市场概况
基于空间的太阳能市场规模在2024年估值为3077.5百万美元,预计到2032年将达到7484.77百万美元,预测期内的复合年增长率为11.75%。
| 报告属性 |
详细信息 |
| 历史时期 |
2020-2023 |
| 基准年 |
2024 |
| 预测期 |
2025-2032 |
| 2024年基于空间的太阳能市场规模 |
3077.5百万美元 |
| 基于空间的太阳能市场,复合年增长率 |
11.75% |
| 2032年基于空间的太阳能市场规模 |
7484.77百万美元 |
基于空间的太阳能市场的主要参与者包括Thales Alenia Space、Emrod、Northrop Grumman、Celestia Energy、日本宇宙航空研究开发机构、Sirin Orbital Systems、空中客车、中国空间技术研究院、SpaceTech和Metasat。这些组织推进无线电力传输、轨道太阳能阵列开发和模块化卫星平台,以支持大规模空间能源系统。2024年,北美以38%的份额保持领先地位,得益于强大的政府计划、高投资水平和先进的航空航天能力。亚太地区紧随其后,受国家示范项目和发射基础设施扩展的推动。

市场洞察
- 基于空间的太阳能市场在2024年达到3077.5百万美元,预计到2032年将达到7484.77百万美元,增长率为11.75%。
- 对不间断清洁能源的需求增加以及微波传输系统的进步推动了政府和商业部门的采用。
- 主要趋势包括大规模示范任务、轻量化太阳能阵列创新和模块化卫星架构的广泛实施。
- 随着主要航空航天和能源技术开发商加快电力传输系统的测试并扩大全球合作,竞争活动加剧。
- 北美以38%的份额领先,其次是亚太地区的30%和欧洲的27%,而微波传输在波束类型中占68%的份额,电力生成在应用中以72%的份额领先。
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市场细分分析:
按波束类型
微波电力传输在2024年以约68%的份额引领基于空间的太阳能市场。其高能量传输效率、较低的大气损失和在长距离无线电力试验中的验证使用推动了强劲的采用。开发者青睐微波系统,因为它们在各种天气条件下可靠运行,并支持大规模电力传输。由于对高精度应用和紧凑传输硬件的兴趣增加,激光束电力传输稳步增长,但由于安全成熟度和更广泛的技术准备,微波系统仍占主导地位。
- 例如,日本宇宙航空研究开发机构通过微波向55米外的接收器传输了1.8千瓦的电力。
按应用
2024年,电力生产在这一领域占据主导地位,市场份额接近72%。增长来自于对持续的、基于空间的可再生能源供应的需求上升,这种供应避免了地球上夜间和天气变化的影响。国家航天机构和私人开发商投资于轨道电力卫星,以支持电网规模的能源需求。空间应用也在推进,得益于对为航天器、月球基地和深空任务供电的兴趣,但由于更强的商业可行性和政府支持的试点计划,电力生产占据了最大的份额。
- 例如,Emrod在空中客车的设施内以95%的传输效率传输了550瓦的电力,距离为36米。
按最终用途
2024年,政府和国防领域占据领先地位,市场份额约为64%。国防机构推动了来自轨道的弹性、不间断电力供应的投资,以支持战略能源独立和远程操作。政府支持大型示范项目、政策框架和长期研究合作伙伴关系,从而加强了早期采用。商业用途随着私人公司探索轨道太阳能平台以供应未来的清洁能源而增长,但由于初始成本高和开发周期长,仍然较小。
关键增长驱动因素
对不间断清洁能源的需求上升
全球对稳定可再生能源供应的关注推动了对轨道太阳能平台的强烈兴趣。各国旨在减少对化石燃料的依赖,扩大高可用性清洁电源,这些电源绕过了天气变化和夜间损失等限制。这一转变推动了对在空间中连续运行的高效光伏系统的投资。政府支持可行性研究,而私人公司探索大规模示范项目。向偏远地区提供稳定电力的能力加强了采用,并将基于空间的太阳能视为长期战略能源资产。
- 例如,Enel Green Power运营67.2吉瓦的可再生能源,一年内发电74.5太瓦时。
无线电力传输技术的进步
