Ver una forma racional de entender el calor fotovoltaico espacial

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本报记者 Yin Gaofeng 向 Yan Taо

Desde que comenzó este año, la fotovoltaica espacial se ha convertido en el doble foco de la tecnología y el capital a nivel global. Desde los ambiciosos planes de energía espacial que diseñan competitivamente los países, hasta la demanda rígida de electricidad generada por el estallido de la industria del NewSpace comercial, y luego el apasionado interés del mercado de capitales, varias fuerzas se entrelazan y resuenan, llevando esta forma de energía a la atención de todos.

En la actualidad, ¿qué rutas tecnológicas tiene realmente la fotovoltaica espacial? ¿Qué nivel de comercialización real presenta? Ante el calor que llega de frente, ¿cómo puede el sector mantenerse con la cabeza fría? Varios profesionales entrevistados afirmaron que, para que la fotovoltaica logre verdaderamente la escala de “tomar la luna y recogerla desde nueve cielos”, su base sigue estando en la madurez y confiabilidad de la tecnología, así como en la accesibilidad de los costos.

El sector se sube al tren del viento

La fotovoltaica espacial se refiere a utilizar la tecnología fotovoltaica para obtener energía en entornos externos como órbitas espaciales y la Luna, y luego transmitir la electricidad a tierra mediante un método inalámbrico, o alimentar con ella instalaciones como satélites en órbita, estaciones espaciales y centros de datos espaciales.

De hecho, para el ámbito aeroespacial, la fotovoltaica no es algo nuevo; ambos se han conectado desde hace mucho tiempo. Ya en 1958, el satélite estadounidense “Vanguard 1” instaló por primera vez baterías fotovoltaicas en el espacio, inaugurando la historia de la aplicación espacial de la tecnología fotovoltaica; en los años 80 del siglo pasado, el satélite chino “Dongfanghong 4” también utilizó arreglos de celdas solares de silicio rígido para suministrar energía, sentando la base temprana de la fotovoltaica aeroespacial de China.

Y lo que realmente encendió este ciclo de auge fue el crecimiento explosivo del NewSpace en los últimos años, que proporcionó el impulso de demanda más directo para la fotovoltaica espacial. La construcción de constelaciones de satélites en órbitas bajas se ha acelerado claramente; las necesidades de aplicaciones como comunicaciones, teledetección y navegación siguen liberándose. Al mismo tiempo, los costos de lanzamiento de cohetes comerciales han disminuido de manera notable y la capacidad de inserción orbital ha mejorado significativamente, haciendo que sea una norma contar con vidas orbitales más largas y misiones de cargas más complejas, lo que ha creado una demanda sin precedentes de sistemas de suministro de energía estables, eficientes y duraderos; de este modo, la fotovoltaica espacial se coloca en la cima del auge industrial.

Desde una perspectiva más a largo plazo, la combinación de NewSpace con cómputo espacial está abriendo un mercado vasto e inédito para la industria fotovoltaica. Un técnico de una empresa aeroespacial indicó que, en el futuro, los satélites ya no se limitarán a “tomar fotos y transmitir datos”, sino que serán como “centros de datos en el espacio”, encargándose de tareas como el entrenamiento de modelos de IA en órbita, el cómputo perimetral de baja latencia, cargas satelitales de alto consumo energético y cómputo cooperativo a gran escala entre constelaciones; todo ello plantea exigencias disruptivas para el suministro de energía.

Y en 2025, varios avances clave se convirtieron en puntos de inflexión para el desarrollo de la fotovoltaica espacial: el proyecto chino “Juzhiyuan” logró la transmisión inalámbrica de potencia desde una órbita a 36.000 kilómetros de distancia hasta tierra e iluminó lámparas; la eficiencia de generación fotovoltaica en órbita sincronizada alcanzó 8,6 veces la de tierra; varios cohetes reutilizables completaron validaciones de tecnología clave.

