Investigación sobre la virtualidad y realidad de la energía fotovoltaica espacial: La fiesta de conceptos y la verdad de la industria en medio de la ola de billones

见习记者尹靖霏

El segmento de fotovoltaica espacial está en pleno auge, lo que hace que las empresas fotovoltaicas terrestres que se han quedado “atrapadas en el exceso de capacidad y en pérdidas de resultados” compitan por “subir al cielo” y contar historias. Un reportero de Securities Times realizó una investigación en profundidad y descubrió que: la mayoría de las “fotovoltaicas espaciales” se quedan en el PPT y en el laboratorio; rutas populares como HJT (celdas solares de heterounión) y perovskitas “son viables en teoría, pero se arruinan al intentar llevarlas al espacio”; los PERC (tecnología de emisor posterior y celda con contacto por detrás) son vistos por los expertos como una solución madura que está infravalorada. Faltan validaciones, y el ecosistema industrial aún no está maduro: este “boom del mar de estrellas”, quizá no sea más que una fiesta de conceptos.

Recientemente, el regulador ya ha lanzado una andanada de medidas contra empresas cotizadas que se suben al tren de los temas de moda. Expertos de la industria hacen un llamamiento: para que esta tecnología llegue realmente a “la inmensidad del cosmos”, hay que volver a la esencia del trabajo de ingeniería y a las leyes de la industria.

**　　Especulación conceptual: atrae golpes regulatorios**

Tecnologías como los cohetes reutilizables, ya maduras, impulsan el lanzamiento global hacia una era de escalado; además, la propuesta de “computación espacial” planteada por Musk aporta la imaginación de un mercado de billones para la fotovoltaica espacial. Al entrar abril, gracias a catalizadores positivos como la reunión de inicio del sindicato del IPO que SpaceX celebrará el 6 de abril, el concepto de fotovoltaica espacial volvió a activarse en el corto plazo.

En lo que va de este año, en el mercado A-share ya varias empresas cotizadas han sido sancionadas por realizar especulación relacionada con “SpaceX, conceptos de aeronavegación comercial, etc.”. Empresas fotovoltaicas como DoubleLiang Energy Saving y Trina Solar fueron sancionadas por la Comisión Reguladora de Valores de Jiangsu y recibieron una advertencia regulatoria de la Bolsa de Shanghái, respectivamente, por publicar información vaga sobre su cooperación con SpaceX, lo que configuró el “enganche al tema de moda” y la especulación. Además, empresas como GuoKe JunGong, HangXiao Steel, Vogo Optical y ECT Digital también recibieron advertencias regulatorias por publicar información relacionada con aeronavegación comercial de forma inexacta o incompleta.

El reportero de Securities Times descubrió que la mayoría de las empresas cotizadas que “se enganchan a conceptos” presentan características como las siguientes: o bien exageran el grado de relación con la cooperación con empresas aeroespaciales como SpaceX; o bien trazan el plan tecnológico espacial de forma vaga; o bien utilizan etiquetas de moda para inducir al mercado a pensar que son participantes clave en el ámbito de la fotovoltaica espacial.

El CEO de Jinzhen Co., Ltd., Qi Haishen, dijo al reportero de Securities Times que, en medio del calor que rodea a la fotovoltaica espacial, algunas empresas siguen la tendencia y especulan; es necesario distinguir con racionalidad el negocio central de la empresa y el grado de vinculación con los temas de moda. Algunas empresas, aunque tienen un despliegue de productos relacionados, varían en escala y en la proporción del negocio central; no se puede exagerar lo que no corresponde por el solo hecho de la popularidad. La fotovoltaica espacial es un escenario de aplicación nuevo y tiene un gran potencial, pero la liberación del mercado debe avanzar de manera gradual; no se debe perseguir un crecimiento explosivo.

Desde el lado industrial, tanto la industria como la inversión deben mirar la fotovoltaica espacial con racionalidad: no precipitarse ni esperar un estallido a corto plazo; el desarrollo debe ser gradual y seguir las leyes de la industria. La liberación del mercado de la fotovoltaica espacial exige condiciones mucho más estrictas que el mercado civil. Aunque los recursos espaciales son limitados y la necesidad de que las empresas disputen capacidad de producción es urgente, si la tecnología no está a la altura, no se puede avanzar con prisa; hay que evitar el desperdicio de recursos y el desorden en la industria.

El director de un centro de investigación de ingeniería solar en el sur de China, Liang Shuang (nombre de pila), lleva más de 20 años dedicado a la investigación de fotovoltaica espacial. Dijo al reportero de Securities Times que, en este momento, en el campo de la fotovoltaica espacial la información “se entremezcla: precisa, parcialmente precisa, y también la que contradice el sentido común y lo que se oye de oídas”. Las principales empresas fotovoltaicas terrestres intercambian y discuten con frecuencia, pero cuesta llegar a un consenso claro. El planteamiento de fotovoltaica espacial y de computación espacial de Musk, “aunque es rico en imaginación, está muy alejado de la realidad de la ingeniería”; expertos del sector aeroespacial de Estados Unidos ya han planteado dudas públicas al respecto.

