1．光互连：承载 AI 算力扩展的主航道
随着智算中心的飞速发展，数据吞吐量激增，对底层硬件互连提出了前所未有的挑战。 在此背景下，光互连技术以高带宽、低时延、低功耗等方面的优势，有望成为未来算力时 代不可或缺的基础设施。智算中心场景下的光互连技术具体包括线性驱动可插拔模块 （LPO）、光电共封（CPO）等核心技术方向。
LPO：在传统光模块的功耗中，DSP 模块（数字信号处理芯片）占了很大的比例， 因此在 LPO 技术中，直接去除了传统光模块中的 DSP，在发射端使用具有高线性度的激 光驱动芯片，在接收端使用高线性度的 TIA（跨阻放大器，用于光电信号转换），从而构 建一个纯模拟的、“线性直驱”的光信号处理通道。虽然去除了传统光模块中的 DSP，但 是 DSP 功能并未消失，而是转移到了交换机 ASIC 中。
由于移除了传统光模块中的 DSP 模块，LPO 技术能够将功耗降低 30%~50%，并能 够降低延迟。于此同时，由于去除了 DSP 模块，能够在一定程度上节省成本，并且 LPO 技术保留了可插拔的产品形态，有比较好的可维护性。
CPO（共封装技术）则将光引擎与电芯片共封装在同一个插槽或基板上，集成度更高， 电互连距离更短。同时，相对于传统光模块，CPO 能够显著降低功耗，并通过节省设备 面板空间，可克服面板 I/O 密度限制。由于光引擎和电芯片紧密共封装，任何一部分的故 障都可能导致整个封装体的更换，因此对光引擎的良率、可靠性以及可维护性方面提出了 极高要求。
CPO 目前仍处于发展初期，但其在超高带宽、低功耗、高密度互连方面的巨大潜力 使其成为未来光通信，特别是 AI 算力集群和超大规模数据中心不可或缺的技术方向之一。
综合对比铜缆、传统可插拔光模块、LPO、CPO 技术，我们认为光互联技术已经成 为当前 AI 不可获取的通信技术主流解决方案，并且随着自身技术的不断更迭（LPO、 CPO 等），有望成为承载 AI 算力扩展的主航道。
铜缆（机柜内部短距互联）：在机柜内部<2 米的超短距离场景中，铜缆凭借极低功 耗和成本优势仍是首选。但随着速率提升至 224Gbps 以上，其有效传输距离被压缩至 1 米以内，应用范围正在收窄；光模块（当前主力）：技术成熟、产业链完善、维护方便， 是当前数据中心互连的绝对主力。预计 2026-2028 年仍将占据主流地位。LPO（当前过渡 方案）：通过在现有可插拔模块中移除 DSP 芯片，大幅降低功耗和延迟。CPO（远期方 案）：通过光引擎与交换芯片深度集成，实现极致能效和带宽密度，但面临不可维护和散 热等技术挑战，预计 2027-2028 年才开始大规模商用部署。
2026 年 2 月 3 日，光通信行业市场研究机构 LightCounting 在最新的市场报告中展示 了对用于 AI 集群的以太网光模块（从 100G 起）以及 CPO 的销售预测，并将其与非 AI 应用场景进行对比，预计该市场规模在 2025 年达到 165 亿美元，并将在 2026 年增长至 260 亿美元。这相当于 2025 年和 2026 年均实现 60%的同比增长。
2. 磷化铟：光通信核心成本项，显著受益 AI 时代
2.1 磷化铟产业链简介
磷化铟是一种 III-V 族化合物半导体材料，因其具备饱和电子漂移速度高、抗辐射能力 强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度较高等特性，被广泛应用于制造光模块、传感 器件、高端射频器件等。
