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算力已经开始往天上搬了,信通院这份前瞻报告把账算给你看

作者:大有神机营 2026-10-10 21:50 2
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这份报告来自中国信通院云计算与数字化研究所,联合太空算力专业委员会在 2026 年 9 月发布,全名《太空算力发展前瞻研究报告(2026年)》。

它想回答的问题很直接:算力为什么要往天上搬,搬上去以后怎么算,现在又是谁在抢。先摆几个最扎眼的数字。截至 2026 年 6 月,SpaceX 星链在轨运行卫星突破 1.24 万颗,占全球活跃卫星总数 60% 以上,而且还在持续扩容。

2025 年,我国算力中心用电量为 1960 亿千瓦时,同比增长 300 亿千瓦时,增速 18.1%,高于同期全社会用电量 5.0% 的增速。

地球上的电越来越不够用,天上的太阳却几乎不落——太空算力被反复提起的底层逻辑,就藏在这两个数字里。

下面按产业背景、能源优势、各国态势、技术路线、产业链全景和发展展望,把这份报告拆开讲。

《太空算力发展前瞻研究报告(2026年)》封面(中国信通院、太空算力专业委员会 2026 年 9 月发布)

图表来源:《中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告.pdf》(第1页) · 阅读原文与全部图表

一、算力往天上搬,是被两件事逼出来的

报告第一章先讲背景,因为太空算力并不是凭空冒出来的概念。第一件事是太空数字主权。报告称,太空是继陆、海、空之后的第四战略疆域,具备战略纵深大、太阳能资源丰富、场景时效性高等独特优势。

2025 年,美国总统签署《确保美国太空优势》行政命令,把太空探索、开发与利用纳入国家战略体系。欧盟则在 2023 年开展 ASCEND(欧洲净零排放和数据主权的先进太空云)可行性研究,2024 年启动 IRIS² 低轨通信星座。

报告判断,近年地缘冲突中,地面集中式算力设施频频暴露抗毁伤、抗干扰短板,这为在轨部署信息基础设施提供了现实动因。

第二件事是频轨资源争夺。低地球轨道可用轨位有限,高价值轨位以及 L/S 波段和 Ku/Ka 波段频谱资源正接近饱和。国际电信联盟遵循"先申报、先使用"原则,先发部署成为获取频轨资源的关键手段。

截至 2026 年 6 月,SpaceX 星链在轨运行卫星突破 1.24 万颗,占全球活跃卫星总数 60% 以上。

把视角拉到算力基础设施报告,《算力基础设施报告:AI竞争的下一站是水与电》里的样本会更完整一些。

低轨竞争已经从单一技术验证,升级为规模部署、先发优势与资源占位并重的战略博弈,后发国家面临资源被挤压的风险。

图 1 不同发展情境下的人工智能用电量预测(来源:中国信息通信研究院)

图片来源:《中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告.pdf》(第8页) · 查看完整报告

二、太空算力的底气:把能源和散热这两笔账挪到天上

报告认为,真正让太空算力站得住脚的,是能源成本优势。近地空间拥有近乎无限的太阳辐射资源,部署在晨昏轨道的太空算力中心年均阴影时间较短,可通过太阳能帆翼对计算载荷稳定供电。

由于不受大气层衰减影响,太阳辐照平均强度为 1367W/m²(AM0),太阳能电池阵列的单位面积年发电量可达地面光伏系统的 7 至 10 倍。散热方面,太空算力中心利用太空深冷背景,依靠对外辐射形式为计算设备散热。

报告指出,辐射散热效率虽不高,但无需依赖水的蒸发,且本身不消耗额外能量,具有较高绿色节能性。面向高热流密度场景,随着泵驱对流系统等在轨主动热控技术突破,"主动+被动"结合的高效散热将成为可行路径。

报告还给了一个比较口径:地面算力中心的能耗系统约占总能耗近 1/3,太空算力中心则有望在全生命周期内实现更高质量的单位算力能效比。

需求端也在推:数据等不起,算力铺不到

报告同时列了需求侧的两条牵引。一是空间数据时效性。巨型低轨通信星座与行业遥感星群加速部署,产生了海量空间数据,但受限于星地链路带宽与过境窗口,大量原始数据无法及时回传。