El regulador ejerce una supervisión estricta sobre las conductas de especulación. Empresas fotovoltaicas cotizadas de ese núcleo le dijeron al reportero de Securities Times que, hoy en día, en la industria se evita hablar abiertamente de términos relacionados con la fotovoltaica espacial como las perovskitas.

**　　Verdad técnica:**La fotovoltaica terrestre no puede subir al cielo directamente

Como “estación de servicio” para satélites, la fotovoltaica espacial tiene principalmente tres rutas tecnológicas: baterías de arseniuro de galio, baterías HJT y baterías de perovskita. Las de arseniuro de galio son la corriente principal, pero su costo es alto; las baterías HJT y de perovskita, debido a que la tecnología no está madura, todavía no se aplican de manera real.

Mientras las empresas fotovoltaicas “se vuelven locas” en tierra, ¿quién se quedará con el boleto hacia el futuro de la fotovoltaica espacial?

La mayoría de las empresas fotovoltaicas se quedan en el laboratorio, obsesionadas con la eficiencia de conversión fotoeléctrica; algunas empresas envían las celdas fotovoltaicas al espacio para su inspección; y algunas entran en esta vía mediante adquisiciones.

Sobre ello, Gossun Technology le dijo al reportero de Securities Times que la empresa ya completó en 2023 la primera prueba global de integración espacial de módulos de perovskita. Planea, en 2026, realizar pruebas de envío de muestras y validación de “casi espacio” junto con el Instituto 811 del China Aerospace Science and Technology Group. Longi Green Energy, con baterías HPBC, cargó dos veces baterías en el Shenzhou y completó pruebas en el espacio, y lanzó una batería flexible de apilamiento con eficiencia del 33.4%. JinkoSolar afirma que la eficiencia en laboratorio de sus celdas apiladas de perovskita llega al 34.76% y que, junto con JingTai Technology, construyen una línea de laboratorio de IA para acelerar el desarrollo. Gunda Shares, por su parte, entra en el campo de baterías satelitales y el desarrollo integral de satélites mediante vías como adquisiciones y cooperación.

El experto consultor Lü Jinbiao, de la Asociación de la Industria Fotovoltaica de China, dijo a los reporteros que la eficiencia de conversión fotoeléctrica de perovskitas que se afirma en el laboratorio a menudo es un resultado de pequeña área bajo condiciones ideales; queda por ver si se puede repetir, si se puede lograr a través de pruebas piloto y preindustriales, y si es posible la industrialización: todavía hay un largo camino por recorrer.

Liang Shuang dijo con franqueza que el razonamiento de desarrollo y prueba de la fotovoltaica espacial necesita ajustarse con urgencia. La fotovoltaica terrestre se centra más en el costo y en la generación de energía. En la actualidad, las empresas fotovoltaicas prestan atención a la eficiencia de conversión fotoeléctrica, pero los satélites no se pueden reparar ni reemplazar. Cuando una celda falla, el satélite se da por desechado; la confiabilidad es el primer indicador, y la eficiencia solo sirve como referencia secundaria. La lógica de diseño es completamente diferente.

Además de la especulación, ¿se podrá realmente transitar la ruta HJT y la ruta de perovskita?

Según Liang Shuang, la teoría de HJT es viable, pero la relación costo-beneficio en el espacio es extremadamente baja.

Este experto en fotovoltaica espacial señaló que HJT no es absolutamente imposible de usar en el espacio, pero hay que hacer una transformación integral del material de los electrodos, del proceso de fabricación y de la tecnología de encapsulado para adaptarlo al entorno espacial. Después de la transformación, aparecerán problemas como la disminución de la eficiencia y el aumento de costos. Los electrodos HJT terrestres no pueden resistir las condiciones extremas de variación térmica y la radiación en el espacio; los productos no mejorados fallan rápidamente en órbita. Tras la modificación, aunque pueden cumplir el uso a corto plazo (por ejemplo, 6 meses), la confiabilidad y estabilidad a largo plazo (más de 5 años) son insuficientes; en relación integral de costo-beneficio, están muy por detrás de la ruta tradicional de PERC para celdas fotovoltaicas. En términos de investigación de la industria, la ruta es muy parecida entre sí: todas giran en torno a optimizar la adaptación al entorno, y es difícil lograr un avance original que suponga una ruptura.

