一吨500万元的高纯红磷，中国半导体最缺的原材料之一

9月初，一则“某磷化铟多晶供应商因未能采购到高纯红磷而被迫停产”的消息在业内流传，搅动了半导体甚至整个光通信产业链的神经。后来相关企业及时出来予以辟谣，阻止了该假消息的继续传播。

一则假消息为何让大家如此躁动？

首先高纯红磷肯定是个非常关键的东西，关注度比较高；然后，消息虽假，但大家都明白，高纯红磷短缺却是当前行业真实的现状。

高纯红磷是什么？为什么会缺？

0磷的发现

12世纪，阿拉伯炼金术士尝试提炼黄金时未获得成功，却意外分离出了造福人类的新元素——磷。然而，当时他们并未意识到这一发现的重大意义，因此这种新元素也未被正式记载。

1669年的某个夜晚，在德国汉堡圣米迦勒教堂的地下室里，一位名叫亨尼格·布兰德的炼金术士正试图从尿液中获取“哲人石”，他将沙子、木炭和石灰等物质与尿液混合后蒸馏，虽然没有获得黄金，但是意外发现了一种蜡状的白色固体。布兰德意识到自己发现了不寻常的物质，最初将这种物质叫作kalte-feuer（德文意为冷火），后来又称之为“phosphorus”，由“phos”（光）和“phorus”（承载者）组成，意为“光的载体”。

19世纪末，爱丁堡的詹姆斯·伯吉斯·里德曼（JamesBurgessReadman）发明了一种从磷酸盐岩中生产单质磷的电炉法，这种方法已沿用至今。

02 了解红磷

磷的化学元素符号是P，出于元素周期表中第三周期第15族第V主族（VA）氮族，原子序数15。磷元素晶体为简单立方晶胞，有黄磷（白磷）、红磷（赤磷）和黑磷（紫磷、金属磷）3种同素异构（形）体。

黄磷又称白磷，白色或浅黄色半透明性固体，主要用于生产热法磷酸、三氯化磷、三氯氧磷、五硫化二磷等磷化合物，少量用于生产红磷和五氧化二磷。高纯黄磷广泛用于大规模集成电路、液晶显示器等微电子工业。

黑磷是黄磷在中高温、高压条件下转化制得的高纯产品。黑磷可用于锂电池、太阳能电池、芯片制造、医药及氢能源等领域。

1845年，奥地利化学家施勒特尔发现了红磷。红磷有7种变体，呈深红色、褐色到紫色的粉末状固体，毒性很弱，略溶于无水乙醇，不溶于水、二硫化碳和有机溶剂。密度2.34g/cm3，熔点59℃，沸点200℃，燃点（着火点）240℃，加热到400℃以上才着火。黄磷在没有空气的条件下，加热到260℃或在常温时光照下就会转变成红磷。

而红磷加热到416℃就升华变成蒸气，它的蒸气冷凝后就会重新变成黄磷。红磷的化学活性比黄磷小，在空气中氧化很慢，但易被氧化剂所氧化，如被硝酸氧化成磷酸。

红磷与氯酸钾（KClO3）一起摩擦即着火燃烧，甚至发生爆炸，可以利用这个特性来制造安全火柴。红磷的变体有紫磷、金属磷，略显金属性，能导电，故有“金属磷”之称。

03 高纯红磷为什么会短缺？

在当前AI算力基础设施建设浪潮下，光通信已经成为支撑数据中心扩容的重要环节。AI服务器的算力集群需要大量光互连：机柜内部、机柜之间、数据中心之间，数据交换的带宽需求呈指数级增长，带动高速光模块的需求爆发。

图片来源：Pixabay

目前磷化铟是100G以上高速光芯片（EML激光器、APD探测器、CW光源）的唯一成熟商业化衬底，没有任何量产替代方案。

于是，AI算力爆发对磷化铟的需求，呈现出“倍数级爆发”：单台AI服务器需要的光模块，是普通服务器的10倍以上；行业又正朝着800G→1.6T→3.2T方向突进，1.6T光模块需要的磷化铟衬底，是800G模块的2.7-2.8倍。

磷化铟，化学式是InP，两个元素组成：铟+磷。市场天天盯着"铟"，很少有人问一句：那个"磷"从哪来？

答案便是高纯红磷，6N甚至是7N级。它是合成磷化铟多晶、单晶的唯一固体磷源，没有替代品。

据业内人士透露，生产1公斤的磷化铟衬底，需消耗约0.25公斤的电子级高纯红磷，但多晶公司成品率只有60%，单晶成品率约为60%。据此计算，生产1公斤合格磷化铟衬底实际消耗的电子级高纯红磷约为0.7公斤。

