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半导体材料:磷化铟,缺口70%,AI刚需会持续多久?

26-08-18 07:11 80次浏览
月影千江
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光,之前聊到过,它可以用来照明,也可以用来信号传输。

但从照明到信号传输的跨度中,就离不开激光器芯片,而高速通信激光器芯片最核心的基础材料又离不开一样东西——磷化铟。

这个听起来,不太“接地气”的名字,却有了一个让人意外的标签,缺货,折算2英寸晶圆当量,全球供需缺口约七成。

那么,它究竟是干嘛的?为什么突然紧缺?还能缺多久?

“磷化铟,干啥的?”

半导体材料里,硅是大家最熟的,擅长计算、控制、做逻辑芯片。但硅有个短板,它不太会发光。

磷化铟不一样。它是一种化合物半导体,由铟和磷组成,物理特性决定了它特别适合做发光器件,尤其是激光器。

光纤通信里,数据是以光的形式传输的。要让电信号变成光信号,就需要激光器。而磷化铟衬底,就是制造这种高速激光器芯片的地基。如,800G/1.6T这类高速通信激光器芯片。

AI 数据中心里,成百上千台服务器之间需要高速交换数据,靠的就是光模块。光模块越先进,对激光器芯片的要求越高,对磷化铟的需求也就越大。

所以,磷化铟虽然不像芯片那样被大众熟知,但它是 AI 算力基础设施里一块非常关键的存在。

“为啥会70%缺口?”

根据多家行业研究机构在2026年年中的测算,按2英寸晶圆等效口径计算,全球磷化铟衬底的供需缺口约在七成左右。部分头部衬底厂商的产能订单,甚至已经排到了2028年。

这个缺口是怎么来的?

先看AI算力。

过去几年,AI 服务器从400G、800G向1.6T 光模块快速迭代。光模块速率越高,单模块里需要的激光器数量、芯片面积都会增加。

根据产业调研数据,从800G升级到1.6T,单模块对磷化铟衬底的需求面积大约增加2.7到3倍。

再看材料本身。

目前看,这东西还没有好的替代。

磷化铟是直接带隙半导体,发光效率高,而且它的发光波长刚好落在光纤通信损耗最低的窗口附近。这两点,就奠定了它在高速光通信里的地位。

硅光技术、CPO(共封装光学)这些新路线,确实在改变光模块的结构,但它们并没有消灭激光器,反而很多方案里仍然需要磷化铟作为光源。

此外,还有在卫星间激光通信、车载1550nm激光雷达等场景中的运用,这些目前体量虽远不如光通信,但也在慢慢增加需求。它们虽然不能单独解释70%的缺口,却让供需关系更紧了一点点。

“扩产不就好了吗?”

聊完了需求,现在看下供给。

先看扩产周期。

磷化铟衬底要经过长晶、切割、抛光等多道工序,从资金设备落地,到良率爬坡、稳定批量供货,普遍需要18‑24个月。即便现在启动扩产,新增产能也要等到2027年之后才能释放。

再看工艺、客户壁垒。

长晶对温度、杂质控制要求严苛,良率提升难度大。同时下游光芯片厂商认证周期长达1‑2年,造出产品不等于就能进入供应链。

此外,还有高端产能的高度集中。

全球高端磷化铟衬底主要掌握在少数厂商手中。本土企业虽在推进6英寸产品量产,但大尺寸高端产品的良率与稳定性仍处在追赶阶段。

所以,这样看就是,需求摆在那,合规可用的有效产能有限,缺口就这样来了。

“能持续多久?”

这可能是大家比较关心的部分,根据当前产业信息,看几个阶段,当然这只是推演,不是什么绝对确定的预言。

首先短期内,2026-2027年,缺口大概仍会比较明显。

未来两年,全球AI算力建设大概率仍处于高位。云厂商对高速光模块的需求不会突然消失,1.6T光模块还在持续上量。

同时,新增磷化铟产能还没有大规模释放。供需之间的紧张关系,短时间内很难完全缓解。

所以,至少在2026到2027 年,磷化铟衬底大概率还会维持紧平衡状态。

其次是中期,2027-2028年,缺口可能逐步收窄。

假设扩产项目顺利完成良率爬坡,同时AI算力建设没有出现大幅降温,随着全球各家厂商扩产项目陆续落地,尤其是部分产线完成良率爬坡后,有效供给会明显增加。

一旦新增产能开始批量进入市场,目前这种“七成缺口”的情况大概率会逐步缓解。紧缺效应会减弱,行业大概会从供不应求转向基本平衡。

最后是长期一点的,需求仍在,但不再严重短缺。

只要AI算力还在持续迭代,高速光模块还在升级,同时替代没有出现,磷化铟作为激光器核心衬底的需求就不会消失。

但长期来看,它更可能回归成一个稳定增长的材料赛道,而不是一直维持70%缺口的状态。

“两个变量。”

有两个关键因素,可能让景气周期提前结束或拉更长。

首先是全球AI资本开支。

磷化铟的需求,本质上是AI算力建设的衍生需求。

如果未来两年,全球主要云厂商因为成本、回报率或其他原因,缩减算力建设规模,那么高速光模块的需求会直接承压,磷化铟的缺口也会随之收窄。

反之,如果AI应用持续爆发,算力建设超预期,紧缺时间可能比现在估计的更长。

其次是技术迭代方向。

目前看,硅光、CPO等新技术路线,短期不会消灭磷化铟需求,更多是改变它的使用形态。

但远期是否会出现新的光源方案,比如新型激光器材料、不同波段方案,仍然是一个需要持续跟踪的变量。

一旦出现成熟替代方案,磷化铟的需求逻辑就会发生变化。

不过,从产业规律看,这种材料级的替代通常需要很多年,大概不会在一两年内突然发生。

“可能的风险。”

磷化铟目前的高景气,建立在AI算力需求强劲和供给扩产较慢的基础上。这两个条件未来都可能发生变化。

首先,扩产潮后的供给过剩。

现在全球都在扩产。等到2027、2028年新增产能集中释放,如果AI需求增速放缓,行业可能从紧缺转向过剩。

这种周期在半导体材料里并不少见。紧缺时大家拼命扩产,等到产能落地,市场可能已经变了。

其次,高端认证和良率爬坡不及预期。

磷化铟衬底不是标准品,下游客户对性能一致性要求极高。新进入者即使建了产线,如果良率和稳定性不达标,也很难真正进入主流供应链。

第三,下游AI资本开支的不确定性。

这个在前文已经有提到,一旦下游需求出现波动,磷化铟作为上游材料,会感受到明显压力。

“写在最后。”

所以,磷化铟这次缺口,本质上像是一个阶段性现象。

起因,大概就是AI算力爆发,把高速光模块需求拉了起来;而磷化铟扩产周期长、技术壁垒高、供给集中,短时间内跟不上。

所以,未来两三年,紧缺状态大概率还会延续。但到了2027、2028年,随着新增产能逐步落地,供需紧张大概率会缓解。

目前看,它确实是AI光互联绕不开的材料,但绕不开≠永远缺。

需求能持续多久,要看AI算力;供给能释放多快,要看扩产和良率;国产替代能走多远,要看工艺和客户认证。

参考资料:
每日经济.全球疯抢磷化铟.2026年8月17日.
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