Liang Shuang reveló que algunas empresas han llevado celdas HJT terrestres directamente al cielo; fallan en cuestión de días a meses, pero las partes involucradas no han divulgado los resultados de fallas.

Sin embargo, Qi Haishen afirmó que esta situación es un evento de probabilidad. El entorno espacial es complejo y el funcionamiento del satélite en órbita ya conlleva diversas posibilidades de fallos. No se puede negar el potencial de adaptación de HJT al espacio solo porque algunas pruebas hayan tenido problemas.

En cuanto a las baterías de perovskita: su principio se adapta al espacio, pero requiere una reconstrucción completa de la ruta.

Liang Shuang dijo al reportero de Securities Times: “Desde el punto de vista científico, las celdas de perovskita se adaptan mejor a aplicaciones satelitales que el silicio cristalino, y además el nivel de tolerancia del satélite al costo de las baterías es muy superior al de la Tierra. Sin embargo, la ruta tecnológica actual no funciona. La ventaja central está en la respuesta a baja iluminación y en evitar la degradación por agua/oxígeno en el entorno de vacío; teóricamente el desempeño es superior al del silicio cristalino y a largo plazo podría reemplazar las baterías de arseniuro de galio. Pero el talón de Aquiles es igual de evidente: las perovskitas en la Tierra no pueden pasar pruebas de cambios de temperatura alternantes de alta y baja intensidad, ni pruebas con radiación ultravioleta fuerte y radiación en el espacio. Los componentes orgánicos se descomponen y subliman con facilidad; el almacenamiento a alta temperatura durante unas horas hace que fallen”.

Señaló que, en cuanto a la ruta de desarrollo, es necesario abandonar la idea de “reemplazar el silicio cristalino terrestre” y pasar a la investigación y desarrollo de tecnologías dedicadas al espacio. Hay que resolver los problemas de estabilidad y la resistencia a la radiación; en alrededor de 5 años podría surgir una ruta viable.

Las baterías PERC son la ruta tecnológica principal en el espacio que la industria ha subestimado, y quizá vivan una “segunda juventud”.

Liang Shuang explicó que, como la ruta tecnológica fotovoltaica más madura, en el mercado generalmente se considera que PERC es capacidad atrasada. Pero en el ámbito espacial, es una solución madura que ha sido validada a largo plazo. “Antes de 2010, todos los satélites globales se basaban principalmente en baterías de silicio monocristalino/PERC; el nivel de madurez tecnológica y la confiabilidad han sido verificadas durante décadas mediante inspecciones en órbita, y la vida útil en el espacio puede cumplir con facilidad los requisitos de 10 a 20 años”. Predijo que la fotovoltaica terrestre también podría ir regresando gradualmente a PERC debido a problemas de degradación en las plantas HJT. Las líneas existentes de TopCon pueden ser compatibles con la producción de PERC; la industria no necesita eliminar por completo la capacidad, solo tiene que reactivar la optimización de la tecnología.

**　　Realidad industrial:****“困 de la validación” y “dificultad del ecosistema”**

En medio del alboroto del mercado de capitales, la fotovoltaica espacial enfrenta una prueba severa de “concepto” a “ingeniería”. Aunque el panorama es amplio, dentro de la industria hay dificultades reales: falta de sistemas de validación, desalineación de rutas tecnológicas y obstáculos de costos.

Lo primero es el “困 de la validación”. Personas relacionadas con Moweier le dijeron al reportero de Securities Times que, ya sea HJT o perovskita, aunque teóricamente sean viables, en general la industria carece de datos empíricos en órbita.

La ausencia de estos datos proviene de todo tipo de desórdenes y deficiencias en el proceso de validación. Li Ran (nombre de pila), una persona que trabaja en el desarrollo de alas solares de una cierta institución aeroespacial, dijo al reportero de Securities Times que ahora ellos reciben muchas solicitudes de validación en las que empresas fotovoltaicas terrestres piden pruebas en el espacio, pero “no están en el mismo canal” entre ambas partes. Por ejemplo, muchas empresas realizan pruebas directamente con baterías tipo N, sin darse cuenta de que las baterías tipo P son más adecuadas para el entorno espacial. Y aún peor: en algunos casos, las validaciones y mejoras que deberían hacerse en la fase terrestre “ni siquiera han comenzado”.

Aún más: algunas “validaciones” se quedan en una formalidad. Li Ran reveló que algunas empresas fotovoltaicas envían baterías al cielo, pero no generan electricidad. Liang Shuang indicó que el envío de muestras a instituciones como institutos aeroespaciales es solo el punto de partida para la validación; se requiere una larga serie de pasos como pruebas en tierra, integración en órbita y recopilación de datos de telemetría. En el mejor de los casos se tarda 2-3 años y, en el peor, 5-8 años para llegar a uso comercial, además de pasar por la justificación a nivel de sistema satelital; no basta con enviar para revisión.

