在碳中和和零碳领域，《新青年》发布了一篇关于全球AI算力高速增长及其对相关产业链影响的文章。随着缺芯现象的恶化，早期出现了缺电和缺存储的情况，现如今，产业链的短缺问题开始向更细分的、冷门的原材料蔓延，光互连材料便成了新的瓶颈。
据最新消息透露，随着AI数据中心对高速光互连的需求激增，预计在第四季度，磷化铟（InP）基板及外延片的价格将再度上涨10%以上，这将会是近年来最大的单次涨幅。自去年第四季度以来，磷化铟的价格已经经历了多轮上涨，尤其是2英寸光通信级磷化铟衬底，从约800美元飙升至2300-2500美元，涨幅接近二倍，现货价格甚至突破了3000美元；而6英寸高端产品的涨幅更是超过了250%，价格从约1400美元上涨至5000美元以上。
行业消息显示，当前磷化铟衬底的交货时间已延长至24-40周，部分领先企业的订单已经排到2027年乃至2028年。值得一提的是，此次磷化铟的价格上涨并非仅仅是市场炒作，因为磷化铟的供给已经紧张到连大型AI企业都开始亲自参与“抢购”。今年6月，英伟达CEO黄仁勋亲临Coherent公司在德克萨斯州的6英寸磷化铟晶圆厂扩建奠基仪式，而早在3月，英伟达已向Coherent和Lumentum投资20亿美元，同时展开长期采购和产能合作。Lumentum的首席执行官指出，磷化铟的供给缺口已经超过了DRAM和NAND，公司的电信客户订单量已从几百件迅速飙升到几亿件。
随着AI技术带来的光互连需求暴涨，磷化铟正日益成为关注的焦点。磷化铟在光通信中的不可替代性使其变得格外关键。一座AI数据中心，其实就是一个巨大的计算机工厂，内部有成千上万甚至数十万的GPU在协同运作。如何保证这些GPU之间以更快的速度传输不断增加的数据流？光互连就是答案。随着数据中心从400G向800G、1.6T及更高频率演进，光模块的作用愈加重要。相关数据显示，一套800G光模块通常需要多个磷化铟制成的激光芯片，而在1.6T阶段，所需的磷化铟芯片数量将进一步增加。随着频率的每一次提升，其需求的增量是加速放大的，这意味着将需要更多的激光芯片和更高单颗功率的实现。
摩根士丹利在今年初的报告中指出，预计到2028年，800G和1.6T光模块的出货量将上调至1.5亿只，是2026年的两倍以上。作为一种典型的III-V族化合物半导体，磷化铟具备直接带隙结构，光电转换效率接近理论极限，其发光波长正好位于光纤传输损耗最低的“黄金窗口”——1310纳米和1550纳米之间。目前情况下，没有其他材料可以同时满足高频调制、高效发光和低传输损耗这三项复杂要求，才决定了磷化铟在数据中心光互连领域未来五年内几乎没有可行的替代方案。
据Yole预计，至2026年，全球2英寸磷化铟衬底的需求量将在260万至300万片之间，而有效的合规产能仅约75万片，造成的缺口超过七成。在产业链中，AI数据中心对光模块的强烈需求源源不断地传导至上游，最终卡在了这个“喉咙”位置上。
市场的紧张氛围不仅体现在价格上涨上，更在于“即便有钱也未必能够买得到”。磷化铟的供给端受到多重因素的制约。首先，铟是一种伴生金属，不是想要增加产量就能做到的。磷化铟的合成是由铟和磷以1:1比例组成的二元化合物，而铟的供应完全依赖于铅锌锡矿的冶炼过程，全球并没有独立的铟矿，其产量也随主矿的开采规模而定，因此，即便铟价上涨，也不可能单独大幅扩产。
目前中国生产的精铟约占全球的七成，但由于2025年后相关的出口管制日益收紧，这进一步增加了本已紧张的供给风险。其次，在制造环节，磷化铟的工艺壁垒非常高。磷化铟单晶的生长需要超过1000摄氏度的高温和约27个大气压的高压环境，且单晶生长炉并不是标准化设备，需要厂商自行设计并委托生产。此外，结晶后的单晶还需要经历切割、减薄、研磨、抛光等多个步骤，每一步都有可能产生损耗。
更为关键的是，半导体材料并不是生产完成后就能立即销售的。衬底厂商必须向下游客户送样进行器件验证和可靠性测试，这同样耗时，从生产线设备的调试到成功通过下游的认证，整个流程通常需要1到2年时间。这也意味着，从现在决定扩产起，真正能够释放的有效产能可能要到2027年之后才会逐步实现。
最后，全球磷化铟衬底市场的产能高度集中，由日本住友电工、美国AXT及日本JX金属三家公司主导，三者合计占据了90%以上的市场份额。这种垄断的市场结构在供需失衡时进一步增强了他们的议价能力。这一系列因素叠加，使磷化铟成为了一种比DRAM、NAND更具刚性的短缺品种。虽然存储产品可以通过涨价刺激扩产，并在1到2年内大幅缓解，但磷化铟却受到设备、认证与资源多重瓶颈的影响，短期内几乎无解。
如今，AI巨头们已经把磷化铟视作战略供应链的重要一环，真正的采购手段演变为投资、预付款、长期协议、锁定产能等多种方式，甚至直接参与上游的扩产。不仅仅是英伟达这样的大型下游公司在争抢产能，许多上游企业也开始大规模扩展产能，例如，日本JX金属宣布在2030财年前计划在日本投资1200亿日元来扩大磷化铟相关的产能，并在已有项目的基础上，整体产能目标较2025财年提高7至10倍。
