AI奔赴星辰大海，太空算力打开商业航天新篇章

AI奔赴星辰大海，太空算力打开商业航天新篇章 挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 2026年05月05日 东方财富证券研究所 证券分析师：张凯证书编号：S1160525050002证券分析师：刘帅证书编号：S1160525090002证券分析师：刘天祥证书编号：S1160526040003联系人：冯茗馨 【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 相关研究 《C919：批产提速，景气上行》2026.04.22 《AI浪潮驱动海外燃机需求井喷，国产两机赛道有望估值重塑》2026.03.31《新五年伊始，新军工启航》2025.12.17《2025Q3基金持仓超配比例近5年新低，配置比例有望触底反弹》2025.11.11《扶摇直上九万里——如箭在弦的低成本运载火箭助力星座基建加速》2025.11.04 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，Carbon Credits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。 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Vera Rubin Space-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。 太空数据中心运营成本相较地面优势显著，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，成为中美科技竞相布局、争夺未来优势的终极战略高地。面对AI算力需求的指数级扩张与地面数据中心在能源、散热及地理等方面面临的根本性约束，将算力基础设施部署至太空已成为具有颠覆性潜力的战略方向。太空算力近乎无限的太阳能、接近绝对零度的终极散热环境以及全球无缝覆盖的能力，有望系统性破解地面算力发展的三大核心痛点，重构算力服务的物理与商业边界，成为中美科技竞相布局的发展高地。我国已发射全球首个“三体计算星座”并规划吉瓦级太空数据中心，美国SpaceX和谷歌等巨头也已公布太空算力星座计划，全球太空算力工程化竞赛全面打响。当前，随着需求、技术与成本三大拐点同时出现，产业已进入加速落地的前夜。 我们建议关注： 1、算力卫星：顺灏股份、普天科技、复旦微电、长盈通、新雷能、中国卫星、上海沪工、国星宇航（拟IPO）、中科曙光、中科星图等； 2、太空光伏：电科蓝天、迈为股份、钧达股份、东方日升、乾照光电、上海港湾等； 3、测试服务：坤恒顺维、广电计量、霍莱沃、西测测试等； 4、运载火箭及配套：广联航空、斯瑞新材、西部材料、江顺科技、航天动力、超捷股份、飞沃科技、高华科技、昊志机电等。 【报告创新点】 揭示“网络先行，算力随行”的太空数据中心发展范式，而非简单归因于地面缺电。我们归纳了地面算力扩张面临能源供给不足（AI能耗增速远超全球电力增速）、散热成本高企（散热能耗占数据中心总耗电40%）、地理与社会因素（选址受限导致项目延迟或取消）三大桎梏。而太空数据中心凭借晨昏轨道近乎无限且免费的太阳能（单位面积发电量为地面10倍）、接近绝对零度的真空散热环境（可实现“零能耗”辐射散热），以及不受地表限制的快速部署能力（建设周期缩短至数月），从根源上重构了算力服务的边界。与此同时缺电仅是诱因，太空数据中心的本质是网络基础设施向空间延伸的必然结果。以Starlink为代表的卫星互联网已在轨部署超1万颗卫星， 下一代V3卫星单星容量预计达1Tbps，为太空数据中心提供了现成的高速数据传送通道。“哪里有网络，哪里就有数据中心”的逻辑正自然向太空拓展。 定量测算出太空数据中心具备经济性的成本门槛，即我们测算得1GW太空数据中心总成本预计不大于地面数据中心建设与运营的总成本532.91亿美元。我们基于地面1GW AI数据中心资本开支516.05亿美元、预计10年运营成本16.86亿美元，测算出建设1GW太空数据中心若要保持经济性，总成本（含发射、硬件、在轨维护）预计不超过532.91亿美元。若进一步假设太空与地面数据中心的AI服务器资本开支相同（即剔除服务器成本375亿美元），则我们测算得不考虑AI服务器的1GW太空数据中心建设总成本预计不大于157.91亿美元，这一量化门槛为判断太空算力的商业化可行性提供了参考基准。 系统阐述太阳翼、泵驱两相流热控、商用AI芯片宇航化、激光通信及发射成本降低共同推动太空算力商业化临界点。我们对比了太阳翼三大技术路线，传统砷化镓成本70-170$/W，产能受限；P型HJT成本1-5$/W，具备性价比且产业链成熟；钙钛矿叠层理论效率40%-45%，成本可降至0.2-1$/W，但仍有技术难关需要突破。假设100GW太空数据中心采用P型HJT，我们测算得市场空间预计达1000-5000亿美元；采用钙钛矿技术路线则预计为200-1000亿美元。我国第四代机械泵驱两相流体回路技术可满足100kW级热排散、热流密度达1000W/cm²的需求。商用AI芯片方面，英伟达已发布Vera Rubin Space-1轨道计算平台，谷歌TPU芯片通过辐照测试验证了货架芯片在太空环境中的可行性。激光通信作为“太空光纤骨干网”，国内单台终端价值量百万元，我们测算得国内两大星座对应市场空间预计为1120亿元。发射成本方面，“星舰”单位质量报价仅60美元/kg，较“猎鹰9号”下降两个数量级，当发射成本降至每公斤200美元时，太空算力的年化“发射功率成本”有望与地面电力成本大致相当，经济性临界点加速到来。 【风险提示】 AI发展不及预期火箭发射低成本化不及预期关键技术成熟与产业化不及预期太空算力卫星商业模式闭环不及预期 正文目录 1.突破地面发展桎梏，AI算力迎来“太空解”..............................................71.1. AI算力需求翻倍增长，地面算力扩张面临能源、散热等方面约束...........71.1.1.大模型快速迭代驱动算力基础设施大规模扩张....................................71.1.2.能源供给、散热成本和地理与社会因素构成地面算力发展桎梏.........101.2.太空算力有望破解三大核心痛点，能源成本趋零重塑运营经济性.........111.3.太空数据中心是网络向空间延伸的必然结果.........................................141.4.太空算力是人类文明跃迁的关键一环....................................................162.中美领跑布局太空算力，催生商业航天新增长极.....................................182.1. AI万亿美元赛道前景明朗，太空算力市场有望迎来高速扩容................182.2.国际巨头竞相谋划，太空算力从概念验证逐步走向工程落地................193.技术成熟与成本拐点共驱，太空算力规模化组网可期..............................213.1.太空算力产业链是融合航天与AI算力技术的新兴体系.........................213.2.太空算力建设需重点关注太阳翼、热控系统、抗辐照芯片和激光通信.243.2.1.太阳翼将在算力卫星带动下迎几何级扩张..........................................243.2.2.泵驱两相流技术有望实现太空算力100kW量级的需求....................263.2.3.商用AI芯片宇航化是主流，国产抗辐照AI芯片仍处于追赶态势......273.2.4.空间激光通信是太空算力节点数据交换的关键系统...........................283.3.发射成本降低有望带动太空算力商业化进程加速..................................304.产业链重点公司........................................................................................324.1.顺灏股份..................................................