Điện quang học vũ trụ: Cuộc vui rực rỡ của khái niệm trong cơn sốt nghìn tỷ và sự thật về ngành công nghiệp

Thực tập phóng viên 尹靖霏

Ngành quang điện mặt trời trong không gian đang “nóng” lên từng ngày, điều này khiến các doanh nghiệp quang điện mặt đất “đang rơi vào tình trạng dư thừa công suất và thua lỗ lợi nhuận” tranh nhau “bay lên” để kể chuyện. Phóng viên của Thời báo Chứng khoán đã đi sâu điều tra và phát hiện: “Quang điện mặt trời trong không gian” đa số chỉ dừng lại ở PPT và phòng thí nghiệm; các lộ trình hot như HJT (pin mặt trời tiếp giáp dị thể) và perovskite (canxi titanat) “nguyên lý khả thi, nhưng lên trời là hỏng”; PERC (công nghệ pin mặt sau và cực phát được thụ động hóa) được các chuyên gia xem là phương án trưởng thành nhưng bị đánh giá thấp. Thiếu khâu kiểm chứng, hệ sinh thái công nghiệp vẫn chưa thực sự trưởng thành——cơn sốt “biển trời sao sáng” này có lẽ chỉ là một bữa tiệc cuồng khái niệm.

Gần đây, các cơ quan quản lý đã tung ra hàng loạt đòn mạnh đối với các công ty niêm yết “bám theo” chủ đề nóng. Các chuyên gia trong ngành kêu gọi: chỉ khi quay về bản chất kỹ thuật và quy luật của ngành, thì công nghệ này mới thật sự bước tới “vũ trụ mênh mông”.

Đầu cơ khái niệm: Thu hút đòn mạnh từ cơ quan quản lý

Các công nghệ đã chín muồi như tên lửa có thể thu hồi đã thúc đẩy việc phóng toàn cầu đi vào thời đại quy mô hóa, cộng thêm ý tưởng “tính toán trong không gian” do Musk đề xuất, tạo ra hình dung về quy mô thị trường hàng nghìn tỷ cho quang điện mặt trời trong không gian. Bước vào tháng 4, sau các chất xúc tác tích cực như việc SpaceX sẽ tổ chức hội nghị khởi động đoàn bảo lãnh IPO vào ngày 6/4, khái niệm quang điện mặt trời trong không gian lại một lần nữa trở nên sôi động trong ngắn hạn.

Từ đầu năm đến nay, trên A-shares đã có nhiều công ty niêm yết bị xử phạt vì tham gia đầu cơ theo các “khái niệm như SpaceX, hàng không vũ trụ thương mại…”. Các công ty quang điện như Songliang Energy Saving (600481), Trina Solar… bị phạt bởi Cục Quản lý Chứng khoán Giang Tô và cảnh báo giám sát từ Sở Giao dịch Chứng khoán Thượng Hải, lần lượt, do đăng các thông tin mơ hồ về việc hợp tác với SpaceX, từ đó tạo thành việc “bám theo chủ đề nóng để đầu cơ”. Ngoài ra, Quốc Khoa Quân công (国科军工), Hàng Tiêu Thép (600477), Woer G quang điện (603773) và Ke Di Số (电科数字) cũng bị cảnh báo giám sát do việc công bố thông tin liên quan đến hàng không vũ trụ thương mại không chính xác hoặc không đầy đủ.

Phóng viên Thời báo Chứng khoán nhận thấy, phần lớn các công ty niêm yết bám theo khái niệm thường có các đặc điểm sau: hoặc thổi phồng mức độ liên quan hợp tác kinh doanh với các doanh nghiệp hàng không vũ trụ như SpaceX; hoặc đưa ra định hướng công nghệ hàng không vũ trụ một cách mơ hồ; hoặc lợi dụng các nhãn chủ đề nóng, khiến thị trường hiểu nhầm rằng họ là người tham gia cốt lõi trong lĩnh vực quang điện mặt trời trong không gian.

