现如今AI算力行业高速发展,大家讨论最多的往往是光模块、光芯片这类热门产品,但很少有人留意到,支撑整个光通信产业运转的底层核心材料磷化铟,目前正面临不小的供应紧张局面。
不少人会产生一个误区,觉得光模块的竞争,比拼的只是组装工艺和封装技术。但实际产业现状是,如果缺少磷化铟衬底,800G、1.6T这类高速光芯片就很难落地生产。伴随着AI服务器大规模落地部署,高速光模块的市场需求持续爆发,直接带动磷化铟的消耗量节节攀升。反观全球范围内,磷化铟的有效产能扩张速度十分有限,供需之间的缺口持续拉大。高端规格的磷化铟衬底不仅市场价格持续走高,交货周期也一再拉长,不少下游厂商需要提前缴纳定金,才能拿到有限的产能配额。
过去很长一段时间,高端磷化铟衬底市场基本被海外企业占据,国内相关产业链发展处处受限。最近几年,国内一众企业持续投入研发攻坚,从上游高纯原材料,到中游衬底、外延片制造,再到下游光芯片器件加工,国产替代的脚步正在稳步向前。在这条技术门槛很高的赛道当中,真正拥有实打实技术实力,可以参与行业竞争的本土企业数量并不多。结合公开的行业资讯、企业公告,今天就和大家梳理磷化铟全产业链里9家具备核心竞争力的本土企业,一起看看国内半导体材料的突围之路。
一、磷化铟为什么会出现供应紧张?
磷化铟属于Ⅲ‑Ⅴ族化合物半导体材料,和我们熟知的硅材料特性差异很大。硅材料更擅长逻辑运算,但是很难实现高效发光。磷化铟却拥有十分优异的光电性能,是制造高速激光器、光电探测器的核心基底,也是高速光通信领域无法替代的关键材料。
✅主要应用领域
• AI数据中心:800G、1.6T光模块所使用的EML激光器,大部分都要依靠磷化铟衬底来制作。AI服务器对光模块的消耗,远高于普通服务器,直接推高了磷化铟的市场需求。
• 通信射频:5G、6G毫米波射频器件以及卫星通信设备,都会用到磷化铟制作高频功率器件,适配远距离高速信号传输的使用需求。
• 激光雷达、航天军工:凭借抗辐射、探测灵敏度高的特点,在自动驾驶、航天探测等领域,同样有着不可替代的作用。
根据行业公开信息,2026年全球磷化铟衬底的市场需求快速上涨,可是全球能够稳定供货的有效产能增长缓慢,供需缺口维持在高位。高端6英寸衬底价格出现明显上涨,部分型号的交付周期拉长至24‑40周,即便有充足预算,也很难快速拿到货品。
磷化铟整条产业链壁垒很高,可以划分成三个环节。上游是高纯铟、高纯红磷原料;中游是磷化铟单晶衬底、外延片生产;下游是光芯片器件制造。
• 上游环节:需要6N‑7N超高纯度的铟、红磷,提纯工艺难度大,对生产环境要求严苛。
• 中游环节:单晶长晶工艺复杂,新建产线扩产周期普遍在18‑36个月,产品想要获得下游客户认可,验证周期往往需要两年以上。一旦形成技术与客户壁垒,很难被其他企业快速赶超。
• 下游环节:光芯片生产对衬底品质、生产良率有着极高标准,需要配套完整成熟的工艺体系。
我国铟资源储量比较丰富,在原材料层面拥有天然优势,但在过去,高端衬底制造是我们的明显短板。随着国内企业不断加大研发投入,产业链各个环节陆续取得突破,国产替代迎来了难得的发展窗口期。
️二、磷化铟全产业链9家实力过硬的国产龙头
上游:高纯原料,产业链的根基
原料是磷化铟产业的起点,如果没有高纯度的铟和红磷,就生产不出合格的磷化铟衬底。
1. 锡业股份
国内铟资源领域的头部企业,手握丰富的原生铟资源,能够稳定量产半导体级高纯铟,是国内多家磷化铟生产企业重要的原材料供应商。依托自身资源禀赋,持续深耕高纯铟提纯技术,为中游衬底企业提供稳定可靠的原料供给。
2. 有研新材
央企背景的新材料平台,承担多项国家重点科研项目。在超高纯金属提纯方面积累深厚,可以自主产出7N级高纯铟,同时打通从高纯原料到磷化铟单晶衬底的完整技术路线。产品覆盖通信、军工等多个高端应用场景,技术积淀十分扎实。
