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磷化铟产业深度:需求、产能与价格全梳理

磷化铟产业研究:需求,产能与价格

原文
推荐理由

对磷化铟产业链的深度供需测算,含各厂商产能、成本与扩产节奏的详细拆解,适合关注光通信、半导体材料及AXT、云南锗业等标的的投资者研究参考。

2026年以来,关于磷化铟的供需一直讨论度很高,AXT基本从高位的143跌下来到36,又在财报后很快涨到60。磷化铟今年以来宣布要做的公司又很多(宿迁联盛、兴业科技),大家对磷化铟过剩的讨论在增加。刚好AXTI的二季报出来,目前规划要做的公司也都陆续有信息了,可以重新在现在这个时间点去梳理一下磷化铟的产能和需求到底是多少。

前面先写个常识:磷化铟的出货量算法很多,都用的2-4寸的口径,原因是做出来衬底的时候实际是一根晶棒(4寸),然后每个截面可能缺陷不一样,所以有的可以切4寸,有的只能切3寸或者2寸(比如缺陷在中间区域),所以口径测算非常难,但好消息是,最终做出来的晶圆是圆形的,可用面积的公式就是圆形的面积公式 π r²,所以有一个简单的折算公式,3寸的面积=2.25片 2寸,4寸的面积=4片2寸,在定价上也是接近的,但是因为片子大切割效率更高,一般尺寸越大价格越贵。举例来说去年年底2寸的片子价格是800,但是3寸的是1700。不过简单换算问题也不大。另外,目前行业主流是3寸,6寸的良率非常非常低。

【方便测算,以下所有的测算都用3寸的衬底,2寸/4寸/6寸产能都折算回3寸】

结论先写在前面:

①磷化铟缺货是必然的,2025年底3寸衬底价格是1700/片,目前最新报价已经有到4500-4800元/片【人民币,国内】。不缺货的东西涨价幅度是不会到3倍的(比如MLCC实际涨价也就15%出头,高端的50%),磷化铟衬底的涨价幅度实际是跟存储涨价幅度接近的。

②磷化铟的需求被低估了,主要是一些口径带来的差异(比如类似一片3寸可以做2000-3000颗CW的说法,主要是该专家指的就是用wafer的数量了)

③磷化铟的供给比市场预计的要少很多。很多产能都是名义产能,实际投产进度比预期的要慢太多了。

先来算算需求端:

磷化铟衬底最主要的增长来自于光通信,无论是1.6t,3.2t,NPO,CPO,只要需要发光,都需要光源(光芯片),就都需要磷化铟衬底。

目前光芯片这边就是两个技术路片,EML和CW,我们分两个路线讨论每个光模块里需要用多少【讨论主流方案】。

EML:800G光模块8×EML 100G,1.6T光模块通常是8×EML 200G,3.2T光模块应该会用8×EML 400G

CW:行业里通常800G是4颗70mW的CW,1.6T是4颗 100mW的CW,3.2T可以算8颗200mW(暂时离大批量出货还远呢,没定型,假设,NPO同理)

光芯片的需求量【没有争议的部分】

这里是根据国内和海外一些券商的预测梳理的光模块出货量,以及包含了CPO和NPO的用量。

其中EML由于良率整体较低,产能相对少,目前整体CW的渗透率在逐年提升,EML渗透率在逐年下降。

每只光模块里使用的光芯片的数量(CW/EML),型号,以及光模块自身的良率情况(报废件的物料没法再用了)

光芯片的需求量 = 出货量 × 方案占比 × 单模块用量 ÷ 模块良率

衬底的需求量【有争议的部分】

我们已经有了EML和CW的数量情况,接下来只需要知道EML和CW的面积大概在多少,就可以倒算出来大概需要的衬底有效总面积是多少,再通过总面积去倒除良率,既可算回需要多少磷化铟衬底的投料总面积。

这里面除了400G和400mW没有数据之外,其他的都有数据,基本EML的面积上差距不大,CW会随着功率变大腔体变大,考虑冗余后面积大的更多。基于这个面积数据,测算出来每片3寸的衬底可以切割下面表格这么多的光芯片。

那么这里问题来了,一片衬底就能切这么多颗,好像3亿颗CW也只需要3万片衬底就行,听起来不像这么缺的样子,是哪里出问题了呢?

