证券研究报告|行业专题报告

2026/09/20

新周期、新定价 关键金属的价值裂变与资本重构

五矿证券研究所 有色金属行业

分析师：王小芃 电话：010-56307033

登记编码：S0950523050002 邮箱：wangxiaopeng@wkzq.com.cn

分析师：李烁 电话：010-56307033

登记编码：S0950524120001 邮箱：lis19@wkzq.com.cn

Contents 目录

01 有色金属迎来科技叙事

02

高传输效率：光+铜，覆盖 长短端通信

03

高算力密度：制程微缩与 三维集成

04

高功率：供电系统和散热

物理传感：AI从虚向实的 必经之路

05 06

科技与金属双向赋能

——价值裂变与资本重构

有色金属迎来科技叙事

1.1 科技含量高的金属品种涨幅明显居前/热度上升

世界经济论坛（WEF）最新发布的2026年《新经济增长蓝图》报告中指出，AI已经成为定义新经济、提升生产效率、重构产业格 局、影响财富分配的核心引擎，深度融入全球经济发展、企业成长的每一个环节。

大模型训练与推理需求持续增长，云厂商资本开支同步加码——据TrendForce，2026年全球八大云厂商资本开支同比增长约98% 、合计突破9,220亿美元，直接带动上游硬件领域高速增长，间接拉动相关金属消费。

有色金属是突破物理极限的底层功能材料，多个金属迎来科技叙事：2026年钽（GPU 供电电容）、铟锗（光与红外）、锡（封装

与 PCB 焊）价格涨幅居前。

图表1：2024－2027年全球八大CSP资本支出总额

图表2：价格涨幅元素周期表，2026年钽、锗、铟、锌、锡涨幅居前

资料来源：Trendforce，五矿证券研究所 注：数据截至2026年9月1日

资料来源：iFind，SMM，五矿证券研究所

*

1.2 科技的宏观叙事-为什么是现在？

AI产业所处周期：从基建投入迈向商业化兑现。AI产业链可自上而下划分为四个层次：基础设施层（数据中心、算力集群、供电制 冷）、硬件设备层（AI芯片、光模块、服务器、PCB）、模型算法层（基础大模型、行业大模型、通用技术、开发平台）、应用服务 层（AIGC、智能体、行业应用）。大模型训练及推理需求持续增长，全球云厂商资本开支持续加码，带动上游硬件领域高速增长。 中美科技竞赛，半导体材料自主可控已从“成本问题”变为“安全问题”。据SEMI，预计我国集成电路产业制造环节占比持续提 升，2022-2027年的复合增长率明显高于其他环节，国产替代正处于产业政策与资本开支双轮驱动的景气周期。

图表3：AI产业链公司产业链全景图

图表4：2019－2028年中国集成电路按产业链市场规模预测

资料来源：思岚科技，五矿证券研究所

资料来源：盛合晶微招股书，五矿证券研究所

1.3战略属性的定价——理解“未来”和“关键”

驱动全球经济的未来产业 。在全球经济加速转型、地缘格局不断调整、传统增长模式逐步失效的大背景下，AI正在从一项可选择 的技术，变成所有国家和经济体都必须布局的基础能力，也将成为塑造新经济的关键变革力量。

不可替代性来自功能，战略保障来自供给。钽在GPU供电电容、铟锗在光通信与红外、锡在先进封装焊料中，均属“用量极小却 无法绕开”的环节；供给端，多国已将相关品种纳入关键矿产管理，2026年6月起施行的《中华人民共和国矿产资源法实施条例》将 其列入战略性矿产目录。需求来自未来产业、供给受战略约束，这是“战略属性”的第一重来源。

消费结构重塑ing：从价格敏感型到价格不敏感。传统有色下游对价格高度敏感，涨价即需求萎缩，而AI产业链则对材料成本相对 敏感度较低。

供需关系失衡：矿业投产周期更久。需求端是2－3年即可落地的数据中心，而供给端是15年以上才能走完一轮的矿山，供需错配

的缺口就将体现在价格的斜率。

高传输效率：光+铜，覆盖 长短端通信

2.1 光通信：长距离高效通信

 电子受电阻、电容与电磁干扰等物理约束，使电互连在带宽、距离、延迟、能耗和密度上逼近极限，无法满足当前互联需求；而

光子的物理特性天然具备高带宽、低延迟、低能耗、远距离与抗干扰优势，因此光互连成为当前高效数据互联的最佳方案。

 当前，AI数据中心正从Scale-Out转向Scale-Up，后者通过提升单节点互联效率、采用光电融合架构，成为满足超低延迟与超高

带宽密度的必然选择，当前技术重心正明确向此倾斜。

 全球光通信市场正以近 25% 的年复合增长率快速扩张。据摩根士丹利测算，2025年全球光通信市场规模约300亿美元，预计 2028年将超过 650亿美元，到2030年突破 900亿美元 ，光模块则成为该领域中最大的子市场，占光通信市场比例约为77%。