CEO của Jinzhen Co., Ltd., ông Qi Haishen, trao đổi với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng, trong thời kỳ quang điện mặt trời trong không gian đang “nóng”, một số doanh nghiệp đi theo trào lưu đầu cơ cần phải phân biệt một cách lý trí giữa hoạt động kinh doanh cốt lõi của doanh nghiệp và mức độ liên quan đến chủ đề nóng; một số doanh nghiệp dù có bố trí sản phẩm liên quan, nhưng quy mô và tỷ trọng trong kinh doanh cốt lõi khác nhau, không thể vì độ nóng mà ăn nói phóng đại. Quang điện mặt trời trong không gian là một bối cảnh ứng dụng mới với tiềm năng lớn, nhưng việc thị trường “giải phóng” cần diễn ra theo từng bước, không thể theo đuổi tăng trưởng bùng nổ.

Ở góc độ ngành công nghiệp, cả doanh nghiệp và nhà đầu tư đều cần nhìn nhận lý trí về quang điện mặt trời trong không gian; không thể nóng vội cầu thành quả ngay, cũng không nên trông chờ bùng nổ trong ngắn hạn. Sự phát triển cần từng bước đi lên, tuân theo quy luật của ngành. Việc quang điện mặt trời trong không gian được “phóng thích” vào thị trường còn nghiêm ngặt hơn cả thị trường dân dụng. Dù tài nguyên không gian có hạn và nhu cầu giành công suất của doanh nghiệp là cấp bách, nhưng nếu công nghệ chưa đạt thì không thể mạo hiểm đi trước, tránh lãng phí tài nguyên và những rối loạn trong ngành.

Từ một trung tâm nghiên cứu kỹ thuật công trình tại khu vực Nam Trung Quốc (một nhân vật tên 梁双 (giả danh)) đang làm nghiên cứu về quang điện mặt trời trong không gian hơn 20 năm, ông cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng hiện tại thông tin trong lĩnh vực quang điện mặt trời trong không gian “đan xen giữa nội dung chính xác, nửa chính xác, đi ngược thường thức và những chuyện nghe kể”. Các doanh nghiệp quang điện mặt đất hàng đầu thường xuyên trao đổi thảo luận, nhưng lại khó đạt được sự đồng thuận rõ ràng. Ý tưởng quang điện mặt trời trong không gian và tính toán trong không gian mà Musk đưa ra “dù giàu trí tưởng tượng, nhưng cách xa thực tế kỹ thuật đến mức cực lớn”, các chuyên gia trong lĩnh vực vũ trụ của Mỹ đã đưa ra nghi vấn công khai đối với điều này.

Cơ quan quản lý giám sát nghiêm hành vi đầu cơ; các doanh nghiệp quang điện mặt trời cốt lõi niêm yết liên quan cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng hiện nay trong ngành, những thuật ngữ liên quan đến quang điện mặt trời trong không gian như perovskite… hầu như được “né tránh như né kim”.

Sự thật kỹ thuật:

Quang điện mặt đất không thể trực tiếp đưa lên trời

Với vai trò “trạm tiếp nhiên liệu” của vệ tinh, quang điện mặt trời trong không gian chủ yếu có ba lộ trình công nghệ: pin arsenide gallium (GaAs), pin HJT và pin perovskite. Pin GaAs là dòng chủ đạo nhưng chi phí cao; pin HJT và perovskite do công nghệ chưa chín muồi nên đến nay vẫn chưa được ứng dụng thực sự.

Khi các doanh nghiệp quang điện mặt trời “quyết chiến” trên mặt đất, ai sẽ nắm được tấm vé dẫn tới tương lai của quang điện mặt trời trong không gian?

Phần lớn doanh nghiệp quang điện mặt trời hoặc chỉ dừng ở việc “cắm đầu” trong phòng thí nghiệm vào hiệu suất chuyển đổi quang điện; một số doanh nghiệp đưa pin quang điện lên không gian để kiểm nghiệm; và cũng có doanh nghiệp đi vào lĩnh vực này bằng các thương vụ mua bán sáp nhập.

