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太空算力的最終目標(biāo)是建立太空數(shù)據(jù)中心，主要有四大應(yīng)用方向。太空算力是指將搭載星載智能計(jì)算機(jī)、星間激光通信機(jī)、星載路由器等算力設(shè)施的衛(wèi)星發(fā)射到太空，通過大量衛(wèi)星組網(wǎng)的星間激光鏈路和算力分布式調(diào)度，構(gòu)建天基智能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，最終形成天基數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)特定場景由“天數(shù)地算”向“天數(shù)天算”轉(zhuǎn)變。與常規(guī)的地面計(jì)算相比，太空計(jì)算減少了地面依賴、降低了信息時(shí)延，提升了全球信息獲取與處理能力。訓(xùn)練大規(guī)模AI模型需要數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間具備極低的延遲，星間激光通信鏈路必不可少。太空算力主要有遙感圖像處理、通信優(yōu)化、太空探索、星上大模型四大應(yīng)用場景。
　　需求供給同時(shí)推動(dòng)，算力上天勢在必行。
　　需求端：目前遙感圖像地面分辨率已從10米提升至0.3米，相同幅寬下的數(shù)據(jù)量增長了約1000倍。而傳統(tǒng)天數(shù)地算的模式受限于星上處理能力不足，產(chǎn)生數(shù)據(jù)、傳輸、管理三大瓶頸。目前遙感衛(wèi)星測繪到的數(shù)據(jù)僅有不到1/10的有效衛(wèi)星數(shù)據(jù)能傳回地面，且傳輸效率過低，亟需星上算力。同時(shí)，低軌衛(wèi)星大規(guī)模組網(wǎng)趨勢下，地面遙測控能力達(dá)到瓶頸，需要衛(wèi)星及星座能夠自主運(yùn)營，對(duì)算力也產(chǎn)生相應(yīng)需求。
　　供給端：美國目前已規(guī)劃的大型數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目總?cè)萘砍^45GW，2030年將超過200GW，占美國總電力產(chǎn)量的40%。過去10年美國總發(fā)電量僅增長5%，且電力目前閑置容量極少，難以滿足未來AIDC對(duì)于電力的需求。太空建設(shè)數(shù)據(jù)中心擁有低運(yùn)營成本、高發(fā)電功率、高部署速度等優(yōu)勢，將成為未來解決AIDC能源瓶頸的主要方法之一。
　　成本、部署速度、可擴(kuò)展性為太空數(shù)據(jù)中心主要優(yōu)勢。高軌太空數(shù)據(jù)中心可7*24使用高強(qiáng)度太陽能，且不受大氣影響，發(fā)電效率可達(dá)95%，為地面5倍。同時(shí)深空溫度約為-270℃，只需部署導(dǎo)熱材料即可完成散熱，無需部署大量液冷結(jié)構(gòu)，成本優(yōu)勢顯著。不考慮能源費(fèi)用的情況下，太空數(shù)據(jù)中心部署&運(yùn)營成本僅為地面數(shù)據(jù)中心的1/4。同時(shí)，太空數(shù)據(jù)中心可采用模塊化方式進(jìn)行組裝，且光在真空中傳播速度比普通玻璃光纖快35%，部署速度、延遲、架構(gòu)靈活性遠(yuǎn)超同類地面數(shù)據(jù)中心。
　　谷歌，SpaceX，Starcloud紛紛開始布局，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入初步加速階段。
　　11月2日，Starcloud發(fā)射搭載英偉達(dá)H100GPU的Starcloud-1衛(wèi)星，26年將發(fā)布搭載Blackwell的第二代衛(wèi)星，2027年發(fā)射100kW衛(wèi)星并開始商業(yè)化運(yùn)營，2030年初完成40MW太空數(shù)據(jù)中心的部署，最終目標(biāo)為5GW數(shù)據(jù)中心。
　　11月5日，谷歌發(fā)布Suncatcher計(jì)劃目標(biāo)于2027年發(fā)射搭載最新Trillium代TPU的衛(wèi)星，未來將完成81顆衛(wèi)星組成的AI計(jì)算集群。馬斯克在X上表示只需擴(kuò)大Starlink V3衛(wèi)星規(guī)模即可實(shí)現(xiàn)在太空建造大型數(shù)據(jù)中心。且目標(biāo)在4-5年將通過星艦完成每年100GW的數(shù)據(jù)中心部署，未來通過月球基地完成100TW數(shù)據(jù)中心的部署。
　　國內(nèi)算力上天進(jìn)展領(lǐng)先。星算計(jì)劃的三體計(jì)算星座已完成12顆計(jì)算衛(wèi)星部署，單星算力744TOPS，星間激光通信速率100Gbps，12顆衛(wèi)星互聯(lián)后具備5POPS計(jì)算能力和30TB存儲(chǔ)容量。衛(wèi)星搭載80億參數(shù)大模型，已開始商業(yè)化運(yùn)營。星算計(jì)劃將擴(kuò)展至2800顆衛(wèi)星，十萬POPS算力，最新衛(wèi)星單星算力突破10POPS。同時(shí)，星纜計(jì)劃及天算計(jì)劃等星座也將逐漸開始進(jìn)行部署。
　　算力上天背景下太陽翼及能源系統(tǒng)太陽翼將成為最大增量。根據(jù)測算，5GW容量的太空數(shù)據(jù)中心對(duì)于太陽翼電池陣面積的需求接近12平方公里。若采用低成本2w/平米的鈣鈦礦太陽能電池，價(jià)值量為2400億元。中期來看，馬斯克每年計(jì)劃部署100GW的數(shù)據(jù)中心，若此計(jì)劃5年后啟動(dòng)，則2040年太空中有望實(shí)現(xiàn)總量1TW的數(shù)據(jù)中心；對(duì)于太陽能電池的需求將達(dá)到4.8萬億元，市場空間巨大。
　　柔性結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦材料將成為未來太陽翼的發(fā)展方向。柔性太陽翼則是采用柔性的薄膜結(jié)構(gòu)作為基板，可卷曲并折疊收納，其收攏體積可以減少至剛性陣的1/10左右。適用于構(gòu)建大型空間太陽翼，以及適應(yīng)組網(wǎng)衛(wèi)星一箭多星的任務(wù)需求，隨著高通量衛(wèi)星&太空數(shù)據(jù)中心對(duì)太陽翼面積需求的大幅提升，柔性太陽翼將成為未來發(fā)展方向。而鈣鈦礦太陽能電池具備與砷化鎵持平的光電轉(zhuǎn)換效率、柔性、低成本、太空環(huán)境自我修復(fù)等優(yōu)勢，在衛(wèi)星降本及太空算力中心對(duì)太陽翼需求不斷擴(kuò)張的情況下，將成為未來主流的太陽翼材料。
　　風(fēng)險(xiǎn)提示：技術(shù)研發(fā)進(jìn)度不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；商業(yè)化落地不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；政策支持不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)等。