图表5：当前AI数据中心发展趋势

资料来源：portworx，五矿证券研究所

图表6：全球光通信及细分市场规模（亿美元）

1000

800

600

400

200

0

2025 2028E 2030E

全球光通信市场规模 全球光模块市场规模

资料来源：中国光博会，五矿证券研究所

2.1 光通信：长距离高效通信

 光通信本质是以光波为载体、光纤为介质的信息传输技术。其核心目标在于解决信息在微电子世界与物理光网络之间的转换效率。

 光通信基本系统结构由电发射机、光发射机、传输光纤、光接收机和电接收机构成：电信号经光发射机转换为光信号进入光纤传

输，到达接收端后由光接收机还原为电信号，其中光收发模块已实现收发一体化，核心包含有源光器件、无源器件及功能电路

等 。

 光通信产业链的上游以InP衬底、光芯片及无源器件为核心基础，支撑中游光模块、光纤光缆和光交换设备等产品化载体的制造； 下游则由AI数据中心、云计算服务商及电信运营商等应用场景驱动，实现从基础材料到终端价值落地的闭环。

图表7：光通信系统结构

资料来源：报告派，五矿证券研究所

图表8：光通信产业链结构

资料来源：报告派，五矿证券研究所

2.1 光通信：长距离高效通信

 目前主流光芯片衬底材料有磷化铟（InP）、硅（Si）和砷化镓（GaAs）。InP属第二代III-V族材料，光电转换效率高，能在1310– 1550nm波段覆盖全部中长距激光器并实现全集成，但晶圆尺寸小、良率低、成本高；硅属第一代半导体，可复用CMOS工艺实现

光电集成，但间接带隙无法发光、温度系数大；GaAs属第二代III-V族材料，主要作为VCSEL衬底用于短距多模互联。

 据LightCounting预测，2025至2031年光芯片市场规模将从40亿美元增长至150亿美元。其中，GaAs份额从10%降至3%，主要

因其性能无法满足800G+高速光模块需求，被硅光快速替代；InP份额从58%降至46%，本质是被硅光和TFLN更快的增速稀释，

InP仍是800G+高速长距光模块中光芯片的刚需衬底，且硅光方案均需外置CW激光器作为光源，其核心地位并未被动摇。

图表9：光通信系统结构

光芯片衬底类型 磷化铟（InP） 硅（Si） 砷化镓（GaAs）

半导体代际 第二代 第一代 第二代

带隙类型 直接带隙 间接带隙 直接带隙

禁带宽度 1.35eV 1.12eV 1.42eV 电子迁移率 ~4,600cm²/V·s ~1,400cm²/V·s ~8,500cm²/V·s

可调谐至 1310nm/1550nm

发光波长区间

不发光（间接带隙） ~850nm

能（高速长距，通信 波段核心）

能否制备激光器

不能 能（短距低速）

EML/DFB/CW 激光 器、PIN/APD 探测器

光通信中的角色

无源光波导/调制器 VCSEL 芯片

相对制造成本 高 低 中

资料来源：光纤在线，五矿证券研究所

图表10：光芯片市场规模（亿美元）

80

60

40

20

0

硅光 磷化铟 砷化镓 薄膜铌酸锂等

2025 2031E

资料来源：LightCounting，五矿证券研究所

磷化铟：光芯片高速光电转换的核心材料基石

 磷化铟衬底直接决定了EML激光器、CW激光器以及探测器的晶体质量与性能良率，是光芯片的不可替代基底。光通信拉动InP衬

底需求的本质是磷化铟衬底作为1310/1550nm黄金波段高速光芯片唯一成熟的衬底材料，其物理不可替代性在AI算力驱动的光模

块速率迭代中被持续放大，使得每代升级对InP衬底的消耗量呈倍数级增长，形成刚性需求传导链，从而持续拉动铟金属需求。

 当前铟的下游需求以ITO靶材为主，占比约80%，下游用于液晶显示器和平板屏幕；化合物半导体、焊料和合金以及光伏薄膜合计

占比18%。据SMM统计，以4英寸磷化铟衬底为计算基准，其2025-2030年的对铟的需求量由19.3吨扩大至167.4吨，据我们测 算，未来五年磷化铟需求增量对于整体铟需求增量的贡献幅度约为9%。

