据《Solar PV》杂志报道，光伏技术在围绕建设太空数据中心的日益热议中扮演着核心角色。2 月 2 日，SpaceX 及其创始人埃隆·马斯克发表声明称：“当前人工智能的进步依赖于大型地面数据中心，这需要消耗巨量电力并进行冷却。即便在短期内，若不给社区和环境造成负担，全球对人工智能的电力需求也无法仅靠地面方案来满足。”
正如马斯克在世界经济论坛（WEF）上接受全球投资巨头贝莱德集团（BlackRock）创始人兼首席执行官拉里·芬克采访时所言：“在太空中部署太阳能，其效能是地面的五倍，甚至更高。那里始终阳光普照，不存在昼夜更替、季节变化或天气干扰，且因无大气衰减，电力产出还高出约 30%。综合效果来看，同一块太阳能电池板在太空中产生的能量将是地面的五倍。”
太空环境同样提供了极佳的散热条件。马斯克进一步阐释道：“在太空中建设太阳能驱动的人工智能数据中心是不二之选，正如我之前提到的，太空极为寒冷。处于阴影区域时，温度可低至 3 开尔文。这意味着太阳能电池板可以朝向太阳，而散热器则背向太阳，从而无需阳光直射进行冷却，构成了一套高效散热系统。综上所述，在太空中布局人工智能将是成本最低的方案，这一目标预计将在两至三年内实现，最迟不超过三年。”
然而，如何将这些设备送入太空？这很大程度上取决于 SpaceX 的创新速度，该公司计划于今年晚些时候启动一场重磅 IPO。在达沃斯，马斯克透露，SpaceX 正致力于大幅降低所谓的‘太空准入成本’：‘希望今年能验证星舰（Starship）的全面复用能力，这将是一项重大突破，因为一旦实现全面复用，太空准入成本将降低 100 倍。’他补充道：‘这将使太空运输成本降至低于航空货运成本，轻松控制在每磅 100 美元以下。’
星舰是目前人类建造的最大型火箭，将是部署太空太阳能人工智能基础设施的主要运载工具。长远来看，月球及火星等天体上的太阳能人工智能基础设施也将紧随其后，尤其是随着智能 AI 机器人在建设和维护此类太空资产方面变得普遍。该路线图的第一步将是发射太阳能人工智能卫星。马斯克表示：‘未来几年，SpaceX 将开展的工作之一便是发射太阳能人工智能卫星。太空确实是巨大能源的来源，且无需占用地球空间，太空拥有广阔资源，最终产能可扩展至每年数百太瓦。’
据《华尔街日报》2 月 2 日报道，就在 SpaceX 宣布收购 xAI 的同一天，双方合并后的实体估值已达 1.25 万亿美元。即便在尚未上市的情况下，这也有望成为史上规模最大的 IPO，超越 2019 年沙特阿美（Saudi Aramco）的 IPO 估值。此次 IPO 筹集的大部分资金将投入这一基于太空的太阳能人工智能愿景，因为向太空发射人工智能卫星群将耗资数十亿美元，更不用说还需要相应的研发与产品开发支持。
**太阳能制造** 在 WEF 访谈中，马斯克透露：‘SpaceX 和特斯拉团队均在各自努力，目标是在美国实现年产 100 吉瓦（GW）的制造太阳能电力。这大概需要三年时间。这些都是庞大的数字，我也鼓励其他企业效仿。’特斯拉在光伏制造领域的表现曾不尽如人意，原计划在纽约布法罗工厂（2016 年收购 SolarCity 时一并购入）利用 Silevo 技术及后续 Panasonic 技术生产 1 GW 组件，但该计划并未完全落地。不过，在 1 月底接受《pv magazine USA》独家采访时，特斯拉能源团队透露了新款特斯拉太阳能组件的细节，并计划在初期将布法罗超级工厂的年产能提升至 300 兆瓦（MW）。
但这仅限于地球。在太空中，则需要不同类型的组件，目前我们只能推测 SpaceX 掌握了何种电池与面板技术。规模化无疑是太空光伏与人工智能发展的关键，正如其在地球光伏及储能领域的作用一样。随着产量提升，规模效应将显现，技术成本将持续下降。SpaceX 在 2 月 2 日的声明中描绘了这一项目的规模：‘基本计算如下：若每年发射一百万吨卫星，每吨提供 100 千瓦算力，每年即可新增 100 吉瓦的人工智能容量，且无需持续运维。最终，从地球向太空发射 1 太瓦/年的算力是可行的。’
所需的规模与推进力度均十分巨大。正如该声明所述：‘即便是 2025 年——历史上轨道发射频次最高的一年，送入轨道的有效载荷也仅为约 3000 吨，主要由猎鹰火箭搭载的星链卫星组成。’
另一家专注于太空太阳能人工智能的企业是总部位于华盛顿州雷德蒙德的 Starcloud Inc.。该公司 2024 年 9 月发布的白皮书指出：‘轨道数据中心可实现近乎无限的扩展，不受地球上物理或审批条件的限制，并利用模块化技术快速部署。’文中进一步描述了一个 5 吉瓦（GW）的人工智能数据中心，其太阳能阵列尺寸为 4 公里×4 公里，远小于同等规模的地面数据中心所需面积，这是因为太空中具有比地球更高的容量系数和峰值发电量。该数据中心将由数百颗独立卫星组成，全部运行在晨昏太阳同步轨道上，以优化光伏发电。
在 2024 年白皮书中，Starcloud 主张采用薄膜电池，理由是‘这些电池使用的硅片厚度小于 25 微米，功率密度大于 1000 瓦/千克，从而实现高度轻量化和紧凑化的阵列’。薄膜面板还能提供柔韧性，这是在发射期间实现紧凑构型的关键特性。
显然，为了在与地面人工智能数据中心的竞争中占据优势，太阳能太空人工智能领域必须进行大量技术创新。这涉及光伏电池与组件层面、光伏阵列布局、热管理（地面与太空均需解决的大课题）、火箭复用性等诸多重大挑战。此外还有时延问题，因为部分人工智能用户（如对冲基金）需要来自太空数据中心的高速响应。
巨额资本支出的压力很可能促成了 2 月份 SpaceX 与 xAI 的合并。考虑到合并实体高达 1.25 万亿美元的估值，SpaceX 计划于今年晚些时候进行的 IPO 将为公司提供雄厚的资金储备，以追求其太空雄心。如同地面光伏项目，一旦设施建成投产，运营成本便不再是主要问题。事实上，根据 Starcloud 的白皮书估算，对于一个地面 40 兆瓦（MW）的人工智能数据中心集群，若电费为 0.04 美元/千瓦时，十年的能源费用约为 1.4 亿美元。而在太空中，仅需 200 万美元的光伏阵列资本支出，且无任何运营成本。用水成本亦是如此，这是地面人工智能数据中心的主要开支之一。该白皮书估算，十年间地面集群需用水 170 万吨，每消耗 1 千瓦时电量需 0.5 升水。而在太空中，仅需承担部署散热器以消散废热的资本支出。
另一方面，Starcloud 白皮书为‘计算模块、太阳能组件及散热器的单次发射’预留了 500 万美元预算，若能在 2026 或 2027 年实现火箭全面复用，这一数字预计将大幅降低。归根结底，此举仍需巨额资本投入，在这方面 SpaceX 显然具备竞争优势。其垂直整合能力及雄厚的资金实力，使其有望在不远的将来成为实现具有竞争力的太阳能太空人工智能的领跑者。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202603/23/50020205.html
