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欧洲航天供应链遇阻 激光二极管起订量差500倍

更新时间 2026-10-08来源 虎嗅网正文 7172字阅读约 23分钟

欧洲航天为什么突然狂囤供应链?

本文来自微信公众号: 东针商略 ,作者:东针商略

欧洲航天业最近几年频繁谈供应链安全,听起来像是要搞“去全球化”,其实背后的焦虑非常具体。

欧洲空间局的凯特·安德希尔在布达佩斯讲了一个小故事,最能说明问题,他们想向一家德国公司订购20个激光二极管,对方回复说,最低起订量1万个。

20个和1万个之间,差了500倍。

这不是价格问题,而是商业逻辑问题。

航天项目一年发射不了几次,每次用到的零件数量极少,供应商不愿意为这种碎片化需求开专线。

消费电子、汽车、AI数据中心才是半导体公司的大客户,航天订单排在最后。

欧洲航天局自己也承认,航天系统通常“至少落后消费电子10年”。

这种落后的原因,便是因为市场太小了。

卫星发射量低,买家分散在各国的航天机构、科研院所和商业公司手里,每个买家都只采购一点点,供应商面对这种客户,要么报天价,要么直接拒绝。欧洲航天局试图通过“内向”策略解决,把高产量商用现成电子设备用到航天上,同时寻找“外向”机会,让航天测试过的设计进入商业地面市场。

但这条路走得很慢,因为航天认证周期太长,商业市场等不起。

更麻烦的是出口管制,安德希尔说:“如果你的卫星上包含任何美国组件,你就必须遵守美国法规。”

这就是《国际武器贸易条例》的治外法权。

欧洲卫星制造商想造一颗不受美国管辖的卫星,但某些专用零部件只能从美国或中国采购。

结果是,欧洲的卫星主权部分掌握在华盛顿手里。

欧洲航天的真短板

欧洲航天局的对策是识别仍在从美国或中国采购的零部件,看看在欧洲能做些什么。

这个思路是对的,但执行起来困难重重。

因为航天供应链不是一条线,而是一张网,你换掉一个美国零件,可能牵出三个新的依赖。你换掉一个中国零件,可能发现欧洲根本没有替代品。

真正的问题在于,欧洲航天的需求太分散。

各国航天机构各自为政,采购标准不统一,认证体系不互认。

一个德国公司拿到法国航天局的订单,可能还要重新做一遍认证,这种碎片化让欧洲在整个供应链中处于被动地位。供应商知道你没有替代方案,所以敢报最低起订量1万个,如果你有800颗卫星的订单,情况就完全不同了。

这就是IRIS²项目的意义。

欧洲计划建设一个安全卫星星座,规模从“我要制造一颗卫星”变成“我要制造800颗”。安德希尔说,订单数量将达到半工业化水平,可以开始利用规模优势。

800颗卫星不能解决所有问题,但至少能让供应商坐下来谈。

当你的订单足够大,最低起订量就不再是障碍,价格也会回到合理区间。

欧洲航天局还在推动人工智能在设计、测试和制造中的应用,人工智能让工程师可以运行复杂模拟,减少物理测试需求。

火箭发动机的数字孪生模型可以监测健康状况,预测使用寿命。

3D打印过程中,人工智能会检查每一层,确保零件坚固无缺陷,这些技术不能直接解决供应链问题,但能缩短认证周期,降低制造成本,让欧洲航天工业更有竞争力。

发射成本是另一个关键变量,欧洲的阿里安5号火箭2023年7月退役,巅峰时期每年执行六到七次任务,每公斤有效载荷成本约1万美元。

SpaceX计划通过完全可重复使用的星舰将发射成本降到每公斤30美元,这完全就不是一个量级的竞争。

欧洲航天局设定了目标,从2027年起每年发射9到10次阿里安6火箭,目标听起来似乎不算太高,但已经是阿里安5巅峰时期的1.5倍了。

安德希尔说,欧洲需要把航天运输业打造得像航空业一样,实现快速周转、预测性维护和频繁发射。传统运载火箭的建造方式无法做到这一点,必须重新思考,其思路的本质是把航天从“项目制”变成“工业化”。

项目制意味着每次发射都是独一无二的,工业化意味着标准化、可重复、规模化,只有工业化才能降低成本,只有降低成本才能扩大市场,只有扩大市场才能获得供应链话语权。

欧洲的监管环境比美国严格,这在短期内可能拖慢项目进度,安德希尔提到欧盟拟议的PFAS限制,这些合成化学品在环境中持久存在,但在极端航空航天条件下仍然是必需的。

她解释说,无法在密封件中使用PFAS来制造低温系统。

欧洲航天局正在与监管机构合作,争取临时豁免,同时资助环保替代品的研发。

无PFAS密封件的研发需要五到七年时间。

这种监管方式在长期而言,就有很大可能会成为优势,欧洲在环境、劳工和安全方面的严格标准,有助于建立该行业的长期实力,如果欧洲率先制定绿色航天、空间碎片减缓、安全认证标准,它可以把监管变成非关税壁垒和标准输出工具。

