AI短缺材料专题分析(七)——法拉第光旋片
一、全球供需格局:海外产能收缩,高端缺口超 40%
1.1 行业概况
法拉第光旋片(又称法拉第旋光片、法拉第旋转片)是基于法拉第磁光效应的核心无源光学元件,是光隔离器、光环形器的核心组成部分,被业内称为光通信系统的“单向阀”,其核心功能是允许正向光信号无损通过,同时彻底阻断反向反射光,保护高速激光器不受损伤,是当前 AI 算力光通信产业链中最核心的 “卡脖子” 短缺材料之一。
1.2 供给端:海外双寡头收缩,国产产能爬坡缓慢
全球法拉第旋光片的产能长期被海外巨头垄断,美国 Coherent、日本 Granopt 两家企业合计占据全球 70% 以上的高端产能,然而 2025 年底以来,海外供给端出现了系统性的收缩:
•Coherent 调整供货策略:停止对外分销旋光片,优先保障自身及关联厂商(如菲尼萨)的内部需求,直接导致全球可市场化流通的供给减少了 50%。
•Granopt 被迫减产停炉:受稀土原材料供应限制,日本 Granopt 对旋光片产线进行停炉减产,而磁光晶体产线一旦停炉,重启需要重新完成晶体生长校准、工艺参数调试,整个重启周期长达 6 个月,短期内无法恢复供应。
国内厂商方面,虽然福晶科技等龙头已经实现了高端产品的量产,但磁光晶体的生长周期极长,扩产周期需要 2 年左右,当前国内产能仍处于爬坡阶段,无法快速填补海外产能收缩留下的缺口。
截至 2026 年 4 月,全球法拉第旋光片的总供给能力仅为 2.5-3.5 亿片 / 年,其中可市场化流通的高端 TSAG 旋光片月供给仅 5-5.5 万片,远无法匹配市场需求。
1.3 需求端:AI 光模块爆发,需求呈指数级增长
随着 AI 算力建设的提速,高速光模块的需求爆发式增长,直接带动了法拉第旋光片的需求激增:
•2026 年全球光模块出货量预计超 1500 万只,其中 800G 占比 40%、1.6T 占比 15%,对应法拉第旋光片的全球年需求已突破 5 亿片。
•除了光通信领域,激光雷达、工业高功率激光等领域的需求也在快速增长,进一步分流了旋光片的供给,加剧了市场的紧缺。
1.4 供需缺口:全年级别的实质性短缺
当前全球法拉第旋光片的供需已经出现了严重的失衡,并非阶段性的偏紧,而是全年级别的实质性短缺:
•整体市场缺口达到 30%-60%,中低端产品缺口约 20%,而适配 1.6T 光模块的高端 TSAG 旋光片缺口更是超过 40%。
•按照当前的产能扩张节奏,2026-2027 年,全球法拉第旋光片的供需缺口都将持续存在,高端产品的紧缺状态至少要到 2027 年底才能逐步缓解。
供需失衡直接推高了产品价格,中低端旋光片的价格从 2024 年初的 4 元 / 片,暴涨至 2026 年 4 月的 10 元 / 片,涨幅超过 150%;而高端 11×11mm 的 TSAG 方片,价格从之前的 120 美元 / 片,上涨至 175 美元 / 片,涨幅超过 45%。
二、AI 场景应用与敏感性分析
2.1 在 AI 光模块中的应用情况
法拉第旋光片是 AI 高速光模块的必备核心元件,随着光模块速率的提升,单模块的旋光片用量呈现出指数级的增长:
•400G 光模块:单模块配置 2-4 个光隔离器,对应使用 2-4 片法拉第旋光片。
•800G 光模块:由于通道数的增加,旋光片用量翻倍,单模块需要 4-8 片旋光片。
•1.6T/CPO 光模块:单模块的旋光片用量提升至 8 片以上,是 400G 模块的 2.3 倍,且必须使用大尺寸、高性能的 TSAG 材质高端旋光片,普通的 TGG 材质无法满足超高速光信号的传输要求。
