文章核心观点 - 太空算力被视为突破地面数据中心能源与散热物理瓶颈、挖掘下一个万亿级算力市场的关键方向，正从科幻构想走向市场焦点，并获得科技巨头密集布局 [1] - 太空环境在能源与散热成本上相比地面具备压倒性的长期经济优势，驱动资本支出预期重塑 [1][7] - 美国与中国正沿着不同的路径发展太空算力：美国由商业巨头主导并构建垂直整合产业体系，中国则由国家战略引领，形成专用计算星座与智能化遥感星座双轨并进格局 [10][24] 地面算力面临的物理瓶颈 - 能源约束：2024年全球数据中心总耗电量为415太瓦时，预计到2030年将翻倍，AI需求激增导致电力供需出现“代际差”，未来几年美国数据中心电力缺口可能达到20% [4][5] - 散热约束：高密度芯片（如英伟达GB200）热流密度提升，传统风冷已达极限，液冷技术面临水资源消耗与系统复杂性挑战 [5] - 成本高昂：地面散热系统电力与水资源依赖高，散热终点为有限的当地环境 [6] 太空算力的核心优势 - 能源优势：太空太阳能密度高达1360 W/m²，不受昼夜天气影响，可提供24小时持续供电 [6] - 散热优势：宇宙背景温度低至3K（约-270℃），为被动辐射散热提供了无限的“热沉”，可实现零水耗、零能耗散热 [6] - 成本优势显著：根据测算，一个40MW数据中心集群十年的能源成本，地面需1.4亿美元，而太空仅需200万美元（太阳能阵列成本），地面与太空的能源成本比例约为70比1 [7] - 总成本对比：地面数据中心十年期总成本约1.67亿美元，太空数据中心总成本约820万美元，太空成本优势巨大 [9] 美国市场：巨头主导的差异化探索 - Starcloud：处于技术验证向商业化服务探索过渡阶段，2025年11月发射测试卫星Starcloud-1，搭载NVIDIA H100 GPU，已完成轻量大语言模型在轨训练与遥感图像预处理验证，目标建立5GW的太空数据中心，并在2030年建成40MW级设施 [10][11] - Google：处于长期战略与技术标准布局阶段，提出“太阳捕手”项目，计划利用自研TPU构建分布式卫星集群，强调软件调度与星间组网，旨在定义未来太空计算标准，将其云计算与AI生态复制到轨道上 [10][13][14] - SpaceX：扮演基础设施底座角色，其Starlink V3卫星具备高功率、激光链路与GPU级算力承载能力，算力已用于星间链路管理等内生服务，为未来大规模算力部署奠定物理基础 [10][16] 美国垂直整合的产业体系 - 芯片层：美国率先实现商用AI芯片（如NVIDIA Jetson系列）在轨稳定运行，使地面成熟的CUDA生态与AI模型能够直接迁移至轨道，形成软硬件生态壁垒 [18] - 基础设施层：SpaceX通过掌控高功率卫星平台、可重复使用发射体系（如Falcon 9及星舰）以及超大规模星座网络（Starlink），解决了算力“上天”与“组网”的难题 [20][21] - 政策与市场支撑：美国政府通过风险分担机制（如NASA采购合同）与多元化商业需求，为产业发展提供资金与市场支撑 [21] 中国市场：国家战略引领下的体系化发展 - 发展路径：呈现国家战略引领特征，形成“专用计算星座+智能化遥感星座”的双轨并进格局 [24] - 专用计算星座：以“三体计算星座”为代表，已于2025年5月完成首发12星入轨，单星算力高达744 TOPS，并通过100Gbps激光链路实现整轨互联，搭载天基分布式操作系统，旨在构建纯粹的天基算力网络 [25][28] - 智能化遥感星座：以“东方慧眼”星座为示范，通过在遥感卫星上加载智能处理单元，实现“在轨感知、实时研判”，例如将灾害监测响应时间从小时级压缩至分钟级，计划到2030年建成超过200颗卫星的全球服务系统，实现全球任意点约每4.7分钟重访一次 [28][31] - 政策推动：从“十四五”规划到《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025-2027年）》，通过顶层设计与地方产业协同，推动太空算力从技术验证向体系化部署演进 [31]