图表11：2025年铟金属下游需求结构

1% 2%

8%

9%

80%

ITO靶材 化合物半导体

| |

|---|

| |

|---|

焊料与合金

| |

|---|

光伏薄膜 其他领域

| |

|---|

| |

|---|

资料来源：韦伯咨询，五矿证券研究所

图表12：光通信拉动铟需求测算

|31.0

39.8

74.3

96.3

126.1

167.4

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

磷化铟对精铟需求量（吨） 磷化铟拉动精铟需求幅度（%）

|

|---|

资料来源：中国电子报，韦伯咨询，LightCounting，IIM，普华有策， 中金企信，ALFA，ginechip基础数据，五矿证券研究所测算

11

砷化镓：短距光互连光芯片的光源核心

 在光通信系统中，VCSEL芯片是数据中心短距互联的核心激光器类型，凭借850nm工作波长、低功耗、低成本、易阵列化生产等

优势，成为100G SR4/400G SR8/800G SR8等多模短距光模块的主流方案。光通信对GaAs的需求拉动本质上是数据中心短距互

联带宽升级带来的VCSEL用量增长，从而带动镓金属需求增加。

 当前VCSEL芯片下游需求以消费电子为主，占比约58%。受硅光替代影响，VCSEL在光通信领域的份额占比提升不明显，我们预

计到2030年光通信的市场份额小幅上升3%。据我们测算，以6英寸砷化镓衬底为计算基准，其2025-2030年的对镓金属的需求量 由8吨扩大至24.1吨，光通信用砷化镓衬底需求增量对于整体镓金属需求增量的平均贡献幅度约为7.8%。

图表13：VCSEL芯片下游需求结构变化

2025

其他 14%

激光雷 达 4%

消费电 子 58%

光通信 24%

2030E

其他 23%

消费电

激光雷 达 5%

子 45%

光通信 27%

图表14：光通信拉动镓需求测算

30

25

20

15

10

5

0

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

光通信用镓需求（吨） 光通信用砷化镓拉动镓需求幅度（%）

12%

10%

8%

6%

4%

2%

0%

资料来源：产业世界、贝哲斯咨询、IIM、QYResearch基础数据，五矿证 券研究所测算

资料来源：产业世界、贝哲斯咨询、IIM、QYResearch、立鼎产业研 究、Gallium Price基础数据，五矿证券研究所测算

12

薄膜铌酸锂：光芯片高速电光调制的带宽核心

 薄膜铌酸锂（TFLN）光调制器是当前高速光互连赛道中最具爆发潜力的核心器件，它依托新一代薄膜铌酸锂材料平台制造，通过

马赫-曾德尔调制、双偏振同相正交调制等结构，将高速电信号高效转换为调制光信号，相比传统材料铌酸锂调制器，拥有更高电

光带宽、更低驱动电压、更小器件尺寸和更强光子集成潜力，是支撑未来3.2T超高速光通信体系的核心硬件基础。

 当前TFLN调制器下游主要用于电信通信领域，市场占比为35%。据我们测算，数据中心用TFLN调制器市场占比将从2025年的

28%跃升至2030年的31%，CAGR约21.3%，数据中心用TFLN调制器市场规模将从2025年的5.1亿美元增加至2030年的13.4亿美 元，主要受益于AI大模型训练集群的高速光互连需求爆发。

图表15： TFLN市场下游需求结构变化

2025

2030E

其他 23%

电信 35%

量子计

算 14%

数据中 心 28%

其他 20%

电信 32%

量子计 算 17%

数据中 心 31%

资料来源：dataintelo基础数据，五矿证券研究所测算

图表16：TFLN市场规模(亿美元）

50

40

30

20

10

0

13.4

11.0

9.1

7.5

5.1 6.2

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

电信TFLN 数据中心TFLN 量子计算TFLN 其他

资料来源：dataintelo基础数据，五矿证券研究所测算

四氯化锗：光纤纤芯高折射率掺杂的关键锗源

 在光通信领域中，光纤导光的核心在于纤芯折射率须高于包层以实现全内反射，而四氯化锗经化学气相沉积生成的GeO₂是能稳定

提升石英玻璃纤芯折射率、同时保持通信窗口（1310/1550nm）超低光损耗的掺杂剂——其6N级超高纯度和极低的红外吸收本

征特性，使其成为光纤预制棒折射率调控中不可替代的物理基础。

 从需求结构来看，2020年至2026年，锗需求从160吨增加至240吨，光纤通信需求占比提升9个百分点至40%，成为需求端的绝

对主力。据我们测算，锗在光通信领域中的需求量将从2025年的82吨跃升至2030年的234吨，年复合增速约为23%，光纤通信需 求增量对于锗整体需求增量的平均贡献幅度为58%。

