電池および衛星全体の開発製造分野に切り込んだ。

中国の太陽光発電業界協会のコンサルタント専門家、呂錦標は記者に対し、実験室でうたわれるペロブスカイトの光電変換効率は、往々にして小面積・理想条件下での成果にすぎず、再現できるか、そして小試・中試を経て産業化できるかどうかには、まだ長い道のりがあると述べた。

梁双は、宇宙太陽光発電の研究開発と試験のロジックは今すぐ調整が必要だと率直に指摘する。地上の太陽光発電はコストと発電量により重点を置く。現在の太陽光発電企業は光電変換効率を重視しているが、衛星は修理も交換もできない。電池が故障すれば衛星は廃棄になるため、信頼性が第一指標であり、効率は次の参考にすぎない。設計ロジックは完全に異なる。

炒作の外で、HJTとペロブスカイトのルートは通るのか?

梁双によれば、HJTの原理は成立するが、宇宙でのコストパフォーマンスは極めて低い。

この宇宙太陽光発電の専門家は、HJTが宇宙で絶対に使えないわけではないが、宇宙環境に合わせて電極材料、作製プロセス、封止技術を全面的に改造する必要があると述べた。改造後には効率の低下とコストの上昇が生じる問題が出てくる。地上のHJT電極は、宇宙の極端な温度変化や放射線照射に耐えられず、改良していない製品は軌道上で急速に故障する。改造後であれば短期使用(例:6ヶ月)を満たせるが、長期(5年以上)の信頼性と安定性は不足し、総合的なコストパフォーマンスは、太陽光発電電池の古いルートであるPERCのほうがはるかに優れている。業界の研究ルートは大同小異で、いずれも環境適応の最適化を中心に回っており、覆すような独創的ブレークスルーは見込みにくいという。

梁双は、ある企業が地上のHJT電池をそのまま宇宙へ送り、数日から数ヶ月で失効したが、関連当事者は失敗結果を公開していないことを明かした。

ただし、祁海珅は「こうした状況は確率的な出来事に属する」と述べる。宇宙環境は複雑で、衛星が軌道上で運用されること自体、さまざまな故障の可能性がある。部分的なテストで問題が出たからといって、HJTの宇宙適応の潜在力を否定するべきではない。

ペロブスカイト電池は、原理上は宇宙に適応する。しかしルートを徹底的に再構築する必要がある。

梁双は証券時報の記者に対し、次のように述べた。「ペロブスカイト電池は、科学的原理の面では単結晶シリコンよりも衛星用途に適しており、さらに衛星は電池コストへの許容度が地上よりはるかに高い。それでも現時点の技術ルートは通せない。核心的な優位性は、弱い光への応答性、真空環境による水・酸素による劣化の回避にある。理論上は単結晶シリコンを上回り、長期的には砷化ガリウム電池の代替が期待できる。しかし致命的な短板も同様に明確だ。地上のペロブスカイトは、宇宙の高低温の繰り返し変化や強い紫外線と放射線照射のテストを通過できず、有機成分が分解・昇華しやすく、高温で数時間保管するだけで失効する。」

開発の道筋については、「地上の単結晶シリコンを代替する」という考えを捨て、宇宙専用の技術開発へ転換し、安定性と耐放射線の難題を攻略する必要がある。5年ほどで実行可能なルートが見えてくる見通しだと彼は指摘する。

PERC電池は、業界が過小評価している宇宙向けの主流技術ルートであり、「2度目の新生」を迎える可能性すらある。

梁双は、最も成熟した太陽光発電技術ルートとして、世間ではPERCを「遅れた生産能力」とみなすことが多いが、宇宙分野ではそれは長期の検証を経た成熟したソリューションだと説明した。「2010年以前の世界の衛星は、単結晶シリコン/PERC電池が主流だった。技術の熟度と信頼性は、数十年にわたる軌道上検証で裏づけられており、宇宙での寿命は10—20年の要求を十分に満たせる。」彼は、地上の太陽光発電もHJT発電所の減衰問題により、次第にPERCへ回帰する可能性があると予測する。既存のTopConの生産ラインはPERCの生産と互換性があり、業界は生産能力を全面的に淘汰する必要はなく、技術の最適化を再起動するだけでよい。

産業の現実:

「検証の困難」と「エコシステムの難しさ」

資本市場の騒がしさの中で、宇宙太陽光発電は「コンセプト」から「エンジニアリング」へ至る厳しい大試練に直面している。展望は広いものの、業界内部には、検証体系の欠如、技術ルートのズレ、コストという天井のような現実的な障害などにぶつかっている。

まず最初に来るのが、検証の困難だ。邁為股份(MingWei)関連者は証券時報の記者に対し、HJTであれペロブスカイトであれ理論上は可能だとしても、業界全体としては軌道上の実証データが普遍的に欠けていると打ち明けた。

