太空算力:AI 基礎設施的下一個前沿
導讀:當地面 AI 資料中心開始撞上電力、土地、水資源和審批的天花板,一個此前只存在於科幻小說裡的選項,正在被 SpaceX、NVIDIA、Google 和歐洲半導體巨頭們認真對待——把算力搬上太空。
摩根士丹利在最新的《Space Technology — Orbital Computing》Tech Bytes 報告(2026 年 7 月 7 日)與配套全球科技網路電話會議中,系統梳理了這條正在成形的產業鏈,並給出了他們的歐洲首選:STMicroelectronics(意法半導體) 與 Infineon(英飛凌)。
本文為該報告的深度解讀,聚焦六個問題:
什麼是"在軌算力"(Orbital Compute)?
- 為什麼是現在?
- 經濟帳怎麼算?
- 技術堆疊如何拆解?
- 那些公司是核心受益者?
- 有那些不能忽視的風險?
一、什麼是"在軌算力"?
不是"漂浮在太空的巨量資料中心",而是一台台搭載在衛星上的算力機架——太陽能陣列朝向太陽、散熱輻射板背向陽光、多顆衛星之間用雷射在真空中互聯,組成一個虛擬的"太空資料中心"。
用摩根士丹利的比喻來說:"cost/kg 變成 cost/W"。地面資料中心的瓶頸是電網、水冷和土地審批;到了太空,這些瓶頸被替換成發射成本、衛星硬體、太陽能陣列、輻射遮蔽、散熱輻射板與自主維運。
報告給出了一條清晰的三階段演進路徑:
在軌算力演進路徑
- 階段 1 — 在軌邊緣計算(近期):衛星本地完成圖像識別、感測器資料處理和推理任務,只把有用的輸出下傳地面。首波需求來自對地觀測、國防、海事、災情監測和自主航天器。
- 階段 2 — 在軌雲 / 分佈式算力(中期):多顆算力衛星通過高速星間光鏈互聯,工作負載可以在星群間動態調度和解除安裝。系統不再是一群獨立衛星,而更像一個"會移動的雲區域"。
- 階段 3 — 太空 AI 基礎設施(長期):Google 的 Project Suncatcher 是目前最清晰的公開藍圖——太陽能供電的 TPU 衛星、運行在黎明-黃昏太陽同步軌道、通過自由空間光通訊互聯,構成一層真正意義上的太空 AI 基礎設施。
值得注意的是:Starcloud 已經把 NVIDIA H100 GPU 送上太空做推理演示,NVIDIA 的 Space-1 / Vera Rubin、Jetson Orin 和 IGX Thor 已經成為"默認的在軌 AI 加速器參考平台";中國的星算科技(ADA Space) 也在 2025 年 5 月發射了"三體計算星座"首批 12 顆衛星,長期規劃 2800 顆,並明確寫入國家政策。
二、為什麼是現在?