图表17：四氯化锗下游需求结构变化

2020

2026

其他 5%

其他 25%

太阳能 电池 20%

光纤通 信 31%

光纤通 信 40%

太阳能

电池 13%

红外光 学 35%

红外光 学 31%

资料来源：SMM、中商产业研究院基础数据，五矿证券研究所测算

图表18：光通信拉动锗需求测算

250

200

150

100

50

0

234

188

150

120

96

82

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

80%

60%

40%

20%

0%

光纤用锗需求（吨） 光纤需求增量占比

资料来源：SMM基础数据，五矿证券研究所测算

2.2电通信：数据传输“短距利器” 在数据中心内部，铜缆凭借无需光电转换带来的超低延迟、极低功耗以及成本优势，

 在数据中心内部，铜缆凭借无需光电转换带来的超低延迟、极低功耗以及成本优势，牢牢占据服务器机柜内及机柜间数米范围内

的架顶式互联市场，为AI集群和云计算提供高可靠性的底层通道。

 受AI训练集群与高性能计算互联需求拉动，我们预测高速铜缆（DAC、ACC、AEC）全球出货量将从2025年的约5833万条增加至

2030年的约2亿条，CAGR为28%，整体保持高速增长态势。

图表19：高速铜缆分类

资料来源：Ascent Optics，五矿证券研究所

图表20：高速铜缆出货量（万条）

25000

20000

15000

10000

5000

0

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

DAC ACC AEC

资料来源：QYResearch，IIM基础数据，五矿证券研究所测算

HVLP铜箔：多层PCB板低阻抗材料基础

高频传输导致趋肤效应明显。AI 算力板、交换机单通道 SerDes速率已达到 224Gbps，高频条件下趋肤效应明显，高频电流仅在 PCB 铜箔极薄的表层区域传输，造成信号插入损耗变大、信号完整性恶化。

从铜箔与基材两个维度同步升级。降低铜箔表面轮廓最大高度 Rz，削减铜箔粗糙度带来的额外导体损耗；选用低 Df（介质损耗因

子）、Dk（介电常数）稳定的树脂体系，压低介质损耗。

HVLP铜箔低Rz可显著降低导体损耗。超低轮廓电解铜箔HVLP属于高端电解铜箔，核心指标是压合面毛面粗糙度Rz（轮廓最大高

度）极低，三井金属HVLP4可以将Rz降低至0.5μm（普通标准电解铜箔 Rz=3-8μm）

图表21：高频电流只在铜箔最表层流动（趋肤效应）

图表22：高速高频通信对铜箔Rz要求提高

资料来源：《压延铜箔表面处理技术及进展》张春阳，五矿证券研 究所

资料来源：三井金属，五矿证券研究所

16

HVLP铜箔：多层PCB板低阻抗材料基础

PCB板用铜箔量大幅提升。AI 芯片（GPU/ASIC）引脚数激增（BGA 管脚达数万个），平面布线空间受限，必须增加信号层疏导 极度拥挤的走线。一般的服务器主板PCB在10-12层，而AI算力用到的PCB层数已经提升至20-30+层。

未来五年高端HVLP铜箔需求量复合增速24%。根据三井金属描述，随着AI 服务器、高速交换机、800G/1.6T 光模块的 224Gbps 高速 PCB 需求增加，预计2030年全球HVLP2以上铜箔月度需求量将达到3,300吨/月，2025-2030年复合增长率达到24%。

随着PCB层数的增加，PCB微钻用量也大幅攀升。1）PCB板更厚，通孔更深导致单板排削量大幅增加；2）高层数 M8/M9 板材

的耐磨蚀特性导致微钻寿命大幅缩短。根据鼎泰高科招股说明书，预计2026-2030年全球PCB钻针复合增长率达到9.6%。

图表23：高频电流只在铜箔最表层流动（趋肤效应）

资料来源：三井金属，五矿证券研究所

图表24：PCB生产工艺流程

资料来源：鼎泰高科招股说明书，五矿证券研究所

高算力密度：制程微缩与

三维集成

3.1制程微缩：在“二维平面”上塞进更多器件-缩小关键尺寸

先进制程延续“摩尔定律”。逻辑芯片，先进制程将晶体管做到 3nm以下，相同面积下的晶体管数量增加，提升芯片性能、降低 功耗、提高集成度；存储芯片，与逻辑芯片的技术发展路线类似，增大介电常数、降低介电材料的厚度是改善电容器存储性能的主 要途径。

HKMG（高k金属栅极）工艺引领先进制程突破。二氧化硅介电常数低，氧化层极限厚度为 1.5nm，低于该厚度会出现隧穿现象 。HKMG用具有显著更高介电常数的材料替代传统SiO2介质，同时用金属导体替代多晶硅电极，解决了使传统栅堆栈在先进工艺节 点下难以继续维系的失效模式。

