北國咨觀點(diǎn) | 搶抓戰(zhàn)略布局機(jī)遇,加快布局太空算力,打造北京未來產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)
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2026-06-26
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太空算力是依托空間技術(shù),通過在軌部署計(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)及高速數(shù)據(jù)互聯(lián)設(shè)施,構(gòu)建集算力、存力與運(yùn)力于一體的新型空間信息基礎(chǔ)設(shè)施,是融合空天科技、人工智能、先進(jìn)通信的未來產(chǎn)業(yè)賽道。北京市高度重視太空算力發(fā)展,2025年11月,北京市委書記尹力走訪星空院時(shí)指出加強(qiáng)與北京乃至京津冀地區(qū)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群對接,帶動衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、人工智能、移動通信等產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈高質(zhì)量發(fā)展。2026年4月,“智算無界
天地協(xié)同”太空算力產(chǎn)業(yè)大會在亦莊成功舉辦,工業(yè)和信息化部明確將謀劃太空算力政策、加快產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育;會上發(fā)起籌建“北京太空算力創(chuàng)新中心”,發(fā)布太空算力關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)榜單,標(biāo)志著北京在全國率先形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)雛形。立足首都城市戰(zhàn)略定位,搶抓全球產(chǎn)業(yè)起步窗口期,加快布局太空算力,對服務(wù)國家戰(zhàn)略、突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸、培育新質(zhì)生產(chǎn)力具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
一、北京發(fā)展太空算力的戰(zhàn)略意義
(一)服務(wù)國家戰(zhàn)略,搶占太空算力全球競爭制高點(diǎn)
從國家安全看,太空算力是繼通信、導(dǎo)航、遙感之后,大國在空天領(lǐng)域競爭的新賽道,已成為維護(hù)國家空天安全、數(shù)據(jù)主權(quán)與算力自主可控的戰(zhàn)略基石。美國已將太空算力納入國防安全體系,其“金穹”導(dǎo)彈防御系統(tǒng)以天基計(jì)算為核心支撐,在太空部署武器和傳感器。隨著天地一體化算力網(wǎng)絡(luò)成為未來數(shù)字強(qiáng)國的關(guān)鍵底座,低軌軌道與頻譜資源日趨稀缺,加快布局太空算力既是筑牢國家空天安全屏障的戰(zhàn)略舉措,也是搶占數(shù)字主權(quán)制高點(diǎn)、保障國家長期戰(zhàn)略競爭力的必然要求。從北京優(yōu)勢看,北京具備主導(dǎo)太空算力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)規(guī)則的硬核實(shí)力。全球太空算力尚處于起步階段,技術(shù)路線、系統(tǒng)架構(gòu)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用規(guī)范等均未定型,不存在類似“星鏈”的壟斷格局,是我國實(shí)現(xiàn)換道超車、從并跑到領(lǐng)跑的窗口期。北京作為(京津冀)國際科技創(chuàng)新中心,擁有全國最密集的航天科研機(jī)構(gòu)、頭部商業(yè)航天企業(yè)與人工智能全鏈條生態(tài),是支撐國家太空戰(zhàn)略與算力安全的核心載體。
(二)突破地面瓶頸,構(gòu)建首都綠色安全新型算力底座