报告把这叫"天感地算"的短板。太空算力把算力与 AI 模型前置到载荷端,推动从"先下传后处理"向"天数天算"变革。

二是广域泛在覆盖。地面算力受物理空间、规划审批及电力配套制约,建设周期长且地理分布不均,算力供给与需求存在空间错配。

而太空算力依托轨道运行特性,突破地理界线限制,可与地面算力形成协同互补。

把电费和散热这两笔最大的账放上天算,再把数据留在天上先处理一遍,太空算力才真正"账算得过来"。

报告第二章:美国商业航天整合战略与太空算力产业布局

图表来源:《中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告.pdf》(第10页) · 查看完整报告

三、美国、中国、欧洲:三方都在抢同一条赛道

报告第二章按政府和产业两个层面,分别梳理了美国、中国、欧洲的发展态势。

美国:监管松绑加资本驱动,商业化跑得最快

先看美国。政府层面,2024 年 4 月美国国防部发布首个商业航天整合战略《2024 年商业太空融合战略》。2025 年 7 月至 12 月间,特朗普政府连续签署三份行政令:《加速数据中心基础设施联邦许可》《促进商业航天工业竞争》《确保美国太空优势》。

2026 年 7 月,联邦通信委员会(FCC)经投票表决,决定对卫星及地面站许可审批流程进行全面现代化革新。产业层面,2025 年 11 月,太空计算初创公司 Starcloud 的首颗技术验证卫星 Starcloud-1 入轨,搭载了英伟达 H100 加速芯片。

2025 年 11 月,谷歌启动"逐日者计划",计划 2030 年前后在 650 公里太阳同步晨昏轨道部署由 81 颗卫星组成的 AI 计算集群,搭载自研 TPU 芯片。2026 年初,SpaceX 和 Blue origin 分别向 FCC 提交发射数据中心卫星的申请,两项目合计申报数量突破百万颗。

芯片配套也在跟进:Microchip 的 PIC64-HPSC 在 NASA 喷气推进实验室初步测试中性能达当前航天级芯片的 500 倍;英特尔发布代号 Starfire 的航天级 SoC;英伟达推出 Space-1 Vera Rubin 太空计算模组。

美国正通过资本制度创新与产业链垂直整合,力求在下一代 AI 基础设施竞争中占据先发优势。

中国:国家战略牵引,全栈技术自研

中国这边,报告给出的判断是"国家战略牵引、全栈技术自研与产学研用协同"。政府层面,2025 年 11 月国家航天局发布《推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027 年)》,并设立商业航天司。

2026 年 8 月,工信部等七部门发布《关于开展 2026 年工业和信息化领域创新任务揭榜挂帅工作的通知》,通信方向设置算力高质量发展技术专题,涉及太空算力 8 项内容。

地方层面,湖北印发《湖北省加快算网存用协同发展的若干措施》,提出依托武汉国家航天产业基地打造太空边缘计算服务能力。

北京发布《太空数据中心建设规划方案》,提出"天数天算—地数天算—天基主算"的三步走路线;北京亦庄已完成北京太空智算研究院筹建。

产业层面,国星宇航、轨道辰光、无锡星联体、理工雷科等企业积极投入核心技术研发与技术人才引进。星际荣耀全资设立太空算力公司,依托自身可复用火箭能力拓展太空算力业务。

技术验证上,长征十乙、朱雀三号相继完成一子级回收试验,三体计算星座完成在轨组网验证。

欧洲:政策先行,产业偏早期

欧洲把太空算力视为关乎数字主权与战略自主的关键领域。2023 年,欧盟委员会启动 ASCEND,规划到 2036 年前部署 13 座天基数据中心,总容量达 10MW。

2024 年,欧盟委员会发布《欧洲战略技术平台(STEP)指导说明》,将航天级半导体技术列为关键战略技术。2025 年,欧洲空间局发布《2040 技术愿景》报告,明确实现战略自主、降低发射成本等核心技术路径。

