AI算力带动需求爆发 磷化铟衬底行业迎来发展机遇 国产厂商正加速突围

一、磷化铟（InP）是第二代半导体衬底材料，具备超高电子迁移率与优异高频电学性能

磷化铟是由铟（In）与磷（P）组成的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体，属于第二代半导体衬底材料，常温下为银灰色固体，具备超高电子迁移率与优异高频电学性能。因使用磷化铟衬底制造的半导体器件，具备饱和电子漂移速度高、发光波长适宜光纤低损耗通信、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度较宽等优势，因此磷化铟衬底可被广泛应用于制造光模块器件、传感器件、高端射频器件等。

根据材料出现的时间先后进行区分，常见的半导体衬底材料包括三大类

资料来源：公开资料，观研天下整理

二、AI算力带动需求爆发，磷化铟衬底行业正迎来发展机遇

根据观研报告网发布的《中国磷化铟衬底行业发展趋势分析与未来前景研究报告（2026-2033年）》显示，在新一代信息技术浪潮的席卷下，磷化铟（InP）衬底正站在产业爆发的风口，迎来前所未有的发展机遇。这一趋势的核心引擎，正是AI算力的指数级增长：大模型参数突破万亿大关，GPT-4o、Gemini Ultra等新一代通用AI模型持续迭代，算力集群规模从“千卡级”向“万卡级”乃至“十万卡级”扩张，直接推动数据中心内部光互联架构进入800G、1.6T乃至3.2T的高速传输时代。

AI集群的算力密度是传统数据中心的5-10倍，对数据传输的低延迟、高吞吐量提出了极致要求。单台AI服务器搭载的光模块数量是普通服务器的10倍以上，一个超大规模AI数据中心仅激光器组件的部署量就高达数百万个。然而，传统硅基光芯片在传输速率突破100G后，受限于间接带隙材料的物理特性，面临损耗剧增、带宽受限的技术瓶颈，无法适配AI场景下的高速传输需求。在此背景下，磷化铟衬底凭借其高频响应、低传输损耗、耐高温的天然材料优势，成为200G以上高速光模块的“刚需核心载体”，直接带动行业需求呈现爆发式增长态势。

数据来源：公开数据，观研天下整理

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与此同时，光模块技术迭代直接推动磷化铟衬底需求呈倍数级增长：单颗800G光模块需配备4-8颗磷化铟激光器芯片，而1.6T光模块对衬底的需求是800G的2.7-3倍；3.2T光模块已在研发，用量将再翻倍，这种单位消耗的指数级增长，让需求增速远超市场总量扩张的预期。此外，1.6T、3.2T光模块及CPO（共封装光学）技术需集成激光器阵列与探测器阵列，对衬底的尺寸、一致性要求显著提升——为适配高速芯片面积尺寸增大与成本控制需求，磷化铟衬底正从2英寸主流规格向4-6英寸升级。

数据显示，2025-2027年全球磷化铟衬底出货量将从91.13 万片增长到128.45万片，年复合年增长率18.72%；市场规模（按销售额计）从1.96亿美元增长到2.67 亿美元，年复合年增长率16.7%。

数据来源：公开数据，观研天下整理

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三、磷化铟衬底行业供需紧张格局显著，头部企业加速扩产

当前，磷化铟衬底行业供需紧张格局显著。数据显示，2025年全球磷化铟衬底（2英寸当量）总需求约200-210万片，而全球有效合规产能仅60-70万片，接近70%的供需缺口持续拉高产业景气度。同时，Yole预测2026年全球需求飙升至260万至300万片，有效产能仅提升至75万片左右，缺口仍在70%以上。

供需的持续紧张直接传导至价格端，推动高端磷化铟衬底价格大幅飙升。2026年4月，高端磷化铟衬底的价格已经从2025年初的800多美元一片，飙升至2300到2500美元；6英寸高端衬底价格突破5000美元/片，涨幅达到250%；价格的暴涨进一步凸显了行业供给的紧缺程度，也倒逼全球核心企业加快扩产步伐。

面对需求端的快速增长，全球范围内多家核心企业已纷纷官宣扩大磷化铟产能，以应对行业紧缺态势。其中，AXT计划在2027年底前将磷化铟产能翻两番（即提升至现有产能的4倍）；JX金属则计划将磷化铟基板产能提升至2025年水平的三倍；Lumentum表示，截至目前其磷化铟（InP）产能扩产项目已完成约40%的建设进度，预计到2026年底，其EML产能较2025年将实现超50%的大幅增长；Coherent更是宣布，2026至2027年将启动磷化铟产能“超级加倍（double-then-double）”计划，通过分阶段连续两次产能翻倍的激进策略，全力填补全球算力上游核心材料的供应缺口。‌‌‌

