太空数据中心研究报告：算力上天爆发前夕，太阳翼、能源系统与数传为最大增量（26页）

行业报告下载 2025年12月16日 07:54 管理员

太空数据中心在发电效率、持续供电能力等方面具备显著优势，可有效解决地面算力中心能源瓶颈问题。太空数据中心可7*24小时不间断使用高强度太阳能，不受地面昼夜交替、天气条件及大气损耗（衰减）的影响，使其边际能源成本大幅降低，远超地面数据中心的水平。美国地面太阳能农场的平均发电效率(实际年均发电效率/额定发电效率)仅为24%，而在北欧等地的发电效率通常低于10%。相比之下，太空太阳能电池阵列可垂直对准太阳光线，且不受季节或天气影响，相同规模的太阳能电池阵列在太空中产生的能量是在地面的5倍以上，理论发电效率可达95%。深空环境可提供天然冷却条件，无需部署高能耗散热系统。深空温度约为-270℃，为数据中心提供了理想的自然冷却条件，可采用比地面数据中心更简单、更高效的散热器，使热量直接散发到太空中，无需使用能耗高昂的冷却器来实现低温。理论上一块1m*1m、温度保持在20℃的黑色面板，向深空辐射的功率约为838W，大致是地面太阳能电池板每平方米发电量的三倍。所以此类散热器其面积只需不到太阳能电池阵列的一半即可。同时，真空环境为理想的辐射热汇，辐射冷却能力随着温度的四次方增长，更高的运行温度反而更有利于散热，理论散热功率远超同面积地面水冷效率。此外，特定轨道上的轨道数据中心环境温度几乎无波动，处于高度稳定的热环境和机械环境中。而在地球上，冷却系统必须按最热天气（有时超过 45℃）设计，导致在常规环境下存在大量过度配置。目前，英伟达已与Starcloud联合开发了真空散热架构，通过卫星外壳的高导热材料将H100的热量传导至表面，再以红外辐射形式排向太空。不考虑能源费用的情况下，太空数据中心部署&运营成本仅为地面数据中心的1/4。根据Starcloud的测算，在不考虑能源费用的情况下，一个40MW的数据中心在地面/ 太空的建设及运营10年成本分别为2700万/620万美元，成本差距显著。