产业实践上,2026 年 2 月,法国 NanoXplore 与意法半导体联合推出的 NG-ULTRA 抗辐照 SoC FPGA 通过欧洲航天标准 ESCC 9030 认证。2026 年 3 月,比利时 Edgx 公司借助 SpaceX 火箭完成基于英伟达平台的 Sterna 星载边缘 AI 计算机首次在轨演示。

欧洲政策布局清晰,但产业端受限于资源分散与低成本发射能力不足,尚未形成对标中美的商业主导力量。

报告目录:从产业发展背景、主要国家态势到技术架构与产业链全景

图源:《中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告.pdf》(第4页) · 查看完整报告

四、技术分三步走:单星计算、组网星座、天地协同

报告第三章给出太空算力的演进路径,共分三个递进阶段。

第一步:单星计算,已经从概念走向落地

第一阶段是"单星计算",报告判定为成熟落地。它把传统"数据采集终端"升级为具备自主处理能力的"在轨边缘计算节点",实现从"天感地算"到"天数天算"的转变。

卫星可在星上完成图像筛选、目标识别、信号解译与数据压缩,仅回传高价值结果,把遥感数据应用时效从小时级压缩至分钟级甚至秒级。

这一阶段的技术攻关围绕"芯—通—电—热"集中展开。

第二步:组网星座,正在做规模化验证

第二阶段是"组网星座",处于中期规模化验证。它依托星间高速链路,把分散的单星算力节点互联为分布式算力网络,支持分布式推理、联合解算与跨轨道面任务迁移。

单星算力不足时,还可调用邻近闲置节点实现任务分担,形成弹性算力供给。报告提到,我国三体计算星座首发任务已验证组网与在轨模型部署能力。

第三步:天地协同,属于远景探索

第三阶段是"天地协同",是远景目标与最终形态,旨在构建天地一体化算力服务体系。届时将实现算力卫星的大规模批量生产与组网发射,在轨建成算力规模达 MW 级乃至 GW 级的太空算力中心。

服务体系上,将形成"太空算力节点—高速星地互联信息通道—地面算力节点"三级联动体系。

从单点智能到多星协同、再到天地一体化,太空算力的技术腰杆是一步一步硬起来的。

五、产业链上游:芯片、激光、供电、热控、火箭

报告第四章把产业链拆成上、中、下游三大环节,先说上游的算力载荷制造与发射。

抗辐照计算与互联通信

抗辐照计算是核心。空间环境会让电子元器件发生单粒子翻转、单粒子闩锁等问题,轻则计算错误,重则芯片烧毁。

围绕芯片加固分为硬件、软件与系统级三层。业界对传统 DSP、FPGA 加固已有成熟经验,但太空算力面向高性能计算,要求制程先进、成本可控。

目前国内企业采取双线并行:雷科空天自研太空算力 AI 芯片与配套软件栈,通过低开销加固设计实现较高抗辐照指标;观宇芯算等基于 COTS 器件开展抗辐照加固与适应性改造。

互联与通信靠激光。相比射频,激光频率高、波束窄、方向性好,能提供更大带宽,收发终端在体积和功耗上更具优势。

2026 年 7 月,氦星光联支撑"三体计算星座"完成 1000km 星距宽带星间激光通信验证;2026 年 1 月,中科院空天信息创新研究院成功开展 120Gbps 星地激光通信业务化应用实验。

供电、热控与卫星平台

供电系统方面,传统应用卫星功耗通常在千瓦级,而太空算力载荷功率等级将提升至百千瓦级甚至兆瓦级。

发电端正呈现砷化镓(GaAs)与硅基异质结(HJT)并行发展态势,后者综合成本约仅为砷化镓的 1/3。远期看,柔性钙钛矿/晶硅叠层电池被视为太空算力发电端的最优解决方案。

