2026太空算力产业分析报告

2026年6月 创业邦研究中心


目录CONTENTS


01 行业定义、阶段与驱动力

太空算力基本定义、发展阶段、核心驱动力与市场规模

02 产业链与商业模式

产业链全景、技术与价值、商业模式

03 技术路线与代表企业

算力芯片、能源系统、散热系统、通信链路、发射运力技术分析与国内代表企业

基本定义

太空算力


“将AI计算基础设施（服务器集群、GPU阵列、AI加速处理器）部署于地球轨道（多在LEO700-800km/SSO晨昏轨道），利用太空环境优势完成AI推理与数据处理，通过激光/微波链路将结果传回地面。”

传统卫星VS算力卫星

维度

传统卫星

算力卫星

核心功能

通信、遥感、导航

以计算为第一性原理，通信/遥感为配套

部署轨道

低轨多在LEO300-600km，中轨(MEO,2000-35,786km)，高轨(GEO,35,786km)

多在低轨晨昏轨道(700-800km)

基本结构

卫星平台+通信/遥感载荷

“算力芯片+大功率能源+主动散热+激光通信”为核心，三大分系统围绕算力需求重新设计

产业链定位

数据采集，通信/遥感基础设施

数据处理，商业航天与AI的交汇点，算力维度重构

范式革命：从“天数地算”到“天地一体”

短期：太空算力价值在于重构数据价值链一一非替代地面数据中心，“天数天算”为相对成熟的路径；“地数天算”为地面客户提供AI训练和推理服务。长远：构建天地一体协同计算网络——"天基主算"能力，提供全球低时延、绿色低碳算力服务


90%数据被丢弃|灾害响应：数小时级

天地一体协同计算（长期愿景）

数据利用率>90% | 灾害响应：分钟级

全球覆盖 | 秒级响应 | 推理占 99%市场

数据处理方式："全部下传" $ \rightarrow $ "在轨处理" $ \rightarrow $ "天地协同"，

响应时延：数小时 $ \rightarrow $分钟级 $ \rightarrow $秒级

两条路线：天数天算vs地数天算

初期以“天数天算”为切入点，中期“地数天算”将实现商业闭环

维度

天数天算(相对成熟)

地数天算(中期规划)

算力形态

算力载荷嵌入遥感/通信卫星平台

整台服务器/集群作为独立太空算力中心

服务对象

卫星自身——处理本星遥感、通信、导航数据

地面用户——算力租赁、AI推理

功耗量级

数十瓦至数百瓦(与平台共享能源)

数千瓦级(Starcloud-2为4.5kW)；兆瓦级仍需突破

载荷量级

10-100kg

数百公斤至数吨(独立卫星)

当前状态

已商业化，具备经济可行性

工程验证阶段

代表案例

之江实验室三体星座(12颗试验星)、星测未来星溪系列(20余套算力载荷在轨)

Starcloud-1(H100在轨验证)、Starcloud-2(2026.10发射)；轨道辰光“辰光一号”试验星

备注：Starcloud-1（验证星），载荷60kg，实际运行在325km轨道，不在SSO晨昏轨道；Starcloud-2，载荷估计200-500kg，搭载B200 GPU，功率4.5kW，需独立能源与散热系统；轨道辰光“辰光一号”试验星，载荷估计200-300kg，25P算力目标，独立卫星平台

Starcloud CEO Philip Johnston预测推理负荷在算力市场中占比最高，实测延迟<50毫秒，适合太空部署；地数天数正在工程验证阶段，兆瓦级太空数据中心仍需突破热管理、能源和通信瓶颈。


中美战略定位对比

中国：太空优先

叙事逻辑

国家安全→基础设施，通过算力星座牵引商业航天全产业链

产业政策+商业航天规模扩张+应用场景牵引

核心驱动力

自主可控、 "太空基础设施"、 "天数天算"

关键词

代表行动

• 工信部：密集表态“支持开展太空算力技术前瞻性研究”