Phía Công nghệ Guxin cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng công ty đã hoàn thành thử nghiệm lần đầu tiên trên toàn cầu về việc gắn lên không gian cho các module perovskite vào năm 2023. Công ty dự kiến vào năm 2026 sẽ tiến hành thử nghiệm gửi mẫu và kiểm chứng “cận không gian” cùng Viện 811 của Tập đoàn Khoa học Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc (000901). Pin HPBC của Longi Green Energy đã hai lần được lắp lên tàu Thần Châu để thực hiện thử nghiệm thực tế ngoài không gian và đồng thời tung ra pin xếp lớp linh hoạt có hiệu suất 33.4%. JinkoSolar thì cho biết hiệu suất trong phòng thí nghiệm của pin xếp lớp perovskite đạt 34.76%, và phối hợp cùng Khoa học Công nghệ Tinh Tế (晶泰科技) để xây dựng dây chuyền thí nghiệm AI nhằm tăng tốc nghiên cứu và phát triển. Công ty JunDa Shares (002865) thì đi vào lĩnh vực pin vệ tinh và nghiên cứu phát triển “cả hệ vệ tinh” thông qua mua lại và hợp tác…

Chuyên gia tư vấn của Hiệp hội ngành quang điện mặt trời Trung Quốc, ông 吕锦标, cho biết với phóng viên rằng hiệu suất chuyển đổi quang điện của perovskite được công bố trong phòng thí nghiệm thường chỉ là kết quả trên diện tích nhỏ trong điều kiện lý tưởng. Còn việc có lặp lại được hay không, có thể đạt được thông qua thử nghiệm quy mô nhỏ và quy mô trung bình, có thể công nghiệp hóa được hay không—còn rất nhiều chặng đường phía trước.

梁双 thẳng thắn rằng logic nghiên cứu và thử nghiệm quang điện mặt trời trong không gian hiện đang rất cần được điều chỉnh. Quang điện mặt trời mặt đất tập trung hơn vào chi phí và sản lượng phát điện; hiện tại các doanh nghiệp quang điện mặt trời chú trọng vào hiệu suất chuyển đổi quang điện. Nhưng vệ tinh không thể sửa chữa và không thể thay thế; khi pin hỏng thì vệ tinh bị loại bỏ. Độ tin cậy là chỉ tiêu số một, hiệu suất chỉ mang tính tham khảo thứ cấp—logic thiết kế hoàn toàn khác.

Ngoài việc đầu cơ, liệu lộ trình HJT và perovskite có đi đến được hay không?

Theo 梁双, về mặt nguyên lý HJT là khả thi, nhưng tính “đáng tiền” trong không gian cực thấp.

Vị chuyên gia quang điện mặt trời trong không gian này nói thẳng rằng HJT không phải là tuyệt đối không dùng được cho không gian, nhưng cần cải tạo toàn diện vật liệu điện cực, quy trình chế tạo và công nghệ đóng gói để thích ứng với môi trường không gian. Sau khi cải tạo sẽ xuất hiện vấn đề hiệu suất giảm và chi phí tăng. Điện cực HJT trên mặt đất không chịu được các biến đổi nhiệt cực đoan và bức xạ trong không gian; các sản phẩm chưa được cải tiến sẽ nhanh chóng mất hiệu lực khi ở quỹ đạo. Sau khi cải tạo, dù có thể đáp ứng sử dụng ngắn hạn (như 6 tháng), nhưng độ tin cậy và ổn định dài hạn (hơn 5 năm) lại không đủ, khiến giá trị tổng thể thua xa lộ trình “cũ” PERC của pin quang điện. Dù nói về lộ trình nghiên cứu ngành thì đều “tương đồng ít nhiều”, đều xoay quanh tối ưu hóa thích ứng môi trường, khó có bước đột phá mang tính sáng tạo.

梁双 tiết lộ rằng có doanh nghiệp đưa thẳng pin HJT mặt đất lên trời, trong vài ngày đến vài tháng đã mất hiệu lực, nhưng các bên liên quan không công bố kết quả thất bại.

