国防军工行业深度研究：AI奔赴星辰大海太空算力打开商业航天新篇章-260505（40页）.pdf

1、AI奔赴星辰大海，太空算力打开商业航天新篇章【投资要点】AI算力需求指数级增长，能源、散热、地面基建等核心矛盾日益凸显。大模型遵循规模扩展定律，模型参数量、训练数据量及计算量呈指数级攀升。为支撑此需求，全球数据中心正迈向“吉瓦级”时代。然而，地面算力扩张正面临刚性约束：能源供给上，AI能耗增速远超全球电力供应增速，电网脆弱性凸显，缺电已成为限制算力释放的现实瓶颈；散热成本上，芯片功耗与热流密度激增，导致先进冷却系统成本非线性上升，散热能耗已占数据中心总耗电的40%；地理与社会因素上，数据中心选址受限于电网、水资源及社区接受度，导致大量投资项目被迫延迟或取消。“无尽能源”、高效散热、快速部署构筑

2、太空算力三重核心优势，重构算力服务边界。太空数据中心凭借其独特环境优势，提供了系统性解决方案。在能源方面，太空尤其是晨昏轨道可提供近乎无限、连续且免费的太阳能，单位面积发电量为地面的10倍，有望彻底将算力增长与化石能源及不稳定电网解耦。在散热方面，太空接近绝对零度的真空背景为理想的黑体辐射散热场，理论上可实现“零能耗”高效散热，根本性解决高热流密度芯片的冷却难题。在部署与覆盖方面，卫星星座可突破地表自然与政治地理限制，实现算力服务的全球均匀、弹性与快速部署，建设周期可缩短至数月。缺电是诱因并非核心驱动因素，太空数据中心是网络向空间延伸的必然结果。数据中心布局本质是网络拓扑的物理映射，低延迟是关

3、键。当前，以Starlink为代表的卫星互联网正推动网络基础设施发生从地面向太空延伸的根本性变革。Starlink已在轨部署超1万颗卫星，通信容量加速扩张，下一代V3卫星单星容量预计达1Tbps，是上一代的10倍。“星舰”等大运力低成本运载工具正为太空构建超高带宽、全球覆盖的通信骨干网奠定基础。“网络先行，算力随行”的逻辑正自然向太空拓展，为太空数据中心提供了现成的高速数据传送通道。科技巨头密集布局点燃太空经济新高点，中美领跑布局太空算力，市场有望迎来高速扩容。美国方面，SpaceX已向FCC提交了100万颗数据中心卫星的发射申请，初创公司Starcloud计划在太空部署一个由8.8万颗卫星组

4、成的“太空数据中心”；我国则在工程实践上实现领先跨越，成功发射全球首个太空算力星座（三体计算星座），并规划了GW级集中式太空数据中心系统，形成了“分布式星座”与“集中式设施”双轨并进的发展路径。据IDC预测，全球AI产业投资规模将在2029年突破万亿美元。随着技术成熟与成本拐点的到来，太空算力市场将于2029-2035年迎来高速扩容，CarbonCredits预测，到2035年将达到390.9亿美元，年均复合增速预计达67.4%。参照低轨通信星座的成功模式，在SpaceX等企业推动下，叠加AI需求刚性驱动，太空算力市场的远期空间有望超越当前预期。强于大市（维持）东方财富证券研究所相关研究spa

5、desuit太空算力产业的核心硬件聚焦太阳翼、热控系统、抗辐照芯片和激光通信系统。高功耗驱动太阳翼面积扩张，SpaceX单颗卫星功率100千瓦，太阳翼展开长度近170米，技术路线加速向低成本演进，从砷化镓转向P型HJT及钙钛矿叠层；我国第四代机械泵驱两相流体回路可满足100kW级热排散需求，有望破解太空算力热控技术难题；抗辐照芯片方面，英伟达已发布轨道专用系统VeraRubinSpace-1，我们分析认为，国内正从宇航级与商用货架加固两条路径追赶；激光通信构建“太空光纤骨干网”，国内星载终端单台价值百万元，我们测算得国内市场空间预计为1120亿元。spadesuit太空数据中心运营成本相较地面

6、优势显著，降低发射成本是推动其商业化的重要驱动力。经济性上，我们测算得1GW太空数据中心总成本需预计不高于地面532.91亿美元（若不含AI服务器则预计为157.91亿美元）；地面数据中心电费占运营成本60%以上（制冷能耗27%），而太空利用近乎零成本的太阳能与辐射散热，运营成本十分低廉。当发射成本降至200美元/公斤时，入轨年化功率成本有望与地面年化电力成本大致相当；目前“星舰”运力150吨、成本仅60美元/公斤，较“猎鹰9号”下降两个数量级，有望实现航班化运输。未来，随着重型可回收低成本火箭持续压低入轨成本，太空算力的商业经济性临界点正加速到来。【配置建议】太空算力正迎来历史性拐点，成为中