Цахиурын карбид (SiC) керамикОнцгой хүч чадал, хатуулаг, өндөр температурт тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй гэдгээрээ алдартай, эрчим хүчээс эхлээд сансар огторгуйн салбаруудад хувьсгал хийхэд бэлэн байна. Материаллаг давуу талуудаас гадна технологи, бодлого, тогтвортой байдлын хувьсан өөрчлөгдөж буй орчин нь SiC керамикийн өсөлтийн урьд өмнө байгаагүй боломжуудыг бий болгож байна. Энэхүү нийтлэл нь SiC керамик бүтээгдэхүүний хөгжлийн хэтийн төлөвийг судалж, зах зээлийн динамик, инновацийн чиг хандлага, дэлхийн үйлдвэрлэлийн өөрчлөлтөд анхаарлаа хандуулж, түүний ирээдүйн замыг ердийн хэрэглээнээс ялгаж үздэг.
1. Салбар хоорондын эрэлтээс үүдэлтэй зах зээлийн тэсрэлт
Дэлхийн SiC керамикийн зах зээл 2024-2030 он хүртэл CAGR 9.2% -иар өсөх төлөвтэй байгаа бөгөөд энэ нь дараагийн үеийн технологид юугаар ч орлуулашгүй үүрэг гүйцэтгэдэг.
（1）Хагас дамжуулагчийн давамгайлал: EV болон сэргээгдэх эрчим хүчний систем дэх цахилгаан электроникийн тулгуур болох SiC керамик субстрат нь өндөр хүчдэл, өндөр давтамжийн төхөөрөмжүүдэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. 2030 он гэхэд SiC-ийн хэрэгцээний 30%-ийг цахилгаан автомашины салбар дангаараа хангах төлөвтэй байна.
（2）Сансрын эдийн засаг: Энэ арван жилд 15,000 гаруй хиймэл дагуул хөөргөхөөр төлөвлөж байгаа тул SiC керамик нь хиймэл дагуулын түлхэгч болон дулааны хамгаалалтад хөнгөн жинтэй, цацрагт тэсвэртэй эд ангиудад чухал үүрэгтэй.
（3）Устөрөгчийн хувьсгал: Ногоон устөрөгч үйлдвэрлэх хатуу исэл электролизерууд (SOEC) нь дэлхийн нүүрстөрөгчгүйжүүлэлтийн зорилтуудтай нийцэж, эрс исэлдэлтийн орчинд SiC-ийн тогтвортой байдалд тулгуурладаг.
2. Дэлхийн бодлого Нийлүүлэлтийн сүлжээг дахин хэлбэржүүлж буй сүүл салхи
Засгийн газрууд үндэсний стратегийн төлөвлөгөөндөө SiC керамикийг нэн тэргүүнд тавьж байна.
（1）АНУ-ын CHIPS хууль: Хагас дамжуулагчийн нийлүүлэлтийн сүлжээг бэхжүүлэхэд 52 тэрбум доллар хуваарилж, SiC вафель үйлдвэрлэл нь зорилтот татаас авдаг.
（2）БНХАУ-ын 14-р таван жилийн төлөвлөгөө: дэвшилтэт керамик эдлэлийг “гол шинэ материал” болгон тодорхойлж, 2025 он гэхэд SiC-ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотоодын хэрэгцээг 70%-д хүргэх зорилт тавьсан.
（3）ЕХ-ны чухал түүхий эдийн тухай хууль: Цахиурын карбидыг стратегийн материалын жагсаалтад багтаасан нь Азийн импортын хамаарлыг бууруулахын тулд орон нутгийн үйлдвэрлэлийг идэвхжүүлдэг.
3. Үйлдвэрлэл дэх технологийн үсрэнгүй хөгжил
Синтез, боловсруулалтын ололт амжилт нь түүхэн саад бэрхшээлийг даван туулж байна:
（1）Нэмэлт үйлдвэрлэл: Лазерт суурилсан 3D хэвлэх нь одоо 20 μм-ээс бага нарийвчлалтай, нарийн төвөгтэй, сүлжээтэй ойролцоо SiC эд ангиудыг идэвхжүүлж, материалын хаягдлыг 40%-иар бууруулдаг.
（2）AI-д суурилсан процессын оновчлол: Машины сургалтын алгоритмууд нь агшилтын хугацааг 35%-иар бууруулж, хугарлын бат бөх чанарыг 25%-иар нэмэгдүүлж байна.
（3）Цэвэр байдлын квантын үсрэлт: Плазмаар сайжруулсан химийн уурын хуримтлал (PE-CVD) нь 99.9995% цэвэр SiC бүрээсийг бий болгож, үе мөч солих болон шүдний суулгацын биоанагаах ухааны хэрэглээг нээж өгдөг.
4. Тогтвортой байдал нь өсөлтийг хурдасгагч
SiC керамик нь дугуй хэлбэрийн үйлдвэрлэлийн системийн гол тулгуур болж байна.