国内企业方面，云南锗业正加速推进磷化铟产能的全面扩充。2026年4月，公司正式获批实施“高品质磷化铟单晶片建设项目”，该项目计划总投资1.8856亿元，建设期为18个月。项目将在公司现有产能基础上进行适应性改造，并新增相关工艺设备，扩建一条年产30万片（折合4英寸计算，其中包含6000片6英寸）的高品质磷化铟单晶片生产线。待项目完全建成后，云南锗业的高品质磷化铟单晶片总产能将达到年产45万片（折合4英寸）。

广东平睿晶芯半导体有限公司投资控股的广东平睿晶芯半导体科技产业园项目总投资11亿元，用地约100亩，预计年产30万片磷化铟单晶衬底片，年销售总收入预计超过6亿元。

然而，受限于‌18—36个月的扩产周期‌、核心设备依赖进口及‌8—12个月良率爬坡期‌，行业供应紧张预计将持续至‌2028年‌。与此同时，全球主要地区的政策密集调整正进一步加剧供应链重构，磷化铟也由此从单纯的供需矛盾，升级为关乎全球供应链安全的核心议题，正推动“中国资源+西方技术+全球需求”的传统产业格局加速重塑，进一步加重磷化铟衬底供应压力。

全球主要地区政策动向加剧供应链重构

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四、全球磷化铟衬底市场呈现双寡头垄断格局，国产厂商加速突围

磷化铟单晶生长设备与制备技术门槛极高，行业技术壁垒深厚，使得全球磷化铟衬底入局企业数量偏少，市场长期由海外龙头主导，行业头部聚集效应显著，呈现高度垄断的竞争格局。

目前全球主流供应商主要包含住友电气、JX 金属、北京通美、Wafer 等企业。2021 年相关统计数据显示，住友电气、JX 金属、Wafer 及北京通美四家企业合计包揽全球超90%市场份额。

从近几年来看，磷化铟衬底行业已形成稳固双寡头垄断态势，其中住友电气市场份额约 42%-52%，北京通美市场份额占比达 35%-40%。

资料来源：公开资料，观研天下整理

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国产厂商加速突围。云南锗业、有研新材、先导科技、博杰股份等本土企业加速国产替代，良率逐步追赶。

例如云南锗业作为国内突围的主力军，其控股子公司云南鑫耀半导体实现6英寸磷化铟衬底量产，良率70%-75%，通过华为海思验证，产能15万片/年（2-4英寸），计划扩产至45万片/年。目前，该公司产品已通过华为海思、中际旭创、新易盛、源杰科技等头部光芯片/光模块厂商认证，进入核心供应链，是 A 股唯一规模化量产6英寸磷化铟衬底的企业。

技术层面，云南锗业在2025年12月联合九峰山实验室，成功实现6英寸磷化铟衬底的全链路国产化——从设备到材料，全部自主可控。这标志着中国不仅拿到了这把钥匙，还亲手打造了锁芯。6英寸大尺寸衬底一旦量产，单片晶圆产出可提升3倍以上，芯片成本直降60%——这是整个光电产业降本增效的关键钥匙。

有研新材承担了国家02专项“6英寸磷化铟单晶片制备”项目，其磷化铟产品纯度达到了99.9999%，也就是六个九，纯度非常高，而且覆盖了2英寸到6英寸的全规格。目前，该公司6英寸衬底已经完成了技术攻关，具备了快速产业化的能力，良率还在持续提升。

先导科技集团在磷化铟领域构建了从源头稀散金属提炼到终端光模块制造的垂直一体化全产业链。在产业链上中游，其核心子公司广东先导微电子不仅提供超高纯铟、红磷等原材料，还自主研发了 VGF 法磷化铟单晶生长技术，搭配低损伤晶片抛光与超洁净表面清洗工艺，具备年产 24 万片磷化铟衬底的产能，产品具有低位错密度、高平整度等优势，目前已向源杰科技、三安光电、Coherent 等国内外大客户实现批量出货。在产业链下游，先导科技将业务延伸至光芯片的设计制造以及 800G、1.6T 等高速光模块的规模化生产，真正实现了“超高纯原料—化合物衬底—外延材料—光芯片—光模块”的国产自主可控与全链条覆盖。

博杰股份通过布局磷化铟衬底及切割。博杰股份通过参股鼎泰芯源参与了以磷化铟（InP）为主的 III-V 族化合物半导体单晶衬底等上游材料布局。同时，博杰股份子公司博捷芯的划片机具备用于磷化铟衬底切割的技术能力。

华芯晶电采用垂直梯度凝固法（VGF）突破4英寸InP衬底制备技术，产品良率达70%，价格仅为进口产品的50%，已进入苹果供应链。

不过，虽然近年我国在磷化铟衬底方面取得了较大发展，但目前该领域整体国产化率仍不足5%，核心短板依然存在：在晶体尺寸、缺陷密度、批次一致性等关键指标上与国际巨头存在差距，综合竞争力有待提升。根据数据，进口衬底综合良率不到50%，而国产衬底的综合良率较进口低10个百分点左右。（WW）