随着人工智能计算能力建设的蓬勃发展,800G/1.6T光模块的需求激增,这使得用于制造光芯片核心衬底的化合物半导体磷化铟(InP)正从一个专业领域的特种材料转变为数字经济的关键战略物资。磷化铟之所以在半导体领域不可或缺,是因为它具备四项关键优势:直接带隙带来的高电光转换效率,能够精准匹配光纤损耗最低的1310/1550nm波长窗口,极高的电子迁移率支持100GHz以上的高速信号传输,以及与外延材料的天然晶格匹配,允许在同一衬底上集成激光器、调制器和探测器。

正是这些特性使得磷化铟在光通信领域难以被替代。这种曾经的小众化合物半导体,如今正成为行业焦点。从价格翻倍、产能迅速扩张,到英伟达斥巨资预付锁定产能,再到国内企业实现6英寸全产业链国产化,磷化铟行业正经历一场前所未有的扩产潮。

供需失衡引发价格飙升

磷化铟是DFB激光器、EML激光器及光电探测器的关键材料,对于800G/1.6T乃至未来的3.2T光模块而言是必需品。数据显示,预计到2026年,全球磷化铟衬底的需求量将达到200万至300万片,而现有合规产能仅为75万片,供需缺口高达70%以上。

这种供需不匹配直接导致了价格的急剧上涨。截至2026年4月,2英寸光通信级磷化铟衬底的价格已从2025年初的800美元/片飙升至2300-2500美元/片,涨幅近200%。6英寸高端衬底的价格更是从1400美元/片上涨到5000美元/片,增幅超过250%。价格暴涨的根本原因在于磷化铟产业链的扩产周期漫长,从晶体生长到客户认证,整个过程需要18-24个月。此外,核心生产设备高度依赖进口,导致产能释放速度远跟不上需求增长的步伐。

除了需求旺盛,原材料成本也是推高磷化铟衬底价格的重要因素。磷化铟的核心原料金属铟,根据中国白银网最新数据(截至7月6日),价格已达5560元/千克,较2025年初翻倍,创下近十年新高。铟在自然界中分布稀少,通常作为其他金属冶炼的副产品提取,供给弹性有限。申万宏源的测算显示,到2027年,磷化铟领域将拉动铟需求6.77%,这一比例虽看似不高,却足以引发铟价的剧烈波动。因此,磷化铟衬底的成本已牢牢锁定在高位,价格回落空间有限。

更关键的是,全球磷化铟供应链正面临断裂的风险。2026年1月,中国商务部宣布对向日本军事用户及用途出口两用物项(包括InP、铟、镓、锗)实施全面禁止,民用出口则需经过严格许可和最终用户审查。市场反馈显示,日美企业申请中国产磷化铟衬底的拒绝率已超过80%。在此之前,美国商务部已于2025年1月对中国启动活性阳极材料的反倾销反补贴调查。尽管尚未对磷化铟直接加征关税,但出口管制政策的叠加效应已显现。欧盟在其关键原材料法案框架下,正修订相关规定以降低对单一国家(尤其是中国)的依赖,并计划将回收含量要求纳入强制标准。这意味着,未来使用中国产铟将面临更高的合规成本、出口管制的不确定性,并可能被部分高端供应链排除在外。这些因素共同影响着全球磷化铟的供应和扩产进度。

下游巨头争相锁定产能

随着磷化铟供应成为AI算力基础设施的关键瓶颈,下游巨头开始打破传统供应链模式,直接向上游投资。早在2026年3月,英伟达就宣布向Coherent及另一家光子厂商各注资20亿美元,并签署了长期大额采购协议,以锁定未来数年的磷化铟光芯片产能。Lumentum的CEO透露,过去三年EML激光器的产量已翻8倍,但出货量仍比市场需求低25%至30%。2026年6月,黄仁勋亲自出席Coherent在德州谢尔曼市的全球首个6英寸磷化铟晶圆厂扩建项目奠基仪式。英伟达此举意在确保其AI服务器的交付能力,因为上游磷化铟产能已成为光互连领域的硬约束。这种“巨头直投”模式正在重塑供应链关系,将磷化铟从通用材料提升为战略绑定资源,同时也推动了下游厂商大规模扩产的决心。

在中国国内,华为旗下的哈勃科技于2020年投资了云南锗业控股子公司鑫耀半导体,持股23.91%,成为其第二大股东。此次投资不仅提供资金支持,还通过协议约定,鑫耀半导体需优先向华为关联方供应砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)衬底材料。双方合作聚焦于磷化铟衬底等核心材料,鑫耀半导体的产品已通过华为海思的测试验证,并应用于5G和数据中心等领域。2025年,华为与鑫耀半导体签订了8万片磷化铟晶片订单,占其产能的53%,并支付了40%的预付款(行业惯例低于20%)。这笔投资不仅提供了资金,更通过优先供应权加深了双方的利益绑定。

全球企业加速扩产

面对巨大的产能缺口,全球主要厂商纷纷启动激进的扩产计划。

在海外,传统巨头正在加速布局。美国AXT计划增设200台4英寸单晶炉,目标是到2026年实现月产能5万片,并计划到2027年底将总产能翻两番。住友电工计划投资约180亿日元,预计到2028财年将磷化铟基板产能提升至2024财年的3.1倍。Lumentum预计到2026财年底,EML产能将较2025年增长超过50%,目前该公司已推进约40%的磷化铟(InP)扩产计划。Coherent在美国德州谢尔曼市扩建6英寸磷化铟(InP)晶圆产能,预计2026年底产能翻倍的目标将提前一个季度实现,并在2027年底在此基础上再次翻倍。