Tuy nhiên, 祁海珅 cho biết tình huống này thuộc nhóm sự kiện theo xác suất. Môi trường không gian phức tạp, bản thân việc vệ tinh vận hành trên quỹ đạo đã tồn tại khả năng xảy ra đủ loại sự cố; không thể vì một phần thử nghiệm gặp vấn đề mà phủ định tiềm năng thích ứng của HJT trong không gian.

Pin perovskite: nguyên lý phù hợp với không gian, nhưng cần tái cấu trúc hoàn toàn lộ trình.

梁双 nói với phóng viên Thời báo Chứng khoán: “Pin perovskite về mặt nguyên lý khoa học phù hợp hơn so với ứng dụng vệ tinh so với silic đơn tinh thể; và vệ tinh có mức dung nạp chi phí pin cao hơn nhiều so với mặt đất. Nhưng lộ trình công nghệ hiện tại không đi được. Lợi thế cốt lõi nằm ở đáp ứng ánh sáng yếu, khả năng tránh quá trình phân hủy do nước và oxy trong môi trường chân không—về lý thuyết, hiệu năng tốt hơn silic đơn tinh thể. Về dài hạn, hy vọng có thể thay thế pin arsenide gallium. Tuy nhiên điểm yếu chí mạng cũng rõ ràng: perovskite trên mặt đất không thể vượt qua các bài test dao động nhiệt độ cao/thấp trong không gian, kiểm nghiệm mạnh với tia cực tím và bức xạ; các thành phần hữu cơ dễ phân hủy và thăng hoa, chỉ cần lưu trữ ở nhiệt độ cao vài giờ là đã mất hiệu lực.”

Ông nhấn mạnh rằng về lộ trình phát triển, bắt buộc phải từ bỏ tư duy “thay thế silic mặt đất”, chuyển sang nghiên cứu và phát triển công nghệ chuyên dụng cho không gian, giải quyết các vấn đề về độ ổn định và khả năng chống bức xạ. Khoảng 5 năm có thể bước ra lộ trình khả thi.

Còn pin PERC thì là lộ trình công nghệ chủ đạo trong không gian bị ngành đánh giá thấp; có thể sẽ đón “lần hồi sinh lần thứ hai”.

梁双 giới thiệu rằng, với tư cách là lộ trình công nghệ quang điện trưởng thành nhất, trên thị trường người ta thường xem PERC là năng lực sản xuất lạc hậu. Nhưng trong lĩnh vực không gian, nó là phương án trưởng thành đã được xác minh qua thời gian. “Trước năm 2010, hầu hết vệ tinh trên toàn cầu sử dụng pin silic đơn tinh thể/PERC. Mức độ trưởng thành công nghệ và độ tin cậy đã được kiểm nghiệm qua hàng chục năm trên quỹ đạo, tuổi thọ trong không gian dễ dàng đáp ứng nhu cầu 10—20 năm.” Ông dự đoán rằng quang điện mặt đất cũng có thể dần quay trở lại PERC do vấn đề suy giảm của trạm điện HJT. Các dây chuyến TopCon hiện có thể tương thích để sản xuất PERC; ngành không cần thiết phải loại bỏ hoàn toàn năng lực sản xuất, chỉ cần khởi động lại tối ưu hóa công nghệ là đủ.

Thực tế ngành:

“Khó khăn trong xác minh” và “khó nhọc trong hệ sinh thái”

Trong không khí ồn ào của thị trường vốn, quang điện mặt trời trong không gian đang phải đối mặt với một bài kiểm tra nghiêm khắc từ “khái niệm” sang “kỹ thuật”. Dù triển vọng rộng mở, nhưng ngay trong nội bộ ngành lại tồn tại các khó khăn thực tế như thiếu hệ thống xác minh, sai lệch về lộ trình công nghệ và những rào cản chi phí.

Đầu tiên là “khó khăn trong xác minh”. Người liên quan đến迈为股份(300751) nói thẳng với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng dù cho HJT hay perovskite, về mặt lý thuyết đều khả thi, nhưng toàn ngành nhìn chung thiếu dữ liệu thực chứng trên quỹ đạo.

