光模塊的命門被卡住了

華爾街見聞
2026.07.09 13:34

受 AI 算力需求爆發驅動,光模塊核心材料磷化銦供需嚴重失衡。2026 年全球需求預計達 300 萬片,產能缺口超 70%,導致襯底價格暴漲近兩倍至數倍。上游稀有金屬銦價格亦創十年新高。因擴產週期長及設備依賴進口,產能釋放滯後,磷化銦已成為數字經濟戰略性物資,行業加速擴產及國產化突破。

隨着 800G/1.6T 光模塊需求在 AI 算力建設浪潮中爆發,用於製造光芯片核心襯底的化合物半導體磷化銦正從專業領域的小眾材料躍升為整個數字經濟的戰略性物資。

磷化銦在是目前唯一能同時滿足四大條件的半導體:直接帶隙(電光轉換效率高)、波長精準匹配(1310/1550nm,在光纖損耗最低的黃金窗口)、超高電子遷移率(支持 100GHz 以上信號)、以及與外延材料天然晶格匹配(可在同一襯底上集成激光器、調製器、探測器)。

這使得磷化銦在光通信中難以被替代。這種曾被視為小眾的化合物半導體,正從幕後走向台前。從價格翻倍到產能狂飆,從英偉達預付數十億美元鎖定產能到國內企業突破 6 英寸全鏈路國產化,磷化銦行業正加速擴產。

01 供不應求,價格暴漲

磷化銦廣泛應用於 DFB 激光器、EML 激光器以及光電探測器,是 800G/1.6T 乃至下一代 3.2T 光模塊的剛需原料。有數據顯示,2026 年全球磷化銦襯底需求預計達 260 萬—300 萬片,有效合規產能僅約 75 萬片,供需缺口突破 70%。

這種失衡直接反映在價格上。

截至 2026 年 4 月,2 英寸光通信級磷化銦襯底從 2025 年初的 800 美元/片一路飆升到 2300-2500 美元/片,漲幅接近 2 倍;6 英寸高端襯底的價格更是從 1400 美元/片漲到 5000 美元/片,漲幅超過 250%。

價格暴漲的根本原因在於產業鏈擴產週期長。從長晶爐建設到客户認證,整個擴產週期長達 18–24 個月,疊加核心設備依賴海外進口,產能釋放遠跟不上需求曲線的陡峭上升。

除了需求外,磷化銦襯底漲價還和上游原材料有關。

磷化銦的核心原料是稀有金屬銦,中國白銀網最新數據(截至 7 月 6 日)顯示,金屬銦價格已經達到 5560 元/千克,較 2025 年初翻倍,創下近十年新高。

銦在自然界中極少形成獨立的礦牀,絕大多數銦都是作為其他金屬冶煉過程中的副產品被提取出來的,供給彈性天然受限。申萬宏源測算,2027 年磷化銦領域 2027 年將拉動銦需求 6.77%,比例看似不高,但足以撬動價格劇烈波動。磷化銦襯底的成本曲線已被牢牢鎖定在高位,價格回落空間有限。

更關鍵的是,全球磷化銦供應鏈開始斷裂。

2026 年 1 月,中國商務部發布公告,對向日本軍事用户及用途出口兩用物項(含 InP、銦、鎵、鍺)實施全面禁止,民用出口則需經過嚴格許可和最終用户審查。市場反饋顯示,日美企業申請中國產磷化銦襯底的拒絕率已超過 80%。而美國商務部早在 2025 年 1 月就已對中國啓動活性陽極材料的反傾銷反補貼調查。

雖然尚未直接針對磷化銦加徵單獨關税,但出口管制政策的疊加效應顯而易見。歐盟在關鍵原材料法案框架下推出修訂案,降低對單一國家(尤其是中國)的過度依賴,並將回收含量要求納入強制標準。

這意味着,未來使用中國產的銦,不僅面臨更高的合規成本和出口管制不確定性,也可能被部分高端供應鏈排除在外。以上種種,正在影響全球磷化銦的供應和擴產節奏。

02 下游巨頭開始鎖定產能

隨着磷化銦供應成為整個 AI 算力基礎設施的瓶頸時,下游巨頭也開始打破傳統供應鏈邊界,親自向上遊 “輸血”。

早在 2026 年 3 月,英偉達便宣佈分別向 Coherent、另一家光子廠商各投入 20 億美元產業資金,配套長期大額採購協議,鎖定未來數年磷化銦光芯片穩定產能。

