报告概述

到 2034 年，全球卫星储能市场规模预计将从 2024 年的4.873 亿美元增至8.977 亿美元左右，预测期间的复合年增长率为 6.3% 2025 年至 2034 年期间。2024 年，北美占据了主导市场地位，占据了超过 34.70% 的市场份额，收入1.69 亿美元。

卫星储能处于现代航天经济的中心。卫星有效载荷依靠电池来应对长时间的日食周期、太阳能电池阵列的平稳供电以及支持推进、通信和有效载荷操作的峰值负载。 NASA 指出，目前用于太空应用的最先进的锂离子电池在电池水平上达到了约270 Wh/kg，而未来的探索任务的目标是高于300 Wh/kg的特定能量> 放电持续时间超过 10 小时。 NREL 和 NASA 的研究已经展示了比能量高于 280 Wh/kg 的商用锂离子电池，这突显了地面电池研发如何直接馈入卫星平台。

在工业方面，卫星储能现在是更广泛的太空电力生态系统中的一个独特利基市场，将电池供应商、电池集成商、卫星 OEM 和发射提供商联系在一起。 2024 年，共有 2,963 个物体被送入轨道，其中包括 261 次发射尝试中的 2,578 颗运行卫星，其中 254 次成功，这突显了任务的强劲节奏需要合格的电池和电力系统。行业分析表明，卫星占整个航天电池市场的近70%，卫星平台成为专用充电电池的主要应用。

政府政策和公共投资是重要的需求支柱。美国宇航局、欧空局和其他机构为探索任务的长期电池研发提供资金，而国家产业战略越来越将卫星制造和电力系统视为战略能力。例如，印度的目标是到 2033 年将其航天经济增长五倍以上，达到440 亿美元，重点关注卫星导航、遥感和通信——所有这些都依赖于强大的航天级电池。

在技术层面，锂离子电池已成为卫星储能的主力，取代了旧的镍镉和镍氢系统。 NASA 的先进储能系统 (AESS) 计划的目标是比能量高于 300 Wh/kg 的轻质锂离子电池，测试电池已证明约为 340 Wh/kg，同时在任务相关条件下仍能满足≥200 次循环寿命目标。预计运行卫星将长期保持功能——行业研究rces 引用的平均寿命约为 15 年，而 1990 年发射的哈勃太空望远镜，配备六块 88 Ah 镍氢电池，预计将持续运行到 2035 年左右。

主要要点

北美目前是卫星储能的主要区域市场，占卫星储能市场的份额占全球收入的 34.70%，相当于1.690 亿美元。

通过技术分析

电池凭借经过验证的可靠性和较长的任务寿命，占据卫星储能市场的 71.9% 份额

到 2024 年， 电池占据市场主导地位，在卫星储能市场占据71.9%以上份额，主要是因为卫星发射后需要可靠且免维护的电源。电池仍然是必需品l 用于在日食期间太阳能电池板无法发电时保持卫星运行。在近地轨道和地球静止轨道任务中，电池系统负责在每个轨道周期提供不间断供电，使其成为 2024 年并持续到 2025 年卫星储能的支柱。

电池的主导地位与其在太空任务中的长期运行记录密切相关。卫星运营商更喜欢基于电池的存储，因为这些系统结构紧凑、重量轻，并且已经获得了针对通常持续十年以上的长期任务的认证。到 2024 年，大多数新发射的通信、导航和地球观测卫星都依赖电池系统作为主要二次电源，因为燃料电池或实验存储技术等替代方案仍然仅限于研究或特殊任务。这种广泛的采用支持了该技术的领先地位，而无需增加运营成本

按组件分析

电池由于其在电力可靠性方面的核心作用，以 57.2% 的份额引领卫星储能市场

2024 年，电池 占据主导市场地位，占据了超过在卫星储能市场中占有 57.2% 的份额，因为它们构成了所有卫星电池系统的核心构建模块。每一次卫星任务都取决于单个电池的性能、安全性和寿命，这使它们成为空间能源存储中最有价值的组件。 2024 年，卫星制造商继续优先考虑高质量电池，因为电池层面的任何退化都会直接影响任务寿命和电力可用性。