3. 株冶集团
稀散金属综合回收领域的中坚企业,拥有成熟的6N、7N半导体级高纯铟生产能力。依靠冶炼回收的技术路线,实现高纯铟稳定供货,是上游原料板块重要的参与者,为国内磷化铟产业提供原料支撑。
4. 兴发集团
持续发力电子级红磷的技术攻关。磷化铟的生产离不开高纯度红磷,此前高端电子级红磷大多依赖海外进口。企业加大研发投入,推进高纯红磷国产化落地,补齐磷化铟产业链当中另一项关键原料短板。
中游:衬底&外延,技术门槛最高的核心环节
衬底是磷化铟产业链价值最高的部分,也是过去被海外卡脖子最严重的板块。
5. 云南锗业
国内磷化铟衬底赛道的核心企业,通过控股子公司鑫耀半导体布局磷化铟业务。目前已经实现2‑4英寸磷化铟衬底批量供货,6英寸衬底完成客户验证,属于国内为数不多可以实现大尺寸磷化铟衬底规模化生产的企业。公司已经公布扩产计划,项目落地之后产能将会得到大幅提升,产品已经进入多家头部光芯片厂商供应链,是国产衬底突围的核心力量。
6. 三安光电
国内化合物半导体领域龙头,在磷化铟外延片方面实力突出。拥有成熟的磷化铟外延产线,6英寸外延片实现规模化量产,面向光通信、射频器件客户供货,具备IDM一体化制造能力,是国内外延板块的标杆企业。
7. 海特高新
旗下参股企业拥有国内稀缺的6英寸磷化铟代工产线,可对外提供磷化铟衬底外延代工服务,服务众多光芯片企业。产线保持较高的产能利用率,深度参与国内光芯片产业链建设,为中小型光芯片研发企业提供配套支持。
下游:光芯片器件,产业落地的最终出口
下游器件企业是磷化铟材料的直接使用方,也是拉动上游材料需求的核心动力。
8. 光迅科技
国内光芯片领域龙头企业,同步布局磷化铟与硅光两条技术路线,搭建自有磷化铟产线,自主研发生产高速光芯片。深度绑定国内通信产业链,产品服务数据中心、电信骨干网,完成磷化铟材料到光芯片产品的落地转化。
9. 光库科技
专注高速光调制器赛道,磷化铟调制器产品竞争力突出。产品深度服务国内AI算力光模块产业链,产能保持满负荷运转,是下游器件端代表性企业,持续带动上游磷化铟衬底的市场需求。
三、国产替代,机遇与挑战并存
客观看待行业现状,磷化铟国产替代的大趋势已经十分明朗,但我们也要理性认清现实。
现阶段国内2‑4英寸中低端磷化铟衬底国产化已经取得不错的成绩,但是6英寸高端衬底,整体国产化比例依旧不高,产品良率、生产成本和海外顶尖厂商相比,还有不小的追赶空间。
化合物半导体材料的发展,从来都不是一朝一夕就能完成。从实验室样品,到稳定批量生产,再通过下游客户严苛的认证流程,中间要经历漫长的打磨周期。产线扩建、工艺优化、良率提升,每一步都需要大量资金投入,也离不开技术人员长期的深耕。
不过我们同样能看到不少有利条件。国内拥有全球规模最大的光模块、光芯片消费市场,庞大的下游市场需求,可以反向推动上游材料企业不断迭代升级。再加上国内铟资源的先天优势,以及政策对关键半导体材料的扶持,本土企业拥有很好的成长土壤。
磷化铟不单单是一个热门投资赛道,更是AI算力时代的底层基石。高速光互联产业的未来,离不开这一枚小小的晶圆。国内企业不断实现技术突破,不只是抓住商业发展机会,更是为了筑牢国内光通信产业链的供应链安全,让我国AI算力产业,不再受制于海外关键材料的供给。
产业向前发展,既需要企业沉下心搞技术攻坚,也需要市场给予足够的包容与耐心。国产半导体材料想要完成突围,没有捷径可走,只有脚踏实地打磨技术,才能够真正实现全链条自主可控。
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