一、太空算力：苍穹之上的算力新纪元

1、何为太空算力？

——部署于太空轨道上的数据中心。太空算力是一种将数据中心和计算能力部署到太空轨道的技术，通过卫星及其搭载的计算硬件进行在轨数据处理。

其利用星间高速激光通信实现数据传输和实时处理，并将结果传回地球。因太空中独特的真空环境与光照条件等，太空算力具备自治智能、实时响应、分布式协作、无需消耗能源等特性，且具备高运算效率。

2、算力为何要上天？

——能源桎梏与散热困境。随着“星际之门”等大型项目计划的宣布以及CSP各厂商Capex的持续上修，爆发式增长的算力需求已成为确定性趋势，带动电力需求激增，据Rand估计，2030年全球AIDC电力需求将达到347GW。

散热方面，目前一个100万张GPU计算集群局部热流密度将超过250W/㎡，需要进行大面积扩热，并采取水汽蒸发等降温措施，工程实施难度极大，水资源浪费严重，且容易引发严重的热岛效应，如Meta新建计算集群预估用水超过当地全郡用水量。

而太空算力在能源、散热等方面皆具有优势，是解决AI时代下相关痛点的优选之一。

二、太空算力的核心构成

与地面数据中心不同，轨道级数据中心通过卫星在轨布置计算、存储与网络设施，并利用太阳能提供持续性能源，结合真空环境下的散热器实现高效冷却。

系统核心由计算存储模块、液冷系统、网络交换机与电源管理模块组成，通过高速星间链路（ISL）实现多卫星节点间的数据互联与任务分配。

同时，数据中心的网络交换设备连接至卫星对地通信链路，将必要的数据下行至地面站或其他在轨任务单元，实现“在轨计算+按需下传”的混合模式：

卫星/空间平台：作为载体，相当于数据中心的机房，提供电力、通信链路和结构支撑目前多采用低轨（LEO）卫星或空间站平台（目前150-300公里低轨空间较为拥挤，未达到较好的散热效果，太空算力卫星多考虑发射至500公里外）；

1）算力模块：即服务器集群，GPU/CPU/AI等芯片，受制于太空平台的面积有限，算力模块多以简单的多卡形式呈现，封装成抗辐射的计算卡群或机柜；

2）通信链路：上下行链路——跟地面站传输数据，星间链路——卫星之间用激光通信传输；

3）能源系统：太阳能电池板是主要供电来源，同时搭载电池储能，保证卫星在阴影区（没有阳光时）运转；

4）散热系统：太空是真空环境，无法通过传导散热，需要采用热管或流体回路+辐冷板（Radiator）形式散热，即芯片产生的热→热管传导→辐冷板→通过红外辐射把热量直接“辐射”到外太空，散热效率和辐冷板面积成正比，所以在卫星上会看到“大翅膀”一样的结构。

对于GPU等高功率载荷，单靠热管难以满足需求（或需要较多热管，导致卫星重量过高，发射成本过大），往往需要结合液体回路进行主动散热（类似地面服务器的液冷散热）。

三、云厂商延伸探索：AI下的轨道数据中心

目前，太空算力处于早期探索到小规模示范，多家创业公司、航天公司、少数云/芯片巨头在做示范或试点。

主要目标集中在：为卫星/星座提供就地GPU推理/训练能力、作为地面数据中心的补充(灾备、低延迟覆盖、能源/冷却优势)等。

1、创业公司

Starcloud(原Lumen Orbit):有融资和示范计划，目标明确瞄向轨道GPU/在轨数据中心，太空算力的先锋；

Axiom Space、Lonestar等：在推进轨道/近轨数据节点、太空站可插拔节点或月球/在轨布局算力。

2、CSP云厂商

（1）英伟达

通过Inception项目与初创公司star cloud合作，计划2025年8月发射首颗搭载H100芯片的轨道数据中心卫星“Cloud-0”(暂未实现),其搭载的H100芯片组能在零重力环境中实现国际空间站100倍的计算性能。

（2）亚马逊

2026年中期在澳大利亚推出柯伊伯卫星互联网，以与Starlink竞争。亚马逊布局低轨卫星互联网领域已久，2020年亚马逊Project Kuiper星座计划得到了美国联邦通信委员会的批准，该计划投入数十亿美元将3236颗卫星送入轨道。

23年7月宣布将斥资1.2亿美元在佛罗里达州建设卫星工厂，为其新兴互联网业务Kuiper项目提供服务。

2025年4月，亚马逊成功发射首批27颗卫星，采用Atlas V火箭，未来或结合AWS边缘计算能力，在轨部署AI数据处理节点。

（3）微软

携手SpaceX推出Azure space计划，在Azure上提供卫星驱动的互联网连接。其中Azure Orbital Cloud Access旨在智能地优先处理光纤、蜂窝和卫星网络中的流量。

优先的网络流量通过SpaceX的Starlink与Azure边缘设备进行传输，使客户能够在Starlink运营的任何地方访问微软云服务，24年该功能已发布预览版。

同时和Ball Aerospace合作，规划在轨测试卫星为美国政府敏捷部署新的软件和硬件。

（4）Meta

与英伟达、惠普等合作，宣布“Space Llama”人工智能合作项目，该项目旨在为国际空间站国家实验室的宇航员提供科研支持。该项目核心愿景在于简化操作流程、降低计算成本，并迅速响应宇航员在太空作业中遇到的突发情况。