摩根士丹利總結了四個相互增強的結構性趨勢:
- AI 資料中心撞牆——電力、土地、水、審批全部成為增量瓶頸;
- 可復用運載顯著降本——把 1 公斤送入軌道的成本,從 NASA 時代的約 18,500 美元,降到 Falcon 9 完全復用後的 1,000 美元,Starship 目標是 200 美元以下;
- 光通訊正在向"分佈式算力架構"演進——星間雷射鏈路已在 Starlink 上驗證方向;
- 太空生成資料的下行頻寬嚴重不足——在軌處理成為必然選擇。
但摩根士丹利也強調:在軌算力不是消滅基礎設施約束,而是把地面瓶頸換成一組新的工程挑戰——發射成本、熱管理、抗輻射、光鏈頻寬、軌道碎片、自主維運。
三、經濟帳怎麼算?—— cost/W 是關鍵指標
摩根士丹利以 SpaceX 初始覆蓋報告為基準,把在軌算力資本開支拆成三塊:發射資本開支、衛星硬體資本開支、算力載荷資本開支。
在軌算力資本開支預測
核心結論:
- 在軌算力每瓦資本開支預計從 2030 年約 60 美元 / 瓦,下降到 2031 年 32 美元、2035 年 15 美元、2040 年 9 美元;
- 按 5 年折舊計算,2031 年對應約 6.5 美元 / 瓦 / 年,已經與地面 Blackwell 資料中心目前 6.8 美元 / 瓦 / 年 的行業基準基本可比;
- SpaceX Starship 發射成本預計 2030 年降至約 500 美元 / 公斤,2035 年低於 200 美元 / 公斤,2040 年低於 150 美元 / 公斤。
摩根士丹利提醒:降低 $/kg 是必要條件、但不是充分條件。真正的勝負手還包括:發射頻次、每顆衛星承載的算力質量比、散熱效率、太陽能陣列質量、抗輻射損耗和有效壽命。
更重要的判斷——在軌算力初期未必比地面便宜,但如果能成為"擴得最快的 AI 算力來源",就具備戰略價值。當地面被電力、土地、審批鎖死時,客戶可能願意為"能拿到的算力"付溢價,即便還沒到完全成本平價。
一句話總結長期投資辯論:"太空更便宜嗎?" 之外,還要問 "在地面被電力、土地、冷卻和審批約束時,太空算力能不能擴得更快?"
四、拆解技術堆疊:六個關鍵層次
在軌算力不是把一台伺服器機架發上天,而是一整套系統的重新設計:AI 伺服器、衛星平台、太陽能供電、熱管理、光網路、自主維運軟體必須緊耦合。核心設計約束五個字——質量、功率、熱、輻射、可維護性。
按摩根士丹利的分類,公開市場可參與的公司分佈在以下六層:
① AI 晶片、儲存與定製算力:核心算力仍然離不開加速器、自適應 SoC、HBM 和先進製程代工——NVIDIA、AMD、博通、美光、台積電、SK 海力士、三星。
② 高可靠元器件、PCB、被動器件與系統整合:抗振動、抗熱循環、抗輻射、長期免維護——村田、太陽誘電、TDK、三星電機、鴻海(富士康 PEARL 衛星驗證)、TTM、華通、聯茂。
③ 光通訊、光學器件與終端:這是決定"孤立邊緣節點 vs. 分佈式算力網"的關鍵層——Coherent、Lumentum、易信通(Eoptolink)、CACI。Google 指出:現有商用星間光鏈路頻寬在 1–100Gbps,而緊耦合機器學習叢集需要 10Tbps 等級,差距一個數量級。
④ RF、相控陣終端與衛星通訊硬體:STM、Qorvo、Amphenol、聯發科(5G NTN)、穩懋(GaAs / GaN)、啟碁、啟達等。
⑤ 抗輻射、太空級半導體:這是歐洲最直接的抓手——Infineon、Analog Devices、Microchip、Mercury、復旦微電子。
⑥ 太空電源、電池與熱管理:Redwire(ROSA 太陽能陣列)、GS Yuasa(鋰電)、Sharp(三結太陽能電池)、Lite-On、Delta、LG 新能源、AXT(鍺襯底)。
對應的地面 → 太空轉換關係,摩根士丹利畫了一張替換表:電網 PPA → 太陽能陣列 + 電池 + 電源管理;水冷 → 熱管 + 輻射器;光纖交換機 → 星間雷射鏈路;技術人員 → 冗餘 + 自主維運 + 模組化替換;PUE → kg/kW + 輻射器效率 + 有效壽命。
