光模塊的命門被卡住了

隨著800G/1.6T光模塊需求在AI算力建設浪潮中爆發(fā)，用于制造光芯片核心襯底的化合物半導體磷化銦正從專業(yè)領域的小眾材料躍升為整個數(shù)字經(jīng)濟的戰(zhàn)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、調制器、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，正從幕后走向臺前。從價格翻倍到產(chǎn)能狂飆，從英偉達預付數(shù)十億美元鎖定產(chǎn)能到國內企業(yè)突破6英寸全鏈路國產(chǎn)化，磷化銦行業(yè)正加速擴產(chǎn)。

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供不應求，價格暴漲

磷化銦廣泛應用于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(shù)據(jù)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(guī)產(chǎn)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于產(chǎn)業(yè)鏈擴產(chǎn)周期長。從長晶爐建設到客戶認證，整個擴產(chǎn)周期長達18–24個月，疊加核心設備依賴海外進口，產(chǎn)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(wǎng)最新數(shù)據(jù)（截至7月6日）顯示，金屬銦價格已經(jīng)達到5560元/千克，較2025年初翻倍，創(chuàng)下近十年新高。銦在自然界中極少形成獨立的礦床，絕大多數(shù)銦都是作為其他金屬冶煉過程中的副產(chǎn)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(fā)布公告，對向日本軍事用戶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(jīng)過嚴格許可和最終用戶審查。市場反饋顯示，日美企業(yè)申請中國產(chǎn)磷化銦襯底的拒絕率已超過80%。而美國商務部早在2025年1月就已對中國啟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征單獨關稅，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，并將回收含量要求納入強制標準。這意味著，未來使用中國產(chǎn)的銦，不僅面臨更高的合規(guī)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(chǎn)節(jié)奏。

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下游巨頭開始鎖定產(chǎn)能

隨著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(tǒng)供應鏈邊界，親自向上游“輸血”。早在2026年3月，英偉達便宣布分別向Coherent、另一家光子廠商各投入20億美元產(chǎn)業(yè)資金，配套長期大額采購協(xié)議，鎖定未來數(shù)年磷化銦光芯片穩(wěn)定產(chǎn)能。Lumentum CEO披露過去三年EML激光器產(chǎn)量已翻8倍，出貨量仍比市場需求低25%–30%。2026年6月，黃仁勛還親自出席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(chǎn)能已成為光互連的硬約束，不鎖定產(chǎn)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(tǒng)的供應鏈關系，使磷化銦從通用材料轉變?yōu)閼?zhàn)略綁定資源。同時也給了下游大規(guī)模擴產(chǎn)的決心。

國內方面，華為旗下哈勃科技于2020年投資云南鍺業(yè)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(xié)議約定鑫耀半導體需優(yōu)先向華為關聯(lián)方供應砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）襯底材料。雙方合作聚焦于磷化銦襯底等核心材料，鑫耀半導體的產(chǎn)品已通過華為海思的測試驗證，并應用于5G、數(shù)據(jù)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（占產(chǎn)能53%），預付款比例達40%（行業(yè)慣例<20%）。這筆投資不僅提供了資金支持，還通過協(xié)議約定了優(yōu)先供應權，加深了雙方的利益綁定。

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全球企業(yè)開始擴產(chǎn)