從發(fā)展約束看,傳統(tǒng)地面算力擴(kuò)容在京面臨能耗、土地、碳排放多重約束。一是能耗要求持續(xù)收緊。北京市數(shù)據(jù)中心用電量約占全社會用電量的10%,對碳排放控制、供電安全及能源資源配置構(gòu)成顯著挑戰(zhàn)。管控標(biāo)準(zhǔn)逐年加嚴(yán),新建和擴(kuò)建智算中心PUE值嚴(yán)格控制在1.25以內(nèi)。二是土地限制戰(zhàn)略升級。北京市中心城區(qū)和城市副中心禁止新建和擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心,核心城區(qū)不再具備地面擴(kuò)容空間。三是碳排放壓力增長。京津冀存在本地綠電供應(yīng)缺口,在“雙碳”目標(biāo)下數(shù)據(jù)中心排放約束收緊。而需求側(cè)持續(xù)爆發(fā),2025年北京人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)4500億元人民幣,企業(yè)集聚超2500家,均占全國半數(shù)左右,供需矛盾日益突出。
從比較優(yōu)勢看,太空算力具備天然優(yōu)勢,可全方位破解地面發(fā)展瓶頸。能源層面,太陽輻照度在太空環(huán)境下達(dá)1360W/m2,比地面高36%;晨昏軌道可實(shí)現(xiàn)接近24小時(shí)連續(xù)發(fā)電,年利用小時(shí)數(shù)超8000小時(shí),為地面的4至10倍,供電連續(xù)穩(wěn)定。散熱層面,太空低溫環(huán)境支持無源輻射散熱,由于太空無需主動冷卻系統(tǒng),冷卻能耗趨近于零,相較地面數(shù)據(jù)中心30%—40%的冷卻能耗占比,PUE理論值可接近1,大幅降低能耗損耗;空間層面,軌道部署不占用任何城市土地,徹底繞開土地限制。太空算力具有運(yùn)行成本低、低碳排放、零水耗等突出優(yōu)勢,契合北京綠色發(fā)展導(dǎo)向,是實(shí)現(xiàn)首都算力供給綠色化、規(guī)模化、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
(三)培育新質(zhì)生產(chǎn)力,打造北京未來產(chǎn)業(yè)核心增長極
國家政策明確支持。2026年4月,工業(yè)和信息化部在太空算力產(chǎn)業(yè)大會上明確提出,支持有條件的地方立足自身優(yōu)勢先行先試,推動星載抗輻射芯片、星間激光通信等技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā),為北京率先布局提供了政策依據(jù)。
北京產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚。北京市商業(yè)航天領(lǐng)域高新技術(shù)企業(yè)超300家,核心研發(fā)單位、上市企業(yè)和獨(dú)角獸企業(yè)約占全國50%,覆蓋運(yùn)載火箭、衛(wèi)星制造、地面站及終端設(shè)備、衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)鏈條國內(nèi)最全,商業(yè)火箭整箭企業(yè)集聚度達(dá)全國75%。根據(jù)《北京市加快商業(yè)航天創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2024—2028年)》,到2028年,北京將引進(jìn)和培育500家以上高新技術(shù)企業(yè),商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)整體邁入千億級規(guī)模。
重點(diǎn)項(xiàng)目加速落地。亦莊以空天街區(qū)為主承載,啟動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)園建設(shè),九大產(chǎn)能項(xiàng)目覆蓋火箭、衛(wèi)星等關(guān)鍵環(huán)節(jié),總投資超150億元,將快速形成全產(chǎn)業(yè)鏈新質(zhì)產(chǎn)能。北京太空算力創(chuàng)新中心聚焦天基AI芯片、太空能源及散熱、空天地協(xié)同等五大方向,同步發(fā)布“揭榜掛帥”項(xiàng)目,聚焦可回收火箭、太空光伏、激光通信、抗輻照芯片等太空算力產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),計(jì)劃支持10個(gè)項(xiàng)目,單個(gè)項(xiàng)目最高資助1000萬元。
