磷化銦，火了！

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黃仁勛曾斷言：“未來十年，算力的天花板將由光傳輸效率決定?！边@句話不僅揭示了光互連技術在未來算力競賽中的核心地位，也點燃了一個曾經小眾的半導體材料——磷化銦（InP）的市場熱情。

當前，隨著AI大模型訓練進入萬卡集群時代，數據中心內部數據傳輸需求呈指數級增長，全球AI基礎設施支出預計2026年突破萬億美元，推動數據中心光模塊向800G/1.6T及以上速率加速迭代。

在這股浪潮中，磷化銦材料憑借其獨特性能成為光通信革命的核心支撐。全球頭部磷化銦供應商訂單已排滿至2026年，2025年全球器件需求達200萬片，而產能僅60萬片，近70%的供需缺口持續推高產業景氣度。

這個曾被視為小眾的材料，如今正在成為半導體行業的新焦點。

為何是磷化銦？

在半導體領域，材料選擇往往決定了技術路線的邊界。

傳統硅材料雖工藝成熟、成本低廉，但其物理特性在高頻高速應用場景中逐漸顯露短板。磷化銦作為第二代III-V族化合物半導體的代表，在這場技術演進中脫穎而出。

磷化銦擁有硅材料10倍以上的電子遷移率（高達 1.2×104 cm2/V·s），同時具備高飽和電子漂移速度、優異的導熱性與光電轉換效率，可支持100GHz以上的超高頻信號處理。這使其成為唯一能適配高頻、高速光電融合場景的核心材料。

特別是在1310nm和1550nm這兩個光纖通信的關鍵波長，磷化銦表現出了無可替代的優勢。這些波段正是光纖傳輸損耗最小的窗口，而磷化銦作為直接帶隙材料，能高效制造工作在這些波長的光電器件，且與 InGaAs、InGaAsP 等三元/四元合金具備晶格匹配性，成為生產光通訊核心器件的不二之選。

此外，磷化銦具備高耐熱性與抗輻射的特性，這對長時間在高溫環境下運作的AI伺服器或AI數據中心而言相當重要，磷化銦材料所制成的光通訊芯片或模組將更穩定，且可靠度高。

從應用場景來看，磷化銦與硅材料形成了差異化競爭：硅材料在中短距、中低端場景可實現替代，但在高端長距通信領域，磷化銦的地位無可撼動；與同為III-V族化合物的砷化鎵相比，磷化銦的光電轉換效率更優，更適配800G、1.6T光模塊、衛星通信等高端場景。

應用爆發，

哪些領域催生了磷化銦需求？

憑借極致的性能優勢，磷化銦正加速邁向規模化商用，形成多場景共振的需求格局。

首先，AI數據中心的爆發式增長是當前磷化銦需求激增的核心驅動力。

當AI大模型訓練邁入萬卡集群時代，數據中心的算力互聯需求正掀起一場光通信技術革命。800G及以上高速光模塊已成為AI數據中心標配，單顆800G光模塊需要4-8顆磷化銦激光器芯片，而光模塊速率向1.6T、3.2T演進過程中，對磷化銦的需求呈指數級增長。

英偉達Quantum-X交換機單臺配備18個硅光引擎，均依賴磷化銦襯底激光器芯片，1.6T光引擎對襯底面積需求較800G提升300%以上。隨著AI服務器集群規模擴大，大型數據中心動輒部署數萬光模塊，直接引爆了對磷化銦的剛性需求。

AXT公司預測，數據中心服務器機架間連接的“橫向擴展”光模塊訂單2026年將增長近一倍，2027年可能再增長一倍，預計未來五年磷化銦行業將保持年均25%以上的高速增長，迎來歷史性發展窗口期。

