Gốm sứ silicon cacbua (sic), nổi tiếng với sức mạnh đặc biệt, độ cứng, sức đề kháng nhiệt độ cao và khả năng phục hồi ăn mòn, đã sẵn sàng cách mạng hóa các ngành công nghiệp từ năng lượng đến hàng không vũ trụ. Ngoài lợi thế vật chất nội tại của họ, bối cảnh phát triển của công nghệ, chính sách và tính bền vững đang thúc đẩy các cơ hội tăng trưởng chưa từng có cho gốm sic. Bài viết này khám phá triển vọng phát triển biến đổi của gốm sic, tập trung vào động lực thị trường, xu hướng đổi mới và thay đổi công nghiệp toàn cầu phân biệt quỹ đạo trong tương lai của nó với các ứng dụng thông thường.
1. Mở rộng thị trường bùng nổ được thúc đẩy bởi nhu cầu đa ngành
Thị trường gốm sic toàn cầu được dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 9,2% từ năm 2024 đến 2030, được thúc đẩy bởi vai trò không thể thay thế của nó trong các công nghệ thế hệ tiếp theo:
1 Sự thống trị của chất bán dẫn: Là xương sống của điện tử công suất trong EV và hệ thống năng lượng tái tạo, chất nền gốm SIC là rất quan trọng đối với các thiết bị tần số cao, điện áp cao. Chỉ riêng khu vực EV dự kiến sẽ thúc đẩy 30% nhu cầu SIC vào năm 2030.
2） Kinh tế không gian: Với hơn 15.000 vệ tinh dự kiến ra mắt thập kỷ này, gốm sic rất quan trọng đối với các thành phần nhẹ, kháng bức xạ trong bộ đẩy vệ tinh và khiên nhiệt.
3） Cuộc cách mạng hydro: chất điện phân oxit rắn (SOEC) để sản xuất hydro xanh dựa vào sự ổn định của SIC trong môi trường oxi hóa khử cực độ, phù hợp với các mục tiêu khử cacbon toàn cầu.
2. Chính sách toàn cầu Đuôi sau khi định hình chuỗi cung ứng
Chính phủ đang ưu tiên gốm sic trong các kế hoạch chiến lược quốc gia:
1 Đạo luật về chip của Hoa Kỳ: Phân bổ 52 tỷ đô la để tăng cường chuỗi cung ứng bán dẫn, với sản xuất SIC Wafer nhận trợ cấp nhắm mục tiêu.
2） Kế hoạch năm năm thứ 14 của Trung Quốc: Chỉ định gốm sứ nâng cao là vật liệu mới quan trọng của người Hồi giáo, nhắm đến 70% khả năng tự túc trong nước vào các thành phần SIC vào năm 2025.
3） Đạo luật nguyên liệu thô quan trọng của EU: bao gồm silicon cacbua trong danh sách các vật liệu chiến lược, khuyến khích sản xuất cục bộ để giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu châu Á.
3. Bước nhảy vọt công nghệ trong sản xuất
Những đột phá trong tổng hợp và xử lý đang khắc phục các tắc nghẽn lịch sử:
1） Sản xuất phụ gia: In 3D dựa trên laser hiện cho phép các thành phần sic phức tạp, gần lưới có độ chính xác <20 μm, giảm 40%chất thải vật liệu.
2 Tối ưu hóa quy trình điều khiển AI: Các thuật toán học máy đang cắt giảm thời gian thiêu kết 35% trong khi tăng cường độ bền gãy lên tới 25%.
3 Bước nhảy vọt lượng tử trong độ tinh khiết: Sự lắng đọng hơi hóa học tăng cường huyết tương (PE-CVD) đạt được 99,9995% lớp phủ SIC tinh khiết, mở khóa các ứng dụng y sinh trong thay thế khớp và cấy ghép nha khoa.
