摘要:能源危机:一座10万片GPU的算力中心年耗电量超10亿度,相当于50万户家庭全年用电;
一、AI算力竞争“上天”:为什么太空算力是终极解决方案?
当全球AI算力需求以每年300%的速度爆发式增长,地面数据中心面临三大“死亡瓶颈”:
1. 能源危机:一座10万片GPU的算力中心年耗电量超10亿度,相当于50万户家庭全年用电;
2. 散热噩梦:单机柜功耗突破50kW,传统风冷已失效,液冷成本飙升300%;
3. 空间桎梏:超大型数据中心需占地千亩,一线城市土地成本占比超40%。
太空算力正是破局关键:
1. 资源重构:太空轨道无需土地资源,太阳能板效率是地面的3倍以上,且24小时无间断供电,彻底摆脱能源依赖。
2. 天然散热:宇宙极寒环境(-270℃)可实现零能耗散热,比地面液冷成本降低80%;
3. 性能跃升:低轨卫星15分钟绕地球一圈,实时响应全球算力需求,延迟比地面5G低10倍。星间激光通信速率达Tbps级,数据处理时延从地面的分钟级缩短至秒级,满足实时AI推理需求。
4.场景拓展:在轨实时处理卫星遥感、物联网数据,支撑应急救援、气象监测、智能交通等场景的“天感天算”模式。
当前,全球太空算力已从概念验证迈入工程化落地阶段:
国际巨头:英伟达联合Starcloud计划2025年发射首颗太空数据中心卫星“Cloud-0”,亚马逊通过AWS边缘计算节点在轨部署AI处理能力。
中国突破:之江实验室主导的“三体计算星座”已发射首批12颗AI卫星,单星座算力达5POPS(每秒百亿亿次运算),目标2025年实现千星组网。
国盛证券研报指出,太空算力已从概念验证迈入规模化部署阶段,2027年全球市场规模将突破2000亿美元。
二、太空算力产业链全景与A股核心标的
太空算力产业链覆盖卫星制造、火箭发射、星间通信、芯片设计、地面系统等五大环节,A股已有超20家公司深度参与。
1. 卫星制造与运营:太空算力需构建“算力即服务”(CaaS)商业模式,单颗卫星年服务费超千万美元。算力卫星需7×24小时实时监控,测运控系统价值量占卫星总成本的25%。
中国卫星:国内小卫星研制龙头,承担“三体计算星座”部分卫星制造任务,在轨卫星占国内总数的1/3。
中国卫通:运营“中星”系列高通量卫星,未来可与太空算力星座形成星间链路协同,构建全球通信网络。
航天电子:提供星载电子测控系统,保障卫星姿态调整和数据传输稳定性。
航天环宇:专注卫星结构与热控系统,产品应用于遥感、通信卫星。
海格通信:北斗短报文通信模块全球市占率第一,支持太空算力卫星应急通信。
顺灏股份:投资轨道辰光,建设晨昏轨道巨型算力星座,2025年首颗试验星发射。
2. 火箭发射与基础设施:算力卫星需具备高集成度、抗辐射能力,单星价值量是传统通信卫星的3倍。
蓝箭航天(拟IPO):民营火箭领军者,朱雀三号液氧甲烷火箭已完成首飞,未来将承接太空算力卫星发射任务。
航天动力:火箭发动机核心供应商,参与长征系列火箭动力系统研制。
中天火箭:固体火箭技术领先,产品用于卫星发射及太空碎片清除。
3. 星间激光通信:算力卫星需构建“星间激光通信网络”,传输速率需达100Gbps以上。
光迅科技:全球唯二实现100Gbps星间激光通信模块量产的企业,为“三体星座”提供高速互联设备。
富吉瑞:研发星间激光通信工程样机,融合量子加密技术提升数据传输安全性。
锐科激光:高功率光纤激光器龙头,产品可用于太空激光通信链路搭建。
4. 芯片与算力核心:太空芯片需满足-200℃至150℃极端温差、抗辐射100krad以上,技术壁垒远超消费级芯片。
寒武纪:AI芯片龙头,思元系列产品支持在轨实时推理,2025年一季度营收同比增长4230%,技术突破获军方认证。
海光信息:x86架构CPU+DCU芯片组合,与中科曙光联合开发太空算网专用处理器。
成都华微:推出40G高速ADC芯片,填补国内空白,可用于卫星射频信号采集。
航天智装:星载集成电路供应商,为太空算力模块提供抗辐射芯片。
复旦微电:国内唯一量产抗辐射FPGA的企业,产品用于“三体计算星座”核心控制模块;
欧比特:玉龙810芯片算力达12TOPS,功耗仅2W,已应用于航天电子设备。
5. 地面系统与应用:太空算力需与地面超算形成“天地协同”,构建全域算力网络,需配套“在轨AI模型”,实现数据实时处理。
中科曙光:与中科星图共建“天地一体化”算网,提供液冷服务器适配太空散热需求,技术覆盖芯片到应用全链路。
普天科技:参与“三体星座”地面核心网建设,提供卫星通信设备及行业解决方案。
中科星图:空天信息服务商,地理信息系统接入太空算力实现实时数据处理,2024年营收增长44%。
杭钢股份:通过子公司升级智算中心,承接太空算力地面分发与行业应用。
开普云:参与“星算”计划2800颗卫星组网,构建空地一体化算力网络,服务应急救灾、低空经济等场景。
中科曙光:与中科星图共建“太空算网”,实现“用户-星上-天基-地基”四级算力调度,接入国家级算力平台。
6. 太空能源系统:太空算力卫星需集成高效太阳能板+储能电池,能源密度需达地面3倍以上。
宁德时代:研发太空专用固态锂电池,能量密度达500Wh/kg,已通过航天级认证;
亿纬锂能:与北京星空院合作开发卫星用微型核电池,寿命达10年以上。
7. 散热与温控:太空散热需采用“辐射散热+相变材料”组合方案,技术难度远超地面液冷。
英维克:英伟达液冷独家供应商,技术延伸至太空散热,2025年斩获英伟达1200台液冷机柜订单;
高澜股份:为“三体计算星座”定制微通道液冷板,散热效率提升40%,PUE压至1.1以内。
三、投资逻辑与风险提示
核心驱动力:
1. 政策催化:2025年政府工作报告明确支持商业航天,太空算力纳入“数字中国”战略,国家级算力平台加速对接。
2. 技术迭代:星载AI芯片性能每18个月提升10倍,激光通信成本下降至地面光纤的1/10,商业化拐点临近。
3. 市场空间:到2030年太空算力市场规模将超2000亿美元,中国占比有望达30%,相关A股公司营收弹性显著。
风险提示:
技术验证:太空环境可靠性测试周期长,卫星故障率需控制在0.1%以下。
成本压力:单颗AI卫星造价超亿元,需通过规模化组网摊薄成本。
国际竞争:SpaceX、亚马逊等加速布局,国内企业需在标准制定上抢占先机。
四、结语:太空算力——下一个十年的“数字星辰大海”
从地面到太空,算力竞争的战场已全面升级。随着中科曙光与中科星图“天地一体化”算网的落地,寒武纪、成都华微等芯片企业的技术突破,中国正以“三体计算星座”为支点,撬动全球算力格局。
太空算力,这场“算力上天”的革命,正在重新定义人类对计算的想象。当AI与航天深度融合,星辰大海的征程,终将成为现实。
来源:晋小乐