Industri Berlian Buatan di Bawah Perang Dagang Tiongkok-AS

Dalam beberapa hari terakhir, banyak orang mungkin sudah memperhatikan berita internasional terbesar, yaitu perang dagang antara Tiongkok dan Amerika Serikat. Bagi orang awam seperti saya, melakukan pekerjaan dengan baik dalam bisnis saya sendiri, melayani pelanggan dengan baik, dan memberikan-produk berkualitas tinggi dengan aman kepada pelanggan adalah hal yang paling penting. Tentu saja, kami juga terus memperhatikan situasi internasional. Dalam konteks ini, saya ingin berbagi secara singkat pandangan dan ide pribadi saya tentang berlian sintetis Tiongkok. Hanya untuk referensi.

 

Tiongkok telah membentuk keunggulan industri yang signifikan dalam bidang berlian sintetis, yang memainkan peran penting dalam-industri manufaktur dan pertahanan kelas atas karena sifat fisiknya yang sangat baik. Hal ini sering disebut sebagai "gigi industri" dan "jantung pembuangan panas".

 

Dari perspektif rantai industri global, Amerika Serikat memiliki ketergantungan tertentu pada berlian sintetis di bidang militer dan-teknologi tinggi. Misalnya, program "Semikonduktor Celah Pita Lebar Ultra" yang dipromosikan oleh Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA) di Amerika Serikat menggunakan berlian sebagai bahan inti, terutama berdasarkan pada konduktivitas termal yang tinggi, ketahanan radiasi, dan ketahanan suhu tinggi, sehingga cocok untuk kebutuhan peralatan di lingkungan ekstrem.

 

Dalam aplikasi tertentu, amplifier-berkekuatan tinggi untuk radar militer, chip pemandu rudal, dan peralatan elektronik pesawat ruang angkasa memerlukan persyaratan yang sangat tinggi untuk pembuangan panas dan stabilitas material. Material biasa sering kali kesulitan untuk mencapai pengoperasian yang stabil di lingkungan-berkekuatan tinggi atau-suhu tinggi, sedangkan berlian menunjukkan kemampuan beradaptasi yang baik. Selain itu, keping berlian berukuran-besar telah menjadi material yang sangat diperlukan dalam komponen utama seperti jendela optik ultraviolet ekstrem dan heat sink semikonduktor berdaya tinggi-di mesin litografi.

 

Saat ini, kapasitas produksi global dan teknologi berlian sintetis sangat terkonsentrasi di Tiongkok. Meskipun Amerika Serikat melakukan upaya untuk mengembangkan kapasitas produksi dalam negeri, seperti Diamond Foundry yang mengklaim mampu menyiapkan wafer berlian kristal tunggal berukuran 4-inci, metode produksinya masih berdasarkan batch, dengan tingkat hasil sekitar 60% dari perusahaan Tiongkok serupa, dan beberapa komponen peralatan inti masih perlu diimpor dari Tiongkok. Departemen Pertahanan AS telah menginvestasikan $350 juta untuk membangun pabrik terkait, yang diperkirakan akan mencapai produksi penuh pada tahun 2027. Saat itu, hasil tahunan hanya dapat memenuhi sekitar 5% permintaan industri dalam negeri, dan skalanya bahkan tidak sebanding dengan pabrik berukuran sedang di Provinsi Henan, Tiongkok.

 

Selain itu, Amerika Serikat juga menghadapi tantangan dalam mendukung rantai industrinya. Pasokan metana dengan kemurnian-tinggi di bagian hulu tidak mencukupi, dan terdapat kekurangan material paduan superkeras di bagian tengah. Sensor yang diperlukan untuk peralatan deteksi hilir masih bergantung pada pasokan Tiongkok. Dalam hal sumber daya manusia, sudah terdapat lebih dari 50.000 pekerja di industri terkait di Provinsi Henan, Tiongkok, sementara mungkin terdapat kurang dari 500 tenaga teknis di Amerika Serikat yang dapat mengoperasikan peralatan MPCVD (microwave plasma chemical vapor deposition).

