德意志银行分析师Edison Yu团队在7月14日发布的研报中,首次为SpaceX轨道数据中心(Orbital Data Center,ODC)搭建了完整的成本模型,并给出了一个清晰的时间表:当前太空数据中心部署成本远高于地面,但到2032年有望实现反超。

报告以1 GW AI算力为基准进行对比。援引Epoch AI的分析,地面部署同等规模算力的前期资本开支约380亿美元,年运营成本约9亿美元,五年总成本合计约425亿美元。其中,GPU等算力硬件约占210亿美元,基础设施、冷却和电力等非算力部分约占215亿美元英伟达CEO黄仁勋近期在GTC台北2026上也提及,一座新的1 GW“AI工厂”成本可能接近1000亿美元,算力相关投入约占一半。

德银测算显示,若以现有火箭和卫星设计在太空部署同等算力,非算力部分成本是地面的约6倍。差距主要来自两块:发射费用和卫星本身的硬件成本。以2027年通用卫星方案为例,每公斤发射费用约1429美元,卫星非算力硬件成本约5万美元/千瓦,部署100颗卫星仅这两项支出就高达1150亿美元,而地面同等规模仅需约200亿美元

成本收敛的关键变量是SpaceX星舰的可复用性。Edison Yu对发射成本给出了分阶段假设:早期无复用阶段每公斤约4933美元;部分复用后降至398美元;全复用达到170美元;最终实现“全复用加快速周转”后,目标每公斤仅32美元。到2029年AI1卫星正式部署时,发射成本预计降至每公斤398美元,卫星非算力成本降至约1.3万美元/千瓦,总体非算力部署成本约270亿美元,与地面的230亿美元已相差无几,成本倍数从6倍收窄至1.2倍。到2032年AI2卫星阶段,发射成本进一步降至每公斤170美元,非算力总成本约150亿美元,低于地面的250亿美元,成本倍数变为0.6倍。再往后的AI3阶段,发射成本目标为43美元/公斤,总成本约90亿美元,不到地面的三分之一。

这条成本曲线成立的前提,是星舰发射频率和可复用性按计划推进。报告因此将SpaceX的“极致垂直整合”能力视为最关键的执行变量。

在卫星算力硬件方面,SpaceX计划最早明年底开始原型部署。美国联邦通信委员会备案显示,Starmind星座最终规模可达100万颗低轨卫星。每颗AI1卫星设计功率约120至150千瓦,实际稳定运行功耗约120千瓦,大致相当于一台英伟达GB300 NVL72机架的功耗水平。目标算力密度为100千瓦/吨,但AI1初期仅能达到约70千瓦/吨,意味着每次星舰发射(假设载荷85吨)大约能送上6 MW的算力。到2032年AI2阶段,密度预计提升至85至90千瓦/吨,AI3之后才达到100千瓦/吨的目标值。卫星可兼容多种芯片,包括英伟达GPU、谷歌TPU、亚马逊Trainium以及主打能效的特斯拉AI芯片。

太空真空环境给散热带来了严苛的工程约束。热量只能通过辐射方式排出,现有卫星几乎全部使用被动散热器,但散热上限受卫星体积约束。AI1卫星采用了双面主动可展开液冷散热器,单面散热能力700 W/m²,双面合计1400 W/m²,总覆盖面积110平方米,以应对120至150 kW的高功率载荷。SpaceX将成为全球首家量产此类主动散热器设计的公司。报告测算,随着量产推进,散热器成本可从2027年的8000美元/平方米降至AI3阶段的1000美元/平方米

电力供应方面,AI1卫星需要约600平方米的太阳能电池板,初期采用硅基电池,效率约19%。长远来看,异质结电池效率可达27%,钙钛矿薄膜电池则具备可印刷、超轻量等潜力。SpaceX已在德克萨斯州巴斯特罗普开建太阳能电池工厂,规划产能10 GW,目标2027年底实现量产。马斯克的更大目标是三年内在美国建立100 GW国内太阳能电池产能。

通信架构上,AI1卫星不装复杂的相控阵天线,卫星间通信全部依靠光学星间链路,数据在Starmind星座内路由,再接入Starlink激光网格,最终经地面站回传。这一设计使Starmind星座自身几乎不占用无线电频谱,但所有数据最终都要经过Starlink地面网关,而轨道数据中心会大幅改变数据流方向——原有网关授权按“下行为主”的消费宽带业务设计,不适配AI推理场景下“大量上行”的需求。为此,SpaceX正在拓展E频段、V频段、W频段以及面向AI业务的D频段等更高频段的网关回传能力。美国联邦通信委员会今年也更新了卫星干扰保护标准,用基于实际性能的标准替代了1990年代的等效功率通量密度限制,理论上可将同等卫星数量的容量提升约7倍

德银这份报告为太空AI算力的商业化前景提供了迄今最详尽的量化参照。如果星舰复用进度和卫星迭代节奏符合预期,太空数据中心有望从2032年起在成本上形成对地面设施的竞争优势,这将对全球AI基础设施的布局逻辑产生深远影响。