我国磷化铟行业：AI算力革命下需求爆发 6英寸国产化突破下国产替代有望加速

一、磷化铟被誉为“光学半导体”，在光通信、量子计算、激光雷达等尖端领域扮演着核心角色

磷化铟（InP）是一种无机化合物，属于II-V族半导体材料，常温下呈银灰色固体，极微溶于无机酸，熔点为1070°C。磷化铟是构建现代数字世界不可或缺的“光学基石”，从光通信的“神经网络”，到高频毫米波器件的“动力心脏”，再到光电集成电路的“智慧大脑”以及外层空间用太阳电池的“能量源泉”，磷化铟无处不在，为信息高速传输、卫星通信、人工智能运算等提供着不可或缺的支撑。同时，磷化铟因具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高等诸多“超能力”，也被誉为“光学半导体”，在光通信、激光雷达、高速光互连等尖端领域扮演着核心角色。

磷化铟部分应用领域情况

资料来源：公开资料，观研天下整理

二、我国是铟资源储量大国，赋予了国内磷化铟企业在原材料供应上的先天优势

磷化铟上游主要涉及原材料的开采与供应以及相关生产设备的制造。金属铟和高纯度红磷是制备磷化铟的核心原材料。其中铟作为一种稀散金属，全球储量相对有限，且分布不均，而我国是铟资源储量大国，这赋予了国内磷化铟企业在原材料供应上的先天优势。国产企业锡业股份堪称铟资源领域的“巨擘”，截至2024年底，其铟金属保有资源储量高达4821吨；在精铟市场，国内市占率达7.35%、全球占比5.01%；原生铟方面，国内占比29.79%、全球占比11.35%。凭借丰富的资源储备，锡业股份在磷化铟原材料供应中占据主导地位。株冶集团铟产能约60吨/年，在铟资源供应中也扮演着重要角色。而华锡有色2024年铟锭产量8.98吨，是铟供应的重要补充力量。2024年我国铟产量达到760吨，占全球比重约70%。

数据来源：美国地质调查局，观研天下整理

数据来源：公开数据，观研天下整理

三、市场需求爆发+政策持续加码，我国磷化铟主要企业纷纷加码产能

在全球A1算力需求激增的背景下，光通信领域正经历着前所未有的技术迭代。而在AI产业蓬勃发展的背后，半导体材料作为关键支撑，正经历着前所未有的变革与创新。其中，磷化铟材料以其独特的性能优势，在AI产业中崭露头角，逐渐成为市场瞩目的焦点。

当下AI算力革命正催生磷化铟需求爆发式增长。单个800G光模块需要4-8颗磷化铟激光器芯片，而大型数据中心通常部署数万模块。例如英伟达Quantum-X交换机量产：单台设备配备18个硅光引擎，每个引擎需磷化铟衬底制造光器芯片，1.6T光引擎对磷化铟衬底面积需求较800G模块提升300%以上。另据相关数预测，2025年全球数据中心磷化铟芯片需求将达3亿颗，是2022年的3倍。在汽车激光雷达领域，磷化铟器件渗透率预计将从目前的20%提升至2025年的45%。2022-2028年全球仅磷化铟衬底市场规模将从30亿美元增至64亿美元，年复合增长率达13.5%。

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与此同时，国家层面持续加码对磷化铟产业的支持。如工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录》将磷化铟衬底列为战略材料，政府采购项目要求国产化率不低于40%。科技部重点研发计划投入3.2亿元支持磷化铟关键技术攻关，其中国家第三代半导体技术创新中心牵头组织了产业链联合攻关。

在上述背景下，我国磷化铟主要企业纷纷加码产能。如云南锗业计划投资15亿元建设年产20万片磷化铟衬底基地；三安光电拟募集65亿元重点扩充磷化铟产线；晶瑞电材则布局磷化铟抛光片项目。行业测算显示，到2026年我国磷化铟相关产业投资将超200亿元，形成年产50万片衬底、1亿只器件的供给能力。

四、6英寸国产化突破，我国磷化铟国产替代有望加速

根据观研报告网发布的《中国磷化铟行业发展现状研究与投资前景分析报告（2025-2032年）》显示，目前，铟已被中国、欧盟、美国和日本等先后列为关键矿产，是当今世界第四次科技革命不可替代的原材料之一，具有极其重要的战略价值。然而，长期以来，全球磷化铟产业化应用长期受限于大尺寸制备的技术瓶颈，严重制约了下游产业应用的爆发式增长，且市场70%的产能被日本住友、美国AXT等企业垄断，我国长期依赖进口, 国产化替代空间巨大。

在此背景下，近年我国相关企业不断加大对磷化铟相关技术的研发，并取得了突破性进展。例如在衬底方面：2025年8月19日，九峰山实验室迎来了重要的技术突破，其与云南鑫耀的6英寸磷化铟（InP）衬底合作项目取得了关键性进展。这意味着6英寸高品质磷化铟单晶片的产业化技术已迈出了重要一步，即将进入量产阶段。这一突破使得中国在大尺寸磷化铟材料制备上首次从核心装备到关键材料完全国产化，彻底打破了日本企业在磷化铟衬底领域的长期垄断地位，其关键性能指标已跻身国际前列。预计此次技术突破将直接改变全球产业格局，未来三年国产磷化铟材料的市场占有率将从不足10%提升至30%以上。

6英寸磷化铟技术的突破将带来显著的经济效益。6英寸工艺平台使单片晶圆产能较3英寸提升4倍，材料利用率提高30%。国产光芯片综合成本有望降至原有水平的60%-70%。以数据中心光模块为例，采用新工艺的激光器芯片可使100G光模块成本降低约15%。这将显著增强我国在全球光通信市场的竞争力。

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此外，此次九峰山实验室依托自主研发的国产金属有机物化学气相沉积（MOCVD）设备与磷化铟衬底技术，突破了大尺寸外延均匀性控制难题。这是世界性的技术难题，此前长期制约着我国光电子产业的发展。实验数据显示，FP激光器量子阱光致发光（PL）波长片内标准差小于1.5纳米，组分与厚度均匀性优于1.5%；PIN探测器材料本底浓度低于4×10¹⁴cm⁻³，迁移率超过11000cm²/V·s。这些性能指标全面超越了国际同类产品。

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长期来看，随着云南鑫耀的6英寸衬底实现量产，半绝缘衬底市占率提升至30%，切入100G以上光模块市场。国内企业将从衬底向外延片、器件延伸，形成“材料-器件-应用”全产业链，在价格和服务上挤压国际厂商份额，但技术壁垒仍需5-10年突破。

此外在磷化铟器件应用端，三安光电的突破同样引人注目。通过与中科院苏州纳米所合作，公司开发出量子点激光器新型外延结构，将波长一致性偏差控制在±2nm以内，器件寿命突破10万小时。目前其25G DFB激光器芯片已通过华为、中兴等设备商的认证，开始批量供货。

三安光电的竞争优势在于独特的MOCVD外延工艺，使得磷化铟激光器生产成本较传统MBE工艺降低30%。公司武汉基地已建成月产1万片的6英寸磷化铟生产线，2024年激光器芯片出货量有望突破500万只。市场调研显示，其产品价格较Lumentum同类产品低20%，但光电转换效率反而高出5个百分点。（WW）