能帮卫星瘦身的锗材料——云南锗业

今日卫星互联网大热，马斯克这位科技天才，目前在做三个事业，每一个皆是热炒的好方向。

1. 特斯拉汽车。

2. 光伏玻璃屋顶。

3. space X星链卫星。

星空互联网的逻辑近期渐多，在下绕开大众故事，从星空互联网中抽一个小众的故事来讲。

想要瘦身的卫星

通卫星主要由包括有效载和荷支撑系统两部分组成。有效载荷包括通转发器和天线，这是卫星探索太空的主要元件。支撑系统包括电源、热控、对接器、发动机、推进剂等系统组成。

支撑系统保持了卫星的发射和运行，这里面着重强调的是推进剂。推进剂是用于地球同步卫星从椭圆转移轨道过渡到同步初始轨道所用的动力装置，是发射卫星不可缺少的部分。以往使用的都是化学推进剂，但这种化学推进剂却有严重的弊端。

发射一颗5～6吨重的大型通卫星，推进剂质量占比在50%左右，其中80%是用于远地发动机工作。2017年9月29日发射的亚洲9号通卫星，1个亿美元的发射费用，卫星6.14吨重量里，近3吨的推进剂花了5千万美元！

而且，重要的是，卫星的推进剂耗尽时，无法进行南北位置保持控制， 通卫星必须携带足够的推进剂，提供速度增量需求。“中星9A”发射的时候，因为挪用了宝贵的推进剂用来修复三级姿控出现的轨道问题，导致定15年的寿命缩减为5年。

因此，长期以来各国都在寻求一种经济高效的太空动力系统，以应用于其登陆月球和火星的任务。 太阳能 电力推进剂成为卫星发射新的优先选择，

各国早已在研究 太阳能 电力推进剂。其中最为出名就是美国NASA的电力推进剂 太阳能 电力推进（SEP）项目。SEP项目的关键就在于开发大型、灵活、抗辐射的 太阳能 电池阵列。电力推进剂项目的优在于

1、比冲高带来重量大为减轻，节省大量的推进剂化学推进剂的比冲，实用的液氢液氧最高也就460秒左右，卫星通常采用的双组元推进剂，比冲在300秒左右，但电推，比冲轻轻松松超过一千。像XIPS-25电推进系统的比冲已经达到了3400秒以上，比冲高带来的好处是显而易见的，相同速度增量的要求，推进剂消耗仅为先的1/10左右，通卫星的重量， 由之前的5～6吨，一下子可降到2～3吨，发射费用打对折，卫星寿命还只高不低。

2、推力小和高比冲形成强烈反差的是，电推进器多为几十mN，目前商用最大也就200mN，个别小个子是微牛级别，可以说是润物细无声了。

3、寿命长根据MV=FS，既然推力小，那就积少成多、长时间工作，电推力器寿命都在几万小时，最高甚至到5万小时左右，从而提供可观的总冲量。电推力器能重复启动。

4、安全性好除去和卫星共贮箱的电加热式外，其他几款电推推进剂无毒、脾气好，操作安全。

5、 太阳能 ，电推进推力调节方便，达到高的控制精度。

从2015年开始，美国就已研制出可以利用 太阳能 电力推进剂的霍尔推进器。之后几年一直在优化中。而我国目前的情况由中国 航天科技 集团有限公司六院801所研制的我国首款20千瓦大功率霍尔推力器成功完成火试验，火时间累计达8小时，火次数超过30次。该推力器的成功研发，实现了我国霍尔电推力器推力从毫牛级向牛级的跨越。

那么锗又和以上有什么关系？

目前太空 太阳能 电池多是为砷化镓为材料。双结砷化镓电池的极限效率为30% ,三结砷化镓电池的极限效率为38%,提升到四结砷化镓电池的极限效率高达41%，因此几十个平方就可以提供10～20千瓦的电能！

锗材料，是太空 太阳能 电池必不可少的关键材料。

无论是军用还是民用的卫星，要在太空中维持运行状态就离不开 太阳能 电池翼。该装置专门为卫星在轨运营提供充足电能，也就是说如果没有锗就没有办法制造 太阳能 电池翼，卫星即便发射也没办法在轨运营。

而我国占据全球70%的锗开采、精炼和生产量。

离开中国造锗片，外国就会像离开稀土资源一样，在相当一段时间内无法制造卫星。未来十年将是众多卫星星座发射布轨的关键时期，各个国家都争相发射卫星，未来十年内发射的卫星规模将比目前为止全球在轨运行的总卫星数量要多的多。

目前美国高效 太阳能 电池板锗材料大都进口于中国 。我国目前也在大力推进高效 太阳能 的使用采用推进电力推进剂技术的研发。这其中，锗的重要性和未来发展都不容忽视。

云南锗业 是我国锗材料供应的龙头企业。

同时，以锗为基板的砷化镓空间卫星 太阳能 电池也已远销各国。在电力推进剂技术逐渐成熟的情况下， 云南锗业 将充分受益。