沪深异动
26-06-24 22:52

磷化铟:蹲了三十年冷板凳,一朝被AI拽进"硬通货"王座

原创 · 半导体材料拆解

作者:沪深异动(胡一刀)

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可以说,过去三十年磷化铟一直蹲在半导体材料的冷板凳上。

它不像硅那样家喻户晓,也不像氮化镓那样在快充头里刷存在感,更不像光刻胶、大硅片那样天天被拎到国产替代的头条里敲打。大部分时间,它安静地躺在光通信、射频、红外的细分赛道里,给几颗小众激光器当衬底,一年全球也就几十万片的消耗量,产业地位像实验室里的"高级配件"。

但2025年AI算力爆发之后,剧情彻底反转——它突然成了整个数据中心产业链里最难买到的"硬通货"。一片6英寸磷化铟衬底,价格从800美元飙到2500美元,一年多涨了250%,头部厂商订单排到2028年。这不是题材炒作,是实打实的供需失衡——AI集群万卡互联要靠光模块,光模块要发光,发光就得靠磷化铟基激光器,而磷化铟衬底,就是激光器的"声带"。

今天咱们就把这条从"锌铅冶炼副产品"到"英伟达数据中心光互联底座"的链条,从头到尾拆一遍。

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一、磷化铟是干什么的:光模块的"声带"

先打个比方。如果把光模块比作数据中心的"喉咙",那磷化铟就是喉咙里的"声带"——它负责把电信号变成光信号发出去,再把光信号收回来转成电。

光模块的核心是激光芯片,激光芯片必须长在磷化铟(InP)或砷化镓(GaAs)衬底上,其中高速DFB、EML、VCSEL这些用于数据中心光互联的激光器,几乎100%用磷化铟。硅是用来做电芯片的,氮化镓是用来做功率器件的,到了"光电转换"这一环,磷化铟是绕不开的底座。

用量上更有冲击力:

• 800G光模块:每颗需要4-8颗磷化铟基激光芯片(发射端DFB/EML + 接收端PIN/APD)

• 1.6T光模块:激光芯片数量翻到8-16颗,对衬底面积的需求是800G的近2.7倍

• 3.2T(CPO架构):激光器数量进一步增加,且对单颗输出功率、波长稳定性要求更高,衬底规格也从6英寸向8英寸迁移

这意味着,AI数据中心每多建一个万卡集群,磷化铟衬底的需求就不是线性增长,而是跳涨。Yole的数据很直白:2026年全球磷化铟衬底需求约260-310万片(6英寸当量),有效产能只有70-85万片,缺口近七成。这就是价格一年多涨250%的底层逻辑——不是谁想炒,是真不够用。

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二、上游:铟是命门,中国是庄家

把镜头拉到最上游,磷化铟的化学式是InP,铟(In)在里面的质量占比约51%,是绝对的成本大头和资源命门。

但铟是个很特殊的金属:

• 稀散属性:地壳含量只有黄金的1/200,全球储量约1.6万吨

• 不单独成矿:它是锌、铅冶炼的副产品,想扩产铟,必须先扩产锌铅,供给弹性极低

• 中国主导:全球铟储量中国占绝大多数,产量占全球七成左右

2025年2月,中国把铟列入两用物项出口管制清单,海外铟价从每公斤2800元飙到4950元,涨幅76%。这直接传导到磷化铟衬底成本——金属铟占衬底成本的六成左右,铟一动,整个磷化铟链条的成本曲线就跟着抖。

上游核心玩家可以分成几类:

锡业股份:全球原生铟储量、产能居首,已量产7N高纯铟,是铟资源端最纯正的标的。云南个旧"锡都"的铟副产,大部分从它这里出来,AI光通信链条往上游回溯,第一站就是它。