“Que la fotovoltaica espacial se convierta en un tema candente no es casualidad; la clave es el resultado de la superposición de tres factores: ‘avance tecnológico + especulación con capital + expectativas de política’”. dijo Zheng Tianhong, analista senior de fotovoltaica de Shanghai Metals Market.

Comercializar: el camino es largo y cuesta arriba

Los profesionales del sector señalan que, en el espacio, los entornos extremos de temperatura, el ambiente de fuerte radiación y el de alto vacío, entre otros, plantean exigencias extremadamente estrictas para el suministro de energía; y la particularidad de las misiones espaciales también exige que el suministro de energía tenga estabilidad y confiabilidad a largo plazo. Para que la fotovoltaica espacial logre comercializarse con éxito, aún enfrenta grandes desafíos.

Con el auge del concepto, el consenso de la industria se ha vuelto cada vez más claro: en la actualidad, la tecnología global de fotovoltaica espacial todavía está, en conjunto, en la fase inicial de exploración y validación, muy lejos de la etapa de establecer rutas tecnológicas dominantes.

据 ਜਾਣ所知, las principales rutas tecnológicas de la fotovoltaica espacial incluyen baterías apiladas de arseniuro de galio de triple unión, heterounión tipo P y celdas en tándem de perovskita, entre otras. Según muestran fuentes públicas, ya en 2000, las baterías de arseniuro de galio de triple unión se usaron para el lanzamiento de satélites; aunque su eficiencia de generación puede alcanzar 30%, su costo llega a 1000 yuanes/W, por lo que solo se utilizaban para el ejército y satélites de alta gama.

“El avance tecnológico ha reducido el umbral de viabilidad para la comercialización, y esa es la razón más central”. analizó Zheng Tianhong. “Antes, la fotovoltaica espacial dependía de baterías caras de arseniuro de galio, con un costo por vatio extremadamente alto. Pero la aplicación de la tecnología de baterías de heterounión tipo P ha reducido significativamente el costo teórico de la fotovoltaica espacial, disminuyendo de forma notable el costo de despliegue de satélites y haciendo que la fotovoltaica espacial dé un paso desde el ‘concepto de ciencia ficción’ hacia una implementación real”.

Qi Haishen, CEO de Yinku Jinchen Machinery Co., Ltd., explicó que los satélites de NewSpace comercial suelen ser de menor tamaño; las exigencias sobre la vida útil y la calidad de las fotovoltaicas no son exactamente las mismas que en satélites militares o de usos especiales. Esto brinda un espacio real de aplicación para rutas tecnológicas donde el costo puede controlarse mejor.

Varios profesionales de la industria consideran que, entre las tecnologías de producción en masa actuales, las baterías de heterounión tipo P logran un equilibrio relativamente equilibrado entre eficiencia, aligeramiento y desempeño frente a la radiación, por lo que podrían convertirse en una opción importante para la etapa de transición hacia la comercialización.

Aunque el panorama es prometedor, los desafíos siguen ahí. Un responsable de I+D de una empresa fotovoltaica admitió que cualquier nueva tecnología necesita pasar por verificaciones prolongadas y rigurosas en entornos espaciales; los procesos de producción en masa de bajo costo aún requieren madurez. Actualmente, tras largas validaciones en órbita, las baterías de arseniuro de galio con alta confiabilidad siguen siendo la elección principal para muchas misiones. En la actualidad, la producción de fotovoltaica espacial se concentra principalmente en lotes pequeños y con personalización; para lograr una comercialización real, debe establecerse una capacidad estable de producción en lotes, una cadena de suministro estandarizada y un sistema de control de calidad para todo el proceso.

Shen Wenzhong, director del Instituto de Investigación Solar de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, también mantiene una postura prudente. Considera que, en la actualidad, el concepto de fotovoltaica espacial es más bien una rotación de “focos de capital”; la fotovoltaica espacial eficiente basada en silicio aún es una tecnología de vanguardia. En los próximos 3 a 5 años, posiblemente esté en una etapa de incubación de concepto, y formar un nuevo motor de crecimiento podría requerir de 8 a 10 años.

