报告行业投资评级 - 报告未明确给出整体行业投资评级,但给出了具体的投资建议和关注方向 [8] 报告核心观点 - 太空算力是在地球轨道部署计算设施的新范式,通过构建分布式轨道计算集群,将“天数地算”转变为“天数天算”,其核心在于利用太空的太阳能和近绝对零度环境,实现近乎零能耗供能和零水耗散热,有效应对地面数据中心的能源与散热瓶颈 [3][5] - 太空算力的崛起源于AI驱动下全球算力需求的指数级增长与地面数据中心面临的瓶颈,被视为突破地面算力与能源约束、支撑下一代AI发展的颠覆性路径和全球科技竞争新焦点 [6] - 中美正加速布局太空算力,美国由科技企业主导推进,中国则通过政府引领、产学研协同发展 [3][7] - 随着其能源与散热优势显现,太空算力有望重塑全球算力格局,驱动市场在2030年达到千亿美元规模 [8] 根据相关目录分别总结 太空算力:从“天数地算”到“天数天算” - 太空算力通过集成抗辐射芯片、星间激光通信及太空云原生系统,构建分布式轨道计算集群,直接在轨完成数据实时处理与智能决策,推动卫星从“数据中继”向“智能节点”演进 [5][13] - 与传统“天数地算”模式相比,“天数天算”直接在轨处理数据,将下行数据量从TB/GB级降至KB/MB级,响应时效从小时/天级提升至分钟/秒级,大幅提高数据利用率 [16][21] - “天地一体协同计算”是演进的终极方向,未来将形成覆盖全球、低时延的天地一体化算力基础设施 [21] 大势所趋:AI浪潮下算力问题的新解法 - AI浪潮下的算力困局:全球算力需求呈指数级增长,2023年全球计算设备算力总规模达1397 EFlops,增速54%,预计2030年突破16 ZFlops [27][29]。数据中心能耗剧增,2024年全球数据中心耗电达415 TWh,占全球总用电量1.5%,预计2030年在基准情景下将达945 TWh [30]。电网容量限制可能导致全球约20%计划于2030年前投建的数据中心容量遭遇延迟 [31] - 地面数据中心瓶颈:面临能源供应紧张、散热能耗巨大及水资源消耗严重等问题。AI训练导致芯片热流密度远超传统风冷上限,液冷方案成本高且存在局限 [34]。数据中心散热耗水量巨大,例如谷歌2024年数据中心用水达77.87亿加仑 [39][40]。能源与水资源消耗已引发地方反对,导致数据中心建设项目延迟或取消 [40] - 太空算力的破局优势: - 能源优势:太空太阳能辐照强度比地球海平面高出约30-40%,容量因子可超95%,同等规模太空太阳能阵列年发电量可达地面的5倍以上 [44][47]。据测算,太空数据中心电力边际成本可低至约0.002美元/千瓦时,远低于美国地面电价 [45] - 散热优势:太空背景温度接近绝对零度(约-270℃),可通过辐射冷却实现高效、零水耗、零能耗的热管理 [48][50] - 成本优势:根据测算,单个40MW算力集群在太空运营10年的总成本约为820万美元,而地面同等规模运营成本高达1.67亿美元 [55][56]。远期看,太空数据中心的全生命周期成本有望接近甚至低于地面数据中心 [58] 可回收技术突破铺平太空算力商业化路径 - 可回收火箭技术大幅降低发射成本,是太空算力商业化的关键。SpaceX猎鹰9号通过火箭复用,已将发射成本降至1500美元/公斤以下,并预计在2030年后进一步降低至200美元/公斤以下 [58][62][66] - 目前中国商业卫星发射成本较高,主流报价在每公斤5万至10万元人民币之间,但随着可回收技术发展,未来有望降至每公斤3万元以下 [66][68] - 2025年中国多家企业(如蓝箭航天、航天科技集团)已成功进行可回收火箭关键技术验证,预计2026年进入高频试验期,为2030年后构建大规模太空算力基础设施提供运力支撑 [73][74] 竞相布局,巨头开启太空算力新时代 - 美国:科技巨头加速推进 - SpaceX:计划依托星舰与V3卫星打造大规模太空数据中心。V3卫星平台单星质量1.5-1.8吨,具备GPU级算力,通信容量高达1Tbps。公司目标在4-5年内通过星舰实现每年100GW的数据中心部署能力 [77][81] - StarCloud:2025年11月发射了首颗搭载H100芯片的试验卫星,计划在2030年代初建成40兆瓦的太空数据中心,远期规划5GW“太空超级算力工厂” [86][87] - Google:启动“太阳捕手计划”,计划于2027年初发射搭载Trillium TPU芯片的原型卫星,验证商用AI芯片在太空的稳定性,长期目标是在太阳同步轨道部署由81颗卫星组成的分布式AI计算集群 [92][94] - 亚马逊:通过蓝色起源的发射支持,依托“柯伊伯计划”(亚马逊Leo)星座,未来可能搭载计算模块构建分布式太空算力网络 [95] - 中国:政府引领、产学研协同 - 北京星辰未来(轨道辰光):拟在700-800公里晨昏轨道建设超过千兆瓦(GW)功率的集中式大型太空数据中心,建设分为三个阶段,计划于2035年建成支持“天基主算” [101][103][104] - 之江实验室“三体计算星座”:我国首个太空计算卫星星座,计划在2030年前发射1000颗卫星,总算力达1000 POPS。2025年5月首批12颗卫星已成功发射 [101][105] - 国星宇航“星算计划”:计划构建由2800颗计算卫星组成的天地一体化算力网络。2025年11月,成功将通义千问Qwen3通用大模型部署至在轨卫星,并完成端到端自主推理任务 [101][109][114] 投资建议:太空算力驱动千亿级市场,关注上下游核心环节 - 太空算力产业链覆盖上游硬件与基础设施、中游系统集成与运营管理、下游多元应用服务三个环节 [8][115] - 随着其能源与散热优势显现,太空算力有望重塑全球算力格局,驱动市场在2030年达到千亿美元规模 [8][126] - 建议关注太空算力产业链上下游核心环节,重点关注: 1. 火箭及卫星制造核心供应商 [8][126] 2. 激光通讯相关企业,推荐产业龙头:烽火通信、海格通信 [8][126] 3. 太空光伏供应商,推荐设备龙头:奥特维、晶盛机电、双良节能、捷佳伟创等;以及主辅材环节:钧达股份、晶科能源、协鑫科技、帝科股份、福莱特玻璃、海优新材等 [8][126] 4. 太空算力运营商 [8][126] 5. SpaceX供应商 [8][126] 6. 太空算力芯片供应商 [8][126]
商业航天产业链观察系列一:太空算力:以星辰为节点,筑算力新接口
长江证券·2026-02-23 16:52