太 空 算 力

北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent:“价小前投研” 呈现

本报告为AI合成数据,投资需谨慎。

核心观点摘要

太空算力是为应对AI时代下地面算力面临的能源、散热、部署三重根本性瓶颈而生的颠覆性解决方案。当前,该概念已凭借全球首个在轨计算星座的成功组网,走出了纯粹的理论构想阶段,进入了工程验证与早期商业化探索的关键时期。其核心驱动力源于AI对算力需求的指数级增长与物理世界有限资源的根本矛盾,未来潜力在于构建一个与地面互补、甚至在特定场景下超越地面的全新算力基础设施,市场空间有望达到万亿级别

核心逻辑与市场认知分析

双轮驱动:需求牵引与供给创新

  • 需求牵引 (Why Space?): 地面AI算力遭遇“不可能三角”——能源枯竭(电网扩容线性 vs 算力需求指数级)、散热极限(PUE逼近1.2物理极限)、部署瓶颈(土地、环评等)。
  • 供给创新 (Why Now?): 太空提供完美解决方案——能源优势(太阳能效率5-8倍)、散热优势(-270℃天然热沉,PUE趋近1)、效率优势(在轨处理,响应速度从天/周级缩至秒级)。可回收火箭技术正推动发射成本走向商业化拐点。

市场热度与预期差分析

  • 市场情绪: 高度关注,极为乐观,新闻、研报、路演密集轰炸,已形成强大板块号召力。
  • 潜在预期差 ① (规模与时间): 市场可能高估短期内实现百万卡级别(万POPS)算力的速度,当前仍在POPS级验证阶段。
  • 潜在预期差 ② (关键瓶颈):发射成本Tbps级星间通信两大基础瓶颈的认知可能不足。
  • 潜在预期差 ③ (商业模式): "地数天算"场景下与地面算力的成本效益对比曲线尚不清晰。

关键催化剂与发展路径

近期催化剂 (未来3-12个月)

  • 北京“辰光一号”试验星发射 (2025年底-2026年初)
  • “三体计算星座”规模扩展至超50颗
  • 朱雀三号等可回收火箭首飞进展
  • Starcloud-1 (H100) 在轨测试结果公布

长期发展路径 (3-10年)

  1. 2025-27: 技术攻关 & “天数天算”商业化
  2. 2028-30: 成本下降 & “地数天算”模式探索
  3. 2031-35: 规模化部署 & “天基主算”时代

概念发展时间轴

潜在风险与挑战

技术风险

  • 发射成本降低不及预期
  • 星间激光通信技术突破缓慢
  • 在轨组装与维护技术不成熟
  • 核心器件太空环境可靠性

商业化风险

  • 成本效益与地面绿色IDC竞争
  • 应用场景落地及付费意愿

政策与竞争风险

  • 政策支持力度变动
  • 国际巨头技术与成本压制

预期管理风险

  • 市场短期预期过于乐观
  • 宏大远景与实现路径的脱节

新闻核心信息提炼

核心价值与战略意义

突破地面算力能源、散热、效率三重矛盾,引领天基计算从“天感地算”向“天数天算”及“天地协同”升级。是航天强国核心构成,新质生产力代表。

核心优势 (vs 地面)

  • 能源: 7x24h供电,效率为地面5-8倍。
  • 散热: -270℃天然热沉,效率提升3倍+,PUE趋近1。
  • 效率: 规避地面审批,模块化部署快,在轨处理响应速度提升百倍。

全球主要玩家及进展

  • SpaceX: 4-5年内部署100GW/年数据中心。
  • Google (Project Suncatcher): 2027年发射TPU原型卫星。
  • Starcloud/NVIDIA: 已成功发射搭载H100 GPU的卫星。

中国项目进展与规划

  • 之江实验室 "三体计算星座": 全球首个成功入轨组网,首批12颗星已发射,总算力5POPS。
  • 北京 "太空数据中心": 规划超GW级,试验星“辰光一号”拟2025年底/26年初发射。
  • 无锡 "梁溪星座": 4.5亿招标,目标20POPS。

核心瓶颈与挑战

  • 发射成本: 仍是最大挑战,需降至200美元/公斤实现成本持平。
  • 关键技术: Tbps级激光通信、在轨组装建造。

国家政策支持

  • 《商业航天高质量安全发展行动计划》印发。
  • 准入松绑、设立基金、开放基础设施、扩大采购。

路演核心信息提炼

产业阶段划分: 商业航天正由“制造红利”转向“信息基建红利”,太空算力是第二阶段核心。
核心驱动力 (数据引力定律): 天基数据在轨生成,算力必须“靠近数据”以降低时延与带宽成本。
北京“超GW级太空数据中心”规划:
  • 轨道: 700-800km晨昏轨道,实现24h日照。
  • 三阶段路线: 2023-27 (天数天算) -> 2028-30 (地数天算) -> 2031-35 (天机主算)。
  • 远期目标: 16座单体1GW、总16GW的太空数据中心。
商业模式:
  • 天数天算场景: 遥感实时处理、空间交通管理、星座路由优化。
  • 地数天算场景: GPT-5/6等大模型训练、运营商天基算力外包。
  • 付费模式: 按算力租用、按任务结果、长期框架协议。
国际对标: StarCloud (H100试验星)、Google Project Sun Catcher、马斯克星舰+星链V3计划,国内在全行业算力基建思路上领先于海外。

