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卫星光伏锗衬底

五矿证券报告指出,卫星光伏已成为锗金属第二大增长极。锗作为III-V族多结太阳能电池(MJSCs)的理想衬底,晶格匹配度高、热膨胀系数相近,是空间能源系统的底层支撑。2026年卫星光伏领域需求增速达40%,用量从2020年的20吨跃升至2026年的48吨。在低轨卫星密集组网的驱动下,2027年卫星光伏领域锗需求有望维持高增速,达到67.2吨。

锗衬底——空间能源系统的底层支撑

在卫星光伏领域,锗的核心作用是作为高性能多结太阳能电池(MJSCs)的衬底材料。MJSCs通过在基板上堆叠多个不同带隙的半导体层,在各个半导体层之间制备隧穿二极管,用作不同子电池之间的低欧姆和高度透明的互连。各个半导体材料的带隙经过精确设计,每一层专门捕获从近紫外到中红外的不同波段的能量,这种多带隙方法通过减少热化损失和最大限度地吸收光子,显著提高了太阳电池的整体效率。III-V族半导体材料由元素周期表第III族和第V族元素的化合物组成,由于材料种类繁多、带隙可调、高载流子迁移率和优异的光电性能,尤其适用于MJSCs。

晶格匹配——锗不可替代的核心优势

锗凭借其与上层外延材料高度匹配的晶格常数、相近的热膨胀系数及优异的热导率,为有源区半导体材料的低缺陷密度外延生长提供结构兼容的底层支撑模板与力学承载界面。由于全球卫星特别是低轨通讯用商业卫星组网需求快速增长,对空间太阳能电池需求大幅增加,全球太阳能锗晶片的用量表现出较好的增长势头。据SMM统计,2026年卫星光伏领域用锗需求增速达40%,用量从2020年的20吨跃升至2026年的48吨。

低轨星座组网——需求爆发的核心驱动力

2026年全球卫星互联网进入密集组网阶段,单星锗基电池用量约300-500克,对应光伏级锗需求年均增速预计超过30%。低轨卫星受到空间天气影响,轨道环境恶劣,普遍设计寿命更低,对于太阳能电池寿命要求也更低;蓬勃发展的低轨卫星产业对于砷化镓产能提出更高要求。在行业景气度高企的情况下,假设2027年仍能保持40%高增速,则2027年卫星光伏领域的锗需求将达到67.2吨。到2027年,卫星光伏领域锗需求占锗整体下游需求的23.3%。

远期展望——商业航天打开锗需求新空间

太空算力提升未来太空能源发展空间,海外方面未来SpaceX等企业的太空算力需求有望催生大量太空光伏需求。同时国内产业资本同步向商业航天倾斜。据恒州诚思调研统计,2025年全球砷化镓锗太阳能电池收入规模约32.21亿元,到2032年收入规模将接近44.33亿元,2026-2032年CAGR为4.7%。在降本诉求下,未来降低锗使用的两结方案可能走向应用,但短期内锗衬底在空间能源系统中的核心地位难以被替代。
卫星光伏领域锗需求测算
指标2020年2026年2027年E
卫星光伏锗需求(吨)204867.2
占锗总需求比例13%20%23%
需求增速40%40%
单星锗基电池用量(克)300-500300-500
点击阅读报告原文: 【五矿证券】有色月跟踪:AI算力+卫星光伏“双轮驱动”,“战略金属”锗面临价值重估-260730(24页)
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