硅基材料发展
SILICON-BASED MATERIAL DEVELOPMENT
在我国“十四五”产业规划(2021-2025)发展要求下,硅基材料技术正在快速崛起,并将逐步取代传统的碳基能源,我们需重点发展硅基材料的理由如下:
1、实现碳达峰与碳中和目标:意味着必须大幅减少对化石燃料的依赖,而硅基材料作为最主要的清洁能源选择之一,其在减少碳排放方面具有显著优势。
2、促进科技创新与产业升级:硅基材料技术的进步不仅能够带动多个产业的发展,还能促进相关高科技产业的创新和增长,推动更多高附加值产品的研发和生产。
3、推动区域协调发展与乡村振兴:通过研发新型硅肥系列产品,提升农产品质量与产量,保障农产品稳定供给安全,全面推进乡村振兴和高质量发展。
硅基材料的优势
ADVANTAGES OF SILICON-BASED MATERIALS
优越的电子性能
◆ 半导体特性:硅具有理想的半导体特性,例如可控的电导率和载流子浓度。在半导体元素中,有着优异的耐高温、耐酸碱、高稳定性的表现。
丰富的资源和低成本
◆ 资源丰富:硅是地壳中第二丰富的元素,其主要化合物二氧化硅(SiO₂)广泛存在于自然界中,因此硅原料供应稳定。
◆ 低成本制造:由于长期的技术积累和工艺优化,硅半导体的制造成本相对其他半导体元素较低,这使得硅在大规模集成电路生产中具有显著的竞争优势。
成熟的技术基础
◆ 技术成熟度:硅作为半导体材料,经过数十年的研究和开发,其加工中各个环节的技术已经非常成熟。
◆ 工艺优化:硅基材料在加工过程中的各种工艺步骤经过了长期的优化和标准化,可以高效、精确地控制器件的结构和性能,保证产品质量和可靠性。
硅肥的作用
THE ROLE OF SILICON FERTILIZER
土地改良
增强土壤的通气性和排水性:改善土壤颗粒间的粘结性,促进土地呼吸;改善土壤板结,提高土壤渗透力和保水能力。
增加土壤结构的稳定性:减少土壤颗粒的流失
增强土壤生物活性:减少厌氧条件的形成。
土地修复
重金属污染修复:通过与重金属离子形成难溶化合物,降低被植物吸收的风险。
修复盐碱化土壤:促进土壤中盐分的淋洗,改良盐碱化土壤,特别是对于广东沿海土地的修复具有重要作用。
造地功能
提高土地肥力:在造地(如土地填海造地或矿山复垦)过程中,新的土地通常缺乏有机质和营养元素。硅肥的应用可以增加土壤中的有效硅含量,促进土壤的物理和化学性质的改善,为植物生长提供必要的营养条件。
硅基材料应用领域和发展前景
APPLICATION FIELDS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF SILICON-BASED MATERIALS
未来20-30年,中国乃至世界对硅基材料的需求将持续稳步上升。在新应用领域如硅光子学等,预计会有爆发性(大于20%)的增长。
应用领域 | 2023年市场需求/规模 | 在国内主要增长因素 | 预计复合年增长率(CAGR) |
半导体 | 5,800亿美元(全球市场) | 国产替代、自主可控、5G应用 | 6-8% |
硅晶圆 | 259亿美元 | 自主制造能力增强 | 5-7% |
光伏 | 180-200万吨(硅需求量) | 政策支持、绿色能源转型、技术进步 | 7-10% |
多晶硅 | 超100万吨(2023年产量) | 光伏装机容量增长 | 5-10% |
锂离子电池 | 电动车超过800万辆(全球销量) | 电动车市场扩展 | 20% |
智能手机 | 12亿部(全球出货量) | 5G普及、智能化趋势 | 稳定需求 |
硅光子学市场 | 25亿美元 | 高速数据传输需求 | 25%+ |
MEMS(微电子机械系统) | 155亿美元 | 汽车电子、工业自动化需求 | 8-13% |
硅基绿色板材
SILICON BASED GREEN SHEET
硅基绿色板材在新型墙体材料领域中应用广泛,尤其是在绿色建筑和环保工程中,具有良好的发展前景。硅基绿色板材作为新型建筑材料有以下的优点: