馬斯克催生太空AI:鈣鈦礦引爆新能源革命,2家台廠搶商機
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當全球正在擔憂AI資料中心發展遇到缺電難題時,伊隆·馬斯克(Elon Musk)已經把目光轉向了太空。
2026年初的達沃斯(Davos)論壇上,馬斯克拋出了一個令全場震驚的觀點:「太空AI數據中心」是解決地球電力瓶頸與散熱難題的終極方案。這不是科幻小說,而是一場正在發生的產業大遷徙。為了支撐這項宏大藍圖,馬斯克在2年初秘密派遣團隊深入中國太陽能產業鏈,尋找能支撐星際電力的關鍵技術「鈣鈦礦」(Perovskite)。
長期以來,傳統矽晶太陽能電池統治著能源市場,但它正遭遇物理極限的天花板,也就是約29.4%的效率極限。對於分秒必爭、每克重量都價值連城的太空任務來說,矽晶太陽能電池顯然太重、效率也太低。
鈣鈦礦的出現,被科學界譽為「光學奇蹟」。它並非特定礦石,而是一類具有特殊立方體晶體結構的材料總稱。
與傳統矽晶太陽能電池需要高溫、真空及繁瑣的製程工序不同,鈣鈦礦太陽能電池不需高溫及真空環境而且製程簡單,能像印刷報紙一樣,直接將薄膜塗佈於玻璃或塑膠基材上。而且僅需數百奈米厚度的薄膜就能達到高效率光電轉換,遠優於需要數十微米厚度的矽晶太陽能電池。
與傳統矽晶太陽能電池相比,鈣鈦礦太陽能電池具有3大明顯優勢:
1.高轉換率
單是鈣鈦礦太陽能電池的實驗室轉換效率已達27.3%,進一步利用鈣鈦礦太陽能電池能有效吸收可見光與近紫外光、矽晶太陽能電池擅長吸收紅外光段的特性,將兩者組合成「矽基鈣鈦礦疊層太陽能電池」,轉換效率更已跨越35%門檻,理論效率甚至可突破40%。
1.輕量化優勢
鈣鈦礦太陽能電池輕薄且可彎曲,具有高功率重量比(Power-to-Weight Ratio),可在相同的負載下提供多出50%以上的電力輸出,對於每一克重量都需耗費巨額發射成本的SpaceX而言,能節省可觀成本。
3.環境適應力
鈣鈦礦太陽能電池在太空強輻射環境下的耐受度明顯優於矽晶太陽能電池。
鈣鈦礦太陽能電池未來仍具挑戰
儘管前景誘人,但鈣鈦礦太陽能電池仍有其商業化發展上的挑戰。首先是鈣鈦礦對濕氣、氧氣、熱與紫外光都相當敏感,容易發生相變、離子遷移與材料分解,導致效率衰退。過去壽命僅約10年,隨著封裝技術進步,目前預期壽命已提升至20年,但遠低於矽晶太陽能電池的30年。
其次,雖然太空沒有濕氣和氧氣,但仍需防止材料在真空環境下發生「昇華」或揮發。現主流配方使用的鉛成分雖然用量遠低於鉛酸電池,但仍具有環保疑慮,需要可靠的封裝技術與回收機制。
最後,則是現實的量產技術與成本因素。相較矽晶太陽能電池擁有成熟的生產技術,鈣鈦礦太陽能電池如何在有限影響轉換效率下成功放大尺寸、提升製程良率與有效降低生產成本,都是產業化必須克服的障礙。
雖然鈣鈦礦太陽能電池短期內尚無法完全取代矽晶電太陽能電池地位,但不得不承認它將會是下一代太陽能電池的主流技術,甚至不會只應用在太空AI。
以日本為例,為克服地狹人稠、平地有限的太陽能設置難題,正大舉投資這項新型太陽能電池技術,祭出高達1,570億日圓的鉅額補貼,目標在2040年前,讓太陽能占全日本電力需求近3成,其中鈣鈦礦太陽能電池預計將貢獻20GW,相當於20座核電廠的電力。日本經濟產業大臣武藤容治在接受媒體採訪時更直言,鈣鈦礦是日本「實現脫碳和產業競爭力的最佳王牌」。
對台灣來說,無論是站在星際電力商機,或是與日本同為矽晶太陽能發展受限的角度而言,鈣鈦礦太陽能電池無疑都是振興國內相關業者的大好機會。
事實上,國內多家業者已經開始或計畫投入相關商機,以下特別針對兩間已實際開發出成品的廠商作說明。
在國內多家矽晶太陽能電池業者當中,動作最積極的莫過於台灣太陽能龍頭廠商聯合再生(3576)。已在2024年9月發表台灣第一片大尺寸(1*2㎡)鈣鈦礦矽晶疊層TOPCon模組,轉換效率達26%,目標朝向30%以上。
另外一家業者,則是台灣唯一專注鈣鈦礦太陽能電池開發的「台灣鈣鈦礦科技(台鈣科)」。台鈣科由友達前總經理陳來助在2021年創辦,2022年即研發出首片A4尺寸鈣鈦礦太陽能電池。2023年進入穩定投產,並在同年成立「台灣鈣鈦礦研發及產業聯盟(TPRIA)」,結合學研單位、材料商、設備商、與各種相關應用產業等,加速國內鈣鈦礦產業發展。
截自2025年8月,台鈣科已累計生產2,000片鈣鈦礦電池單元,良率達92%,室內弱光發電效率來到33.5%,並在全台擁有9個應用場域專案。雖然目前量產尺寸仍停在A4大小,且壽命僅大約10年,但已是台灣技術最為領先之業者。
台鈣科目前為未上市櫃之公開發行公司,但可留意合作業者盟立(2464)。雙方在2023年合資成立「盟立鈣鈦礦科技」公司,盟立持股佔6成、台鈣科母公司天來集團佔4成。該公司2024年初成功產出第一片鈣鈦礦太陽能電池,並致力提供Turnkey Solution(整廠輸出)方案,搶攻高效率、可彎曲的鈣鈦礦太陽能電池市場。
結論:在鈣鈦礦太陽能電池達到大規模商業化之前,僅能先以題材視之。台灣業者雖技術落後對岸,但有「去中化」的優勢。未來不排除透過與他國業者合作取得技術授權,發展自有產品或大啖代工商機,故值得投資朋友持續追蹤關注。
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