Lumentum CEO 披露過去三年 EML 激光器產量已翻 8 倍,出貨量仍比市場需求低 25%–30%。2026 年 6 月,黃仁勳還親自出席 Coherent 全球首個 6 英寸磷化銦晶圓廠擴建項目奠基儀式。英偉達的意圖非常明確:在 AI 軍備競賽中,上游磷化銦產能已成為光互連的硬約束,不鎖定產能就無法保證自身 AI 服務器的交付。這種 “巨頭直投” 模式正在重塑傳統的供應鏈關係,使磷化銦從通用材料轉變為戰略綁定資源。同時也給了下游大規模擴產的決心。

國內方面,華為旗下哈勃科技於 2020 年投資雲南鍺業控股子公司鑫耀半導體,持股 23.91%,成為第二大股東。

此次投資不僅提供資金支持,還通過協議約定鑫耀半導體需優先向華為關聯方供應砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)襯底材料。雙方合作聚焦於磷化銦襯底等核心材料,鑫耀半導體的產品已通過華為海思的測試驗證,並應用於 5G、數據中心等領域。2025 年,華為鎖定鑫耀半導體 8 萬片磷化銦晶片訂單(佔產能 53%),預付款比例達 40%(行業慣例<20%)。這筆投資不僅提供了資金支持,還通過協議約定了優先供應權,加深了雙方的利益綁定。

03 全球企業開始擴產

面對歷史性缺口,全球主要廠商紛紛啓動激進的擴產計劃。

在海外,傳統巨頭正加速佈局。美國 AXT計劃擴產 200 台 4 英寸單晶爐,2026 年產能目標 5 萬片/月,並計劃到 2027 年底前將總產能翻兩番;住友電工計劃投資約 180 億日元,預計於 2028 財年以前,將磷化銦基板產能提升至 2024 財年的 3.1 倍;Lumentum預計到 2026 財年底,EML 產能將較 2025 年增長超 50%,此前該公司已推進約 40% 的磷化銦 (InP) 擴產計劃;Coherent在美國德州謝爾曼市擴建 6 英寸磷化銦(InP)晶圓產能,預計 2026 年底實現產能翻倍的目標將提前一個季度達成,2027 年底還將在此基礎上再度翻倍。

國內企業的擴產同樣迅猛。

雲南鍺業(通過子公司鑫耀半導體)是絕對龍頭,現有產能 15 萬片/年(按 4 英寸換算),2026 年 4 月啓動總投資 1.89 億元的擴產項目,新增年產 30 萬片(摺合 4 英寸,含 6000 片 6 英寸)生產線,最終總產能將達 45 萬片/年。

有研新材現有磷化銦產能為 15 萬片/年(覆蓋 2-6 英寸全規格),6 英寸產品已完成技術攻關並實現小批量供貨,良率持續提升。磷化銦規劃新增 25 萬片/年產能,預計於 2027 年下半年達產,總產能目標為 40 萬片/年。

先導微電子計劃固定資產投資 17 億元利用企業現有場地升級擴建生產線,引入高端晶體生長、精密拋光、缺陷檢測等核心生產設備,重點佈局 4-6 英寸高端砷化鎵、磷化銦單晶襯底產品。項目建成後將形成年產砷化鎵襯底 300 萬片、磷化銦襯底 300 萬片的生產能力,合計年產 600 萬片高端半導體襯底。建設週期為 2026 年 8 月至 2029 年 8 月。

廣東平睿晶芯的半導體科技產業園總投資 11 億元,建成後預計形成年產 30 萬片磷化銦單晶襯底片的生產能力,年銷售總收入超 6 億元。

此外,三安光電武漢基地國內首條 6 英寸 InP 外延量產線,已將核心工藝環節外延擴產至 6,000 片/月。先鋭科技已啓動‌年產 40 噸磷化銦晶體‌擴產項目,該產線於 2026 年 3 月 18 日獲得環評批覆(清高審批環〔2026〕3 號),距離落地投產只剩最後環節。

