CPI会成为商业航天的风口吗？ | 2026势银PITA商业航天PI应用圆桌论坛

1.商业航天用 CPI 是否会重蹈柔性折叠显示盖板的覆辙？

资深商业航天专家：这个问题问得非常好。今天虽然是 CPI 的主场，我们理应给 CPI 产业链打气，但我还是要直抒己见：单纯从性能上看，UTG 确实比 CPI 更具优势。

但站在 CPI 的立场，成本是其核心竞争力。商业航天对成本极为敏感，如果 CPI 能真正把成本做下来，同时发挥生产连续性好、产能可快速扩张的制程优势，就一定能在商业航天领域击败 UTG，这是我的核心观点。

王顺：我补充一点。CPI 材料不同于传统工业材料，未来我们更多将其作为太阳电池受光面的封装材料，其核心优势正是低成本。

商业航天与传统航天的定位有本质区别：传统航天追求高可靠、高性能、长寿命，而商业航天更看重低成本、快速产业化部署和技术迭代。

目前太阳电池已经在走低成本路线，钙钛矿、P 型异质结等地面光伏技术逐步进入航天赛道，与之配套的封装材料也必然以成本为核心考量指标。

黄金雷：作为 CPI 生产企业，我们亲历了显示行业 CPI 从三星盖板时代到被 UTG 全面替代的过程。但航天应用与手机显示有一个关键差异：UTG 硬化后难以切割，切边时易崩边，小面积应用尚可，但大面积应用会面临巨大挑战。

此外，UTG 在微流星撞击、升空震动等极端环境下的抗冲击能力存疑。因此我们提出了CPI 与 UTG 复合膜的方案，既可以作为过渡方案，也可能成为最终解决方案。

尤其是未来实现卷绕式太阳翼后，UTG 易碎、生产难度大的问题会更加突出。而且 UTG 的成本会随面积增大急剧上升，因此我认为 CPI 在柔性航天光伏受光面封装中大概率会得到应用，不会像柔性显示那样被 UTG 全面取代。

凌涛：大家关心的本质是透明材料的应用逻辑。透明材料主要分两类：一类是显示用，介于发光体与人眼之间；另一类是光伏用，介于发光体与吸收体之间，二者逻辑有相似之处。

UTG 能在手机显示领域击败 CPI，核心有两个原因：一是手机对触控硬度要求极高，UTG 硬度可达 9H，而 CPI 仅为 4-5H，耐磨性差距直接影响用户体验；

二是 UTG 的玻璃质感和更高的透过率更符合消费电子的高端定位。至于折痕问题，CPI 后来已能做到 40 万次弯折，基本解决了这一痛点。

但在航天光伏领域，情况完全不同：面积大幅增大，且没有触控需求。此时 CPI 韧性好、不易破碎的优势会充分体现，同时成本下降空间远大于 UTG。

此外，目前手机上应用最多的是 PET 与 UTG 的复合方案，但 CPI 在各项性能上都优于 PET，未来 CPI 与 UTG 的复合方案很可能取代 PET 复合方案，即使在手机盖板领域也会迎来融合机会。

吴正宇：我从终端应用场景的角度谈谈。我们一直在思考太空光伏组件的定义 —— 地面光伏组件有明确的系统结构，但太空光伏组件目前尚无行业标准。

从系统封装角度看，不可能完全用无机物封装，有机物封装是刚需，只是选择 PET、CPI 还是其他新材料的问题。

太阳能电池的受光层对原子氧和紫外的耐受性极差，需要在有机膜表面溅射无机镀层来防护，当镀层厚到一定程度，其实可以理解为超薄 UTG。因此短期内，UTG 和 CPI 很可能并存；长期来看，CPI 表面加无机网络溅射的方案更具潜力。

阎敬灵：接下来讨论第二个问题。柔性显示的验证成本已经很高，而航天产品的上天验证成本更是呈指数级增长，时间周期也极长。如何解决材料开发与后期验证的协同问题，加速 CPI 在商业航天领域的应用验证？

资深商业航天专家：验证是航天应用绕不开的环节，但传统航天 “1:1 模拟环境” 的验证逻辑成本极高、周期极长，很多时候50-60%甚至70%的验证成本，其实是不必要的。

我们需要从底层逻辑更新验证方法：首先要明确材料失效的科学原理，比如如果某款 CPI 仅对 UVA 敏感，就可以针对性设计简化实验，大幅缩短周期、降低成本。

其次，产业链上下游需要更加开放透明，材料厂商要与应用端共享关键成分和失效机理，共同打造更高效的验证体系，而不是单纯依赖 “通过 1:1 环境测试就算合格” 的传统逻辑。

