En la actualidad, los controles de exportación continúan siendo más estrictos y la sustitución interna del fosfuro de indio se está acelerando.
En toda la cadena industrial de la economía digital, la velocidad de iteración de los servidores de IA, los módulos ópticos de alta velocidad y los equipos de comunicación por satélite continúa acelerándose, pero el material subyacente central que soporta toda la transmisión de señales ópticas y eléctricas de alta velocidad (fosfuro de indio) rara vez se conoce.
A diferencia del carburo de silicio, que se centra en la conversión de energía, y el nitruro de galio, que se centra en la carga rápida por radiofrecuencia, el fosfuro de indio es el único sustrato semiconductor que puede realizar de forma estable la transmisión y recepción de señales ópticas. Todos los chips láser y de detección dentro de los módulos ópticos de alta velocidad de 200G y superiores se basan en monocristal de fosfuro de indio y no existen otros materiales que puedan reemplazarse por completo. Anteriormente, los sustratos globales de fosfuro de indio de alta gama y los chips ópticos de alta gama han estado controlados durante mucho tiempo por fabricantes extranjeros, y las empresas nacionales de comunicaciones ópticas dependen en gran medida de las cadenas de suministro importadas.
Recientemente, el control de las exportaciones de productos extranjeros relacionados ha seguido reforzándose, estableciendo múltiples umbrales para el envío y la certificación de los clientes de productos de fosfuro de indio de alta gama, interrumpiendo directamente el ritmo de almacenamiento de las empresas nacionales de módulos ópticos de alta velocidad y hardware informático, y exponiendo por completo los riesgos de seguridad en la cadena industrial y la cadena de suministro.
Las restricciones externas han obligado a las industrias nacionales a acelerar avances independientes. Los niveles de política han aumentado el apoyo a los semiconductores compuestos y los materiales optoelectrónicos. Los parques industriales en varias regiones han implementado proyectos especiales de expansión de la producción, y las empresas upstream y downstream se han concentrado en lanzar nuevas líneas de producción.
Para brindarles a todos una comprensión más clara de la industria del fosfuro de indio, este artículo integra múltiples informes de investigación de la industria, anuncios de capacidad de producción corporativa e información de ofertas de la cadena de suministro de fabricantes de módulos ópticos. Utiliza la lógica popular para desmantelar el valor industrial irremplazable del fosfuro de indio y los cambios en la industria provocados por el control de las exportaciones.
También hace un balance de diez empresas locales que han implementado una expansión real de la producción y están liderando el progreso en el aumento de la capacidad de producción.
Si desea comprender la lógica subyacente de la expansión concentrada de la producción de fosfuro de indio por parte de las empresas actuales, primero debe aclarar las ventajas de rendimiento únicas del material y las dos rígidas vías de demanda que respaldan la expansión de la industria. Las obleas de silicio ordinarias sólo pueden transmitir señales eléctricas y no pueden emitir luz de forma independiente;
El carburo de silicio y el nitruro de galio tienen una excelente resistencia a altas temperaturas y altos voltajes, pero sus bandas de longitud de onda emisoras de luz no cumplen con los estándares de transmisión de comunicación por fibra óptica.
Solo el fosfuro de indio puede adaptarse a las dos bandas de comunicación comunes de 1310 nm y 1550 nm, y completar de manera estable la conversión electroóptica y fotoeléctrica.
El chip tiene una baja pérdida de transmisión y una velocidad de respuesta rápida, adaptándose perfectamente a escenarios de transmisión de datos de velocidad ultraalta.
El valor central de un módulo óptico completo de alta velocidad se concentra en el chip óptico interno.
El primer paso en la fabricación del chip óptico es el sustrato de fosfuro de indio. La pureza y planitud del cristal del sustrato determinan directamente la velocidad de transmisión y la estabilidad del chip óptico. El proceso de crecimiento de monocristales de fosfuro de indio de gran tamaño y alta pureza es extremadamente difícil. Los cristales son quebradizos y el ciclo de crecimiento es largo. Mejorar la tasa de rendimiento requiere años de acumulación de procesos. Naturalmente, esto crea barreras industriales extremadamente altas y dificulta que los nuevos participantes alcancen la producción y el suministro en masa en el corto plazo. Toda la cadena industrial del fosfuro de indio se divide en tres capas, con barreras que disminuyen de arriba a abajo: el sustrato monocristalino de fosfuro de indio aguas arriba es el punto central de toda la cadena; la oblea epitaxial de fosfuro de indio a mitad de camino es responsable del crecimiento de películas luminiscentes en la superficie del sustrato;
el diseño y la fabricación de chips ópticos posteriores y el empaquetado de módulos ópticos tienen barreras de entrada relativamente más bajas. El control de las exportaciones al extranjero se centra en restringir los sustratos de alta pureza y los productos epitaxiales de alta gama, que también son áreas centrales para que las empresas nacionales amplíen la producción.