图表25：先进制程的发展

图表26：HKMG（高k金属栅极）结构

资料来源：台积电官网，五矿证券研究所

资料来源：半导体材料与设备，五矿证券研究所

3.1制程微缩：在“二维平面”上塞进更多器件-缩小关键尺寸

锆、铪是芯片High-k首选材料。更高的介电常数可以降低栅漏电流密度；宽禁带可以提高材料与硅衬底交界面形成的势垒高度， 阻挡隧穿；合适的结晶温度，以保持非晶态，防止晶界会成为漏电流通道和缺陷聚集地；当将锆（Zr）以约 1:1 的比例掺氧化铪中 ，晶体会在低温降温过程中稳定在特定的正交相，从而展现出强烈的铁电性。

图表27：铪是高介电常数和宽禁带宽度的首选材料

资料来源：天天IC，五矿证券研究所

3.2 3D堆叠：向“垂直方向”借空间

3D堆叠解决计算“内存墙”瓶颈。摩尔定律驱动下，近二十年来计算能力增长了约 90000 倍，而内存带宽仅增长约 30 倍——两 者相差约三个数量级。性能提升的路径从“变小”切换到“叠高”，3D堆叠将计算核心与内存垂直靠近，物理距离缩短，带宽飙升 （如HBM3E带宽已超1TB/s）。

TSV 三维电学互连是HBM核心控制点。TSV（Through Silicon Via）在 DRAM 芯片上打出数千个微米级硅通孔，依托高密度堆 叠与先进散热封装，实现上下层芯片的高密度直接信号传输。TSV工艺技术包括深硅刻蚀形成微孔，再进行绝缘层、阻挡层、种子层 的沉积，深孔填充，退火，CMP 减薄，Pad 的制备叠加等工艺技术。

图表28：HBM芯片纵向 TSV 堆叠结构

图表29：HBM生产工艺

资料来源：Accelerating time series motif discovery in the Intel Xeon Phi KNL processor，五矿证券研究所

资料来源：海力士，五矿证券研究所

21

3.2 3D堆叠：向“垂直方向”借空间

钽、钛、铜在TSV工艺中起到关键角色：

 深盲孔刻蚀。通过 SF₆ 刻蚀与 C₄F₈ 钝化膜交替进行的 Bosch 工艺，在硅衬底上刻蚀出深宽比达 10:1 至 20:1 的垂直盲孔

 绝缘层/阻挡层沉积。在Cu 和半导体本体之间需要沉积一层阻挡层，既能阻挡Cu 向SiO2中扩散，也能提高Cu 在SiO2表面的黏附强

度。通常的阻挡层材料包括Ta、TaN/Ta、TiN 等金属或金属化合物。

 电镀铜填充。在阻挡层之后还会再生长一层Cu种子层，用于后续电镀填充工序中导电作用；和提供Cu晶核，以获得更均匀的结晶。

图表30：硅通孔微观结构

资料来源：倍特盛，五矿证券研究所

3.2 3D堆叠：向“垂直方向”借空间

HBM中的钨。钨能通过CVD配合WF6在纳米级深孔中覆盖率高，且热膨胀系数与硅相近，所以在半导体中主要用于晶体管与互联 层的连接、先进DRAM的字线、大容量3D NAND字线（300层以下）等。

 接触插塞：填充晶体管源极/漏极与第一层金属布线之间的微型接触孔

 位线与埋入式字线：先进 DRAM 存储单元中，常作为埋入式字线和位线导电层，以及连接电容器的接点

钼代钨主要发生在更细场景。钼电子自由程短，在超薄尺寸下的电阻率显著低于钨，引入钼替代部分极细钨：1）随着逻辑芯片制 程推进至 3nm 及以下，接触孔尺寸缩小；2）300层以上3D NAND字线的物理厚度被进一步压缩至 10~15 纳米以下

图表31：埋入式字线（BWL）DRAM内存

资料来源：《3D IC devices, technologies, and manufacturing》 Hong Xiao，五矿证券研究所

图表32：3D NAND结构图/钨钼需求测算

资料来源：半导体材料与工艺，五矿证券研究所

23

3.3先进封装（Chiplet）：在“三维空间”做系统集成

先进封装缩短芯片间的互联距离。先进封装即多个具有特定独立功能、可在不同制程节点制造的芯片，通过高密度垂直/平面互连 技术重新集成在同一封装内的架构设计与制造方法。

锡是先进封装的核心材料。微凸点焊料负责芯片侧的精细互连（电镀级高纯锡与电镀化学品、Type 6~8 Paste超细焊锡膏）， BGA锡球负责封装体与PCB的连接，锡膏用于系统级封装的元件贴装。