严格的太空资格要求推动了电池的强势地位。到 2024 年，大多数新卫星平台都是围绕经过验证的单元格式设计的，这些格式具有拥有悠久的飞行传统，降低了技术风险。电池选择在管理频繁的充放电循环、热稳定性和轨道辐射暴露方面起着关键作用。由于卫星运营商的目标是持续运行十年以上的任务，电池的可靠性仍然是设计的首要任务。

通过应用分析

由于不断增长的带宽需求和持续的电力需求，通信卫星以 44.5% 的份额占据市场主导地位

2024 年，通信卫星占据了市场主导地位，在卫星储能市场占据超过44.5％的份额。他们的强劲领先优势来自于全球对高速连接、直接设备通信和安全数据链路日益增长的需求。通信卫星需要稳定的星载能量存储来为大型天线、转发器和高吞吐量有效载荷提供动力，尤其是在日食期间，太阳能电池板无法发电。因此，它们严重依赖先进的电池来支持跨多个时区的不间断服务。

2024 年，商业宽带星座的扩张显着增强了该领域对能源存储的需求。添加到这些网络中的每颗新卫星都需要能够处理频繁充放电循环的轻质且长寿命的电池。 GEO高通量卫星的兴起也支持了对强大储能系统的更高需求，因为这些平台通常运行超过15年，使得电池性能成为任务可靠性的关键因素。

根据最终用户分析

商业最终用户在大型卫星的推动下以72.4%的份额引领市场部署

2024 年，商业占据主导市场地位，占据了超过卫星储能市场份额72.4%。这种主导地位主要是由于私营通信、地球观测和宽带卫星舰队的迅速扩张。商业运营商高度重视成本效率、发射节奏和长期可靠性，使先进的储能系统成为其卫星设计的关键部分。电池对于确保轨道日食期间不间断服务至关重要，这直接影响服务质量和客户体验。

2024年，商业卫星项目继续优先考虑可扩展和标准化的储能解决方案。许多私人运营商更喜欢经过验证的电池架构，这种架构可以更高效地生产并跨多个卫星单元集成。这种方法有助于减少制造时间并提高大型星座的一致性。因此，商业客户的电池需求增长速度快于国防客户或纯粹的科学使命，巩固其领先的市场地位。

主要细分市场

按技术划分

• 电池
• 燃料电池
• 超级电容器
• 其他

按组件

• 电池单元
• 电池管理系统
• 电源调节系统
• 其他

按应用划分

• 通信卫星
• 地球观测卫星
• 导航卫星
• 其他

按应用划分最终用户

• 商业
• 军事

新兴趋势

向高能锂离子和下一代化学材料的转变正在重塑卫星电池

卫星储能的一个明显的最新趋势是由于需要在不增加卫星的情况下为更强大的有效载荷提供动力，因此转向更高能量的锂离子和实验性下一代化学物质项目质量。航天机构和制造商正在推动其电池设计远远超越旧的镍镉和镍氢系统，在早期任务中，这些系统的电池电量通常远低于150 Wh/kg，限制了机上可携带的电量。

NASA 当前的先进储能系统工作现在的目标是超过 300 Wh/kg 的锂离子电池，开发电池已经在340 Wh/kg左右展示，同时仍满足要求与任务相关的循环寿命要求。

这种转变与近地轨道星座和高通量通信卫星的兴起密切相关。忧思科学家联盟指出，运行卫星的数量从 2019 年的3,371增加到 2023 年的7,560，在短短四年内增加了一倍多，其中通信卫星约占总数的73%。

各国政府正在积极培育这项技术逻辑转变。 NASA 的电池路线图明确要求在未来阶段使用 400 Wh/kg 以上的太空合格存储，以支持深空探索和要求更高的地球轨道任务，将高能电池视为一种“任务支持”技术，而不是简单的支持系统。

耐辐射锂离子设计是这一趋势的另一部分。欧洲航天局强调，近地轨道卫星在其整个生命周期中可能会经历数千次日食周期和显着的辐射剂量，对于长期任务而言，总电离剂量通常高于 10 krad(Si)。