答案是:切割效率(损耗)和良率。

首先从损耗角度,因为晶圆是圆形的,光芯片是方形的,一般外面一圈的面积都用不了,几何法默认 3mm 边缘排除,其次是切割的过程中,你切掉部分的面积本身也构成损耗,按几何面积算,3寸片(Φ76.2mm,全片 4560 mm²),边缘排除差不多是3mm,差不多占整个片子面积的15.1%,然后是划道,每向 kerf=20μm,按 die pitch 排布,差不多切越小的片子,损耗就越大,但我们可以取一个平均值,按综合损耗23%算即可。

第二个则是Wafer的良率(外延),这里面目前实际外延工艺的良率差不多也就是在20%,目前有些纪要说良率在80-90%以上还是一个比较扯的数,因为这么高的良率下,全球整个2026年只需要14万片衬底(通美上半年出货已经超过14万片,行业还在涨价,显然不符合逻辑)。

第三是芯片的良率,整体CW的良率要比EML的良率高不少,然后EML速度越快,良率越低,CW功率越大,良率越低。最终我们实际测算下来,一片3寸的衬底,可以做100G的EML数量实际在963颗左右【实际从产业情况看,可能还要低一些,2寸片子有的公司大概是做300颗EML】。

那么算下来,到底需要多少衬底呢?答案是光通信这边,2026年是56.7万片,2027年202.7万片,2028年是446.9万片。【3寸片子】

补充一个专家纪要作为映证

这边还有原本射频等行业需要的磷化铟衬底数量,整体可以按35万片算,每年10%的复合增速。

这样就对的上了,相对是合理的数。【因为上半年通美出货在14万片3寸以上,行业里一直喊缺货】,解决了需求的问题,那么第二个,供给的情况如何,这么多公司说要扩产磷化铟,动辄几十万片2-4寸是怎么回事儿,到底产能有多少?

咱们先来看云南锗业的情况,首先2026年之前,云南锗业的产能一直是说15万片2-4寸,为什么没有明确的多少片2寸,多少片3寸,多少片4寸的数量呢?答案是,磷化铟的炉子实际就是两种,一种4寸的炉子,另一种6寸的炉子。

长出来的是一根圆形的棒子,然后把这个棒子的每一面切成一片晶圆。

但这个过程中有些问题,每个截面他的质量可能是不一样的,比如4寸的面,中间有一块不均匀,那这一块肯定不能用了(类似切玉石赌石里面有棉有裂的逻辑,只能做蛋面,不能做镯子之类的),所以没有一个炉子能保证做出来的东西是完全均匀的,大家的片子都是切出来的。那这里疑问就来了,那我到底该怎么算这个供给?比如有公司说自己年产15万片2-4寸,后面要扩30万片折4寸的产能。

补充说明:6寸的炉子同理,做出来的片子也不全是6寸的,而是2-6寸,只要拉6寸的晶棒,理论上都能切2-6寸的片子,看整体的质量。

其实比较简单,就是从公司侧的报表营收去倒算。前面举例的云南锗业是有公开数据的,2025年出货10.01万片磷化铟衬底,磷化铟衬底营收为1亿,平均单片衬底的价格为1000元人民币【参考2寸800,3寸1700】,2025年出货实际上应该是2寸的片子78%,3寸的片子20%,4寸的片子最多2%,这样算出来均价差不多是1000块/片,所以换算过来,差不多可以理解为78000片2寸,20000片3寸,2000片4寸,也就是说,云南锗业15万片2-4寸产能,实际折算成3寸产能应该在5.88万片/年,参考上半年价格涨了150%(取中值),扣非净利润增加了6000万(对应税前毛利年化多了1.6亿,基本也对的上涨价的幅度,也对上了今年产能没有增加)。

