توجيهات الترقية الفنية للمواد الميدانية الحرارية ذات درجة الحرارة العالية والمواد الاستهلاكية للعملية وسط التحول في دورة صناعة SiC
1. نقطة انعطاف السوق: تتحول صناعة SiC من "توسيع القدرات" إلى "الاختلاف الهيكلي"”
تمر صناعة كربيد السيليكون (SiC) بنقطة انعطاف حرجة في دورة أعمالها. وبعد موجة من التوسع الهائل في الإنفاق الرأسمالي من عام 2019 إلى عام 2024، أصبحت القدرة الإنتاجية في المنبع تعاني من فائض كبير في المعروض. وإلى جانب تباطؤ نمو الطلب من السيارات الكهربائية، تمر سلسلة توريد كربيد السيليكون الآن بدورة هضم القدرة: فاعتبارًا من عام 2025، انخفضت معدلات الاستخدام لعمليات التصنيع الأولية إلى حوالي 50%، في حين كانت خطوط إنتاج الأجهزة تعمل بمعدل استخدام يبلغ 70% تقريبًا.
لكن هذا لا يعني أن الصناعة بدأت تهدأ. في توقعاتها قبل معرض SEMICON China 2026، أشارت مجموعة Yole إلى أن التوقعات العامة لعام 2026 أكثر تفاؤلاً من البيئة المضغوطة للفترة 2024-2025 الناجمة عن تباطؤ الطلب على السيارات، حيث من المتوقع أن تدفع التطبيقات الصناعية والطاقة إجمالي سوق SiC إلى أكثر من 4.6 مليار دولار في عام 2026. كما تدعم الأبحاث الصينية المحلية هذا الرأي: فقد بلغت قيمة سوق SiC العالمية حوالي 4.6 مليار دولار في عام 2025 (مع حساب أجهزة الطاقة). بحوالي 2.9 مليار دولار)، ومن المتوقع أن ينمو إلى 5.2 مليار دولار في عام 2026.
ومن السمات البارزة لهذه الدورة هو الاختلاف الهيكلي عبر سلسلة القيمة: على مستوى العالم، تُظهر صناعة SiC نمطًا تنافسيًا "مسارًا مزدوجًا"، حيث اكتسب اللاعبون الصينيون أرضًا في المنبع في حين لا يزال القادة الأجانب يهيمنون على الأجهزة النهائية. يمتلك الموردون الصينيون الآن ما يقرب من 40% من سوق ركائز SiC الموصلة عالميًا، مع تفوق TianYue Advanced على Wolfspeed لتصبح الشركة الرائدة في حصة السوق العالمية في عام 2025 بنسبة 27.6%. ويُنظر إلى عام 2025 على نطاق واسع باعتباره العام الفاصل الذي انتقلت فيه صناعة كربيد السيليكون في الصين من "التحقق من صحة التكنولوجيا" إلى "التسويق التجاري على نطاق واسع"، مع ارتفاع ملحوظ في حصة الأجهزة المحلية المستخدمة في صناعة السيارات والتي تتبناها شركات صناعة السيارات. وفي الوقت نفسه، اندلعت حرب أسعار شاملة، وكان ارتفاع الإنتاجية بمقدار 8 بوصات أقل من التوقعات، وأصبحت عمليات التعبئة والتغليف التقليدية بمثابة عنق الزجاجة الذي يحد من أداء الجهاز. مع دخول عام 2026، تظهر الصناعة علامات التعافي، مع وصول أسعار الركيزة إلى أدنى مستوياتها، وانتعاش أسعار الركيزة مقاس 6 بوصات، واستقرار أسعار الركيزة مقاس 8 بوصات.
والإشارة الفنية هنا واضحة: حيث يتحول التركيز التنافسي لهذه الصناعة من "من يستطيع توسيع طاقته بشكل أسرع" إلى "من يستطيع تحقيق التقدم أولاً فيما يتعلق بالإنتاجية، والنقاء، وتوسيع نطاق الحجم الكبير". ينتشر هذا التحول الآن على طول سلسلة التوريد إلى المواد الميدانية الحرارية عالية الحرارة والمواد الاستهلاكية للعملية.
