太空算力基础设施产业链与案例分析

目前，尽管 Starlink与Kuiper等低轨星座已部署超过8000颗卫星，但其处理能力仅限于基础路由，复杂AI任务仍需回传地面，这导致边缘计算延迟高企。

1.太空算力基础设施的产业链分析

太空算力基础设施涵盖“卫星设计制造-发射部署一在轨运营一数据应用”，其产业链可划分为上游制造与发射、中游运营与地面接入、下游数据赋能与场景落地三个核心环节。

在产业链上游，卫星制造和计算载荷成为核心。当前制造主体不仅需要具备整星集成能力，还需在卫星平台(姿控、电源、结构、热控、测控系统等)基础上完成对智能计算核心(星载AI芯片、星载路由器、激光通信终端及太空操作系统等)的高效集成。这一趋势正带动“卫星=计算节点”的范式转变，便轨道平台具备原生智能处理与星间高速协同的能力。与此同时，火箭技术进步带来发射成本持续下降。据弗若斯特沙利文数据，2019年至2023年，中国低轨卫星发射成本已从每公斤人民币12万元降至约8万元,年复合下降率达到9.6%,为大规模星座部署提供了可行的经济基础。

中游环节是支撑“天数天算”与“地数天算”模式实现的关键枢纽，主要由在轨运营管理系统与地面接入设施构成。在卫星运营方面,传统遥测遥控系统正在向融合智能调度、数据服务与AI模型推送的一体化平台演进。测运控平台、数字孪生平台和数据服务平台构成天地算力协同的核心系统，实现对卫星任务编排、状态监测与动态资源分配。与此同时，地面设备如测控站、星地通信链路及终端网关也在不断升级，以匹配日益增长的数据带宽与低延迟传输需求。在激光通信、星间组网与数据缓存技术的支持下，“星-星-地”三层架构的网络体系正逐步形成，具备全天候、低时延、高吞吐的基础通信能力。

下游场景则是太空计算释放商业价值的落脚点,其范围由传统的遥感、导航、气象观测等领域。拓展至智慧城市、无人系统控制、边缘智能推理等高动态环境。在传统应用中，太空计算通过“在轨初处理+地面智能调度”的方式，显著提高遥感图像、农业监测、应急救援等任务的响应效率与处理质量。而在新兴应用方面，如车联网、无人机集群控制、空间态势感知等场景，对秒级延迟与自适应调度能力提出更高要求，进一步催生了“智能卫星+边缘节点”的星地协同网络。这一趋势将使卫星不仅是感知工具，更演变为具备判断与执行能力的智能终端。

2.三体星座国内突围，Starcloud 海外探路

(一)太空算力海外案例分析--Starcloud

美国初创公司Starcloud计划于2025年8月发射一颗冰箱大小的卫星,将为首颗搭载NVIDIAH100GPU 芯片的卫星。与此同时，美国能源部发布的数据显示,由于AI硬件普及与云服务扩张,美国数据中心用电量从2014年的58TWh增长至2023年的176TWh，占总用电量4.4%。预计到2028年，可能增至580TWh，占比升至12%。面对此类能源压力，微软、亚马逊、谷歌和Meta正加大对清洁能源的投入，希望满足未来计算需求。而轨道太阳能凭借全天候、持续供电的优势，有望彻底摆脱地面能源依赖。

目前，尽管 Starlink与Kuiper等低轨星座已部署超过8000颗卫星，但其处理能力仅限于基础路由，复杂AI任务仍需回传地面，这导致边缘计算延迟高企。相比之下，太空算力通过星载节点可将计算迁移至在轨端,显著降低车联网和无人机群控制等应用的通信延迟,并催生真正可用的“天基边缘计算”网络。Starcloud的长期目标是构建首个千兆瓦级别轨道数据中心，由4km的太阳能电池阵供电，搭载 AI芯片，并通过激光链路与Starlink、Kuiper等星座互联。这些算力卫星不仅能作为“太空缓存”预加载AI模型参数，还可将数据处理传输至国际空间站、月球基地等，实现低延迟服务。首颗“Cloud-0”功耗仅1kW，其算力据称可达国际空间站的100倍，将支持简化版本的大型模型如 Google Gemini和 OpenAl Chat GPT。