所以,这里很明显的一件事,名义产能不准确,会根据公司良率的不同,导致实际出货量不一致,也回答了很多人,为什么不缺货还要涨价这个问题(涨价幅度基本是所有产品里最高),因为根本原因是缺货,口径模糊导致了信息偏差。

好了,这里有了基础,咱们再来看看不同的国内公司实际产能的情况【海外目前被原材料卡脖子,他们扩产难度很大,基本维持现状都有难度】。

前置说明:有厂房没装修没洁净室扩产需要18个月(订设备的周期约束,主要是配套的检测),没有厂房24个月。

这里可以简单说一下完整的流程大概都需要多久:

厂房端:项目立项与行政审批(3个月,慢点6个月)-厂房装修(6个月)-设备安装(3个月)-生产手续办理(3个月),这里是厂房到能开工的最快速度,15个月,完全不考虑爬坡的产能释放节奏问题。

但是,重点来了,设备现在是有明显的瓶颈的

设备端:设备采购(目前最长瓶颈设备交期24个月,霍尔检测仪,这个是绝对的瓶颈),所以没有24个月,也就是2年的时间,根本出不来合格的片子,算你加钱,18个月能买到,已经很牛逼了,所以2026年中没有产能的公司,想放出产能起码到2028年初,极端点甚至要2028年中才有

所以有可靠产能的公司,基本就一定是已经有这些核心设备的公司,所以扩产也不会很快,现在手上有现场设备,厂房的公司,才可能比较快的扩产出来。

1.AXT(北京通美)

Q2通美的季报中,有比较明确的拆分,Q2磷化铟业务的营收约为$30.7M,也就是约2.15亿美金,对应整个Q2 通美 3寸片子均价差不多是2800(Q1价格到2500,Q2末期到3400),对应实际出货量在7.41万片3寸的片子。这里面也有一份通美的专家纪要(6月中)的数据可以对应,4-5月出货在2万片+,6月稳定在3万片以上。通美月产能是3.7万片,折算到2寸是6.4万片/月,对应折算成3寸产能就是2.84万片/月【上半年通美量没起来的时候最核心的是卖库存卖了差不多4-5万片】。

通美到年底月产能预计会在5万片左右,按照通美目前出货的折算率,参考3.7万片出货,折3寸是2.84万片,折算率差不多是76.75%,对应这个5万片/月就是3.83万片/月的3寸产能,2027年底的目标是10万片/月,折算后为7.675万片/月。之前去通美交流过,他们的炉房有现成的,加炉子基本能够实现自己的扩产目标【公司产能都在北京】。那么通美2027年实际出货量应该在4.6*12+4.6*12/3=61.28万片。2028年实际出货量预计就是7.675*12=92.1万片。【公司在北京炉房只够支撑这个规模,重新扩28年赶不上】

2.云南锗业

此前就是15万片/年的产能,实际出货量在10万片 2-4寸,对应5.88万片/年的3寸,新增的产能是投 1.89 亿元,新增 30 万片/年(折4寸,含 6000 片6寸),建设期 18 个月;对应产能释放的实际时间应该在2027年11月左右,不考虑产能爬坡等因素,实际到28年出货产能就是53.33+5.88=59.21万片 3寸产能。需要注意的是,由于该产能建设周期需要18个月,基本对应是厂房从装修,洁净室设立,再到设备采购,全部从头开始,也就是2027年实际不会有产能增量,即便在11-12月试生产,实际增加产量应该也就在6-7万片左右,也就是整体27年出货在13万片左右,28年59万片。

3.光智科技(先导集团)

预计到今年年底可以达到400台炉子(2025年实际有150台),预计场地搞定要在2027年8月,然后开始按照现有产能的3倍去扩产,整体对应到1200台炉子,现在公司的产能是可以通过炉子数量去算的(假设炉子是均匀的扩产,扩产10个月),公司实际单炉产出折算成3寸为60片/炉/月(目前良率在国内比较头部),爬坡算1个月,实际整个2027年产量在31.68万片,2028年完整落地的情况下出货量76.32万片。

4.海川智能(溢泰半导体)

