L’industrie du diamant artificiel dans le cadre de la guerre commerciale entre la Chine et les États-Unis

Ces derniers jours, beaucoup de gens ont peut-être déjà prêté attention à l’actualité internationale la plus importante, à savoir la guerre commerciale entre la Chine et les États-Unis. Pour les gens ordinaires comme moi, faire du bon travail dans ma propre entreprise, bien servir mes clients et fournir des produits-de haute qualité en toute sécurité aux clients sont les choses les plus importantes. Bien entendu, nous restons également attentifs à la situation internationale. Dans ce contexte, je voudrais partager brièvement mes points de vue et idées personnels sur les diamants synthétiques chinois. Pour référence seulement.

 

La Chine a acquis un avantage industriel significatif dans le domaine du diamant synthétique, qui joue un rôle clé dans les industries manufacturières haut de gamme et de défense en raison de ses excellentes propriétés physiques. On l'appelle souvent « dent industrielle » et « cœur de dissipation thermique ».

 

Du point de vue de la chaîne industrielle mondiale, les États-Unis dépendent dans une certaine mesure des diamants synthétiques dans les domaines militaire et de haute technologie. Par exemple, le programme « Ultra Wideband Gap Semiconductor » promu par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) aux États-Unis utilise le diamant comme matériau de base, principalement en raison de sa conductivité thermique élevée, de sa résistance aux radiations et de sa résistance aux températures élevées, ce qui le rend adapté aux exigences d'équipement dans des environnements extrêmes.

 

Dans des applications spécifiques, les amplificateurs de haute puissance-pour les radars militaires, les puces de guidage de missiles et les équipements électroniques des engins spatiaux nécessitent des exigences extrêmement élevées en matière de dissipation thermique et de stabilité des matériaux. Les matériaux ordinaires ont souvent du mal à assurer un fonctionnement stable dans des environnements à haute -puissance ou à haute-température, tandis que le diamant présente une bonne adaptabilité. De plus, les copeaux de diamant de grande taille-sont devenus des matériaux indispensables dans des composants clés tels que les fenêtres optiques ultraviolettes extrêmes et les dissipateurs thermiques à semi-conducteurs-haute puissance dans les machines de lithographie.

 

À l’heure actuelle, la capacité de production mondiale et la technologie des diamants synthétiques sont fortement concentrées en Chine. Bien que les États-Unis s'efforcent de développer leur capacité de production nationale, comme Diamond Foundry prétend être capable de préparer des plaquettes de diamant monocristallin de 4- pouces, sa méthode de production reste par lots, avec un taux de rendement d'environ 60 % par rapport à des entreprises chinoises similaires, et certains composants d'équipement de base doivent encore être importés de Chine. Le Département américain de la Défense a investi 350 millions de dollars pour construire des usines connexes, qui devraient atteindre leur pleine production d'ici 2027. À cette époque, la production annuelle ne peut répondre qu'à environ 5 % de la demande industrielle nationale, et l'échelle n'est même pas comparable à celle des usines de taille moyenne de la province du Henan, en Chine.

 

En outre, les États-Unis sont également confrontés à des défis pour soutenir leur chaîne industrielle. L'approvisionnement en méthane de haute pureté-en amont est insuffisant et il y a une pénurie d'alliages ultra-durs en milieu de cours. Les capteurs nécessaires aux équipements de détection en aval dépendent toujours de l’approvisionnement chinois. En termes de ressources humaines, il y a déjà plus de 50 000 travailleurs dans les industries connexes dans la province du Henan, en Chine, alors qu'il pourrait y avoir moins de 500 techniciens aux États-Unis capables d'utiliser l'équipement MPCVD (dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes).

 

Si des contrôles à l’exportation sont mis en œuvre, les États-Unis pourraient être confrontés à des pressions sur la chaîne d’approvisionnement. Il est entendu que le stock d'outils de coupe diamantés haut de gamme des sociétés américaines de puces est d'environ deux à trois mois, et la réserve de plaques de fenêtre diamantées requises par les entreprises militaires ne peut être maintenue que pendant environ six mois. En cas d'interruption de l'approvisionnement, les lignes de production concernées peuvent être affectées. ASML a déclaré que la capacité de production des composants de base des machines de lithographie pourrait en être affectée, ce qui pourrait à son tour affecter des entreprises telles que TSMC et Intel, limitant ainsi l'amont de la chaîne industrielle de haute technologie.

 

En termes de matériaux alternatifs, bien que le carbure de silicium et le nitrure de bore cubique aient été proposés comme alternatives, leurs performances sont encore en retard par rapport au diamant. Par exemple, la conductivité thermique du carbure de silicium n'est qu'un-cinquième de celle du diamant, ce qui peut entraîner une augmentation de la température de jonction de plus de 24 degrés lorsqu'il est appliqué à des puces de haute-puissance, affectant ainsi la durée de vie de l'équipement ; Le nitrure de bore cubique a tendance à réagir avec les métaux à haute température et est difficile à utiliser pour un usinage de précision. Les matériaux composites développés en laboratoire présentent soit un coût élevé, soit une stabilité insuffisante et ne peuvent pas encore être remplacés à grande échelle.

 

Dans une perspective à plus long terme, si les États-Unis souhaitent établir leur propre chaîne d'approvisionnement, il leur faudra non seulement plusieurs années pour achever la construction de l'usine, mais ils devront également résoudre des problèmes tels que le débogage des lignes de production et le manque de personnel technique, alors que les entreprises chinoises n'ont généralement besoin que de trois mois pour produire en masse de nouveaux produits. En outre, la Chine a formé un système de brevets dans le domaine technologique clé des équipements MPCVD, et les entreprises américaines pourraient devoir payer des frais élevés ou investir plus de temps en recherche et développement pour contourner les brevets concernés.

 

En termes de coûts, la Chine s'est appuyée sur son avantage en matière d'électricité verte pour contrôler le coût de la consommation d'énergie par carat de production de diamant à environ un cinquième de celui des États-Unis, et le prix du produit est d'environ 60 % de celui des États-Unis. Il est donc difficile pour la capacité de production nationale des États-Unis d'être compétitive sur le marché international.

Il convient de noter que les États-Unis constituent le plus grand marché de consommation de diamants cultivés au monde, représentant environ 80 % de la demande mondiale. Ses diamants bruts sont principalement traités en Inde et les matières premières indiennes proviennent principalement de Chine. Si les contrôles à l’exportation sont étendus aux diamants de consommation, cela pourrait avoir un certain impact sur les industries de consommation telles que la bijouterie aux États-Unis. Bien que son importance soit inférieure à celle des secteurs industriels et de la défense, elle ne fera qu’exacerber la complexité de la chaîne d’approvisionnement.

 

Dans l'ensemble, le contrôle des exportations de diamants synthétiques n'est pas seulement lié à la fourniture d'un matériau clé, mais peut également affecter le rythme de développement technologique et la structure des coûts industriels des États-Unis dans les domaines de la haute-technologie et de la défense, et même les forcer à abaisser les normes de performance dans certains scénarios d'application, ce qui entraîne des conséquences-d'une grande portée.