有業內人士表示，當前市場已經越來越意識到磷化銦在數據中心基礎設施中的作用，將磷化銦描述為人工智能數據中心價值鏈中的首要環節之一。

而共同封裝光學（CPO）技術的商業化為磷化銦打開了中長期增長空間。

作為AI數據中心突破“功耗墻”的核心方案，CPO將光引擎與計算芯片緊密封裝，把信號傳輸距離從米級縮短至厘米級，功耗可降低50%以上，這對磷化銦襯底的穩定性、低缺陷性提出極高要求，也將大幅提升單位芯片對磷化銦的需求密度。

2026年作為CPO技術導入元年，英偉達、博通已實現產品出貨，臺積電COUPE平臺驗證完成，云巨頭加速導入，長電科技日前也宣布在 CPO產品技術領域取得重要進展——向客戶交付的 XDFOI 工藝硅光引擎產品樣品近期在客戶端成功點亮，順利通過測試，業界動態和進展為磷化銦需求注入新動能。

據富士總研預測，2030年CPO全球市場規模將較2024年增長約166倍，達到14.2萬億日元，而光收發器市場規模也將擴增至10.7萬億日元，較2024年增長約260%。

除數據中心外，磷化銦在激光雷達、5G/6G移動通信、低軌衛星通信、量子計算等前沿領域也在加速滲透。2030年全球激光雷達出貨量預計達2000萬臺，磷化銦基方案因其性能優勢，在高端市場的滲透率持續提升。

從實際應用來看，Luminar Iris激光雷達搭載磷化銦探測器，250米距離可識別10%反射率目標，應用于蔚來ET7、沃爾沃 XC90 等車型，充分驗證了其性能優勢；恩智浦 UWB 芯片采用磷化銦工藝，實現厘米級定位精度，支持寶馬數字鑰匙無接觸進入功能；中國“吉林一號” 衛星的磷化銦紅外相機實現 10 米分辨率夜間成像，用于農業監測和災害應急。

長久以來，磷化銦應用的領域大都在小眾的利基市場，因此產業規模相對狹隘，導致業界對其的刻板印象是價格昂貴，甚至有些產品還在使用2英寸的晶圓。但隨著應用場景的逐步打開，磷化銦相關的技術正在迎來新的機遇。

Yole數據預測，全球InP襯底市場規模將從2022年的30億美元增至2028年的64億美元，年復合增長率達13.5%，其中數據中心芯片市場增長最為迅猛。

全球壟斷與國產突圍戰

面對爆發式增長的市場需求，全球磷化銦產業正掀起擴產浪潮，但市場仍呈現高度寡頭壟斷格局。

日本住友電工以60%的市占率領跑，其采用VB法生產4英寸摻Fe半絕緣襯底，技術成熟且良率穩定；美國AXT通過北京通美占據約35%的份額，憑借VGF法實現6英寸InP襯底量產，成本優勢顯著；加上法國II-VI（聚焦高端外延片，在光通信領域占據主導地位）以及日本JX金屬等，幾家巨頭合計壟斷全球95%以上的產能。

上文提到，2025年全球磷化銦器件需求預計達200萬片，而產能僅為60萬片，供需缺口高達70%，目前全球頭部供應商的訂單已排滿至2026年 。

為緩解供需矛盾，頭部廠商紛紛加碼：AXT募資1億美元用于北京子公司產能擴張，計劃通過改造現有設施并利用垂直整合的中國園區（原材料、熔爐、回收利用）在2026年前將產能翻一番；住友電工計劃2027年前將產能提升40%；日本JX金屬也宣布擴產20%。

2024 年四季度，Coherent 公司磷化銦相關業務實現了同比 2 倍的高速增長。不僅如此，Coherent 還率先建立起全球首個 6 英寸磷化銦晶圓生產線，并制定了雄心勃勃的產能擴張計劃，預計在 2026 年前將產能提升至當前的 5 倍。

但即便如此，市場供需矛盾短期內仍難以緩解。同時，面對磷化銦行業這種極端壟斷的現狀，帶來的不僅是議價權缺失，更意味著中國整個先進計算和通信產業，都建立在一條可能被隨時切斷的 “外部輸血管” 上。