 

Jika pengendalian ekspor diterapkan, Amerika Serikat mungkin menghadapi tekanan rantai pasokan. Dapat dipahami bahwa persediaan alat pemotong berlian-kelas atas oleh perusahaan chip Amerika adalah sekitar dua hingga tiga bulan, dan cadangan pelat jendela berlian yang dibutuhkan oleh perusahaan militer hanya dapat dipertahankan selama sekitar enam bulan. Jika pasokan terganggu, jalur produksi terkait mungkin terpengaruh. ASML telah menyatakan bahwa kapasitas produksi komponen inti mesin litografi mungkin terpengaruh oleh hal ini, yang pada gilirannya dapat memengaruhi perusahaan seperti TSMC dan Intel, sehingga menghambat rantai industri-teknologi tinggi.

 

Dalam hal bahan alternatif, meskipun silikon karbida dan boron nitrida kubik telah diusulkan sebagai alternatif, kinerjanya masih tertinggal dibandingkan berlian. Misalnya, konduktivitas termal silikon karbida hanya-seperlima dari berlian, yang dapat menyebabkan suhu sambungan meningkat lebih dari 24 derajat bila diterapkan pada chip berdaya-tinggi, sehingga memengaruhi masa pakai peralatan; Boron nitrida kubik rentan bereaksi dengan logam pada suhu tinggi dan sulit digunakan untuk pemesinan presisi. Material komposit yang dikembangkan di laboratorium memiliki biaya tinggi atau stabilitas yang tidak memadai, dan belum dapat diganti dalam skala besar.

 

Dari perspektif-jangka panjang, jika Amerika Serikat ingin membangun rantai pasokannya sendiri, Amerika Serikat tidak hanya memerlukan waktu beberapa tahun untuk menyelesaikan pembangunan pabrik, namun juga harus mengatasi permasalahan seperti proses debug pada lini produksi dan kekurangan personel teknis, sedangkan perusahaan China biasanya hanya membutuhkan waktu tiga bulan untuk mencapai produksi massal produk baru. Selain itu, Tiongkok telah membentuk tata letak paten di bidang teknologi utama peralatan MPCVD, dan perusahaan-perusahaan Amerika mungkin perlu membayar biaya tinggi atau menginvestasikan waktu penelitian dan pengembangan yang lebih lama untuk mengabaikan paten yang relevan.

 

Dalam hal biaya, Tiongkok mengandalkan keunggulannya dalam listrik ramah lingkungan untuk mengendalikan biaya konsumsi energi per karat produksi berlian sekitar-seperlima biaya di Amerika Serikat, dan harga produknya sekitar 60% dari biaya di Amerika Serikat. Hal ini membuat kapasitas produksi dalam negeri Amerika Serikat sulit membentuk daya saing di pasar internasional.

Perlu dicatat bahwa Amerika Serikat adalah pasar konsumen terbesar di dunia untuk berlian budidaya, yang menyumbang sekitar 80% dari permintaan global. Berlian kasarnya sebagian besar diproses di India, dan bahan baku India sebagian besar berasal dari Tiongkok. Jika pengendalian ekspor diperluas ke berlian tingkat konsumen, hal ini mungkin mempunyai dampak tertentu terhadap industri konsumen seperti perhiasan di Amerika Serikat. Meskipun kepentingannya lebih rendah dibandingkan sektor industri dan pertahanan, hal ini akan semakin memperburuk kompleksitas rantai pasokan.

 

Secara keseluruhan, kendali ekspor berlian sintetis tidak hanya terkait dengan pasokan bahan utama, namun juga dapat memengaruhi laju perkembangan teknologi dan struktur biaya industri Amerika Serikat di bidang-teknologi tinggi dan pertahanan, dan bahkan memaksanya menurunkan standar kinerja dalam skenario penerapan tertentu, sehingga mengakibatkan-dampak yang luas.