當今人工智慧(AI)浪潮正在強力推升共同封裝光學(CPO)的需求。隨著生成式AI模型規模擴大,資料中心傳輸速率從800GbE向1.6TbE和更高頻寬升級,傳統銅線傳輸面臨嚴重的訊號衰減與高能耗瓶頸,「光進銅退」與CPO技術已從前瞻題材走向實際量產階段。
放眼當今材料市場,除了矽和銅之外,最搶手的化學元素或許是銦,更準確地說,是一種名為「磷化銦」(Indium Phosphide、InP)的化合物,原因是「磷化銦」是共同封裝光學(CPO)與矽光子技術的不可或缺關鍵材料。
磷化銦報價一年大幅上漲逾2倍
科技新聞媒體《36kr.com》報導,磷化銦位於光模組產業鏈的最上游。高速光模組和CPO都需要光晶片,而這些光晶片中超過一半是由磷化銦製成的。
人工智慧資料中心建設的蓬勃發展,推高高速光模組的產量和價格,這種骨牌效應一路向上游蔓延,將磷化銦推到鎂光燈下。自去年以來,二級市場一直在炒高磷化銦價格,「供應短缺」正是核心關鍵字。
以2吋/6吋基板為例,磷化銦的市場報價從2025年初約800美元一路飆升,近一年,部分規格與急單現貨價漲幅介於2倍~2.5倍之間,同時面臨連續4季調漲與有錢難買的窘境。
8月初,光晶片巨頭Lumentum的執行長在一次產業高峰會上坦承,磷化銦的短缺情況甚至比記憶體晶片更為嚴重。他說:「我認為我們與Coherent的產能加起來,也無法滿足輝達和其他客戶的需求。」這兩家公司合計佔據高端磷化銦光晶片市場80%以上的份額。
賓州的Coherent是全球最大的磷化銦光晶片供應商,輝達(Nvidia)的CPO產品使用Coherent公司的磷化銦雷射。為了確保供應,輝達不僅對Coherent戰略投資20億美元,黃仁勳還親自出席6月份Coherent新廠的封頂儀式,鼓勵合作夥伴加快產能擴張。
磷化銦短缺的罪魁禍首另有其人
另一方面,Lumentum的大客戶諾基亞被迫建立自己的產能。去年,諾基亞收購Infinera,接收位於加州的磷化銦晶圓廠;最近又收購恩智浦位於亞利桑那州的晶圓廠,計劃改造為磷化銦光晶片生產線。
下游企業的抱怨不斷湧現,對磷化銦晶圓製造商帶來了巨大壓力,壟斷供應的日本住友和美國AXT成為公眾批評的焦點。
然而,AXT拒絕承擔罵名,最近在財報電話會議上反覆強調,磷化銦短缺的真正罪魁禍首另有其人。
他可能在暗指中國廠商,磷化銦晶片的生產可以簡分為3個步驟:原銦冶煉、銦純化和磷化銦晶片製造。巧合的是,中國企業對三個生產環節都有一定的控制權。
第一步是冶煉原銦。中國最大的優勢在於其廣闊的國土和豐富的資源,全球銦儲量僅5萬噸,其中可開採量僅一半,在已探明的全球銦儲量中,中國佔比超過70%。
另一個優點是中國擁有世界最大的金屬冶煉規模。
中國企業掌握三個生產環節
由於銦分散在地殼中(從未發現富銦礦),難以單獨開採,因此絕大多數銦都是在鋅或錫冶煉過程中作為副產品產生的。銦的產能取決於鋅和錫的供需關係,而不是與銦本身的價格波動有關。
這就像製作豆腐後剩下的豆渣:沒有人會為了豆渣而專門建豆腐廠。但中國是世界上豆腐產量最大的國家,因此產生的豆渣也比其他國家多。中國的原銦產量佔全球總產量的50%以上,在鼎盛時期,全球每年1千多噸銦產量中有80%出口自中國雲南。
第二步是銦的純化。原銦(純度95%-99%)需提純為精製銦(4N-5N級,純度99.99%-99.999%),然後再進一步提純為高純度銦(6N級,純度99.9999%),才能用於製造磷化銦光晶片。
中國的精製銦產量佔全球總產量的70%-80%,是絕對主導者。6N級以上高純度銦市場仍由日本廠商主導,其中道和(Dowa)和金興金屬(JX Metals)佔據大部分市場份額,但他們用於提純的銦原料幾乎全部來自中國。
AXT全數磷化銦晶圓生產線設於中國
最後一步是磷化銦晶片,這部分市場的情況較為特殊。
全球第二大磷化銦光晶圓製造商美國AXT(北京通美)為降低成本,將全數磷化銦晶圓生產線設於中國,使製造與出口均須受到中國的監管與出口許可約束。
但是自從2025年2月起,中國將磷化銦及相關產品納入出口管制清單,並透過審批政策,掌控海外客戶如Coherent等的配額與交貨週期。
因為中國磷化銦出口的數量低於預期,導致美國AXT當年第四季營收低於預期。出口管制帶來長期不確定性,為本已脆弱的供應鏈雪上加霜。AXT在2026年第二季財報電話會議上表示,即使需求強勁且產能充足,AXT能否向中國以外的客戶出貨,仍取決於中國政府的出口許可決定。