凭借其卓越的电子迁移率、出色的耐辐射性能以及宽大的禁带宽度，使得它成为制造 高性能光电器件的理想选择。这种材料制作的器件能够有效地放大高频或短波长信号，为 光电通讯领域带来了革命性的变革。利用磷化铟芯片制造的卫星接收器和放大器，能够在 100GHz 以上的超高频率下稳定工作，且性能稳定可靠。相较于砷化镓半导体材料，磷化 铟的击穿电场更高、热导率更优，同时电子迁移率也更为出色。
在半导体行业中，铟化合物—— 磷化铟（InP）属于第二代半导体。磷化铟晶体具有 闪锌矿型结构，其熔点为 1070°C。多晶合成方法一般包含水平布里奇曼法和直接注入法， 单晶制备主要采用垂直布里奇曼法（VB）、垂直温度梯度凝固法（VGF）和液封直拉法 （LEC），其中单晶生长方法主要有高压液封直拉法（HPLEC）及其改进技术和温度梯度 凝固法。
磷化铟衬底产业链上游为磷化铟多晶材料；产业链中游为衬底和外延片的生产加工； 产业链下游为光模块、传感器件和射频器件等相关产品制造；终端应用主要涉及光通信、 无人驾驶、人工智能、可穿戴设备等多个领域。
磷化铟衬底材料在多晶合成及单晶生长存在较高的进入壁垒，因此上游及中游整体呈 现头部企业垄断明显、市场参与者少的局面；下游厂商较多，竞争较为激烈。全球磷化铟 衬底产业链代表性企业包括：
上游代表性企业：Wafer Technology、AXT、南京金美镓业；中游代表性企业：北京 通美晶体技术股份有限公司（美国 AXT 控股）、日本住友电气工业株式会社、JX 日矿日 石金属株式会社、云南鑫耀半导体材料有限公司（云南锗业子公司）、广东先导先进材料 股份有限公司（先导稀材子公司）、南京中锗科技有限责任公司、IQE（股票代码： IQEPF）、中国台湾全新光电科技股份有限公司（VPEC，股票代码：2455）、中国台湾 联亚光电工业股份有限公司（LANDMARK，股票代码：3081）。下游代表性企业：华为 海思、陕西源杰半导体科技股份有限公司等（股票代码：688498.SH）。
2.2 磷化铟需求：将显著受益于 AI 浪潮
我们认为 AI 浪潮下，磷化铟需求将受到显著拉动，有两条重要逻辑支撑。其中第一 条逻辑正如我们前文所述，光互连技术将成为承载 AI 算力扩张的主航道，因此作为光互 连技术重要物理器件载体的光模块需求将出现明显增长，磷化铟衬底作为光模块的重要原 材料也将受到明显拉动，此逻辑赋予了磷化铟线性增长性。
光模块由多个光学组件（包含光芯片与各类光器件）和电路系统封装而成。根据弗若 斯特沙利文的资料，光模块成本构成中光学组件占比达 73%，其中以激光器为主的光发射组件（TOSA ）和以检测器为主的光接收组件（ROSA）占比达到光学器件成本的 80%。 光芯片作为光收发组件的核心部分，占比达到 TOSA 和 ROSA 总成本的 80%，据此测算， 以磷化铟为原材料的光芯片及组件是光模块最大成本项(占比大约为 46.4%)。
第二条逻辑则是光链路的持续迭代而导致的磷化铟需求激增。几年前，100G 和 200G 光链路已经能够满足人们的通信需求。后来出现了 400G。如今，800G 已成为人工 智能集群的标准配置，而 1.6T 光链路将是下一个发展方向。每次速度提升不仅仅会使带 宽翻倍，还会增加技术的复杂性：800G 收发器一般使用四条光通道，1.6T 模块需要使用 八条。每个通道都需要独立的磷化铟衬底收发器件。因此，当行业从 800G 过渡到 1.6T 时，每个光模块的 InP 使用量几乎翻了一番。
而目前的 AI 服务中心架构的设计目标是每个机架实现更大的带宽，这意味着每个机 架需要数百个光模块，每次部署需要数千个机架，每个超大规模数据中心都需要数百万个 磷化铟激光器组件。此逻辑赋予了磷化铟高于线性的增长性。