Sự thiếu hụt dữ liệu này bắt nguồn từ đủ thứ rối loạn và điểm yếu trong khâu xác minh. Một người làm nghiên cứu cánh quạt năng lượng mặt trời cho vệ tinh tại một viện hàng không vũ trụ nào đó tên 李然 (giả danh) cho biết với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng hiện tại họ nhận được vô số yêu cầu từ các doanh nghiệp quang điện mặt đất để đưa lên thử nghiệm trên không gian. Nhưng đôi bên thường “không cùng một tần số”. Ví dụ, nhiều doanh nghiệp trực tiếp mang pin loại N đi thử nghiệm, không biết rằng pin loại P mới phù hợp hơn với môi trường trong không gian; thậm chí có trường hợp, những hạng mục xác minh và cải tiến mà lẽ ra phải làm ở giai đoạn mặt đất “còn chưa vào môn”.

Còn nặng hơn nữa, một phần cái gọi là “xác minh” lại chỉ mang tính hình thức. 李然 cho biết có doanh nghiệp dù đã gửi pin lên trời, nhưng lại không phát điện. 梁双 nói rằng việc doanh nghiệp quang điện gửi mẫu cho các tổ chức như viện hàng không vũ trụ chỉ là điểm khởi đầu cho xác minh; cần trải qua chuỗi dài như thử nghiệm trên mặt đất, lắp tải lên quỹ đạo, thu thập dữ liệu đo từ xa (telemetry)… Thời gian ngắn thì 2—3 năm, dài thì 5—8 năm mới có thể đạt thương mại hóa. Và còn phải thông qua thẩm định cấp hệ thống vệ tinh, chứ không phải chỉ cần gửi kiểm là qua.

Nguyên nhân gốc rễ của nghịch cảnh này nằm ở sai lệch nhận thức về “sự khác biệt giữa trời và đất”. 梁双 nhấn mạnh rằng sản phẩm quang điện mặt đất 100% không thể sử dụng trực tiếp cho không gian; giữa hai bên có khác biệt bản chất. Một là chênh lệch nhiệt độ cực đoan: không gian phải chịu biến thiên ±80℃ đến ±120℃; quỹ đạo thấp chu kỳ ngày của vệ tinh lên tới 15 lần, trong khi mặt đất chỉ có thể đạt từ +80℃ đến -20℃, chu kỳ theo ngày chưa đến 1 lần. Hai là môi trường bức xạ mạnh: tia cực tím trong không gian và bức xạ của hạt năng lượng cao phá hủy vật liệu rất mạnh, mặt đất không có điều kiện mô phỏng tương ứng. Ba là rào cản quy trình: tỷ lệ thất bại khi đưa lên trời sau khi hàn và đóng gói trên mặt đất là rất cao; bắt buộc phải dùng quy trình riêng cho vệ tinh.

吕锦标 nói với phóng viên Thời báo Chứng khoán rằng, phát triển quang điện mặt trời trong không gian không thể chỉ nhìn vào công nghệ pin bản thân, mà cần đặt vào việc xem xét toàn bộ chuỗi công nghiệp và hệ sinh thái thương mại. Quang điện mặt trời trong không gian muốn thực sự khả thi thì trước hết nhu cầu thị trường phải được hình thành—chẳng hạn cần có hàng chục nghìn vệ tinh dùng điện, và các vệ tinh đó lại có đối tượng dịch vụ thương mại và mô hình kinh doanh rõ ràng.