驱动因素

卫星发射的快速增长正在推动对先进储能的需求

卫星部署规模以前所未有的速度增长步伐。据忧思科学家联盟称，全球运行卫星的数量从3,371增加到从 2019 年增加到 2023 年7,560，短短四年内就增加了一倍多。仅通信卫星就占到了总数的73%，这表明数据密集型服务如何推动容量扩张。每颗卫星都需要高性能电池，能够在极端辐射和温度条件下可靠运行10-15年。

不断扩大的低地球轨道 (LEO) 卫星生态系统进一步推动了这种增长。欧洲航天局 (ESA) 的数据显示，自 2020 年以来发射的卫星中，超过 90% 在近地轨道运行，那里频繁的日食要求电池在其使用寿命内循环数千次。 ESA 指出，典型的低地球轨道卫星每年要经历多达 5,500 次充放电循环，远远高于大多数地面储能系统。这种循环强度是卫星电池必须重量轻、安全且极其耐用的一个关键原因ble。

政府举措进一步强化了这一需求。 NASA 继续通过先进能源存储系统 (AESS) 项目等项目大力投资卫星和空间动力技术。 NASA 报告称，太空任务中使用的现代锂离子电池的比能量现在可以超过 300 Wh/kg，而二十年前还不到 150 Wh/kg。这些进步使卫星能够在不增加发射质量的情况下携带更重的有效载荷或延长任务寿命，从而使先进的储能成为战略推动者而不是支持性组成部分。

国家太空政策也在推动卫星部署。印度空间研究组织 (ISRO) 表示，印度计划大幅扩展其卫星服务，作为到 2033 年将国家太空经济增长到440 亿美元目标的一部分。导航、宽带连接和地球观测是该组织的核心优先事项。

限制

高可靠性要求和辐射风险限制了电池设计的灵活性

卫星储能的最大限制因素之一是空间环境要求的极高可靠性，以及持续暴露在辐射下。与地球上使用的电池不同，卫星电池一旦发射就无法修复或更换。一次电池故障可能会缩短价值数亿美元的任务。这使得卫星储能成为世界上最保守和最规避风险的电池应用之一，从而减缓了创新速度并增加了开发时间。

• 根据 NASA 的数据，低地球轨道 (LEO) 的辐射暴露每年可能超过10–50 krad(Si)，而地球静止轨道 (GEO) 中的卫星甚至可能会遭受辐射长期任务中累积剂量更高。这些辐射水平会逐渐降低电池电极和电子控制系统的性能，从而减少可用容量并增加故障风险。

较长的任务寿命使电池设计进一步复杂化。欧洲航天局 (ESA) 指出，大多数商业和政府卫星都需要连续运行12 至 15 年而无需维护。在低地球轨道，由于频繁发生日食，卫星在其整个使用寿命期间可能会经历多达60,000 次充电-放电循环。设计能够承受这种循环负载同时保持安全裕度的电池极大地限制了材料和化学物质的选择。

安全考虑是另一个主要限制。锂离子电池虽然广泛使用，但存在已知的热失控风险。 NASA 报告称，即使太空级锂离子电池出现轻微的内部短路，也可能导致温度快速飙升。d 200°C，对航天器电子设备造成灾难性风险。因此，航天机构通常需要持续5-7年的广泛资格测试，从而增加了新电池技术的成本、时间和不确定性。

机遇

低地球轨道星座和新太空计划开启了大电池增长机会

卫星储能的一个主要增长机会来自低地地球的激增轨道（LEO）星座和新的国家空间计划。根据忧思科学家联盟的数据，截至 2023 年 5 月，运行卫星的数量已增至 7,560 颗，并且随着宽带、地球观测和导航机群的增加，这一数字一直在稳步上升。

这种扩张是在快速增长的太空经济背景下进行的。太空基金会报告称，全球太空经济在 2 年内达到约 6130 亿美元024，较2023年增长7.8%，其中近80%来自卫星通信和下游服务等商业收入。世界经济论坛与麦肯锡的联合分析进一步指出，到 2035 年，太空活动可能达到1.8 万亿美元，而 2023 年将达到6,300 亿美元。其中大部分增长与卫星服务有关，这直接转化为对先进电池系统的长期需求。

