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天通股份的铌酸锂单晶材直接为光模块厂商提供核心材料支持

2025-09-11

一、核心定位与稀缺性

在国内压电晶体材料领域,天通股份凭借多年技术沉淀与产业布局,确立了绝对龙头地位,其核心产品铌酸锂(LN)与钽酸锂(LT)晶体,并非普通基础材料,而是直接支撑AI算力爆发、CPO技术迭代与6G通信突破的“战略级核心材料”,在产业链中具备不可替代的关键作用。

从技术壁垒来看,两种晶体的生产涉及晶体生长、缺陷控制、精密加工等多环节核心技术,需长期研发积累与巨额设备投入,行业新进入者难以在短期内突破技术瓶颈;从替代空间而言,当前全球范围内尚无性能、成本与应用适配性能完全替代铌酸锂/钽酸锂的材料,且随着AI算力需求倍增、6G技术加速推进,其应用场景还在持续拓展,替代空间呈现持续扩大趋势。

在稀缺性与垄断性上,全球具备铌酸锂晶体批量生产能力的企业仅4家(日本2家、美国1家、中国天通),天通是国内唯一实现8英寸铌酸锂晶体量产的企业,且在国内铌酸锂市场占据40%-50%的份额,打破了国外企业对高端压电晶体材料的长期垄断;同时,在A股市场中,天通股份是极少数能同时覆盖“AI算力+6G通信+国产替代”三大高景气主线的核心材料企业,稀缺属性进一步凸显,成为资本市场关注的重点标的。

二、关键技术与产品突破

1. 钽酸锂晶体:打破国际技术垄断,填补光子芯片材料空白

传统钽酸锂晶体受限于晶体生长技术,长期停留在小尺寸、低精度阶段,且主要应用于声学领域(如滤波器、传感器),无法满足高性能光子芯片对大尺寸、高纯度、低缺陷晶体的需求。而光子芯片作为AI算力、6G通信的核心组件,对材料的光学性能与尺寸稳定性要求极高,大尺寸光学级钽酸锂晶体曾长期依赖进口,且国际上尚无8英寸产品量产案例。

天通股份子公司天通凯巨通过全方位技术创新,从晶体生长仿真分析入手,优化温场控制、籽晶取向等关键工艺参数,同时突破大尺寸晶体生长过程中的均匀性控制与缺陷抑制难题,最终成功研发出8英寸光学级钽酸锂晶体。这一突破不仅开创了国际8英寸光学级钽酸锂晶体技术发展的先河,更直接解决了我国高性能光子芯片“卡脖子”的材料难题,为国内光电信息产业(如光通信、量子计算、激光雷达)的自主可控发展提供了关键材料支撑,也为天通在光子芯片材料领域抢占国际竞争制高点奠定了基础。

2. 铌酸锂材料:国内量产标杆,成本优势显著

在铌酸锂晶体领域,天通股份实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。此前,国外企业长期垄断8英寸铌酸锂晶体量产技术,国内企业仅能生产小尺寸产品,且性能与国外产品存在差距。天通通过联合清华大学等科研机构,历经多年技术攻关,在晶体生长设备研发、工艺优化等方面取得重大突破,成为国内唯一具备8英寸铌酸锂晶体量产能力的企业,产品性能达到国际先进水平,可直接适配800G/1.6T光模块、微波光子芯片等高端应用场景。

在全球竞争格局中,天通与日本住友电工、美国相干等国际巨头同台竞技,且凭借本土化生产优势(原材料采购、人力成本、供应链响应速度),在成本端具备显著竞争力——其铌酸锂产品成本比日本住友电工低25%。这一成本优势不仅让天通在国内市场竞争中占据主动,还能在全球市场中以高性价比拓展客户,同时,若未来铌酸锂市场价格因需求增长出现上涨,天通的利润空间将进一步扩大,为业绩增长提供更强支撑。

3. 芯片电感:瞄准AI服务器增量需求,打开第二增长曲线

随着AI服务器算力持续提升,GPU/CPU芯片的功率密度与电流需求大幅增加,对电源模块中的核心组件——芯片电感提出了“高功率密度、高电流承载、低损耗”的严苛要求。传统电感因体积大、损耗高、电流承载能力弱,已无法满足AI服务器的性能需求,而天通股份研发的芯片电感通过采用新型磁性材料与一体化成型工艺,完美适配这一需求:高功率密度可减少电感占用的电路板空间,高电流承载能力能稳定支撑GPU/CPU的大电流供电需求,低损耗则可降低电源模块的能耗,提升AI服务器整体能效。

