AI算力高速发展,带动数据中心高速光传输需求快速提升,上游核心基材磷化铟(InP)外延片出现显著供需缺口,同时碳化硅(SiC)作为AI数据中心供电核心材料,产业价值持续凸显。三安光电作为国内少数突破相关技术壁垒的企业,形成双材料赛道协同布局。
一、InP外延片:高速光芯片核心基材,全球供需缺口持续扩大
1、产品定位与AI算力关联性
磷化铟(InP)外延片,是在InP衬底上通过MOCVD设备生长的超薄半导体单晶薄膜,是DFB/EML/APD等高速光芯片的核心功能基材,直接决定光芯片传输速率、发光效率与稳定性,也是800G/1.6T高速光模块、AI数据中心光传输系统的必备基础材料。
简单来说,InP外延片是高速光芯片的核心载体,无该基材则无法实现AI数据中心高速光信号传输。
2、需求爆发与供需缺口
AI大模型、高密度算力集群规模化落地,直接拉动800G/1.6T高速光模块需求,进而传导至上游InP基材:
•800G光模块单颗产品需搭载4-8颗InP基激光器芯片;
•1.6T光模块对InP基材需求为800G产品的2.7-3倍;
•英伟达高端AI交换机配套硅光引擎,同样依赖InP外延片。
据Yole《InP Substrate Market Report 2026》数据:
•2025年全球2英寸等效InP衬底需求量200-210万片,有效供给仅60-70万片,供需缺口超70%;
•2026年全球需求量将升至260-300万片,有效供给仅75万片,缺口仍维持70%以上;
•英伟达测算,2026-2030年全球InP晶圆需求将呈现大幅增长态势。
3、全球供给紧张的核心原因
(1)技术壁垒较高,规模化量产难度大
InP外延生长属于半导体高端工艺,量产门槛突出:
•核心生产设备MOCVD仅海外少数厂商可供应,单台设备价格超1亿元,交付周期18-24个月;
•工艺精度要求严苛,6英寸晶圆外延层厚度均匀性需控制在1%以内,温度控制精度±0.5℃,量产良率需达到85%以上才可实现盈利;
•材料易氧化、易挥发,晶格匹配控制难度高,全球具备6英寸InP外延片稳定量产能力的企业数量极少。
(2)行业集中度高,供给格局集中
全球InP衬底市场高度集中,日本住友、日本JX、美国AXT三家企业占据全球90%以上市场份额;高端InP光芯片领域,美国Lumentum、Coherent占据超80%市场份额,且以上企业以外延片自供为主。
当前海外头部厂商产能释放节奏偏慢,产品交付周期普遍拉长至24个月以上,订单排期已至2027年,市场供给持续偏紧。
(3)扩产周期长,短期难以缓解缺口
InP外延产线属于重资产投入,单条6英寸产线投资30-50亿元,产线建设+设备调试周期18-24个月,良率从量产初期提升至盈利水平需12-18个月,产能释放速度远滞后于需求增速,短期供需缺口难以快速扭转。
二、三安光电:国内唯一实现6英寸InP外延片规模化量产,全产业链布局
在海外供给集中、技术壁垒较高的背景下,三安光电是国内唯一打通InP衬底-外延生长-光芯片制造-封装测试全产业链的IDM企业,也是全球少数具备6英寸InP外延片规模化量产能力的厂商。
1、产能布局(数据来源:公司公告、2026年Q1公开信息)
•6英寸InP外延片:泉州基地现有月产能6000片,为国内唯一大规模量产产能,2026年底规划扩至8000片/月;
•光芯片:DFB/EML/FP激光器芯片月产能12KK,覆盖10G-800G全速率;PD/APD探测器芯片月产能40KK,高端APD产品已应用于800G光模块;
•行业地位:国内InP外延片市占率超75%,全球为第二大InP外延片供应商,仅次于日本住友。
2、技术进展
公司6英寸InP外延片量产良率达85%-90%,达到国际头部厂商同等水平;自主研发外延生长、晶格匹配、薄膜均匀性控制等核心工艺,拥有相关专利超1000件,全流程生产实现自主可控,摆脱海外技术依赖。
2025年公司6英寸InP外延片实现批量出货,并向海外头部科技企业、国内光通信龙头送样验证;2026年Q1通过英伟达供应链认证,切入全球AI算力核心供应链。
3、客户与订单
公司客户覆盖全球头部AI企业、光通信巨头,客户认证周期1-2年,合作稳定性较强:
•国际客户:英伟达、英特尔、Lumentum、Coherent等;
•国内客户:华为、中兴、光迅科技、源杰科技、海信宽带等国内主流光模块厂商。
目前公司InP外延片产线满产满销,外部销售占比超50%,订单排期至2027年;800G EML光芯片已实现小批量出货,1.6T光芯片处于研发阶段,规划2027年实现量产。
4、产业链优势
公司依托化合物半导体全IDM模式,实现外延片自供+外售双轮驱动,产线利用率维持饱和;同时通过规模化生产与部分国产设备替代,生产成本较海外厂商具备优势;国内本土化生产交付周期3-6个月,远短于海外厂商18-24个月的交付周期。
三、SiC业务:布局AI供电核心赛道,全产能脉络清晰
除InP光通信赛道外,三安光电同步布局SiC全产业链,对应AI数据中心高效供电场景需求,产能与业务落地均为公开可查事实:
1、SiC全产业链产能(数据来源:公司公开公告、项目投产信息)
1.湖南三安(主力产线)
6英寸SiC衬底+外延+芯片综合月产能16000片,实现稳定量产;8英寸SiC产线已通线,当前衬底月产能1000片、外延2000片、芯片1000片,2026年持续爬坡放量。
2.重庆三安(8英寸衬底专线)
总投资约70亿元的8英寸SiC衬底产线,2024年9月实现通线,初期月产能2000-3000片,规划满产后年产能48万片。
3.安意法合资公司(车规/工业级SiC芯片)
三安持股51%、意法半导体持股49%,总投资约230亿元的8英寸SiC功率芯片产线,2025年2月通线,2025年Q4进入小批量量产阶段,规划2028年满产后年产能48万片,产品覆盖车规级、数据中心工业级功率器件。
整体来看,2026年公司SiC总产能以6英寸规模化出货、8英寸逐步爬坡为主,2028年8英寸产能将实现大幅释放。
2、SiC与AI算力的关联逻辑
AI数据中心单机柜功耗大幅提升,传统供电系统损耗高、体积大,无法适配高密度算力部署需求。固态变压器(SST)成为下一代AI数据中心中压直流供电的核心方案,而SiC功率器件是SST实现高压、高频、高效电能转换的核心元器件。
三安光电已覆盖650V/1200V/1700V/3300V全电压段SiC MOSFET、二极管产品,可直接配套SST、数据中心高压电源产品,已进入海内外头部电源企业、AI算力基础设施厂商供应链。
四、风险提示
1.产能扩张风险:InP、SiC产线核心设备交付周期较长,良率爬坡进度不及预期,可能导致产能释放滞后;
2.市场竞争风险:海内外同业企业陆续推进产能扩张,未来市场供给增加可能引发产品价格波动;
3.技术迭代风险:光通信、功率半导体行业技术持续更新,若出现新技术路线替代,可能对现有产品布局产生影响;
4.客户认证风险:高端产品客户认证周期较长,存在认证进度不及预期、出货量不及规划的风险。
数据来源:
1.Yole《InP Substrate Market Report 2026》
2.三安光电2025-2026年公告、投资者互动平台公开信息
3.三安光电SiC相关项目投产公开公告
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夜雨聆风