海豚研究專欄

2025年年底以來，商業航天成為資本市場熱門話題，這波熱潮的核心引爆點，正是 SpaceX計劃登陸資本市場融資的消息。這家企業憑藉可回收火箭技術，大幅壓低衛星發射成本，徹底重塑了航天產業的競爭格局。本文梳理SpaceX的發展脈絡與商業邏輯，冀為商業航天的投資機會研究找準方向，並聚焦探討三大核心問題：SpaceX 如何藉可回收技術崛起、實際降本成效幾何？馬斯克一改初衷推動上市，背後核心原因是什麼？其構想的太空算力落地可行性有多大、行業當前發展又到了哪一階段？

一、SpaceX的成長史

1. 佈局火箭與衛星技術，奪得NASA合約

2002年馬斯克在加州創立SpaceX，受科幻作品啟發，核心目標是實現火星探索、讓人類成為「多行星物種」，以延續人類文明。他認為人類暫未登陸火星的核心掣肘是火箭發射成本過高，因此立志通過火箭可重複使用技術壓降發射成本。同時他深知，火星探索的前提是實現地球軌道商業獲利，計劃以商業發射業務結合可複用技術積累資金。

火箭技術是SpaceX初期的難題，企業也同步佈局衛星技術，2005年收購擅長低成本小衛星研發與快速交付的SSTL，契合自身發展需求。2006年NASA因哥倫比亞號失事陷入發展困境，SpaceX趁機拿下商業軌道運輸服務合約（COTS），並啟動Dragon龍飛船研發；2008年Falcon 1火箭第四次發射成功，SpaceX再獲NASA價值16億美元的商業補給服務合約。

2. Falcon 9實現一級可回收

2010年，Dragon龍飛船搭載Falcon 9火箭首飛並成功入軌回收；2012年該飛船與國際空間站對接並返航，SpaceX正式成為NASA核心承包商。2014年Starlink計劃立項，其商業模式落地依托可回收火箭技術，也是SpaceX至今最主要的現金流來源。

2015年Falcon 9火箭一級推進器實現陸上回收，這是其與傳統火箭的核心差異。火箭整體成本中主體製造成本佔比極高、燃料成本佔比低，主流液體燃料火箭的二級推進結構裏，一級推進器成本佔比最高。發射時一級推進器先點火，將火箭推送至高空後與二級分離，二級發動機接續工作，最終將有效載荷送至預定軌道。

火箭採用分級架構，一是為逐級減重實現推進效率最大化，二是可針對稠密大氣層、真空不同環境設計專用發動機，一級發動機噴管短粗適合大氣層，二級真空發動機噴管為鐘形。

由此可見，實現一級推進器的多次回收與重複使用，對火箭發射的降本意義極為顯著。

3. 向徹底的可回收邁進

2016年Falcon 9火箭一級推進器實現海上無人船平台回收，大幅提升回收靈活性，適用於高軌道及重型載荷發射任務。2017年SpaceX首次用回收的二手火箭發射衛星，火箭複用進入工程應用階段，同年其商業衛星發射次數躍居全球第一。

2018年SpaceX啟動最新火箭Starship的原型機Starhopper生產與短距離測試，該火箭目標實現全體可複用，同時提升運載能力，計劃將近地軌道發射成本降至100美元/kg，實現成本的又一次數量級降低。2020年Dragon龍飛船將兩名宇航員送往國際空間站，標誌着 SpaceX具備載人航天能力。

2021年及後，Starship各版本原型機陸續開展測試，目前已實現一級助推器「筷子」捕獲、二級助推器垂直海上濺落。Starship V3版本已完成地面測試，預計2026年3月首飛，研發重點為攻克回收技術、測試軌道加油技術，而軌道加油是實現深空探索的重要技術基礎。

4. Falcon 9、Starship分別可降低多少成本？

此處對兩款火箭的降本效果進行測算：

考慮到火箭成本缺乏公開披露的精確數據，本次測算以估測為主，僅供參考。

從測算結果可見，Falcon系列火箭的成本優勢，一方面來自市場化運營與全產業鏈自研自產帶來的綜合降本，另一方面則源於一級推進器的重複使用。

但值得注意的是，一級重複使用帶來的降本效果，並未讓火箭發射成本出現數量級的變化；而未來若Starship實現全體可複用，並達到更高的複用次數，火箭發射成本將實現進一步的數量級降低。

