Das vom Shanghai-Institut für Optik und Feinmechanik inkubierte Raum-Photovoltaik-Unternehmen hat eine Finanzierung im Volumen von fast 100 Millionen Yuan abgeschlossen, an der sich Junda Co., Ltd., Shanghai Zukunftsindustriefonds und weitere Investoren beteiligen | Exklusive Meldung von 36Kr

Autor｜Qiao Yujie

Redaktion｜Yuan Silai

Dieser Artikel umfasst 2600 Wörter, die geschätzte Lesezeit beträgt 5 Minuten

Hard-Krypton erfuhr, dass das Unternehmen für Weltraum-Photovoltaikzellen und Kernmaterialien „Shanghai Xingyi Xinneng Technology Co., Ltd.“ (im Folgenden als „Shangyi“ bezeichnet) kürzlich die strategische Finanzierungsrunde der Pre-A-Phase abgeschlossen hat. Diese Runde wurde gemeinsam von Junda Co., Ltd., Shanghai Future Industry Fund, Lingang Blue Bay Capital, Nanxun Luyao und branchenbezogenen Investoren, die mit den Mitbegründern von Xinyang Semiconductor verbunden sind, teilgenommen, und der alte Aktionär Zhongke Shenguang hat seine Investition weiter erhöht. Die Mittel werden hauptsächlich für technologische Iteration, Umwelttests im Weltraum und On-Orbit-Verifikation von Satelliten verwendet, um die kommerzielle Umsetzung von Perowskit-Photovoltaikzellen für den Weltraum und flexiblen CPI-Einbettungssubstratmaterialien in Weltraumqualität zu beschleunigen.

(Quelle des Bildes / Unternehmen)

Shanghai Xingyi Xinneng Technology Co., Ltd. wurde im Januar 2026 gegründet. Das Kernforschungs- und Entwicklungsteam sowie das Gründungsteam stammen aus dem wissenschaftlichen Forschungssystem des Shanghai Instituts für Optik und Feinmechanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Die Teammitglieder decken mehrere Bereiche wie luft- und raumfahrtbezogene optoelektronische Materialien, Perowskit-Photovoltaikgeräte, funktionelle CPI-Folien und Zuverlässigkeitsverifikation in Luft- und Raumfahrtqualität ab und verfügen über umfassende Fähigkeiten, die von der Forschung und Entwicklung grundlegender Materialien und Geräteprozessen, der Anpassung an die Weltraumumgebung bis zur On-Orbit-Messverifikation und der Umsetzung von kommerziellen Raumfahrtprojekten reichen.

Branchenprognosen zufolge wird die Anzahl der im niedrigen Erdorbit betriebenen Satelliten weltweit bis 2031 voraussichtlich 300.000 überschreiten. Mit der fortlaufenden Massenstart von Raumfahrzeugen wie Breitbandkommunikation im niedrigen Erdorbit, hochauflösender Fernerkundung und Raumcomputingplattformen erreicht die Flächendichte herkömmlicher starrer Sonnenflügel im Allgemeinen 20 bis 30 Kilogramm pro Kilowatt, und ihr Gewicht macht 35 % bis 40 % des Gesamtgewichts des Satelliten aus, was zunehmend den Anforderungen der neuen Generation von Satelliten nach Leichtbau, Miniaturisierung und hohem Nutzlastverhältnis nicht mehr gerecht wird.

Vor diesem Hintergrund entwickeln sich flexible, aufrollbare Sonnenflügel rasant. Bei gleicher Stromerzeugungsfläche kann das Stauraumvolumen flexibler Sonnenflügel im Vergleich zu starren Lösungen um mehr als 60 % reduziert werden, und das Masse-Leistungs-Verhältnis kann ebenfalls erheblich verbessert werden.

Gegenwärtig entwickelt sich die Weltraum-Photovoltaiktechnologie hauptsächlich entlang zweier Richtungen. Die eine ist die Aktualisierung der Einbettungsmaterialien, bei der traditionelle Cer-Glasabdeckplatten durch flexible CPI-Polyimid-Einbettfolien ersetzt werden. Im Vergleich zur Glaseinbettung kann CPI das Gewicht um weitere mehr als 40 % reduzieren, der Biegeradius kann ≤ 5 mm erreicht werden, was die Flächendichte der Sonnenflügel erheblich verringern und das Stauraumvolumen reduzieren kann. Es eignet sich besser für aufrollbare flexible Strukturen und ist gleichzeitig mit verschiedenen Batterietechnologien wie Perowskit und kristallinem Silizium kompatibel.

Shangyi SCPI-Einbettungsmaterial (Quelle des Bildes / Unternehmen)

Die andere Richtung ist die Iteration der Batteriematerialien. Der theoretische Wirkungsgrad von Einzelknoten-Perowskit-Batterien kann 33,7 % erreichen, was voraussichtlich die Obergrenze des Wirkungsgrads traditioneller siliziumbasierter Batterien durchbrechen wird. Gleichzeitig weisen sie gute Eigenschaften bei der Schwachlichtantwort auf, das Masse-Leistungs-Verhältnis der Module kann ein Mehrfaches des traditionellen siliziumbasierten Schemas erreichen und sie haben natürliche Vorteile in Bezug auf Leichtbau und Dünnheit.