La doble vía de la potencia informática de la IA y las comunicaciones por satélite siguen impulsando la demanda incremental de fosfuro de indio. La primera demanda central proviene de los centros de datos con potencia informática de IA. En la actualidad, los fabricantes mundiales de nubes continúan ampliando los grupos de potencia informática y los servidores dependen de módulos ópticos de alta velocidad para transmitir datos masivos.
Los módulos ópticos de 800G se han convertido en equipo estándar en centros de datos medianos y grandes, y los productos de nueva generación de 1,6T y 3,2T se están introduciendo gradualmente en lotes.
Cada generación de módulos ópticos de alta velocidad requiere chips láser de fosfuro de indio de mayor rendimiento.
La expansión de la industria de la potencia informática impulsa directamente el aumento año tras año de la demanda de sustratos ascendentes, epitaxia y chips ópticos.
La agencia estima que la tasa de crecimiento compuesto anual de los productos globales relacionados con el fosfuro de indio superará el 28% en los próximos tres años.
La segunda curva de crecimiento es la modernización de Internet satelital y la fibra óptica troncal. La construcción de redes de satélites de órbita baja sigue avanzando, y los dispositivos de comunicaciones ópticas y de radiofrecuencia transportados por satélite dependen de materiales de fosfuro de indio;
Las redes troncales de transmisión de los operadores nacionales actualizan los equipos de transmisión óptica de larga distancia en lotes, y los enlaces de fibra óptica de larga distancia reemplazan los módulos ópticos de alta gama, lo que crea necesidades de adquisiciones estables a mediano y largo plazo.
Al mismo tiempo, los equipos industriales de detección de infrarrojos y lidar montados en vehículos se están volviendo gradualmente populares, ampliando aún más los escenarios de aplicación posteriores del fosfuro de indio.
La demanda de la industria no depende de un único ciclo industrial y la base de la demanda es muy estable.
El endurecimiento de los controles de exportación al extranjero de productos relacionados con el fosfuro de indio ha provocado directamente tres cambios irreversibles en la industria y es también el principal impulsor de la expansión de la producción concentrada de diez empresas.
En primer lugar, la incertidumbre sobre el suministro extranjero ha aumentado y los fabricantes transformadores han acelerado la introducción de cadenas de suministro nacionales. Anteriormente, las principales empresas nacionales de módulos ópticos dependían de las adquisiciones en el extranjero para más del 60% de sus materias primas de fosfuro de indio de alta gama.
Ahora las empresas extranjeras han reducido las cuotas de envío, han alargado el proceso de revisión e incluso han restringido los envíos de algunos modelos de alta gama a China.
Para garantizar el funcionamiento estable de sus propias líneas de producción, los principales fabricantes nacionales de módulos ópticos, como Zhongji InnoLight y Xinyi Sheng, han lanzado un diseño de cadena de suministro dual, conectándose proactivamente con empresas locales de chips ópticos y sustratos de fosfuro de indio para llevar a cabo la certificación de muestras, acortando el ciclo de introducción de productos locales y asegurando pedidos posteriores a largo plazo para las empresas de expansión de la producción nacional.
En segundo lugar, la política favorece el apoyo a fondos para reducir la presión financiera sobre las empresas para expandir la producción. Varias localidades han introducido políticas especiales de apoyo a los materiales semiconductores compuestos. Los nuevos sustratos y las líneas de producción epitaxiales pueden disfrutar de múltiples apoyos, como subsidios para la compra de equipos, exenciones fiscales e instalaciones de fábrica;
Los fondos industriales han aumentado las inversiones de capital en empresas de seguimiento de fosfuro de indio para aliviar la presión del flujo de caja causada por la expansión a gran escala de las empresas.
En comparación con las empresas extranjeras, las empresas nacionales tienen políticas de dividendos para respaldar su expansión de la producción y su capacidad de producción se implementa más rápidamente, lo que reduce rápidamente la brecha con la capacidad de producción extranjera en un corto período de tiempo.
En tercer lugar, la brecha entre la oferta y la demanda continúa ampliándose, y las empresas de expansión de la producción local disfrutan de productos premium durante mucho tiempo.
El período de construcción de nuevas líneas de producción de sustratos de fosfuro de indio en el extranjero lleva de 5 a 7 años y no se puede agregar capacidad de producción a gran escala en el corto plazo;
La demanda nacional de potencia informática y comunicaciones continúa creciendo, y el estrecho equilibrio entre oferta y demanda se mantiene durante mucho tiempo.
Las empresas locales que han logrado una producción en masa estable y una expansión continua de la producción no se preocupan por las ventas posteriores de sus productos.
Los productos de fosfuro de indio de alta pureza tienen una prima estable. La liberación de capacidad de producción se traduce directamente en ingresos corporativos y crecimiento de las ganancias brutas. La lógica de la mejora de las ganancias de la industria es clara.
