產能之后，瓶頸輪到材料——寫在光電新材料閉門研討之前

引子：兩個"元年"，一個判斷

2026年上半年，光電子行業出現了一次耐人尋味的"元年"疊加。

一邊是 CPO（共封裝光學）交換機真正開始出貨：英偉達 Quantum-X InfiniBand CPO 交換機于上半年進入商用，單機吞吐 115.2Tb/s，144 個 800G 端口，24 顆光引擎基于臺積電 COUPE 工藝制造，相比傳統可插拔方案功耗降低約 3.5 倍；以太網版本的 Spectrum-X Photonics 將在下半年跟進。另一邊，薄膜鈮酸鋰被業界稱為進入"量產元年"：今年 3 月，國家信息光電子創新中心發布了業內首款 170GHz 鈮酸鋰薄膜電光調制器，為 3.2T 一代的高速傳輸提前備好了"彈藥"。

與此同時，在另一條完全不同的賽道上，光伏行業的鈣鈦礦/晶硅疊層電池認證效率被刷新到 34.85%——歷史上第一次，量產導向的技術路線越過了單結電池 33.7% 的肖克利-奎伊瑟理論極限；第四代半導體氧化鎵則被日本列入國家芯片戰略的主攻方向，新的晶體生長方法把襯底成本直接打到了傳統工藝的十分之一。

這些看似分散的事件，指向同一個判斷：無論是 AI 算力這條"信息"主線，還是雙碳這條"能源"主線，競爭的主戰場正在從器件和系統，向上游的材料與工藝轉移。

器件層面的競爭，中國企業已經證明了自己——全球約七成的光模塊產能在中國，光伏組件的份額更不必多說。但往上游走一層，故事就變了：電光調制器用的大尺寸鈮酸鋰單晶薄膜、激光器用的磷化銦襯底、鈣鈦礦用的高純前驅體、功率器件用的氧化鎵單晶——這一層的國產化率、良率和工程化能力，才是決定下一個五年產業格局的變量。

7 月 22 日，我們將在北京中國科技會堂組織一場閉門研討，把這一層的問題攤開來談。在介紹這場活動之前，先把我們看到的三組行業信號講清楚——這也是這場研討的三個議題的由來。

請掃描文中報名二維碼或點擊文末“閱讀原文”填寫問卷，組委會審核后將主動與您聯系。

一、光互聯：產能之后，瓶頸輪到材料

過去兩年，光模塊是 AI 硬件里確定性最強的環節之一。機構預測，全球光模塊市場將從約 165 億美元增長至 260 億美元量級；1.6T 光模塊今年進入規模出貨，OSFP-XD 成為主流封裝載體；CPO 的滲透率雖然今年還不足 1%，但多家機構給出的 2030 年預測已到 35% 左右（以上均為機構預測口徑）。

行業里所有人都在擴產能。但今年 4 月，已經有產業媒體把問題問到了下一層：光模塊產能持續釋放之后，瓶頸會不會輪到材料？

我們認為答案是肯定的。看三條材料主線：

薄膜鈮酸鋰（TFLN）。電光帶寬和插損的物理性能天花板遠高于硅光調制器，在 1.6T 向 3.2T 演進的窗口期開始斬獲關鍵訂單。第三方機構預測，全球薄膜鈮酸鋰市場將從 2025 年的約 1.76 億美元增長至 2032 年的 20.8 億美元，年復合增速超過 42%。但它的"卡脖子"環節非常具體：大尺寸光學級單晶生長、離子注入剝離制備亞微米級單晶薄膜的良率、以及晶圓鍵合的一致性——每一項都是材料和工藝問題，不是設計問題。

磷化銦（InP）。激光器增益材料，光模塊里真正"斷不得"的一環。90% 以上的高端產能集中在海外少數企業手里；即便海外頭部廠商的 6 英寸 InP 產能兩年翻了兩番，依然供不應求。當 CPO 把激光器從模塊里拆出來做成外置光源（ELS），對 CW 大功率激光器的需求結構還會再變一次——這里面既有產能問題，也有可靠性和篩選工藝的問題。

氮化硅（SiN）。超低損耗波導的首選材料體系，是無源光路、光計算、光量子這幾條路線共同的底座。它的難點在于超低損耗工藝與 CMOS 產線的兼容性，以及與有源器件的異質集成。