微波和激光电力传输的进展提高了长距离传输的效率、安全性和可靠性。工程改进允许更高精度的波束控制、减少大气损失和更强的地面接收器性能。这些进步帮助开发者扩大轨道电站规模并减少能源浪费。国防机构和空间研究团体继续测试先进的整流天线和相控阵系统,扩大商业化潜力。更高的技术成熟度吸引了新的合作伙伴关系和资金,支持政府和商业部门的快速市场扩张。
- 例如,西安电子科技大学建造了一座75米高的钢结构地面验证设施,名为“追日”项目,用于模拟空间太阳能电站的发电和传输技术。
国家和私营部门空间投资的增长
政府增加了对轨道能源研究、卫星制造和发射能力的支出。国家航天机构资助多年计划,以探索大型太阳能阵列和模块化电力卫星。私人公司通过轻量化结构、可展开面板和低成本发射服务的新创新进入该领域。这一不断增加的投资加强了供应链并加速了原型部署。全球对空间可持续性的兴趣日益增加,进一步推动了发展,使高容量空间太阳能系统成为长期能源战略的优先事项。
关键趋势与机遇
大型示范项目和国际合作伙伴关系
各国扩大合作任务,以测试多兆瓦空间太阳能设计并验证能量传输性能。空间机构和国防团体之间的联合计划加速测试时间表并降低开发风险。跨国研究集中于轨道组装、高效光伏材料和精确光束控制。这些合作伙伴关系为技术供应商和新服务提供商创造了强大的机会。测试平台和轨道演示的扩展使市场在未来十年内为大规模部署做好准备。
- 例如,空客在慕尼黑传输能量36米,为灯光和绿色氢气设备供电。
向轻质材料和模块化卫星架构的转变
制造商采用超轻太阳能阵列、可折叠结构和模块化平台设计,以减少发射质量并降低项目成本。新材料提高了抗辐射能力并增强了功率密度。模块化卫星提供可扩展的构建和简化的维护,支持早期试点和未来的大型星座。这一趋势为航空航天供应商、材料创新者和推进系统开发商打开了强大的机会。较低的发射成本和改进的设计灵活性有助于加速商业兴趣。
- 例如,诺斯罗普·格鲁曼(前身为Orbital ATK)的MegaFlex阵列是一种高性能、张力毯式太阳能阵列技术,目前的高技术成熟度等级(TRL)设计通常直径约为10米,已展示出高达200 W/kg的比功率。
在偏远和能源贫乏地区商业用例的扩展
私营公司探索向电网稳定性有限或基础设施薄弱的地区出售轨道清洁能源。无线能量接收器、地面整流天线站和安全光束管理系统的进步支持商业模式。这一趋势为寻求长期合同的能源开发商和旨在改善能源获取的政府创造了机会。对离网工业运营、军事基地和岛屿国家的日益兴趣进一步扩大了早期部署的机会。
关键挑战
开发、发射和轨道部署的高成本
巨大的初始投资仍然是广泛采用的主要障碍。基于太空的太阳能系统需要在卫星制造、发射服务、轨道组装和长期维护方面投入大量资金。即使发射成本下降,总体项目费用对大多数商业参与者来说仍然很高。政府主导早期资金投入,但私营公司难以为多年项目获得融资。这些经济障碍减缓了大规模部署并延长了商业化时间表。
能量传输的技术复杂性和安全问题
无线传输需要精确的光束对准、稳定的大气条件和先进的接收器技术。确保安全操作而不发生意外能量散射带来了工程挑战。监管机构还监控光束安全、轨道位置和频率分配,这可能会延迟批准。轨道上组装和维护大型太阳能阵列的复杂性增加了技术风险。这些挑战需要严格的测试、专门的基础设施以及政府和行业伙伴之间的长期协调。
区域分析
北美
2024年,北美在空间太阳能市场中占据约38%的份额。该地区受益于强有力的政府支持研究项目、不断扩大的国防投资以及对轨道清洁能源计划日益增长的兴趣。各机构推进了大型示范项目,重点是微波能量传输和高效太阳能阵列。主要航空航天公司和发射服务提供商的存在支持了更快的技术发展。对偏远基地和灾害多发地区的弹性能源系统的日益重视进一步增加了采用。公私合作伙伴关系通过持续的资金支持和早期部署努力加强了该地区的领导地位。
欧洲
2024年,欧洲占据了近27%的份额,这得益于国家航天机构之间日益增加的合作以及对可再生能源独立的强烈承诺。该地区推进了轨道太阳能平台的可行性研究,并投资于轻质光伏材料以减少发射质量。欧盟推动了旨在多样化清洁能源来源的长期研究项目。航空航天制造商通过太阳能阵列设计和在轨组装概念的创新做出了贡献。对国防和民用应用可持续电力的兴趣日益增长,使欧洲成为全球技术发展和未来部署的关键贡献者。
亚太地区
