【太空光電產業】鈣鈦礦能取代砷化鎵？營收放量先看三項驗證

太陽能是目前中低軌衛星最成熟、使用最普遍的主要供能方式。早期衛星的能源需求相對有限，但當應用由通信、導航及遙感延伸至太空運算，單顆衛星需要搭載更多運算晶片，功率與散熱需求也會提高。

衛星用電增加，通常意味著需要更大的太陽能板。當單星太陽能板面積擴大，再乘上數百顆甚至數千顆衛星的部署規模，能源系統的重量與成本就可能成為星座建置的限制。

目前太空太陽能主要採用晶矽與砷化鎵電池。晶矽成本相對較低，但重量及轉換效率仍有改善空間；砷化鎵效率與可靠性較佳，價格卻相對昂貴。根據中國未上市業者爍威光電提供的資料，砷化鎵產品每平方公尺售價可能達20萬至30萬元人民幣。

鈣鈦礦的產業機會，正是嘗試同時降低重量與材料成本。這類電池可以製作在柔性基材上，不僅能減少衛星載荷，也能提高收納比，讓火箭在有限空間內搭載更大的發電系統。

爍威光電估計，鈣鈦礦產品可能減重約80%，裸電池成本有望降至砷化鎵的約二十分之一。若相關性能能在太空環境中維持，鈣鈦礦確實可能改變大型衛星與太空算力系統的能源成本。

不過，這些技術優勢要轉化為營收，仍需跨過以下三道門檻。

第一項驗證：在太空環境能否維持長期輸出

鈣鈦礦太陽能電池在地面的轉換效率持續提高，但太空應用最難解決的問題不只是效率，而是可靠性。

衛星進入太空後，太陽能電池必須承受高能粒子輻射、真空、劇烈溫差與反覆熱循環。即使初始轉換效率高，如果功率衰減速度過快，仍可能無法支撐衛星的預定任務壽命。

因此，實驗室效率、地面環境測試與真正的在軌運行，代表三個不同的技術階段。測試報告只能說明產品具備進一步驗證的資格，衛星搭載後的發電效率、衰減幅度與故障率，才會決定客戶是否採用。

目前產業正由材料與太陽能電池開發，逐步進入臨近空間測試及衛星搭載。以爍威光電為例，公司規畫在2026至2028年間密集進行測試、搭載與產品迭代，反映太空鈣鈦礦仍處於累積運行數據的階段。

未來最值得追蹤的指標，不是哪一家業者宣布最高轉換效率，而是產品在軌運行多久、功率衰減多少，以及能否符合不同衛星的任務年限要求。

第二項驗證：低成本能否延伸至完整太陽能板

鈣鈦礦常被強調的優勢，是裸電池成本可能遠低於砷化鎵。但不能把裸電池的省成本比例，直接套用至完整太陽能板系統。

太陽能板除了電池，還包括封裝、基板、展開機構、電力管理、線路及環境防護。進入太空應用後，材料還必須通過更嚴格的可靠性測試及品質管理，相關成本可能抵銷部分電池材料的價格優勢。

柔性鈣鈦礦也面臨從小面積樣品放大至大型產品的挑戰。面積擴大後，鍍膜均勻性、封裝品質、良率及輸出穩定性都可能發生變化。實驗室樣品成本低，不代表量產後就能穩定維持相同成本結構。

因此，判斷鈣鈦礦是否具備商業競爭力，不能只比較每平方公尺的電池價格，而要進一步比較每瓦成本、每公斤輸出功率、完整太陽能板價格，以及整段任務期間的總發電量。

只有量產後的完整系統仍能維持明顯成本與重量優勢，鈣鈦礦才可能由小型測試專案進入大型衛星及星座採購。

第三項驗證：首筆訂單能否轉為批量採購

太空能源設備的認證時間長，客戶通常會先採購少量產品進行測試，再根據在軌表現決定是否追加。因此，取得首筆訂單只是商業驗證起點，不能直接視為產業需求已經放量。

目前部分業者已由太陽能電池走向整個系統級太陽能板。爍威光電今年3月發布鈣鈦礦太陽能板，4至5月取得首筆訂單，顯示產品開始進入客戶驗證階段。

對整個產業而言，真正的營收轉折不是首筆訂單出現，而是同一客戶完成測試後追加採購，或產品進入衛星平台的標準供應鏈。屆時，訂單才可能由單次驗證轉為隨衛星發射數量增加的批量需求。

後續應追蹤的資料包括客戶認證進度、單一衛星使用面積、每年交付數量、訂單金額、毛利率，以及測試客戶的追加採購情況。

2026至2028年仍是產業驗證期

從目前業者公布的發展時程來看，2026至2028年較可能是太空鈣鈦礦的密集驗證期，而非全面量產期。這段時間的產業收入，可能仍以研究經費、技術服務、測試產品及小量太陽能板訂單為主。

2028年後能否進入商業化，取決於先前累積的在軌數據能否取得客戶認可。如果可靠性測試順利，鈣鈦礦可能先切入成本敏感、部署數量較大或任務壽命較短的衛星，再逐步進入大型算力衛星、空間站及深空探測設備。

相反地，如果在軌衰減速度、封裝可靠性或量產良率未達要求，商業化時程就可能延後。即使太空算力需求持續成長，相關訂單仍可能優先流向已累積長期運行紀錄的砷化鎵產品。

全球參與者增加，但尚未出現成熟供應商

目前投入太空鈣鈦礦的業者來自不同技術與產業背景，但多數仍未進入大規模量產或批量交貨。

Merida Aerospace於2024年宣布開發低軌衛星使用的鈣鈦礦太陽能電池，主打低成本與柔性設計，希望降低衛星對昂貴砷化鎵太陽能板的依賴。不過，現有資料仍以技術開發方向為主，尚未看到量產交付與客戶採用規模。

日本方面，三菱電機與JAXA簽約開發低成本、可量產的太空用太陽能電池，並與PXP Corporation合作研究鈣鈦礦與銅銦鎵硒(CIGS)串聯太陽能電池。相較只提出太空應用構想的業者，三菱電機、PXP與JAXA的合作已明確鎖定輻射耐受性、轉換效率及量產成本，較接近太空級產品的開發路線。

Canon則主要布局鈣鈦礦太陽能電池材料及相關專利，同時具有衛星技術研發能力。現有資料尚不足以證明其已推出太空用鈣鈦礦產品，因此較適合歸類為潛在材料與技術參與者，而不是已完成太空驗證的供應商。

印度P3C也將太空列為鈣鈦礦模組的目標市場之一，但目前機構客戶主要取得產品進行初步試驗，公司尚未公布太空客戶、訂單或營收數據，太空應用能力仍待驗證。

中國方面，爍威光電已由太陽能電池開發延伸至系統級太陽能板，並取得首筆訂單。公司規畫在2026至2028年進行臨近空間測試、衛星搭載與產品迭代，顯示現階段仍以驗證可靠性及取得客戶認可為主。