国内企业的扩产同样迅猛。

云南锗业(通过子公司鑫耀半导体)是行业的领军者,现有产能折合4英寸为15万片/年。2026年4月,公司启动了总投资1.89亿元的扩产项目,计划新增年产30万片(折合4英寸,其中包含6000片6英寸)的生产线,最终总产能将达到45万片/年。

有研新材现有磷化铟产能为15万片/年(涵盖2-6英寸全规格)。其6英寸产品已完成技术攻关并实现小批量供货,良率稳步提升。公司规划新增25万片/年磷化铟产能,预计于2027年下半年达产,届时总产能将达到40万片/年。

先导微电子计划投资17亿元,利用现有场地升级扩建生产线,引进高端晶体生长、精密抛光、缺陷检测等核心生产设备,重点发展4-6英寸高端砷化镓、磷化铟单晶衬底产品。项目建成后,预计将形成年产砷化镓衬底300万片、磷化铟衬底300万片的生产能力,合计年产600万片高端半导体衬底。建设周期为2026年8月至2029年8月。

广东平睿晶芯的半导体科技产业园总投资11亿元,建成后预计年产30万片磷化铟单晶衬底片,年销售收入有望超过6亿元。

三安光电武汉基地的国内首条6英寸InP外延量产线,已将核心工艺环节外延产能提升至6,000片/月。

先锐科技已启动年产40吨磷化铟晶体的扩产项目,该项目已于2026年3月18日获得环评批复,距离落地投产仅剩最后环节。

鼎泰芯源正在积极扩产磷化铟衬底产能,但具体扩充及达产时间尚不确定。然而,扩产并非一蹴而就。产线建设周期长、MOCVD等核心设备交期长达12-24个月,以及客户认证普遍需要1-2年,这些因素决定了行业供需紧张的局面至少将持续到2028年。

市场的热度也吸引了跨界玩家。2026年6月21日,主营天然牛皮革业务的兴业科技公告,拟以5500万元现金收购青岛立昂晶电的磷化铟衬底及半导体电子材料业务,收购范围涵盖全部资产、业务团队、专利商标及专有技术等知识产权。

宿迁联盛在2026年6月公告,计划跨界进入磷化铟衬底领域,拟合资设立公司,一期投资1亿元建设年产12万片4-6英寸产线,二期将产能扩大至40万片/年。

国产磷化铟技术取得突破

除了产能扩张,国内磷化铟技术的系统性突破同样值得关注。

**6英寸全产业链国产化是里程碑式的成就。**2025年8月,九峰山实验室联合云南鑫耀,依托国产MOCVD设备与InP衬底技术,攻克了大尺寸外延均匀性控制难题,首次开发出6英寸磷化铟(InP)基PIN结构探测器和FP结构激光器的外延生长工艺,关键性能指标达到国际领先水平。这是国内首次在大尺寸磷化铟材料制备领域实现从核心装备到关键材料的国产化协同应用,为光电子器件产业化发展提供了重要支撑。

长晶工艺创新方面,国内企业正从传统的LEC(液封直拉法)向VGF(垂直梯度凝固法)升级。中国过去主流的磷化铟制备方法生长工艺难度大,位错密度高,易产生孪晶。华芯晶电采用垂直梯度凝固法(VGF)制备出高品质、高稳定性的磷化铟单晶。先导微电子自主研发的垂直温度梯度凝固法(VGF)磷化铟单晶生长技术,结合低损伤晶片抛光和超洁净表面清洗技术,成功产出了低位错密度、电性能稳定、平整度高、表面洁净的6英寸磷化铟衬底。

**异质集成技术也在同步推进。**InP与硅光(SiPh)的混合/异质集成是当前光通信领域的主流技术方向。InP负责提供光源(激光器、放大器),硅负责无源波导与电学互连,两者通过晶圆键合、微转移印刷或3D混合集成等方式实现光电集成。英特尔、思科的商用光收发模块已采用异质集成技术。中国九峰山实验室、中山大学等单位也成功在硅晶圆上实现了磷化铟激光器的异质异构集成,验证了大规模量产的可行性。

结语

站在2026年年中回望,磷化铟价格的飙升并非简单的周期性缺货,而是AI算力革命与半导体材料供应链剧烈碰撞的结果。进入7月初,华为何庭波发布的《多层电子系统的时间缩放理论》V2版,将时间常数τ定义为贯穿器件、电路、芯片、系统四个层级的复合变量,其数值由底层硬件参数、本级架构及通信开销共同决定。该理论指出,在大型AI集群中,超过80%的能耗消耗在数据传输上,超过70%的系统成本用于数据存储。因此,减少芯片间、机架间、封装内的数据传输时间,其重要性不亚于缩短计算本身的耗时。

这正是磷化铟的战略意义所在。华为在系统层面部署的Hi-ONE高密度光互联节点引擎和统一内存语义总线(灵衢总线),旨在将跨机柜光互连带宽提升至单路8 Tb/s,并将SerDes传输距离从100厘米压缩到5厘米。而这些系统级τ优化的实现,都依赖于磷化铟光芯片。