高纯化和提高电迁移能力是未来发展趋势。芯片电极尺寸急剧缩小，焊料中微量放射性元素诱发的软错误风险成倍增加；微凸块截

面积微小、电流密度高，焊料需通过掺杂微量 Ni、Sb、Bi 或稀土元素，抑制金属原子扩散与柯肯达尔空洞生成

图表33：先进封装结构

图表34：先进封装各环节锡膏用量

资料来源：九川数科，五矿证券研究所

资料来源：smm，五矿证券研究所

高功率：供电系统和散热

4.1第三代半导体：高压架构的基石

高压架构是数据中心供电系统发展的确定方向。800VDC高压直流架构系统电压等级直接跨越了传统硅基 MOSFET 的安全安全工作 区，将全面倒逼 1200V SiC MOSFET 与高压 GaN 成为下一代数据中心电网的底层基石。

SiC（碳化硅） ：凭借低导通损耗、高开关频率、耐高温等特性，可显著降低电源转换损耗与散热成本，适用于高压、大功率场景 ，如PSU的AC-DC前端、PFC（功率因数校正）级。

GaN（氮化镓） ：在相同导通电阻下可以实现更小芯片面积，同时具备更低开关损耗和更低栅极电荷，尤其适合高频、高功率密

度DC/DC模块，如DC-DC和VRM（电压调节模块， 紧贴CPU/GPU布置，负责将12V DC降压至芯片所需的1V/0.8V） 。

图表35：算力服务器IT机架电源架构：PSU输出48V，IBC降至6/12V为xPU供电

资料来源：东微半导体，五矿证券研究所

4.2金属合金磁粉芯

 金属合金磁粉芯是制造服务器电源中PFC电感和DC-DC电感的核心磁性材料。与传统铁氧体相比，它具有更高的饱和磁通密度， 意味着在更小的体积内能承受更大电流，且高温稳定性更好。（GPU 存在毫秒级数百安培的动态负载剧跳）

 常见材料体系包括铁硅铝磁粉芯、铁镍磁粉芯、铁硅磁粉芯等。发展方向：1）微粉化与纳米级化学包覆，抑制高频涡流损耗；2 ）金属粉末+扁平铜线一体压铸；3）纳米晶/软磁复合材料，在保持大电流不饱和的前提下提高初始磁导率，减少铜线缠绕圈数

 单台AI服务器一体成型电感用量是传统服务器的8-10倍，价值量提升5-15倍。根据灼识咨询统计及预测，2025年全球AI芯片电感

行业规模58亿元，预计2030年达到269亿元，年复合增长率35.9%。

图表36：芯片电感示意图

图表37：全球AI芯片电感行业市场规模

资料来源：铂科新材，五矿证券研究所

资料来源：界面新闻，铂科新材，五矿证券研究所

4.3电源的高要求-电容

 AI数据中心供电从传统12V/48V跃升至800V/±400V高压直流架构，电解电容、薄膜电容、MLCC（多层陶瓷电容）等基础器件 作为产业链底层支撑，面临耐压等级大幅提升、高频响应与可靠性要求更严、功率密度更高的全新技术迭代需求。

 全球AI服务器MLCC市场规模持续攀升。据Global Info Research调研报告显示，2025年全球AI服务器MLCC市场规模为8.8亿美 元，预计2026年增至12.3亿美元，2030年达到45.4亿美元，CAGR为38.7%。

 随着AI芯片功耗提升和板级空间收紧，MLCC向高容、小尺寸、低ESL、高可靠升级，高端高容产品价值量占比将持续提升。

图表38： 服务器机柜要求的历史演变

资料来源：智工能源科技，五矿证券研究所

图表39：全球AI服务器MLCC市场规模

50

40

30

20

10

0

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

市场规模（亿美元）

资料来源：Global Info Research，五矿证券研究所

4.4液冷-高功率散热的解决方案

传统风冷方案逐渐接近物理极限，液冷是支撑下一代算力基础设施的重要部分。施耐德电气研究表明，算力规模相同时下，单个机 架功率为20kW的，液冷比传统风冷节省大约10%的投资成本；单机架功率增加到40kW时，这一比例上升到了14%。

从 GB200、GB300 迭代到 Rubin，机柜液冷配套价值持续走高：GB200 液冷配套约 8 万美元，GB300 约 9.5 万美元，Rubin 直 接来到 14-16 万美元。根据Grand View Research预测，2025年全球智算中心液冷市场规模达到了 66 亿美元，预计2033年达到 295亿美元，年复合增长率达到20.6%

图表40：冷板式液冷系统原理图

图表41：全球数智中心液冷市场规模预测

资料来源：中粉热管理、五矿证券研究所

资料来源：Grand View Research，五矿证券研究所

4.4液冷-高功率散热的解决方案

智算中心液冷散热系统主要有三种形式，分别为：冷板式液冷系统、浸没式液冷系统和喷淋式液冷系统，其中冷板式系统成熟可靠 ，工程实践广泛；浸没式液冷在二次侧实现了 100%液体冷却，节能效果更优。