而在這三條主線之上，懸著一個真正的路線之爭：單片光子集成，還是硅基異質集成？前者追求單一材料體系內做完所有功能，后者用"各取所長"的方式把 III-V 族、鈮酸鋰、氮化硅貼到硅基底座上。兩條路線在成本、良率、性能上各有擁躉，學界和產業界遠未形成共識。

路線分歧甚至延伸到了巨頭的公開表態里。今年 5 月，華為在 LightCounting 會議上明確表示短期不采用 CPO——良率、可維修性、壽命錯配等五大障礙被擺上臺面，轉而主推 NPO（近封裝光學）路線；耐人尋味的是，NPO 的 OIF 行業標準今年 2 月才立項，牽頭者正是華為。而在另一邊，Coherent 最新的業務報告把光子直接定義為 AI 數據中心的"基礎設施"（Photonics is the Fabric），瞄準 2030 年合計約 700 億美元量級的 AI 光互連市場（機構與廠商口徑）。終局大家都認同，分歧在節奏——而節奏之爭，拆到最后全是材料與工藝的成熟度之爭。這正是閉門研討里最值得思辨的問題。

二、能源轉換：效率紀錄之后，量產才是大考

把視線從數據中心移到能源賽道，材料的故事同樣走到了關鍵節點。

鈣鈦礦疊層。34.85% 的認證效率固然振奮，但更值得注意的是紀錄背后的技術細節：雙層界面鈍化、與絨面硅兼容的載流子傳輸層設計——這些都是"界面工程"的勝利，而界面恰恰是鈣鈦礦商業化最深的坑。電池效率紀錄與組件量產效率之間，目前仍有 2 到 8 個百分點的落差；全鈣鈦礦疊層組件效率剛剛突破 26%，正從中試邁向 GW 級制造的門檻。大面積無缺陷薄膜的均勻性、封裝后的長期穩定性、鉛基與無鉛路線的取舍，每一個都是橫在實驗室與產線之間的具體問題。

氧化鎵（Ga?O?）。禁帶寬度 4.9eV，顯著高于碳化硅的 3.2eV 和氮化鎵的 3.4eV，理論上是高壓、大功率場景的"終極材料"之一。全球頭部廠商已完成 4 英寸襯底規模化生產，6 英寸試樣生產良率突破 70%；年末推出全新晶體生長工藝，可摒棄高成本銥坩堝，將襯底制備成本壓縮至傳統工藝的十分之一，同步規劃至 2029 年實現全規格批量落地。 另有行業產線完成落地，建成全球首條適配 6/8 英寸規格的氧化鎵同質外延量產產線，襯底綜合生產成本降幅超 80%。現階段氧化鎵襯底市場規模今年還不足 1 億美元——格局未定，正是關鍵的補位窗口期。它與碳化硅的應用邊界如何劃分——多高的電壓、多大的功率密度之上氧化鎵才有不可替代性——同樣是學界的非共識問題。

光電催化與人工光合成。距離產業化最遠，但也是雙碳命題下天花板最高的方向：用光電材料直接把太陽能轉化為化學能。低維材料的界面轉換效率和規模化制備，是這條路線繞不開的基礎問題。

這三條賽道處在完全不同的產業化階段，卻共享同一張問題清單：高純前驅體、大面積無缺陷薄膜、器件長期穩定性——還是材料，還是工藝。

三、真正的難題是共性的，所以需要一張圓桌

把議題一和議題二放在一起看，會發現一個有意思的現象：光互聯材料和能源材料，"卡"在同樣的地方。

異質界面的缺陷調控——CPO 光引擎的鍵合界面和鈣鈦礦疊層的鈍化界面，在科學問題上是同源的；低維材料的規模化制備——光調制用的二維材料和光催化用的低維界面材料，面對同樣的均勻性與良率難題；實驗室工藝與產線的兼容——170GHz 調制器和 34.85% 的電池，都要回答同一個問題：怎么從 1 厘米做到 12 英寸，從 100 小時做到 10 年。

這類共性問題有一個共同特征：單靠一家企業或一個課題組都解不了。它需要高校院所把科學機理講透，需要頭部企業把產線上真實的失效數據拿出來，需要投資機構把"十年周期的材料項目怎么估值、怎么退出"的賬算明白。三方坐在同一張桌子邊、用同一套問題清單對話的機會，其實非常少——公開論壇上，企業不會講真實良率，學者不會講路線分歧，投資人不會講真實的估值邏輯。