鼎泰芯源磷化銦襯底產能正積極擴產中,不過擴充及達產時間尚存在不確定性。然而,擴產並非一蹴而就。產線建設週期長、MOCVD 等核心設備交期長達 12–24 個月、客户認證週期普遍需要 1–2 年,這些因素決定了行業供需緊張的局面將至少持續至 2028 年。

熱度也吸引了跨界玩家

2026 年 6 月 21 日,主營天然牛皮革的興業科技公告擬以 5500 萬元現金收購青島立昂晶電的磷化銦襯底及半導體電子材料業務,收購範圍涵蓋全部資產、業務團隊、專利商標及專有技術等知識產權。

宿遷聯盛2026 年 6 月公告跨界進入磷化銦襯底賽道,擬合資設立公司,一期投資 1 億元建設年產 12 萬片 4–6 英寸產線,二期擴至 40 萬片/年。

04 國產磷化銦技術突破

在產能擴張之外,國內磷化銦技術的系統性突破同樣值得關注。

6 英寸全鏈路國產化是最具里程碑意義的成就。

2025 年 8 月,九峯山實驗室聯合雲南鑫耀依託國產 MOCVD 設備與 InP 襯底技術,突破大尺寸外延均勻性控制難題,首次開發出 6 英寸磷化銦(InP)基 PIN 結構探測器和 FP 結構激光器的外延生長工藝, 關鍵性能指標達到國際領先水平。

這一成果也是國內首次在大尺寸磷化銦材料製備領域實現從核心裝備到關鍵材料的國產化協同應用,為光電子器件產業化發展提供重要支撐。

長晶工藝創新方面,國內企業正從傳統 LEC(液封直拉法)向 VGF(垂直梯度凝固法)升級。國內過去的磷化銦主流製備方法生長工藝難度較大,位錯密度高,容易產生孿晶。

華芯晶電採用垂直梯度凝固法(VGF)製備出磷化銦單晶,產品的品質和穩定性更高。先導微電子自主研發的垂直温度梯度凝固法(VGF)磷化銦單晶生長技術,搭配低損傷晶片拋光和超潔淨表面清洗關鍵技術,成功產出低位錯密度、電性能穩定、平整度高、表面潔淨的 6 英寸磷化銦襯底。

異質集成也在同步推進。InP 與硅光(SiPh)的混合/異質集成是當前光通信領域的主流技術方向。

InP 負責提供光源(激光器、放大器),硅負責無源波導與電學互連,兩者通過晶圓鍵合、微轉移印刷或 3D 混合集成等方式實現光電集成。英特爾、思科的商用光收發模塊採用了異質集成技術;我國九峯山實驗室、中山大學也成功在硅晶圓上實現了磷化銦激光器的異質異構集成,證明了大規模量產的可行性。

05 結語

站在 2026 年年中回望,磷化銦的暴漲絕非一次簡單的週期性缺貨,而是 AI 算力革命與半導體材料供應鏈之間的一次劇烈碰撞。

而就在 7 月初,華為何庭波更新發布的《多層電子系統的時間縮放理論》V2 版。韜定律 2.0 將τ(時間常數)定義為貫穿器件、電路、芯片、系統四個層級的分層複合變量,其數值由底層硬件參數、本級架構及通信開銷共同決定。

如果説邏輯摺疊(LogicFolding)是在電路層給信號抄近道、在芯片層用立體堆疊壓縮走線延遲,那麼系統層面的τ優化則指向一個更殘酷的事實:大型 AI 集羣中超過 80% 的能耗消耗在數據搬運上;超過 70% 的系統成本分配給數據存儲。其直接推論是:減少數據在芯片間、機架間、封裝內的傳輸時間,其重要性不亞於縮短計算本身的耗時。

這正是磷化銦的戰略意義所在。華為在系統層部署的 Hi-ONE 高密度光互聯節點引擎、統一內存語義總線(靈衢總線),其目標是將跨機櫃光互連帶寬推至單路 8 Tb/s、將 SerDes 傳輸距離從 100 厘米壓縮到 5 厘米。而這些系統級τ壓縮的實現,全部建立在磷化銦光芯片的基礎上。

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