太空算力兴起的背景与驱动力 - AI算力需求爆炸式增长，导致地面数据中心面临能源、土地和水资源压力，促使科技巨头将目光转向太空[1][2][4] - 太空提供独特环境优势，太阳能电池板在合适轨道上每年接收的太阳能比地球中纬度的电池板多8倍，能源供应充足且无需依赖地球资源[6] - 卫星在轨计算新模式可解决数据回传带宽瓶颈，将高达90%因无法及时回传而被遗弃的有效数据进行在轨处理，将数据处理时效性从数小时缩短至秒级[6] 主要参与者的战略布局与技术路径 - 英伟达于11月2日首次将顶级AI训练GPU H100送入太空，计划在轨道上实时处理地球观测数据，其性能比上一代A100快两到三倍，集群模式下可提速九倍[8] - SpaceX创始人马斯克计划通过星舰扩大V3卫星规模建设在轨数据中心，目标在4-5年内每年完成100GW的数据中心部署，每艘星舰可一次性部署约60颗V3卫星[2][9] - 谷歌启动"太阳捕手计划"，计划在2027年初发射两颗搭载TPU芯片的原型卫星，构建半径1公里的81星卫星集群，其Trillium TPU芯片已通过模拟太空辐射环境的测试[2][10] - 中国公司国星宇航成功发射全球首个太空计算卫星星座，单星最高算力达744TOPS，整体具备5POPS在轨计算能力，并计划建设由2800颗AI卫星组成的在轨算力网[10][11][12] - 美国企业倾向于采用高性能商用芯片追求算力优势，中国企业则更注重系统可靠性和经济性，采用渐进式升级策略[13] 市场规模与产业链机遇 - 到2035年，在轨数据中心市场规模预计将达到390亿美元，复合年增长率高达67.4%[6] - 中国商业航天行业产值从2020年约1.0万亿元增至2024年的2.3万亿元，复合年增长率为23.1%，预计至2029年将达到约8.0万亿元[15] - 上游卫星制造为核心环节，国星宇航作为全链条参与者投后估值从最早的9500万元增长至超过67.6亿元，市场估值暴涨超70倍[15][17] - 中游芯片和载荷是关键瓶颈，太空辐射水平是地面的数千倍，需抗辐射加固设计，中国在高性能GPU抗辐射版本存在短板，但FPGA和专用AI加速器领域已有应用[16] - 下游应用场景包括遥感数据处理、海洋物联网等，遥感数据处理可将二维影像在轨实时处理为三维立体模型，海洋通讯可为远海区域提供低成本、低时延智能服务[16][17] 发展面临的挑战与关键门槛 - 经济可行性的关键转折点是将发射成本降至每公斤200美元，此目标有望在2030年代中期通过可重复使用发射技术实现[18] - 技术挑战包括太空真空环境下的热管理难题、在轨系统的可靠性与维修策略以及实现高带宽地面通信[18][19] - 卫星寿命通常为5到10年，寿命周期内需持续投入能源供应、轨道维持和软硬件升级费用，若算力设备故障率过高，更换成本将攀升[19]

文章核心观点 - 太空算力正成为科技巨头和商业航天公司应对AI算力短缺和地面数据中心资源压力的新兴战略方向，通过利用太空的能源和环境优势构建天基AI基础设施 [1][2][3] - 美国公司如英伟达、SpaceX、谷歌以及中国公司如国星宇航已展开实质性布局，推动在轨计算从概念走向实践，并催生新的太空产业链 [2][5][6][7] - 到2035年，在轨数据中心市场规模预计将达到390亿美元，复合年增长率高达67.4%，有望成为太空经济的核心引擎 [4] 商业航天新叙事：太空算力 - 地面数据中心面临土地、水和电力等资源巨大压力，而太空太阳能电池板每年接收的太阳能比地球中纬度地区多8倍，提供了充足的能源 [3] - 在轨计算能将卫星数据处理时效性从数小时缩短至秒级，并解决高达90%的有效数据因带宽限制无法及时回传而被遗弃的问题 [3] - 太空算力可广泛应用于应急处突、防灾减灾、低空经济等低延时需求场景，将数据服务周期从月级、周级大幅缩短至秒级 [8] 主要参与者动态 - 英伟达于11月2日首次将H100 GPU送入太空，搭载在Starcloud-1卫星上，进入约350公里高的超低地球轨道，计划实时处理地球观测数据 [5] - SpaceX创始人马斯克表示将扩大星链V3卫星规模建设太空数据中心，目标在4-5年内通过星舰完成每年100GW的数据中心部署 [2] - 谷歌启动"太阳捕手计划"，计划在2027年初发射两颗搭载TPU芯片的原型卫星，并研究半径1公里的81星卫星集群编队飞行方案 [2][6] - 中国公司国星宇航发射全球首个太空计算卫星星座"三体计算星座"进入700公里太阳同步轨道，单星最高算力达744TOPS，整体具备5POPS在轨计算能力 [6][7] 市场规模与产业链机遇 - 中国商业航天行业产值从2020年约1.0万亿元增至2024年的2.3万亿元，复合年增长率23.1%，预计至2029年将达到约8.0万亿元 [10] - 产业链上游卫星制造商是核心环节，国星宇航在中国民营商业航天企业中按累计AI卫星发射次数计排名第一 [7][10] - 产业链中游芯片和载荷是关键瓶颈，太空辐射水平是地面的数千倍，需要抗辐射加固设计，中国在航天级AI芯片领域仍存在短板 [11] - 产业链下游应用场景包括遥感处理、海洋物联网等，国星宇航市场估值从最早的9500万元增长至超过67.6亿元，暴涨超70倍 [11][12] 技术路径与挑战 - 美国企业倾向于采用高性能商用芯片追求算力绝对优势，更关注云计算服务延伸；中国企业更注重系统可靠性和经济性，采用渐进式升级策略 [8][9] - 经济可行性首要门槛是将发射成本降至每公斤200美元，谷歌预计这一目标有望在2030年代中期通过可重复使用发射技术实现 [13] - 技术挑战包括热管理、在轨系统可靠性与维修策略以及高带宽地面通信，太空真空环境使得为高功率芯片散热变得极其困难 [13][14]

航空航天ETF市场表现 - 截至2025年11月13日14:00，航空航天ETF天弘(159241)盘中换手率达8.93%，成交金额为4670.45万元 [1] - 该ETF最新规模达5.21亿元，创近1月新高，最新份额达4.61亿份，创成立以来新高 [1] - 近5个交易日合计资金净流入4118.85万元，最新资金净流入1570.22万元 [1] 指数及成分股表现 - 跟踪指数国证航天航空行业指数(CN5082)上涨0.11% [1] - 成分股天奥电子(002935)上涨10.01%，迈信林(688685)上涨3.32%，航新科技(300424)上涨2.59%，振芯科技(300101)上涨1.82%，振华风光(688439)上涨1.77% [1] 产品主题契合度 - 该ETF样本公司与低空经济、大飞机、卫星互联网等热门主题高度契合 [1] - 成分股深度参与商业航天等新兴领域，受益于政策与市场的双重推动 [1] 全球太空算力发展动态 - 11月2日，英伟达联合Starcloud公司将H100 GPU搭载卫星送入近地轨道，算力较以往太空计算设备提升100倍 [2] - 11月4日，马斯克计划在4-5年内通过星舰实现100GW太空数据中心的规模化部署 [2] - 11月5日，谷歌启动"捕日者计划"，宣布将于2027年初发射搭载自研Trillium代TPU的原型卫星 [2] 国内太空算力进展 - 国星宇航"零碳太空计算中心"入选世界互联网大会年度成果，计算卫星单星最高算力达744TOPS [2] - 星座具备5POPS的太空计算能力，星间激光通信速率最大可达100Gbps，组网后已形成全球最强的太空计算能力 [2] 行业趋势与机构观点 - 太空算力已从概念验证逐渐迈入工程化落地阶段，成为破解地面算力能源、散热等困境的战略性方案 [2] - 英伟达、亚马逊等AI巨头的布局及政策出台可能加速该领域发展进程，相关投资将开始显现 [2]

行业投资评级 - 投资评级：看好，维持 [10] 报告核心观点 - 太空数据中心被视为解决人工智能发展所面临的地面电力紧缺问题的优势方案 [2] - 太空环境具备天然优势：深空低温可实现零能耗散热，太阳能发电效率高达95%（地面仅20%），理论电源使用效率趋近1.0，光在真空中传播速度比光纤快35% [13] - 产业进展方面，国际领先企业如英伟达、SpaceX、谷歌已率先布局；中国相关产业正从传统任务式发展迈向商业化，产业链开放度提升，生产成本降低 [2][6][8][13] 行业事件与驱动力 - 2025年11月，英伟达首次将H100 