China achieves breakthrough in space wireless power transmission

📊 競品分析▸ Show

國家/組織	項目/技術特點	關鍵進展/里程碑
中國 (逐日工程)	基於歐米伽 (OMEGA) 設計方案，具備分布式、多目標微波無線傳能能力。	2022年建成世界首個全鏈路全系統空間太陽能電站地面驗證系統；2026年實現百米級千瓦功率一對多動目標無線傳能，直流-直流傳輸效率20.8%。
美國 (NASA, Caltech)	NASA探索SPS-ALPHA概念；加州理工學院(Caltech)的太空太陽能發電演示器(SSPD-1)項目，包含MAPLE實驗。	2023年發射SSPD-1原型機，成功從太空向地球無線傳輸可探測電力，展示能量聚焦成束並傳輸至指定位置的能力。
日本 (JAXA, Japan Space Systems)	國家太空計畫重點發展，提出「繩繫結構」等非聚光型方案。	2015年進行55米距離微波無線傳能實驗，頻率5.8 GHz，效率9.88%。 2024年成功從7000米高空飛機向地面無線傳輸電力。
英國	將空間太陽能電站納入國家綜合能源戰略與太空發展戰略。	獲得重點資金和政策支持，持續推進相關技術驗證。
歐洲太空總署 (ESA)	將空間太陽能電站定位為「具備長期可行性的清潔基荷電源選項」。	持續投入研發力量，穩步推進相關技術驗證。

設計方案： 採用段寶岩院士團隊提出的歐米伽（OMEGA）空間太陽能電站創新設計方案，特別是分布式歐米伽空間太陽能電站設計。
系統架構： 地面驗證系統是世界首個全鏈路、全系統的空間太陽能電站地面驗證系統，包括歐米伽聚光與光電轉換、電力傳輸與管理、射頻發射天線、接收與整流天線、控制與測量五大子系統。
工作原理： 根據太陽高度角確定聚光鏡傾斜角度，將太陽光匯聚到光伏電池陣轉化為直流電能，經電源管理模塊匯聚後，通過振盪器和放大器轉化為微波，無線發射至接收天線，再將微波整流為直流電供電。
關鍵技術突破： 包含高效率聚光與光電轉換、微波轉換、微波發射與波形優化、微波波束指向測量與控制、微波接收與整流、靈巧機械結構設計等多項技術。
最新地面測試性能：
- 傳輸距離： 百米級。
- 直流-直流傳輸效率： 20.8%。
- 輸出功率： 1180瓦（千瓦級）。
- 波束收集效率： 88.0%。
- 無人機微波無線傳能： 在時速30公里、距離30米條件下，實現143瓦穩定接收。
空間發電： 太陽能聚光與光電轉換效率顯著提升，發射與接收天線集成化、小型化與輕量化取得關鍵進展。

衛星續航能力大幅提升

透過太空無線電力傳輸，衛星可擺脫對大型太陽能帆板的依賴，轉而使用小型接收天線，從「太空充電樁」獲取電力，顯著提升靈活性和續航能力。

推動全球能源普惠與應急供電

空間太陽能電站的微波無線傳能技術可為偏遠地區、沙漠、海洋等傳統電網難以覆蓋的區域提供穩定電力，並在地震、颱風等災害發生後提供靈活的應急電力支援。

具備軍事應用潛力

重新設計的系統架構除了主要太空能量傳輸外，還能支持通信、導航、偵察、干擾和遠程控制等多種軍事功能。

1968-08

美國科學家彼得·格拉賽首次提出空間太陽能電站概念。

2008-XX

中國將空間太陽能電站研發工作納入國家先期研究規劃。

2014-XX

段寶岩院士團隊提出歐米伽（OMEGA）空間太陽能電站創新設計方案。

2018-12

「逐日工程」空間太陽能電站系統項目在西安電子科技大學啟動，並建成全球首個全系統、全鏈路太陽能電站地面驗證中心。

2022-06

世界首個全鏈路全系統空間太陽能電站地面驗證系統通過專家組驗收。

2026-05-18

段寶岩院士團隊在多目標微波無線電力傳輸系統方面取得重大突破，實現百米級千瓦功率輸出和多目標供電。

中國在太空無線電力傳輸領域取得重大突破