五、歐洲首選:STMicro 與 Infineon
在覆蓋標的中,摩根士丹利明確點名歐洲兩家半導體巨頭作為核心受益者。
STMicroelectronics(意法半導體)
管理層已經明確指引 "未來 3 年 LEO 相關累計收入遠超 30 億美元",並將 LEO 機會分為三塊:寬頻、Direct-to-Cell(衛星直連手機)、在軌資料中心。使用者終端被視為最大收入貢獻來源,公司也點名 BiCMOS 技術 與 面板級封裝(PLP) 是拿下使用者終端前端模組競爭力的關鍵。
STMicro LEO 業務展望
摩根士丹利建模:STM 的 LEO 收入將從 FY26 的 8.15 億美元 增長到 FY28 的 17.83 億美元,兩年 CAGR 達 48%,其中 FY26 使用者終端銷售約 5.46 億美元、佔 LEO 收入 67%。分析師團隊還認為這份指引可能偏保守——一旦更多新玩家入場,衛星發射規模可能遠超當前建模。
估值上,摩根士丹利用 SOTP(部分加總):核心業務給 FY28e 每股收益 2.11 歐元的 18x P/E,光學與 LEO 業務給 FY28e 每股收益 1.34 歐元的 36x P/E,10% WACC 折現,得到 78 歐元目標價(對應 07/06/2026 收盤價約 23% 上行空間)。
Infineon(英飛凌)
Infineon 的定位主要在第 5 層——抗輻射的電源管理、儲存 / RF 和高可靠電源轉換,是衛星平台和算力載荷電源軌的核心供應商。產品覆蓋抗輻射功率 MOSFET、固態繼電器、太空肖特基二極體等。
摩根士丹利對 Infineon 給出 91 歐元目標價(SOTP,10% WACC):把伺服器機架相關貢獻按 50x P/E 定價(認為其結構性驅動應享有溢價),其他業務按 24x P/E 定價(反映公司仍處周期修復中)。
六、六個不能忽視的風險
摩根士丹利在報告最後一部分提醒,太空算力這條主線上有幾組仍未解決的關鍵約束:
- 發射成本仍是首要瓶頸:即使可復用運載持續降本,運載能力和發射節奏是否跟得上算力擴張需求,仍是關鍵變數。
- 供應鏈集中度過高:特種材料和全球運載服務商數量有限,任何一環受阻都是系統性風險。
- 監管與太空交通管理缺位:目前沒有可執行的全球性太空交通規則和"擁堵定價"機制,可能導致重大市場失靈。
- 軌道碎片風險快速攀升:地球軌道活躍衛星數已經從 2019 年不到 2000 顆,漲到今天超過 14,000 顆;國際空間站每天要做 3 次雷達檢查規避碎片,全球軌道碎片總數近 5 萬件。
- AI 硬體換代周期短 vs. 在軌維護極難:SpaceX 模型假設 5 年有效壽命 和 每年 4% 輻射損耗(壽命末期累計約 20%),倒逼冗餘和定期更換。
- 地緣 & 資料主權:跨境資料處理仍需遵守各國資料主權與合規要求,太空並不豁免於監管。
結語:一個正在被"認真對待"的新敘事
摩根士丹利的核心判斷是克制的:不指望在軌算力這一輪就取代地面超算中心——現實的近期機會是在軌邊緣 AI,長期的看漲敘事才是分佈式的太空 AI 基礎設施層。
但這條敘事的價值在於:它把 AI 基礎設施的辯論從"電力、土地、水"擴展到了"發射成本、輻射器面積、光鏈頻寬、軌道機動"。在一個地面算力被審批和電力鎖死的世界裡,"太空能不能擴得更快"本身就是一個具備戰略溢價的選項。
從投資地圖上看:
- 核心 AI 矽依然是 NVIDIA、AMD、博通、美光、台積電、SK 海力士、三星的舞台;
- 光鏈 & 光學裡 Coherent、Lumentum、Eoptolink 是最直接的"賣鏟人";
- 抗輻射與電源管理這一層,歐洲的 STMicroelectronics 和 Infineon 是摩根士丹利明確的歐洲首選;
- 中國的復旦微電子(太空級 FPGA) 和 ADA Space(三體計算星座) 是國內繞不開的兩個觀察點。
這不再只是一個研究概念。太空正在成為 AI 基礎設施的下一個前沿。 (碼斯特)