美国规则少,短期行动更快,但欧洲的标准一旦成为国际标准,就能为欧洲企业创造竞争优势。

RISC-V:用开放标准换退出权

欧洲航天业在处理器架构上的转变,是理解供应链主权的最佳案例。欧洲空间局大约三十年前选择了SPARC架构,因为它具有开放性并且拥有完善的工具,Frontgrade Gaisler的联合创始人Jiri Gaisler在1997年获得奖学金,开发了一种独立的VHDL空间应用SPARC处理器模型,后来被称为LEON处理器。

这是首款VHDL高级芯片,作为欧洲航天局的开源项目发布。

LEON处理器成为欧洲航空航天工业的标准组件,催生了一个协作生态系统,多家供应商可以基于相同的核心IP制造芯片。

这个模式很成功,但有一个问题,那就是SPARC架构的工程师越来越少,升级到64位需要巨大投资。

Habinc说:“SPARC将永远被使用,因为一旦你在太空中使用过某样东西,你就会永远使用它。但我们当时有一台32位机器。要升级到64位,对我们来说是一项巨大的投资。”

转向RISC-V解决了这个问题,RISC-V 64位架构的开放标准基础是现成的,实现64位支持是免费的。

Habinc指出,通过转向RISC-V,公司绕过了许多开发障碍,RISC-V还允许工程师移除过时的组件,根据太空任务的严格尺寸、重量和功耗限制,以及神经网络等新兴应用的需求,量身定制处理器。

Frontgrade Gaisler开发了一款同时支持两种架构的处理器,名为NOEL,是LEON的反向拼写。这款处理器在启动时可以选择以SPARC模式或RISC-V模式运行,同时拥有所有遗留支持,与人们编写过的所有代码都是向后兼容的。

Habinc解释说,一家已经在使用旧芯片的公司,可以很容易地直接开始使用新芯片,将来当他们发现找不到SPARC工程师时,只需切换软件即可,无需更换电路板或外壳。

这种方法的关键是保持生态系统的开放性,避免使用限制性许可证。

Frontgrade Gaisler不仅销售其容错技术,还以开源形式发布了基础处理器代码,Habinc表示:“我们确保我们所做的一切都兼容RISC-V。我们没有任何供应商锁定。如果您现在与我们合作,将来找到了其他供应商,我们不会阻止您。”

RISC-V在美国也得到了广泛采用,2022年,Microchip获得了一份NASA合同,用于制造下一代高性能航天飞行计算处理器,这款新的PIC64-HPSC是一款拥有八个SiFive RISC-V核心的处理器,具备以太网和PCI Express等现代功能。

NASA的杰克逊航天中心项目建筑师蒂亚-玛蒂娜·戈蒂埃强调了这种新硬件的重要性。

她说,NASA非常喜欢基于PowerPC的RAD750,经常在上面进行飞行测试,但需要推进通用计算能力的提升。

深空任务需要更高的自主性,以便在机载设备上处理数据,而不是通过缓慢的连接将所有数据传回地球。

新的HPSC将高性能计算、240吉比特网络交换机和强大的网络安全功能整合到一个可靠的系统中。Gauthier强调了使用开放指令集的重要性。

她说,PIC64-HPSC完全基于开放标准设计。

RISC-V将帮助科学任务降低成本,并加快有价值数据的传输速度。

RISC-V国际首席执行官安德烈亚·加洛在2026年欧洲峰会上表示,RISC-V已经接近主要的商业增长阶段。

根据SHD集团的预测,RISC-V到2031年将在所有硬件领域达到33.7%的市场份额。

这种增长在边缘计算和数据中心领域尤为显著,预计到本十年末,市场规模将分别达到450亿美元和700亿美元。

所以,RISC-V服务器平台规范1.0的正式批准是一个关键时刻,这一进展标准化了硬件,将行业标准的启动系统和运行时服务直接引入RISC-V,确保系统软件能够在不同的服务器硬件上顺畅运行。

2026年被称为“RVA硅片之年”,许多公司将推出新的服务器级处理器。

SiFive的Performance P870D拥有多达128个核心,Akeana的Alpine测试芯片和NextSilicon的Arbel服务器级CPU也在推出。

Epic Semi推出其Contrail AIX,这是一款将32个RISC-V处理器核心与16个内置AI核心相结合的超级芯片,最高可达75 TOPS。

对于超大规模云服务商和数据中心运营商来说,RISC-V是专有架构的有力替代方案,能够有效降低单一供应商锁定风险,这个市场非常庞大,每个人都有机会。所以不是说一方在挤压另一方,而是有足够的空间让RISC-V在市场中不断发展。