這就是我們把這場活動設計成閉門制的原因。

四、這場研討會怎么開

光電新材料研討會

• 主辦單位：世界青年科學家聯合會

• 協辦單位：中國科技發展基金會青年科學家產學研創新聯合體

• 時間：2026 年 7 月 22 日 9:00–17:30

• 地點：中國科技會堂（北京）

• 執行主席：沈波，北京大學物理學院教授、博雅特聘教授，北京大學理學部副主任、寬禁帶半導體研究中心主任

議程怎么設計的：

上午是"三個視角的對話"。三場主旨報告依次展開：執行主席沈波教授講"面向信息與能源雙賽道的光電新材料基礎創新與瓶頸突破"，光電材料頭部上市公司董事長講"AI+時代核心光電材料的創新與突圍"，一線硬科技投資機構合伙人講"人工智能時代的基礎設施——光電材料產業的投資機遇"。學術、產業、資本三個視角，一上午全部到位——而且每場報告之后都設自由發言，這不是一場只能聽的報告會，問題可以當場拋給報告人。

下午是"碰撞"。圓桌研討聚焦前沿創新與核心技術瓶頸的思辨——圓桌嘉賓來自北京大學、清華大學、中科院上海光機所、中科院半導體所及第三代半導體產業技術創新戰略聯盟，我們刻意把持不同路線觀點的學者安排在同一張桌上；隨后的全員開放研討，把產學研投用五方拉進同一個對話，直到當天最后一個環節：合作對接。

研討成果將凝練為三份正式文件：《光電新材料領域前期研究報告》，系統梳理薄膜鈮酸鋰、磷化銦、氮化硅、氧化鎵、鈣鈦礦等重點方向的技術前沿、產業瓶頸與路線分歧；《光電新材料領域專家觀點匯編》，真實記錄當前領域內最具共識的判斷與最具爭議的問題；《光電新材料領域政策建議報告》，圍繞關鍵材料自主可控、中試驗證平臺建設、基礎研究投入機制等提出政策建議，由執行主席把關審定，服務決策參考。換句話說：你在現場提出的問題和判斷，有機會進入正式的研究與政策建議通道。

閉門規則：全程不直播、不對外報道、無商業宣講、無產品推廣。小規模閉門研討，學界、產業界、青年科學家三個板塊的 26 位專家已在定向邀請中，全員保證充分的發言時間。參會嘉賓會期差旅及住宿費用由組委會承擔。

五、開放席位留給誰

學界與產業界的 26 位專家已在定向邀請之中。在此之外，組委會保留了少量面向產業界的開放席位——留給三類人，如果你是其中之一，這場研討值得你飛一趟北京：

• 上市公司與獨角獸企業高管——光電產業鏈上下游（光模塊/光器件/光芯片、光學晶體與封裝材料、光伏與新能源器件、半導體設備）的董事長、CTO 與業務負責人。想搞清楚 3.2T 一代和疊層電池的材料選型與驗證門檻，在這里可以直接對話鈮酸鋰、磷化銦、鈣鈦礦、氧化鎵方向最一線的學者；

• 創業公司創始人——正在光電新材料、器件與工藝設備賽道創業的創始人/CEO。在這里找到可以聯合攻關的科研團隊、聽得到下游頭部企業的真實需求清單，以及看得懂你這門生意的資本；

• 頭部投資機構合伙人——關注硬科技的投資決策者。在格局未定的窗口期，用一天時間建立對光電新材料賽道"學術—工程—產業化"的完整認知框架，并與科學家、企業家面對面建立連接。

本次活動采用閉門邀請制。請掃描下方二維碼填寫報名問卷（公司與職位為必填項，用于閉門資格審核），組委會審核后將主動與您聯系。席位有限，以確認順序為準。

附件：光電新材料研討會方案

• 主辦單位：世界青年科學家聯合會

• 協辦單位：中國科技發展基金會青年科學家產學研創新聯合體

• 活動時間：2026 年 7 月 22 日 9:00–17:30

• 活動地點：中國科技會堂（北京）

• 執行主席：沈波，北京大學物理學院教授、博雅特聘教授，北京大學理學部副主任、寬禁帶半導體研究中心主任

一、主要議題

議題一：面向高速算力光互聯的光子集成光電材料。聚焦薄膜鈮酸鋰、磷化銦基激光增益材料、氮化硅低損耗光波導等 CPO 核心配套材料；圍繞大尺寸晶圓制備、超薄單晶薄膜剝離、高精度摻雜工藝等"卡脖子"環節展開討論；針對單片光子集成、硅基異質集成兩條主流技術路線的優劣與適用場景分歧開展思辨；研討光子新材料實驗室工藝向 800G/1.6T 高速光模塊工程化落地的實施路徑。