4. Tính bền vững như một bộ tăng tốc tăng trưởng
Gốm sic đang trở thành linchpin của các hệ thống công nghiệp tròn:
（1） Carbon Neutrality Enabler: Các lò phản ứng lót SIC cải thiện hiệu quả xúc tác trong hệ thống thu giữ carbon lên 18%, hỗ trợ trực tiếp các mục tiêu Net-Zero.
（2 Tính vượt trội về vòng đời: So với kim loại truyền thống, các thành phần SIC trong lò công nghiệp làm giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống 22% trong vòng đời hơn 10 năm của chúng.
3） Đổi mới tái chế: Các quá trình thủy lực mới thu hồi 95% SIC từ các thành phần cuối đời, biến chất thải thành nguyên liệu độ tinh khiết cao.
5. Biên giới cạnh tranh mới: Hợp tác hệ sinh thái
Khi cạnh tranh thị trường tăng cường, thành công về quan hệ đối tác chiến lược:
1） Tích hợp dọc: Các nhà lãnh đạo như Coorstek và Kyocera đang mua các mỏ nguyên liệu silicon cacbua để đảm bảo chuỗi cung ứng.
（2） Liên minh ngành công nghiệp chéo: Người khổng lồ ô tô (ví dụ: Tesla) là những đĩa phanh gốm SIC hợp tác với các nhà cung cấp vật liệu, nhắm mục tiêu giảm 50% so với gang.
3 Nền tảng đổi mới mở: Hiệp hội SIC toàn cầu, được ra mắt vào năm 2023, các tài nguyên R & D của nhóm từ hơn 50 tổ chức để chuẩn hóa các giao thức thử nghiệm và tăng tốc các quy trình chứng nhận.
6. Thị trường mới nổi xác định lại địa lý nhu cầu
Trong khi các thị trường truyền thống trưởng thành, những người làm tăng trưởng mới đang nổi lên:
1 Đông Nam Á: FABS bán dẫn ở Malaysia và Việt Nam sẽ lái 1,2 tỷ đô la nhu cầu gốm SIC khu vực vào năm 2027.
2） Châu Phi: Các dự án hiện đại hóa khai thác ở khu vực Copperbelt yêu cầu các bộ phận hao mòn dựa trên SIC, tạo ra một thị trường thích hợp trị giá 300 triệu đô la.
3 Cơ sở hạ tầng Bắc Cực: Khi các tuyến cực mở, gốm sic rất cần thiết cho các cảm biến chống băng và tế bào nhiên liệu nhiệt độ thấp trong các trung tâm hậu cần Bắc cực.
Kết luận: Điều hướng thời Phục hưng SIC gốm sứ
Ngành công nghiệp gốm silicon cacbua đứng ở một điểm uốn, nơi tham vọng công nghệ gặp gỡ sự cấp bách về địa chính trị và môi trường. Với giá trị thị trường dự kiến vượt quá 12 tỷ đô la vào năm 2030, sự tăng trưởng của nó sẽ được định hình không chỉ bởi các tài sản vật chất, mà bởi các bên liên quan có thể làm thế nào:
- Tận dụng các cơ chế tài trợ công cộng công cộng
- thu hẹp khoảng cách tài năng thông qua các chương trình kỹ thuật gốm chuyên dụng
- Phát triển chuỗi cung ứng nhanh, nhiều tầng
- Căn chỉnh các lộ trình sản phẩm với các mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc
Đối với các doanh nghiệp có tư duy tiến bộ, gốm silicon carbide đại diện cho nhiều hơn một vật liệu hiệu suất cao, họ là một tài sản chiến lược trong cuộc đua toàn cầu về chủ quyền công nghệ và công nghiệp hóa bền vững. Câu hỏi không còn là liệu gốm sic sẽ biến đổi các ngành công nghiệp, nhưng các tổ chức có thể thích nghi nhanh như thế nào để khai thác toàn bộ tiềm năng của họ.
Thời gian đăng: Mar-19-2025