王顺：我有两点感受。第一，CPI 材料的验证必须先明确市场定位 —— 不同轨道（低轨、同步轨道、深空探测）的环境差异极大，验证指标和方法也完全不同。商业航天目前主要聚焦低轨，我们应该针对性地开发低轨环境的验证标准。

第二，目前商业航天地面验证标准严重缺失。要么直接发射做 3-5 年在轨验证，要么沿用严苛的国军标，后者会把绝大多数低成本材料厂商挡在门外。

因此，行业需要联合探索适合低成本、相对短寿命商业卫星的地面验证指标，我们也在牵头研究低轨商业卫星太阳电池及封装材料的相关标准。

吴正宇：不要被在轨验证的难度 “吓死”。马斯克用淘宝 100 多块钱的 CPU 就能上天，而国内传统航天用的 CPU 要 100 多万，效果却相差无几。

目前国内已有 150 多个星座计划，提供了大量在轨验证机会，与其在地面做繁琐且未必准确的单项测试，不如直接发射上天获取真实数据。

当然，在轨验证需要科学设计：在一块板上设置多组对照测试，预设不同场景和变量，通过对照组数据来分析材料失效原因。虽然无法回收材料，但通过原位监测和对照设计，可以获取有效的验证数据。现在商业航天发射成本已经大幅降低，每月发射一次的成本是完全可接受的。

凌涛：我认同在轨验证的重要性，但 测试CPI 材料的关键性能指标还是需要先在地面建立标准测试方法。

比如抗原子氧性能，我们现在改完工艺后，连判断效果好坏的统一测试标准都没有，全国只有少数几家机构能做相关测试，且测试通量远低于低轨实际需求，加速测试也存在诸多问题。地面测试至少可以帮助我们看到性能变化的趋势，避免盲目发射。

资深商业航天专家：地面测试确实存在与实际环境不符的问题，但至少看得见摸得着，问题定位相对清晰。在轨验证的风险在于，如果效果不好，很难准确判断失效原因，可能会原地打转。

因此比较合理的方案是：地面先做关键性能的趋势性测试，同时开展多变量在轨验证，一次发射尽可能带上多种材料组合和对照样本，既能提高成功率，也便于问题诊断。

阎敬灵：第三个问题，太阳能电池有多种技术路线，CPI 材料是否需要针对不同电池技术做差异化开发？还是一种 CPI 可以适配所有电池？

黄金雷：配钙钛矿电池和异质结电池的 CPI，理论上就不是同一个配方。不同电池对激光加工的要求不同，对 CPI 基底的光学性能、热稳定性等指标的要求也存在差异，因此不能用一款 CPI 适配所有器件。

资深商业航天专家：那我问一个现实问题：目前商业航天还处于起步阶段，市场规模有限，如果 CPI 还要分多个系列，会不会大幅增加企业的成本负担？

凌涛：任何有机材料都需要根据应用场景做改性，不可能一款材料通吃所有应用，不过光伏对材料的精细度要求远低于显示行业，不会出现一款电池对应一个配方的情况，大致可以分为几个系列。

配方调整的难度其实不大，主要是试验成本较高。关键是要与电池组件厂深度配合，根据不同电池的工艺和性能要求做针对性优化。

吴正宇：更换 CPI 材料后，整个光伏供应链都需要随之调整。比如刮涂、蒸镀、激光划刻、焊接工艺，以及封装用的胶膜，都需要重新研发适配，这些配套环节的研发投入可能远远超过 CPI 材料本身。

王顺：我举个例子：即使是已经应用 20 多年的三结砷化镓太阳电池，不同厂商生产的同款电池，对玻璃盖片的需求都不一样，会影响电池的效率衰减和光谱匹配。

对于钙钛矿、晶硅叠层、柔性砷化镓等新型电池，CPI 不仅要满足抗紫外、抗原子氧、耐黄变等可靠性要求，还要解决与电池的光谱匹配问题。

目前传统封装玻璃的平均透过率是 92%，CPI 的透过率本身就偏低，再加上辐照黄变的影响，对电池效率的影响会更加明显。因此，每一种电池技术都需要对应的 CPI 封装方案，最终需要在技术性能和市场化速度之间做取舍。

吴正宇：其实有一个很好的切入点：先把成熟的三结砷化镓电池的玻璃盖片换成 CPI 进行验证。砷化镓电池已经过大量在轨验证，这样可以快速验证 CPI 本身的性能，避免与新型电池的变量叠加。

王顺：这确实是快速在轨验证的思路，但也会带来新的问题：如果电池效率出现衰减，很难区分是 CPI 的问题还是电池本身的问题，而且商业航天搭载无法回收材料进行事后分析。

阎敬灵：接下来讨论产业链国产化问题。据我了解，目前 CPI 单体的国产化已经基本解决，甚至国外 CPI 膜厂商也从中国采购单体；添加剂的国产化也进展顺利。

核心瓶颈在成膜设备—— 我个人认为，目前国内还没有一条能生产合格光学级 CPI 的产线。国内聚酰亚胺薄膜产业，电工级、热控级已完全自主，电子级部分解决，但光学级仍未突破。各位怎么看？

凌涛：我们一开始也面临同样的设备难题。为了平衡进度和自主可控，我们采取了 “两条腿走路” 的策略：一方面自主研发成膜设备，另一方面从韩国购买成熟产线。

自主设备的难度确实很高，我们从去年 5 月开始设备成型，到 11 月才点火，今年 1 月才实现批量化光学膜生产，且目前仍存在量产稳定性问题。

主要短板在电控系统，温度控制、在线测量的精度不足，导致产品性能有波动，比如透过率上下浮动 1 个点，黄度指标在 1-1.2 之间波动。

现在是购买韩国产线的好时机，因为韩国 CPI 产业链受 UTG 替代影响已经严重萎缩，我们去年已经采购了一条韩国产线，正在安装调试。

黄金雷：光学级 CPI 是聚酰亚胺薄膜中难度最高的品类。手机盖板用 CPI 对外观缺陷的要求极为严苛，任何小瑕疵都会影响用户体验；而光伏用 CPI 的外观标准要低几个数量级，只要不影响光通量即可。

因此，国内设备厂商可以先从光伏级 CPI 产线入手，逐步突破光学级技术。我们和奥纽都在努力用国产设备生产高端 CPI 膜。

阎敬灵：光伏用 CPI 是大面积应用，如果出现缺陷就是整片报废，手机盖板用的 CPI 虽然是小面积，但采用卷对卷生产，一旦出现缺陷也是整段报废，无法挑选某段使用。因此，能满足电子消费品要求的 CPI 产线，理论上完全可以覆盖太阳能电池的需求。

阎敬灵：最后一个问题，也是本次论坛的核心目的：产业链上下游（材料、设备、电池、发射）如何协同创新，加速 CPI 在商业航天领域的应用？

吴正宇：首先要推动在轨验证数据的公开分享。各家企业不用分享配方，只需公开在轨验证的性能数据，这对卫星总装单位和总设计师至关重要，只有数据足够充分，他们才敢采用新技术。

资深商业航天专家：非常认同。现在行业处于 “薛定谔的 CPI” 状态，很多新闻只说取得了突破，但没有任何实质性数据，大家都在猜测。行业协会应该发挥作用，组织更深层次的跨界技术交流，尤其是材料厂商与电池厂商、卫星总体单位之间的交流。

凌涛：很多企业只是赶风口，看到 CPI 热就进来，苗头不对就撤退，给行业造成了混乱。行业协会需要甄别真正在做技术的企业，推动真实的技术交流和合作。

黄金雷：上下游深度协同是关键。材料厂商不能闷头研发，必须明确下游的真实需求 —— 不同轨道、不同寿命的卫星，对 CPI 的指标要求完全不同。我们需要从单体研发阶段就与应用端对接，根据需求定制材料，这样才能避免做无用功。

王顺：目前行业存在 “各自为战” 的问题：CPI 厂商只做 CPI 的改进，电池厂商只根据公开数据调整电池，没有形成系统协同。太空光伏是一个完整的系统，涉及 CPI 膜、胶膜、电池、封装工艺等多个环节，任何一个环节掉链子都会影响整体性能。

我们作为太阳翼和电池阵研究单位，愿意牵头整合产业链资源，根据商业卫星的总体需求，推动各环节的协同研发和低成本化推广。地面验证也并非一无是处，只有在地面完成充分的基础验证，总体单位才敢让新技术上天。

资深商业航天专家：我从应用端的角度说说我们能做什么和需要什么。我们需要的是：材料厂商能透明地告知材料的性能边界和失效机理。

作为系统设计方，我们可以通过系统设计来规避材料的短板，比如如果 CPI 抗原子氧能力不足，我们可以与卫星总体协商，通过调整卫星飞行姿态来减少原子氧的影响。

同时，我们擅长在轨数据的解读和分析。很多时候，在轨数据异常并非材料本身的问题，而是卫星姿态、光照条件等因素导致的，我们可以帮助产业链区分真实的材料性能问题和系统干扰因素，获取准确的验证数据。

阎敬灵：时间关系，本次圆桌讨论就到这里。感谢各位专家的坦诚分享，我们围绕CPI 在商业航天的应用前景、验证方法、技术要求、产业链国产化和协同创新等核心问题进行了充分深入的讨论，希望能为行业发展提供有益的参考。谢谢大家！

文章来源：势银（TrendBank）