Industrija umjetnih dijamanata pod trgovinskim ratom Kine i SAD-a

Posljednjih dana mnogi su ljudi možda već obratili pozornost na najveću međunarodnu vijest, a to je trgovinski rat između Kine i Sjedinjenih Država. Za obične ljude poput mene najvažnije su stvari dobro obavljati posao u vlastitom poslu, dobro opsluživati ​​svoje klijente i sigurno isporučivati ​​visoko{1}}kvalitetne proizvode kupcima. Naravno, nastavljamo paziti i na međunarodnu situaciju. U tom kontekstu, želio bih ukratko podijeliti svoje osobne stavove i ideje o kineskim sintetičkim dijamantima. Samo za referencu.

 

Kina je stvorila značajnu industrijsku prednost na području sintetičkog dijamanta, koji ima ključnu ulogu u visoko-proizvodnoj i obrambenoj industriji zbog svojih izvrsnih fizičkih svojstava. Često se naziva "industrijski zub" i "srce disipacije topline".

 

Iz perspektive globalnog industrijskog lanca, Sjedinjene Države u određenoj su mjeri ovisne o sintetičkim dijamantima u vojnom i visoko-tehnološkom području. Na primjer, program "Ultra Wideband Gap Semiconductor" koji promovira Agencija za napredne obrambene istraživačke projekte (DARPA) u Sjedinjenim Državama koristi dijamant kao osnovni materijal, uglavnom na temelju njegove visoke toplinske vodljivosti, otpornosti na zračenje i otpornosti na visoke temperature, što ga čini prikladnim za zahtjeve opreme u ekstremnim okruženjima.

 

U specifičnim primjenama, pojačala velike-snage za vojni radar, čipove za navođenje projektila i elektroničku opremu svemirskih letjelica zahtijevaju izuzetno visoke zahtjeve za rasipanje topline i stabilnost materijala. Obični materijali često imaju problema s postizanjem stabilnog rada u okruženjima visoke-snage ili visoke-temperature, dok dijamant pokazuje dobru prilagodljivost. Osim toga, veliki-dijamantni čipovi postali su nezamjenjivi materijali u ključnim komponentama kao što su ultraljubičasti optički prozori i-poluvodički hladnjaki velike snage u litografskim strojevima.

 

Trenutačno su globalni proizvodni kapaciteti i tehnologija sintetičkih dijamanata visoko koncentrirani u Kini. Iako Sjedinjene Države ulažu napore da razviju domaće proizvodne kapacitete, kao što je Diamond Foundry koji tvrdi da može pripremiti dijamantne pločice od monokristala od 4-inča, njihova je proizvodna metoda još uvijek šaržna, sa stopom prinosa od oko 60% sličnih kineskih tvrtki, a neke komponente osnovne opreme i dalje se moraju uvesti iz Kine. Ministarstvo obrane SAD-a uložilo je 350 milijuna dolara u izgradnju srodnih tvornica, za koje se očekuje da će dostići punu proizvodnju do 2027. U to vrijeme, godišnja proizvodnja može zadovoljiti samo oko 5% domaće industrijske potražnje, a opseg se ne može ni usporediti s tvornicama srednje veličine u provinciji Henan, Kina.

 

Osim toga, Sjedinjene Države također se suočavaju s izazovima u podržavanju svog industrijskog lanca. Opskrba metanom visoke -čistoće u uzvodnom dijelu je nedovoljna, a u srednjem toku postoji manjak materijala od supertvrdih legura. Senzori potrebni za nizvodnu opremu za detekciju i dalje se oslanjaju na kinesku opskrbu. Što se tiče ljudskih resursa, već postoji više od 50 000 radnika u srodnim industrijama u provinciji Henan, Kina, dok u Sjedinjenim Državama možda postoji manje od 500 tehničkog osoblja koje može upravljati MPCVD (mikrovalna plazma kemijska parna depozicija) opremom.

 

Ako se provede kontrola izvoza, Sjedinjene Države mogle bi se suočiti s pritiskom opskrbnog lanca. Podrazumijeva se da je zaliha vrhunskih-dijamantnih alata za rezanje američkih proizvođača čipova oko dva do tri mjeseca, a rezerva dijamantnih prozorskih ploča koje su potrebne vojnim poduzećima može se održavati samo oko šest mjeseci. Ako se opskrba prekine, to može utjecati na relevantne proizvodne linije. ASML je izjavio da bi to moglo utjecati na proizvodni kapacitet osnovnih komponenti litografskih strojeva, što bi zauzvrat moglo utjecati na tvrtke kao što su TSMC i Intel, ograničavajući uzvodni lanac visoko-tehnološke industrije.

 

Što se tiče alternativnih materijala, iako su silicijev karbid i kubični borov nitrid predloženi kao alternative, njihova izvedba još uvijek zaostaje za dijamantom. Na primjer, toplinska vodljivost silicijevog karbida samo je jedna-petina one dijamanta, što može uzrokovati porast temperature spoja za više od 24 stupnja kada se primijeni na čipove velike-snage, što utječe na životni vijek opreme; Kubični borov nitrid sklon je reagirati s metalima na visokim temperaturama i teško ga je koristiti za preciznu strojnu obradu. Kompozitni materijali razvijeni u laboratoriju imaju ili visoku cijenu ili nedovoljnu stabilnost i još se ne mogu zamijeniti u velikoj mjeri.

 

Iz dugoročne -perspektive, ako Sjedinjene Države žele uspostaviti vlastiti opskrbni lanac, ne samo da je potrebno nekoliko godina da se dovrši izgradnja tvornice, već se također treba pozabaviti problemima kao što su otklanjanje pogrešaka proizvodne linije i nedostatak tehničkog osoblja, dok kineskim tvrtkama obično trebaju samo tri mjeseca da ostvare masovnu proizvodnju novih proizvoda. Osim toga, Kina je formirala patentni plan u ključnom tehnološkom polju MPCVD opreme, a američke će tvrtke možda morati platiti visoke naknade ili uložiti dulje vrijeme istraživanja i razvoja kako bi zaobišle ​​relevantne patente.

 

Što se tiče troškova, Kina se oslanjala na svoju prednost u zelenoj električnoj energiji kako bi kontrolirala trošak potrošnje energije po karatu proizvodnje dijamanta na otprilike jednoj-petini one u Sjedinjenim Državama, a cijena proizvoda je oko 60% one u Sjedinjenim Državama. To otežava domaćim proizvodnim kapacitetima u Sjedinjenim Državama stvaranje konkurentnosti na međunarodnom tržištu.

Vrijedno je napomenuti da su Sjedinjene Države najveće svjetsko potrošačko tržište za uzgojene dijamante, na koje otpada oko 80% globalne potražnje. Njegovi neobrađeni dijamanti većinom se obrađuju u Indiji, a indijske sirovine uglavnom dolaze iz Kine. Ako se kontrola izvoza proširi na dijamante potrošačke kvalitete, to bi moglo imati određeni utjecaj na potrošačke industrije kao što je nakit u Sjedinjenim Državama. Iako je njegova važnost niža od važnosti industrijskog i obrambenog sektora, dodatno će pogoršati složenost opskrbnog lanca.

 

Općenito, kontrola izvoza sintetičkog dijamanta nije povezana samo s opskrbom ključnim materijalom, već može utjecati i na tempo tehnološkog razvoja i industrijsku strukturu troškova Sjedinjenih Država u područjima visoke-tehnologije i obrane, pa čak i prisiliti ih na niže standarde izvedbe u određenim scenarijima primjene, što rezultira dalekosežnim-učincima.