Завоюет ли мир российский индий? В кулуарах конференции ИННОПРОМ гендиректор Челябинского цинкового завода (входит в УГМК) Павел Избрехт сообщил, что его предприятие ищет возможность выйти на мировой рынок материала ITO (Indium tin oxide — из оксида индия-олова), полупроводникового оксида, который широко используется в виде электрода в мониторах LCD, OLED и сенсорных экранах благодаря высокой прозрачности и проводимости.
ЧЦЗ с 90-х годов наряду с основной продукцией производит из цинкового концентрата индий, в том числе высокочистый (как выразился директор, «шесть девяток» — с чистотой 99,9999%). По словам Павла Избрехта, этой весной завод заключил договор с Южно-Уральским госуниверситетом о проведении исследования, насколько технологически возможно использовать его индий для производства данных покрытий. Договор на полтора года, так что уже через год будет ясно, насколько это реально в принципе. Но есть и законы рынка...
Насколько известно, сейчас в Челябинске производится порядка 6 тонн индия в год, а высокочистого — сотни килограммов. Но ведь ITO-покрытие сейчас присутствует, например, во всех дисплеях для ТВ и смартфонах в мире... Спрос растёт, и небольшой объём рынок с радостью проглотит?
Вот так выглядит слиток индия «шесть девяток».
«В Челябинске правильно решили изучить состав своего металла, — отмечает эксперт Российского фонда науки Аркадий Наумов, у которого есть несколько публикаций по «индиевой» теме. — В производстве ITO-покрытий не требуется настолько высокой чистоты, как в микроэлектронике (до 7N), где используется фосфид индия.
Но чистота может быть в целом достаточно высокой, а вдруг на этом фоне выскочит какая-то конкретная примесь, которая резко ухудшит свойства? Пусть она даже присутствует в микродозах. А вот что касается экономики, надо разбираться. В кратко- и среднесрочной (5–7 лет) перспективе спрос на оксид индия-олова (в науке это называется «твёрдый раствор») будет расти. Про долгосрочные тенденции я говорить не готов».
«Конечно, внешне перспективы выглядят заманчивыми, но я бы советовал сперва провести маркетинговое исследование по этому поводу, — заявил «Про Металлу» директор компании «Исследовательская группа «Инфомайн»» Игорь Петров. — Мы в 2014 году такое исследование мирового рынка проводили, и тогда был прогноз, что потребление данных покрытий будет расти. Но прошло 10 лет...
И я хотел бы напомнить, что именно рынок индия в последние два десятилетия показывал значительную волатильность: двадцать лет назад его основные производители, китайцы, в определённый момент просто обрушили рынок, цена упала ниже 100 долларов за кг. Сейчас приближается к 500 долларам за килограмм чистого индия. Даже в прошлом году были заметные скачки».
А вот так выглядит склад, где индий является готовой продукцией.
Аркадий Наумов в интервью «Про Металлу», в свою очередь, вспоминает период резкого взлёта цены на индий, когда в мире образовался дефицит чистого кремния, который можно было бы использовать в солнечных батареях. И тогда широко обсуждался вопрос альтернативы в виде соединений индия с селеном.
Но очень быстро эти планы сошли на нет. Мировая промышленность с огромной быстротой наладила производство «солнечного» кремния, выйдя в итоге на уровень миллион тонн в год, и применение индия в данной сфере более всерьёз не рассматривается. А цена на редкий металл упала.
«В микроэлектронике у индия есть хорошее будущее, — отмечает Аркадий Наумов. — Перспективы широкого промышленного применения имеют кристаллы фосфида индия InP. По некоторым прогнозам, в будущем они могут заменить GaAs в производстве интегральных схем. InP считается наиболее вероятным материалом для массового производства схем следующего поколения. Только... физический объём металла для этого в любом случае нужен очень небольшой. На мировые цены это вряд ли заметно повлияет».