热控方面,热数科技自主研发泵驱两相流体回路系统,兰洋科技提出"卫星主体结构机热一体化"设计。卫星平台有分布式集群与大型轨道设施两类路线:前者以 SpaceX 的 Starmind、国星宇航的"星算"计划为代表,后者以 Starcloud、轨道辰光的太空算力项目为代表。

可复用火箭:决定能不能低成本、高频次上天

可复用火箭决定太空算力载荷能否低成本、高频次进入太空。目前全球仅中美两国掌握相关技术。2026 年 7 月,长征十号乙运载火箭成功实现一子级海上网系捕获回收;2026 年 8 月 19 日,蓝箭航天朱雀三号成功发射入轨并实现一子级陆地回收。

从芯片到火箭,上游每一个环节的突破,都在给太空算力慢慢"松绑"。

六、产业链中游:把卫星管起来,把算力调度起来

中游主要是在轨服务运营与地面保障。航天发射支持系统正向"标准化拼车发射""常态化专车发射""应急补网快速发射"等多元模式演进。

我国已有酒泉、太原、西昌、文昌多个国家级发射场,并投用海南商业航天发射场、东风商业航天创新试验区、东方航天港等商业基地。

在轨运营保障由星座测运控与在轨运维两部分组成。目前我国商业测运控行业已初具规模,大口径天线、核心测控终端等关键装备基本实现核心技术自主可控。

算力调度与服务:中游的价值核心

算力调度与服务被报告称为产业链中游的价值核心,目标是把在轨计算资源纳入天地协同算力体系。它需要突破传统静态资源分配模式,构建基于链路质量与节点负载预测的动态负载均衡机制。

报告特别强调,太空算力与地面算力是优势互补关系,而非同质竞争。产业实践上,星际天算提出"星上感知-星上计算-星间传输-地面应用"闭环服务模式。

无锡星联体计划于 2027 年内依托 6 颗技术验证试验星,完成通信、遥感与算力协同能力的在轨验证;浩瀚深度则聚焦星载网络质量测试与实时流量监测。

星载 AI 应用也在随算力规模演进,从单星阶段的边缘推理,走向组网阶段的星间智能协同,最终演进为在轨智能体形态。

中游的价值,是把天上零散的算力,变成用户真正能用得上、算得清的算力服务。

报告第一章第三节:空天数据时效性与广域泛在算力覆盖需求

图表来源:《中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告.pdf》(第9页) · 获取《中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告.pdf》完整版

七、产业链下游:七类应用,从看灾害一直排到管低空

下游是价值落地与商业化兑现的核心环节,报告列出七类应用场景。一是自然资源监测。遥感卫星搭载算力载荷后,可在轨完成耕地自动提取、病虫害与干旱胁迫监测、作物产量估测,以及林火与非法采伐识别。

二是应急抢险与公共安全。低轨算力卫星不受地形与地面设施限制,可独立组网完成任务,在轨比对灾前灾后影像,生成灾情态势图。

三是全域智能互联。由星上算力承担星上基带处理、星间路由和资源调度,把太空算力纳入天地一体化算力资源池。四是国土规划与城市治理。利用高频次遥感影像在轨解译,动态监测城镇开发边界、永久基本农田和生态保护红线。

五是低空经济。低轨算力卫星实时汇聚全域北斗定位与 ADS-B 监视数据,在轨并行处理海量飞行轨迹,实现冲突探测与异常行为识别。

六是空间态势与航天安全。把算力载荷前置星上,可在轨自主完成非合作目标检测识别、定轨及碰撞风险研判。七是具身智能。报告提出"自然语言指令输入—星上大模型推理—星地传输-地面机器人执行"的全闭环智能控制体系。