政府支持的星座是未来需求的明确信号。在欧洲，IRIS² 安全连接计划计划建立一个由290 颗卫星组成的星座，资金约为 106 亿欧元，目标是在 2030 年左右提供服务。这一举措为电力系统供应商锁定了十年的工作时间，包括符合太空要求的电池和电源管理电子产品的制造商。欧洲议会的简报还强调了近地轨道系统将如何成为确保公共安全的核心欧盟的通信和弹性连通性，加强了对这些基础设施的政治支持。

新兴太空国家也存在类似的动态。在印度，政府预测到 2033 年将国家太空经济增长到大约 440 亿美元，重点关注卫星通信、导航和遥感服务。即使风险投资周期放缓，公共计划和专用太空基金也有助于保持卫星项目的进展，从而维持对专为长期任务设计的高可靠性电池的需求。

区域见解

北美以 34.70% 的份额主导卫星储能市场，价值 169.0 美元百万

北美目前是卫星储能的主要区域市场，约占全球收入的34.70%，相当于16美元到 2024 年，这一数字将达到 900 万。这种领先地位反映了该地区密集的卫星基地、强大的联邦太空预算以及由主承包商、电池供应商和发射提供商组成的深厚生态系统。根据忧思科学家联盟卫星数据库的数据，全球 7,560 颗活跃卫星中，仅美国就运营着 5,184 颗，约占总数的 69%。

这种在轨资产的压倒性所有权自然会集中北美对高可靠性卫星电池的需求。发射活动进一步巩固了该地区的实力。 《我们的数据世界》报告称，2023 年有 2,664 个物体被发射到太空，其中 2,166 个由美国机构和公司负责，约占全球总量的 81%。

主要地区和国家见解

• 北方美洲
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 其他欧洲
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁语美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 海湾合作委员会
  • 南非
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

洛克希德·马丁公司的航天器电源架构已应用于商业和国防卫星，为大型 GEO 平台和专门任务提供电力子系统和集成电池组件。 A2100 和其他公共汽车的飞行遗产已通过在轨性能报告和高能锂离子电池供应商合同记录下来。能源弹性能力也适用于陆地和国防能源存储应用，加强系统工程NG和电池鉴定能力。

诺斯罗普·格鲁曼公司——诺斯罗普·格鲁曼供应商业和国防卫星（GEOStar平台），并正在推进在轨维持能力，包括任务扩展和改变生命周期能源策略的加油接口。该公司对卫星服务和扩展技术的关注影响了电池生命周期规划，从而实现了延期更换和基于服务的收入模式；最近的多卫星合同增强了对与长期运行服务窗口兼容的合格电力系统的需求。

Thales Alenia Space — Thales Alenia Space 被定位为轨道基础设施和电信平台（Spacebus、Space Inspire）的主要承包商，集成专有和供应商来源的能源存储子系统，以满足性能和可靠性目标。该公司在最近的行业活动中展示卫星动力创新并参加 fea可行性研究强调了对 GEO 和星座市场的可扩展电池架构、数字化电源控制和生命周期服务的重视。欧洲的计划整合正在影响竞争动态。

主要参与者展望

• 空中客车防务与航天公司
• 波音公司
• 洛克希德·马丁公司
• 诺斯罗普·格鲁曼公司
• 泰雷兹阿莱尼亚航天公司
• 鲍尔航空航天与技术公司
• OHB SE
• 霍尼韦尔航空航天
• L3Harris Technologies
• 雷神技术

近期行业发展

2024年，空中客车防务和航天部门报告收入为121亿欧元，同比小幅增长5%。 2025 年上半年，这种增长速度有所加快：与 2024 年同期相比，该部门的收入增长了 17%，达到 58 亿欧元。

2024 年，洛克希德·马丁公司的 Space 部门的净销售额约为 125 亿美元，营业利润约为 12 亿美元，利润率为 9.8%，这表明卫星动力和电池技术开发的预算状况良好。