在此背景下，國內企業正加速國產化突圍。云南鍺業、三安光電、云南鑫耀、九峰山實驗室等一眾國內企業通過技術攻關，逐步打破國外壟斷。

• 云南鍺業子公司鑫耀半導體已實現4英寸磷化銦襯底批量供貨，6英寸產品通過華為海思驗證，產能達15萬片/年，高端襯底填補國產空白；

• 三安光電募資65億元擴產，武漢基地月產1萬片6英寸襯底，產品進入華為供應鏈，憑性價比加速進口替代；

• 九峰山實驗室聯合云南鑫耀成功開發6英寸磷化銦基外延生長工藝，關鍵性能達國際領先水平，6英寸晶圓單片可制造400顆以上芯片，是3英寸的4倍，同時將單芯片成本降至3英寸的60%-70%。九峰山實驗室計劃在2026年前攻克8英寸外延技術，以進一步降低成本；

• 中科光芯覆蓋InP基各速率外延片、光芯片及器件；

• 博杰股份通過投資鼎泰芯源，建成國內首條自主知識產權InP襯底生產線，打破國外壟斷；

• 陜西銦杰半導體突破材料制備“卡脖子”難題，實現襯底、外延片穩定量產，提供本土化支撐；

• 華芯晶電采用垂直梯度凝固法(VGF)突破4英寸InP襯底制備技術，產品良率達70%，價格僅為進口產品的50%，已進入蘋果供應鏈；

• 有研新材布局InP外延片技術，與國內光模塊廠商合作推進國產化；

• 廣東平睿晶芯半導體科技產業園項目總投資11億元，預計年產30萬片磷化銦單晶襯底片，年銷售總收入預計超過6億元；

• 江西引領半導體也表示已具備2-4英寸磷化銦襯底供應能力，正朝著6英寸磷化銦襯底產業化的目標推進。

能看到，國內企業正在協同發力，推動磷化銦產業鏈從“單點突破”向“全鏈條升級”跨越，國產替代質量與效率持續提升。

展望未來，磷化銦材料的技術迭代方向清晰。一方面，業界致力于更大面積晶圓和外延尺寸進行技術攻關，進一步降低成本；另一方面，光電集成（PIC）技術將實現InP與硅基材料的異質集成，推動激光器、調制器、探測器單芯片集成。

在政策層面，我國將磷化銦襯底納入《重點新材料首批次應用示范指導目錄》，下調核心耗材關稅，科技部牽頭攻關超高純銦制備技術，多維度賦能產業發展。在華為哈勃等產業資本及集成電路大基金三期的扶持下，通過政府采購明確國產化率要求，支持6N級以上超高純銦制備技術研發，推動產業鏈協同突破和國產化率持續提升。

另一方面，資本市場對磷化銦賽道的熱度也在持續攀升，成為行業景氣度的重要印證。美股AXT近半年股價漲幅達1000%，磷化銦業務收入季度環比增長超250%，積壓訂單近5000萬美元；光芯片龍頭Lumentum的磷化銦產線滿產運行，A股云南鍺業等相關標的也迎來估值修復。初期板塊普漲后，市場正逐步走向價值分化，技術實力、客戶認證進展及CPO適配性布局成為核心估值邏輯。

綜合來看，在AI算力爆發與全球科技競爭交織的當下，磷化銦市場的競爭成為大國博弈關鍵籌碼，也是我國在半導體領域實現“彎道超車”的關鍵戰役。磷化銦行業的突破，不僅解決了光子芯片“卡脖子”問題，更通過全鏈條國產化重構了全球產業競爭格局。隨著6英寸工藝的規?；瘧茫袊型?030年前占據全球InP市場30%份額，推動光通信、量子計算等戰略產業進入“中國主導時代”。