Ну, а что же с теми самыми ITO-покрытиями? Может ли внезапно и для них появиться альтернатива? Аркадий Наумов говорит, что учёные над ней работают, хотя не очень торопятся.
Без индия трудно представить себе вот такую видео-стену.
«Конечно, индий не идеален. Рост стоимости ITO, ограниченность предложения из-за относительной геохимической редкости индия, недопустимая хрупкость при использовании в гибких дисплеях влияют. Производители вынуждены искать альтернативы на основе углерода, самым перспективным является графен, который к тому же имеет существенно большую степень прозрачности — 98% (а ITO пропускает лишь 85% света).
Но, впрочем, для использования графена есть серьёзная техническая проблема, которая пока не решена: пока никому в мире не удалось научиться создавать высококачественные графеновые листы большой площади, имеющие стабильную форму. Вот если её решат, то индий проиграет конкуренцию», — полагает Наумов.
Есть и другой вопрос, куда более актуальный на сегодня: а удастся ли россиянам выиграть ценовую конкуренцию у КНР? Себестоимость позволит? Американцы пытались играть на этом поле, но у них ничего не вышло, их заводы в США купили китайские компании, имеющие технологию вторичной переработки.
Лаборатория, где изучают свойства индия.
В России же известны два производителя дисплеев — Российский центр гибкой электроники (РЦГЭ) в подмосковном Троицке (осколок проекта «РосНано» по гибким дисплеям, купленный компанией Plastic Logic) и дочернее предприятие «Ростеха» ЦНИИ «Циклон», которое порадовало общественность новостью о том, что им разработан «OLED-дисплей, своими размерами напоминающий монету номиналом 10 рублей» (основное применение которого — оптоэлектронные носимые устройства).
В последнее время начали появляться и новые российские компании, производящие сборку дисплеев собственного бренда — ООО «Некст-Т» (интерактивные дисплеи Next Touch), компания ООО «Икар» (бренд видеостен и профессиональных дисплеев Ikar), «Бештау электроникс» (мониторы), работающие над увеличением локализации производства, включая производство ЖК-модуля. Рынок профессиональных информационных дисплеев и видеостен при этом намного обширнее, но внутри России пока на большие заказы челябинцам рассчитывать не приходится.
В мире монополистом по производству индия является Китай, и он же сейчас крупнейший в мире производитель изделий с ITO-покрытиями и керамики для магнетронного распыления. При желании КНР может демпингом разорить любого конкурента (ситуация очень похожа на рынок редкозёмов). Кстати, основная страна-производитель оборудования для производства активных TFT-матричных дисплеев (OLED, LCD) — Япония, именно её производственные линии поколения G7 и G10 используют для производства Китай, Южная Корея и Тайвань.
Современные дисплеи умеют делать и в России.
Но китайская BOE — абсолютный лидер как по объёму производства, так и по площади производимых дисплеев, линейка имеет диагонали до 98 и 110 дюймов. Не каждый лифт современного здания может доставить такие панели! Есть также и иные проблемы, которые придётся преодолеть на пути к внешнему рынку.
«Правильно, что ЧЦЗ за это взялся. Но ему необходимо будет решить технологически сложную задачу: для ITO плотность керамики должна быть не менее 99,5%. От плотности зависит качество будущего нанесённого покрытия, что обеспечивает идеально ровный слой нанесения. Вдобавок Китай имеет масштаб производства на весь мир, а масштабирование в сторону понижения объёмов не всегда рентабельно», — заявляет «Про Металлу» Иван Кулеманов, кандидат физ.-мат. наук, член Южнокорейской Ассоциации информационных дисплеев KIDS.
Задача кажется простой только на первый взгляд. Если бы она была простой на самом деле, её бы уже многие для себя решили... Однако, если челябинцам удастся её всё-таки решить, как приятно будет сознавать, что в любом смартфоне, в любой плазменной панели на любом континенте будет частичка металла, выпущенного у нас на Урале!
Алексей Василивецкий