• 之江实验室：“三体计算星座”首发12颗计算卫星已入轨，搭载80亿参数天基模型，2030年计划扩至1000颗，总算力达1000POPS；

• 国星宇航：“星算计划”2026年将发射02组星座，单星算力将突破 10POPS，2030年前将实现2800颗算力卫星组网，总算力达 1000POPS；

• 中科院计算所：研制极光POPS级星载智能计算载荷，“天算计划”2030年目标建成40万POPS太空超算；


美国：算力优先

• 星测未来&谱星航天：规划1024颗感算一体星座，首星预计2026年底发射

叙事逻辑

商业价值→规模效应，地面AI算力逼近极限，太空是成本套利方案

核心驱动力

AI算力需求爆发+发射成本断崖下降

关键词

"轨道数据中心"、"地数天算"、"星际通信”

代表企业

• SpaceX+xAI：最接近商业闭环；星链V3升级为算力节点；100万颗轨道申报+星舰大运力+xAI提供算力内需，长期愿景星际通信。

• Google：启动“太阳捕手计划（Project Suncatcher）”，计划2027年初发射首批Trillium TPU卫星

• Blue Origin：提出Project Sunrise，规划5.16万颗太阳能卫星构筑太空AI算力

• StarCloud：2025年11月将H100 GPU送入太空；向FCC提交8.8万颗卫星申请，规划5GW太空数据中心，提供在轨AI训练服务。

产业链全景图：“四横”分层架构

太空算力的价值不仅是“算力本身”，是通过大规模发射需求牵引火箭、卫星、能源、通信、轨道运维全链条，重新组织商业航天产业链。


通用基础层（载体） $ \rightarrow $ 上游·核心载荷（算力内核） $ \rightarrow $ 中游 （网络构建） $ \rightarrow $ 下游（价值变现）

增量价值：集中在上游"AI算力核心载荷"层

各环节价值与利润池分布

环节

价值密度

技术壁垒

利润池

核心判断

算力芯片

极高

★★★★★

设计端集中

单位重量价值密度最高，HBM+抗辐射是核心瓶颈

散热系统

高

★★★★☆

系统集成

决定兆瓦级部署是否可行，主动散热技术门槛高

能源系统

中高

★★★★☆

制造端分散

从百瓦到兆瓦跃升，GaAs成熟，钙钛矿叠层待突破

发射运力

中

★★☆☆☆

制造端集中

成本下降关键，200-500美元/kg是临界点

应用服务

高

★★☆☆☆

应用层分散

下游空间大，持续变现能力最强，商业模式待验证

核心瓶颈

HBM高带宽存储

抗辐射HBM无成熟产品，制约星载AI算力密度，预计 2030年后才可能突破

主动散热

兆瓦级散热方案待突破，泵驱两相流、可展开辐射散热器需大规模飞行验证

抗辐射GPU

商用GPU需全面重新设计抗辐射、散热、供电方案，工程化验证阶段

产业链逻辑：上游核心载荷技术空白未填补之前→中游调度平台无从谈起→下游商业闭环无法跑通。

算力芯片：抗辐射是前提，性能是结果

面临"抗辐射+高算力+低功耗"三难制约

技术路线

技术路线

当前状态

核心瓶颈

突破路径

代表企业

时间预期

抗辐射SoC/FPGA

成熟商用

算力功耗比低(TOPS级)，难以支撑大模型推理

材料创新(SOI、碳化硅)、结构加固(三模冗余TMR)与ECC纠错持续优化

复旦微电(星网/千帆/北斗唯一供应商)、航宇微(玉龙810A空间站零错误验证、910研制中)

已成熟，持续迭代

商用芯片+系统级容错

在轨验证

算力密度高，长期可靠性待验证

用物理屏蔽、软件容错、双机冗余等系统方案弥补，国产替代

国外:Starcloud(H100在轨运行)，英伟达(Space-1 Vera Rubin Module推理性能提升25倍)国内:之江实验室，星测未来(星溪系列)；一苇宇航(RROS操作系统+太空服务器)

2027-2030年工程化验证

抗辐射定制GPU(含配套HBM)

极早期

3D堆叠散热、TSV可靠性、太空辐射对多层硅通孔的损伤机制不明

芯片级加固与系统级容错融合设计；与存储厂商联合攻关HBM太空适配

Starcloud(与英伟达联合开发耐高温运行方案)

2030年后

存算一体(新计算架构)

