Кремний карбиді (SiC) керамика, ерекше беріктігімен, қаттылығымен, жоғары температураға төзімділігімен және коррозияға төзімділігімен танымал, энергетикадан аэроғарышқа дейінгі салаларда төңкеріс жасауға дайын. Өздерінің материалдық артықшылықтарынан басқа, технологияның, саясаттың және тұрақтылықтың дамып келе жатқан ландшафттары SiC керамикасының бұрын-соңды болмаған өсу мүмкіндіктерін тудырады. Бұл мақала SiC керамикасының болашақ траекториясын кәдімгі қолданбалардан ерекшелендіретін нарық динамикасына, инновация тенденцияларына және жаһандық өнеркәсіптік өзгерістерге назар аудара отырып, трансформациялық даму перспективаларын зерттейді.
1. Салааралық сұранысқа негізделген нарықтың жарылғыш кеңеюі
SiC керамикасының жаһандық нарығы CAGR деңгейінде 2024 жылдан 2030 жылға дейін 9,2% өседі деп күтілуде, бұл оның келесі ұрпақ технологияларындағы таптырмас рөліне байланысты:
（1）Жартылай өткізгіштердің үстемдігі: EV және жаңартылатын энергия жүйелеріндегі қуат электроникасының негізі ретінде SiC керамикалық субстраттары жоғары вольтты, жоғары жиілікті құрылғылар үшін өте маңызды. 2030 жылға қарай тек электр энергиясы секторы SiC сұранысының 30% құрайды деп күтілуде.
（2）Ғарыш экономикасы: Осы онжылдықта ұшыруға жоспарланған 15 000-нан астам жерсеріктері бар SiC керамика спутниктік қозғалтқыштар мен термиялық қалқандардағы жеңіл, радиацияға төзімді компоненттер үшін өте маңызды.
（3）Сутегі революциясы: жасыл сутегін өндіруге арналған қатты оксид электролизерлері (SOEC) жаһандық декарбонизация мақсаттарына сәйкес келетін төтенше тотығу-тотықсыздану орталарында SiC тұрақтылығына сүйенеді.
2. Жаһандық саясат Жеткізу тізбегін қайта қалыптастыратын артқы желдер
Үкіметтер ұлттық стратегиялық жоспарларда SiC керамикасына басымдық береді:
（1）АҚШ CHIPS заңы: жартылай өткізгіштерді жеткізу тізбегін нығайтуға 52 миллиард доллар бөледі, SiC пластинасы өндірісі мақсатты субсидияларды алады.
（2）Қытайдың 14-ші бесжылдық жоспары: 2025 жылға қарай SiC компоненттерімен 70% отандық өзін-өзі қамтамасыз етуді мақсат етіп, жетілдірілген керамика «негізгі жаңа материал» ретінде белгіленеді.
（3）ЕО маңызды шикізат туралы заңы: Азия импортына тәуелділікті азайту үшін жергілікті өндірісті ынталандыратын кремний карбиді стратегиялық материалдар тізіміне кіреді.
3. Өндірістегі технологиялық секіріс
Синтездеу мен өңдеудегі серпілістер тарихи тығырықтарды еңсеруде:
（1）Қосымша өндіріс: Лазер негізіндегі 3D басып шығару енді күрделі, желіге жақын SiC құрамдастарын <20 мкм дәлдікпен қамтамасыз етіп, материал қалдықтарын 40%-ға азайтады.
（2）AI басқаратын процесті оңтайландыру: машинада оқыту алгоритмдері сыну беріктігін 25%-ға дейін арттыра отырып, агломерация уақытын 35%-ға қысқартады.
（3）Тазалықтағы кванттық секіріс: Плазмада жақсартылған химиялық бу тұндыру (PE-CVD) 99,9995% таза SiC жабындарына қол жеткізеді, буындарды ауыстыру мен тіс импланттарында биомедициналық қолданбалардың құлпын ашады.
4. Тұрақтылық өсудің үдеткіші ретінде
SiC керамика айналмалы өнеркәсіптік жүйелердің негізіне айналуда:
（1）Көміртектің бейтараптығын қосу құралы: SiC қаптамасы бар реакторлар таза нөлдік мақсаттарды тікелей қолдай отырып, көміртекті ұстау жүйелеріндегі каталитикалық тиімділікті 18%-ға жақсартады.
（2）Өмірлік циклінің артықшылығы: дәстүрлі металдармен салыстырғанда, өнеркәсіптік пештердегі SiC құрамдастары 10 жылдан астам қызмет ету мерзімі ішінде энергия шығынын 22%-ға азайтады.
（3）Қайта өңдеу инновациясы: Жаңа гидрометаллургиялық процестер қалдықтарды жоғары таза шикізатқа айналдыра отырып, қызмет ету мерзімі біткен компоненттерден SiC 95% қалпына келтіреді.
5. Жаңа бәсекеге қабілетті шекара: экожүйелік ынтымақтастық
Нарықтық бәсекелестік күшейген сайын табыс стратегиялық серіктестікке байланысты:
（1）Тік интеграция: CoorsTek және KYOCERA сияқты көшбасшылар жеткізу тізбегін қамтамасыз ету үшін кремний карбиді шикізат кеніштерін сатып алуда.
（2）Өнеркәсіпаралық альянстар: Автокөлік алпауыттары (мысалы, Tesla) шойынға қарағанда салмақты 50%-ға азайтуға бағытталған SiC керамикалық тежегіш дискілерін материал жеткізушілерімен бірлесіп әзірлеуде.
（3）Ашық инновациялық платформалар: 2023 жылы іске қосылған Ғаламдық SiC консорциумы сынақ хаттамаларын стандарттау және сертификаттау процестерін жеделдету үшін 50+ ұйымның ҒЗТКЖ ресурстарын біріктіреді.
6. Дамушы нарықтар сұраныс географиясын қайта анықтайды
Дәстүрлі нарықтар жетілген кезде, өсудің жаңа орталықтары пайда болуда:
（1）Оңтүстік-Шығыс Азия: Малайзия мен Вьетнамдағы жартылай өткізгіш зауыттары 2027 жылға қарай SiC керамикасының аймақтық сұранысын $1,2 млрд құрайды.
（2）Африка: Мыс белдеуіндегі тау-кен өндірісін жаңғырту жобалары SiC негізіндегі тозу бөлшектерін талап етеді, бұл 300 миллион долларлық тауашалар нарығын жасайды.
（3）Арктикалық инфрақұрылым: Полярлық жолдар ашылғандықтан, SiC керамика Арктикалық логистикалық хабтардағы мұзға төзімді сенсорлар мен төмен температуралы отын элементтері үшін өте маңызды.
Қорытынды: SiC Керамика Ренессансы бойынша шарлау
Кремний карбиді керамика өнеркәсібі технологиялық амбиция геосаяси және экологиялық өзектілікке сәйкес келетін құбылу нүктесінде тұр. 2030 жылға қарай болжанған нарықтық құны 12 миллиард доллардан асатын болса, оның өсуі тек материалдық қасиеттермен ғана емес, сонымен қатар мүдделі тараптардың:
- Мемлекеттік-жекеменшік қаржыландыру тетіктерін пайдалану
- Арнайы керамикалық инженерия бағдарламалары арқылы таланттар арасындағы айырмашылықты жою
- Жедел, көп деңгейлі жеткізу тізбегін дамыту
- Өнімнің жол карталарын БҰҰ Тұрақты даму мақсаттарымен сәйкестендіріңіз
Болашақты ойлайтын кәсіпорындар үшін кремний карбидті керамика жоғары өнімді материалды ғана білдіреді — олар технологиялық егемендік пен тұрақты индустрияландыру үшін жаһандық жарыста стратегиялық актив болып табылады. Мәселе SiC керамикасының өнеркәсіпті түрлендіруі емес, ұйымдардың өз әлеуетін толық пайдалану үшін қаншалықты жылдам бейімделуі.
Хабарлама уақыты: 19 наурыз-2025 ж