このデータ欠如は、検証段階におけるさまざまな混乱と短板に由来する。ある航天所のソーラーアレイ開発担当者である李然(化名)は証券時報の記者に対し、現在、彼らは多くの地上太陽光発電企業から「宇宙での検証」を求める依頼を受けているが、双方は往々にして「同じチャンネルで話していない」と指摘した。たとえば、多くの企業はN型電池でテストするが、P型電池のほうが宇宙環境により適していることを知らない。さらに言えば、地上段階で行うべき検証と改良について「まだ入門すらしていない」ことすらある。

もっと深刻なのは、いわゆる「検証」が形式に流れている点だ。李然は、ある太陽光発電企業は電池を宇宙へ送ったものの、発電はしていないと明かした。梁双は、太陽光発電企業が航天所などの機関にサンプルを送るのは検証の出発点にすぎず、地上試験、軌道上搭載、テレメトリデータの収集といった長いプロセスを経る必要がある。短ければ2—3年、長ければ5—8年かかって初めて商用に到達でき、さらに衛星のシステム全体での論証を通過しなければならず、単に送検するだけで通るものではない。

この困難の根源は、「天地の違い」に対する認知のズレにある。梁双は、地上の太陽光発電製品は100%そのまま宇宙に使えない。両者には本質的な違いがあると強調する。第一に極端な温度差である。宇宙は±80℃から±120℃の温度差を受け入れねばならず、低軌道衛星の昼夜(というより日循環)は最大15回に達する。一方、地上で実現できるのは+80℃から-20℃で、単日循環は1回未満だ。第二に強い放射線環境である。宇宙の紫外線と高エネルギー粒子による照射は材料への破壊性が極めて強く、地上にはそれに対応するシミュレーション条件がない。第三に工艺上の壁がある。地上での溶接と封止技術は、宇宙へ行ってからの失敗率が非常に高く、衛星専用の工艺を採用する必要がある。

呂錦標は証券時報の記者に対し、宇宙太陽光発電の発展は電池技術そのものだけを見ていてはならず、産業全体のサプライチェーンと商業エコシステムの中で捉える必要がある。宇宙太陽光発電に本当に実行可能性を与える前提は、市場の需要が立ち上がってくること――例えば、電力を必要とする衛星が何千機も必要で、その衛星には明確な商業サービスの対象と商業モデルがあることだ。

明らかに、打ち上げ能力のボトルネックと、宇宙の計算能力の「不確実性」が、宇宙太陽光発電の規模化された普及を制約している。梁双は、既存の打ち上げ能力を前提にすると、マスクの「100万基の衛星」構想は百年かかる必要があると述べる。一方、宇宙GPUやメモリなどのデバイスはコストが極めて高く、さらに軌道上で失効しやすいため、市場化して実装されるのはまだ遠い。加えてコストも、宇宙太陽光発電の商業化の大きな「障害物」だ。梁双は試算する。仮にSpaceXが打ち上げコストを2000ドル/キロまで下げても、GW級システムを軌道へ運ぶには数百億ドルが必要だという。

産業チェーンの互換性についても、市場から疑問が出ている。上流の材料を見ると、宇宙環境に適した超軽量、耐放射線、耐高温の材料の生産能力が不足している。中流の製造では、航天グレードの太陽光発電モジュールのカスタム生産能力が希少で、多くの企業は依然として実験室での少量生産が中心だ。下流の運用・保守では、軌道上ロボットや宇宙の修理装置はほぼ空白だ。これに対し呂錦標は、航天グレードの耐高温材料やカスタム化されたモジュールの生産能力は、商業需要が明確になってから、市場の競争によって供給が駆動されるのであって、先に産業チェーンを作ってから需要を待つのではないと述べた。

熱狂の中で、理性に戻り、技術の優先順位と産業のスケジュールを組み直す必要がある。

梁双は次のように述べた。「第一に、技術の優先順位を再構築する必要がある。宇宙太陽光発電は『実験室の効率崇拝』を捨て、実用主義を中核に据え、まず信頼性、環境適応、軌道上寿命の問題を解決すべきで、効率は補助的な指標にすぎない。第二に、ルートは分化すべきだ。HJTは地上の場面に集中し、PERCは宇宙の主流の地位を守り、ペロブスカイトは宇宙専用の研究開発へと転換する。三者はそれぞれの役割を担い、場面をまたぐ盲目的な競争を避けるべきだ。第三に、産業のスケジュールは緩めるべきだ。太陽光発電企業は理性的に布陣し、宇宙太陽光発電を短期の業績成長のポイントではなく、10年以上の長期的な技術備蓄として位置づけるべきだ。」

最後に彼は強調する。「宇宙太陽光発電の熱潮の中で、エンジニアリングの本質と産業の法則に立ち返り、金融化された炒作や一方的な世論誘導を捨てることによってのみ、この技術を本当に実用へ向かわせることができ、SFや資本の物語のままで終わらせないことができる。」

(編集者:劉畅 )

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