暗流涌動，

磷化銦的技術挑戰與產業鏈安全

盡管磷化銦憑借其卓越的性能站在了AI與光通信發展的風口，但其產業化與大規模商業化之路仍面臨技術與成本方面的挑戰，亟待提升。

有行業專家表示，首先，工藝層面的“黑盒子”效應制約了產能的快速釋放。磷化銦產業鏈的核心痛點在于晶體生長環節。目前主流采用的垂直梯度凝固法（VGF）工藝極其復雜，由于晶體必須在密封、高溫且高壓的極端環境中生長，整個過程猶如一個不可視的“黑盒子”， 使得工藝參數的調試和優化難度極大。這一過程中極易產生孿晶等晶體缺陷，導致合格率波動劇烈且整體水平不高，從個位數到40%不等，成為制約產能穩定、快速釋放的首要技術壁壘。

技術難題進一步傳導至商業化層面，直接推高了產品成本與價格。當前磷化銦襯底價格遠高于硅和砷化鎵材料，6英寸射頻級InP襯底價格已漲至1.8萬元/片，高昂的成本雖然在不計成本的尖端算力基礎設施中尚可接受，但難以進入消費電子等對價格敏感的大眾市場，市場規模擴張受到限制。

面對挑戰，產業正通過技術演進和規格升級尋找破局之路。擴大晶圓尺寸是降本的核心路徑之一。從當前主流的4英寸向6英寸乃至更大尺寸過渡，可以顯著提升單晶片的芯片產出數量，攤薄制造成本。與此同時，持續優化長晶工藝、提升良率、實現關鍵生產設備的國產化等路徑破解成本困境，為未來更大范圍的商業化應用奠定基礎。

另外，值得警惕的是，磷化銦產業的高速發展還籠罩在地緣政治博弈與出口管制的陰影下。

如今，銦已被中、美、歐、日等列為關鍵礦產，進一步凸顯了磷化銦在全球科技競爭中的戰略價值。這種兼具高頻、高速、低功耗及耐輻射特性的材料，已成為大國科技競爭的關鍵籌碼。

2025年2月，中國對銦等戰略小金屬實施出口管制，作為全球50%以上銦資源的供應國，這一政策既防止戰略資源外流、倒逼產業鏈向高附加值環節升級，但也加劇了全球供應鏈重構博弈。

美國則通過CFIUS審查強化對中資高科技投資的管控，近期以行政命令強行叫停了瀚孚光電收購美國Emcore公司的交易，交易金額僅292萬美元，卻因涉及磷化銦技術而受到高度關注，核心原因便是忌憚磷化銦的戰略屬性。美方以“國家安全”為由，認定Emcore的磷化銦技術嵌入美國防供應鏈，可能危及國家安全。這一案例凸顯了美國對中資高科技投資審查已突破商業邏輯，呈現泛安全化常態。

這種地緣政治博弈給全球磷化銦產業鏈帶來了不確定性。一方面，出口管制可能導致供應鏈波動，影響全球產能釋放；另一方面，也倒逼各國加強本土產業鏈建設，推動全球產業格局重構。

縱觀全局，磷化銦憑借在高頻、高速場景下無可替代的物理特性，疊加AI算力、CPO、高速光通信產業與激光雷達等行業的剛性需求，已正式告別“小而精”的小眾定位，躍升為支撐全球AI算力與光通信網絡的戰略核心材料，正迎來規模商用的關鍵轉折點。

展望未來，磷化銦產業正處于規?；l的前夜。盡管目前仍面臨晶體生長良率偏低、成本高等發展瓶頸，且深受地緣政治博弈與出口管制調整等不確定因素的考驗，但全球擴產潮與中國企業的國產化突圍已形成共振。隨著產能的持續提升以及企業在襯底等關鍵技術上的持續突破，這一細分賽道將迎來歷史性的增長機遇。

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯系半導體行業觀察。

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