小金属行业专题研究-磷化铟：AI算力的光子血脉，从卡脖子到国产替代的价值重估

证券研究报告 | 行业专题研究 请仔细阅读本报告末页声明 gszqdatemark 小金属 磷化铟：AI 算力的光子血脉，从卡脖子到国产替代的价值重估 磷化铟（InP）是第二代 III-V 族化合物半导体核心材料。磷化铟凭借饱和电子漂移速率高、发光传输损耗偏低的特性，在光电芯片衬底原料中形成独特竞争优势，自此磷化铟在光通信赛道开启商业化落地，成为光模块内部半导体激光器、接收器的关键制备原料。除此之外，依托高频低噪声、击穿电压较高的材料特点，伴随高压大功率器件应用频次提升，2010 年之后磷化铟逐步投入雷达激光器件、射频器件的生产环节。 磷化铟制备依赖高纯铟、高纯磷，原料均为稀缺品种。1）高纯铟：铟作为典型的稀散金属，兼具稀缺性与伴生性。原生铟是在加工提炼其他金属矿物时作为副产物产生，其供给资源天然受限，供给弹性很小。目前，中国作为铟最大的资源国，出口管制逐渐趋严，进一步制约铟的供给。同时磷化铟制备需使用 6N 级以上的高纯铟，目前全球仅少量企业具备高纯铟的规模化制备能力。住友电工、美国 AXT、JX 金属三家全球头部磷化铟衬底厂商，普遍无原生铟资源，依赖进口粗铟进行深加工，扩产意愿受原料制约明显。2）高纯红磷：高纯红磷直接决定磷化铟衬底的晶体质量和位错密度。尤其 7N 级高纯红磷，作为 6 英寸磷化铟衬底的必备材料，其制备难度最高。据青岛董家口新材料科技创新基地官方报道，7N 红磷全球需求约 800-1000 吨，海外有效 7N 产能 400-450 吨，国产有效 7N 产能<40吨，国产化率<5%，进口依赖超 90%。26 年海外对华配额收紧，国内多数企业只能通过长协锁货保障供给，部分无长协的中小厂商被迫降产。 尺寸升级是大势所趋，海外厂商已锁定 6 英寸。6 英寸磷化铟衬底是专为AI 高速算力场景定制的高端核心材料。相较于中小尺寸衬底，6 英寸具备单晶圆产出芯片数量多、一致性高、成本更低、适配高密度集成封装的优势，是当下及未来 AI 算力产业的绝对主流需求规格。海外头部厂商Coherent 和 Lumentum 已全面布局 6 英寸磷化铟产线，6 英寸衬底市场需求有望即将快速增长。据 Yole 数据，2026 年全球 6 英寸高端衬底需求占比已突破 62%，且未来三年占比将持续提升至 80%以上。 磷化铟紧缺格局难以短期缓解。全球磷化铟衬底缺货缺口超 200 万片，头部企业订单已排至 2028 年，长期协议锁定未来数年产能。叠加 6G 前传、车载激光雷达、量子计算等新兴领域同步入局抢产，磷化铟需求有望持续增长。供给端，磷化铟无有效缓冲渠道：第一，衬底环节高度垄断，全球高端 4/6 英寸磷化铟衬底有效产能仅 60-75 万片/年，AXT、住友电工、JX 金属三家海外厂商占据 85%以上市场份额，新增产能释放周期长达 18-36个月；第二，核心原料高纯铟及高纯红磷资源稀缺，提纯至 7N 级别量产产线数量极少，产能扩张周期超过 3 年；第三，磷化铟单晶生长设备海外交付周期 12 个月以上，设备供给本身存在瓶颈。 投资建议：供给端大尺寸磷化铟衬底制备及客户认证难度较高，短时间很难大规模释放，需求端光通信有望持续贡献增量，带动磷化铟需求中长期稳增。我们认为磷化铟紧缺格局难以短期缓解，看好磷化铟板块长期配置价值。重点关注:光智科技、云南锗业、武汉天源。 风险提示：技术迭代风险、良率爬坡不及预期风险、客户认证失败风险、行业供给释放超预期风险、下游算力资本开支不及预期。 增持（维持） 行业走势 作者 分析师 张航 执业证书编号：S0680524090002 邮箱：zhanghang@gszq.com 分析师 乾亮 执业证书编号：S0680522120001 邮箱：qianliang@gszq.com 分析师 初金娜 执业证书编号：S0680525050001 邮箱：chujinna@gszq.com 分析师 方晓舟 执业证书编号：S0680523060003 邮箱：fangxiaozhou@gszq.com 相关研究 1、《小金属：钼：欲穷千里“钼”，更上一层楼》 2026-08-31 2、《小金属：地缘对抗反复，战略小金属有望迎来价值重估》 2025-10-13 3、《小金属：锑：7 月供应大幅下滑，锑品出口收紧或接近尾声》 2025-08-26 重点标的 股票 股票 投资 EPS（元） PE 代码 名称 评级 2025A 2026E 2027E 2028E 2025A 2026E 2027E 2028E 300489.SZ 光智科技 买入 -0.24 1.41 12.42 17.94 - 164.38 18.63 12.90 资料来源：Wind，国盛证券研究所 -10%10%30%50%70%90%2025-102026-022026-062026-10小金属沪深3002026 10 20年 月 日 gszqdatemark P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、磷化铟：高速光互联的核心基材，兼具科技与资源属性 ........................................................................ 3 1.1 科技属性：磷化铟因光电性能优异，高速光通信的适配核心材料 ...................................................... 3 1.2 资源属性：原料稀缺、供需错配，具备极强战略垄断价值................................................................ 5 二、产业链与国产替代：资源优势显著，衬底突破带动全产业链重构 ........................................................... 8 2.1 核心瓶颈：原料&设备&客户认证三重约束，短期制约产能释放 ....................................................... 8 2.1.1 上游原料：高纯提纯构筑核心壁垒，有效产能决定供给弹性 .................................................. 8 2.1.2 设备&客户认证：多晶和单晶设备采购渠道窄，客户认证周期长 ............................................14 2.2 中游衬底及外延：寡头垄断下的扩产周期与尺寸迭代 ....................................................................15 2.3 国产替代：从主题叙事进入“产能＋认证”兑现阶段 ....................................................................16 三、需求：AI 光互联加速迭代，InP 耗材需