对于致力于实现数字主权的跨国公司和政府来说,拥有选择权非常重要,RISC-V带来了选择的自由和摆脱单一供应商的自由。

在太空领域,RISC-V正成为下一代航天计算机的关键组成部分,2025年底成立了一个专门的RISC-V空间特别兴趣小组,由欧洲航天局和E4 Computing的代表担任主席。

该小组汇集了来自NASA、Microchip、SiFive和Frontgrade Gaisler的专家,为专业太空任务制定严格的标准和白皮书。

美国国家航空航天局正与微芯和SiFive合作测试一款高性能航天飞行处理器,欧盟委员会的COSMIC7项目正在开发一款专为轨道运行设计的7纳米RISC-V芯片。对于像Frontgrade Gaisler这样的老牌航空航天供应商而言,他们正从基于SPARC的LEON处理器转向基于新型RISC-V的NOEL芯片,RISC-V的开放特性是主要吸引力。

航空航天集团需要对其硬件拥有完全的透明度,才能获得安全认证,因为必须有公开的规范,他们才能拥有产品,才能掌握自己的命运。RISC-V是自然演进的唯一替代方案。

欧洲在RISC-V上的布局,本质上是用开放标准换取供应链的退出权。

SPARC开放但生态老化,PowerPC可靠但受美国控制,ARM和x86专有且供应商锁定强。RISC-V开放标准允许欧洲公司审计、定制、替换供应商,而不被单一厂商绑架。

这是战略选择。

欧洲没有先进制程霸权,但可以在RISC-V空间标准、抗辐射IP、认证测试上建立话语权。RISC-V空间特别兴趣小组由ESA和E4 Computing代表担任主席,这就是标准制定权的争夺。

风险在于,如果美国将出口管制延伸到RISC-V核心或EDA工具,开放标准也可能被武器化。欧洲必须提前布局开源EDA和欧洲代工。

但总体而言,RISC-V是欧洲在航天供应链上最聪明的一步棋,因为它用开放换主权,用标准换安全。

航天经济的底层在重写

欧洲航天业寻求供应链控制,最终还是要回答一个经济问题,即航天经济的底层逻辑是什么?过去,航天是项目制,每次发射都是独一无二的,成本高,周期长,市场小。现在航天正在变成工业化,标准化、可重复、规模化。

这个转变的核心驱动力是发射成本下降和在轨算力提升。

阿里安5的每公斤1万美元和星舰的每公斤30美元,差了300多倍,当发射成本降到每公斤30美元,航天经济的几乎所有假设都要重写,卫星可以做得更大、更重、更复杂,因为发射成本不再是主要约束。

星座可以部署更多卫星,因为单颗卫星的发射成本可以忽略不计。

在轨服务、制造、数据中心都变得可行,因为把东西送上轨道的成本大幅降低。

SpaceX正在把一切都提升到新的高度,Habinc说,这些公司正在降低发射成本,并部署用于通信和计算的大型网络。他们将建立自己的数据中心和太空中的人工智能。Habinc还指出,SpaceX从芯片到最终服务,涵盖了所有环节。这种垂直整合模式,让SpaceX能够控制整个供应链,从处理器设计到发射服务,再到在轨运营。

Terafab项目是这种垂直整合的极致体现,英特尔与特斯拉、SpaceX和xAI合作,在得克萨斯州奥斯汀建立半导体制造工厂,约20%的产能分配给AI5和AI6架构,这些处理器专注于边缘推理和能效,支持特斯拉的自动驾驶系统、Cybercab车队和Optimus人形机器人项目。

剩余80%的计算输出专用于太空应用,特别是D3芯片。

这款抗辐射处理器专为部署在SpaceX卫星星座中而设计,与xAI利用太空真空进行热管理和持续太阳能供电,以建立轨道数据中心的宗旨相一致。

这种垂直整合的规模令人震惊,Yole Group的分析师计算出,实现1太瓦的产能将需要在项目生命周期内投入5万亿至13万亿美元的资本支出,并指出这将需要每年处理2240万块先进逻辑晶圆。

内存需求同样惊人,为了满足Terafab的需求,最终所需的晶圆量每月将达到1000万片,仅用于内存,这相当于目前DRAM产量的5倍。

不过这样的垂直整合也有极限的,ASML在2025年仅交付了48台EUV系统,其订单簿在2027年之前已全部分配给了台积电、三星和英特尔。

Terafab缺乏确定的ASML订单,作为新市场进入者,它面临着采购方面的挑战,与其从零开始建立一家全新晶圆厂并等待数年获取设备,Terafab可以利用英特尔晶圆厂现有的18A工艺技术、设备分配和封装基础设施。