2. تأثير النقل: يتوسع سوق المواد الميدانية الحرارية جنبًا إلى جنب مع ارتفاع متطلبات النقاء في جميع المجالات
تعمل أفران النمو أحادية البلورة من SiC على تسامي وإعادة بلورة مسحوق SiC عالي النقاء داخل بوتقة جرافيت داخل غرفة مغلقة ذات درجة حرارة عالية تزيد عن 2000 درجة مئوية، وذلك باستخدام طريقة نقل البخار الفيزيائي (PVT). يعد تصميم المجال الحراري ومعلمات التحكم في نمو البلورات هي المتغيرات الأساسية التي تحدد جودة البلورة وحجمها وإنتاجيتها، وتظل تحديًا تقنيًا طويل الأمد لهذه الصناعة. وقد أدى هذا بشكل مباشر إلى نمو موازٍ في الطلب على المواد الداعمة مثل مكونات المنطقة الساخنة من الجرافيت، ولباد الجرافيت، وبوتقات SiC.
وفقًا لبيانات الصناعة، من المتوقع أن يتجاوز سوق المناطق الساخنة للجرافيت العالمي 12 مليار يوان صيني في عام 2026، حيث تمثل الصين أكثر من 45٪ من الإجمالي. مع تسارع اختراق أجهزة SiC، يتزايد الطلب على الجرافيت عالي النقاء (نقاوة ≥ 99.999%) والمواد المركبة من الكربون/الكربون بشكل هائل. وفقًا لتقرير صادر عن جمعية صناعة الكربون الصينية، قُدرت قيمة سوق الجرافيت المتخصص العالمي بحوالي 18 مليار يوان صيني في عام 2025، مع ثبات معدل النمو السنوي عند حوالي 12%؛ تمثل الآن مكونات المنطقة الساخنة من الجرافيت والمنتجات ذات الصلة ما بين 20% إلى 30% من إجمالي التكلفة في العمليات الأساسية مثل نمو بلورات SiC.
وكانت موجة النمو هذه مصحوبة بارتفاع منهجي في الحدود الفنية. مطلوب الآن منتجات الجرافيت من فئة أشباه الموصلات للتحكم في محتوى الرماد الذي يقل عن 5 جزء في المليون وتباين تجانس المجال الحراري في حدود 3٪؛ نظرًا لارتفاع مكونات المجال الحراري في الأفران أحادية البلورة إلى ما يزيد عن مترين، فقد تم تشديد متطلبات تحمل التصنيع إلى مستوى ±5 ميكرون. يمكن لبعض الشركات المصنعة الرائدة بالفعل توفير بوتقات الجرافيت ذات النمو البلوري من SiC بدرجة نقاء ≥ 99.999٪ وشاركت في صياغة معايير الصناعة مثل "المواصفات الفنية للباد الجرافيت العازل الصلب"، مما يعكس أن متطلبات العملاء النهائية لنقاء المواد واتساق الدفعة والاستجابة الفنية قد دخلت مرحلة المنافسة الدقيقة والدقيقة.
