国金证券_计算机行业研究:算力的高结构方向_20261007.pdf

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摘要

1国金证券发布计算机行业研报,聚焦算力高结构方向。
2报告指出AI PCB正经历“半导体化”变革,M9材料、mSAP工艺及CoWoP方案推动单GPU价值量升至600美元;
3SOFC因数据中心缺电迎来爆发,Bloom Energy订单超200亿美元,氧化钪成关键瓶颈;
4磷化铟衬底供需缺口超70%,价格暴涨。
5研报看好PCB二三线厂商外溢红利及上游材料稀缺性,相关标的包括工业富联、胜宏科技、先导基电、三环集团等。

行业观点

 AI PCB"半导体化":四大新路线重塑价值量分配,二三线厂商迎外溢红利。英伟达 Rubin/Rubin Ultra 全面采用 M9 材料体系以支撑 224Gbps 超高速传输(介电损耗压至 0.0015 以下),球形硅微粉自通用辅料跃迁为决定 CTE、损耗与导热的关键卡位材料,而高端亚微米球硅由 Admatechs、Denka、Resonac 垄断六成以上份额; PTFE 以 0.0004 以下的介电损耗打开下一代路线。工艺端,mSAP 将线宽/线距压缩至 15-25μm、精度直接对 标类载板;CoWoP 去掉 ABF 封装基板,由强化 PCB 承接先进封装功能,单 GPU 价值量约 600 美元、达 GB200 方案的 3 倍;正交背板以 78 层 M9 级 PCB 替代数万根铜缆,PCB 首次跃升为机架级核心互联载体。供给端, 头部厂商 2025 年资本开支 267 亿元(同比+111%)全面锁定高端产能,中高层数供给缺口下订单外溢:世运电 路年内三度提价、景旺电子 80 万㎡ 高阶 HDI 备战,年内 13 家 PCB 厂近 590 亿元扩产印证景气向二三线传导, 2026 年上半年"增收不增利"的剪刀差有望随提价落地在下半年修复。

 AI 缺电重塑供电范式:SOFC 卡位 time-to-power,沿价值量拆解把握订单兑现。IEA 预计全球数据中心用电量 将由 2025 年约 485TWh 增至 2030 年约 950TWh,而美国并网排队容量超 2600GW、中位等待约 5 年,"并网 慢"成为数据中心落地的第一约束。SOFC 凭"短交期+模块化+直流输出"精准卡位:Bloom Energy 为 Oracle 交 付项目从开工到供电仅 55 天,较 90 天目标提前逾一个月,直接推动 Oracle 将合作扩大至 2.8GW;OBBBA 给 予 30%投资税收抵免且不设排放门槛;燃料电池原生直流输出与英伟达 800VDC 架构天然协同。BE 在手订单超 200 亿美元、产能自 1GW 扩至 5GW,2026Q2 收入同比+166%。沿价值量拆解确定性环节:电堆价值量与壁垒 最高,三环集团为 BE 隔膜片主要供应商、全球份额第一;BOP 端京泉华、壹连科技已批量供货;再向上游, 5GW 对应年需氧化钪约 220 吨、接近全球年供应总量,氧化钪成产业链“材料咽喉”,先导基电凭借稀散金属 “资源+提纯”一体化平台稀缺性凸显。

 磷化铟:光通信上游紧缺物料,工艺壁垒铸就供给刚性,价格、订单与批文定短期景气。InP 是唯一同时满足直 接带隙、1310/1550nm 波长匹配、超高迁移率与外延晶格匹配的量产衬底,EML 将激光器与调制器单片集成、 贯穿收发两端;CPO/硅光改变集成位置但不取消光源,薄膜铌酸锂与 Ge-on-Si 仅分流调制与探测功能,激光增 益仍锚定 InP。供给端,1062℃熔点下磷离解压高达 2.75MPa,须先经多晶预合成再以 VGF/VB 长晶,叠加多 道切磨抛洗工序(EPD≤500/cm² 方可交付),"设备可买、稳定合格产出难复制"。需求端,Yole 预计 2026 年 全球需求 260– 300 万片而有效产能仅约 75 万片、缺口超 70%;价格端 2 英寸衬底自 800 美元涨至 2300– 2500 美元、6 英寸涨破 5000 美元、精铟年内涨幅逾 80%。2025 年 2 月 InP 纳入出口许可后,国内外割裂为两 套供需逻辑:短期看国内价格验证景气,海外看订单与商务部批文兑现。

相关标的

  •  1)机柜化:工业富联。
  •  2)PCB:胜宏科技、方正科技、生益科技、联瑞新材、德福科技、南亚新材、鹏鼎控股、景旺电子、生益电子、 深南电路、沪电股份、奥士康、中钨高新、海亮股份、鼎泰高科、欧科亿、新锐股份、杰美特等。
  •  3)光互联:中际旭创、东山精密、新易盛、光智科技、天孚通信、光迅科技、源杰科技、联讯仪器、华盛昌、 云南锗业、唯科科技等。
  •  4)电源电容:麦格米特、先导基电、江海股份、东阳光、欧陆通、火炬电子、海星股份、三环集团、风华高科、 振华股份、四方股份、阳光电源、天岳先进等。
  •  5)液冷:英维克、海鸥股份、东阳光、蓝思科技(元拾科技)、飞龙股份、大元泵业、领益智造(立敏达)、 冰轮环境等。
  •  6)金刚石:力量钻石、沃尔德、四方达、国机精工、斯莱克等。 风险提示

 高端 PCB 技术产业化不及预期风险;SOFC 产业链扩产与原材料供给风险;磷化铟衬底扩产及技术替代风险; 贸易及出口管制政策变动风险;原材料价格大幅波动风险。

内容目录

一、PCB:技术升级驱动"半导体化"跃迁,四大新路线重塑价值量分配 .................................. 4

  • 1.1 M9 材料体系:覆铜板低损耗代际跃迁,球形硅微粉与 PTFE 走向关键卡位........................ 4
  • 1.2 mSAP 工艺:线宽精度对标类载板,PCB 迈向半导体级制造 ..................................... 6
  • 1.3 CoWoP 方案:封装基板功能下沉至 PCB,强化基板承接先进封装价值增量 ........................ 7
  • 1.4 正交背板:78 层超高多层替代铜缆互联,PCB 跃升机架级核心载体 ............................. 8
  • 1.5 二三线 PCB:一线产能锁定高端供给缺口,订单外溢与提价兑现景气传导 ...................... 10

二、电源:SOFC 起量正当时,首推卡位"材料咽喉"的先导基电 ....................................... 12

  • 2.1 SOFC:AI 缺电重塑电源范式,短交期自备电源迎来加速时刻 ................................. 12
  • 2.2 BE 链:订单兑现逻辑下,沿价值量拆解把握确定性环节 ..................................... 14
  • 2.3 先导基电:稀散金属平台卡位 SOFC"材料咽喉",并购先导微电子打开成长空间 .................. 15

三、磷化铟:光通信上游紧缺物料,工艺壁垒铸就供给刚性 .......................................... 17

  • 3.1 磷化铟是什么:直接带隙精准匹配通信窗口,光通信有源器件的材料平台 ...................... 17
  • 3.2 磷化铟怎么来:多道工序链与三大长晶路线,复杂工艺决定良率方差 .......................... 20
  • 3.3 磷化铟缺不缺:AI 需求前置放大缺口,价格、订单与批文决定短期景气 ....................... 22

四、相关标的.................................................................................. 25 五、风险提示.................................................................................. 25

图表目录

  • 图表 1: 对比不同代际 MEGTRON 覆铜板的信号损耗,MEGTRON9 在高频下表现最优 ................ 4
  • 图表 2: 覆铜板领域对硅微粉在降低 CTE、降低介电损耗、提高导热、高绝缘等方面的功能高度关注,对低杂 质含量、超细粒度提出了远高于普通板材的要求 ..................................................... 5
  • 图表 3: PTFE 为 CCL 中损耗最低的常见聚合物 ................................................... 5
  • 图表 4: mSAP 在精度与材料利用率上优势显著,适配高端 AI 服务器需求 ............................ 6
  • 图表 5: CoWoP 方案中,PCB 承担了原本封装基板的全部功能 ......................................... 7
  • 图表 6: NVIDIA 正在研究下一代 AI 显卡采用 CoWoP 的 PCB 封装 ................................... 8
  • 图表 7: 通过内部连接,NVIDIA 展示了一种新的中翼设计,其共有 18 列和 4 排连接线 .................. 9
  • 图表 8: NVIDIA Rubin NVL576 机架取消了连接 NV Link 交换机和计算刀片的线缆卡带 ................. 10
  • 图表 9: 2022-2026H1 景旺电子营收数据......................................................... 11
  • 图表 10: 2022-2026H1 世运电路营收数据 ....................................................... 11
  • 图表 11: 2025 年部分 PCB 厂商人均产值情况 .................................................... 11
  • 图表 12: 2030 年终端对 SOFC 的需求有望达到 22GW ............................................ 12
  • 图表 13: 数据中心用 SOFC 出货量及市场空间预测 ................................................ 13
  • 图表 14: FERC 应对措施的四个支柱 ............................................................ 13
  • 图表 15: 进入 2026 年,BE 订单加速态势进一步强化 ............................................. 14
  • 图表 16: 电堆成本拆解 ........................................................................ 15
  • 图表 17: 三环集团 SOFC 隔膜片................................................................ 15
  • 图表 18: 三环 SOFC 电堆 ..................................................................... 15
  • 图表 19: 2022-2026H1 先导基电营收及利润情况.................................................. 16
  • 图表 20: 2022-2025 先导基电分业务营收情况 .................................................... 16
  • 图表 21: 凯世通提供多系列产品,主要服务于先进逻辑、先进存储、功率器件、CIS 图像传感器等应用领域