La raíz de este dilema está en la desviación de la comprensión de la “diferencia entre cielo y tierra”. Liang Shuang recalcó que, el 100%, los productos fotovoltaicos terrestres no pueden usarse directamente en el espacio; existen diferencias esenciales entre ambos. En primer lugar, diferencias extremas de temperatura: el espacio debe soportar variaciones de ±80℃ a ±120℃. Los ciclos día-noche de satélites en órbita baja pueden llegar a 15 veces, mientras que en tierra solo se pueden lograr +80℃ a -20℃ y el ciclo diario es inferior a 1 vez. En segundo lugar, entornos de fuerte radiación: la radiación ultravioleta del espacio y la irradiación de partículas energéticas dañan materiales de manera extremadamente severa; en tierra no existe una condición de simulación equivalente. En tercer lugar, barreras de proceso: el fracaso de alta tasa tras llevar las técnicas de soldadura y encapsulado al cielo es muy alto; se deben usar procesos dedicados al satélite.

Lü Jinbiao dijo al reportero de Securities Times que el desarrollo de la fotovoltaica espacial no puede enfocarse únicamente en la tecnología de las celdas en sí, sino que debe considerarse dentro de toda la cadena de la industria y del ecosistema comercial. El verdadero pre-requisito de viabilidad de la fotovoltaica espacial es que la demanda del mercado se active, por ejemplo, si hay decenas de miles de satélites que necesitan electricidad, y esos satélites tengan objetos claros de servicios comerciales y un modelo comercial definido.

Está claro que el cuello de botella de la capacidad de lanzamiento y la “incertidumbre” de la computación espacial limitan la divulgación a gran escala de la fotovoltaica espacial. Liang Shuang dijo que, según la capacidad de lanzamiento actual, el plan de Musk de un millón de satélites tardaría 100 años en completarse; y que los costos de dispositivos como GPU y memoria en el espacio son extremadamente altos y además se pierden con facilidad en órbita, por lo que la implementación de mercado está lejos. Al mismo tiempo, el costo también es uno de los grandes “obstáculos” para la comercialización de la fotovoltaica espacial. Liang Shuang hizo un cálculo: incluso si SpaceX reduce el costo de lanzamiento a 2000 dólares por kilogramo, enviar al espacio un sistema de 1 GW todavía requeriría varios cientos de miles de millones de dólares.

También hay dudas sobre la compatibilidad de la cadena industrial. Desde el lado de materiales aguas arriba, faltan capacidades de producción de materiales ultraligeros, resistentes a la radiación y tolerantes a altas temperaturas que se adapten al entorno espacial. Desde el lado de fabricación en la parte media, la producción personalizada de módulos fotovoltaicos de nivel aeroespacial es escasa; la mayoría de las empresas todavía se centra en producción en pequeña escala de laboratorio. Desde el lado de operación y mantenimiento aguas abajo, casi está en blanco el uso de robots en órbita y equipos de reparación en el espacio. Ante esto, Lü Jinbiao dijo que materiales tolerantes a altas temperaturas de nivel aeroespacial, capacidad de producción de módulos personalizados, etc., se abastecerán impulsados por la competencia del mercado cuando la demanda comercial esté claramente definida, en lugar de crear primero la cadena industrial y luego esperar a que llegue la demanda.

Ante el auge, se debe volver a la racionalidad y reestructurar las prioridades tecnológicas y el ritmo industrial.

Liang Shuang dijo: “Primero, hay que reconfigurar las prioridades tecnológicas: la fotovoltaica espacial debe abandonar el ‘culto a la eficiencia en laboratorio’, y como eje llevar el pragmatismo, dando prioridad a resolver los problemas de confiabilidad, adaptación al entorno y vida útil en órbita; la eficiencia es solo un indicador auxiliar. Segundo, la ruta debe diversificarse: HJT se enfoca en escenarios terrestres, PERC mantiene su posición principal en el espacio, y las perovskitas se dirigen a investigación y desarrollo dedicado al espacio; los tres cumplen su función, evitando la competencia ciega entre escenarios. Tercero, el ritmo de la industria debe desacelerarse: las empresas fotovoltaicas deben planear con racionalidad, tomando la fotovoltaica espacial como una reserva tecnológica de más de 10 años, no como un punto de crecimiento de desempeño a corto plazo”.

Finalmente, recalcó: “En medio del auge de la fotovoltaica espacial, solo volviendo a la esencia de la ingeniería y a las leyes de la industria, y dejando de lado la especulación de tipo financiero y la guía de la opinión pública unilateral, esta tecnología podrá llegar realmente a lo práctico, en lugar de quedarse en historias de ciencia ficción y de capital”.

（Fuente del artículo: Securities Times）