Leichtes und dünnes Einzelknoten-Perowskit-Batteriemodul von Shangyi (Quelle des Bildes / Unternehmen)

Shangyi führt die beiden technologischen Richtungen weiter zusammen, verwendet flexible Substrate in Weltraumqualität (SCPI) und entwickelt Perowskit-Batterien speziell für den Weltraum, um eine Lösung für die nächste Generation flexibler Sonnenflügel zu schaffen.

Auf Seiten der Perowskit-Batterien ist die Weltraumumgebung mit extremen Bedingungen wie Thermoschock, Protonenstrahlung, atomarem Sauerstoff und vakuumultravioletter Strahlung konfrontiert, die eine spezielle Anpassung der Materialrezeptur, der Batteriestruktur und des Herstellungsverfahrens erfordern. Shangyi hat eigenstabile Verbesserungen wie die Optimierung der Zusammensetzung der Perowskit-Absorptionsschicht, die Passivierung von Grenzflächendefekten und die Hemmung der Ionenwanderung für Weltraumanwendungen durchgeführt und die umweltsimulationsprüfung in Luft- und Raumfahrtqualität bereits in die Forschungs- und Entwicklungsphase vorgezogen. Simulationsdaten zeigen, dass nach 4000 Thermoschock-Zyklen im Bereich von -120 ℃ bis 120 ℃ der Erhaltungsgrad des Batteriewirkungsgrads über 90 % liegen kann.

Lasermarkierarbeitsplatz von Shangyi (Quelle des Bildes / Unternehmen)

Auf Seiten der CPI-Materialien ist Shangyi eines der wenigen Unternehmen in China, das die Technologie für CPI-Materialien in Weltraumqualität beherrscht. Nach Angaben des Unternehmens kann das entsprechende technische Niveau mit vergleichbaren Produkten aus den USA mithalten und es beherrscht den vollständigen Prozessablauf von der Materialrezeptur bis zur Herstellung. Im Vergleich zum traditionellen Cer-Glas-Einbettungssystem kann das CPI-Schema von Shangyi die Flächendichte der Sonnenflügel um 40 % bis 55 % senken; unter den Betriebsbedingungen im niedrigen Erdorbit kann es die umfassenden Startkosten pro Satellit um etwa 15 % bis 20 % senken.

Gegenwärtig hat Shangyi mehrere Runden der Prototypenentwicklung und bodengestützte Simulationsprüfungen der Weltraumumgebung abgeschlossen und gemeinsam mit dem Joint Venture JETU Aerospace von Junda Co., Ltd. die On-Orbit-Verifikation von CPI-Folien abgeschlossen. Das entsprechende Prüfprojekt für On-Orbit-Daten wurde bereits genehmigt.

Diesen Oktober plant Shangyi, mit dem Raumschiff Ziwei die On-Orbit-Verifikation von flexiblen Perowskit-Photovoltaikzellen im Weltraum durchzuführen, um die Anpassungsfähigkeit und Stabilität der Produkte in komplexen Weltraumumgebungen weiter zu überprüfen.

Planung der Produktionslinie für CPI in Luft- und Raumfahrtqualität von JETU Aerospace, dem Joint Venture von Shangyi und Junda Co., Ltd. (Quelle des Bildes / Unternehmen)

In Bezug auf die Kommerzialisierung ist Shangyi als wichtiges Mitglied für Weltraum-Photovoltaik im Rahmen des „Xingshu-Programms“ für Rechenkapazitätskonstellationen in Shanghai tätig. Derzeit verbessert es kontinuierlich die Fähigkeit zur Lieferung von Prototypen, bietet standardisierte flexible Photovoltaikmodule und integrierte Lösungen für Sonnenflügel für Hersteller von kommerziellen Satelliten und Satellitenplattformunternehmen an und fördert gleichzeitig die globale Ausweitung der Geschäftstätigkeit.

Im Folgenden finden Sie Auszüge aus dem Gespräch zwischen Hard-Krypton und WU Zhengyu, dem CEO von Shangyi:

Hard-Krypton: Vor welchen technischen Schwierigkeiten steht die Anwendung von Perowskit im Weltraum? Beeinflusst das auf der Erde häufige Problem der Ausbeute bei großflächigen Produkten auch ihre Anwendung im Weltraum?

WU Zhengyu: Die Weltraumumgebung ist völlig anders als die Erdatmosphäre. Perowskit-Batterien müssen im Orbit verschiedenen extremen Bedingungen wie Thermoschock, Protonenstrahlung, vakuumultravioletter Strahlung und atomarem Sauerstoff standhalten. Daher müssen sie vor der tatsächlichen Anwendung im Weltraum zuerst auf der Erde die Simulation und Anpassung der Weltraumumgebung abschließen, einschließlich der Optimierung der Rezeptur, der Neugestaltung der Batteriestruktur und der Anpassung des Herstellungsverfahrens.

