德意志銀行分析師Edison Yu團隊在7月14日發佈的研報中,首次為SpaceX軌道數據中心(Orbital Data Center,ODC)搭建了完整的成本模型,並給出了一個清晰的時間表:當前太空數據中心部署成本遠高於地面,但到2032年有望實現反超。
報告以1 GW AI算力為基準進行對比。援引Epoch AI的分析,地面部署同等規模算力的前期資本開支約380億美元,年運營成本約9億美元,五年總成本合計約425億美元。其中,GPU等算力硬件約佔210億美元,基礎設施、冷卻和電力等非算力部分約佔215億美元。英偉達CEO黃仁勳近期在GTC臺北2026上也提及,一座新的1 GW“AI工廠”成本可能接近1000億美元,算力相關投入約佔一半。
德銀測算顯示,若以現有火箭和衛星設計在太空部署同等算力,非算力部分成本是地面的約6倍。差距主要來自兩塊:發射費用和衛星本身的硬件成本。以2027年通用衛星方案為例,每公斤發射費用約1429美元,衛星非算力硬件成本約5萬美元/千瓦,部署100顆衛星僅這兩項支出就高達1150億美元,而地面同等規模僅需約200億美元。
成本收斂的關鍵變量是SpaceX星艦的可複用性。Edison Yu對發射成本給出了分階段假設:早期無複用階段每公斤約4933美元;部分複用後降至398美元;全複用達到170美元;最終實現“全複用加快速週轉”後,目標每公斤僅32美元。到2029年AI1衛星正式部署時,發射成本預計降至每公斤398美元,衛星非算力成本降至約1.3萬美元/千瓦,總體非算力部署成本約270億美元,與地面的230億美元已相差無幾,成本倍數從6倍收窄至1.2倍。到2032年AI2衛星階段,發射成本進一步降至每公斤170美元,非算力總成本約150億美元,低於地面的250億美元,成本倍數變為0.6倍。再往後的AI3階段,發射成本目標為43美元/公斤,總成本約90億美元,不到地面的三分之一。
這條成本曲線成立的前提,是星艦發射頻率和可複用性按計劃推進。報告因此將SpaceX的“極致垂直整合”能力視為最關鍵的執行變量。
在衛星算力硬件方面,SpaceX計劃最早明年底開始原型部署。美國聯邦通信委員會備案顯示,Starmind星座最終規模可達100萬顆低軌衛星。每顆AI1衛星設計功率約120至150千瓦,實際穩定運行功耗約120千瓦,大致相當於一臺英偉達GB300 NVL72機架的功耗水平。目標算力密度為100千瓦/噸,但AI1初期僅能達到約70千瓦/噸,意味著每次星艦發射(假設載荷85噸)大約能送上6 MW的算力。到2032年AI2階段,密度預計提升至85至90千瓦/噸,AI3之後才達到100千瓦/噸的目標值。衛星可兼容多種芯片,包括英偉達GPU、谷歌TPU、亞馬遜Trainium以及主打能效的特斯拉AI芯片。
太空真空環境給散熱帶來了嚴苛的工程約束。熱量只能通過輻射方式排出,現有衛星幾乎全部使用被動散熱器,但散熱上限受衛星體積約束。AI1衛星採用了雙面主動可展開液冷散熱器,單面散熱能力700 W/m²,雙面合計1400 W/m²,總覆蓋面積110平方米,以應對120至150 kW的高功率載荷。SpaceX將成為全球首家量產此類主動散熱器設計的公司。報告測算,隨著量產推進,散熱器成本可從2027年的8000美元/平方米降至AI3階段的1000美元/平方米。
電力供應方面,AI1衛星需要約600平方米的太陽能電池板,初期採用硅基電池,效率約19%。長遠來看,異質結電池效率可達27%,鈣鈦礦薄膜電池則具備可印刷、超輕量等潛力。SpaceX已在德克薩斯州巴斯特羅普開建太陽能電池工廠,規劃產能10 GW,目標2027年底實現量產。馬斯克的更大目標是三年內在美國建立100 GW國內太陽能電池產能。
通信架構上,AI1衛星不裝複雜的相控陣天線,衛星間通信全部依靠光學星間鏈路,數據在Starmind星座內路由,再接入Starlink激光網格,最終經地面站回傳。這一設計使Starmind星座自身幾乎不佔用無線電頻譜,但所有數據最終都要經過Starlink地面網關,而軌道數據中心會大幅改變數據流方向——原有網關授權按“下行為主”的消費寬帶業務設計,不適配AI推理場景下“大量上行”的需求。為此,SpaceX正在拓展E頻段、V頻段、W頻段以及面向AI業務的D頻段等更高頻段的網關回傳能力。美國聯邦通信委員會今年也更新了衛星干擾保護標準,用基於實際性能的標準替代了1990年代的等效功率通量密度限制,理論上可將同等衛星數量的容量提升約7倍。
德銀這份報告為太空AI算力的商業化前景提供了迄今最詳盡的量化參照。如果星艦複用進度和衛星迭代節奏符合預期,太空數據中心有望從2032年起在成本上形成對地面設施的競爭優勢,這將對全球AI基礎設施的佈局邏輯產生深遠影響。