“ 太空，这个人类最终的边疆，正成为全球科技巨头解决AI算力与能源矛盾的新战场。 ”
谷歌启动“太阳捕手计划”，将在太空建立由太阳能驱动的AI基础设施；英伟达将H100 GPU送入轨道，其性能比此前任何太空计算机强上百倍；马斯克表示将扩大星链V3卫星规模，建设太空数据中心。
与此同时，中国也不甘落后，“三体计算星座”首批12颗卫星已部署完成，总算力达5POPS。太空，正从科幻概念变为科技公司争夺的下一片算力蓝海。
01
地面算力遭遇物理极限
随着AI技术迅猛发展，地面数据中心正面临物理空间的严峻挑战。
能源消耗已成为AI发展的紧箍咒。根据国际能源署预测，到2030年，全球数据处理基础设施的耗电量将与整个日本的用电量相当。
数据显示，美国目前已规划的大型数据中心项目总容量超过45GW，2030年将超过200GW，这一数字将占美国总电力产量的40%。
水资源消耗同样惊人。世界经济论坛数据显示，一个1兆瓦的数据中心每天的用水量相当于发达国家约1000人的用水量。
随着AI算力需求增长，这些消耗只会与日俱增。
散热问题制约着算力密度提升。目前一个100万张GPU计算集群局部热流密度将超过250W/㎡，需要大面积扩热并采取水汽蒸发等降温措施。
如Meta新建计算集群预估用水超过当地全郡用水量，工程实施难度大，且易引发严重热岛效应。
地面空间与电网容量逼近极限。得州与东部互联电网2025年下半年已出台新政，当电网出现紧急状态时优先削减对大型新增负荷供电（如数据中心）。
这表明电网承受能力已濒临极限。
02
轨道计算的三大突破
与地面困境形成鲜明对比，太空环境天然适合大规模计算设施部署。
太空中能源供给几乎无限。在合适的轨道上，太阳能板发电效率可达地面的8倍以上，提供连续清洁的能源供应。
谷歌研究显示，在低地球轨道环境下，单位电力年均成本可降至810美元/千瓦年，已接近当前美国陆地数据中心570至3000美元的成本区间。
太空散热具有天然优势。深空温度约为-270℃，只需部署导热材料即可完成散热，无需部署大量液冷结构。
Starcloud采用真空散热架构，借助深空无限散热能力，通过高导热材料将H100产生的热量以红外辐射形式排出。
在轨数据处理可大幅减轻通信负担。传统“天感地算”模式需将原始数据传回地面运算，占用大量带宽。
如在轨计算仅需回传结果，可提升整体效率。Starcloud对SAR数据的处理实践了此路径，从需传输数百GB原始数据变为只需传输1KB的分析结果。
03
中美领跑的太空算力竞赛
太空算力赛道已聚集了众多科技巨头与初创企业，其中中美两国表现尤为抢眼。
美国科技巨头多路并进。谷歌的“太阳捕手计划”拟在2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星。
这些卫星将依赖太阳能供电，并通过自由空间光通信构建星间链路。
由英伟达Inception计划孵化的初创公司Starcloud已于11月2日成功将搭载H100芯片的Starcloud-1卫星送入太空。
该卫星重60公斤，尺寸类比小型冰箱，具备与地面数据中心相当的计算能力。
中国企业进入常态化商用阶段。今年5月，之江实验室“三体计算星座”首批12颗卫星已部署完成，每颗具备P级计算能力。
该星座集成星载智能计算机与天基模型，卫星间采用激光通信，速率最高可达100Gbps，已于2025年9月实现常态化商业运行。
国星宇航自主研发的“零碳太空计算中心”的计算卫星单星最高算力达744TOPS，星座具备5POPS太空计算能力，组网后已形成全球最强的太空计算能力。
04
从制造发射到运营应用
太空算力产业链正逐步成熟，涵盖了“制造-发射-运营-应用”完整链条。
卫星制造与核心组件领域，中国企业已具备相当竞争力。普天科技深度参与“三体计算星座”项目，在星间+星地链路、卫星载荷、地面站建设等关键环节发挥重要作用。
臻镭科技作为卫星互联网核心芯片及元器件供应商，产品和参与星座覆盖率较为齐全。
霍莱沃有效攻克卫星批量化生产中面临的高精度测量与快速验证等关键问题。
发射服务成本持续下降成为关键推动力。谷歌研究表明，随着SpaceX等公司持续降低发射单价，预计2035年前有望跌破200美元/公斤。
若星舰实现完全复用，成本或可进一步压缩至每公斤60至15美元，这将大幅提升太空算力的经济可行性。
下游应用场景持续扩展。从最初的遥感监测，太空算力正向车联⽹、⽆⼈机集群等需要毫秒级响应的领域扩展。
在轨数据处理能力使卫星能“看”与“算”，实现实时反馈决策。如森林火灾监测，传统模式需数小时，采用太空算力后几秒内可识别火情并响应。
05
太空算力的现实与未来
太空算力已从概念验证逐渐迈入工程化落地阶段，投资者需把握其发展脉络。
短期来看，地面设备商受益于太空热潮。随着太空数据中心概念升温，与之相关的电力设备、散热技术、能源管理企业已受到市场关注。
特变电工、伊戈尔等电力设备企业出海进程加速，海外收入占比不断提升。
中期而言，卫星制造商与发射服务商优先受益。国盛证券建议关注在太空算力产业链提前布局的公司。
包括卫星制造商会中国卫星、航天智装；核心组件商铖昌科技、臻镭科技、上海瀚讯；火箭发射与配套企业中天火箭、航天科技等。
长期来看，运营与服务商空间广阔。华西证券认为，太空算力“低成本广资源大空间的特点为商业航天找到了稳定长期的盈利模式。
随着组网计划推进，未来将形成全球覆盖的空天算力网络，运营服务商有望获得持续收益。
太空与AI的结合，不仅是技术的融合，更是人类对算力与能源关系的重新思考。随着星舰等可重复使用火箭技术的成熟，太空数据中心的建设成本正持续下降。
谷歌、英伟达、SpaceX以及中国的之江实验室、国星宇航等机构，正在太空中绘制下一代算力基础设施的蓝图。
太空算力已从概念验证逐渐迈入工程化落地阶段。未来五年，随着发射成本下降与技术进步，我们可能见证第一批商用太空数据中心的诞生。
当地面电网无法满足AI的饥渴，宇宙或许正等待着成为人类下一代计算基础设施的无垠战场。
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