现有自研的炉子100台,到8月底落地的炉子数量达到300台,公司现有的厂区能够支持到800台炉子直接放入,炉子产能每10天能出差不多30台,炉子不是扩产瓶颈。另外隔壁有个差不多规模的碳化硅厂,已经关门了,明年会接过来使用,整体27年预计再扩产个600台。方便扩产,跟现有的厂区面积一样,有现成洁净室,考虑场地整体差不多可以支撑1200台炉子的扩产(物理上限在2000台,但有一部分没装修和改洁净室),溢泰目前单炉产出差不多是50片/月(相比于先导略低一些),按照产能爬坡进度看,2027年实际出货应该在31.75万,2028年实际出货应该在63.75万片。

下面是没组装的炉子腔体。

5.其他:基本目前都是测试线或者小批量线,炉子数量实际超过40台的都不多,良率目前7%,10%不到的都有(跑通了就会快速扩产,目前从设备数上看暂时还没跑通),基本整体中锗+鼎泰+其他几家新的,炉子数量不超过50台,可以按2027年4倍到200台,2028年再翻倍到400台算,单炉产出35片,后面提升到45,27年产出假设在8.4万片,28年假设产出在21.6万片。

以上是国内几乎所有产能的实际情况,回到海外产能,现阶段海外因为原材料短缺,实际没有什么可靠的产能,实际产量都比较有限,住友今年产能相比去年几乎没有增加,甚至维持当前产能都比较困难(海外涨价涨到差不多国内的3倍),JX金属,Coherent这些情况也是差不多的,整体可以按住友折3寸出货量在12万片左右,JX 折3寸出货量在4万片,Coherent自供产能在8万片【PS:以上均为3寸口径,很多报告测算是2寸口径,要*2.25,另外2寸的片子损耗率更高,所以实际需求会比这个数值大】

总产能情况在73.9万片,107.8万片,203万片。

所以,供需缺口的数就有了,2026年实际不是太缺货,大概缺口在19.4%,2027年,2028年缺口都会进一步扩大,也符合产业内的专家观点,27年,28年都会更紧缺。

这里可以简单做一下行业第三方口径的交叉验证,目前Yole/Omdia是有一个基础的预测数据的,全球2026年需求260-300万片,我们取下区间260万片(2寸当量),换算成2寸的片子就差不多是115万片(考虑2寸片子一半损耗会比3寸多10%,倒推2寸模型需求应该也在100万片左右),这个需求的数就对的上了,另外此前反馈缺口是超过70%,这里面主要的差异就在没有算国内的扩产(国内没有扩产前的确差不多)

所以磷化铟缺货肯定是客观事实,产业内的认知没有问题,也跟涨价的实际情况对上了,基本还会随着缺口的放大而持续涨价。此外,按照前面的成本测算,目前的价格在一只800G/1.6T光模块中,衬底的成本实际也就在20块/颗,在光模块中的成本占比极低,涨价的空间还比较大。实际上再涨3-5倍下游接受度也很高。

那么问题来了,磷化铟的成本应该怎么算(每家公司良率有些差异,其他成本差异也很大),首先是通美,实际通美的产品成本应该平均折3寸后,成本在1200,但是通美的厂房在北京,目前北京的大工业用电是7毛一度,一台炉子可以平均算100kw,建设运行14小时,实际一个月电费每台炉子差不多要3万,算上配套的多晶炉这些电费差不多要4万,通美的单炉产出目前在80片/月,平均磷化铟每片电费500块左右,材料成本预计在400,剩下的是人工成本和折旧摊销,差不多是300。实际上行业里其他公司大差不差,云南锗业单炉产出在35片左右目前,后面会提升到45,但是因为在云南,绿电装机比例极高,基本电费差不多是0.35元/度,对应18375元/月/炉,所以电费成本实际在408,人工成本整体差不多在80,材料成本一致,云南锗业的单片成本反而比通美要低了,成本在888元/片。先导则是通过自己有上游原材料,从而实现降本,基本加上电费这些成本优势,一片的成本可以做到600左右,大庆溢泰是产业园旁边就有直连绿电,配套光伏,整体成本也差不多在600元/片。

图:大庆溢泰的配套光伏发电

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