วัสดุล้ำสมัยได้กลายเป็นอาวุธหนักของประเทศโดยเป็นผู้นำในสามทิศทางเพื่อถอด

ด้วยการสนับสนุนนโยบายระดับชาติสำหรับวัสดุใหม่และผลิตภัณฑ์ปลายน้ำในการบินและอวกาศ การทหาร อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ยานยนต์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ด้านชีวการแพทย์ ความต้องการของตลาดยังคงขยายตัว และข้อกำหนดสำหรับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ด้วยการขยายตัวอย่างรวดเร็วข้อกำหนดสำหรับความสามารถในการวิจัยและพัฒนาขององค์กรและนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์จึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคขั้นปลาย พลังงานใหม่ เซมิคอนดักเตอร์ คาร์บอนไฟเบอร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ กำลังเร่งการถ่ายโอนไปยังประเทศจีน และมีความจำเป็นเร่งด่วนในการปรับวัสดุใหม่ให้เข้ากับท้องถิ่น ทดแทนการนำเข้าจะยังคงส่งเสริมการพัฒนาในอนาคตของการลงทุนในอุตสาหกรรมวัสดุใหม่ของประเทศของฉัน

หนึ่งในทิศทางวัสดุใหม่: วัสดุน้ำหนักเบา

1. คาร์บอนไฟเบอร์

วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้ในการบินและอวกาศ พลังงานลม กีฬาและสันทนาการ รถยนต์ และสาขาอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมุ่งเน้นตลาดในด้านวัสดุใหม่ และเป็นที่รู้จักในนาม "ราชาแห่งวัสดุใหม่" ความต้องการของตลาดคาร์บอนไฟเบอร์ทั่วโลกเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และประเทศของฉันก็คว้าโอกาสในการพัฒนาเป็นผู้ผลิตคาร์บอนไฟเบอร์รายใหญ่เป็นอันดับสองของโลก

อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับต่างประเทศ อุตสาหกรรมคาร์บอนไฟเบอร์ในประเทศของฉันยังคงมีปัญหาเรื่องการใช้กำลังการผลิตต่ำ มีผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์เพียงไม่กี่รายการ และการใช้งานและการพัฒนาที่ยากลำบาก อุตสาหกรรมปลายน้ำยังคงพึ่งพาผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ที่นำเข้าเป็นอย่างมาก ในสภาพแวดล้อมระหว่างประเทศในปัจจุบัน การตระหนักถึงความเป็นอิสระแบบสองประการของการผลิตมาตราส่วนคาร์บอนไฟเบอร์และการพัฒนาแอปพลิเคชันเป็นกุญแจสำคัญในการเสริมสร้างความแข็งแกร่งด้านการป้องกันประเทศและการผลิตในประเทศของฉัน และสร้างความมั่นใจในเสถียรภาพของห่วงโซ่อุปทาน

เส้นใยคาร์บอน (Carbon Fiber) เป็นเส้นใยอนินทรีย์ที่มีโครงสร้างเป็นแกนหลักคาร์บอนซึ่งมีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าร้อยละ 90 ซึ่งเกิดจากการไพโรไลซิสและการเกิดคาร์บอนของเส้นใยอินทรีย์ เช่น โพลิอะคริโลไนไตรล์ (PAN) (หรือพิทช์ วิสโคส) ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง - วัสดุที่มีประสิทธิภาพ ผลิตในปี 1960

คาร์บอนไฟเบอร์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมและมีเสถียรภาพทางเคมี: เนื่องจากเส้นใยที่มีความแข็งแรงจำเพาะสูงสุด (ความหนาแน่นจำเพาะของความแข็งแรง) และความแข็งจำเพาะสูงสุด (ความหนาแน่นจำเพาะโมดูลัส) ในบรรดาเส้นใยประสิทธิภาพสูงที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากในปัจจุบัน คาร์บอนไฟเบอร์จึงเป็น ส่วนสำคัญของการบินและอวกาศ พลังงานลม วัสดุในอุดมคติสำหรับใบมีด ยานพาหนะพลังงานใหม่และสาขาอื่นๆ ที่ต้องการน้ำหนักเบา คุณสมบัติของความต้านทานการกัดกร่อน ทนต่ออุณหภูมิสูง และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่น้อย ทำให้ใช้แทนวัสดุโลหะในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย นอกจากนี้ คุณสมบัติการนำไฟฟ้าและความร้อนยังขยายการใช้งานในด้านอิเล็กทรอนิกส์สื่อสาร