根据 Mark&Spark Solutions 数据以及预测，全球磷化铟晶片市场在 2024 年的销量为 243 万片，预计到 2032 年销量将达到 731 万片，预测期内的复合年增长率为 14.76%。
2.3 磷化铟供应：产能缺口与国产化替代空间并存
磷化铟衬底材料目前仍主要由日本住友、日本 JX 和北京通美（外资企业）供应。根 据 Yole 统计，2020 年以上 3 家厂商就占据了磷化铟衬底全球市场 90%的份额，其中日本 住友全球占有率为 42%，北京通美全球占有率为 36%，日本 JX 全球占有率为 13%。
目前国内磷化铟衬底行业仍处于起步阶段，衬底占全球总市场份额不足 2%。可量产 的厂商主要有云南鑫耀、广东先导、广东天鼎思科、珠海鼎泰芯源及南京中锗科技。对国 内企业而言，目前国产化替代空间极大。
铭镓半导体创始人、董事长陈政委介绍，当前磷化铟市场需求呈指数级增长，企业与 客户端供需缺口达 50%，在手订单已排至 2027 年底。在供需缺口存在、国产化替代趋势 持续的背景下，国内磷化铟企业具备较大发展空间。
3. 铟：战略金属之一，磷化铟需求向上传导
3.1 逆全球化趋势下，战略矿产的重要性直线提升
关键矿产（Critical Minerals）通常指对经济和产业发展至关重要，供应中断将对经济 安全和国家安全产生重要影响的非燃料矿产。欧盟通常称之为“关键原材料”（Critical Raw Materials），我国则常用“战略性矿产”这一概念。关键矿产的范围处于动态变化之 中。以欧美日为例，列入关键矿产清单的矿物合计近 50 种，但由于各国资源禀赋和在全 球矿产供应链中的控制能力不同，列入关键矿产的种类也有所区别。
随着全球数字经济、清洁能源（核电、风电、光伏、储能、氢能）、电动汽车产业迅 猛发展，相关的原料、矿产重要性凸显，尤其是清洁能源上游矿产广泛进入关键矿产范围 之中。国际能源署（IEA）指出清洁能源广泛使用的重点矿物包括钴、铜、锂、镍、稀土 元素（包括钕、镝、镨、铽、钪、钇等 17 种金属元素）。
根据中国地质调查局全球矿产资源战略研究中心发布的《全球矿产资源储量评估报告 2024》，综合我国各类矿产的可采储量和当前产量在全球所占比重，可将我国的战略性矿 产（剔除大宗能源矿产如石油、天然气）分为如下四类。
3.2 铟供应：原生铟受限，重点关注再生铟增长
铟供应方面，包含原生铟以及再生铟两方面为主。原生铟多为伴生资源，全球铟资源 大多依附于锌矿，中国锌矿储量丰富，云南、广西、湖南等锌冶炼产业集中区域，成为原 生铟的核心供应地；再生铟来源日益重要，随着环保政策趋严和原生铟供应紧张，废 ITO 靶材、液晶面板拆解废料、含铟废液等二次资源成为关键补充。
铟以伴生金属分散在其他元素的矿物中，例如闪锌矿、方铅矿等；近年来，全球原生 铟产量缓慢上行，中国是全球最大的生产国，2025 年预计将占据全球 69%的产量份额。 根据 USGS 公布的数据显示，2025 年全球原生铟产量将达到 1100 吨，中国原生铟产量 为 760 吨。
再生铟的合理利用是提高资源配置效率、增加有效供给的重要途经。由于 ITO 靶材在 溅射镀膜过程中损失较大, 损失率高达 70%, 回收再利用报废 ITO 靶材中的铟资源具有回 收周期短、经济可行的优势。同时, 终端报废产品中的铟含量远高于矿物中的含量，也是 再生铟的重要回收来源。2022-2024 年，全球精铟产量分别为 2280 吨、2334 吨和 2532吨，据此计算，2022-2024 年全球再生铟产量分别为 1281/1314/1442 吨，占比达到 56%/56%/57%。再生铟为后续铟供应的主要增长来源。