“Sin importar la ruta tecnológica, para llegar realmente a la implementación hay un requisito previo indispensable: una capacidad de fabricación eficiente y replicable, y un sistema de verificación de confiabilidad a largo plazo”. dijo Liu Yiyang, secretario ejecutivo de China Photovoltaic Industry Association.

Empresas cotizadas con planificación prospectiva

Ante este nuevo “mar azul” con potencial infinito para la fotovoltaica espacial, las empresas cotizadas de toda la cadena industrial ya han comenzado una planificación prospectiva y una batalla tecnológica.

Longi Green Energy Technology Co., Ltd. ya en 2022 colaboró con instituciones de investigación aeroespacial relacionadas para crear el Laboratorio Espacial de Energía Futura, con el objetivo de impulsar la validación en el espacio y el desarrollo de aplicaciones de tecnologías fotovoltaicas avanzadas.

Suzhou Trina Solar Photovoltaic New Material Co., Ltd., en la plataforma de interacción con inversionistas, indicó que la empresa cuenta con productos de respaldo (backsheet) en desarrollo de adaptación para el encapsulado de módulos de fotovoltaica espacial y en pruebas. En particular, los productos de tándem de perovskita y silicio monocristalino que la empresa continúa investigando, en el futuro podrían aplicarse a escenarios diversificados como el espacio.

Recientemente, Hainan Junda New Energy Technology Co., Ltd. (en adelante, “Junda Shares”) realizó una inversión externa para adquirir una participación en Shanghai Xingyi Xineng Technology Co., Ltd., con el objetivo de aprovechar las oportunidades de desarrollo de las constelaciones de satélites en órbita baja y la industria del cómputo espacial a nivel global. Sin embargo, el responsable correspondiente de Junda Shares también señaló que el nivel de personalización de los productos en el ámbito de la fotovoltaica espacial es alto y los periodos de validación son largos; los negocios relacionados aún se encuentran en la etapa de desarrollo tecnológico y validación inicial, y los productos de la colaboración también deben completar la validación en órbita.

Qi Haishen indicó que es necesario observar la fiebre de la fotovoltaica espacial de manera racional. Aunque su tamaño de mercado es grande, la liberación de capacidad de producción es gradual. En comparación con las plantas fotovoltaicas en tierra, la fotovoltaica espacial requiere especialmente materiales de encapsulado nuevos y materiales resistentes a la irradiación, además de plantear exigencias más altas para procesos y equipos relevantes; todo ello debe construirse sobre la base de la operación con bajo costo. La tendencia de desarrollo futuro de la fotovoltaica espacial es, bajo la premisa de satisfacer las necesidades de energía de los satélites, seguir mejorando la estabilidad del desempeño del producto y, además, reducir costos.

Para la travesía energética hacia el mar de estrellas, hay que usar la tecnología como base y la racionalidad como timón. “Hoy en día, en el corto plazo la especulación supera a la implementación real; a largo plazo, la fotovoltaica espacial tiene valor estratégico y no es completamente una ‘torre de marfil’ en el aire”. dijo Zheng Tianhong. “Por un lado, la fotovoltaica espacial puede resolver los problemas de intermitencia y regionalidad de la fotovoltaica en tierra; al generar electricidad 24 horas sin interrupción, tiene un significado estratégico importante para la transición energética global. Por otro lado, la fotovoltaica espacial aún enfrenta muchas limitaciones, como la baja eficiencia de transmisión por microondas, la dificultad de los despliegues a escala, la enorme inversión de capital y que los avances tecnológicos aún requieren tiempo. Por ello, se necesita una visión racional de la fiebre por la fotovoltaica espacial: por un lado, prestar atención a su potencial a largo plazo; por otro, estar alerta sobre los riesgos de la especulación a corto plazo”.

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Responsable: Gao Jia