合作中使用的Llama AI系统具备实时分析宇航员需求并根据即时数据提供反馈的能力。

（5）谷歌

与NASA合作构建概念验证AI医疗助手CMO-DA,旨在当没有医生或与地球通讯中断时，帮助宇航员诊断和治疗症状。

该项目采用固定价格的公共部门订阅协议，涵盖云服务、应用开发基础设施和模型训练成本。

四、国内AI卫星网络的商业化加速

国内AI上天进展顺利，积极打造全球首个商业化AI卫星网络。

2025年5月，中国商业航天公司国星宇航（ADASpace）在酒泉发射了首批12颗智能计算卫星，每颗卫星都搭载AI芯片和模型，总算力达到约5POPS，标志着太空算力首次进入实际应用阶段。

同年7月底，公司又在江苏无锡宣布了第二批卫星星座计划，代号“梁溪”的新一批12颗卫星，总算力提升到20POPS，相比首批翻了四倍。根据ADASpace长期规划，该项目未来将扩展到多达2800颗卫星，形成一个真正意义上的“太空超级计算机”。

这一项目代表了中国在太空计算领域的重大突破，也标志着全球首个专门构建的商业化AI卫星星座正在成为现实。

顺灏股份参投的北京轨道辰光科技公司规划的计算卫星首发试验星预计将于2025年底发射，通过在晨昏轨道建设算力星座，将有效解决地面算力中心建设制约问题，构筑兼具性能、环保以及成本优势的强大算力基础设施，为用户提供强大算力支持。

内容目录

投资要点 ............................................................................................... 4

1．什么是太空算力？ ............................................................................. 5

1.1 太空算力：轨道上的超级算力中心 ................................................................ 5

1.1.1 太空算力--AI 算力的轨道延伸新范式 .................................................... 5

1.1.2 区别：不等同于边缘计算 ..................................................................... 5

1.1.3 天方夜谭？——两个前沿探索 .............................................................. 7

1.2 太空算力的技术原理 .................................................................................... 8

1.2.1 太空算力的核心构成 ........................................................................... 8

1.2.2 太空算力技术 ..................................................................................... 9

2. 应用与商业：太空算力的落地愿景 ......................................................................11

2.1 云厂商延伸探索：AI 下的轨道数据中心 .........................................................11

2.2 国内 AI 卫星网络的商业化加速 .....................................................................13

2.3 下游应用：遥感或先行，其他领域创新不断 ...................................................13

3. 为什么当下算力要上天？ ....................................................................................15

3.1 算力上天的起点——能源需求与供给之间的撕裂 .............................................................15

3.1.1 能源需求几何？算力发展带来预期不断上修 ..........................................................15

3.1.2 美国能源供给现状？近二十年停滞不前 ................................................15

3.2 为何发展太空算力？ ...................................................................................16

4、太空算力的产业链及参与者 ................................................................................18

4.1 产业链的梳理 ............................................................................18

4.2 太空算力核心公司梳理 ................................................................................19

4.3 上市公司梳理 ............................................................................22

风险提示 ..............................................................................................23

图表目录

图表 1： 多个 AI 服务器节点环绕地球运算 ................................................................. 5

图表 2： 多个卫星协同作 AI 计算的“轨道数据中心”概念图 ........................................................ 5

图表 3： 卫星数据中心成本 VS 地面数据中心成本估算 ................................................ 6

图表 4： 地面边缘节点与轨道节点架构对比 ............................................................... 6

图表 5： 星间激光通信示意与轨道数据流向示意 ........................................................ 6

图表 6： 卫星网络通信原理 ..................................................................... 7

图表 7： 轨道数据中心计算箱示意图 ......................................................................... 8

图表 8： 轨道数据中心示意图 .................................................................................. 8

图表 9： 三体计算星座”中卫星 ............................................................................... 9

图表 10： Starcloud 5 GW 轨道数据中心构想 ............................................................. 9

图表 11： 太空散热器 ...........................................................................10

图表 12： 太空与地球表面的太阳光谱辐照度对比 ......................................................10

图表 13： 云厂商布局太空算力汇总 .........................................................................12

图表 14： star cloud 太空算力布局构想（NV Inception 项目合作 ..............................................12

图表 15： 亚马逊发射卫星 .....................................................................12

图表 16： Ball Aerospace 的可重构在轨计算处理（与微软合作 ................................................12

图表 17： NASA CMO-DA 项目(与谷歌合作) ..............................................................12

图表 18： ADA Space“一型”卫星与“二型”卫星 ...................................................13

图表 19： 卫星成像示意图 .....................................................................14

图表 20： 月球表面实体数据中心 ............................................................................14

图表 21： 各研究公司预测 AIDC 电力需求 ................................................................15

图表 22： 美国电力需求与 GDP 增长 ........................................................................16

图表 23： 大气层极大消耗阳光照射 .........................................................................17

图表 24： 太阳永久照明轨道示意图（全年跟随晨昏线 .............................................................17

图表 25： JUPITER 3 超高密度卫星 .........................................................................18

图表 26： 公司 Cloud-2 运作示意图 .........................................................................20

图表 27： 公司 Cloud-2 结构设计 .............................................................................20

图表 28： 关于 Project Kuiper 计划的最新消息 ..........................................................20

图表 29： StarLink 卫星发射时间表 ..........................................................................21

图表 30： Rocket Lab 太阳能电池板产品 ..................................................................22

图表 31： Rocket Lab 专用小型发射火箭 ..................................................................22

图表 32： 太空算力产业链一览表（估值日期 2025/9/10 ..........................................................22

图表 33： 太空算力产业链（A 股） ..........................................................................23

来源：国盛证券；报告全文可搜索“韦伯产业智库”