.............................................................................................. 16

  • 图表 22: 分产品看,先导微电子多品类增长动力清晰 .............................................. 17
  • 图表 23: 传统光模块的内部结构 ................................................................ 18
  • 图表 24: 各光模块技术的对比 .................................................................. 18
  • 图表 25: 光模块技术路线演进 .................................................................. 19
  • 图表 26: InP 发光+硅调制——硅光混合方案(中短距降本路线) .................................... 19
  • 图表 27: Fischer 提出的原位注入合成技术原理 ................................................... 20
  • 图表 28: LEC 法和传统 VGF 获得的磷化铟质量对比表 ............................................. 21
  • 图表 29: LEC 法和传统 VGF 工艺区别对比表 ..................................................... 21
  • 图表 30: 3 英寸磷化铟衬底晶圆规格参数 ........................................................ 21
  • 图表 31: 2025-2031 全球磷化铟衬底市场规模 .................................................... 23
  • 图表 32: 磷化铟衬底均价(元/片) ............................................................ 23
  • 图表 33: 磷化铟衬底单位面积溢价率(%) ...................................................... 24
  • 图表 34: 截至 2026 年,FCC 覆盖清单主要包含实体及其关联公司 .................................. 24
  • 图表 35: FCC 新规执行时间表与过渡期 ......................................................... 25

一、PCB:技术升级驱动"半导体化"跃迁,四大新路线重塑价值量分配

1.1 M9 材料体系:覆铜板低损耗代际跃迁,球形硅微粉与 PTFE 走向关键卡位

M9 级覆铜板体系的代际升级,本质上是树脂、增强材料、导电层与填料四个维度的系统性跃 迁。为支撑 224Gbps 超高速信号传输与 78 层超高密度 PCB,英伟达 Rubin/Rubin Ultra 全面 采用 M9 体系:增强骨架材料由传统玻纤布升级为第三代 Low DK 石英布(Q 布),导电层铜 箔升级为 HVLP4/5 超低轮廓铜箔,树脂粘结剂体系升级为碳氢树脂(PCH)或苊烯树脂(EX)。 材料性能的代际提升在指标上清晰可见:M9 级覆铜板将介电损耗(Df)压低至 0.0015 以下, 头部厂商已具备 78 层超高多层板的量产能力并将层间对位精度控制在±20μm 以内;松下 MEGTRON 9 于 2025 年 1 月发布,明确面向 224Gbps 单通道速率设计,其介电常数与损耗 因子指标较 M7/M8 代际实现数量级优化

图表1:对比不同代际 MEGTRON 覆铜板的信号损耗,MEGTRON9 在高频下表现最优

来源:松下产业电子材料官方技术页面,国金证券研究所

在 M9 配方的升级中,球形硅微粉是市场长期忽视的"第四种填料",其从通用辅料向关键卡位 材料的跃迁是低损耗材料叙事中承上启下的关键环节。硅微粉直接决定高速基板的三项核心 性能:改善线性膨胀系数(CTE)以抑制高层板翘曲分层、以良好介电表现保障信号质量、以 导热特性应对高功耗 GPU 散热需求;覆铜板每一代际跃迁均同步拉高硅微粉在纯度、粒度与 球形度上的技术门槛。工艺路径上存在清晰的分水岭:火焰法球硅无法满足 M6 级以上高速覆 铜板需求,需添加 VMC 法或化学法球硅;2022 年松下发布 Megtron 8 时其性能指标已超出 VMC 法球硅能稳定保证的范围,类载板与 IC 载板领域则需纯度、球形度接近 100%的化学法 球硅——能稳定供货的厂商越往高端越少,构成强供给壁垒。当前全球高端亚微米球形硅微粉 由日本 Admatechs、Denka、Resonac 垄断,合计占据六成以上市场份额,1 微米以下超细产 品近乎独家供给;国内联瑞新材、凌玮科技、雅克科技、国瓷材料等正加速突破超纯亚微米球 硅并进入头部覆铜板厂商验证阶段,认证一旦落地即对应长周期份额锁定,国产替代弹性可观。

图表2:覆铜板领域对硅微粉在降低 CTE、降低介电损耗、提高导热、高绝缘等方面的功能高度关注,对低杂质含量、超 细粒度提出了远高于普通板材的要求

来源:利思特电子材料,国金证券研究所

PTFE 是低损耗材料潜在的下一代路线,其性能优势与加工难题同样突出。分子结构上,PTFE 的氟原子均匀分布于碳主链周围,分子基本不具净极性,10GHz 条件下介电常数约 2.1-2.2、 介电损耗低于 0.0004,较 M9 的介电常数约 3.0-3.1、介电损耗约 0.00046-0.00050 实现代际 级领先,且碳氟键约 460.5 千焦/摩尔的高键能赋予其突出化学稳定性,是突破现有碳氢树脂 性能天花板的理想候选。但 PTFE 属热塑性材料,不发生交联固化反应,存在压合稳定性差、 钻孔易产生毛刺、尺寸稳定性难保持等难题;其化学惰性与低表面能又使传统化学沉铜前处理 难以破坏表面结构,孔金属化需借助等离子体等特殊工艺——PTFE PCB 的制造已从单纯的" 材料切换"升级为"系统性工艺重构"。产业界当前讨论的方案并非整板 PTFE,而是以 PTFE 层 作芯层、搭配 M9 等级半固化片提供机械支撑的混压结构,在信号完整性与工艺可行性之间寻 求平衡。需强调的是,该方案尚未最终定案,能否落地取决于量产时点 PTFE 材料供给、板厂 混压良率与成熟度。

图表3:PTFE 为 CCL 中损耗最低的常见聚合物

来源:SemiAnalysis,国金证券研究所

将三条线索收敛,低损耗材料体系的演进呈现"性能上限拉高—工艺难度抬升—供给刚性强化 "的确定性趋势,而球形硅微粉正是连接 M9 与 PTFE 两代路线的关键支点。对 PTFE 而言, 纯树脂体系难以满足多层板加工要求:其低刚度与低屈服应力使钻削时孔壁易被撕裂、残留胶 渣并形成毛刺;填料提供的刚度与模量可改善 PTFE 滑软质地的钻孔毛刺问题;同时硅微粉自 身介电损耗低于树脂,不拖累整体损耗,但其介电常数高于 PTFE 本体,填充比例需在可制造 性与电性能间权衡——PTFE 覆铜板的产业化瓶颈因此不在树脂合成,而在填料改性与配方工 程,且对球硅的表面处理、分散与粒径复配工艺提出严苛要求。这意味着无论最终材料路线如 何演绎,高端球形硅微粉的需求刚性都已确立:M9 时代它是用量翻倍的配方核心,PTFE 时 代它是不可或缺的改性补偿。叠加全球球硅供给高度集中、认证周期漫长的供给刚性,低损耗 材料链条上"代际升级抬高门槛、门槛构筑壁垒、壁垒支撑溢价"的逻辑闭环已然清晰,具备高 端材料产能与工艺储备的厂商将持续享受结构性红利。

1.2 mSAP 工艺:线宽精度对标类载板,PCB 迈向半导体级制造

mSAP(改良型半加成法)是相对于传统减成法与半加成法(SAP)的一次工艺范式升级。其 核心工艺逻辑在于:以超薄种子层替代传统覆铜基板,通过"PVD+化学镀铜"复合方案形成初 始厚度仅 1—2μm 的超薄化学镀铜层(SAP 为 2—5μm),再引入差分蚀刻技术去除多余铜 箔,从而将线宽/线距大幅缩减至 15—25μm 量级,线路边缘粗糙度(Ra)控制在 1μm 以下, 线宽偏差缩小至±1μm。作为 SAP 工艺的升级迭代方案,mSAP 已成为高端 HDI 板、类载板 (SLP)及 5G 毫米波模块的核心制造路径,其技术门槛与洁净度要求已与传统 PCB 制造形 成代际差。