于是，高纯红磷的需求沿着产业链自下而上层层传导，从光模块到磷化铟衬底，再到上游的高纯红磷，爆了。

据了解，目前6N级高纯红磷的价格高达500万元/吨，7N低硫高纯红磷更高。这个价格只能看看，倒不是它不靠谱，而是自7月日本厂商起收紧对华供货，当前是有价无市，没有长协压根拿不到货。

04纯红磷难在哪？

第一是纯度。不同于市面上常见的工业级红磷，电子级高纯红磷需要把各类金属杂质控制在十亿分之一级别，从普通黄磷提纯至6N 级别，意味着杂质含量需要压缩上万倍，不仅对提纯工艺、无尘生产环境、精密检测设备有着极高要求，同时还要保证不同批次产品的稳定性，一旦微量杂质超标，就会直接造成整片磷化铟衬底报废，这也让电子级高纯红磷形成了极高的行业技术壁垒。

第二是工艺路线。兴发集团走黄磷直接制红磷的物理法，兴福电子偏电子级磷烷催化分解法。前者考验纯化和杂质控制，想要将红磷杂质剥离至7N级别，需要全程超净真空环境，严格管控硫、砷等有害杂质，技术门槛极高。而后者依赖特气体系和催化裂解稳定性。

第三是危化品属性。高纯红磷属于高危危化品，新建产线审批至少2年。

第四是小试到量产的鸿沟。实验室样品纯度达标，不等于能工业化稳定量产。中试放大、下游验证、连续供货，每一步都会筛掉一批玩家。

所以国产高纯红磷的缺口，本质上不是“缺多少吨”的问题，而是“从0到1”的国产化问题。

目前，高端7N级高纯红磷市场长期被‌日本化学、RASA工业‌等少数企业垄断。

05 国产替代，已经开始

高度依赖对日进口的供应链现状，让当下整个磷化铟产业链的安全风险持续放大，也凸显出电子级高纯红磷国产替代的极端紧迫性。目前，国内已有多家企业扎入高纯红磷国产化推进的工作中。

拓材科技

拓材科技是一家专注于研发、生产、销售高纯金属/半导体材料的高新技术企业，依托武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室的技术和人才优势，从事高纯半导体及特种功能材料技术。能够生产碲、铟、锗、镓、砷、锡、锑等高纯金属、化合物材料以及其他形状规格的产品。

2026年6月18日，拓材科技举行了高纯半导体材料项目投产仪式暨年产30吨7N高纯红磷产品发布仪式。拓材科技表示，公司以自主工艺突破ppb级杂质控制，攻克了全链条关键技术，成功打破海外垄断，年产量预计达到30吨，填补了国内空白。

兴发集团

兴发集团是一家以全球领先的精细磷化工为核心，致力于绿色循环发展的全球化运营企业。公司始终聚焦于精细磷化工发展主线，积极探索磷、硅、硫、盐、氟融合发展，不断完善上下游一体化产业链条。

高纯红磷方面，公司实现6N电子级高纯红磷规模化量产，打通磷矿→高纯黄磷→电子红磷一体化产业链。6N/7N共线产线的年产能为850吨，其中7N级产品送样，完成小批量验证，下游供货给磷化铟衬底厂商。

至纯科技（威顿晶磷）

至纯科技核心主业是半导体清洗设备、高纯化学品设备，其参股威顿晶磷是国内唯一低硫7N级高纯红磷量产企业，产品纯度对标日系，35吨现有产能已进入华为磷化铟供应链，同时布局5000吨高纯电子化学品扩产，半导体客户资源协同强。

前段时间，磷化铟衬底龙头云南锗业在接受调研时表示，公司子公司云南鑫耀半导体材料有限公司生产磷化铟晶片所需的高纯红磷、高纯铟均系从外部采购，且均以国内厂商为主。国内下游厂商给上游高纯红磷材料厂商提供了宝贵的替代机会，相信随着时间的推进，国产高纯红磷终能占满市场，甚至是走出海外。

参考来源：

[1]纪罗军等.我国精细硫磷化工技术与市场综述（四）——黄磷及磷酸衍生产品

[2]汤建伟等.发展高纯磷及磷系半导体材料，赋能传统磷产业跃升为新兴和未来产业

[3]刘超然.云天化和兴发集团：高纯红磷缺口，谁来补？

[4]粉体网