بلغت قيمة سوق معدن السيليكون العالمي 12.4 مليون دولار أمريكي في عام 2021، ومن المتوقع أن تصل إلى 20.60 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2030، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 5.8% خلال الفترة المتوقعة (2022-2030). وتُعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ السوق الأكبر لمعدن السيليكون العالمي، حيث تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 6.7% خلال الفترة المتوقعة.
١٦ أغسطس ٢٠٢٢، الساعة ١٢:٣٠ بتوقيت شرق الولايات المتحدة | المصدر: ستريتس ريسيرش
نيويورك، الولايات المتحدة، 16 أغسطس/آب 2022 (جلوب نيوزواير) - يُستخدم فرن كهربائي لصهر الكوارتز وفحم الكوك معًا لإنتاج معدن السيليكون. وقد ارتفعت نسبة نقاء السيليكون من 98% إلى 99.99% خلال السنوات القليلة الماضية. ويُعدّ الحديد والألومنيوم والكالسيوم من الشوائب الشائعة في السيليكون. يُستخدم معدن السيليكون في إنتاج السيليكونات وسبائك الألومنيوم وأشباه الموصلات، وغيرها من المنتجات. وتشمل درجات معدن السيليكون المتوفرة للشراء درجات تُستخدم في علم المعادن والكيمياء والإلكترونيات والبولي سيليكون والطاقة الشمسية، بالإضافة إلى درجات عالية النقاء. وعند استخدام صخور الكوارتز أو الرمال في عملية التكرير، تُنتج درجات مختلفة من معدن السيليكون.
أولًا، يتطلب إنتاج السيليكون المعدني اختزال السيليكا بالكربون الحراري في فرن القوس الكهربائي. بعد ذلك، يُعالج السيليكون بالمعالجة المائية المعدنية ليُستخدم في الصناعات الكيميائية. يُستخدم السيليكون المعدني ذو الجودة الكيميائية في إنتاج السيليكونات والسيليانات. ويتطلب إنتاج سبائك الصلب والألومنيوم سيليكونًا معدنيًا بنقاوة 99.99%. ويتأثر السوق العالمي للسيليكون المعدني بعدة عوامل، منها ازدياد الطلب على سبائك الألومنيوم في صناعة السيارات، وتوسع نطاق استخدامات السيليكونات، وأسواق تخزين الطاقة، والصناعات الكيميائية العالمية.
يُساهم الاستخدام المتزايد لسبائك الألومنيوم والسيليكون وتطبيقات معدن السيليكون المختلفة في دفع السوق العالمية
يُخلط الألومنيوم مع معادن أخرى في التطبيقات الصناعية لتعزيز خصائصه الطبيعية. يتميز الألومنيوم بتعدد استخداماته. يُشكل الألومنيوم مع السيليكون سبيكة تُستخدم في صناعة معظم المواد المصبوبة. تُستخدم هذه السبائك في صناعات السيارات والطيران نظرًا لسهولة صبها، وخصائصها الميكانيكية، ومقاومتها للتآكل والتآكل. كما أنها مقاومة للتآكل والتآكل. يُمكن للنحاس والمغنيسيوم تحسين الخصائص الميكانيكية للسبيكة واستجابتها للمعالجة الحرارية. تتميز سبيكة الألومنيوم-السيليكون بسهولة صبها ولحامها، وسيولتها، وانخفاض معامل تمددها الحراري، وقوة نوعية عالية، ومقاومة معقولة للتآكل والتآكل. تُستخدم سبائك سيليسيد الألومنيوم-المغنيسيوم في بناء السفن ومكونات المنصات البحرية. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن يرتفع الطلب على سبائك الألومنيوم والسيليكون.
يُستخدم البولي سيليكون، وهو منتج ثانوي لمعدن السيليكون، في صناعة رقائق السيليكون. وتُستخدم رقائق السيليكون في صناعة الدوائر المتكاملة، التي تُعدّ الركيزة الأساسية للإلكترونيات الحديثة، بما في ذلك الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية والعسكرية. ومع ازدياد شعبية السيارات الكهربائية، يتعين على شركات صناعة السيارات تطوير تصاميمها. ومن المتوقع أن يؤدي هذا التوجه إلى زيادة الطلب على إلكترونيات السيارات، مما يخلق فرصًا جديدة لمعدن السيليكون المستخدم في صناعة أشباه الموصلات.