从工艺性能对比来看,mSAP 在精度、铜层均匀性与材料利用率三个维度均显著优于既有路 线:传统减成法线宽/线距≥50μm、材料利用率仅 50%—60%,适用于普通消费电子 PCB;半 加成法(SAP)可将线宽压缩至 30—40μm、材料利用率达 90%—95%,适配高端 HDI 板与 服务器 PCB;而 mSAP 凭借超薄种子层与差分蚀刻的组合,不仅将精度推升至 15—25μm 量 级、材料利用率提升至 95%以上,铜层均匀性亦优化至±3%,同时铜层抗拉强度可达 350MPa 以上,耐弯折次数较减成法提升 50%。这意味着 mSAP 的精度指标已直接对标类载板及 IC 封 装基板的工艺门槛,恰好填补了传统 PCB 与 IC 载板之间的技术空白。

图表4:mSAP 在精度与材料利用率上优势显著,适配高端 AI 服务器需求
工艺类型核心逻辑线宽 / 线距能力铜层均匀性材料利用率适用场景
减成法基板覆铜→蚀刻去除多余铜≥50μm较差(±10%)低(50%-60%)普通消费电子 PCB、玩具 PCB
半减成法薄铜基板→电镀加厚→蚀刻30-50μm一般(±8%)中(70%-80%)中端 HDI 板、路由器 PCB
半加成法(SAP)无铜基板→化学镀 + 电镀30-40μm良好(±5%)高(90%-95%)高端 HDI 板、服务器 PCB
改良半加成法 (mSAP)<br><br>超薄种子层→差分蚀刻15-25μm优秀(±3%)高(95% 以 上)<br><br>类载板、5G 模块、汽车高端 PCB

来源:iPCB,国金证券研究所

mSAP 与 M9 材料体系的耦合,是其在 AI 服务器场景落地的关键。英伟达 Rubin Ultra 平台采 用的 78 层正交背板及 24—32 层计算/交换板已远超传统 PCB 物理极限,必须依托 M9 级覆 铜板实现 224Gbps 单通道速率下的信号完整性,同时借助 mSAP 的 15—25μm 精细线路能 力,才能在有限板面积内完成数万条差分走线的精密排布。换言之,mSAP 并非孤立的制程改 良,而是与 M9 材料共同构成 AI PCB 的"技术锚点",驱动 PCB 从单纯的互联载体向"算力封 装+信号传输"双核心节点演进。

然而,mSAP 的工艺半导体化属性也重构了产业竞争壁垒。该工艺要求初始铜层厚度严格控制 在 1—2μm,需配置深紫外光刻(DUV)设备,曝光分辨率从传统 30μm 提升至 10μm,其洁 净度标准、设备投资强度及良率控制难度已与传统 PCB 制造形成代际差。与材料端的供给瓶 颈类似,mSAP 的量产能力高度集中于少数头部厂商,工艺壁垒带来的份额向头部集中、单价 与毛利率双升的逻辑将持续强化。行业属性由此从劳动密集型制造彻底转向资本与技术密集 型"智造"。

从产业演进视角看,mSAP 的战略意义在于为 PCB 打开了通往芯片级封装载体的通道。随着 CoWoP 等先进封装方案推动硅中介层与 GPU/HBM 直接集成于强化型 PCB,PCB 的线宽/线 距需进一步压缩以匹配硅片的热膨胀系数与平整度要求,mSAP 由此成为 PCB 承担"芯片最 后一层封装载体"功能的必备工艺前提。率先突破 mSAP 量产工艺瓶颈的头部 PCB 厂商,将 完成从传统配套件供应商向高频高速互联核心节点的价值重估,充分享受层数跃升、材料代际 切换及良率壁垒带来的量价齐升与份额集中双重红利。

1.3 CoWoP 方案:封装基板功能下沉至 PCB,强化基板承接先进封装价值增量

CoWoP(Chip-on-Wafer-on-PCB)是 2025 年下半年开始引发业内剧烈讨论的新一代先进封 装方案,其核心思路简洁却极具革命性:在传统 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)方案 中,芯片需依次经过硅中介层、ABF 封装基板与 BGA 焊球三级结构才能安装到主板上;而 CoWoP 方案直接去掉 ABF 封装基板与 BGA 焊球,将硅中介层(Si Interposer)与 GPU/HBM 组合直接安装在强化型基板级 PCB(Platform PCB)上。换言之,强化 PCB 在 CoWoP 架构 中承担了原本封装基板的全部功能——这是 PCB 与封装基板边界消失的标志性事件,标志着 PCB 从被动连接件向主动封装载体的根本性跃迁。

图表5:CoWoP方案中,PCB承担了原本封装基板的全部功能

来源:global smt,国金证券研究所

从性能收益维度审视,CoWoP 相对 CoWoS 具有多重结构性优势:其一,改进信号完整性—移除封装基板缩短了信号路径,减少 NVLink 和 HBM 存储器的传输损耗,实现更远的通信 距离;其二,增强电源完整性——电压调节器可放置在更靠近 GPU 芯片的位置,最大限度减 少寄生电阻并提升功耗效率;其三,卓越的热管理——去除芯片盖后可直接从芯片散热,显著 提升冷却性能;其四,减轻 PCB 变形——较低的热膨胀系数有助于减少高温操作下的板材弯 曲和应力;其五,降低电迁移风险——更好的电流分布带来更优的长期可靠性;其六,降低 ASIC 成本——拆除芯片盖与封装基板可降低零件与组装成本。在 AI 服务器功耗与带宽需求 指数级增长的背景下,CoWoP 以 PCB 为媒介实现芯片与系统的最短路径互联,可支撑更高 速率互联。

CoWoP 带来的价值量跃升是结构性的。为 CoWoP 方案配套的 PCB 单颗 GPU 价值量高达 600 美元,是当前 GB200 平台 PCB 方案(约 200 美元)的三倍;胜宏科技 2026 年 5 月官方 调研纪要亦明确,CoWoP 技术需同时具备高阶 HDI 和 mSAP 工艺能力,预计相关产品价值 量将有较大幅度提升,未来高端 PCB 产品的 ASP 将发生成倍甚至指数级别的增长。从市场 规模看,预计 2027 年 CoWoP 将形成超过 6 亿美元的市场空间,2028 年更将飙升至 20 亿美 元以上。台积电已在其 System Technology Optimization program 中明确将 CoWoP 列为未来 演进方向,通过将硅中介层与 GPU/HBM 直接集成于强化型 PCB,使 PCB 首次承担先进封 装基板功能,实现品类从主板、背板向封装级载板的跨越。Digitimes 的报道进一步显示, NVIDIA 正在研究在其下一代 AI 显卡中采用 CoWoP 的 PCB 封装方案。台积电与英伟达两大 产业链龙头的共同布局,凸显 CoWoP 作为 PCB"半导体化"关键载体的战略重要性,率先卡位 该技术的厂商有望充分享受 ASP 跃升与品类扩张的双重红利。

图表6:NVIDIA 正在研究下一代AI 显卡采用CoWoP 的PCB 封装

来源:Tweak town,国金证券研究所

然而,CoWoP 工艺对 PCB 物理性能提出了半导体级的严苛要求,直接抬升了行业竞争壁垒。 由于硅芯片与 PCB 直接键合,PCB 需具备极低的热膨胀系数、极高的平整度以及与硅片匹配 的介电特性,层间对位精度与线宽线距须向先进封装看齐,这要求制造商必须具备接近半导体 级别的过程控制能力。这一技术变革的深层产业含义在于:PCB 厂商由此得以承接原属封装 基板环节的价值增量,实现从系统互联载体到芯片最后一层封装载体的产业链位势抬升。当前 英伟达 NVLink-C2C 技术已支持从 PCB 级集成到硅中介层及晶圆级连接的扩展路径,而 CoWoP 在此基础上进一步将晶圆级封装直接下沉至 PCB 层面,行业属性由传统电子制造向 技术密集型高端制造跃迁。

1.4 正交背板:78 层超高多层替代铜缆互联,PCB 跃升机架级核心载体

随着单机柜内需支持多达数百颗 GPU 的全互联,传统的可插拔铜缆和光模块在弯曲半径、连 接器占位和散热风道上正面临瓶颈。为了在有限空间内实现计算托盘(Compute Tray)与交 换托盘(Switch Tray)的高密度部署,业界开始探索将原本依赖线缆的高速通道固化为板级互 联——这相当于把一台 AI 服务器的机架级互联,从灵活的"线"升级为高度集成的"板"。英伟达 为此展示了一种新的中翼设计,通过内部连接实现 18 列和 4 排的走线布局,为后续正交背板 的工程落地奠定了架构基础。