株冶集团:铅锌冶炼副产铟,年高纯铟产能约60吨,背靠湖南株洲的铅锌产业群,资源+冶炼一体化,铟的提纯能力在国内第一梯队。

有研新材:央企背景,自研7N超高纯铟,同时往下游衬底延伸——它不只是卖铟,还做磷化铟、砷化镓衬底的研发和中试,是典型的"材料国家队"选手。

先导科技:更特殊,它是全球唯一覆盖稀散金属全产业链的企业,铟的产能和储备量都是行业第一,从锌铅矿→铟提取→高纯铟→磷化铟/砷化镓衬底→外延片,全产业链攥在手里。AI光通信链条一旦继续紧缺,先导这种"源头握矿+下游衬底"的一体化玩家,议价权会非常强。

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三、衬底层:全球缺口七成,国产唯一能打的就那几家

再往下一层,是磷化铟单晶衬底——把高纯铟和高纯磷合成InP多晶,再用LEC(液封直拉法)或VB法长出单晶锭,切片、抛光、清洗,做成6英寸(部分头部厂在做8英寸)的衬底片。

这一层是全球最卡的环节。海外长期被日本住友电工、美国AXT、法国InPact、英国IQE四家垄断,6英寸片2024年之前国内自给率不到15%。2025年AI一爆,海外厂交期从3个月拉到8个月,价格从800美元跳到2500美元,国内光模块厂(中际旭创、新易盛、光迅、华工正源)全在找二供三供。

国产能打的就那几家:

云南锗业:国内磷化铟衬底绝对龙头,6英寸片2025年产能约15万片/年,2026年规划拉到30万片/年,是国内唯一能稳定供6英寸给头部光模块厂的厂商。2026年二季度报价1650美元/片,比海外低8%,之前海外厂占国内40%份额,2025年出口管制+海外交期拉长后,云南锗业直接吃下空缺,Lumentum、Coherent等海外光芯片厂也来谈长协——这是国产衬底第一次进全球光芯片大厂供应链。

中瓷电子(原河北普兴):原中电13所体系,磷化铟衬底给军工、射频用得多,近几年往数据中心光通信切,6英寸片已送样头部光模块厂。

有研新材:7N铟+衬底一体化,小批量供射频和光通信用磷化铟,产能还在爬。

先导科技:铟资源→多晶→衬底全链条,6英寸片2026年产能规划10万片/年,是云南锗业之外最有希望快速放量的二供。

这一层的逻辑很简单:全球缺口七成,海外交期8个月,国产能稳定供6英寸的就云南锗业+先导+有研+中瓷这几家,订单排到2028年,价格还能按季度往上谈。

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四、外延/芯片层:磷化铟的"激光器工厂"

衬底之上,是外延和芯片——把InP衬底送进MOCVD反应室,一层层长出InGaAs、InP、AlInGaAs这些外延结构,再做刻蚀、金属化、解理、镀膜,做成DFB、EML、VCSEL、PIN、APD这些光芯片。

这一层是技术密度最高的环节:

• DFB:用于中长距离、800G/1.6T的发射端,单波长100G

• EML:DFB+电吸收调制器集成,用于1.6T/3.2T长距离、高带宽场景

• VCSEL:用于短距离、数据中心内部服务器→TOR交换机

• PIN/APD:接收端探测器

海外厂是Lumentum、Coherent(原II-VI)、Broadcom、住友;国内是源杰科技、光迅科技、华工科技、中际旭创(参股)、长光华芯在追。

源杰科技最值得说——它是国内磷化铟基DFB激光器芯片龙头,100G DFB已批量供800G光模块厂,200G DFB(用于1.6T)2026年二季度已过头部客户验证,之前100G DFB海外主要从Lumentum、Coherent拿,源杰的价格是海外70%,交期只有海外1/3。一片磷化铟衬底→一颗源杰DFB→一颗中际旭创800G模块→一台英伟达AI服务器,这条链条在2026年已经跑通了。