賦能應(yīng)用前景廣闊。立足首都功能定位,太空算力將構(gòu)建天地一體、算存一體、智能一體的新型算力基礎(chǔ)設(shè)施。一是空天信息應(yīng)用領(lǐng)域,依托北京商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢,太空數(shù)據(jù)中心可實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)在軌實(shí)時(shí)處理、秒級精準(zhǔn)下發(fā),全面提升首都空間信息基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平。二是城市安全與防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域,依托首都大規(guī)模數(shù)據(jù)資源與算力底座,可實(shí)現(xiàn)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)全域感知、智能研判、提前預(yù)警,有力支撐韌性城市建設(shè);三是人工智能大模型創(chuàng)新領(lǐng)域,充分發(fā)揮北京算力優(yōu)勢、人才優(yōu)勢與場景優(yōu)勢,推動太空算力與地面大模型協(xié)同訓(xùn)練,突破模型規(guī)模與算力瓶頸,助力首都建設(shè)全球人工智能創(chuàng)新高地。同時(shí),太空算力將有力催生天基智能服務(wù)、太空云計(jì)算、在軌數(shù)據(jù)工廠等新業(yè)態(tài),帶動衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射、地面終端、運(yùn)營服務(wù)全鏈條集聚發(fā)展。
二、全球太空算力發(fā)展態(tài)勢與瓶頸研判
(一)太空算力仍處起步期,技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)
當(dāng)前全球太空算力正處于技術(shù)驗(yàn)證向工程化落地過渡的初期階段,我國與發(fā)達(dá)國家基本處于同一起跑線,但同時(shí)面臨共性技術(shù)瓶頸與產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板。
共性技術(shù)層面,一是空間輻射威脅算力可靠性。高能粒子可導(dǎo)致單粒子翻轉(zhuǎn),造成模型出錯(cuò)。傳統(tǒng)抗輻射芯片與地面主流AI芯片在性能上存在明顯差距;商用芯片性能強(qiáng)但易受輻射,需依托軟件容錯(cuò)機(jī)制補(bǔ)償,增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)維復(fù)雜度。二是空間能源供給成本高昂。砷化鎵電池效率約30%—32%,但成本極高,占衛(wèi)星制造成本15%—20%,難以規(guī)模應(yīng)用,低成本替代方案是未來突破方向。三是空間熱管理能力受限。太空真空環(huán)境只能靠輻射散熱,當(dāng)前效率僅每平方米數(shù)百瓦,遠(yuǎn)不能滿足高功率芯片散熱需求。四是在軌維護(hù)與硬件更新困難。地面AI芯片18個(gè)月迭代一代,衛(wèi)星在軌壽命5至7年,性能差距越拉越大。在軌機(jī)器人維護(hù)、模塊化更換單元等技術(shù)仍處于驗(yàn)證階段。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面,一是發(fā)射成本仍處高位。SpaceX獵鷹9號發(fā)射成本已降至1500-2000美元/公斤,星艦?zāi)繕?biāo)降至200美元/公斤以下。據(jù)行業(yè)測算,當(dāng)發(fā)射成本降至200美元/公斤時(shí),太空數(shù)據(jù)中心的綜合運(yùn)營成本與地面數(shù)據(jù)中心持平。相比之下,我國當(dāng)前傳統(tǒng)火箭發(fā)射成本高達(dá)6萬—8萬元/公斤,可重復(fù)使用重型火箭尚處于驗(yàn)證階段,總體發(fā)射頻次、運(yùn)力仍有差距,需加大突破力度。二是頻軌資源競爭壓力巨大。截至2025年末,我國在軌衛(wèi)星僅1747顆,而此前向ITU申報(bào)超25萬顆衛(wèi)星頻軌資源,按照ITU“先登先占”規(guī)則,快速部署時(shí)間緊、任務(wù)重。三是供應(yīng)鏈體系尚不成熟,但自主化水平持續(xù)提升。星載抗輻射芯片、星間激光通信終端、空間高效能源器件等核心部件與國際先進(jìn)水平仍有差距,但部分領(lǐng)域已形成突破:航天電子研制的星間激光通信終端速率已達(dá)10Gbps,三安光電、乾照光電等企業(yè)生產(chǎn)砷化鎵電池效率超32%并應(yīng)用于空間站和低軌星座,商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈加速完善。
(二)美歐加速太空算力布局,搶占發(fā)展先機(jī)
