氮化硅陶瓷具有良好的熱學、力學、電學及化學性能，在機械、冶金、化學、半導體、國防、醫(yī)學等眾多工業(yè)具有重要作用。如高端氮化硅陶瓷軸承球，主要應(yīng)用于電動汽車、數(shù)控機床、新能源等領(lǐng)域，又如高導熱氮化硅基板，主要用于大功率IGBT、MOSFET器件，在電動汽車、高速列車、光伏發(fā)電等領(lǐng)域具有巨大市場前景。

數(shù)據(jù)顯示，到2035年，氮化硅全球市場價值約為40億美元，汽車將是氮化硅最大應(yīng)用市場，占比35%，高于航空航天、太陽能發(fā)電及醫(yī)療等領(lǐng)域的需求。從2023至2035年，全球氮化硅市場的復合增長率為7.5%。

“高端氮化硅陶瓷目前仍以日本、歐美企業(yè)為主導，國際市場的占有率、發(fā)展方向的引領(lǐng)力仍然是國外知名企業(yè)所掌握?！痹谟尚轮?lián)伊麗斯主辦、新材料在線^?聯(lián)合主辦的“第五屆上海先進陶瓷前沿與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上，中國先進陶瓷產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、中材高新戰(zhàn)略科學家張偉儒表示。

不過，張偉儒指出，國內(nèi)近年來氮化硅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和規(guī)模發(fā)展很快，部分產(chǎn)品實現(xiàn)了國產(chǎn)化，如HIP氮化硅軸承球、光伏太陽能復合絕緣組件、大尺寸球閥等。

以HIP氮化硅軸承球為例，張偉儒表示，中材從九十年代開展氣氛壓力燒結(jié)研究，2015年在國內(nèi)率先突破了無包覆HIP工程化技術(shù)，實現(xiàn)了我國HIP氮化硅軸承球產(chǎn)業(yè)化。

據(jù)介紹，HIP氮化硅軸承球與鋼質(zhì)球相比具有突出的優(yōu)點，高強高硬度、輕量化、耐高、低溫、絕緣、無磁、低膨脹、自潤滑性、疲勞破壞方式與鋼質(zhì)相類似等特點，

在應(yīng)用方面，數(shù)據(jù)顯示，新能源汽車行業(yè)氮化硅陶瓷球市場預(yù)測復合增長率超過40%，將成為陶瓷軸承球的主要增長點。

HIP氮化硅軸承球的核心技術(shù)在于包括材料配方體系研究、無損檢測及陶瓷材料可靠性評價、高效精密技工技術(shù)、熱等靜壓燒結(jié)技術(shù)、近凈尺寸高效成型技術(shù)、晶界工程設(shè)計及控制等。并需要通過優(yōu)化工藝和微觀結(jié)構(gòu)控制，建立可靠性評價標準及疲勞壽命預(yù)測模型，確保氮化硅陶瓷球可靠。

張偉儒介紹道，中材氮化物公司已成為全球繼日本Toshiba和美國Coorstek后，第3家可以生產(chǎn)的企業(yè)。其HIP氮化硅軸承陶瓷球已進入全球八大軸承企業(yè)的考核并實現(xiàn)訂貨，國際市場收入占公司銷售的收入達到50%以上。

“除了新能源汽車，中材氮化物陶瓷公司研制的最高級HIP氮化硅軸承球已在我國航空航天工程上實現(xiàn)應(yīng)用，解決了長期以來被國外掣肘的技術(shù)問題?！睆垈ト褰榻B道。

此外，中材在高導熱氮化硅陶瓷基板方面也取得了相關(guān)突破。據(jù)介紹，中材氮化物公司自國家“十二五規(guī)劃”開始，連續(xù)承擔了多項國家重點研發(fā)任務(wù)和北京市科技計劃課題，突破了氮化硅基板工程化核心技術(shù)及關(guān)鍵裝備，產(chǎn)品性能達到了日本企業(yè)產(chǎn)品水平。

“中材的產(chǎn)品通過了國內(nèi)外AMB覆銅頭部企業(yè)的考核認證并實現(xiàn)批量訂貨。”張偉儒表示。

據(jù)介紹，高導熱氮化硅陶瓷基板主要用于光伏發(fā)電、新能源汽車、充電樁、風電發(fā)電、軌道交通等領(lǐng)域。QYResearch數(shù)據(jù)顯示，2025年氮化硅基片需求量預(yù)計35億元，2030年市場預(yù)計為60億元。

張偉儒表示，中材氮化物公司氮化硅基板與國外產(chǎn)品進行了全面檢測對標，與日本丸和的產(chǎn)品性能相當，已通過了多家國內(nèi)外AMB覆銅頭部企業(yè)的應(yīng)用考核。

在行業(yè)格局方面，高導熱氮化硅基板目前主要集中在日本現(xiàn)有的數(shù)家主要企業(yè)，包含日本東芝材料，電氣化學、日立、丸和、精細陶瓷等公司。張偉儒表示，未來，隨著國內(nèi)氮化硅基片企業(yè)在技術(shù)、性能不斷提升，產(chǎn)能釋放、以及AMB企業(yè)對基片國產(chǎn)化替代的要求，2027預(yù)計國內(nèi)產(chǎn)品的市場占有率會將提高至30%以上。