GPU送入太空 [2][6] - 马斯克表示将扩大星链V3卫星规模建设太空数据中心，目标在4-5年内通过星舰完成每年100GW的数据中心部署 [2][6] - 谷歌启动“捕日者计划”，拟于2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星，将AI算力直接部署至太空 [2][6] - 2025年5月，中国首个太空计算卫星星座进入组网阶段，“三体计算星座”规划发射不少于千颗卫星，目标在2030年建成 [13] 产业影响与投资逻辑 - 计算星座可赋能通导遥星座，极大提高工作效率，降低组网成本，加速应用落地，形成良性循环 [8] - 中国卫星互联网发展当前阶段为基建投入期，建议重点关注2023-2025年已产生相关收入的公司，此类公司有望受益于下游运营商资本开支爆发式增长 [8] - 在应用爆发期，建议围绕核心运营商寻找投资标的，关注在芯片等基础器件领域已具备量产能力的厂商 [8] - 烽火通信积极构建“空天地海一体化”新质生产力，有望成为未来重要增长方向 [8] 技术优势与成本趋势 - 太空数据中心优势包括：为海洋、极地及偏远山区提供瞬时服务，覆盖30亿未联网人口；激光通信技术为实时AI推理等场景创造超低延迟可能 [13] - 成本挑战正随可回收火箭技术强化而快速化解，SpaceX已将发射成本压缩至千美元/公斤级，使星上算力走向经济可行 [13]

行业核心观点 - 太空算力成为AI基建新前沿，海内外科技巨头与航天公司正加速布局，将计算能力部署至太空轨道 [1] - 太空算力在数据处理的实时性、能源效率及部署成本方面相比传统地面数据中心具备显著优势，旨在解决“天感地算”模式带宽有限、地面资源紧张及AI数据中心“用电荒”等瓶颈 [2] - 行业正处于从“天感地算”向“天数天算”过渡的阶段，未来随卫星组网计划推进，将形成全球覆盖的空天算力网络 [3] 海外公司动态 - 英伟达于11月2日首次将H100 GPU送入太空 [1] - 马斯克于11月4日宣布将扩大星链V3卫星规模以建设太空数据中心，目标通过星舰在4-5年内每年完成100GW的数据中心部署 [1] - 谷歌于11月5日启动“捕日者计划”，拟在2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星，将AI算力直接部署到太空 [1] 国内项目进展 - 国星宇航自主研发的“零碳太空计算中心”获评2025年世界互联网大会年度精品成果，其计算卫星单星最高算力达744TOPS，星座总算力达5POPS，星间激光通信速率最大达100Gbps，已为多家科研机构提供在轨计算服务 [1] - 中国首个整轨互联太空计算卫星星座“三体计算星座”于今年5月进入组网阶段，目前已发射12颗算力卫星，总算力5POPS，计划2025年完成超50颗星布局，2030年达1000颗星规模，建成后总算力达1000 POPS [3] 太空算力优势 - 效率优势：卫星可在太空完成数据预处理及AI训练推理，将如森林火灾监测的响应时间从数小时缩短至几秒内，解决传统模式数据回传带宽有限、数据利用率低的问题（例如科学实验卫星每日产生约500G数据，仅能传回约20G） [2] - 能源优势：高轨太空数据中心可7*24小时使用太阳能，发电效率达95%（为地面5倍），深空低温（-270℃）环境利于散热，无需大量液冷结构，显著降低成本 [3] - 部署与性能优势：采用模块化组装，光在真空中传播速度比玻璃光纤快35%，在部署速度、延迟和架构灵活性上远超地面数据中心 [3] 相关产业链公司 - 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、地面站建设等环节发挥重要作用，并协同推进“星缆计划” [3] - 霍莱沃是卫星测量领域核心厂商，攻克了卫星批量化生产中的高精度测量与快速验证等关键问题 [4] - 上海瀚讯是千帆星座及G60星座的通信分系统供应商与核心承研单位，负责研制卫星通信载荷、信关站、终端等关键设备 [4] - 臻镭科技是卫星互联网核心芯片及元器件供应商，产品覆盖率高，与多家科研院所及企业有合作 [5]