冷板式液冷系统主要包括：冷板、管路、快速接头、分液歧管、冷量分配单元与室外一次侧冷却设备等组件。冷板通常是由铜、铝 等高导热金属构成的封闭腔体。未来冷板将向微米级拓扑结构演进，采用金属 3D 打印技术配合金刚石/铜复合物。

芯片散热：芯片散热有TIM1（一级热界面材料 / 封装级热界面）、TIM2（二级热界面材料 / 系统级板级热界面）。当前主流高功

率芯片有聚合物基相变导热界面材料（PCM）、铟箔金属焊料（Solder TIM）以及液态金属（Ga-In 合金），未来趋势关注“金刚 石铜”复合材料、多晶金刚石热沉片等。

图表42：冷板式液冷系统图

图表43：浸没式液冷系统图

图表44：芯片封装级热界面材料传热路径

资料来源：中国信通院、五矿证券研究所

资料来源：中国信通院、五矿证券研究所

资料来源：鸿富诚、五矿证券研究所

物理传感：AI从虚向实的必 经之路

物理感知是AI走向现实世界的重要方式

 物理感知是具身智能体与物理世界交互的起点和基础，它作为智能体的“感官系统”，为后续的决策与执行提供关键的环境与状

态信息，是智能体实现自主行动的先决条件。

 具身智能传感器承担感知层核心功能，是智能体获取外部信息、掌控自身状态的唯一入口，按功能分为力觉传感器、触觉传感

器、视觉传感器、MEMS IMU以及位置传感器五大核心品类，覆盖智能体全场景感知需求。

 传感器属于具身智能产业链上游环节，在人形机器人BOM成本中占比约15%。我国出台的《人形机器人创新发展指导意见》中， 明确将传感器作为核心零部件，纳入重点支持领域，鼓励企业加大研发投入，突破核心技术瓶颈。

图表45：传感器类别及作用

资料来源：luminwave，五矿证券研究所

图表46：具身智能产业链上游结构

资料来源：具身智机产业汇，五矿证券研究所

砷化铟镓：具身智能短波红外感知的高灵敏光电探测核心

 砷化铟镓（InGaAs）具有带隙可调与高电子迁移率的物理特性，通过调节组分能使其覆盖近红外至短波红外波段，利用短波红外

可穿透雾霾、实现全天候感知的能力，弥补可见光与热红外的盲区，让智能体在低光、烟、雾等复杂环境下保持视觉能力。同

时，InGaAs 具有直接带隙和极高的电子迁移率，能实现皮秒级响应速度与高量子效率，是人眼安全波段激光雷达（LiDAR）接收

端的理想材料，满足具身智能对全天候适应性和高速高精度探测的需求。

 据Intel market research预测，InGaAs图像传感器市场规模将从2025年的15.6亿美元增长至2030年的29.2亿美元，CAGR为 13.4%，其增量主要受益于消费市场对智能终端设备更快处理速度和更高精度的需求的日益增加。

图表47：InGaAs短波红外探测器作用

资料来源：马旭，李云雪等：论文《短波红外探测器的发展与应用》 ， 五矿证券研究所

图表48： InGaAs图像传感器市场规模

35

30

25

20

15

10

5

0

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

InGaAs图像传感器市场规模（亿美元）

资料来源：Intel market research基础数据，五矿证券研究所测算

33

锆钛酸铅：具身智能体的压电“触觉神经”

 锆钛酸铅（PZT）是一种典型的压电陶瓷材料，拥有优异的压电性能、高居里温度和高机电耦合系数，是传感器、制动器、换能器

及能量收集装置的核心功能材料。目前，PZT正在成为机器人触觉感知和电子皮肤的关键传感元件，从高分辨率的纹理识别和方向

感知，到静态力检测、双模态传感，再到大面积可拉伸电子皮肤和微型自供能系统，PZT都展现出强大潜力。

 据我们测算，PZT整体下游市场规模将从2025年的21亿美元增长至2030年的28.6亿美元，CAGR为6.8%。其中，智能驾驶是第一

大应用领域，采用基于PZT的传感器的高级驾驶辅助系统，在防撞、车道保持和自适应巡航控制等方面发挥着重要作用；同时，由 于PZT陶瓷具有出色的机电耦合系数和压电电荷常数，其在医疗器械、消费电子等领域的先进设备小型化趋势中也不可或缺。