（1）Нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан байдлыг идэвхжүүлэгч: SiC доторлогоотой реакторууд нь нүүрстөрөгчийг шингээх систем дэх катализаторын үр ашгийг 18%-иар сайжруулж, цэвэр тэг зорилтыг шууд дэмждэг.
（2）Амьдралын мөчлөгийн давуу тал: Уламжлалт металлуудтай харьцуулахад үйлдвэрийн зуухны SiC бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь 10+ жилийн ашиглалтын хугацаанд эрчим хүчний хэрэглээг 22%-иар бууруулдаг.
（3）Дахин боловсруулах инноваци: Шинэ гидрометаллургийн процессууд нь ашиглалтын хугацаа дууссан бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс SiC-ийн 95%-ийг гаргаж, хог хаягдлыг өндөр цэвэршүүлсэн түүхий эд болгон хувиргадаг.
5. Өрсөлдөөнт шинэ хил: Экосистемийн хамтын ажиллагаа
Зах зээлийн өрсөлдөөн ширүүсэхийн хэрээр амжилт нь стратегийн түншлэлээс хамаардаг.
（1）Босоо интеграци: CoorsTek болон KYOCERA зэрэг удирдагчид нийлүүлэлтийн сүлжээг баталгаажуулахын тулд цахиурын карбидын түүхий эд олборлож байна.
（2）Үйлдвэр хоорондын холбоо: Автомашины аваргууд (жишээ нь, Тесла) цутгамал төмрийн жинг 50%-иар бууруулах зорилготой SiC керамик тоормосны дискийг материал нийлүүлэгчидтэй хамтран хөгжүүлж байна.
（3）Нээлттэй инновацийн платформууд: 2023 онд байгуулагдсан Global SiC консорциум нь туршилтын протоколуудыг стандартчилах, баталгаажуулалтын үйл явцыг хурдасгахын тулд 50 гаруй байгууллагын судалгаа, боловсруулалтын нөөцийг нэгтгэдэг.
6. Хөгжиж буй зах зээлүүд эрэлтийн газарзүйг дахин тодорхойлж байна
Уламжлалт зах зээл төлөвшихийн зэрэгцээ өсөлтийн шинэ голомтууд бий болж байна:
（1）Зүүн Өмнөд Ази: Малайз, Вьетнам дахь хагас дамжуулагч үйлдвэрүүд 2027 он гэхэд бүс нутгийн SiC керамикийн эрэлтийг 1.2 тэрбум ам.долларт хүргэх болно.
（2）Африк: Зэсийн бүс дэх уул уурхайн шинэчлэлийн төслүүд нь SiC-д суурилсан элэгдлийн эд ангиудыг шаарддаг бөгөөд 300 сая долларын зах зээлийг бий болгодог.
（3）Арктикийн дэд бүтэц: Туйлын зам нээгдэж байгаа тул SiC керамик нь Арктикийн ложистикийн төвүүдийн мөсөнд тэсвэртэй мэдрэгч болон бага температурт түлшний эсүүдэд зайлшгүй шаардлагатай.
Дүгнэлт: SiC керамикийн сэргэн мандалтын үеийн навигаци
Цахиур карбидын керамик үйлдвэрлэлийн салбар нь технологийн хүсэл эрмэлзэл нь геополитик болон байгаль орчны тулгамдсан асуудалд нийцсэн эргэлтийн цэг дээр зогсож байна. 2030 он гэхэд зах зээлийн үнэлгээ нь 12 тэрбум ам.доллараас давж, өсөлт нь зөвхөн материаллаг шинж чанараас гадна сонирхогч талууд хэрхэн үр дүнтэй хийж чадахаар тодорхойлогдоно.
- Төр, хувийн хэвшлийн санхүүжилтийн механизмыг хөшүүрэг болгоно
- Керамик инженерийн мэргэшсэн хөтөлбөрөөр дамжуулан авъяас чадварын зөрүүг арилгах
- Түргэн, олон шатлалт ханган нийлүүлэлтийн сүлжээг хөгжүүлэх
- Бүтээгдэхүүний замын зургийг НҮБ-ын Тогтвортой хөгжлийн зорилтуудтай уялдуулах
Цахиурын карбид керамик нь өндөр хүчин чадалтай материалаас илүүтэйгээр технологийн бүрэн эрхт байдал, тогтвортой аж үйлдвэржилтийн төлөөх дэлхийн уралдаанд стратегийн чухал хөрөнгө болох ирээдүйтэй аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд. Асуулт нь SiC керамик үйлдвэрүүдийг өөрчлөх эсэх биш харин байгууллагууд өөрсдийн боломжоо бүрэн ашиглахын тулд хэр хурдан дасан зохицож чадах вэ гэсэн асуулт байна.
Шуудангийн цаг: 2025-03-19