中國(guó)大約在2010年以后開(kāi)始入局光芯片賽道。彼時(shí)，全球市場(chǎng)幾乎被美國(guó)、日本等少數(shù)巨頭壟斷。十多年過(guò)去，中國(guó)光芯片產(chǎn)業(yè)走到了哪一步？
2024年，中國(guó)光芯片市場(chǎng)規(guī)模約為66億元，同比增長(zhǎng)高達(dá)43.5%。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2026年這一數(shù)字將達(dá)到116億元。如果把范圍擴(kuò)大到光通信芯片整體，2024年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)387億元，到2030年預(yù)計(jì)攀升至920億元。五年時(shí)間，漲到了近千億。
全球市場(chǎng)同樣火熱。光通信芯片組市場(chǎng)2025至2030年復(fù)合年增長(zhǎng)率為17%，總銷售額將從2024年的約35億美元增至2030年的超110億美元。可以說(shuō)，光芯片正處在一個(gè)高速增長(zhǎng)的黃金賽道。
光芯片種類繁多，主要有可分為兩大類類：高功率激光芯片和光通訊芯片；其中光通訊芯片又可細(xì)分為10G、25G等中高速激光芯片、25G以上高速率芯片與光探測(cè)芯片，不同產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度差異很大。
國(guó)產(chǎn)光芯片中，率先突破的是——高功率激光芯片。高功率激光芯片主要用于工業(yè)加工、激光雷達(dá)等領(lǐng)域。過(guò)去，這類芯片長(zhǎng)期被日本公司壟斷。如今，情況已大不相同。長(zhǎng)光華芯推出了9XXnm 50W高功率半導(dǎo)體激光芯片，光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)62%以上，已是目前市場(chǎng)上量產(chǎn)功率最高的產(chǎn)品之一。立芯光電自主研發(fā)的高功率單模芯片性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2024年，度亙核芯在中國(guó)激光芯片（含器件）市場(chǎng)占有率已達(dá)37.4%，排名第一。可以說(shuō)，高功率激光芯片的國(guó)產(chǎn)化已進(jìn)入加速突破階段。
在光通信領(lǐng)域，10G和25G速率的光芯片是當(dāng)前市場(chǎng)的主力。2.5G及以下速率光芯片國(guó)產(chǎn)化率已超過(guò)90%；10G光芯片國(guó)產(chǎn)化率約60%。多家企業(yè)已實(shí)現(xiàn)25G DFB激光器芯片的量產(chǎn)。
但25G及以上高速光芯片的國(guó)產(chǎn)化率仍然偏低。有數(shù)據(jù)顯示，這一數(shù)字僅約4%。高端EML芯片（一種更復(fù)雜、性能更強(qiáng)的激光器芯片）仍主要依賴進(jìn)口。好消息是，追趕的速度在加快——源杰科技2025年?duì)I收達(dá)6.01億元，同比增長(zhǎng)138.5%，數(shù)據(jù)中心激光器芯片收入從2023年的461萬(wàn)元猛增至2025年的3.93億元。長(zhǎng)光華芯的100G EML已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨，200G EML已開(kāi)始送樣。
25G以上高速光芯片長(zhǎng)期被歐美企業(yè)壟斷，國(guó)產(chǎn)化率一度不足5%。雖然2025年整體25G以上高速光芯片國(guó)產(chǎn)化率已提升至41%，但高端25G/100G市場(chǎng)仍由國(guó)際巨頭主導(dǎo)。
光探測(cè)芯片的情況也類似。九峰山實(shí)驗(yàn)室已成功開(kāi)發(fā)出6英寸磷化銦基探測(cè)器外延工藝，有望將芯片成本降至3英寸工藝的60%-70%。但從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模量產(chǎn)，還有很長(zhǎng)的路要走。整體而言，光芯片整體國(guó)產(chǎn)化率仍不足20%。
光芯片突破之所以難，一方面是技術(shù)壁壘高。 光芯片研發(fā)橫跨半導(dǎo)體物理、光學(xué)、材料科學(xué)等多個(gè)學(xué)科。一顆芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)，需要幾十甚至上百道工序。以磷化銦晶圓為例，一條6英寸產(chǎn)線的投資額就超過(guò)10億元。
另外，就是客戶認(rèn)證門(mén)檻非常高。 光芯片不是造出來(lái)就能賣(mài)——下游光模塊廠商的驗(yàn)證周期極長(zhǎng)，一旦通過(guò)驗(yàn)證，供應(yīng)商也很難被替換。這種“贏家通吃”的格局，讓后來(lái)者很難打破既有秩序。
當(dāng)然，對(duì)于光芯片還有一個(gè)暫時(shí)無(wú)法逾越的障礙就是高端制造設(shè)備的缺失。光芯片生產(chǎn)所需的關(guān)鍵設(shè)備，如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等，仍主要掌握在荷蘭ASML、美國(guó)AMAT等國(guó)外企業(yè)手中。磷化銦襯底也有80%依賴進(jìn)口。
那國(guó)產(chǎn)光芯片的破局機(jī)會(huì)在哪兒呢？首先是市場(chǎng)需求持續(xù)高速擴(kuò)張，AI算力爆發(fā)帶來(lái)天量需求。2026年，谷歌、微軟、Meta、亞馬遜四家云廠商合計(jì)AI資本開(kāi)支超7200億美元。高端EML芯片的供需缺口已從25%擴(kuò)大至超過(guò)30%，海外龍頭訂單排滿至2028年。供給跟不上，國(guó)產(chǎn)替代就成為了必選項(xiàng)。
從技術(shù)端來(lái)看，硅光技術(shù)是過(guò)長(zhǎng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“換道超車(chē)”的機(jī)會(huì)——它可以繞開(kāi)對(duì)EUV光刻機(jī)的依賴。2025年全球硅光芯片市場(chǎng)規(guī)模將快速突破80億美元。中國(guó)企業(yè)在這一新興領(lǐng)域的布局并不落后于人。
整體來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)光芯片產(chǎn)業(yè)在高功率激光芯片已率先突圍，10G、25G光芯片加速追趕，25G以上高速芯片和光探測(cè)芯片剛剛起步。但在全球市場(chǎng)供給持續(xù)緊張以及需求持續(xù)爆發(fā)的情況下，國(guó)產(chǎn)光芯片已經(jīng)來(lái)到了技術(shù)突破的門(mén)口，在技術(shù)與全球主流水平相差不大的情況下，未來(lái)3-5年之內(nèi)將有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)全面超越！
