国防军工行业专题研究:AI光互联景气上行,重视陶瓷基板与管壳
国盛证券·2026-07-02 20:34

报告行业投资评级 - 增持(维持) [7] 报告核心观点 - 陶瓷基板凭借优异的散热、绝缘和可靠性,已成为AI产业链的关键功能性材料,其中氮化铝是AI计算领域不可或缺的战略性基础材料 [1][15][17] - AI硬件功耗持续抬升驱动底层材料升级,为陶瓷基板带来刚性需求,同时稀土断供导致日本高端产能受限,为国产替代提供了关键窗口期 [2][5] - 报告建议关注在陶瓷基板领域拥有核心技术及完整产业布局的公司 [5][41] 根据目录总结 1. 陶瓷基板:AI算力与高速光模块的关键封装基座 - 陶瓷基板是半导体芯片封装的核心载体,为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功能 [12] - 理想的封装基板需具备高导热率、低热膨胀系数、良好气密性、高刚度与强度、优良焊接性能及低密度等特性 [13] - 在AI算力硬件功耗密度急剧提升的背景下,具备极优导热与力学性能的陶瓷材料正发生产业链级别的材料替代,主要应用于内部基板、管壳及外部PCB夹层 [15] - 氧化铝陶瓷因价格便宜、工艺成熟,其应用几乎覆盖所有半导体制造设备,是传统产线的关键部件 [1][16] - 氮化铝理论导热率最高可达320W/(m·K),是氧化铝的8-10倍,实际生产热导率可达200W/(m·K),凭借颠覆性的散热性能和与硅芯片的热匹配特性,成为AI计算不可或缺的战略性基础材料 [17][19] 2.1 需求端:AI硬件功耗持续抬升 2.1.1 AI服务器与GPU集群 - 根据英伟达路线图,下一代Rubin GPU功耗可达2850W,Rubin Ultra版本进一步突破3000W [2][21] - 传统环氧树脂PCB在高温下易发生融化、翘曲,难以保障高频信号完整性,当前技术路线是在HDI板中采用PCB与陶瓷基板的混压方案 [21] - 目前在AI服务器板卡中,陶瓷基板对传统PCB的替代比例已接近30%,且将随芯片功耗提升持续扩容 [2][21] - 陶瓷基板优先落地于两大高负荷场景:GPU底部高发热核心区(整板卡价值量提升30%-35%)和服务器正交背板区域(整板价值提升20%-25%) [25] 2.1.2 高速光模块 - 氮化铝陶瓷基板导热系数高达170-200 W/(m·K),是800G/1.6T高速光模块的首选方案,可将光芯片结温控制在60℃以下,较传统基板散热效率提升5倍以上 [3][26] - 800G光模块采用氮化铝陶瓷基板,信号传输损耗较FR-4基板降低40% [3][26] - 光模块中陶瓷器件主要包括陶瓷管壳和陶瓷基板:HTCC封装管壳是主流产品,单只售价10至15美元,单模块需2个;800G光模块单模块陶瓷基板用量约12块,1.6T产品因工艺升级,单模块基板价值量由17美元跃升至22美元,增幅达29.4% [27][31] - 根据财联社数据,2026年光模块领域陶瓷元器件总市场规模约为135亿元人民币(其中基板约99亿元,管壳约32亿元);至2027年,受1.6T/3.2T产品放量驱动,总体市场规模预计激增至200亿至220亿元人民币,年复合增速超60% [3][31] 2.1.3 CPO封装 - CPO(共封装光学)将光引擎与交换芯片紧挨集成,导致局部热量骤增,对基板精度、平整度及热膨胀系数匹配度要求极高 [4][32] - 陶瓷基板热膨胀匹配性优异,能分散应力集中区域,为CPO等高功耗场景提供结构保障 [4][32] 2.2 供给端:稀土断供致日本减产,国产替代迎来关键窗口期 - 全球高端陶瓷基板市场呈“日本主导、欧美跟随、中国追赶”格局:日本企业垄断80%以上高端DPC基板市场;HTCC赛道日系企业占绝对主导;全球70%以上高端氮化铝粉体产能由日本德山垄断 [5][33] - 氮化铝核心制备材料氧化钇已被限制对日出口,2026年1-5月中国对日氧化钇出口量同比-97.67% [34] - 日本龙头京瓷现有库存仅可支撑短期生产,2026年已主动减产,高端1.6T及CPO产线局部停工,停止接收新订单,海外交付周期拉长至半年以上 [34] - 目前,高端氮化铝粉体国产化率仅4%,国产替代迎来关键窗口期且有较大提升空间 [5][33] 3. 投资建议 - AI建设持续加速,陶瓷基板正处于国产替代关键窗口期,建议关注拥有核心技术以及完整产业布局的公司 [5][39] - 报告梳理的相关公司包括:中瓷电子(陶瓷基板已批量供货,光模块封装用陶瓷外壳和基板市占率全球头部)、旭光电子(专注氮化铝陶瓷全产业链)、国瓷材料(具有光模块用陶瓷基板技术储备)等 [41]

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