图表7:通过内部连接,NVIDIA 展示了一种新的中翼设计,其共有18 列和4 排连接线

来源:ServeTheHome,国金证券研究所

正交背板是 Rubin Ultra 最具产业意义的工程创新之一,也是 PCB"半导体化"的标志性事件。 据台积电披露,Rubin Ultra 在全新的 Kyber 机柜架构中引入正交背板,通过 78 层 M9 级 PCB 实现 GPU 与 NV Switch 的互连,彻底取消了连接 NVLink 交换机和计算刀片的线缆卡带,替 代数万根铜缆,支撑更高密度的单机柜算力集成。从加工端看,为支撑前所未有的集成密度,

M9 级高端 PCB 材料、100 微米微通道冷板以及金镀层防腐工艺成为标配。这一变革使得 PCB 层数从传统服务器的 10 层左右跃升至 20 层以上,并在 Rubin Ultra 中达到 78 层的超高多层 设计,标志着 PCB 首次从板级组件跃升为机架级核心互联载体。

图表8:NVIDIA Rubin NVL576 机架取消了连接NV Link 交换机和计算刀片的线缆卡带

来源:Serve The Home,国金证券研究所

正交背板对 PCB 价值量的拉动效应显著。Rubin Ultra 的正交背板采用 70 层以上超高多层设 计,使用 M9 级覆铜板,在层间对位精度、阻抗一致性、散热设计等方面远超常规产品,将带 动单板价值量大幅提升。从产业逻辑看,过去十年 AI 硬件的核心竞争是"单卡算力",而下一 个十年的核心竞争已悄然转向"全系统互联带宽"——正交背板正是这一竞争维度切换在物理 层面的直接产物,PCB 由此成为决定 AI 系统算力释放效率的关键瓶颈环节。从需求端看,高 盛预测 2025 至 2030 年 AI 服务器需求将增长约 4.3 倍,PCB/CCL 等关键材料的供需失衡将 延续至 2027 年甚至更久,支撑高端 PCB 价值量持续上行。

1.5 二三线 PCB:一线产能锁定高端供给缺口,订单外溢与提价兑现景气传导

技术升级确立高端化主线,二三线厂商迎来"溢出式"景气窗口。前文对 M9 材料、mSAP、 CoWoP、正交背板四大技术路线的梳理表明,AI 服务器 PCB 已跃迁为半导体级精密制造。 头部企业加速扩产:2025 年 9 家头部 PCB 企业资本开支达 267 亿元,同比增长 111%;2026 年一季度达 125 亿元,同比增 182%,产能与研发资源被 M9/Q 布/HVLP4 等高端工艺全面锁 定。我们认为,这一格局恰恰构成了二三线 PCB 厂商本轮高景气的起点——一线产能"优先进 军高端"导致中高层数、车规级、通用 HDI 产能出现供给缺口,行业景气向二三线厂商传导。

高景气的第一层传导逻辑是"龙头产能瓶颈→订单外溢→二三线产能利用率被动拉满"。以世运 电路为例,公司在 2026 年半年度业绩预告中明确表示"在手订单饱满,产能利用率维持高位", 并针对成本压力全面启动价格传导,已制定年内第三次提价计划并于 7 月陆续执行,泰国工厂 已进入量产阶段;公司在上证 e 互动平台进一步回应称"不存在后续生产能力不足的情况",鹤 山五厂高端产能与泰国基地构成海内外双基地交付保障。景旺电子的数据同样验证了这一逻 辑:2025 年公司 AI 服务器 PCB 产品"经过多年蓄势后规模出货",带动全年营收达 153.08 亿 元、同比增长 20.92%。二三线厂商的产能利用率与订单能见度,本质上是一线厂商交付周期 的"镜像指标"。

值得注意的是,2026 年上半年二三线 PCB 厂商普遍呈现"收入高增、利润承压"的错位特征: 景旺电子上半年营收 86.11亿元、同比增长 21.37%,但归母净利润 6.02亿元、同比下降 7.38%; 世运电路上半年实现营业收入 30.13 亿元、同比增长 16.84%,但归母净利润仅 0.84 亿元、 同比大幅下降 78.11%,公司归因于铜、金、树脂、玻璃纤维布等原材料价格大幅快速上涨推 高成本,而 PCB 行业向下游的价格传导存在生产交付周期带来的客观时滞。我们认为这一"剪 刀差"恰恰构成二三线厂商的利润蓄水池——随着世运年内第三次提价 7 月落地、景旺与客户 充分协商提价及订单结构优化,提价效应与经营改善成果将自 2026 年下半年起快速释放,中 报利润底大概率即为全年盈利底。

图表9:2022-2026H1 景旺电子营收数据 图表10:2022-2026H1 世运电路营收数据

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

12.31

11.69

153.08

10.66

9.36

126.59

105.14 107.57

86.11

6.02

2022 2023 2024 2025 2026H1

1400%

1200%

1000%

800%

600%

400%

200%

0%

营业收入(亿元) 归母净利润(亿元)

60

50

40

30

20

10

0

55.77

6.84

50.22

44.32 45.19

6.75

4.96

4.34

30.13

0.84

2022 2023 2024 2025 2026H1

800%

700%

600%

500%

400%

300%

200%

100%

0%

营业收入(亿元) 归母净利润(亿元)

来源:Ifind,国金证券研究所 来源:Ifind,国金证券研究所

PCB 新路线的产业化,正在重塑二三线厂商的竞争位阶。如前文所述,AI 硬件对 PCB 提出了 M9 级材料、mSAP 精细线路、CoWoP 封装一体化与正交背板架构的全新要求,而二三线厂 商中已有一批完成"卡位"者:世运电路"芯创智载"项目采用高层高阶 HDI 嵌埋工艺,将芯片直 接嵌埋至PCB板内实现封装一体化,2026年一季度已建成嵌埋PCB中试线承接小批量需求, 精准对应新一代 LPU 芯片垂直供电的架构需求;景旺电子 GPU 高阶 HDI 板、新一代 AI 高速 PCB 已实现量产,新增 mSAP 产线完成调试后大批量产能落地,2026 年二季度 800G 及以 上速率光模块 PCB 收入环比增长近 1500%,公司高阶 HDI 工厂按计划进度投产,全部达产 后预计形成 80 万㎡ 高阶 HDI 年产能,为公司在 AI 算力高阶 HDI 领域的订单放量做好产能准 备;奥士康则依托"超大排版"生产技术(人均产值 92.31 万元/年)及肇庆、益阳、泰国三基地 布局,推进高多层及 HDI 募投项目建设。火箭链式的验证壁垒逻辑在 PCB 行业同样适用—高端产能的认证周期长、切换成本高,率先完成新路线中试与量产的二三线厂商将享受类似" 先入轨经验"的马太效应。

图表11:2025 年部分PCB 厂商人均产值情况
项目奥士康景旺电子世运电路胜宏科技崇达技术
营业收入(亿元)55.3153.0855.77192.9275.44
员工人数(人)5991206807526179897174
人均产值(万元/ 人)<br><br>92.3174.0274.10107.24105.16

来源:Ifind,奥士康可转债跟踪评级报告,国金证券研究所

股权激励目标与扩产潮,为二三线高景气提供了"可验证"的锚。景旺电子 2026 年股票期权与 限制性股票激励计划(草案)设定公司层面业绩考核目标为 2026-2029 年营收目标值 190/240/300/370 亿元、净利润目标值 22/27.44/38.97/55.34 亿元,对应 2026 年营收、净利

目标较 2025 年实际值分别提升约 24%和 77%,管理层"对行业及公司未来发展充满信心"。供 给端,截至 2026 年 6 月中旬,年内 A 股已有 13 家 PCB 制造企业发布扩产公告,规划投资 总额近 590 亿元,且高度集中于高阶、高多层、高频高速、HDI 等高端产能;出海维度,泰国 已成为中资 PCB 厂产能外溢的集中承接地,世运泰国基地量产爬坡、奥士康泰国基地投产、 景旺亦通过 A+H 双重上市拓宽融资渠道。2025 年新建项目预计 2026 年下半年陆续投产、 2026 年启动项目产能释放主要落在 2027-2028 年,扩产节奏与需求放量节奏总体匹配。

二、电源:SOFC 起量正当时,首推卡位"材料咽喉"的先导基电

2.1 SOFC:AI 缺电重塑电源范式,短交期自备电源迎来加速时刻

Token 算力需求进入非线性增长阶段,数据中心用电需求持续超预期上修。据 IEA 最新测算, 全球数据中心用电量有望从 2025 年的约 485TWh 增至 2030 年的约 950TWh,其中 AI 专用 数据中心用电量同期增长约三倍;EPRI 预计美国数据中心用电占全国发电量比例将从 2023 年的约 4%升至 2030 年的 9%。需求高增下美国电力系统紧平衡已现:2026 年 7 月 PJM 电 网负荷一度冲高至 168 吉瓦、打破近 20 年来的历史纪录,其中 7 月 2 日下午 5 点至 6 点间 的瞬时峰值负荷约 162.7 吉瓦,已逼近 2006 年 8 月创下的 165.563 吉瓦历史峰值;同期北弗 吉尼亚(全球最大数据中心集群所在地)现货批发电价一度突破 2,500 美元/兆瓦时,为正常 运行状态电价(约 40 美元/兆瓦时)的 60 倍以上。

图表12:2030 年终端对SOFC 的需求有望达到22GW

航运 (Shipping), 7%

商业建筑 (Commercial Building), 13%

数据中心

(Data

Centre), 53%

工业 (Industry), 27%

来源:格隆汇,国金证券研究所

图表13:数据中心用SOFC 出货量及市场空间预测

3,000

2,500

2,000

2,206

12

2,833

16

1800%

1600%

1400%

1200%

1,500

1,000

987

5

1,525

8

1000%

800%

600%

500

0

66 84 104

0.2 0.4 0.5

368

1.8

2023 2024 2025 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E

400%

200%

0%

市场空间(亿元) SOFC出货量(GW)

来源:格隆汇,国金证券研究所

紧供需格局之下,"并网慢"成为数据中心落地的第一约束,"自己找电"成为政策鼓励方向。据 美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)统计,美国并网排队容量已超 2,600GW、项目从排队 到投运的中位等待时间约 5 年,PJM 区域 2025 年投运项目的平均并网周期更长达约 8 年。 政策端,2026 年 6 月 18 日 FERC 正式向六大区域电网运营商发出"说明理由或改革"命令, 要求 60 天内 justify or reform 大负荷并网规则,并明确支持负荷与电源共址(co-location) 及表后自备电源(behind-the-meter)模式以提升 speed-to-power。

图表14:FERC 应对措施的四个支柱

来源:WHITE&CASE,国金证券研究所

电网远水难解近渴,SOFC 凭借"短交期+模块化+低排放"精准卡位 time-to-power 诉求。以 Bloom Energy 为例,其为 Oracle 数据中心交付的燃料电池系统从开工到供电仅用时 55 天,

较既定的 90 天目标提前超过一个月,该示范项目直接推动 Oracle 将双方合作扩大至最高 2.8GW。经济性方面,大而美法案(OBBBA)明确燃料电池项目在 2025 年 12 月 31 日后开 工仍可享有 30%投资税收抵免(ITC),且不再设置排放门槛,天然气 SOFC 无需切换绿氢即 可获得全额补贴,成为 IRA 框架下少数获政策强化的技术路线。

更值得注意的是,SOFC 原生直流输出与下一代数据中心供电架构天然协同。NVIDIA 于 8 月 11 日公布新的 800 VDC(800 伏直流)落地路径,把这套供电架构从路线图推进到可部署 阶段。具体节奏分三步:2026 年下半年,兼容 MGX 的 800 VDC power rack 到来,可直接 接入现有 AC 数据中心;2027 年,row power center 通过顶部 800 VDC 母线为整排机架 供电,单排最高支持约 2 MW;更长期来看,目标是 facility-scale DC power block,从中压 电网直接转换到 800 VDC。这套架构不是 NVIDIA 单独推进。NVIDIA、Google、Microsoft 已通过 OCP(开放计算项目)共同制定相关规格,LVDC 固态变压器规格已推进到 v0.3,目 前有 80 多家设备与基础设施企业参与。燃料电池通过电化学反应直接产生直流电,相较燃 机、内燃机"旋转发电-AC 输出-整流"路径可减少交直流转换环节,应用空间随 800VDC 架构 落地持续打开。

2.2 BE 链:订单兑现逻辑下,沿价值量拆解把握确定性环节

订单与产能的双重锚定下,Bloom Energy(BE)产业链进入订单兑现窗口。公司为全球 SOFC 绝对龙头,产能规划从 1GW 扩至 5GW——2026 年底达到 2GW 年产能、官方目标 2030 年 5GW,在手订单超过 200 亿美元。订单结构上,截至 2025 年底公司在手订单总额约 200 亿 美元,其中产品端约 60 亿美元(对应约 2GW 装机);2026 年上半年公司新签 AEP 900MW 期权、Oracle 首期 1.2GW、Nebius 328MW 供电协议等多笔大单,合计产品订单金额超 80 亿 美元、对应装机容量约 2.4GW,已超过 2025 年底产品在手订单容量。业绩端,2026Q2 公司 实现收入 10.65 亿美元、同比增长 166%,全年收入指引上调至 39-42 亿美元;此前 2026Q1 收入 7.51 亿美元、同比增长 130%,亦大超市场预期。我们认为,BE 从 1GW 向 5GW 扩产 的确定性,为整条供应链提供了订单兑现的基础。

图表15:进入 2026 年,BE 订单加速态势进一步强化
时间客户订单内容金额/规模计入在手订单规模
2026 年 1 月AEP行使期权,从 100MW+900MW 框架中正式 采购 1GW(首期 100MW 已交付,剩余 900MW 期权(约 26.5 亿美元)已正式行 使)~26.5 亿美元900MW
2026 年 4 月Oracle扩大合作,最高采购 2.8GW,首批已签 约 1.2GW框架协议1.2GW
2026 年 5 月Nebius首个美国项目,装机容量 328MW26 亿美元 (10 年电 费)328MW
2026 年 6 月 30 日Brookfield将 AI 基础设施融资框架从 50 亿美元扩 大至 250 亿美元框架协议不计入在手订单,待 Brookfield 逐步下单 后计入(对应 1.8GW)
合计—2026 年以来累计意向规模已超 4GW超 300 亿美 元2.43GW

来源:Bloom Energy,Dolphin Research,国金证券研究所

沿价值量拆解,电堆是 SOFC 系统中价值量最高、技术壁垒最深的核心部件,其中电解质隔 膜片因认证周期长、供给集中度高,是壁垒最高的细分环节之一。三环集团自 2004 年起布局 SOFC 隔膜片与单电池研发,与 Bloom Energy 建立长期合作关系、是其燃料电池隔膜片主要 供应商;据公司港股招股书,按 2025 年收入计三环集团 SOFC 隔膜片全球市场份额排名第 一。连接体方面,上游金属铬材料尤为关键:振华股份为全球铬盐龙头,已与 Bloom Energy 供应链建立稳定合作关系。

图表16:电堆成本拆解

其他电堆材料/ 工艺, 20%

连接体, 50%

电解质隔膜, 30%

来源:格隆汇,国金证券研究所

图表17:三环集团SOFC 隔膜片 图表18:三环SOFC 电堆

来源:三环集团港股招股说明书,国金证券研究所 来源:三环集团港股招股说明书,国金证券研究所

除电堆外,系统辅助设备(BOP)涵盖热区换热、重整、温控、传感与电力电子等全部辅机, 器件种类多、配套关系粘性强,部分细分部件竞争格局优于电堆,同样是价值量与业绩弹性兼 备的关键环节。磁性器件方面,京泉华在业绩说明会确认与 BE 的 SOFC 合作、主要为客户 提供磁性器件相关配套产品,公司亦在互动平台回应其为发电设备客户供应磁性元器件类产 品。供电线束方面,壹连科技已正式供货 Bloom Energy、向其提供 SOFC 特种线束。

值得注意的是,高壁垒环节供给或难以快速跟随 BE 扩产节奏:电解质隔膜片需做到微米级超 薄并依靠高精度陶瓷烧结工艺,同时须通过高温环境下的长期寿命验证,认证周期长、供给集 中度高,是扩产周期的关键约束环节;其产品材质为钪稳定氧化锆,钪资源供给高度集中,构 成产业链最上游的资源瓶颈。我们认为,在"订单确定性×供应份额×单 GW 价值量"框架下, 直接供货环节(三环集团、振华股份、京泉华、壹连科技)已具备较高确定性;而进一步向上 游延伸,具备关键材料自供能力的厂商在当前的贸易环境下稀缺性凸显。

2.3 先导基电:稀散金属平台卡位 SOFC"材料咽喉",并购先导微电子打开成长空间 2026 年 7 月,做空机构 Hunterbrook 发布报告直击 BE 供应链软肋:若 BE 实现 5GW 年产

能,仅其一家每年就需要约 220 吨氧化钪,而全球氧化钪年供应总量预计仅约 240 吨、年需 求总量约 310 吨。BE 随后强硬回应称,公司氧化钪供应充足,现有供应链具备支撑每年 25GW 燃料电池产能的充分可视性。多空分歧恰恰印证:氧化钪已成为 SOFC 产业链弹性最大、话 语权最强的"材料咽喉",谁能稳定供给氧化钪,谁就握住了 BE 扩产的命门。