3. ثلاثة خطوط أساسية للتحديث الفني
بالنظر إلى ديناميكيات السوق الحالية، فإن التطور الفني للمواد الحرارية العالية الحرارة والمواد الاستهلاكية لعملية أشباه الموصلات يتكشف بشكل رئيسي على طول ثلاثة خطوط:
1. أصبح النقاء والنظافة مقياسًا فاصلاً. يعد نمو بلورات SiC حساسًا للغاية للشوائب - حتى أن أيونات المعادن النزرة أو التلوث بالجسيمات يمكن أن يسبب عيوب الأنابيب الدقيقة وزيادة كثافة الخلع. يُتوقع من الموردين تقديم تقارير اختبار من طرف ثالث للتحقق من محتوى الرماد، والتوصيل الحراري، وبيانات فقدان الوزن الحراري؛ من المفضل أن يحتوي لباد الجرافيت المستخدم في أفران نمو البلورات شبه الموصلة على محتوى رماد أقل من 50 جزء في المليون مع شهادة تنقية، لتجنب الخسائر الأكبر بكثير الناجمة عن عيوب البلورات الناتجة عن الشوائب. وينطبق نفس الاتجاه على مكونات عملية SiC التي تتصل مباشرة بالرقاقة، مثل حلقات الحفر وحاملات الرقاقة - أصبح طلاء CVD SiC، الذي يشكل طبقة كثيفة عالية النقاء على سطح الركيزة لتقليل إطلاق الجسيمات ومخاطر التلوث، هو المسار التقني السائد للمكونات من درجة أشباه الموصلات.
2. تعمل القدرة على القياس الكبير الحجم والتصنيع الدقيق على بناء حواجز جديدة أمام الدخول. مع ترقية ركائز SiC من 6 بوصات إلى 8 بوصات، يجب زيادة حجم مكونات المجال الحراري الداعمة - البوتقات، واللباد العازل، وأنابيب الفرن - وفقًا لذلك مع الحفاظ على دقة الأبعاد العالية للغاية وتوحيد المجال الحراري. وهذا يضع متطلبات أعلى بكثير على قدرات الشركات المصنعة في التشكيل والتصنيع والتحكم في الاتساق. ولم يعد توسيع القدرات وحده قادراً على خلق ميزة تنافسية؛ سيكون المصنعون الذين يتمتعون بآلات مخصصة كبيرة الحجم وقدرات الاستجابة السريعة في وضع أفضل.
3. إن الإحلال المحلي يتحول من "توافر المواد" إلى "تكافؤ الأداء". عبر سلسلة توريد SiC، يتعاون صانعو الركائز والبيوت الفوقية ومصنعو الأجهزة/الوحدات بشكل متزايد في تطوير حلول مخصصة مع موردي مصادر الكربون عالية النقاء وبوتقات الجرافيت المتخصصة وأسلاك الماس، من بين مواد داعمة أخرى. يؤدي هذا التعاون الكامل للسلسلة إلى تقصير دورات التحقق من صحة المنتج الجديد وتجنب تقييد أي رابط واحد في السلسلة من قبل الموردين الخارجيين. ومن الناحية العملية، يعني هذا أن دور مصنعي المواد المحليين يتطور من مجرد "إحلال الواردات" إلى أن يصبحوا شركاء تقنيين متكاملين للغاية لصانعي معدات نمو البلورات والحفر.
4. الاستنتاج
وتشهد صناعة SiC حاليا دورة مزدوجة من "التعافي الشامل والتباعد البنيوي": حيث يستمر ضغط هضم القدرة على المدى القصير، ولكن الطلب الهيكلي الطويل الأجل المدفوع بالمركبات الكهربائية، وتخزين الطاقة الضوئية، وإمدادات الطاقة عالية الجهد لمراكز البيانات يظل سليما في الأساس. بالنسبة لمصنعي المواد الحرارية العالية الحرارة والمواد الاستهلاكية لعملية أشباه الموصلات، لم تعد فرصة السوق الحقيقية تكمن ببساطة في متابعة وتيرة التوسع في القدرات النهائية، ولكن في ما إذا كان بإمكانهم أن يكونوا أول من يلبي ثلاثة متطلبات ترقية فنية متقاربة - النقاء، والتصنيع الدقيق على نطاق واسع، والتعاون العميق في الإحلال المحلي. وسيكون هذا هو المتغير الرئيسي الذي يحدد كيفية إعادة تصنيف الموردين خلال التعديل الوزاري في الصناعة خلال العام أو العامين المقبلين.