تطوير التكنولوجيا الحالية لخفض تكاليف الإنتاج وخلق فرص مربحة
تتطلب طرق التكرير التقليدية كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية والحرارية، مما يجعلها كثيفة الاستهلاك للطاقة. تتطلب طريقة سيمنز درجات حرارة تتجاوز 1000 درجة مئوية و200 كيلوواط/ساعة من الكهرباء لإنتاج كيلوغرام واحد من السيليكون. ونظرًا لمتطلبات الطاقة العالية، فإن تكرير السيليكون عالي النقاء مكلف. لذلك، نحتاج إلى طرق أرخص وأقل استهلاكًا للطاقة لإنتاج السيليكون. تتجنب هذه الطريقة عملية سيمنز القياسية، التي تستخدم مادة ثلاثي كلوروسيلان المسببة للتآكل، وتتطلب طاقة عالية، وتكاليف باهظة. تزيل هذه العملية الشوائب من السيليكون المعدني، مما ينتج عنه سيليكون نقي بنسبة 99.9999%، وتتطلب 20 كيلوواط/ساعة لإنتاج كيلوغرام واحد من السيليكون فائق النقاء، أي بانخفاض قدره 90% عن طريقة سيمنز. كل كيلوغرام من السيليكون يتم توفيره يوفر 10 دولارات أمريكية من تكاليف الطاقة. يمكن استخدام هذا الابتكار لإنتاج معدن السيليكون المستخدم في صناعة الطاقة الشمسية.
التحليل الإقليمي
تُعدّ منطقة آسيا والمحيط الهادئ السوقَ العالمي الأبرز لمعدن السيليكون، إذ تشهد نموًا سنويًا مركّبًا بنسبة 6.7% خلال الفترة المتوقعة. ويُعزى هذا النمو في سوق معدن السيليكون في هذه المنطقة إلى التوسع الصناعي في دول مثل الهند والصين. ومن المتوقع أن تلعب سبائك الألومنيوم دورًا هامًا في الحفاظ على الطلب على السيليكون خلال الفترة المتوقعة، لا سيما في تطبيقات التغليف الحديثة، والسيارات، والإلكترونيات. وقد شهدت دول آسيوية مثل اليابان وتايوان والهند طفرةً في تطوير البنية التحتية، مما أدى إلى زيادة مبيعات البنية التحتية للاتصالات، ومعدات الشبكات، والتجهيزات الطبية. ويتزايد الطلب على معدن السيليكون، لا سيما المواد القائمة على السيليكون مثل السيليكونات ورقائق السيليكون. ومن المتوقع أن يرتفع إنتاج سبائك الألومنيوم والسيليكون خلال الفترة المتوقعة نتيجةً لزيادة استهلاك السيارات في آسيا. وبالتالي، فإن فرص النمو في سوق معدن السيليكون في هذه المناطق تعود إلى ازدياد الطلب على السيارات، سواءً في قطاع النقل أو الركاب.
تُعدّ أوروبا ثاني أكبر مساهم في السوق، ومن المتوقع أن تصل قيمتها إلى حوالي 2330.68 مليون دولار أمريكي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 4.3% خلال فترة التوقعات. ويُعزى الطلب المتزايد على معدن السيليكون في هذه المنطقة بشكل رئيسي إلى زيادة إنتاج السيارات الإقليمي. وتتمتع صناعة السيارات الأوروبية بمكانة راسخة، إذ تضمّ شركات عالمية رائدة في صناعة السيارات، تُنتج مركبات لكل من السوق المتوسطة وقطاع السيارات الفاخرة. وتُعدّ شركات تويوتا، وفولكس فاجن، وبي إم دبليو، وأودي، وفيات من أبرز الشركات العاملة في صناعة السيارات. ومن المتوقع أن يرتفع الطلب على سبائك الألومنيوم في المنطقة كنتيجة مباشرة لزيادة النشاط التصنيعي في قطاعات السيارات والبناء والطيران.
أبرز النقاط
بلغت قيمة سوق معدن السيليكون العالمي 12.4 مليون دولار أمريكي في عام 2021. ومن المتوقع أن تصل إلى 20.60 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2030، بنمو سنوي مركب قدره 5.8٪ خلال فترة التوقعات (2022-2030).
استنادًا إلى نوع المنتج، تم تصنيف سوق معدن السيليكون العالمي إلى قطاعين: قطاع المعادن وقطاع الكيمياء. ويُعدّ قطاع المعادن المساهم الأكبر في السوق، حيث ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 6.2% خلال فترة التوقعات.
استنادًا إلى التطبيقات، تم تصنيف سوق معدن السيليكون العالمي إلى سبائك الألومنيوم والسيليكون وأشباه الموصلات. ويُعدّ قطاع سبائك الألومنيوم المساهم الأكبر في السوق، حيث ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 4.3% خلال فترة التوقعات.
تُعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ السوق العالمية الأكثر هيمنة لمعدن السيليكون، حيث تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 6.7٪ خلال فترة التوقعات.