先导科技集团 1995 年起家于稀散金属业务,2024 年营收达 400 亿元、员工超 1 万人、业务 网点遍布全球 17 个国家,是国家级高新技术企业集团,旗下拥有两家上市公司;2025 年 5 月 集团再投资 50 亿元在上海临港新建集成电路核心零部件及系统总部基地。三十年深耕形成" 矿源—提纯—深加工—应用"的稀散金属全产业链,期间公司连续收购湖南诚元、韩国 LANXESS 旗下 MO 源业务等,向泛半导体材料持续延伸。更关键的是资源端:先导科技集团 自有镓、锗、铟等稀缺矿源且产量全球领先,并为上市公司提供材料、核心零部件、高端装备、 应用设计的全方位解决方案。在氧化钪提纯工艺高度依赖湿法冶金与萃取技术的背景下,具备 稀散金属回收提纯基因的平台型厂商稀缺性凸显——先导系正是 A 股最稀缺的"资源+提纯"一 体化标的。

先导基电是先导科技集团旗下核心 A 股平台。公司前身万业企业原以房地产为主业,2024 年 11 月先导科技集团成为实控人后全面转型半导体:2025 年 10 月股东大会审议通过更名为"上 海先导基电科技股份有限公司",经营范围全面聚焦集成电路芯片、电子专用设备与新材料; 2025 年公司营收同比增长 218.50%,战略转型成效显现。业务端:铋材料方面,2025 年公司 铋业务实现收入 13.20 亿元、占整体营业收入 71.27%,产能与销量逐季爬升;半导体设备方 面,旗下凯世通为国内离子注入机龙头,低能大束流离子注入机客户已突破 12 家、累计交付 设备超 40 台,此外公司为全球第二家实现-100℃超低温离子注入机量产的公司;凯世通 2025 年交付及验收创新高,2026 年一季度已向头部客户交付新产品复购订单。3 月发布的 Hyperion 先进制程大束流离子注入机已交付客户验证。

图表19:2022-2026H1 先导基电营收及利润情况 图表20:2022-2025 先导基电分业务营收情况

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

18.52

4.24

11.58

11.47

9.65

1.08

2.1

1.51

5.81

-1.27

2022年 2023年 2024年 2025年 2026年H1

500%

400%

300%

200%

100%

0%

-100%

-200%

营业收入(亿元) 归母净利润(亿元)

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

2022年 2023年 2024年 2025年 铋材料销售 专用设备制造 房产销售 物业服务 其他业务 房产租赁

来源:Ifind,国金证券研究所 来源:Ifind,国金证券研究所

图表21:凯世通提供多系列产品,主要服务于先进逻辑、先进存储、功率器件、CIS 图像传感器等应用领域

来源:先导基电 2025 年年报,国金证券研究所

外延并购持续兑现"平台化"逻辑。2026 年 7 月,公司公告拟以 20 亿元现金增资广东先导微电 子、取得其 50.63%股权并实现控股并表;先导微电子是国内极少数贯通"稀散金属资源—高纯

提纯—半导体材料"全产业链的厂商,业务覆盖存储前驱体、化合物衬底、高纯金属、电子特 气四大板块。交易定价具备安全边际:标的投前估值 19.5 亿元,低于其 2025 年 12 月 A 轮融 资投后估值 21.805 亿元。公司通过"外延并购+产业整合"战略性布局半导体设备上下游,持续 寻找优质资产进行横向并购与纵向整合,并依托先导科技集团的资源优势打造综合性半导体 设备及材料平台。我们认为,先导基电作为集团稀散金属与半导体材料资产的证券化主平台, 后续承接集团 SOFC 相关材料资产的想象空间值得期待。

图表22:分产品看,先导微电子多品类增长动力清晰

来源:财联社,国金证券研究所

三、磷化铟:光通信上游紧缺物料,工艺壁垒铸就供给刚性

3.1 磷化铟是什么:直接带隙精准匹配通信窗口,光通信有源器件的材料平台

磷化铟的材料定位:直接带隙与高迁移率决定其光电器件平台属性。磷化铟(InP)是由铟与 磷组成的 III– V 族化合物半导体,在材料谱系中与砷化镓同属第二代半导体材料,其核心价值 在于物理特性与光通信需求的精准匹配:磷化铟在是目前唯一能同时满足四大条件的半导体: 直接带隙(电光转换效率高)、波长精准匹配(1310/1550nm,在光纤损耗最低的黄金窗口)、 超高电子迁移率(支持 100GHz 以上信号)、以及与外延材料天然晶格匹配(可在同一衬底上 集成激光器、调制器、探测器)。与硅的间接带隙导致发光效率极低不同,InP 的导带底与价 带 顶 位 于 同 一 晶 格 动 量 位 置 , 电 子 — 空 穴 复 合 无 需 声 子 补 偿 , 通 过 在 其 上 外 延 InGaAsP/InGaAlAs 合金作为有源区,发光波长可精准“拉伸”至通信窗口,这一特性使其成 为当前唯一能同时满足直接带隙、波长匹配、超高迁移率与外延晶格匹配四大条件的量产衬底 材料。

从衬底到模块,InP 位于光芯片上游且贯穿收发两端。从产业链分工看,InP 衬底经外延生长 后形成光芯片,再组装为光组件与光模块,其中发射端以 CW、DFB、EML 等边发射激光器 芯片为主,接收端以 PIN、APD 探测器芯片为主,均生长在 InP 衬底之上。以 EML 为例,其 结构本质是将 DFB 激光器与电吸收调制器(EAM)单片集成于同一 InP 衬底上,实现发光与 调制的片上合一;一只完整光模块则由光发射组件(TOSA:激光器+Driver 驱动芯片)、光接 收组件(ROSA:PD 探测器+TIA 跨阻放大器)与控制单元(DSP、MCU、PMIC 等)构成。

图表23:传统光模块的内部结构

来源:腾讯云开发者社区,国金证券研究所

可插拔、NPO、CPO 改变的是集成位置,而非光源需求本身。随着单通道速率向高速率迈进, 传统可插拔方案中电信号需沿 PCB 传输十几厘米,高频衰减与功耗同步恶化,产业界由此沿 “可插拔→NPO→CPO”路径推进光引擎向 ASIC 靠近:NPO 将光引擎与交换芯片分置于同 一块 PCB 基板上,作为过渡形态保留可维护性;CPO 则将光引擎与交换芯片共封装于同一基 板,电信号传输距离缩短至 50mm 以内、信道损耗控制在 7dB 以内,3.2T CPO 方案功耗约 18W,一台 51.2T 交换机采用 CPO 后整体功耗可降低 77%以上。需要强调的是,硅光光引擎 本身不能发光,激光器是光链路中最怕热、最易老化失效的部件,若封装进 CPO 封装内则单 点故障将导致整颗光引擎下线,因此行业共识是采用外置激光源(ELS)方案,将 CW 激光器 做成前面板可插拔模块,通过保偏光纤向封装内光引擎馈光。

图表24:各光模块技术的对比

来源:中兴通讯《数据中心光模块的演进》,国金证券研究所

图表25:光模块技术路线演进

来源:eefocus,国金证券研究所

调制与探测面临分流,激光增益仍是 InP 的“锚”。各类新型材料对 InP 的冲击应分功能审视 而非一概而论:薄膜铌酸锂(TFLN)电光系数达 31pm/V、行波调制带宽突破 110GHz、半波 电压降至 1V 以内,性能上优于硅光与 InP-EAM 调制器,但其本身不提供电注入激光增益, 竞争的仅是调制环节;硅光方案则将发光与调制拆分,以独立 InP CW 激光器外置发光、硅基 MZM/微环调制器完成调制、Ge-on-Si 探测器负责收光,接收端由此部分脱离 InP 平台。从场 景边界看,硅光模块在数据中心短距场景凭借集成度与成本优势快速渗透,而中长距电信与相 干通信领域 InP 方案仍不可替代,即便在硅光与 CPO 架构下,外置 CW 光源仍须以 InP 为增 益介质,故替代发生在器件功能层,InP 衬底用量取决于 CW/EML 结构、光源共享程度与单 片有效产出,需按功能逐项替代后再折算单位带宽所需 InP 面积。

图表26:InP 发光+硅调制——硅光混合方案(中短距降本路线)

来源:etulink,国金证券研究所

3.2 磷化铟怎么来:多道工序链与三大长晶路线,复杂工艺决定良率方差

先有多晶、后有单晶:磷的高挥发性决定了 InP 长晶必须从"预合成"起步。磷化铟工艺链的第 一道门槛源于其独特的物理化学性质:InP 在熔点温度 1062℃ 下,磷的饱和蒸汽压即高达 约 2.75MPa(约 27.5 个大气压),而合成过程中红磷的蒸汽压可高达 10MPa——红磷在 416℃ 以上即升华为气体——这使得 InP 无法像 GaAs 那样在高压釜内将两种元素直接混 合合成,而必须通过溶质缓慢扩散或注入合成的方式先生成多晶料,再装料重熔进行单晶生长。 这一步绝非可有可无:多晶原料熔化后若偏离化学配比较多,极易在晶体内部形成夹杂物、沉 淀、孪晶和位错等缺陷,严重损害晶体质量与物理特性,因此控制多晶料及熔体的配比度始终 是制备高离解压化合物半导体的首要任务——工业上要求合成多晶的载流子浓度至少低于 10¹ ⁶ cm⁻ ³ 、最好低于 5×10¹ ⁵ cm⁻ ³ ,化学配比接近理想 1:1,且不含夹杂、沉淀与 异物,只有纯度高、近化学配比的优质多晶料,才是后续高质量单晶的前提保障。