ตามจำนวนเส้นใยในเส้นใยคาร์บอนแต่ละมัด โดยทั่วไปแล้ว เส้นใยคาร์บอนจะแบ่งออกเป็นสองประเภท: ลากเล็กและลากใหญ่ รถลากขนาดเล็กมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าแต่ราคาสูงกว่า และโดยทั่วไปจะใช้ในด้านเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการทหาร ตลอดจนสินค้ากีฬาระดับไฮเอนด์ รถลากขนาดใหญ่มีต้นทุนที่ต่ำกว่าและมักใช้ในอุตสาหกรรมพื้นฐาน ได้แก่ การก่อสร้างโยธา การขนส่ง และอุปกรณ์พลังงาน ฯลฯ .

2. แผงตัวถังรถยนต์อลูมิเนียมอัลลอยด์

อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นโลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบิน การบินและอวกาศ รถยนต์ การผลิตเครื่องจักร การต่อเรือ และอุตสาหกรรมเคมี ภายใต้การนำของนโยบายการอนุรักษ์พลังงานและการลดการปล่อยก๊าซแห่งชาติ เป็นเรื่องยากสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ที่จะบรรลุมาตรฐานการปล่อยเชื้อเพลิงระดับชาติที่เข้มงวดมากขึ้น โดยการปรับให้เหมาะสมการใช้พลังงานของรถยนต์โดยการออกแบบเท่านั้น ดังนั้นการลดน้ำหนักของรถยนต์จึงเป็นทิศทางการพัฒนาที่กำหนดโดยอุตสาหกรรม

อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบาหลักในอุตสาหกรรมยานยนต์ ในหมู่พวกเขา แผ่นอะลูมิเนียมอัลลอยด์ (ABS) ถูกใช้ในตัวถังที่หนักที่สุดของรถและเป็นวัสดุหลักในการบรรลุเป้าหมายของน้ำหนักเบา ปัจจุบันประเทศของฉันได้ทยอยเปิดตลาดโลหะผสมอลูมิเนียมในประเทศสำหรับรถยนต์ และแม้แต่บางบริษัทก็เริ่มส่งออก รวมทั้งบริษัทในประเทศและต่างประเทศที่ผลิตในโรงงานในประเทศ การปรับแผงตัวถังอะลูมิเนียมอัลลอยด์ให้เข้ากับท้องถิ่นเป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมยานยนต์ในประเทศของฉัน และช่วยให้ประเทศบรรลุเป้าหมายในการอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยมลพิษ

ทิศทางที่สองของวัสดุใหม่: วัสดุการบินและอวกาศ

1. โพลิอิไมด์

วัสดุ Polyimide (PI) มีมูลค่าการใช้งานสูงในสาขาที่ทันสมัยมากมาย เช่น การบินและอวกาศ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์ และเซมิคอนดักเตอร์ และมีบทบาทสำคัญในการต่ออายุและการทำซ้ำของวัสดุ ปัจจุบันความต้องการของตลาด polyimide ทั่วโลกยังคงเติบโต แต่การผลิตจำนวนมากของผลิตภัณฑ์ PI ระดับไฮเอนด์และผลิตภัณฑ์ PI ที่ใช้งานได้พิเศษยังคงถูกผูกขาดโดยประเทศที่พัฒนาแล้วเพียงไม่กี่ประเทศ และเทคโนโลยีการผลิตที่เกี่ยวข้องได้รับการคุ้มครองอย่างเข้มงวด

ปัจจุบัน ประเทศของฉันประสบความสำเร็จในการผลิตจำนวนมากในด้านฟิล์ม PI ระดับล่างและเส้นใย PI และประสบความสำเร็จในการแข่งขันระดับโลกในด้านฟิล์ม PI เกรดไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ฟิล์ม PI ระดับไฮเอนด์และผลิตภัณฑ์ PI ระดับไฮเอนด์อื่นๆ ยังคงประสบปัญหา "คอค้าง" หรือกำลังการผลิตไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดความไม่สมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานเชิงโครงสร้างที่ชัดเจน การทำลายล้างการผลิตจำนวนมากของผลิตภัณฑ์โพลีอิไมด์ระดับไฮเอนด์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการยกระดับอุตสาหกรรมการผลิตในประเทศของฉัน การอัปเกรดอาวุธยุทโธปกรณ์ และการควบคุมที่เป็นอิสระ