Rõ ràng, “nút thắt” năng lực phóng và “tính không chắc chắn” của tính toán trong không gian đang giới hạn việc phổ cập quy mô hóa của quang điện mặt trời trong không gian. 梁双 nói rằng theo năng lực phóng hiện có, mô hình của Musk về một triệu vệ tinh cỡ hàng trăm triệu viên phải mất 100 năm để hoàn thành. Trong khi đó, chi phí của các linh kiện như GPU không gian, bộ nhớ… lại cực cao và có nguy cơ dễ hỏng khi ở quỹ đạo, việc triển khai theo cơ chế thị trường còn rất xa vời. Đồng thời, chi phí cũng là một “kẻ cản đường” lớn cho thương mại hóa quang điện mặt trời trong không gian. 梁双 tính toán: ngay cả khi SpaceX giảm chi phí phóng xuống 2000 đô la Mỹ/kg, thì việc đưa một hệ thống cỡ GW vào quỹ đạo vẫn cần hàng trăm triệu đô la Mỹ.

Sự tương thích của chuỗi công nghiệp cũng bị thị trường nghi ngờ. Với vật liệu thượng nguồn, năng lực sản xuất vật liệu siêu nhẹ, chống bức xạ, chịu nhiệt cao thích ứng với môi trường không gian còn thiếu; với sản xuất trung nguồn, năng lực sản xuất theo đơn cho các module cấp hàng vũ trụ rất khan hiếm, đa số doanh nghiệp vẫn chủ yếu sản xuất quy mô nhỏ trong phòng thí nghiệm; với vận hành và bảo trì hạ nguồn, robot vận hành trên quỹ đạo (300024) và thiết bị bảo trì cho không gian gần như trống trơn. Trước vấn đề này, 吕锦标 cho rằng các loại vật liệu chịu nhiệt ở cấp hàng vũ trụ, các năng lực module theo đơn… sẽ do cạnh tranh thị trường thúc đẩy để cung cấp sau khi nhu cầu thương mại được làm rõ, chứ không phải cứ “tạo trước chuỗi công nghiệp” rồi mới chờ nhu cầu.

Trước cơn sốt, cần quay về lý trí, xây dựng lại thứ tự ưu tiên kỹ thuật và nhịp độ của ngành.

梁双 cho biết: “Thứ nhất, thứ tự ưu tiên về kỹ thuật cần được tái cấu trúc: quang điện mặt trời trong không gian nên từ bỏ ‘sùng bái hiệu suất trong phòng thí nghiệm’, lấy chủ nghĩa thực dụng làm cốt lõi, ưu tiên giải quyết độ tin cậy, khả năng thích ứng với môi trường và tuổi thọ trên quỹ đạo; hiệu suất chỉ là chỉ số phụ trợ. Thứ hai, lộ trình cần phân hóa: HJT tập trung vào bối cảnh mặt đất, PERC giữ vị trí chủ đạo trong không gian, còn perovskite chuyển sang nghiên cứu và phát triển chuyên dụng cho không gian—ba hướng đi làm đúng vai trò của mình, tránh cạnh tranh mù quáng giữa các bối cảnh. Thứ ba, nhịp độ công nghiệp cần chậm lại: doanh nghiệp quang điện nên bố trí một cách lý trí, xem quang điện mặt trời trong không gian như một kho dự trữ công nghệ dài hạn từ hơn 10 năm, chứ không phải điểm tăng trưởng lợi nhuận ngắn hạn.”

Ông kết lại nhấn mạnh: “Trong cơn sốt quang điện mặt trời trong không gian, chỉ khi quay về bản chất kỹ thuật và quy luật của ngành, loại bỏ việc đầu cơ tài chính hóa và sự dẫn dắt dư luận phiến diện, thì công nghệ này mới thật sự đi vào thực dụng, thay vì chỉ dừng lại ở chuyện khoa học viễn tưởng và câu chuyện của vốn.”

(Biên tập: 张洋 HN080)

     【Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm】Bài viết này chỉ đại diện cho quan điểm của chính tác giả, không liên quan đến Hexun. Trang web Hexun giữ thái độ trung lập đối với các phát biểu và phán đoán trong bài viết, không cung cấp bất kỳ bảo đảm minh thị hay hàm ý nào về độ chính xác, độ tin cậy hoặc tính đầy đủ của nội dung được bao gồm. Vui lòng độc giả chỉ để tham khảo và tự chịu toàn bộ trách nhiệm. Email: news_center@staff.hexun.com

Báo cáo