多晶合成路线取舍:SSD 保纯度、HB/HGF 保效率、原位注入法代表方向。从工艺路线看, 溶质扩散合成技术(SSD)通过红磷挥发为磷气体、在 900– 1000℃ 下与铟熔体经气—液反 应扩散合成:由于合成温度低、磷的饱和压力小,石英安瓿爆炸风险小,且硅、氧对熔体的污 染少,产品纯度高;但磷气体需通过静止表面缓慢扩散至熔体内部,气—液界面小导致合成周 期很长、效率低下。与之相对,水平布里奇曼法(HB)与水平梯度凝固法(HGF)将合成温 度提高至 1062℃ 以上,磷蒸汽与铟熔体接触面积大、吸收快,效率显著更高,目前全球多数 InP 厂商采用 HB/HGF 法合成多晶料,100 小时大约可合成 4kg 多晶,代价是石英管内压 力大、硅对熔体的玷污严重。针对 SSD 纯度高效率低、HB/HGF 效率高纯度受损的固有矛 盾,业内发展出原位直接合成法——磷蒸汽直接注入将高纯铟加热至高于 1062℃ 的熔点, 红磷受热挥发后以气体形式直接注入熔体反应,兼具污染少、速度快、产量大、纯度高的优点, 原位合成后可立即接 CZ 法拉晶实现高纯直拉单晶,被业内视为未来批量生产的主流方向。

图表27:Fischer 提出的原位注入合成技术原理

来源:中国粉体网,国金证券研究所

装料即配方:PBN 坩埚、石英密封与红磷配比起决定前道成败的"隐性配方"。 我们认为,多 晶料合成只是第一关,装料与长晶环节对容器、气氛与温场的极致要求,构成了 InP 与前道 工艺拉开差距的关键:产业实践是在百级洁净环境下,依次将籽晶、三氧化二硼(水含量小于 200ppm)、5N 级高纯红磷、掺杂剂(5N 三硫化二铟或高纯铁)与多晶料(迁移率大于 2000

cm² /V·s)装入 PBN 坩埚,加盖石英封帽后整体装入石英料管、抽真空并以氢氧焰封焊,

整套容器体系与红磷装入量共同维持生长过程中的磷蒸气压,防止熔体与晶体表面离解。长晶 则是温场与压力的动态博弈:由于 InP 离解压高达 2.75MPa,单晶生长必须在高压封闭热场 内完成——炉内先充惰性气体至 1.9MPa,随升温炉压升至 2.8MPa,四个独立控温区加三支 测温热电偶共七支热电偶协同工作、单点温度波动控制在 ±1℃ 以内,待籽晶熔融长度达 10– 15mm 后转肩生长,坩埚以不大于 2.5mm/h 的极慢速度下降,生长结束后须降温至 350℃

方可排空炉内气压、降至约 150℃ 才能开炉取晶,任一环节失控都意味着整炉报废。

三条长晶路线比较:VGF/VB 以低应力胜出,LEC 胜在成晶率而输在缺陷。 目前能够使 InP 单晶批量化生长的技术主要为高压液封直拉法(LEC)、垂直梯度凝固法(VGF)与垂直布里 奇曼法(VB)三种。VGF 通过调节多段加热器功率获得特定温场分布与温度梯度,晶体从籽 晶端由下而上缓慢生长,温度梯度与降温速率全程可控,可有效减少平面内载流子浓度和位错 密度的变化,长晶位错密度显著低于 LEC,目前批量化生长以 VGF 和 VB 为主流。从产业 实践看,美国 AXT 与日本住友分别使用 VGF 与 VB 技术生长出直径 150mm 磷化铟单晶, 住友更以 VB 法制备的 4 英寸掺铁半绝缘单晶衬底实现批量生产;但 VGF 对温场设计的要 求苛刻,行业技术要求晶体表面翘曲度小于 15 微米、位错水平越低越好。LEC 法以 B2O₃ 作为覆盖剂封住熔体、配合高压抑制磷挥发,成晶率较高、提拉速度与晶体直径可在生长中调 控,但热场温度梯度高达 28.7K/cm(VGF 改良路线可低至 17.4K/cm),所生长晶体应力与 位错密度更高、电学参数不均,且学术期刊明确指出 VGF 法在制备 6 英寸 InP 方面"鲜有 建树"、大尺寸仍需借助半密封直拉等新热场路线攻关。

图表28:LEC 法和传统VGF 获得的磷化铟质量对比表
工艺方法头部位错 (cm⁻²)<br><br>尾部位错 (cm⁻²)<br><br>头部电子 迁移率 (m² /V·s)<br><br>尾部电子 迁移率 (m² /V·s)<br><br>头部载流 子浓度 (1/cm⁻ ³)<br><br>尾部载流 子浓度 (1/cm⁻ ³)<br><br>
LEC>3000>8000>1.4e3>1.1e3>0.8e17<2e18
传统 VGF<500<5000>1.8e3>1.3e3>1e18<8e18

来源:国家知识产权局授权公告 CN113638048B 说明书,国金证券研究所

图表29:LEC 法和传统VGF 工艺区别对比表
工艺方法压力生长周期热场控制生长方式生长直径生长环境
LEC3.8-<br>4.2Mpa<br>2-3 天石墨热场垂直向上不固定惰性气体 气氛
传统 VGF2.72.8mpa10-15 天炉丝垂直向下固定真空气氛

来源:国家知识产权局授权公告 CN113638048B 说明书,国金证券研究所

晶锭长出≠合格交付:切磨抛洗与全参数检测构成第二道良率闸门。单晶锭须经定向、多线切 割、磨边、研磨、抛光、清洗多道精密加工方能成为外延级衬底:切片环节将切缝损伤层深度 控制在 20– 50μm,研磨采用含 Al₂ O₃ 磨料的研磨液双面去除损伤层,CMP 化学机械抛 光获得镜面级表面,背面湿法腐蚀去除应力层,再以 RCA 标准清洗工艺去除颗粒、金属离子 与有机污染物,最终在洁净环境中真空封装以保证 Epi-Ready 表面不受污染。检测环节同样 全参数受控:以 3 英寸 VGF 衬底为例,行业可交付标准要求位错密度 EPD 平均值不高于 500/cm² 、厚度 600– 650μm、总厚度变化 TTV≤10μm、弯曲度 BOW≤10μm、翘曲度 Warp≤10μm,并以 Hall 测试表征电阻率与迁移率、对直径、厚度、表面颗粒度等全检。

图表30:3 英寸磷化铟衬底晶圆规格参数
项目 (Item)规格要求 (Spec.)单位
材料 (Material)InP—
生长方法 (Growth Method)VGF—
导电类型 (Conduct Type)S-C-N—
掺杂剂 (Dopant)S—
直径 (Diameter)76.2±0.4mm
取向 (Orientation)(100)±0.5°—
OF 位置/长度EJ[0-1-1]±0.02°/32.5 ±1mm
IF 位置/长度EJ[0-11]±0.5°/18±1mm
晶锭载流子浓度 (Ingot CC)2.00E18~8.00E+18/cm³
电阻率 (Resistivity)0.5E-03~2.5E-03Ω·cm
迁移率 (Mobility)1000~2000cm²/V·s
位错密度 (EPD)Ave≤500/cm²
厚度 (Thickness)600~650μm
边缘圆化 (Edge Rounding)0.25mmRmmR
总厚度变化 (TTV/TIR)Max 10μm
弯曲度 (BOW)Max 10μm
翘曲度 (Warp)Max 10μm
前表面光洁度 (Surface Finish Front)Polished(抛光)—
后表面光洁度 (Surface Finish - Back)Etched(腐蚀)—
外延就绪 (Epi-Ready)YES—

来源:中科光学,国金证券研究所

壁垒总结:设备可采购,但"温场—磷压—批次一致性"的稳定复现难以速成。综合前道与后道, 我们将 InP 扩产壁垒归纳为四类:一是单晶炉与温场系统,炉体可外购,但温场配方、炉间 一致性与批次验收能力需要长期数据积累;二是 PBN 坩埚、石英安瓿等耗材与磷压控制的匹 配,容器洁净度与封接强度直接影响污染、漏气与批次稳定;三是切磨抛洗设备与检测、洁净 工程的同步就绪,检测能力决定交付节奏;四是熟练工人,砷化镓团队的装料与温场调试经验 可迁移,但磷压控制、孪晶抑制与客户规格仍需独立验证。从结果看,学术界的共识是制备大 尺寸 InP 单晶的两大主要难点即"提高晶体成品率"与"降低晶体应力",而这正是设备之外最难 复制的部分。因此我们认为,InP 扩产是"设备+温场+材料+操作"四要素长期匹配的过程,规 划产能向合格交付的转化存在客观时滞,这正是行业供给弹性持续低于预期的根本原因。