Polyimide (PI) เป็นวัสดุพอลิเมอร์อินทรีย์ที่มีคุณสมบัติครอบคลุมที่โดดเด่น และเป็นที่รู้จักในฐานะ "พลาสติกวิศวกรรมที่มีแนวโน้มมากที่สุดชนิดหนึ่งในศตวรรษที่ 21" วัสดุนี้สามารถใช้ได้ในช่วงอุณหภูมิกว้าง สามารถทำงานในสภาวะแวดล้อม -200 ถึง 300 องศาเป็นเวลานาน และสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงที่สูงกว่า 400 องศาในช่วงเวลาสั้นๆ

Polyimide ไม่มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจนและเป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงที่สุดที่สามารถใช้งานได้จริงในปัจจุบัน ในเวลาเดียวกัน วัสดุยังมีคุณสมบัติของความเป็นฉนวนสูง ต้านทานตัวทำละลาย ต้านทานรังสี ฉนวนกันความร้อน ปลอดสารพิษ การดูดซับเสียง และลดเสียงรบกวน การติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย

ในปัจจุบัน polyimide ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินและอวกาศ การต่อเรือ เซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุนาโน จอภาพแบบยืดหยุ่น เลเซอร์ และสาขาอื่นๆ ตามรูปแบบผลิตภัณฑ์ที่เฉพาะเจาะจง polyimide สามารถแบ่งออกเป็นโฟม PI, ฟิล์ม PI, เส้นใย PI, คอมโพสิตเมทริกซ์ PI, PSPI และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ

2. ซิลิกอนคาร์ไบด์ไฟเบอร์

เส้นใยซิลิกอนคาร์ไบด์ (เส้นใย SiC) เป็นเส้นใยประสิทธิภาพสูงชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นหลังจากเส้นใยคาร์บอน และเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นใหม่เชิงกลยุทธ์ระดับชาติ ในปัจจุบัน มูลค่าการใช้งานของคอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิกที่ทำจากเส้นใยซิลิกอนคาร์ไบด์ในด้านเครื่องยนต์อากาศยานมีความสำคัญมาก ประเทศที่พัฒนาแล้วตะวันตกประสบความสำเร็จในการใช้ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในการปรับปรุงส่วนต่างๆ ของเครื่องยนต์อากาศยานและปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์อากาศยาน ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของเส้นใยซิลิกอนคาร์ไบด์และการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไปของกระบวนการผลิต คาดว่าวัสดุจะถูกนำไปใช้ในส่วนประกอบเครื่องยนต์อากาศยานมากขึ้นในอนาคต และคาดว่าจะขยายไปยังสาขาพลเรือนที่มีมูลค่าสูงอื่นๆ ด้วยพื้นที่ตลาดที่มีศักยภาพในวงกว้าง

ทิศทางที่สามของวัสดุใหม่: วัสดุเซมิคอนดักเตอร์

1. เวเฟอร์ซิลิคอน

ซิลิคอนเวเฟอร์ตั้งอยู่ในต้นน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ ส่วนใหญ่จะใช้ในด้านเซลล์แสงอาทิตย์และเซมิคอนดักเตอร์ ความต้องการปลายน้ำเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในแง่ของสาขาต่างๆ กำลังการผลิตส่วนใหญ่ของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจากเซลล์แสงอาทิตย์นั้นกระจุกตัวในประเทศของฉัน บริษัทชั้นนำอย่าง Zhonghuan และ LONGi มีจุดแข็งและระดับเทคโนโลยีการผลิตชั้นนำของโลก ซิลิคอนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์มีกระบวนการผลิตและสถานการณ์การใช้งานที่ซับซ้อนกว่าเมื่อเทียบกับโซลาร์เซลล์ซิลิคอนเวเฟอร์ อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนเวเฟอร์ในประเทศของฉันเริ่มต้นช้าและระดับการพัฒนาค่อนข้างล้าหลัง ตลาดโลกถูกผูกขาดโดยผู้ผลิตญี่ปุ่น เวเฟอร์ซิลิคอนขนาด12-นิ้วกระแสหลักในตลาดยังไม่ถึงการผลิตขนาดใหญ่ในประเทศของฉัน และยังต้องพึ่งพาการนำเข้าเป็นอย่างมาก , องค์กรในประเทศที่เป็นตัวแทนของอุตสาหกรรมซิลิกอนในเซี่ยงไฮ้กำลังพยายามที่จะทำลายอุปสรรคทางเทคนิค และมีพื้นที่กว้างขวางสำหรับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นและการทดแทน

ซิลิคอนเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ดี มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการแผ่รังสีได้ดี และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอุปกรณ์กำลังสูง แท่งซิลิกอนใช้ซิลิคอนเป็นวัตถุดิบโดยดึงคริสตัลก้อนเดียวแล้วตัดให้เป็นแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอน ซิลิคอนเวเฟอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในสองสาขาหลักคือเซมิคอนดักเตอร์และโฟโตโวลตาอิก เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์มีความต้องการที่สูงกว่าแผ่นเวเฟอร์เซลล์แสงอาทิตย์ในแง่ของคริสตัล รูปร่าง ขนาด และความบริสุทธิ์ ความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิกอนเซลล์แสงอาทิตย์ต้องมีปริมาณซิลิกอนระหว่าง 4N-6N (99.99 เปอร์เซ็นต์ -99.9999 เปอร์เซ็นต์ ) ซิลิคอนเวเฟอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์อยู่ที่ประมาณ 9N-11N (99.9999999 เปอร์เซ็นต์ -99.999999999 เปอร์เซ็นต์ ) กระบวนการผลิตมีความซับซ้อนมากขึ้นและแอปพลิเคชันปลายน้ำ ยังกว้างขวางกว่า ซิลิคอนเวเฟอร์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ตั้งอยู่ที่ต้นน้ำที่สุดของห่วงโซ่อุตสาหกรรม ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในวงจรรวม อุปกรณ์แยก และเซ็นเซอร์ เป็นวัสดุหลักในการผลิตชิปและส่งผลต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมปลายน้ำต่อไป เช่น รถยนต์และคอมพิวเตอร์ พวกเขาเป็นรากฐานที่สำคัญของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

อุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ระดับชาติ เวเฟอร์ซิลิคอนโฟโตโวลตาอิกตั้งอยู่ในต้นน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ และความต้องการของพวกเขาเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตามการคาดการณ์ของ CPIA กำลังการผลิตติดตั้งประจำปีของตลาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วโลกจะสูงถึง 150GW ในปี 2564 แนวโน้มตลาดและการพัฒนา ประเทศของฉันเป็นผู้ผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตามสถิติจากสาขาอุตสาหกรรมซิลิคอนของสมาคมอุตสาหกรรมโลหะนอกกลุ่มเหล็กของจีน ณ สิ้นปี 2019 กำลังการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ในประเทศของฉันอยู่ที่ 115 กิกะวัตต์ คิดเป็นร้อยละ 97.6 ของทั้งหมดของโลก บริษัทชั้นนำ LONGi และ Zhonghuan ครอบครองมากกว่า 50% ของส่วนแบ่งการตลาดในประเทศของแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ และในกระบวนการขยายกำลังการผลิตอย่างต่อเนื่อง บริษัทพลังงานใหม่ CNC และ Beijing Express ก็เร่งขยายการผลิตเช่นกัน

ได้รับประโยชน์จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์และการเพิ่มขึ้นของหมวดหมู่สินค้าอุปโภคบริโภคอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับปลายน้ำ ความต้องการเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนเวเฟอร์เพิ่มขึ้นทุกปี และขนาดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปี 2020 การจัดส่งเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกจะสูงถึง 1.241 พันล้านตารางนิ้ว ขนาดของตลาดซิลิคอนเวเฟอร์ทั่วโลกมีมูลค่าถึง 11 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และโอกาสทางการตลาดของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนเวเฟอร์ก็กว้าง