在融资方面，Starcloud已获得YCombinator共计约2100万美元投资，并正通过分阶段发射逐步实现其愿景，同时正与软银等潜在资本治谈新一轮融资，目标构建5GW级轨道数据中心，并称若获得充足资金，5年内即可实现。

业内另一家美国商业空间站企业AxiomSpace计划于2025年底前发射两颗轨道计算节点，搭载CPU与GPU，面向国防及商业通信客户提供简化AI模型服务，预计至2030年算力规模将扩张至 100千瓦。与此同时，谷歌前CEO埃里克·施密特于2024年4月收购火箭公司RelativitySpace控股权，目的正是推进数据中心上天战略;亚马逊创始人杰夫·贝索斯在创办“蓝色起源”时亦明确提出,希望将污染密集型工业逐步迁出地球,太空数据中心被其视为长期迁移路径的重要一环。2025年4月，美国参议员迈克·劳兹在山谷论坛明确提出，美国应将轨道数据中心纳入国家战略体系规划之中。

(二)太空算力国内案例分析--三体计算星座

在2025年5月，之江实验室牵头的“三体计算星座”首发任务圆满完成，此次任务成功将12颗具备在轨计算能力的智能卫星送入轨道，标志着我国首个具备整轨互联能力的太空计算星座系统正式建成初步形态，已实现从“天感地算”向“天感天算”的关键跨越。其中，之江实验室承担了首发任务星载智能计算机等太空计算软硬件和天基模型的研制工作;国星宇航主要负责智能网联卫星平台研发和整星研制工作;氨星光联则承担了激光通信终端的研制工作，未来国企之一普天科技主要是地面站的建设运营等。

本次入轨的12颗计算卫星均搭载星载智能计算系统与星间激光通信系统，实现轨道内卫星间高速互联与协同计算。单星算力最高可达744TOPS，星座总算力达到5POPS，配备30TB在轨存储资源，星间通信速率峰值高达100Gbps。卫星同步搭载业内首个80亿参数多任务天基模型，具备对L0至L4级遥感数据的在轨智能处理能力，未来还将承担异轨激光接入、天文观测等实验性任务，推动卫星智能从专用向通用方向演进。

2025年，之江实验室将联合国星宇航、智星空间、地卫二、开运联合、蓝箭鸿警、十方星链中科睿格、微纳星空等多家单位完成超过50颗计算卫星的星座部署。星座计划于2030年前后扩展至千星规模，届时总算力将突破1000POPS，超过当前全球大部分地面数据中心所能提供的计算能力，为构建新一代天基智算基础设施打下坚实基础。

在关键技术方面,之江实验室负责星载智能计算机、天基AI模型等核心软硬件的自主研发，成功实现算力从T级向P级的数量级跃升。其开发的星载高通量路由器作为星座内外通信枢纽，实现星内、星间与星地之间的百Gbps级低延迟通信互联。配套的天基分布式操作系统则对星座整体的算力、存储与网络资源进行统一调度与管理，可动态编排在轨任务与应用运行状态，进一步增强星座的自主运行与任务协同能力。

国星宇航主要承担卫星的设计、制造及发射任务。根据弗若斯特沙利文数据，按2023年收入计，公司在中国从事卫星相关业务的民营商业航天企业中位列第八，市场份额达到1.9%，是同期增速最快的商业航天企业之一。若聚焦于覆盖完整卫星价值链的企业维度，国星宇航在2023年收入排名中位居全国第二，显示出其在系统集成能力与上下游协同方面的竞争优势。此外，在AI卫星领域，公司已具备显著的先发优势。截至目前，国星宇航累计完成14次发射任务，在轨运行卫星及载荷共计33颗，按AI卫星累计发射次数计，位列中国所有民营商业航天企业之首，进一步夯实其在智能化轨道计算星座布局中的核心地位。