从市场需求来看,AI服务器核心芯片对芯片电感的需求量极大,仅单颗英伟达GB200芯片就需配置近300颗一体成型电感,而随着全球AI服务器出货量呈指数级增长,芯片电感的市场需求将同步爆发。目前,天通的芯片电感已成功应用于AI服务器电源模块,虽业务处于起步阶段,但凭借技术适配性与先发优势,未来有望快速抢占市场份额,成为公司继铌酸锂/钽酸锂之后的又一核心增长极,增长空间极具想象力。

三、多领域应用与增长动力

1. AI算力与CPO技术:绑定高景气赛道,需求爆发驱动业绩增长

在AI算力产业链中,光模块是连接AI服务器与数据中心的核心组件,其传输速率与功耗直接影响算力效率。当前,800G光模块已成为AI数据中心的主流配置,1.6T光模块正加速迭代,而薄膜铌酸锂调制器是800G/1.6T光模块的核心器件,其性能直接决定光模块的带宽与功耗——与传统硅基调制器相比,薄膜铌酸锂调制器的带宽提升3倍,功耗降低30%,是AI服务器数据中心实现高速、低耗数据传输的必选方案。

天通股份的铌酸锂单晶材料是薄膜铌酸锂调制器的上游关键原材料,直接为光模块厂商(如中际旭创、天孚通信)提供核心材料支持,深度绑定AI算力产业链高景气赛道;同时,CPO(共封装光学)技术作为英伟达等行业巨头押注的下一代封装方向,通过将光引擎与芯片封装集成,进一步降低光互联功耗与延迟,而天通的铌酸锂材料可与CPO技术深度融合,为CPO方案提供关键光学材料支撑。随着AI算力需求持续爆发,800G/1.6T光模块出货量快速增长、CPO技术加速商用,天通的铌酸锂材料需求将同步大幅提升,成为业绩增长的核心驱动力。

2. 6G通信:提前布局前沿材料,抢占技术制高点

6G通信作为下一代移动通信技术,需实现“太赫兹通信、卫星互联、空天地一体化”等目标,对数据传输速率、延迟、覆盖范围的要求远超5G,传统电子芯片因传输速率慢、电磁干扰强,已无法满足6G技术需求,而微波光子芯片凭借“处理速度快、抗干扰能力强、带宽大”的优势,成为6G通信的核心芯片方案。

微波光子芯片的核心材料正是铌酸锂晶体,基于铌酸锂的微波光子芯片处理速度比传统电子芯片快1000倍,可实现太赫兹频段的高速数据传输,同时具备极强的抗电磁干扰能力,能适配卫星互联、空天地一体等复杂通信场景。天通股份作为国内唯一可量产微波光子芯片用铌酸锂材料的企业,已提前与国内科研机构(如高校、中科院研究所)合作,推进微波光子芯片的材料适配与应用验证,在6G通信材料领域实现“提前布局、技术领先”。随着我国6G技术研发持续推进(目前已实现全球首款全频段高速通信芯片问世),未来天通的铌酸锂材料将直接受益于6G产业链的商业化落地,打开长期增长空间。

3. 5G与国产替代:突破垄断格局,产能释放支撑规模增长

5G通信作为国家新基建的战略基石,射频前端器件(尤其是滤波器)的自主可控直接关系到产业链安全。高性能钽酸锂、铌酸锂压电晶片是制造5G滤波器的核心基础材料,其性能决定滤波器的频率稳定性、插入损耗等关键指标,长期以来,这两类材料被日本、美国企业垄断,国内5G设备厂商(如华为、中兴)需高价进口,不仅增加生产成本,还存在供应链断供风险。

为打破这一局面,天通股份自2016年起战略布局压电晶片领域,联合清华大学等科研机构与产业链伙伴,构建产学研用深度融合的协同创新体系,在晶体生长、晶片精密加工、专用装备研发等关键环节持续攻关,最终突破国外技术垄断,实现高性能钽酸锂/铌酸锂压电晶片的国产化量产,并成为工信部“移动终端用射频滤波器产业链‘一条龙’应用示范单位”,产品成功进入华为、中兴等头部设备商的供应链,实现高端压电晶片的进口替代。

为进一步满足市场需求,天通正加速推进“年产420万片大尺寸射频压电晶圆项目”,该项目分两期建设,一期210万片预计2025年底投产,2026年项目全面达产后,预计年营收可达13.98亿元。随着产能逐步释放,天通在国内5G滤波器材料市场的份额将进一步提升,国产替代进程加速,同时为公司带来持续稳定的营收增长,成为业绩的重要压舱石。

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