磷化銦(InP)作為第二代化合物半導體材料的核心代表,其投資價值正隨著全球AI算力軍備競賽而經(jīng)歷根本性重估。
當前,以AI數(shù)據(jù)中心為核心的新需求范式,正推動行業(yè)進入前所未有的高景氣周期。為滿足GPU集群間海量數(shù)據(jù)交換,光模塊正從800G向1.6T、3.2T迭代。
磷化銦因其高電子遷移率、直接帶隙、發(fā)光波長與光纖低損耗窗口匹配等獨特物理特性,成為制造高速率、長距離光模塊中核心激光器(如EML、CW Laser)和探測器芯片的“基石材料”和“剛需心臟”,暫無成熟短期替代路徑。
根據(jù)Yole預測,2026年全球磷化銦襯底(折合二英寸)市場規(guī)模將達到2.02億美元,2019-2026年復合增長率為12.42%;銷量預計為128.19萬片,同期復合增長率為14.40%。這標志著行業(yè)已從平穩(wěn)增長進入爆發(fā)式增長通道。
磷化銦產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出典型的“上游資源集中、中游制造高壁壘、下游需求爆發(fā)”的特征,利潤分配正向上游材料和中游芯片制造環(huán)節(jié)傾斜。
1. 上游:高純銦供應(yīng)集中,地緣政治因素凸顯
上游核心原材料為高純銦。銦是伴生金屬,全球儲量有限。
中國是高純銦的主要生產(chǎn)國,市場呈現(xiàn)高度集中的“一超多強”格局。
2024年,株洲科能市場份額高達49%,北京通美占25%,兩者合計占據(jù)74%的市場份額。
上游的強議價能力和供應(yīng)不確定性,是傳導至中游襯底環(huán)節(jié)緊張的重要原因。
2. 中游:襯底制造雙寡頭壟斷,技術(shù)壁壘極高
磷化銦單晶襯底的制備是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)之一,涉及VGF、VB、LEC等復雜晶體生長工藝,存在磷的高蒸氣壓控制、熱應(yīng)力控制、大尺寸單晶制備等難題。
極高的技術(shù)壁壘和漫長的擴產(chǎn)認證周期(通常2-3年),使得供給彈性極弱,無法快速響應(yīng)下游需求爆發(fā)。
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3. 下游:光通信需求主導,AI算力驅(qū)動呈現(xiàn)“硬缺口”
下游應(yīng)用以光通信為核心,并擴展至傳感器、射頻器件等領(lǐng)域。
當前最大變量是AI算力需求。機構(gòu)測算,2026年全球1.6T光模塊存在約1000萬只的缺口,核心瓶頸在于高端EML和CW光芯片產(chǎn)能缺口高達25%-30%,且海外高端產(chǎn)能已被鎖定至2028年。
下游光模塊廠商對芯片供應(yīng)穩(wěn)定性的需求,已超越對襯底價格的敏感度,這為上游襯底和中游芯片環(huán)節(jié)提供了強大的議價能力和利潤空間。
當前供需的極度緊張和地緣政治因素,為國內(nèi)磷化銦產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)創(chuàng)造了歷史性的國產(chǎn)替代與份額提升窗口。
國際供給受限,國內(nèi)產(chǎn)能加速擴張。
海外龍頭住友受原材料限制擴產(chǎn)受阻,而國內(nèi)襯底廠商如北京通美、云南鑫耀(云南鍺業(yè)控股)不受此約束,正積極擴產(chǎn)。
云南鑫耀已計劃投資近1.9億元擴建年產(chǎn)30萬片(折合4英寸)生產(chǎn)線;廣東先導集團也規(guī)劃年產(chǎn)40噸InP晶體。
國產(chǎn)襯底已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,性能獲認可。
國內(nèi)芯片廠商的磷化銦襯底采購已主要來自北京通美和云南鑫耀。
這表明國產(chǎn)襯底的綜合性能已符合商業(yè)化標準,并憑借穩(wěn)定的原材料供應(yīng)和靈活的擴產(chǎn)能力,成為保障國內(nèi)光芯片供應(yīng)鏈安全的中堅力量。
技術(shù)迭代下的長期共存。
需要關(guān)注硅光(SiPh)等替代技術(shù)路線的發(fā)展。硅光在集成度、成本和大規(guī)模制造方面有優(yōu)勢,預計在200G/400G及以上速率模塊中滲透率將提升。
然而,磷化銦在高速發(fā)光性能上不可替代,長期看將是磷化銦、硅光、薄膜鈮酸鋰(TFLN)等多種技術(shù)共存的格局,且每個賽道增長都很快。
這意味著磷化銦的需求基本盤穩(wěn)固,而非面臨被完全替代的風險。
國產(chǎn)廠商持續(xù)推進布局,緊抓InP襯底市場高景氣機遇。
云南鍺業(yè)(002428.SZ):控股子公司云南鑫耀實施“高品質(zhì)磷化銦單晶片建設(shè)項目”,項目計劃總投資近1.9億元,由云南鑫耀在現(xiàn)有產(chǎn)能基礎(chǔ)上擴建一條年產(chǎn)30萬片(折合4英寸計算,其中包括6000片6英寸)高品質(zhì)磷化銦單晶片生產(chǎn)線,最終達到年產(chǎn)45萬片(折合4英寸)高品質(zhì)磷化銦單晶片的產(chǎn)能。
根據(jù)訊石光通訊此前于2025年8月的報道,九峰山實驗室在成功開發(fā)出6英寸InP基PIN結(jié)構(gòu)探測器和FP結(jié)構(gòu)激光器的外延生長工藝,此次技術(shù)突破中6英寸InP襯底合作方云南鑫耀的6英寸高品質(zhì)InP單晶片產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)已實現(xiàn)突破,量產(chǎn)在即。
博杰股份(002975.SZ):參股的珠海鼎泰芯源致力于以InP、GaSb為主的Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體單晶及襯底材料的國產(chǎn)化事業(yè);由于下游光模塊需求增長,InP襯底需求量相應(yīng)增長,珠海鼎泰芯源正積極擴產(chǎn)中。
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