AI算力狂飆引發的短缺正從晶片、電力、儲存向更上游傳導,磷化銦(InP)成為新的瓶頸。8月17日市場訊息稱,隨著AI資料中心對高速光互連需求持續爆發,四季度磷化銦基板與外延片價格可能再漲10%以上,創下近年來最大單次漲幅。這已是去年四季度以來的連續多輪調漲。

價格飆升的幅度驚人。過去一年半,2英寸光通訊級磷化銦襯底從約800美元漲至2300-2500美元,漲幅接近兩倍,急單現貨甚至突破3000美元6英寸高階產品同期累計漲幅超過250%,從約1400美元漲至5000美元上方。據行業資訊,當前磷化銦襯底交貨週期長達24-40周,部分頭部廠商訂單已排至2027年甚至2028年

這次漲價並非單純的市場炒作,而是供應緊張到巨頭親自下場“搶貨”。今年6月,輝達CEO黃仁勳現身Coherent位於德州的6英寸磷化銦晶圓廠擴建奠基儀式。更早的3月,輝達分別向CoherentLumentum投資20億美元,並配套長期採購與產能合作。Lumentum執行長表示,磷化銦的供給缺口已經超過DRAM和NAND,公司電信客戶訂單量從幾百件級別跳升至幾億件級別。

磷化銦之所以突然變得關鍵,源於其在光通訊中的不可替代性。AI資料中心本質上是巨大的計算工廠,成千上萬顆GPU需要高速交換資料,答案就是光互連。隨著資料中心從400G800G1.6T乃至更高速率演進,光模組的重要性越來越高。公開報道顯示,800G光模組通常需要數顆基於磷化銦的雷射器晶片,而1.6T階段的磷化銦晶片消耗量還會進一步增加。速率每提升一代,消耗量不是線性增加,而是加速放大。摩根士丹利今年初的報告將800G和1.6T光模組在2028年的預測出貨量上調至1.5億隻,較2026年翻倍以上。

作為典型的III-V族化合物半導體,磷化銦具備直接帶隙結構,光電轉換效率接近理論極限,發光波長恰好落在1310奈米1550奈米這兩個光纖傳輸損耗最低的“黃金視窗”。目前沒有其他材料能同時滿足高頻調變、高效發光和低傳輸損耗三項要求,這決定了磷化銦在資料中心光互連領域至少未來五年內幾乎沒有成熟替代方案。Yole預計,2026年全球磷化銦襯底需求摺合2英寸約260萬-300萬片,而有效合規產能僅約75萬片,缺口超過七成。

讓市場真正緊張的,不是漲價,而是“有錢也未必買得到”,因為磷化銦供給端受多重限制。首先,銦是伴生金屬,磷化銦由銦和磷按1:1比例組成,銦完全依賴鉛鋅錫礦的冶煉過程,全球沒有獨立銦礦,產量取決於主礦開採規模,不可能因銦價上漲單獨擴產。中國精銦產量約佔全球七成,但2025年以來相關出口管制進一步收緊,給供給又上了一道鎖。其次,製造端工藝壁壘極高,磷化銦單晶生長需要1000攝氏度以上高溫和約27個大氣壓的高壓環境,單晶爐並非標準化裝置,且從送樣驗證到通過下游認證通常需要1-2年,即便現在擴產,有效產能也要到2027年之後才能釋放。第三是產能高度集中,全球磷化銦襯底市場長期由日本住友電工美國AXT日本JX金屬三家主導,合計佔據九成以上份額,高度壟斷放大了供需失衡時的議價能力。

這些因素疊加,使磷化銦成為比DRAM、NAND更“剛性”的短缺品種。儲存可以通過漲價刺激擴產、工藝迭代在1-2年內大幅緩解,磷化銦卻卡在裝置、認證和資源的多重瓶頸上,短期幾乎無解。目前,AI巨頭已把磷化銦當成戰略供應鏈,投資、預付款、長期協議、鎖定產能等手段全部上陣,甚至直接參與上游擴產。日本JX金屬今年宣佈,到2030財年前將在日本投資1200億日元擴大磷化銦相關產能,疊加已有專案後,整體產能目標較2025財年提高7至10倍AXT也在加速擴產,並與Lumentum、Coherent等下游客戶建立更緊密的合作關係。

這次磷化銦漲價,讓AI產業界進一步看清,每一個不起眼的環節都可能成為整個AI系統的瓶頸。當AI從算力競賽進入基礎設施競賽,關鍵材料、關鍵器件和關鍵基礎設施,每一個環節的產能都需要通盤佈局。