議題二：面向雙碳戰略的能量轉換光電功能材料。圍繞第三代/第四代寬禁帶半導體（碳化硅、氧化鎵）、寬禁帶鈣鈦礦疊層光伏吸收材料、低維光電催化界面轉換材料三大賽道；梳理高純前驅體、大面積無缺陷薄膜、器件長期穩定性等國產化瓶頸；針對鉛基/無鉛鈣鈦礦、碳化硅/氧化鎵功率光電應用邊界等學界非共識問題開展深度交流；探索光伏、人工光合成場景下光電材料產業化解決方案。

議題三：光電新材料共性基礎科學難題與產學研投協同機制。統一研討異質界面缺陷調控、低維材料規模化制備、實驗室工藝與產線兼容等跨賽道共性科學與工程問題；探索高校、科研院所與龍頭企業聯合攻關、課題共建新模式；分析光電硬科技項目投融資邏輯，搭建前沿新材料技術成果孵化、資本化賦能長效渠道。

二、議程安排

上午（9:00–12:00）主旨報告及自由發言

• 主旨報告一：面向信息與能源雙賽道的光電新材料基礎創新與瓶頸突破（沈波教授，北京大學）

• 主旨報告二：AI+時代核心光電材料的創新與突圍（光電材料頭部上市公司董事長）

• 主旨報告三：人工智能時代的基礎設施——光電材料產業的投資機遇（一線硬科技投資機構董事總經理）

• 每場主旨報告后設自由發言環節，參會嘉賓可與報告人直接交流

下午（14:30–17:30）研討與對接

• 圓桌研討：光電新材料前沿創新與核心技術瓶頸思辨（主持人來自清華大學；圓桌嘉賓來自北京大學、清華大學、中科院上海光機所、中科院半導體所及第三代半導體產業技術創新戰略聯盟，以最終確認為準）

• 15:00–17:00 全員研討：光電新材料產學研投用協同落地開放交流

• 17:00–17:30總結復盤與產學研投用合作對接

三、會議紀律與研討規則

本次會議為閉門高端學術研討，全程禁止對外直播、拍照外傳、公開報道，所有研討內容僅限參會嘉賓內部交流。無商業宣講、無產品推廣、無形式化匯報，所有發言聚焦學術研究、技術攻堅、產業落地、產學研合作、資本賦能與成果轉化。發言自由、思辨開放，鼓勵提出不同學術觀點與技術爭議，聚焦問題本質開展深度探討。

四、主要成果

研討成果將整理形成三份正式文件，同步全體參會嘉賓：

• 《光電新材料領域前期研究報告》——系統梳理薄膜鈮酸鋰、磷化銦、氮化硅、氧化鎵、鈣鈦礦等重點方向的技術前沿、產業瓶頸與路線分歧，凝練各方"爭而未決"的學術非共識問題，為后續細分領域深度研討及聯合攻關選題提供參考；

• 《光電新材料領域專家觀點匯編》——重點挖掘學術前沿研判、技術路線爭議焦點、產業痛點判斷等核心觀點，真實反映當前領域內最具共識的判斷與最具爭議的問題；

• 《光電新材料領域政策建議報告》——立足關鍵材料自主可控、中試驗證平臺建設、基礎研究投入機制優化等維度提出針對性政策建議，由會議執行主席把關審定，服務決策參考。

針對現場達成的課題共建、聯合研發、成果轉化、投融資對接意向，組委會將建立專項對接機制跟進落地，并依托本次研討會建立常態化交流機制，后續定期開展細分技術專題研討。

參會嘉賓會期差旅及住宿費用由組委會承擔。

報名方式：請掃描文中報名二維碼或點擊文末“閱讀原文”填寫問卷，組委會審核后將主動與您聯系。

「科技研究百人會」往期回顧

注：文中行業與市場數據綜合自公開研報、企業公開材料及第三方機構預測，部分為估算值，且部分信息未獲相關公司官方確認；不構成任何投資建議，僅供產業交流參考。

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第4467內容，歡迎關注。

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