图表49：PZT下游市场结构

2025

2030E

其他 6%

工业制 造 12%

工业制 造 10%

智能驾 驶 29%

智能驾 驶 31%

航天军

航天军 工 15%

工 15%

消费电 子 19%

消费电 子 19%

医疗器 械 21%

医疗器 械 23%

资料来源：Data Intelo，五矿证券研究所

图表50：PZT下游市场规模

PZT下游市场规模（亿美元）

28.6

30.0

25.0

21

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0

2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

智能驾驶 医疗器械 消费电子 航天军工 工业制造

资料来源：Data Intelo基础数据，五矿证券研究所测算

科技与金属双向赋能

——价值裂变与资本重构

6.1 科技与金属双向赋能，从“算法”到“物理”的五大环节重新定义金属材料需求结构

 AI 的瓶颈正从"算法"转向"物理"——信号怎么传、电怎么供、热怎么散、空间怎么省、世界怎么感知，每一环节都和关键金属材料息息相关

 科技产业要求 → 关键部件 → 金属 → 需求结构 → 不可替代性，一是需求是结构性的周期逻辑不同；二是多品种供给高度集中，需求兑现带来巨大价格弹性

图表51：新周期下科技对关键金属产业链影响 AI 算力背后，第一性原理——需求结构性增长 × 供给高度集中，决定价格弹性

资料来源： 新华网人民日报，产业世界，贝哲斯咨询，IIM， QYResearch ，立鼎产业研究， Gallium Price，SMM，陈星全, 屈金芝等：论文《 2021—2035年世界锗矿产品

供需形势分析》，化源网，中国电子报， 韦伯咨询，LightCounting，IIM，普华有策，中金企信，五矿证券研究所

36

6.2 金融资本布局关键金属赛道：研究·一级·二级·商品·投行

 赛道特征：关键金属横跨商品、股票、并购、衍生品多个市场，价格发现与风险管理需求同步爆发——金融机构的角色正从“交 易通道”转向“产业生态支撑“

 金融机构布局：研究定价（商品与产业研究、指数开发）→ 一级培育（产业基金、矿业并购）→ 二级配置（资源股、ETF）→ 风 险对冲（期货、场外期权、套保）→ 投行服务（跨境并购、债券、科技金融、绿色金融）

 产融结合逻辑：以研究建立定价权，以资本绑定资源与产能，以工具管理价格波动，以金融服务嵌入产业链上下游——金融反哺 产业，产业沉淀数据与资产

• 图表52：金融机构布局关键金属赛道——产业支撑

研究定价

商品研究 产业图谱 · 指数开发

一级培育

产业基金 矿业并购 · 战配

二级配置

资源股 · ETF 板块化配置工具

风险对冲

期货 · 场外期权 套保 · 供应链金融

投行服务

跨境并购 · 债券 科技金融 · 绿色金融 · REITs

|产业数据 → 研究定价 → 资本介入 → 产能/资源绑定 → 风险管理 → 反哺产业安全|

|---|

资料来源：五矿资本年报、五矿资本债券年报、五矿证券研究所

6.3 核心结论：新周期、新定价、双向赋能、价值裂变、资本重构

|人工智能为代表的科技产业成为有色金属新需求引擎 ”算力金属“从概念变为产业现实——需求结构从地产基建切换到基础设施+硬件设备+模型算法+应用服务+电网，锡钽铟等小金属进入全新应用周期|

|---|

01

周期切换

|供需刚性×战略管制×金融属性 构成三层定价，价格中枢系统性抬升；全球战略性矿产资源政策加码，资源溢价从市场预期走向制度约束|

|---|

02

定价重构

|科技为金属开辟新场景（铟锡钽锗镓钼）， 金属为科技定义物理边界（铜铝筑底盘、小金属稳运行）；不可替代性是价值裂变的根源|

|---|

03

双向赋能

|利润进一步向上游资源端集中，中游材料加工承压，产业链进入“资源为王+材料突围”阶段|

|---|

04

价值裂变

|金融机构从“交易通道”转向“产业生态支撑” 研究定价、一级培育、二级配置、商品工具、投行服务 布局关键金属赛道|

|---|

05

资本重构

|上游拿资源（权益矿+长协）、中游选材料（高纯定制+成本传导）、金融抓工具（指数+衍生+并购） 紧密跟踪需求兑现、供给释放、宏观三大变量|

|---|

06

布局建议

资料来源：五矿资本年报、五矿资本债券年报、五矿证券研究所

风险提示

• 1、需求兑现不及预期风险：AI等新兴产业需求兑现不及预期，全球云厂商资本开支放缓，算力金属需求增长低于预期；
• 2、供给超预期风险：海外供应恢复超预期——缅甸佤邦复产提速、印尼出口放量、刚果（金）扰动缓和，供需紧平衡转向宽松，价 格面临回调压力；
• 3、宏观波动风险：美联储政策信号、美元走势及地缘局势变化，可能引发有色金属估值与市场情绪的大幅波动；
• 4、技术替代风险：新材料体系或技术路线变革（如硅光集成、替代封装方案、电容技术演进）可能削弱部分品种的不可替代性；
• 5、产业链供应链风险：中游成本传导不畅导致需求破坏，或价格过快上涨引发政策调控与替代加速，反过来抑制需求。

39

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