换言之,Terafab更可能是一项与特斯拉、SpaceX和xAI作为锚定客户的英特尔晶圆厂扩建项目,而非一家独立的制造企业。

另一个瓶颈我想大概是在内存制造上。

我现在对欧洲独立进行内存生产是持怀疑态度的。

Terafab距离生产任何东西还有好几年。内存制造需要完全不同的专业知识,而特斯拉、SpaceX或英特尔都没有这些。我怀疑Terafab在没有现有企业合作的情况下,能够自行生产内存。Terafab集中需求的出现,为本已紧张的内存市场增添了一个需求信号,真正的定价风险不在于马斯克自建DRAM,而在于当所有这些新晶圆厂在2028至2029年左右投入运营时,最终可能出现的产能过剩。

还有原材料依赖的问题。

在德克萨斯州设立该设施,在原材料方面提供了特定的供应链优势,特别是高纯度氦气。氦气是一种用于先进光刻和封装工艺的冷却剂。

亚洲的晶圆代工厂严重依赖海湾合作委员会地区的进口,而该供应线在2026年初经历了生产中断。

美国从得克萨斯州、怀俄明州、堪萨斯州和俄克拉荷马州的国内储量中生产了全球相当大比例的氦气。在奥斯汀建厂或许能在氦气方面有所帮助,因为美国生产了全球近一半的氦气,然而,裸硅晶圆主要来自亚洲供应商,而且如此规模的半导体制造对水和电力的需求也绝非小事。

这场竞争毫无疑问,已经在改变合同代工厂市场的格局了。

特斯拉目前从台积电和三星采购半导体。Terafab项目引入了国内替代方案。

信息技术与创新基金会的斯蒂芬·埃泽尔分析说:“这一公告对英特尔来说是一项非常重大的胜利,因为它正试图在核心芯片制造业务之外,建立一个互补的代工业务,并与台积电等行业领导者展开竞争。这将增强英特尔在制造专注于人工智能和移动应用芯片方面的能力。”

尽管该项目可能不会对台积电70%的市场份额构成直接的技术挑战,但它给三星电子带来了特定的复杂性。

有市场研究人员指出,三星可能会在德州工厂建设期间,从特斯拉那里获得订单激增,以弥补供应缺口。然而,一旦Terafab全面投入运营,三星就有可能失去其先进工艺节点的高产量核心客户。

对于英特尔而言,该协议为其正在开发的外部代工服务充当了锚定合同。

该协议对英特尔的战略价值是Terafab首先是英特尔代工业务的一项突破,Terafab现在又增加了特斯拉、SpaceX和xAI作为进一步的锚定客户,这为英特尔代工业务带来了多年来一直追求的公信力。

欧洲无法复制Terafab模式,5万亿至13万亿美元的资本支出远超欧洲财政能力。

欧洲的正确策略是轻资产主权:不建全栈晶圆厂,而是用IRIS²订单锚定成熟节点代工,用RISC-V开放架构降低锁定,用ESA认证控制质量,用欧洲投资银行和养老金提供长期资本。

金融上,美国航天正在从项目融资转向平台融资。

SpaceX IPO、xAI合并、Terafab,都是把太空、AI、机器人打包成基础设施资产,欧洲缺乏这种风险资本文化,但可以用公共采购创造稳定现金流,把IRIS²变成可证券化的长期合同。

未来十年,全球航天供应链将分化为三极。

美国是垂直整合、资本密集、政府股权加商业航天,代表是SpaceX、Terafab、NASA HPSC。

中国是国家主导、自主可控、系统集成。

欧洲是开放标准联盟、规则认证、需求聚合,代表是RISC-V空间特别兴趣小组、IRIS²、伽利略、阿里安6。

欧洲的成功标准不是国产化率,而是当美国断供时,能在18个月内切换到第二供应商;当供应商锁定发生时,能通过RISC-V切换架构;当标准分裂时,能用自己的认证体系保住市场。

投资地图上,我建议关注四条线:RISC-V航天IP与抗辐射芯片,代表是Frontgrade Gaisler、SiFive、Microchip生态;卫星直连与6G非地面网络,代表是IRIS²供应链、激光通信、地面站;AI设计工具与数字孪生,减少物理测试,缩短认证周期;PFAS替代与绿色航天材料,包括密封件、推进剂、热控材料。

所以,我认为欧洲航天业寻求更强供应链控制,最终是要建立一个可替代性主权体系。

它承认自己在物理产能上的弱势,转而争夺架构标准、规则认证和需求聚合权,如果欧洲成功,它的航天供应链不会是最便宜的,也不会是最快的,但它会是最有第二选择的。

在一个断供成为常态的世界里,第二选择比第一效率更珍贵。

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