3.3 磷化铟缺不缺:AI 需求前置放大缺口,价格、订单与批文决定短期景气

AI 高速互联是 2026—2027 年需求高增的主因,且材料消耗随速率代际非线性放大。我们认 为,磷化铟需求的基本盘由传统电信/接入网稳步增长构成,但边际增量几乎全部由 AI 数据中 心高速互联贡献:据 LightCounting 预测,2026 年全球以太网光模块市场规模将达 260 亿美 元,其中 800G 与 1.6T 合计约 146 亿美元、占比约 64%,行业进入 800G 全面普及、1.6T 规 模商用阶段;工信部《高速光模块产业发展白皮书》披露,2026 年全球 1.6T 光模块出货约 1500 万只、市场规模约 45 亿美元。需求测算的核心变量在于“模块量×每模块芯片数×面积 系数÷每片有效芯片数”:一只 800G 光模块需要 4—8 颗磷化铟基激光器芯片,而 1.6T 光模 块的芯片消耗量约为 800G 的近 3 倍,速率每升级一代,磷化铟消耗并非等比增长而是加速增 长,因为更高速率意味着更多激光器芯片与更高单颗功率。集邦咨询数据亦显示,2026 年全 球 800G 及以上光模块出货量预计超过 6300 万只、占整体出货量约六成。

从总量看,市场研究机构 Yole 预计 2026 年全球磷化铟衬底需求将达 260 万—300 万片(折 合 2 英寸当量),而有效合规产能仅约 75 万片,供需缺口超过七成。折合 4 英寸口径,2026 年全球磷化铟衬底需求接近 200 万片,2027 年预计攀升到 250 万至 280 万片,到 2028 年可 能进一步增长至 400 万到 500 万片。供给刚性的根源在于格局与工艺双重约束:全球九成以 上产能集中于日本住友电工、美国 AXT(旗下北京通美)与日本 JX 金属三家,单晶生长需在 1000 多摄氏度、约 27 个大气压条件下进行,从设备调试到通过下游激光器厂商的器件验证 与可靠性认证通常需要一到两年,全产业链库存仅够支撑约 3 个月。产业界的判断亦验证缺口 持续性:Lumentum 总裁兼 CEO 公开表示磷化铟供需缺口已超过 DRAM 和 NAND 闪存,电 信客户订单量从“数百件”跳升至“数亿件”、已排到 2028 年。

图表31:2025-2031 全球磷化铟衬底市场规模

来源:Mordor Intelligence,国金证券研究所

高频报价与单位面积溢价是大尺寸化偏好的直接证据,也是国内景气的核心验证指标。国内市 场上,上海有色网(SMM)数据显示,8 月 6 日我国 4 英寸磷化铟衬底当日均价达 6250 元/ 片、较年初上涨约 45%。海外市场涨幅更为陡峭:2 英寸通信级衬底价格由 2025 年初约 800 美元/片暴涨至 2026 年 4 月的 2300—2500 美元/片、涨幅接近 2 倍,6 英寸高端衬底价格则 从 1400 美元/片涨破 5000 美元/片、涨幅超过 250%,大尺寸的涨幅显著高于小尺寸,反映下 游对外延加工一致性、先进工艺配套设备与加工效率的偏好持续提升。价格上行已沿产业链传 导至原料端:国内精铟现货价格自年初约 2960 元/千克攀升至 8 月中旬的 5400—5500 元/千 克、涨幅逾 80%,用于磷化铟衬底的 7N 级高纯铟报价已突破 6000 元/千克。交易结构同样印 证紧缺:当前现货市场普遍有价无货,头部光芯片企业普遍需要提前支付 30%—50%预付款 锁定未来两年的衬底产能份额,甚至出现企业一次性锁定 10 万片衬底的情况。

图表32:磷化铟衬底均价(元/片)

8,000

7,000

7,050

6,000

5,000

4,000

3,850

3,000

2,000

1,000

1,250

0

2026-06-01 2026-07-08 2026-08-13 2026-09-18

2英寸 3英寸 4英寸

来源:SMM,国金证券研究所

图表33:磷化铟衬底单位面积溢价率(%)

50%

40%

41.0%

36.9%

30%

20%

10%

0%

-10%

3.0%

-20%

-30%

-40%

2026-06-01 2026-07-08 2026-08-13 2026-09-18

4英寸/3英寸溢价率 3英寸/2英寸溢价率 4英寸/2英寸溢价率

来源:SMM;,国金证券研究所

出口许可与 FCC 规则作用于不同环节,国内外正割裂为两套供需逻辑。供给约束之外,政策 变量进一步放大了区域错配:2025 年 2 月 4 日,商务部与海关总署发布第 10 号公告,将磷 化铟(3C004.a)、三甲基铟(3C004.b)、三乙基铟(3C004.c)及相关生产技术(3E004) 同步纳入出口管制,出口须依法申请许可,公告自发布之日起正式实施。政策影响已实质显现: 管制落地后,国内精铟价格快速上行,海外部分光芯片和外延产能加速向国内转移,国内光芯 片企业同步快速扩张。海外一侧,美国 FCC 针对中国光通信链条的动作持续加码:2026 年 8 月外媒报道 FCC 正着手制定禁止进口中国制造光模块的裁决、拟于年内公布生效,美国本土 Lumentum、Coherent 等厂商规模均不及占全球约 27%市场份额的中际旭创;同时 FCC 定于 2026 年 10 月 13 日实施新规,凡含有“覆盖清单”(Covered List)实体所生产或设计芯片、 模块及组件的电子设备将无法获得 FCC 设备认证。由此我们认为,全球账面供需平衡已无法 代表区域可得供给:国内市场的核心矛盾是“真实缺口+库存低位”,海外市场的核心矛盾是 “仅有住友、JX 可自由交付+许可审批节奏”,两套逻辑的价格、交期与订单结构将长期分化。

图表34:截至2026 年,FCC 覆盖清单主要包含实体及其关联公司

来源:讯科标准认证合规指南,国金证券研究所

图表35:FCC 新规执行时间表与过渡期

来源:讯科标准认证合规指南,国金证券研究所

四、相关标的

  • 1)机柜化:工业富联。
  • 2)PCB:胜宏科技、方正科技、生益科技、联瑞新材、德福科技、南亚新材、鹏鼎控 股、景旺电子、生益电子、深南电路、沪电股份、奥士康、中钨高新、海亮股份、鼎泰 高科、欧科亿、新锐股份、杰美特等。
  • 3)光互联:中际旭创、东山精密、新易盛、光智科技、天孚通信、光迅科技、源杰科 技、联讯仪器、华盛昌、云南锗业、唯科科技等。
  • 4)电源电容:麦格米特、先导基电、江海股份、东阳光、欧陆通、火炬电子、海星股 份、三环集团、风华高科、振华股份、四方股份、阳光电源、天岳先进等。
  • 5)液冷:英维克、海鸥股份、东阳光、蓝思科技(元拾科技)、飞龙股份、大元泵业、 领益智造(立敏达)、冰轮环境等。
  • 6)金刚石:力量钻石、沃尔德、四方达、国机精工、斯莱克等。 五、风险提示

 高端 PCB 技术产业化不及预期风险。 M9 覆铜板、mSAP、CoWoP、正交背板等新技术存在良率爬坡、工艺调试难题,若迭代 落地进度慢于行业预期,高端 PCB 价值量提升、ASP 上行逻辑或将被削弱。

 SOFC 产业链扩产与原材料供给风险。 SOFC 产业链核心原材料氧化钪全球供给有限,若上游稀散金属供给紧张、价格大幅波 动,会制约电堆企业扩产节奏,影响产业链企业订单兑现。

 磷化铟衬底扩产及技术替代风险。 磷化铟单晶生长工艺壁垒高,产能释放存在较长验证周期;同时硅光、薄膜铌酸锂等新技 术迭代,若替代进程快于预期,会对磷化铟衬底的需求产生冲击。

 贸易及出口管制政策变动风险。 国内外出口管制、FCC 等监管政策持续变化,会影响材料、光模块、硬件设备进出口, 造成供应链割裂,扰动企业订单获取、原材料采购与海外市场拓展。

 原材料价格大幅波动风险。

铜、金、树脂、稀散金属等上游原材料价格若出现大幅上涨,会挤压 PCB、SOFC、光通 信器件制造企业利润,且下游价格传导存在时滞,带来盈利波动风险。

行业投资评级的说明:

买入:预期未来 3-6 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 15%以上; 增持:预期未来 3-6 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 5%-15%; 中性:预期未来 3-6 个月内该行业变动幅度相对大盘在 -5%-5%; 减持:预期未来 3-6 个月内该行业下跌幅度超过大盘在 5%以上。

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