De acuerdo con los tres eslabones principales: sustrato ascendente, epitaxia intermedia y chips ópticos de alta velocidad descendentes, hemos seleccionado diez empresas locales que han seguido implementando proyectos de expansión de producción y están liderando el progreso de aumento de la capacidad de producción. La disposición tecnológica de cada empresa está evidentemente diferenciada y no existe una competencia homogénea.
La pista de sustrato monocristalino de fosfuro de indio ascendente incluye Yunnan Germanium Industry y Tianyue Advanced; la pista de oblea epitaxial de fosfuro de indio midstream incluye Haite High-tech, Sanan Optoelectronics y la plataforma compuesta de SMIC; la pista de chips ópticos de alta velocidad de fosfuro de indio aguas abajo incluye Yuanjie Technology, Guangxun Technology, Changguang Huaxin, Huaxing Optoelectronics y Shijia Photonics.
A medida que fermentan las noticias sobre el control de las exportaciones, el mercado de pistas de fosfuro de indio ha aumentado rápidamente su popularidad y un gran número de acciones individuales han seguido su ejemplo. Sin embargo, las empresas del mercado se pueden dividir claramente en dos categorías.
La primera categoría son las diez empresas de expansión de alta velocidad enumeradas anteriormente, que pertenecen a las líneas centrales y principales de la vía.
Estas empresas han estandarizado líneas de producción de fosfuro de indio que se han puesto en producción o están en construcción, y han divulgado públicamente planes claros de expansión de la producción, adquisición de equipos y anuncios de construcción de plantas. Sus productos han completado la certificación de muestra por parte de fabricantes de módulos ópticos y chips ópticos, y algunos han logrado envíos de lotes estables. La capacidad de producción se puede convertir directamente en aumentos de ingresos.
La segunda categoría son las acciones temáticas que sólo especulan sobre el concepto de fosfuro de indio.
El negocio principal de la empresa tiene una correlación muy baja con los sustratos de fosfuro de indio y los chips ópticos. Solo toca temas candentes a través de investigación y desarrollo de laboratorio a corto plazo y anuncios de cooperación de pequeña cantidad. No tiene nuevos proyectos de expansión de la producción, ni líneas de producción en masa ni pedidos posteriores estables, y no puede cubrir la brecha de mercado causada por la sustitución interna.
Para determinar el verdadero valor de una empresa sólo es necesario comprobar tres informaciones disponibles públicamente: si la empresa ha anunciado la ampliación y puesta en marcha de la línea de producción de fosfuro de indio; si existen productos correspondientes suministrados en lotes a empresas de módulos ópticos posteriores; en el informe financiero si los ingresos del negocio relacionado con el fosfuro de indio continúan creciendo. Si los tres se cumplen al mismo tiempo, se trata de un objetivo de alta calidad que realmente puede beneficiarse de la ola de expansión de la producción localizada.
Al mismo tiempo, también debemos considerar objetivamente el status quo objetivo del desarrollo de la industria. El proceso de sustratos de fosfuro de indio de alta gama y obleas epitaxiales de alta velocidad es difícil. Se necesita un cierto período de tiempo para expandir las líneas de producción desde la construcción hasta la producción en masa estable. Es difícil lograr una explosión inmediata del rendimiento en el corto plazo. El crecimiento de la industria sigue una lógica de largo plazo de progreso gradual. El valor a largo plazo de la pista no puede juzgarse por las subidas y bajadas del mercado en un solo mes.
Los dos factores principales que impulsan el control de las exportaciones en el extranjero y la expansión de la infraestructura de potencia informática permanecerán sin cambios durante mucho tiempo, y la tendencia general de desarrollo ascendente de la industria nacional del fosfuro de indio no cambiará.
Las industrias nacionales de hardware informático y de comunicaciones ópticas lideran el mundo en escala, y el enorme mercado intermedio proporciona suficiente espacio para la sustitución nacional del fosfuro de indio. Desde sustratos monocristalinos ascendentes, obleas epitaxiales intermedias hasta chips ópticos de alta velocidad descendentes, la ola de expansión de la producción de cadena completa continúa avanzando.
La diferenciación interna en la pista seguirá intensificándose. Las diez empresas líderes que han implementado proyectos de expansión de producción antes de lo previsto y son las primeras en completar la certificación de cliente principal seguirán aprovechando la cuota de mercado cedida por los fabricantes extranjeros y disfrutarán de los dividendos duales de la liberación de capacidad y las primas de productos a largo plazo.
Al realizar un seguimiento de las empresas relacionadas con el fosfuro de indio, no se limite a perseguir temas candentes a corto plazo. Concéntrese en rastrear el progreso de la puesta en marcha de la línea de producción de la empresa, los anuncios de adquisiciones designados por los fabricantes intermedios y los datos de envío de la industria de módulos ópticos de alta velocidad. Juzgue los fundamentos de la empresa desde la perspectiva de la capacidad de producción real y la demanda industrial, y evite acciones de especulación puramente conceptual sin expansión ni envío.