从 AI 服务器的角度来看,单台 AI 服务器需要搭载 8-16 个高速光模块,对应所需的法拉第旋光片数量达到 64-128 片,随着 AI 服务器出货量的增长,旋光片的需求呈现出爆发式的增长。
2.2 敏感性分析
(1)需求敏感性:高速率升级带动需求弹性超 2 倍
法拉第旋光片的需求弹性远高于光模块本身,随着光模块向高速率升级,单模块的旋光片用量大幅提升:
•当 1.6T 光模块的需求增长 10% 时,对应的法拉第旋光片的需求将增长 23%,因为 1.6T 模块的旋光片用量是传统 400G 模块的 2.3 倍。
•2026 年,随着 1.6T 光模块的渗透率从 15% 提升至 30%,即使光模块的整体出货量仅增长 20%,旋光片的整体需求也将增长超过 50%,需求弹性显著高于行业平均。
(2)价格敏感性:高端产品成本传导顺畅,对下游影响有限
虽然旋光片的价格出现了大幅上涨,但由于其在光模块成本中的占比相对较低,价格上涨对下游光模块厂商的成本影响有限:
•中低端旋光片:占 800G 光模块成本的比例不足 1%,即使价格翻倍,对光模块的整体成本影响也不到 1%,成本传导非常顺畅。
•高端旋光片:占 1.6T 光模块成本的比例约 3%-5%,即使价格上涨 50%,对光模块的整体成本影响也仅为 2% 左右,下游客户对价格的敏感度极低,完全可以承受。
这也意味着,旋光片的价格上涨不会抑制下游的需求,供需缺口将持续支撑价格维持高位。
(3)供给敏感性:扩产周期长,短期缺口无法填补
法拉第旋光片的供给弹性极低,因为磁光晶体的生长周期极长,扩产的壁垒非常高:
•新的产线从建设到量产,需要至少 2 年的时间,其中晶体生长就需要超过 6 个月的周期,无法像其他电子元件一样快速扩产。
•即使当前厂商立刻启动扩产,新增产能也要到 2027 年底才能释放,这意味着 2026-2027 年的供需缺口是刚性的,短期内无法通过扩产来填补。
三、A 股产能布局与业绩弹性测算
当前 A 股市场中,已经有部分企业实现了法拉第旋光片的量产,或者具备潜在的产能布局,随着供需缺口的持续,这些企业将迎来量价齐升的业绩爆发期。
3.1 核心上市公司产能布局
(1)福晶科技(002222):国内唯一高端量产龙头
福晶科技是 A 股唯一实现高端 TGG/TSAG 法拉第旋光片量产的上市公司,已经打通了 “晶体生长 – 切片 – 抛光 – 镀膜” 的全流程工艺,产品良率达到 75% 以上,远超行业平均水平:
•高端产能:当前 11×11mm 高端 TSAG 方片的月产能为 2000-3000 片,占全球高端流通产能的 2%-3%,计划 2026 年底扩产至 1 万片 / 月。
•中低端产能:当前中低端小片的年产能为 500 万片,技改后预计 2027 年提升至 1.2 亿片 / 年。
•客户认证:产品已经通过 Lumentum、Coherent 等国际巨头的认证,同时进入了中际旭创、光迅科技、新易盛等国内头部光模块厂商的供应链。
(2)东田微(301183):国产替代快速追赶
东田微是国内光器件领域的新锐厂商,正在快速推进法拉第旋光片的国产替代,当前已经实现了中低端产品的量产,高端产品也在快速推进认证:
•公司的旋光片产品已经覆盖了国内 80% 以上的头部光模块厂商,2026 年 Q1 的订单量同比增长超过 100%。
•公司当前的中低端旋光片年产能达到 800 万片,正在推进高端 TSAG 产品的研发,预计 2026 年下半年实现量产。
(3)天通股份(600330):上游磁光材料龙头
天通股份是国内磁光材料的核心供应商,是法拉第旋光片上游的核心原材料厂商,公司拥有国内唯一能批量生产 8 英寸 TFLN 晶圆的能力,产品良率高达 92%,成本比日本同类产品低两成:
•公司为下游旋光片厂商提供核心的磁光晶体材料,随着旋光片需求的爆发,公司的磁光材料业务也迎来了量价齐升,2026 年 Q1 净利润同比大涨超过 50%。
(4)长飞光纤(601869):全产业链布局
长飞光纤是国内光通信领域的全产业链龙头,已经打通了“晶体→隔离器→光模块” 的全产业链布局,具备法拉第旋光片的自主生产能力:
•公司的旋光片产品主要用于内部的光模块生产,同时也对外进行小批量的供货,当前已经实现了 800G 光模块用旋光片的自主配套,1.6T 产品也在快速推进中。
3.2 业绩弹性测算
基于当前的价格水平,以及未来的价格预测,对核心上市公司的业绩弹性进行了测算:
核心假设
•产能利用率 100%,产销率 100%,所有产品均可实现满产满销。
•高端 TSAG 旋光片:2026 年均价 175 美元 / 片,2027 年均价 200 美元 / 片,毛利率 70%。
•中低端 TGG 旋光片:2026 年均价 10 元 / 片,2027 年均价 12 元 / 片,毛利率 45%。
测算结果
|
上市公司 |
产品类型 |
2026 年产能 |
单位成本(元) |
2026 年盈利预测 |
2027 年产能 |
2027 年盈利预测 |
业绩弹性 |
|
福晶科技 |
高端 TSAG |
12 万片 / 年 |
约 350 元 / 片 |
约 10.8 亿元 |
120 万片 / 年 |
约 13.2 亿元 |
若价格上涨 20%,年利润新增 2.4 亿 |
|
福晶科技 |
中低端 TGG |
500 万片 / 年 |
约 5.5 元 / 片 |
约 2.0 亿元 |
1.2 亿片 / 年 |
约 7.8 亿元 |
若价格上涨 20%,年利润新增 1.2 亿 |
|
东田微 |
中低端 TGG |
800 万片 / 年 |
约 6 元 / 片 |
约 2.8 亿元 |
1500 万片 / 年 |
约 4.5 亿元 |
若价格上涨 20%,年利润新增 0.96 亿 |
|
天通股份 |
磁光材料 |
– |
– |
约 3.2 亿元 |
– |
约 5.5 亿元 |
需求增长带动收入同比增长 50% |
弹性分析
•福晶科技:作为国内唯一的高端旋光片供应商,公司的业绩弹性最大,在当前的价格下,2026 年旋光片业务即可贡献超过 12.8 亿的净利润,占公司当前净利润的比例超过 80%,如果高端产品价格进一步上涨 20%,公司的年利润将新增 2.4 亿,业绩弹性显著。
•东田微:中低端产品的量价齐升,将为公司带来 2.8 亿的年净利润,相比公司 2025 年的净利润,增长超过 100%,业绩弹性同样突出。
•整体来看:随着供需缺口的持续,法拉第旋光片的价格将维持高位,相关上市公司的业绩将迎来爆发式的增长,成为 AI 算力上游最核心的受益方向。
3.3 价格预测与未来展望
根据行业的供需情况,我们对法拉第旋光片的价格走势做出如下预测:
•短期(2026 年):高端 TSAG 旋光片的价格将继续上涨 20%-50%,有望突破 200 美元 / 片,中低端产品的价格将维持在 10-12 元 / 片的高位。
•中长期(2027 年):随着国内产能的逐步释放,供需缺口将有所收窄,价格将出现小幅回落,但仍将维持在历史高位,高端产品的价格仍将维持在 150 美元以上,龙头企业的毛利率仍将维持在 70% 以上。
整体来看,法拉第光旋片作为 AI 光通信产业链的核心短缺材料,将在未来 2 年里持续处于量价齐升的状态,相关的国产替代龙头将迎来历史性的发展机遇。
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