火箭發射的下游需求可分為多類，對SpaceX而言，核心需求主要包括自身的Starlink計畫、商業衛星發射訂單、美國政府及軍方的訂單，這也是當前SpaceX訂單的主要構成；除此之外，還包括市場熱議的太空算力，這也是未來潛在的重要需求。

二、SpaceX上市動機的探討

近期SpaceX即將上市的消息，讓資本市場對商業航天的關注度達到新高度，這一消息也引發了市場的廣泛疑問：此前馬斯克曾多次公開表示，並不希望讓SpaceX上市，原因是資本市場對短期盈利的追逐，會迫使企業放棄長期發展使命。

如今這些風險並未發生變化，馬斯克卻一反常態推動SpaceX上市，背後大概率是出現了其他現實因素的改變。想要理清這一問題，核心是理解馬斯克的核心考量，透過其近期在公開場合的表述，可梳理出其背後的邏輯：

1. 最大變化來自於算力瓶頸

（1）技術的融合：太空探索離不開AI

在馬斯克的未來技術藍圖中，以AI為核心的信息技術，能夠提升人類的「軟件」效率；而人形機器人等技術，則可提升物質生產的「硬件」效率。他認為，這兩類技術在不久的將來會實現融合，並推動人類文明邁向全新階段。

在馬斯克的商業版圖中，不僅佈局了智能駕駛，此後還將重心轉向人形機器人；同時佈局腦機接口、參與創立OpenAI後又創立xAI、收購Twitter，並在太空領域創立SpaceX。在這些核心領域完成佈局後，馬斯克未來的主要目標，就是推動這些技術的融合發展，而近期SpaceX宣佈合併xAI，正是這一融合思路的體現。

（2）如何理解這種融合？

舉個簡單的例子——

受科幻作品啟發，馬斯克的宏偉目標是讓人類成為跨行星物種，這一構想源於蘇聯天文學家卡爾達舍夫的「三級文明」概念 ——Ⅰ型文明可掌控行星能源，Ⅱ型文明能掌控恆星能源，跨行星生存正是向Ⅱ型文明邁進的方向，儘管當下人類尚未實現Ⅰ型文明。

馬斯克推動這一目標，核心是為了延續人類文明：僅依託地球的文明天生脆弱，一旦遭遇毀滅性災難，人類文明或就此消亡。同時，科幻作品也激發了他的宇宙探索欲，他認為人類若始終困於地球，科技難有跨越式發展，更難觸及宇宙的未知真相。

這也是馬斯克極度重視火星探索的原因，Starship火箭的核心研發任務之一，便是實現火星探索，其運載能力更是他構想中「火星移民」的關鍵。此外，他還認為，讓具備AI能力的人形機器人先行登陸火星，開展前期探測與準備工作，比人類直接登陸火星更具可行性。至此，SpaceX、人形機器人、AI三大領域實現了緊密的聯繫。

（3）AI的快速發展和遭遇的電力瓶頸

近幾年AI技術的快速發展，是人類社會的顯著變化之一，而從上述分析可見，AI在馬斯克的技術藍圖中具備核心地位。馬斯克曾在多個場合強調，AI的進化速度超出了他的想象，而他想要贏得這場「AI戰爭」，核心關鍵之一，就是比競爭對手更高效地佈局算力資產。

這就涉及到美國AI算力設施的投資與建設，這並非本文的分析重點，但需要明確的是，當前美國數據中心建設的最大瓶頸是能源供給。包括黃仁勛在內的業內人士，也曾多次提及美國的能源瓶頸問題：算力中心是典型的用電大戶，但美國的輸電網、配電設施乃至發電端的建設都嚴重滯後，且這一問題短期內難以彌補。

（4）於是，能夠率先破解能源瓶頸的，自然有機會實現彎道超車

基於此，馬斯克提出在太空佈局數據中心的構想，核心是其可破解地面能源瓶頸：太空光伏效率遠超地面，地球同步軌道的光伏組件可實現24小時持續發電（地面光伏每日有效發電不足4小時），且無大氣層削弱太陽輻照，更不受美國電網建設滯後的影響。這一構想堪比物理學家弗里曼・戴森的「戴森球」，也是人類向卡爾達舍夫Ⅱ型文明邁進的重要方向。

SpaceX已付諸行動：計劃未來兩至三年內發射人工智能衛星，向美國FCC申請規劃100萬顆衛星組成的「軌道數據中心系統」，同時大力佈局大規模太陽能產業，產能瞄準 100GW。這一系列佈局需巨額資本開支，也是SpaceX急於融資的最主要原因，其上市考量則不止於此。

