Галлий: Глобальные промышленные рынки и перспективы

Мировой рынок галия. Галий: промышленные рынки и перспективы Спрос на галлий, как прогнозируется, будет быстро увеличиваться в период между 2014 и 2020 годами, поскольку сфера освещения переходит от ламп накаливания и люминесцентных ламп к светодиодам. Несмотря на это, на рынке галлия наблюдается значительное превышение поставок над спросом, и, согласно прогнозам, такое положение сохранится в ближайшие годы. В период между 2010 и 2013 годами китайские мощности по производству первичного галлия утроились в ожидании растущего спроса на металл в светодиодах (GaN) для подсветки в жидкокристаллических дисплеях (LCD), используемых в планшетных компьютерах, мобильных телефонах и телевизорах. В то время как был зафиксирован значительный рост использования металла в этом секторе, поставки галлия сильно превысили спрос. Глобальный переход от ламп накаливания и люминесцентных ламп к светодиодам в сфере общего освещения в период до 2020 года, как ожидают, вернет некоторый баланс рынку галлия, но поставки, вероятно, будут все же более чем соответствовать потреблению. Мировой спрос для галлия в 2013 году составил, по оценкам, 250 тонн или 300 тонн, что приблизительно на 50% выше, чем в 2009 году. Увеличение произошло и от восстановления существующих рынков в Японии, США и Европы после спада в 2008 и 2009 годах, и от развития новых областей применения как в этих регионах, так и в Китае.

Приблизительно 90% (270 тонн в 2014 году) галлия потребляется в полупроводниках (SC) или полуизоляторах (SI). Потребление галлия в полупроводниках и полуизоляторах, как прогнозируется, будет расти в среднем на 6% в год до приблизительно 420 тонн в год к 2020 году, а использование металла в светодиодах для общего освещения, как ожидают, будет увеличиваться на 16% в год, намного быстрее, чем потребление на более зрелых рынках интегральных схем (IC) и светодиодов для подсветки. Доля использование галлия в IC останется самой большой, но уменьшится с 50% до 43% от общего объема спроса. Потребление в светодиодах для подсветки, как ожидают, не вырастет сильно из-за роста технической эффективности, в результате чего будет использоваться меньше светодиодов на единицу продукции. Япония останется основной страной потребления галлия, но ее доля рынка упадет с 47% в 2014 году до 41% в 2020 году, в то время как доля Китая, как прогнозируется, увеличится с 19% до 35%, главным образом, за счет роста использования в освещении. Китайский мощности по производству первичного галлия (в качестве побочного продукта оксида алюминия), по оценкам, возросли с одной трети до 80% от общемирового объема в период между 2009 и 2013 годами.

Несмотря на увеличение мощности, мировое производство первичного галлия, по оценкам Геологической службы США, упало примерно на 100 тонн в 2013 году до 280 тонн. Примерно 220 тонн из этого объема было произведено в Китае, где накапливаются запасы. Вторичное производство, особенно в Японии, является важной частью мирового предложения. Потребление галлия, в основном, в Японии, но Китай догоняет До сих пор крупнейшим рынком для галлия является Япония, но ее доля на мировом рынке, по оценкам, снизилась с 80% в середине 2000-х годов до 50% в 2013 году. В то время как Япония, вероятно, останется доминирующим игроком на мировом рынке галлия в течение ближайших нескольких лет, рост оптоэлектроники и электронной промышленности в Китае, вместе с сильным внутренним спросом на галлий, показывает, что китайский рынок, в конечном итоге, станет крупнейшим. Мировой рынок галлия, по прогнозам, увеличится на 40% до примерно 422 тонн в год к 2020 году, при этом доля использования металла в общем освещении вырастет с 18% до 33% от общего спроса.

Использование галлия для управления электронной мощностью останется крупнейшим рынком, но его доля будет снижаться с 50% до 43% от общего объема. Использование металла в интегральных схемах на основе GaN и светоизлучающих диодах (LED) расширяется, а целый ряд компаний увеличивают расходы на исследования и разработку в этой области. Использование галлия в сложных светодиодах, особенно на основе GaN, во всех видах приборов твердотельного освещения (SSL) стали основной областью применения галлия. Рынок SSL включает архитектурное, коммерческое, потребительское, промышленное, уличное (например, светофоры) и жилое освещение и сигналы транспортных средств.

Архитектурное освещение было крупнейшим рынком, но данный рынок может быть настигнут рынком уличного и жилого освещения. Силовые полупроводниковые приборы на основе GaN могут работать при более высоких температурах, уровне мощности, напряжении и частоте, чем те же приборы на основе арсенида галлия и кремния. GaN используется в устройствах распределения мощности, промышленных и тяжелых электрических системах и турбинах, тяжелой технике, современных промышленных системах управления и электромеханических вычислительных системах. Данный материал также способен работать в очень широком круге других высокочастотных, мощных и СВЧ электронных устройств, используемых в кабельном телевидении, аэрокосмической промышленности, коммунальных сетях, электрических транспортных средств и беспроводных приложениях, таких как базовые станции. GaN полупроводники также используются в светодиодах для подсветки ЖК-дисплеев в компьютерах, телевизорах, мобильных телефонах и в вывесках.

GaAs исторически наиболее широко используется в галлий полупроводниковых соединениях. Основные современные области применения материала включают в себя усилители мощности в основном для интегральных схем (ИС) сотовых (или мобильных) телефонов и светодиоды для подсветки телевизоров, компьютеров и телефонов. Скорость является основным преимуществом арсенида галлия (GaAs). Он быстрее и эффективнее как материал подложки, чем кремний в интегральных схемах, потому что его электроны движутся примерно в пять раз быстрее, чем электроны кремния. В дополнение к преимуществу в скорости, GaAs может работать в более широком диапазоне температур, чем кремний, и имеет гораздо более высокую радиационную стойкость. Следовательно, он особенно полезен для космической и военной техники. Небольшое количество галлия используется в тонкой пленке из медно - индий - галлиевого (ди) селенида (CIGS) в фотоэлектрических элементах (PV). Тонкопленочные технологии интенсивно исследуются, потому что такая пленка намного легче и гибче, чем кристалл кремния, и использование такой пленки растет. Полупроводниковые материалы, используемые для поглощения солнечных лучей могут быть развернуты в виде тонких пленок только несколько микрон толщиной.

Аморфный кремний, теллурид кадмия (CdTe) и медно-индиевые (ди) селениды (CIS) являются конкурирующими по отношению к CIGS материалами на рынке тонких пленок для фотоэлектрических элементов. Какое влияние окажет на цены изменения на рынке галлия? Несмотря на растущий спрос для использования в светодиодном освещении, а также широкие ожидания того, что светодиодное освещение на базе GaN станет нормой в ближайшие десять лет, цены на галлия в 2013 году и в начале 2014 года упал до самого низкого за всю историю уровня в реальном выражении. Это произошло потому, что поставки галлия, которые представляют собой комбинацию как первичных, так и вторичных источников, оказались более чем достаточны, чтобы удовлетворить любой возможный спрос. Поскольку в настоящее время существует только одиннадцать производителей первичного галлия в мире, семь из которых находятся в Китае, вполне возможно, что в будущем производители будут устанавливать цены на основе затрат и нормы прибыли, минуя рыночные механизмы. Это может привести к постепенному росту цен с очень низких уровней, наблюдаемых в первой половине 2014 года. Источник - Roskill.

com, Ereport. ru