AI算力產業鏈上游材料四層級體系及核心供需格局

AI產業鏈上游材料體系龐大，報告以中游算力硬件為錨點，向上游逐層拆解為四個物理層級，形成覆蓋AI算力全鏈條的完整材料圖譜。

第一層級為芯片級材料，全球市場規模約458億美元，是AI算力的“物理本源”。涵蓋硅基晶圓、光刻與圖形化、工藝化學品、薄膜沉積及化合物襯底五大模塊。其中硅片占比約三分之一，高端硅片、EUV光刻膠、高純石英砂等供需長期偏緊。化合物襯底如InP和薄膜鈮酸鋰受益于CPO光互連需求，但供給受限于晶體生長技術和設備稀缺，供需嚴重失衡。

第二層級為封裝級材料，全球約274億美元，是性能釋放的橋梁。ABF載板由日本味之素絕對壟斷，是半導體材料的卡脖子節點。隨著先進封裝向2.5D/3D演進，HBM用高端EMC、Low-α球硅、燒結銀等材料需求爆發。底部填充材料和顆粒封裝材料由德日企業主導，高端產品進入門檻較高。

第三層級為互連級材料，是算力集群的“神經網絡”。PCB方面，AI服務器推動覆銅板從普通FR4向M8/M9級高頻高速材料升級，高端低介電、低損耗及石英布供需缺口達25%-30%。光互連方面，InP襯底和薄膜鈮酸鋰調制器產能受限。電互連方面，224G高速銅纜隨英偉達GB200/GB300機架放量，供需嚴重失衡。

第四層級為系統級材料，是整機可靠運行的“后勤保障”。液冷材料隨AI芯片功耗突破千瓦快速滲透，3M退出氟化液市場后國產替代窗口打開。散熱結構材料如均熱板、冷板隨液冷技術普及需求快速增長。此外，服務器電源磁性材料、電磁屏蔽材料等也隨功率密度提升而需求增加。

整體來看，各層級材料均呈現明確的產業邏輯與配置價值，國產替代在多個細分領域加速推進，如高端銅箔、靶材、電子特氣及液冷材料等。