2、從外部環境來說，SpaceX自身也面臨諸多壓力

（1）Starlink 項目需持續擴大資本開支

據市場數據，Starlink為SpaceX貢獻了約50-80%的收入，其核心是透過佈局於近地軌道的大量衛星，搭建覆蓋全球的衛星寬帶網絡，功能相當於傳統地面通訊網絡的中繼節點、交換節點與基站。

該項目的核心優勢是不受地面地理條件限制，在地球任意位置均可使用，對偏遠地區、海上船舶、各類飛行器等地面寬帶難以覆蓋的場景而言，具備獨特價值。不同於傳統衛星通訊，Starlink的衛星數量極為龐大，V1版本有數千顆、V2版本達數萬顆，正是依靠 SpaceX的可複用火箭大幅壓低發射成本，其商業模式才得以實現。

美國通訊網絡發展相對滯後，地廣人稀區域缺乏基建、光纖等設施建造成本高昂，再加上市場被少數運營商壟斷推高寬帶費用，讓衛星通訊在當地的價值遠高於中國。太空算力的落地尚遠，Starlink因此成為 SpaceX當下最實際的現金流來源，其商業化的成熟也成為重要背書，有助於公司後續爭取美國政府及軍方的訂單。

我們做個測算：

現役的Starlink衛星以V1版本（主要是V1.5和V2 mini）為主，目前因用戶大量湧入出現帶寬下降、體驗變差的問題，直接制約了用戶增長。未來SpaceX計劃發射V2衛星，雖能大幅提升網絡容量，卻需要巨額資金投入 ——V1.5版本衛星造價僅15億美元，V2版本或飆升至600億美元以上。

且這一測算基於理論假設，現實中Starlink未來將面臨激烈競爭，難以維持一家獨大的格局，相關盈利預期或偏樂觀。

（2）行業競爭加劇，資源爭奪緊迫

SpaceX的全球互聯業務正面臨貝索斯及中國相關布局的挑戰，其佈局的D2D手機直連（通訊衛星直連手機）業務，也受到$AST SpaceMobile（ASTS.US）等企業的競爭壓力。

頻譜與軌道資源相當有限，且Starlink在烏克蘭衝突中已展現背後巨大的軍事價值，這類資源的爭奪不僅關係商業利益，更牽涉各國國家安全，因此當前相關資源的爭奪具備強烈緊迫性。有關行業競爭格局及對手佈局進展，我們將在下篇進一步探討。

（3）政府訂單不穩，監管壓力持續

與NASA的合作存在不確定性：此前美國總統特朗普與馬斯克產生矛盾，曾威脅終止 SpaceX價值數十億美元的政府補貼與合同，並撤回其NASA局長提名；其後因Starship多次測試失敗導致NASA 的 Artemis計劃延遲，NASA代理局長已重新向Blue Origin等競爭對手開放月球着陸器合同。

此外，SpaceX推進Starship項目期間，持續面對美國聯邦航空管理局（FAA）及其他監管機構的嚴格審查。而上市或可強化公司市場敘事，形成「大而不能倒」的行業地位，這也是SpaceX考慮上市的因素之一。

三、太空算力真的能夠實現嗎？

1. 美國和中國從實驗角度已經取得一些進展

當前已有不少企業與科研機構，對太空算力展開了前期佈局，相關工作基本處於實驗與技術驗證階段，且主要集中在美國與中國。

2、如果要實現太空算力，會面臨什麼瓶頸呢？

（1）發射成本問題

這也是SpaceX當前正着力解決的核心問題。根據Google發表的相關論文計算，若將衛星運送至近地軌道（LEO）的火箭發射成本，能降至200美元/公斤以下，太空數據中心在經濟層面便具備可行性。

據其測算，當發射成本低於200美元/公斤時，Starlink V2衛星搭建的太空數據中心，整體成本在810-7,500美元/kW/年，而美國地面數據中心的能源成本在570-3,000美元/kW/年，兩者的成本在數量級上基本相當。

（2）輻射防護問題

太空中存在大量的宇宙射線與高能粒子，這些輻射會引發芯片的TID總劑量效應和SEEs單粒子效應，最終導致數據計算出現錯誤。

若要解決這一問題，就需要為芯片增加抗輻射配置，這無疑會增加硬件的研發與製造成本。此外，過去為了減小輻射對芯片的影響，衛星所採用的芯片多為傳統製程，製程工藝越落後，芯片受輻射的影響越小，但此類芯片的算力遠無法滿足太空算力的需求；

