在武汉安湃光电公司的无尘车间内,工程师正在调试全球首条8英寸薄膜铌酸锂专用生产线,这里生产的每一片晶圆,都可能成为未来AI数据中心3.2T光模块的核心组件。
随着AI算力需求爆发式增长,全球光通信产业正经历一场从下游向上游传导的技术革命。800G光模块已成为数据中心标配,1.6T模块开始规模部署,而更先进的3.2T模块已进入研发的关键阶段。
在这场技术迭代的浪潮中,产业链关注焦点正从传统的光模块制造向更上游的核心材料环节转移。铌酸锂晶体与磷化铟(InP)衬底,这两种曾经在实验室中备受关注的材料,如今已成为决定光通信产业升级节奏与供应链安全的关键因素。
PART 01
双重革命
AI算力需求的指数级增长正在重塑整个光通信产业。当智算中心从“万卡”向“十万卡”集群演进,数据传输速率成为制约AI发展的关键瓶颈。
全球光通信芯片市场正以每年近13%的速度增长,预计到2032年将突破百亿美元规模。这一增长背后,是通信技术从电到光的根本性转变。
产业链价值的重新分配正在发生。随着2026年800G/1.6T光模块需求加速释放,关注点正从光模块本身向上游芯片、材料延伸。通信产业链的价值分布正发生深刻变化,上游核心材料环节的战略地位日益凸显。
从技术演进路径看,市场正从传统的Scale Out架构向更高性能的Scale Up架构演进。在这一过程中,3.2T光模块成为技术竞争的制高点,而实现这一目标的关键,则在于上游材料的技术突破。
PART 02
铌酸锂:打破垄断的国产突破
在下一代3.2T光模块的三大技术路线中,薄膜铌酸锂+硅光异质集成方案因其卓越的光电性能和低传输损耗,被视为最具潜力的方向之一。
铌酸锂材料能够实现高效率的光信号调制,直接影响着高速光通信的传输性能。然而,这一关键材料的国产化率长期不足5%,大尺寸晶片市场基本被国外厂商垄断。
在这一“卡脖子”环节,国内企业天通股份已取得实质性突破。公司已掌握4-12英寸铌酸锂晶体材料核心制备技术,全资子公司天通凯巨实现大尺寸铌酸锂晶片量产,年产能达420万片。
天通股份目前占据国内LT/LN晶体材料50%以上的市场份额,并已实现小批量出口日韩市场。这一突破不仅是技术上的成就,更意味着国内高速光模块产业供应链安全的重要保障。
政策层面的支持为铌酸锂材料发展提供了额外动力。广东省《加快推动光芯片产业创新发展行动方案(2024—2030年)》明确将薄膜铌酸锂材料列为重点研发方向,通过“强芯”工程等政策提供资源支持。
PART 03
InP衬底:光芯片的基石与供需挑战
如果说铌酸锂是高速光模块的“调制核心”,那么InP衬底则是光芯片不可或缺的“基石材料”。这种化合物半导体材料因其极高的电子迁移率,完美适配光通信高速数据传输需求。
随着2026年800G光模块高速增长、1.6T光模块开始放量,光芯片市场将迎来爆发式需求,向上游传导后将形成InP衬底的供需缺口。
全球InP衬底市场呈现高度集中格局,日本住友、美国AXT等前三大厂商占据全球90%以上市场份额,国内企业长期处于追赶地位。
在这一背景下,云南锗业控股子公司云南鑫耀半导体的突破显得尤为关键。公司已实现2-4英寸磷化铟晶片的量产,产能达15万片/年,下游客户覆盖国内2026年出货量前三的光芯片企业。
更值得关注的是,九峰山实验室联合云南鑫耀等企业已在2025年8月宣布实现6英寸磷化铟工艺重大突破,关键性能指标达到国际领先水平。
PART 04
市场格局与战略价值
铌酸锂与InP衬底这两种关键材料,正在AI算力革命中扮演着不可或缺的角色,市场格局与战略价值日益凸显。
铌酸锂材料市场规模随着3.2T光模块的发展而快速增长,而InP衬底市场预计到2026年将达到2.02亿美元,年复合增长率超过12%。更广泛地,磷化铟光电子整体市场规模预计2027年将达56亿美元。
国产材料企业已取得显著突破。天通股份不仅掌握了核心技术,更已形成规模化生产能力;云南鑫耀则成功切入国内核心光芯片产业链,成为少数实现InP衬底量产的国内企业。
全球产业竞争态势也在发生变化。随着海外龙头企业加大磷化铟制造产能投入,以及日本JX金属等厂商扩产应对需求增长,InP衬底的行业景气度持续提升,国产化替代的窗口期正在打开。
从技术路径看,铌酸锂正朝着更大尺寸、更高集成度方向发展,而InP衬底则面临从实验室突破到规模化量产的挑战,两者共同推动着光通信产业的技术进步。
PART 05
风险与未来展望
光通信上游材料产业虽然前景广阔,但仍面临多重不确定性。产业发展速度、技术路线选择、产业化进程都可能影响最终的市场表现。
技术路线迭代风险是首要关注点。3.2T光模块最终采用何种技术方案,将直接影响铌酸锂晶体的需求释放。若其他技术路线取得突破,可能改变市场格局。
产业化落地进度同样关键。InP衬底大尺寸工艺的规模化生产、下游光芯片企业的验证进展、成本控制能力等,都直接影响着国产材料的市场竞争力。
外部环境的变化也不容忽视。全球供应链波动、国际贸易政策调整、地缘政治因素等,都可能对光通信材料产业产生深远影响。
长期来看,在AI算力需求的持续驱动下,光通信产业向高速率、高集成度升级的趋势不会改变。铌酸锂晶体与InP衬底作为产业链上游的核心环节,其战略重要性将持续凸显。
技术突破、产能建设和市场验证将成为决定企业成败的关键因素。天通股份与云南锗业等国内企业能否把握行业高景气周期,实现从技术突破到商业成功的跨越,值得持续关注。
在江夏庙山光电子信息产业园内,工程师们正在优化薄膜铌酸锂芯片的生产工艺,目标是迎接AI带来的市场爆发。与此同时,全球InP衬底市场的传统巨头依然牢牢掌握着90%以上的市场份额。
这场围绕光通信上游材料的竞争,本质上是对未来AI基础设施控制权的角逐。铌酸锂与InP衬底的技术突破与产业化进程,不仅关系着单一企业的命运,更影响着中国在全球光通信产业链中的地位。
光模块的传输速率从800G向1.6T、3.2T演进,而决定这一进程速度的,正是那些看似不起眼、实则至关重要的材料突破。