面對歷史性缺口，全球主要廠商紛紛啟動激進的擴產(chǎn)計劃。

在海外，傳統(tǒng)巨頭正加速布局。美國AXT計劃擴產(chǎn)200臺4英寸單晶爐，2026年產(chǎn)能目標5萬片/月，并計劃到2027年底前將總產(chǎn)能翻兩番；住友電工計劃投資約180億日元，預計于2028財年以前，將磷化銦基板產(chǎn)能提升至2024財年的3.1倍；Lumentum預計到2026財年底，EML產(chǎn)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(chǎn)計劃；Coherent在美國德州謝爾曼市擴建6英寸磷化銦（InP）晶圓產(chǎn)能，預計2026年底實現(xiàn)產(chǎn)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(yè)的擴產(chǎn)同樣迅猛。云南鍺業(yè)（通過子公司鑫耀半導體）是絕對龍頭，現(xiàn)有產(chǎn)能15萬片/年（按4英寸換算），2026年4月啟動總投資1.89億元的擴產(chǎn)項目，新增年產(chǎn)30萬片（折合4英寸，含6000片6英寸）生產(chǎn)線，最終總產(chǎn)能將達45萬片/年。有研新材現(xiàn)有磷化銦產(chǎn)能為15萬片/年（覆蓋2-6英寸全規(guī)格），6英寸產(chǎn)品已完成技術攻關并實現(xiàn)小批量供貨，良率持續(xù)提升。磷化銦規(guī)劃新增25萬片/年產(chǎn)能，預計于2027年下半年達產(chǎn)，總產(chǎn)能目標為40萬片/年。先導微電子計劃固定資產(chǎn)投資17億元利用企業(yè)現(xiàn)有場地升級擴建生產(chǎn)線，引入高端晶體生長、精密拋光、缺陷檢測等核心生產(chǎn)設備，重點布局4-6英寸高端砷化鎵、磷化銦單晶襯底產(chǎn)品。項目建成后將形成年產(chǎn)砷化鎵襯底300萬片、磷化銦襯底300萬片的生產(chǎn)能力，合計年產(chǎn)600萬片高端半導體襯底。建設周期為2026年8月至2029年8月。廣東平睿晶芯的半導體科技產(chǎn)業(yè)園總投資11億元，建成后預計形成年產(chǎn)30萬片磷化銦單晶襯底片的生產(chǎn)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(chǎn)線，已將核心工藝環(huán)節(jié)外延擴產(chǎn)至6,000片/月。先銳科技已啟動年產(chǎn)40噸磷化銦晶體擴產(chǎn)項目，該產(chǎn)線于2026年3月18日獲得環(huán)評批復（清高審批環(huán)〔2026〕3號），距離落地投產(chǎn)只剩最后環(huán)節(jié)。鼎泰芯源磷化銦襯底產(chǎn)能正積極擴產(chǎn)中，不過擴充及達產(chǎn)時間尚存在不確定性。然而，擴產(chǎn)并非一蹴而就。產(chǎn)線建設周期長、MOCVD等核心設備交期長達12–24個月、客戶認證周期普遍需要1–2年，這些因素決定了行業(yè)供需緊張的局面將至少持續(xù)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(yè)科技公告擬以5500萬元現(xiàn)金收購青島立昂晶電的磷化銦襯底及半導體電子材料業(yè)務，收購范圍涵蓋全部資產(chǎn)、業(yè)務團隊、專利商標及專有技術等知識產(chǎn)權。宿遷聯(lián)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(chǎn)12萬片4–6英寸產(chǎn)線，二期擴至40萬片/年。

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國產(chǎn)磷化銦技術突破

在產(chǎn)能擴張之外，國內磷化銦技術的系統(tǒng)性突破同樣值得關注。

6英寸全鏈路國產(chǎn)化是最具里程碑意義的成就。2025年8月，九峰山實驗室聯(lián)合云南鑫耀依托國產(chǎn)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(fā)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制備領域實現(xiàn)從核心裝備到關鍵材料的國產(chǎn)化協(xié)同應用，為光電子器件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供重要支撐。

長晶工藝創(chuàng)新方面，國內企業(yè)正從傳統(tǒng)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制備方法生長工藝難度較大，位錯密度高，容易產(chǎn)生孿晶。華芯晶電采用垂直梯度凝固法（VGF）制備出磷化銦單晶，產(chǎn)品的品質和穩(wěn)定性更高。先導微電子自主研發(fā)的垂直溫度梯度凝固法（VGF）磷化銦單晶生長技術，搭配低損傷晶片拋光和超潔凈表面清洗關鍵技術，成功產(chǎn)出低位錯密度、電性能穩(wěn)定、平整度高、表面潔凈的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(xiàn)光電集成。英特爾、思科的商用光收發(fā)模塊采用了異質集成技術；我國九峰山實驗室、中山大學也成功在硅晶圓上實現(xiàn)了磷化銦激光器的異質異構集成，證明了大規(guī)模量產(chǎn)的可行性。

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結語

站在2026年年中回望，磷化銦的暴漲絕非一次簡單的周期性缺貨，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(fā)布的《多層電子系統(tǒng)的時間縮放理論》V2版。韜定律2.0將τ（時間常數(shù)）定義為貫穿器件、電路、芯片、系統(tǒng)四個層級的分層復合變量，其數(shù)值由底層硬件參數(shù)、本級架構及通信開銷共同決定。如果說邏輯折疊（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，那么系統(tǒng)層面的τ優(yōu)化則指向一個更殘酷的事實：大型AI集群中超過80%的能耗消耗在數(shù)據(jù)搬運上；超過70%的系統(tǒng)成本分配給數(shù)據(jù)存儲。其直接推論是：減少數(shù)據(jù)在芯片間、機架間、封裝內的傳輸時間，其重要性不亞于縮短計算本身的耗時。

這正是磷化銦的戰(zhàn)略意義所在。華為在系統(tǒng)層部署的Hi-ONE高密度光互聯(lián)節(jié)點引擎、統(tǒng)一內存語義總線（靈衢總線），其目標是將跨機柜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(tǒng)級τ壓縮的實現(xiàn)，全部建立在磷化銦光芯片的基礎上。