而若採用先進製程芯片，則必須配備嚴格的容錯架構，這又會影響芯片的計算效率。

不過根據Google的相關論文測試結果，其使用V6e Trillium雲端TPU搭配AMD服務器主機進行TID測試後發現，僅有HBM存儲模塊表現出較高的TID敏感性，在2 krad（Si）的劑量下出現數據失序，但這一劑量也已達到太空環境要求的劑量下限的3倍。

除此之外，整個系統的端到端計算始終能保持正常運作；而在SEEs測試中，HBM存儲模塊與計算機整體的表現，也與TID測試的結果相近。總體而言，搭配該款TPU的服務器，能夠承受太空環境的輻射衝擊。

（3）真空散熱問題

太空中處於真空狀態，沒有空氣作為散熱介質，芯片與設備的散熱只能依靠熱輻射實現，而熱輻射的散熱效率極低。當前相對具備可行性的解決方案，是為太空數據中心配置流體迴路與輻射散熱器。

輻射散熱器可透過擴大散熱面積，彌補熱輻射散熱效率低的問題，但這會增加設備的研發與發射成本；同時，流體迴路相關的技術，仍有諸多技術瓶頸需要進一步攻克。

（4）能源供給問題

雖然在地球同步軌道配置太空光伏，理論上可實現24小時不間斷發電，且發電效率高於地面，但在太空中佈局大規模的光伏陣列，技術難度極大。且太空使用的光伏組件，與地面光伏組件存在本質差異，必須能適應太空的高輻射、真空、高溫等極端環境。

當前主流的太空光伏組件採用GaAs（砷化鎵）材料，因為其能適應太空的極端環境；未來行業或許會採用p型HJT或鈣鈦礦材料，但其成本顯然仍會高於普通的地面光伏組件。

（5）數據傳輸問題

當前Starlink衛星已能配置傳輸速率達100Gbps的激光鏈路，中國也在推進100Gbps激光通訊鏈路的技術研發，但這一傳輸速率仍無法滿足算力集群的需求，太空算力的實現，需要10Tbps甚至100Tbps的傳輸帶寬。

若要大幅提升傳輸帶寬，就需要增加激光終端的配置，這又會增加衛星的重量與製造成本。

不過根據Google的相關論文，透過使用商業現成的DWDM收發器技術，能夠實現單條鏈路的聚合帶寬達到10Tbps，該技術的短板是不適合長距離傳輸。因此一個具備可行性的解決方案，是採用衛星近距離編隊的方式，將衛星之間的距離控制在數百公里或更短，以此降低傳輸成本。

（6）在軌維護問題

當前太空機器人的維護技術仍處於實驗階段，因此對於太空數據中心的設備故障，主要只能依靠衛星自身配備的自我診斷與修復能力，否則就需要頻繁替換故障衛星。

此外，衛星部署入軌後，無法像地面數據中心那樣更換算力芯片，若芯片出現故障，只能替換整顆衛星，這也會進一步增加太空算力的運營成本。

總結來說，當前太空算力面臨的各類技術難題，在理論層面基本都有可實現的解決方案；但一方面，這些方案若要落地應用，還需要解決大量具體的技術細節問題；另一方面，也是最大的瓶頸，仍是成本問題，即太空算力的商業模式最終能否走通，能否實現經濟層面的盈利。

四、總結

從需求角度來看，商業航天及衛星產業中，Starlink率先實現了可落地的盈利模式，而太空資源的爭奪與卡位，也賦予了行業增長的確定性；在此基礎上，太空算力具備技術層面的可行性，這也在全球電力供給短缺的背景下，為商業航天產業賦予了一份實值期權。因此，我們整體對商業航天行業的需求增長保持樂觀預期。

從產業參與者的角度來看，SpaceX為可回收火箭的商業化模式，走出了一條具備可行性的路徑：透過可回收技術大幅降低火箭發射成本，無論是技術層面還是商業模式層面，都已得到驗證。這一方面為整個商業航天行業帶來了增長的確定性，另一方面也意味着，其他企業有機會沿着這一路徑，依靠後發優勢實現快速發展。

作者長橋海豚研究，專注有靈魂的思考、有態度的研究。

文章僅屬作者意見，不代表香港01立場。

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