实验室

工艺成熟度低，新型存储器(ReRAM、MRAM等)在辐射与温度循环下的可靠性未验证

地面技术成熟后向太空迁移

微纳核芯(三维存算一体3D-CIM™芯片研发中)；Avalanche Technology(抗辐射MRAM已向太空探测器供货)

2030年后

当前并行的两条主流路线——

• “芯片级抗辐射加固”，算力功耗比低（TOPS级），胜在可靠成熟；

• “商用芯片+系统级容错”，胜在算力密度高，在工程验证阶段。

HBM是制约星载AI训练算力密度的隐性瓶颈一一算力密度还受架构、封装、软件容错影响，HBM缺位显著加剧了密度一功耗权衡，是训练场景的关键制约。

技术可行性

各技术环节成熟度总评

环节

成熟度

关键瓶颈

国内代表企业

激光通信

★★★★☆

成熟环节，100Gbps已验证

极光星通、京济通信、蓝星光域、氦星光联等

GaAs太阳翼

★★★★☆

当前可行，向更大功率演进

乾照光电、三安光电、星翼芯能等

抗辐射SoC

★★★★☆

HBM是空白

航宇微、复旦微电、成都华微、臻镭科技等

主动散热

★★☆☆☆

核心瓶颈，兆瓦级待突破

北京空间机电研究所、热数科技、微焓科技等

算力调度OS

★☆☆☆☆

无经飞行验证方案

之江实验室、中科院计算所等

发射运力

★★☆☆☆

关键瓶颈，可回收技术在工程验证

航天科技集团、航天科工、蓝箭航天、星河动力、天兵科技等

天数天算与地数天算的技术差距

维度

天数天算(相对成熟)

地数天算(未来方向)

差距

算力芯片

抗辐射SoC/FPGA TOPS级，功耗<50W

商用GPU/TPU(H100/B200) TFLOPS级，支持大模型推理

10-100倍

存储

宇航级DDR/SDRAM GB级容量

商用GDDR/HBM (配合物理屏蔽)，GB级

训练用HBM是硬瓶颈

能源

与卫星平台共享GaAs太阳翼功耗占比<20%

独立千瓦级能源系统 (Starcloud-2:4.5kW)

10-100倍

散热

被动辐射散热+LHP散热功率<100W

可展开液体循环散热器散热功率数千瓦

10-100倍

通信

星地微波回传为主Gbps级

星地微波回传为主推理带宽需求低于训练

差距缩小

重量

数公斤至数十公斤(作为载荷)

数十公斤至数百公斤 (Starcloud-1:60kg)

~10倍

当前状态

已商业化经济性可算平

工程验证阶段大量工程问题未解决

-


地数天算：兆瓦级太空数据中心仍需突破热管理、能源和通信瓶颈。

大运力可回收液体火箭的突破，是中国太空算力产业能否实现规模化部署的最大前置瓶颈。

核心结论

太空算力不是在太空"建一个数据中心"，而是在重新定义"计算"的物理边界。


增量基础设施而非替代

天数天算商业路径已成熟；地数天算进入工程验证，工作负载聚焦推理而非训练

O

中美路径本质不同

美国因电力/土地/散热瓶颈被迫"上天”；中国通过算力星座牵引商业航天全产业链


200-500美元/kg盈亏线

猎鹰9号约1500美元/kg，星舰目标200美元以下；中国民营火箭仍高1-2个数量级


HBM与散热是隐性瓶颈

抗辐射HBM无成熟产品，制约算力密度；散热从被动到主动的跨越决定功耗上限。


GaAs是当前能源主流，HJT在验证阶段

产业链节奏：“先硬后软”

2025-2027概念期/播种期

"卖铲子"逻辑抗辐射芯片·太空散热·GaAs光伏·激光通信

2028-2030验证期/成长期

运力突破+闭环验证发射服务·在轨组装·运维服务

2031-2035

规模化/整合期

龙头整合，全栈主导太空数据中心运营·天地一体化算力


THANKS

太空算力不是在太空"建一个数据中心"，

而是在重新定义"计算"的物理边界

1957斯普特尼克号

21世纪初商业航天

2020s卫星互联网

AI时代

太空算力

从通信卫星 $ \rightarrow $卫星互联网 $ \rightarrow $AI算力基础设施的三级跳