磷化铟掀史上最大涨价潮:AI算力时代的第一个材料瓶颈

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磷化铟正经历有史以来最大规模的涨价潮。据报道,第四季度磷化铟基板与外延片价格涨幅将超过10%,创下历史最大单次涨幅,且这已是基板自2025年第四季度以来的“连四涨”、外延片的“连三涨”。2英寸光通信级衬底从2025年初的约800美元/片飙升至2026年4月的2,300至2,500美元/片,急单现货价甚至突破3,000美元/片;6英寸高端衬底从1,400美元/片涨至5,000美元以上,一年多涨了250%。

【图表:磷化铟衬底价格走势(2025Q1 – 2026Q4E)】

AI算力以倍数级爆发驱动需求

价格飙涨的背后,是需求端的指数级增长。磷化铟是800G、1.6T及以上高速光模块的唯一量产衬底材料。其直接带隙约为1.34电子伏特,能高效地将电能转换为光子,完美适配1310nm和1550nm光纤通信波段,目前无任何替代方案。硅属于间接带隙材料,本身无法发光,因此即使是硅光子平台,也必须外挂磷化铟激光器作为光源。这意味着只要AI数据中心还在扩张,磷化铟的需求就无法被绕过。

AI算力需求以倍数级爆发,正是本轮涨价的根本驱动力。单台AI服务器所需光模块是普通服务器的10倍以上,而1.6T模块对磷化铟衬底的需求面积是800G的近2.7至2.8倍。具体而言,一颗800G光模块使用4至8颗磷化铟基激光芯片,升级到1.6T后这个数字翻至8到16颗。2026年800G光模块出货量预计达6,300万支,同比增长2.6倍;1.6T光模块市场规模突破45亿美元。

据Yole数据,2025年全球磷化铟衬底总需求约200至210万片(折合2英寸),2026年攀升至260至300万片,2027年预计突破400万片,年增长率超过50%。目前80%以上的磷化铟需求来自AI数据中心。海外龙头供应商预测,到2030年AI领域对磷化铟的需求年复合增长率将达85%。

供给端三重刚性约束

与需求端的指数级增长形成鲜明对比,磷化铟供给面临三重刚性约束,短期内无法有效扩张。

首先是寡头垄断格局。全球90%以上产能被三家企业掌控——日本住友、美国AXT和日本JX金属。Lumentum首席执行官Michael Hurlston在巴黎RAISE峰会上直言,即便将Lumentum与Coherent的产能合并,恐怕都无法满足英伟达与其他客户的需求量,出货量仍比客户需求少了30%以上。Lumentum已支付8,700万美元预付款,提前锁定长达六年的InP晶圆供应。英伟达也在今年3月分别向Lumentum与Coherent各挹注20亿美元,试图锁定供应。

其次是技术与扩产周期壁垒。InP晶体生长需在约1070°C高温、超过27个大气压条件下进行,良率爬坡需3至5年。目前InP主流仍以3至4英寸晶圆为主,全球正逐步导入6英寸制程,但整体成熟度有限。新产线建设到投产需18至24个月,核心设备交付周期长达6个月至2年,即便立即扩产也要2027年后才能释放。国内铭镓半导体等企业虽在加速融资扩产,订单已排至2027年底,但6英寸高端衬底国产化率仍不足5%。

最后是资源天花板。铟是锌冶炼的伴生副产品,供给取决于锌产量而非AI需求,无独立扩产空间。中国控制全球约70%的铟供应,2025年2月起对铟相关产品实施出口管制,磷化铟芯片亦纳入管理范围,使全球供应链面临更高不确定性。铟价从2026年初约2,800元/千克涨至3月的4,950元/千克,创下近十年新高。

【图表:全球磷化铟衬底供需缺口对比(2025 – 2027E)】

产业链影响与未来展望

供需失衡正在向下游传导。磷化铟衬底占光模块BOM成本的15%至20%,衬底价格翻倍意味着光模块整体成本上升约30%至40%。头部厂商通过长约锁定部分产能,但现货采购部分仍面临巨大压力。

产业链正在探索替代方案,包括硅光子异质集成、薄膜磷化铟和量子点激光器等。但硅光并未让磷化铟从物料清单中消失——CPO架构反而把雷射需求推向更难制造的高功率连续波光源。这些替代方案在2026至2028年内均无法形成规模化替代。

综合供需两端分析,磷化铟涨价潮至少持续至2027年下半年。短期内价格仍将保持每季度8%至12%的涨幅,2027年下半年随着部分新产能释放,涨幅可能收窄但价格回落的可能性极低。到2028年,如果国产6英寸产线按计划投产且铟供应不进一步收紧,供需矛盾才可能开始缓解。这场涨价潮的本质,是AI算力指数级增长与半导体材料产能线性扩张之间的结构性矛盾——需求增速远超供给增速的3至5倍,而这一矛盾短期内无法化解。

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