2024年,亚太地区占据约30%的份额,这主要得益于中国、日本和韩国在大规模轨道能源系统上的重大投资。区域政府加速了原型测试、波束控制研究和模块化卫星设计。中国推进了多兆瓦示范计划,而日本在其国家航天计划下进行精密激光传输研究。制造能力的快速增长和发射成本的下降加强了亚太地区的竞争地位。人口稠密地区日益增长的能源需求增加了对不间断空间电力的兴趣,支持了快速的技术发展和长期部署潜力。
拉丁美洲
2024年,拉丁美洲占据约3%的份额,反映了早期采用阶段,得益于对可再生能源多样化日益增长的兴趣。几个国家探索与全球航天机构的合作伙伴关系,以评估偏远能源供应的可行性。对孤立地区稳定、离网电力的需求上升,鼓励了长期研究。有限的航空航天基础设施减缓了近期部署,但学术和研究团体启动了小规模无线电力项目。随着区域能源政策向可持续性转变,预计合作和技术转让的机会将扩大。
中东和非洲
2024年,中东和非洲占据约2%的份额,主要受对长期清洁能源战略和未来轨道电力进口的兴趣驱动。高太阳能需求、偏远工业场所和高能耗操作鼓励了对先进可再生选项的探索。几个政府评估了波束接收基础设施和长距离传输概念的合作伙伴关系。有限的国内航天能力减缓了早期进展,但由于强劲的能源安全目标,投资势头持续。对下一代电力技术的兴趣日益增长,使该地区在全球部署成本下降时逐步采用。
市场细分:
按波束类型
按应用
按最终用途
按地理区域
竞争格局
竞争格局以泰雷兹阿莱尼亚宇航公司、Emrod、诺斯罗普·格鲁门、Celestia Energy、日本宇宙航空研究开发机构、Sirin Orbital Systems、空中客车、中国空间技术研究院、SpaceTech和Metasat为主要参与者,这些公司正在塑造空间太阳能市场。开发者专注于推进无线电力传输、轻量化太阳能阵列工程和模块化卫星设计,以增强技术准备度。公司投资于高效光伏结构、精密波束控制系统和可扩展的轨道平台,以支持未来的多兆瓦部署。航空航天公司、研究机构和政府项目之间的战略合作伙伴关系增强了技术能力并降低了项目风险。行业参与者还通过改进制造工艺和下一代发射解决方案来强调降低成本。对清洁轨道电力的日益关注鼓励了工程、测试和系统集成方面的持续创新,从而在预测期内带来更广泛的采用机会。
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关键玩家分析
- 泰雷兹阿莱尼亚宇航
- Emrod
- 诺斯罗普·格鲁曼
- Celestia Energy
- 日本宇宙航空研究开发机构
- Sirin Orbital Systems
- 空中客车
- 中国空间技术研究院
- SpaceTech
- Metasat
最新发展
- 2024年,日本宇宙系统与JAXA及大学合作伙伴利用微波实现了世界上首次从大约7公里高空的飞机到大约5.5公里下方地面整流天线的长距离无线电力传输。
- 2022年9月,空中客车、欧洲航天局和Emrod在空中客车位于慕尼黑的X-Works设施进行了微波电力传输演示。该设置将太阳能电力转换为射频,并将其传输到机库对面的整流天线,展示了未来基于空间的太阳能电力架构所需的关键环节。
- 2022年,Emrod宣布与空中客车和欧洲航天局进行联合演示,其无线电力技术在ESA SOLARIS相关测试中在室内传输射频能量。
报告覆盖范围
研究报告提供了基于波束类型、应用、终端使用和地理的深入分析。它详细介绍了主要市场参与者,提供了其业务概况、产品供应、投资、收入来源和关键应用。此外,报告还包括对竞争环境、SWOT分析、当前市场趋势以及主要驱动因素和限制因素的见解。此外,它讨论了近年来推动市场扩张的各种因素。报告还探讨了影响行业的市场动态、监管情景和技术进步。它评估了外部因素和全球经济变化对市场增长的影响。最后,它为新进入者和已建立公司提供了应对市场复杂性的战略建议。
未来展望
- 基于空间的太阳能系统将从小型试点转向更大的多兆瓦示范。
- 由于效率更高和安全性成熟,微波传输将获得更广泛的采用。
- 发射成本的下降将加速模块化电力卫星的部署。
- 各国政府将增加对轨道清洁能源项目和可行性研究的资金投入。
- 私人航天公司将更快地进入商业电力传输项目。
- 轻质材料的进步将提高功率密度并减少系统质量。
- 国际合作将扩大,以共享测试设施和技术标准。
- 地面接收站将演变为支持更高精度和更安全的波束对准。
- 偏远地区将成为太空衍生清洁能源的早期采用者。
- 监管框架将加强以管理波束安全、轨道使用和能量传输。