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五、模块/应用层:AI数据中心的"喉咙"总装

最下游是光模块和AI数据中心。

• 800G:2025年已是AI集群主流,北美云厂(微软、谷歌、Meta、AWS)+ 国内BAT+字节全力采购

• 1.6T:2026年开始上量,英伟达GB200/Rubin集群标配,单集群光模块用量是800G的2-3倍

• 3.2T(CPO):2027-2028年接力,硅光+磷化铟混合集成,磷化铟用量进一步跳升

头部模块厂:

• 中际旭创:全球800G/1.6T市占率第一,2026年1.6T出货占比跳升,磷化铟基DFB/EML需求同比涨200%+

• 新易盛:800G+LPO路线突围,1.6T 2026年二季度开始放量,磷化铟芯片采购量同比涨180%+

• 天孚通信:光引擎+Lens+隔离器,给旭创、新易盛供无源器件,间接吃磷化铟链条红利

• 光迅科技:国产芯片+模块一体化,磷化铟DFB自供比例提升

• 华工科技:800G海外云厂突破,1.6T送样

把链条串起来看:

铟(锡业/株冶)→ 高纯铟(有研/先导)→ 磷化铟衬底(云南锗业/先导)→ 外延/DFB芯片(源杰/光迅)→ 光模块(旭创/新易盛/天孚)→ AI数据中心(英伟达/谷歌)

每一环都在紧缺,每一环都在涨价,每一环的国产份额都在往上跳。

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六、为什么是2025-2026年突然爆

磷化铟不是新东西,为什么偏偏这两年爆?三个变量叠加:

1. AI集群万卡化:英伟达GB200单集群万卡起,Rubin十万卡级,机柜内GPU→GPU、GPU→交换机、交换机→交换机全光互联,光模块用量指数级跳

2. 速率升级:800G→1.6T→3.2T,每跳一代,单模块磷化铟衬底面积×2.7倍,激光器颗数×2倍

3. CPO架构:3.2T开始用CPO(光电共封装),激光器从"可插拔模块里"移到"交换机ASIC旁边",数量不减反增,且对磷化铟的功率、可靠性要求更高,8英寸衬底需求提前启动

这三个变量叠在一起,把磷化铟从"年需求几十万片的冷门材料",拽成了"2026年缺七成、2028年前缺口都补不上"的硬通货。

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七、磷化铟三十年冷板凳,一朝AI封神

把 timeline 拉长时间看,磷化铟的产业地位变化非常戏剧:

• 1990s-2010s:主要用于光纤到户(FTTH)的DFB激光器、广电CATV,全球年需求十几万片,日本住友、美国AXT垄断,中国厂家还在做4英寸

• 2015-2022:数据中心100G/200G/400G起来,磷化铟需求爬到每年50-80万片,国内云南锗业、先导开始做6英寸,但份额小

• 2023-2024:AI爆发前夜,800G起步,磷化铟开始紧,但海外厂还能供

• 2025-2026:800G放量+1.6T起步+中国铟管制+海外厂扩产慢,价格从800涨到2500,订单排到2028,国产衬底第一次进Lumentum、Coherent供应链

三十年冷板凳,蹲的是光纤到户、4G/5G基站、广电catv那点慢需求;一朝AI封神,靠的是英伟达万卡集群里每一束光的发声需求。

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一句话定调

磷化铟这条链,是2026年AI硬件里最被低估、也最紧缺的一段——上游铟被中国捏着(锡业、株冶、有研、先导),中游衬底全球缺七成(云南锗业、先导、有研、中瓷),下游DFB芯片国产突破(源杰、光迅),最下游光模块800G/1.6T狂飙(旭创、新易盛、天孚)。从"锌铅冶炼的副产品",到"英伟达数据中心光互联的声带",磷化铟走了三十年,终于在AI这波等到了自己的时代。

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本文基于Yole、公司公告、产业链调研整理,仅作产业逻辑分享,不构成投资建议。

发布于 四川