研报核心信息提炼

核心观点

研报普遍认为太空算力是解决AI算力需求的必然趋势,是“AI算力竞赛的下一个战场”,并预测市场将迎来爆发式增长。Research And Markets预测,2035年全球在轨数据中心市场规模将达390亿美元,CAGR高达67.4%

模式转变

核心是实现数据处理模式由“天数地算”向“天数天算”和“地数天算”的转变,解决此前90%有效数据因传输滞后被弃用的痛点。

中国项目里程碑

2025年5月14日,12颗计算卫星成功发射,标志我国首个整轨互联的太空计算星座正式组网,实现了“算力上天”、“在轨组网”、“模型上天”三大技术突破。

国际巨头布局

  • 微软: 2020年发布“云上太空”服务。
  • 亚马逊: 2021年部署AWS物联网云解决方案至星载载荷。
  • 欧盟: 2022年推出ASCEND计划,计划到2050年实现1000兆瓦容量。

产业链图谱与核心玩家

上游:核心部组件与原材料

能源系统: 太阳能电池 (乾照光电)、锗晶片 (云南锗业)、能源分系统 (上海港湾)。


算力载荷: 星载AI芯片 (航宇微)、智能处理产品 (雷科防务)、专用核心部件 (中科曙光/星图)。


通信载荷: 激光通信终端 (航天电子、烽火通信、光库科技)。

中游:星座建设与运营

之江实验室“星算计划”: 普天科技 (战略合作)、软通动力、开普云、千方科技。


北京“太空数据中心”: 顺灏股份 (参股轨道辰光)、优刻得。


运载发射: 商业火箭公司 (东方空间、蓝箭航天等)。

下游:应用与服务

AI模型与算法: 开普云 (开悟星云/星核)。


数据服务与云计算: 航天宏图 (PIE-Engine)、星图测控 (太空云)。


行业应用: 四川金顶 (矿用AI卫星)。

相关概念股梳理

股票名称 股票代码 核心逻辑 / 关联原因 所属项目 / 环节
普天科技002544与氮星光联等在之江实验室成立联合研发中心,开展空天智算关键技术研发。之江实验室 (牵头)
顺灏股份002565参股轨道辰光(19.3%),该公司为北京太空数据中心创新联合体牵头单位。太空数据中心 (牵头)
软通动力301236与实验室、国星宇航共发“星算计划”,共建天地一体化算力网络及调度体系。星算计划 (AI与调度)
开普云688228参与“星算计划”建设,以开悟星云和开悟星核实现AI赋能算力卫星。星算计划 (AI与模型)
中科曙光603019与中科星图合作研发面向太空计算场景的高可靠专用核心部件,建设太空算网。算力载荷/算网
中科星图688568与中科曙光合作研发太空计算专用核心部件,建设开放普惠的太空算网。算力载荷/算网
优刻得688158加入太空数据中心创新联合体,为规划建设提供核心技术支撑和解决方案。太空数据中心 (联合体)
乾照光电300102国内领先的砷化镓太阳能电池供应商,卫星太阳能电池市场以砷化镓为主导。能源系统
云南锗业002428锗晶片是生产卫星太阳能电池的关键材料,公司持续扩产空间太阳能电池用锗晶片。能源系统
上海港湾605598天基基础设施能源分系统核心供应商。能源系统
航天电子600879公司型谱化激光通信终端、数据分发处理机等多项卫星载荷已全面配套用户。激光模块/通信载荷
烽火通信600498激光通信模块核心供应商。激光模块
光库科技300620激光通信模块核心供应商。激光模块
航宇微300053玉龙810芯片为通用AI芯片,可面向航空航天;启动“新一代宇航SOC芯片”项目。算力载荷 (芯片)
雷科防务002413多型星上智能处理产品成功交付,通用化星上智算产品研制取得重大进展。算力载荷 (处理产品)
航天宏图688066自主研发的PIE-Engine时空云计算平台是公司空间计算的基础平台。应用与服务 (平台)
星图测控920116太空云产品体系提供太空全域数据服务、智能计算服务,已为计算卫星提供在轨管理。应用与服务 (平台)
四川金顶600678参股公司发布“矿用AI卫星”,搭载超算AI等模块,提供一体化解决方案。行业应用
杭钢股份600126子公司实施之江实验室机房基础设施升级改造工程,提供地面基础设施支持。之江实验室 (地面支持)
新疆交建002941持有国星宇航股份比例0.54%。星算计划 (间接持股)