เนื่องจากอุปสรรคทางเทคนิคที่สูงในอุตสาหกรรมแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกในปัจจุบันจึงถูกผูกขาดโดยบริษัทยักษ์ใหญ่ โดยมีความเข้มข้นสูง และจำนวนผู้ผลิตในจีนแผ่นดินใหญ่มีน้อย ในปี 2020 ซัพพลายเออร์ซิลิคอนเวเฟอร์ห้าอันดับแรกของโลก ได้แก่ Shin-Etsu, ญี่ปุ่น, SUMCO, ไต้หวัน, จีน, GlobalWafers, Silitronic ของเยอรมนี และ SKSiltron ของเกาหลีใต้ ส่วนแบ่งการตลาดทั้งหมดเกิน 80 เปอร์เซ็นต์ และส่วนแบ่งการตลาดของอุตสาหกรรมซิลิกอนเซี่ยงไฮ้ ผู้ผลิตในท้องถิ่นในแผ่นดินใหญ่ในประเทศของฉัน อยู่ที่ประมาณ 2.2 เปอร์เซ็นต์ และปริมาณค่อนข้างน้อย

ยิ่งขนาดแผ่นเวเฟอร์ใหญ่เท่าใด ประสิทธิภาพการผลิตต่อแผ่นก็จะยิ่งสูงขึ้น ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา เวเฟอร์ซิลิกอนได้พัฒนาไปในทิศทางของขนาดใหญ่ ปัจจุบัน แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่ผลิตในปริมาณมากที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ 300 มม. ซึ่งเป็นแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนขนาด 12-นิ้ว

ความต้องการแผ่นเวเฟอร์ขนาด 12-นิ้วเพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตามการคาดการณ์ของ Shengco ของญี่ปุ่น CAGR ของเวเฟอร์ขนาด 12-นิ้วใน 2020-2024 สามารถเข้าถึงได้ถึง 5.1 เปอร์เซ็นต์ กำลังการผลิตแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ในประเทศของฉันเริ่มช้าและพัฒนาค่อนข้างถอยหลัง มีเพียงไม่กี่บริษัทเท่านั้นที่มีความสามารถในการผลิตแผ่นเวเฟอร์ขนาด 200 มม. (8-นิ้ว) เวเฟอร์ขนาด 12- นิ้วในประเทศของฉันไม่มีจำหน่ายก่อนปี 2017 ทั้งหมดต้องพึ่งพาการนำเข้า

การผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนขนาดใหญ่มีความต้องการสูงในด้านความบริสุทธิ์ของซิลิคอน และยังมีข้อกำหนดที่สูงมากในด้านเทคโนโลยีการประมวลผลการลบมุมและการเจียรด้วยความแม่นยำ ระดับเทคโนโลยีในประเทศของฉันล้าหลัง และการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนขนาดใหญ่ 12-นิ้วยังไม่บรรลุผลสำเร็จ อุตสาหกรรมซิลิกอนในเซี่ยงไฮ้ประสบความสำเร็จในการขายแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนขนาด 12-นิ้วจำนวนมากใน 2018 ซึ่งทำลายสถานการณ์ที่อัตราการผลิตซิลิคอนเวเฟอร์ขนาดใหญ่ในประเทศเป็น 0

12-เวเฟอร์ซิลิคอนขนาดนิ้วยังคงเป็นกระแสหลักของตลาดซิลิคอนเวเฟอร์ในปัจจุบัน ผู้ผลิตในประเทศมีโอกาสที่จะตามทัน และยังคงมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับทดแทนซิลิคอนเวเฟอร์ขนาดใหญ่ในประเทศ เพื่อส่งเสริมกระบวนการโลคัลไลเซชันของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนเวเฟอร์ซึ่งเป็นวัสดุที่สำคัญ รัฐบาลจีนยังได้ออกนโยบายเพื่อสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรม ส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาและการผลิตซิลิคอนเวเฟอร์ขนาดใหญ่ และส่งเสริมการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรม.

2. ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)

ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามที่มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่ามาก และเป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประเทศต่างๆ ได้ทุ่มกำลังคนและทรัพยากรวัสดุจำนวนมากเพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง เกณฑ์สำหรับอุตสาหกรรมซิลิกอนคาร์ไบด์ค่อนข้างสูงและระดับเทคโนโลยีการผลิตในประเทศของฉันค่อนข้างล้าหลัง โครงสร้างอุตสาหกรรมในปัจจุบันมีลักษณะเด่นของการครอบงำของสหรัฐอเมริกา Cree เพียงอย่างเดียวคิดเป็น 62 เปอร์เซ็นต์ของส่วนแบ่งทั่วโลกของเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ตลาดซิลิกอนคาร์ไบด์มีโอกาสในการพัฒนาในวงกว้าง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทได้รุกเข้าสู่วงการยานยนต์ไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์ การขนส่งทางรถไฟ และโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะอย่างต่อเนื่อง มีความต้องการปลายน้ำที่แข็งแกร่งและขนาดตลาดยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ประเทศของฉันกำลังวางโครงข่ายอุตสาหกรรมทั้งหมดของซิลิกอนคาร์ไบด์ จำนวนสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปีนี้ ส่วนแบ่งการตลาดของผู้ผลิตชิปที่เป็นตัวแทนของ Tianke Heda ก็เพิ่มขึ้นทุกปีเช่นกัน พื้นที่การพัฒนาในอนาคตของอุตสาหกรรมซิลิกอนคาร์ไบด์ในประเทศของฉันค่อนข้างสูง ใหญ่.

ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์แบบแถบกว้างที่โตเต็มที่และเป็นวัสดุที่เป็นตัวแทนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์มีข้อดีหลายประการ: คุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร การนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนขนาดเล็ก ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานแรงดันสูง เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่มีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าเหมือนกัน ผลิตภัณฑ์ที่ใช้วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถลดลงได้ 50 เปอร์เซ็นต์ในปริมาตร และ 80 เปอร์เซ็นต์ในการสูญเสียพลังงาน เนื่องจากลักษณะเฉพาะเหล่านี้ ประเทศต่างๆ ทั่วโลกจึงให้ความสำคัญกับวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์อย่างมาก และได้ลงทุนพลังงานเป็นจำนวนมากเพื่อส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง ยักษ์ใหญ่ด้านเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ในประเทศจีนยังได้ลงทุนอย่างมากในการพัฒนาอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ ด้วยกระบวนการทางเทคนิคที่ครบกำหนดและต้นทุนการผลิตที่ลดลง จึงนำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อัตราการเจาะของอุปกรณ์พลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์ในด้านยานยนต์พลังงานใหม่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และเป็นอนาคตของอุปกรณ์ SiC และ GaN ในด้านพลังงานใหม่และการสื่อสาร 5G วัตถุดิบที่สำคัญ

จากข้อมูลของ Yole พื้นที่ตลาดทั่วโลกสำหรับอุปกรณ์พลังงาน SiC สำหรับยานยนต์คาดว่าจะสูงถึง 1.93 พันล้านดอลลาร์ในปี 2024 ซึ่งสอดคล้องกับอัตราการเติบโตแบบผสมที่ 29 เปอร์เซ็นต์จาก 2018 ถึง 2024 ตามหนังสือชี้ชวนของ Tianke Heda สัดส่วนของซิลิกอนคาร์ไบด์ อุปกรณ์ไฟฟ้าในเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะสูงถึง 50 เปอร์เซ็นต์ในปี 2568 และสัดส่วนของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ในการขนส่งทางรถไฟก็จะค่อยๆเพิ่มขึ้นเช่นกัน

ตามการคาดการณ์ของ Omdia ตลาดเกิดใหม่ของซิลิคอนคาร์ไบด์และสารกึ่งตัวนำกำลังแกลเลียมไนไตรด์ได้รับแรงหนุนจากความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าและเครื่องแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คาดว่าจะเกิน 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2564 จากข้อมูลของ IHS Markit ขนาดตลาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าซิลิกอนคาร์ไบด์ในปี 2561 อยู่ที่ประมาณ 390 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ โดยได้ประโยชน์จากการเติบโตของความต้องการรถยนต์พลังงานใหม่และการพัฒนาอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์

คาดว่าขนาดตลาดของอุปกรณ์พลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์จะเกิน 10 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2570 และอุตสาหกรรมซิลิกอนคาร์ไบด์โมเมนตัมก็เพียงพอแล้ว