中国信通院：太空算力发展前瞻研究报告（2026年）-260916VIP免费

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 技术持续纵深拓展叠加低轨星座规模快速增长，催生了太空场景对实时响应、智能决策及高效服务的迫切需求。与此同时，地面算力在能源供给与广域覆盖方面的瓶颈日益凸显，促使产业界持续探索全新发展路径。将计算能力向轨道延伸，构建集在轨感知、智能处理与天地协同的“太空算力”体系，是增强空间数字主权的关键支撑，也是重构算力能源供给格局、驱动算力服务模式变革的重要路径，已成为当前主要国家竞相布局的战略前沿。在此背景下，我院联合太空算力专业委员会发布《太空算力发展前瞻研究报告（2026 年）》，旨在系统梳理全球太空算力技术演进趋势、应用场景与产业生态，深入分析我国在轨计算、星间通信、星地协同等重点方向的基础条件、核心优势与关键瓶颈，为国家相关战略部署和产业创新发展提供支撑。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。本报告力求客观翔实，如存在疏漏与不足，敬请读者给予批评指正，请反馈至邮箱：shaojianfeng@caict.ac.cn。目录一、 产业发展背景..................................................................................................... 1（一） 大国科技竞争加剧太空制权争夺........................................................1（二） 地面能源瓶颈推动太空算力探索........................................................1（三） 产业应用需求牵引算力在轨部署........................................................4二、 主要国家发展态势............................................................................................. 4（一） 美国........................................................................................................4（二） 中国........................................................................................................6（三） 欧洲........................................................................................................8三、 技术架构演进路径............................................................................................. 9（一） “单星计算”阶段（成熟落地）...........................................................10（二） “组网星座”阶段（中期规模化验证）...............................................11（三） “天地协同”阶段（远景探索）...........................................................12四、 太空算力产业链全景....................................................................................... 13（一） 产业上游：算力载荷制造与发射......................................................14（二） 产业中游：在轨服务运营与地面保障..............................................22（三） 产业下游：太空算力应用赋能..........................................................26五、 发展展望........................................................................................................... 30（一） 深化战略研判，强化顶层规划与决策支撑......................................30（二） 聚焦关键瓶颈，实现核心技术全栈自主可控..................................31（三） 构建开放生态，创新产业模式与协同机制......................................31（四） 扩大国际合作，深度参与全球治理与国际规则制定......................32图 目 录图 1不同发展情境下的人工智能用电量预测..............................................3图 2太空算力技术架构演进路径图............................................................10图 3抗辐照计算领域....................................................................................14图 4互联与通信领域....................................................................................15图 5供电系统领域........................................................................................16图 6热控系统领域........................................................................................17图 7卫星平台设计制造领域........................................................................19图 8操作系统与工具链领域........................................................................20图 9可复用火箭领域....................................................................................21图 10我国已投用的航天发射场..................................................................22图 11在轨运营保障领域..............................................................................23图 12算力调度与服务领域..........................................................................24图 13星载 AI 应用研发................................................................................25图 14太空算力应用赋能领域......................................................................26太空算力发展前瞻研究报告（2026 年）1一、产业发展背景（一）大国科技竞争加剧太空制权争夺太空数字主权诉求日益迫切。太空作为继陆、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，美总统签署《确保美国太空优势》行政命令，将太空探索、开发与利用纳入国家战略体系，凸显大国对太空规则主导权的争夺意图。而在近年来的地缘冲突中，地面集中式算力设施频频暴露出的抗毁伤、抗干扰能力短板，也为在轨部署信息基础设施提供了现实动因。欧盟于 2023 年开展 ASCEND（欧洲净零排放和数据主权的先进太空云）项目可行性研究，并于 2024 年启动开发 IRIS²低轨通信星座，正是落实数字主权自主可控的典型实践。太空轨道与频谱争夺白热化。低地球轨道可用轨位有限，难以承载全球巨型星座的规模化扩张需求，高价值轨位、频段组合的 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，使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，且仍在持续扩容。低轨卫星竞争已从单一技术验证，全面升级为规模部署、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严峻风险。在此背景下，我国需把握技术迭代窗口期，通过积极申报抢占高价值频轨资源，避免在下一代空间基础设施建设中受制于人。（二）地面能源瓶颈推动太空算力探索太空算力发展前瞻研究报告（2026 年）2地面智算基础设施用能矛盾突出。为支撑人工智能技术发展，地面算力规模持续扩大，呈现集约化、高密度特征，对区域电网乃至国家整体能源供给构成挑战。美国算力中心已面临能源短缺困境，电网规划建设与人工智能发展节奏错配。尽管部分企业通过自建电厂或燃气轮机发电补充电力缺口，但成本高企且收效有限。随着头部科技企业持续加码 AI 基建，预计到 2028 年美国将面临 20%的电力缺口。当前我国算力与电力虽基本实现协同，但算力用电增速仍处于高位。根据中国信息通信研究院数据，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，增速为 18.1%，高于同期全社会用电量 5.0%的增速。由于电网装机容量增长具有滞后性，算力设施用电短期可能会对其他行业的用能空间造成挤占，中长期来看，若电力供给能力未能同步提升，现有电力系统或将难以支撑我国大规模智能计算集群扩容需求，进而制约人工智能产业发展。太空算力发展前瞻研究报告（2026 年）3来源：中国信息通信研究院图 1 不同发展情境下的人工智能用电量预测太空算力中心具有能源成本优势。近地空间拥有近乎无限的太阳辐射资源，部署于晨昏轨道的太空算力中心年均阴影时间较短，可通过太阳能帆翼实现对计算载荷稳定供电。同时，由于不受大气层衰减的影响，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到地面光伏系统的 7 至 10 倍。在散热方面，太空算力中心将利用太空深冷背景，依靠对外辐射形式为计算设备进行散热。虽然辐射形式散热效率不高，但该过程无需依赖水的蒸发，且辐射散热本身不...