Auf dieser Grundlage ist es erforderlich, weitere echte On-Orbit-Transportverifikationen durchzuführen. Die Verifikation gliedert sich hauptsächlich in zwei Ebenen: Erstens wird geprüft, ob das Material selbst der Weltraumumgebung standhalten kann. Zweitens wird aus ingenieurtechnischer Sicht überprüft, ob es tatsächlich in das Stromversorgungssystem des Satelliten integriert werden kann, um den tatsächlichen Stromerzeugungsertrag und die Lebensdauer zu bewerten.

Unter den Bedingungen hoher Temperatur und hoher Spannung im Weltraum neigt das System eher zu einem Konzept mit hoher Spannung und niedrigem Strom. Um den Serienstrom zu senken, steuern wir aktiv die Größe der Perowskit-Batterien, um den durch zu große Abmessungen verursachten Stromanstieg zu vermeiden. Beispielsweise wird die Batteriegröße auf 5 cm × 5 cm festgelegt, statt auf einen Quadratmeterbereich. Durch diese Größenauswahl können wir Geräte und Verfahren einsetzen, die bei der großtechnischen Produktion auf der Erde aufgrund zu hoher Kosten schwer zu realisieren sind, um die Ausbeute erheblich zu verbessern. Hochwertige Herstellungsverfahren, die früher wirtschaftlich nicht rentabel waren, können in hochwertigen Anwendungsbereichen im Weltraum durchaus praktikabel sein und deutliche Vorteile bieten.

Hard-Krypton: Vor welchen technischen Problemen steht der Einsatz von CPI zum Schutz von Perowskit-Batterien? Wie löst Shangyi diese Probleme?

WU Zhengyu: Wir sind eines der weltweit frühen Unternehmen, das die Herstellung und Schutzentwicklung von Perowskit-Batterien auf flexiblen CPI-Substraten erforscht. Der Grund für die Wahl dieses Weges liegt in unserer Einschätzung, dass leichte, dünne, flexible und großflächige Sonnenflügel eine wichtige Form der zukünftigen Weltraum-Photovoltaik sein werden. Im Vergleich zu den kleinen starren Sonnenflügeln mit traditioneller Aluminiumwabenplattenstruktur muss man, wenn die Fläche der Sonnenflügel in Zukunft weiter vergrößert werden soll, auf leichtere und aufrollbare Batteriematerialien zurückgreifen.

CPI selbst ist ein sehr umfangreiches Materialsystem mit Tausenden von Rezepturkombinationen. Das Team muss diese Kandidatenmaterialien systematisch auswählen und eingehend untersuchen, sogar eigenständige Innovationen durchführen, um schließlich CPI-Produkte zu finden oder zu entwickeln, die wirklich für die Weltraumumgebung geeignet sind. Sie müssen vor allem die Anforderungen an die Beständigkeit gegen ultraviolette Strahlung, Erosion durch atomaren Sauerstoff, Protonenstrahlung und Thermoschock erfüllen.

Gleichzeitig sind die zu CPI gehörenden Beschichtungen, Klebstoffe, Dehnungsfilmherstellungsverfahren sowie die Grenzflächenanpassung zwischen der CPI-Schicht und der Perowskitschicht ebenfalls wichtige Glieder. Diese Probleme müssen im Prozess der Verfahrensentwicklung und der tatsächlichen On-Orbit-Verifikation kontinuierlich optimiert werden. Derzeit gibt es in der Branche noch kein ausgereiftes Anwendungsschema für CPI-basierte Perowskit-Batterien im Orbit, sodass wir auch durch kontinuierliche On-Orbit-Verifikationen die technologische Iteration vorantreiben müssen.

Hard-Krypton: Wie ist der Zeitplan für die On-Orbit-Verifikation der Kombination von CPI und Perowskit geplant?

WU Zhengyu: Unsere Strategie lautet „kleine Schritte, schnelles Voranschreiten“ und die Umsetzung in Phasen. Die erste Verifikationsphase wurde bereits im Mai dieses Jahres durch die Mission „Tianyan 27“ abgeschlossen, bei der die Beständigkeit und Schutzeigenschaften von CPI-Folien, die sich allein in der Weltraumumgebung befinden, im Mittelpunkt standen. Derzeit haben wir stabile Daten über einen Zeitraum von drei Monaten erhalten und diese über öffentliche Kanäle veröffentlicht. Dies war auch eine systematische Verifikation unserer Arbeit zur unabhängigen Betriebsleistung von CPI-Materialien im Weltraum.

In der zweiten Phase werden wir die tatsächliche Schutzwirkung von CPI-Folien auf die Perowskit-Lichtabsorptionsschicht weiter verifizieren. Der entsprechende Transportplan ist für das Raumschiff Ziwei B300 vorgesehen, und wir warten derzeit auf das Startfenster.

Die dritte Phase ist für vor Jahresende geplant, bei der die umfassende On-Orbit-Verifikation der Gesamtstruktur von CPI-Perowskit-Batterien und flexiblen Sonnenflügeln durchgeführt wird, um schrittweise die vollständige Kette der Weltraumverifikation von Materialien, Geräten bis hin zu Systemen zu realisieren.