七类场景其实指向同一件事:太空算力不是用来替代地面,而是补上地面够不着的那一块。

八、挑战与展望:报告最后给了四条建议

报告第五章给出发展展望,共四条建议。一是深化战略研判、强化顶层规划与决策支撑。包括建立多部门联合的协同推进机制,以及制定产业发展行动计划。

二是聚焦关键瓶颈、实现核心技术全栈自主可控。依托国家科技专项与"揭榜挂帅"机制,围绕计算、通信、供电、散热等重点领域攻关。

三是构建开放生态、创新产业模式与协同机制。报告直言,产业生态仍处形成期,面临星地协同架构不统一、商业闭环不清晰、技术标准碎片化等挑战。

四是扩大国际合作、深度参与全球治理与国际规则制定。支持国内企事业单位深度参与国际电信联盟(ITU)、国际标准化组织(ISO)、外层空间委员会(COPUOS)等活动,积极提出"中国方案"和"中国标准"。

报告最后也提醒,太空算力产业尚处于起步探索阶段,产业链条长、关联覆盖广,汇聚了众多前沿技术。想把报告里的 14 张图表和完整数据都看一遍,可以到运营动脉(www.yydm.cn)检索原文。

谁先把技术、标准和规则这三件事都做扎实,谁就能在下一轮空间基础设施里站得更稳。

《太空算力发展前瞻研究报告(2026年)》讲了什么?

这是中国信通院云计算与数字化研究所联合太空算力专业委员会发布的报告,共五章,涵盖产业发展背景、主要国家发展态势、技术架构演进路径、太空算力产业链全景以及发展展望。

报告的核心判断是:将计算能力向轨道延伸、构建集在轨感知与天地协同的"太空算力"体系,已成为主要国家竞相布局的战略前沿。

同一条线索,我们在《中国信通院“AI+消费”报告:人、物》里做过更细的拆解,可以对照着看。

为什么说地面的算力还不够用?

报告列出两个现实压力。一是太空数字主权与低轨频轨资源争夺白热化,低轨可用轨位有限、高价值频谱接近饱和。

二是地面能源瓶颈。美国算力中心已面临能源短缺,预计到 2028 年将面临 20% 的电力缺口;2025 年我国算力中心用电量 1960 亿千瓦时,增速 18.1%,高于全社会用电量 5.0% 的增速。

太空算力中心有哪些能源优势?

近地空间拥有近乎无限的太阳辐射资源,晨昏轨道部署的算力中心年均阴影时间短。由于不受大气层衰减影响,太阳辐照平均强度为 1367W/m²(AM0),太阳能电池阵列单位面积年发电量可达地面光伏系统的 7 至 10 倍。

散热则利用太空深冷背景,依靠对外辐射进行,无需依赖水蒸发、也不消耗额外能量,绿色节能性较高。

技术演进要分哪几个阶段?

报告将其划分为三个递进阶段:以单星智能为核心的"单星计算"阶段(成熟落地)、以星间链路高速互联与多星任务协作为特征的"组网星座"阶段(中期规模化验证)、以天地算力统一编排为特征的"天地协同"阶段(远景探索)。

我国三体计算星座首发任务已验证组网与在轨模型部署能力。

下游有哪些能落地的应用场景?

报告列出七类:自然资源监测、应急抢险与公共安全服务、全域智能互联、国土规划与城市治理、低空经济、空间态势航天安全、具身智能。

这些场景凭借实时响应与全域覆盖的核心优势,精准赋能企业、政府及用户三大应用主体。

延伸阅读

想继续往深里看,下面这几篇是同一主题线上比较扎实的解读。

《万亿参数大模型靠什么跑起来:信通院这份报告把AI算力底座的》——主线是信通院这份报告把AI算力底座的

《智能体首次写入政府工作报告:信通院这份报告把AI》——重点是信通院这份报告把AI

《中欧AI白皮书:全球36%大模型源自中国》——落点在全球36%大模型源自中国

中国信通院:太空算力发展前瞻研究报告(2026年).pdf
太空算力发展前瞻研究报告(2026 年)中国信息通信研究院云计算与数字化研究所太空算力专业委员会2026年9月版权声明本报告版权属于中国信息通信研究院、太空算力专业委员会,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的,应注明“来源:中国信息通信研究院、太空算力专业委员会”。违反上述声明者,编者将追究其相关法律责任。太空算力发展前瞻研究报告(2026 年)前言AI 技术持续纵深拓展...
38 页 6 次下载 1.6 MB
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