三体计算星座主要参与的战略合作企业中，普天科技与合作伙伴氨星光联、忆芯科技共同研发高速星间、星地通信技术，提升数据传输速率与稳定性，满足海量数据实时交互需求。其中，普天科技是全国最大的轨道交通专网通信供应商、最大的独立第三方通信规划设计院、最大的特种印制电路板制造商。公司拥有丰富的通信网络建设经验，主导卫星通信系统设计与部署，推动高安全内网基础设施建设。

忆芯科技作为国内领先的存储主控及存算AI芯片研发厂商,为“三体计算星座”建设提供宇航级存储技术及AI存算一体芯片，为构建新一代空天信息系统提供底层算力支持。忆芯科技将以自主研发的高能效PCle5.0SSD主控芯片STAR1500、高性能PCIe4.0SSD存算一体主控芯片STAR2000及整套解决方案为技术基础，为星上实时数据处理及智能决策等应用提供保障。

氦星光联自主研发的100Gbps/400Gbps激光通信终端及核心器件，将为三体计算星座构建提供可靠的数据传输保障,助力实现高带宽、低时延的星间/星地传输解决方案。氦星光联创始人表示,目前氨星光联已经在无锡建立了年产能400套激光通信终端的生产线，每个月生产30多套，能够满足计算太空计算卫星星座后续的发射需求。针对大规模应用的组网需求，氦星光联以三体计算星座为示范载体，构建“主链+低链”混合激光网络架构:主链卫星通过100Gbps链路实现核心节点高速互联,低链卫星以 10Gbps/100Mbps 链路覆盖边缘节点,形成“高速骨干 + 灵活接入”的立体化通信网络。

当前，全球主要科技强国纷纷加快推进本国低轨卫星星座的部署进程，积极布局下一代空间通信基础设施。代表性的国际低轨卫星通信项目包括:美国的Starlink、OneWeb与Kuiper，法国的 LeoSat，以及加拿大的Telesat等。其中，Starlink与OneWeb凭借先发优势和强大的资金与技术支撑，进展最为领先。Starlink由SpaceX主导，是当前唯一进入大规模商用阶段的低轨星座项目。

中国在低轨卫星通信领域的推进同样进入快车道，政策端与产业端协同发力，持续出台一系列支持政策，推动卫星互联网成为国家“新基建”战略重点方向之一。根据“你好太空”平台发布的统计数据显示，截至目前，中国境内登记在册的卫星星座项目已达100个，规划发射卫星总量超过6万颗，显示出强烈的战略意图与产业发展潜力。其中，三大“万星星座”计划尤为引人关注，分别为:中国星网主导的GW星座、蓝箭航天推动的鸿鹄-3星座以及垣信卫星提出的千帆星座。具体来看:GW星座是中国构建自主可控星链体系的核心工程，由中国星网统筹实施，计划总计发射约13,000颗卫星,目标在未来5年内完成首批约10%的卫星部,并在2035年前实现全部卫星入轨,支撑星地融合通信网络的建设:鸿鹄-3星座由民营火箭企业蓝箭航天提出，定位于构建全球宽带卫星互联网系统，计划总发射卫星数量为12,000颗。目前已完成包括“鸿鹄号”“鸿鹄2号”等多颗实验星发射，进入系统验证阶段:千帆星座由垣信卫星主导，整体规划部署15.000颗卫星，分三阶段实施:第一阶段目标在2025年底前完成648颗卫星部署，实现区域覆盖;第二阶段至2027年底前完成全球覆盖;第三阶段则计划于2030年底前实现15,000颗卫星的全星座组网，具备手机直连与多业务融合能力。随着各大星座计划的稳步推进，中国低轨卫星通信体系正逐步成型，有望与国际头部星座实现差异化并行发展，构建独立、安全、广覆盖的新型空间信息基础设施。