在技術(shù)驗(yàn)證上,美歐實(shí)現(xiàn)了從概念設(shè)計(jì)到在軌驗(yàn)證的關(guān)鍵跨越。2022年,歐盟委員會啟動ASCEND計(jì)劃,2024年完成可行性驗(yàn)證。2025年11月,美國StarCloud公司成功發(fā)射全球首顆搭載英偉達(dá)H100?GPU的算力衛(wèi)星,首次在軌完成商用AI芯片模型訓(xùn)練;同月,谷歌公布“捕日者計(jì)劃”,擬將TPU芯片送入太空,計(jì)劃2027年初發(fā)射原型衛(wèi)星。2026年3月,英偉達(dá)發(fā)布專為太空設(shè)計(jì)的Space-1?Vera?Rubin模塊,推理性能較H100提升約25倍。
在星座規(guī)劃上,美歐啟動衛(wèi)星部署計(jì)劃搶占低軌資源。2019年亞馬遜依托AWS云計(jì)算業(yè)務(wù),通過“柯伊伯計(jì)劃”星座計(jì)劃將云服務(wù)延伸至軌道;2024年歐盟推進(jìn)IRIS2衛(wèi)星星座計(jì)劃,建設(shè)具備安全韌性的太空基礎(chǔ)設(shè)施;2026年1月SpaceX申請部署百萬顆AI衛(wèi)星,計(jì)劃構(gòu)建太空軌道AI數(shù)據(jù)中心。
在標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)上,美歐以技術(shù)體系定義標(biāo)準(zhǔn)鎖定產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)。一方面搶占ITU頻軌資源,為自身星座劃定專屬頻譜,限制他國部署空間;另一方面推動將美歐太空算力技術(shù)體系納入國際標(biāo)準(zhǔn),將其他國家鎖定在跟隨者位置。歐盟明確指出,掌握太空算力標(biāo)準(zhǔn)即掌握下一代數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)則制定權(quán),未來全球算力體系將由太空算力標(biāo)準(zhǔn)定義。
(三)國內(nèi)強(qiáng)化統(tǒng)籌推進(jìn),呈現(xiàn)多點(diǎn)突破態(tài)勢
在戰(zhàn)略部署上,國家戰(zhàn)略高度不斷提升,太空算力納入頂層制度設(shè)計(jì)。2026年《政府工作報(bào)告》將航空航天定位為“新興支柱產(chǎn)業(yè)”,明確加快發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng);國家航天局牽頭舉辦了太空智能算力星座專項(xiàng)論證;國防科工局明確,發(fā)展太空算力是突破地面瓶頸、保障數(shù)字經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,也是搶占空天資源、提升空間話語權(quán)的核心抓手。
在技術(shù)突破上,重大項(xiàng)目加速落地實(shí)施,在軌驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)突破。之江實(shí)驗(yàn)室協(xié)同合作伙伴共建的“三體計(jì)算星座”已發(fā)射12顆衛(wèi)星,標(biāo)志著我國首個(gè)整軌互聯(lián)的太空計(jì)算星座正式進(jìn)入組網(wǎng)階段;中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所自2019年啟動星載AI底座研究,已實(shí)現(xiàn)星載智能計(jì)算機(jī)在軌驗(yàn)證及天基大模型部署,算力達(dá)3000TOPS;北京郵電大學(xué)牽頭“天算星座”計(jì)劃,構(gòu)建開放開源的空天計(jì)算在軌試驗(yàn)平臺。2026年,北京“辰光一號”算力試驗(yàn)衛(wèi)星即將發(fā)射,計(jì)劃5年左右建成首座太空算力中心。
在產(chǎn)業(yè)生態(tài)上,政策保障體系加速完善,產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建同步落地。2026年4月,業(yè)界首個(gè)太空算力專業(yè)委員會正式成立,圍繞戰(zhàn)略研究、技術(shù)攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)研制協(xié)同推進(jìn)。星載智算芯片、星間激光通信等技術(shù)攻關(guān)穩(wěn)步推進(jìn),大模型在軌部署已開展驗(yàn)證,產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步形成。
三、北京加快發(fā)展太空算力產(chǎn)業(yè)的政策建議
一是以星空院為主體,搶抓換道超車窗口期,將算力星座打造成為北京商業(yè)航天頭牌名片。支持星空院作為太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)的主力軍,集中資源加快晨昏軌道算力星座部署,落實(shí)“天數(shù)天算—地?cái)?shù)天算—天基主算”三階段規(guī)劃,優(yōu)先保障“辰光一號”試驗(yàn)星發(fā)射,2030年前突破在軌組裝關(guān)鍵技術(shù),形成衛(wèi)星星座、運(yùn)載火箭、數(shù)據(jù)應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。支持星空院聯(lián)合航天科技、中國科學(xué)院、清華、北航等優(yōu)勢單位,集中攻關(guān)高效散熱、空間能源、抗輻射芯片、星間激光通信等核心技術(shù),率先在星載AI算法接口、星間通信協(xié)議、在軌數(shù)據(jù)格式等領(lǐng)域形成團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),搶占產(chǎn)業(yè)話語權(quán)。
二是以北京太空算力創(chuàng)新中心為平臺,構(gòu)建京津冀協(xié)同產(chǎn)業(yè)生態(tài),形成“北京研發(fā)、津冀制造”的產(chǎn)業(yè)格局。發(fā)揮北京太空算力創(chuàng)新中心作用,統(tǒng)籌航天央企、科研院所、高校、商業(yè)航天企業(yè)、算力企業(yè)等資源,建立聯(lián)合攻關(guān)、試驗(yàn)設(shè)施共享、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)鏈配套的一體化機(jī)制。推動北京聚焦研發(fā)創(chuàng)新與總部經(jīng)濟(jì),天津承接衛(wèi)星平臺制造與總裝,河北提供測試場地與產(chǎn)業(yè)空間,培育一批專精特新配套企業(yè)。圍繞北京經(jīng)開區(qū)發(fā)布的“揭榜掛帥”攻關(guān)榜單,組織力量定向突破,加快形成技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)制造、發(fā)射組網(wǎng)、運(yùn)營服務(wù)、應(yīng)用示范于一體的產(chǎn)業(yè)集群。
三是以財(cái)政資金和耐心資本為保障,全方位支持算力星座項(xiàng)目建設(shè)。設(shè)立太空算力產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)基金,引導(dǎo)國家創(chuàng)投引導(dǎo)基金、北京商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)基金、北京市高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金等耐心資本長期布局,重點(diǎn)支持星抗輻射芯片、星間激光通信、低成本空間發(fā)電、空間機(jī)器人等長期價(jià)值賽道。規(guī)劃建設(shè)“太空算力產(chǎn)業(yè)園”,提供公共測試、知識產(chǎn)權(quán)、投融資對接等一站式服務(wù)。在人才引進(jìn)、落戶、住房等方面給予政策傾斜,依托在京高校聯(lián)合培養(yǎng)人才,引進(jìn)一批高層次復(fù)合型領(lǐng)軍人才。積極爭取國家頻率軌道資源支持,優(yōu)先保障晨昏軌道等優(yōu)質(zhì)軌位的申報(bào)與使用,為北京太空算力產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
作者介紹
盧? ??躍
中級經(jīng)濟(jì)師
長期關(guān)注商業(yè)航天、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)研究、政策研究和項(xiàng)目咨詢。負(fù)責(zé)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究、商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策研究等課題,深度參與多項(xiàng)重大項(xiàng)目可研編制與專項(xiàng)項(xiàng)目評估,具備豐富的課題研究、項(xiàng)目咨詢、評估評審經(jīng)驗(yàn)。
韋婉鈺
咨詢師
長期關(guān)注商業(yè)航天、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,深度開展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究、商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策研究等相關(guān)研究,參與多項(xiàng)重大課題研究及產(chǎn)業(yè)政策研究。
編輯:張 華?
審核:趙佳菲?