Благородный бизнес: Россия нацелилась на мировой рынок чистого неона

Что такое неон и зачем он нужен

Неон — газ, входящий в группу инертных или благородных, к которым также относятся аргон, ксенон, криптон и ряд других. Их главная особенность — крайне низкая химическая активность, они почти ни при каких обстоятельствах не вступают в реакции с другими элементами. Это и определяет их ценность для различных отраслей промышленности.

Неон часто ассоциируется со светящимися вывесками. В таком качестве он и другие инертные газы действительно используются, но главное его применение сейчас состоит в производстве полупроводников. При помощи неона возможно применение фотолитографии в глубоком ультрафиолете и работа эксимерного лазера — тех технологий, которые и позволяют производить современные полупроводники. Собственно, закон Мура стал реальностью именно благодаря использованию всё более коротковолнового излучения в фотолитографии. Всего около 70% производящегося на планете неона используется именно в индустрии выпуска микрочипов. В год отрасли нужно около 540 т неона, причем реальных альтернатив инертным газам в этой индустрии нет и не предвидится.

Неон не является редким полезным ископаемым, присутствующим на ограниченном количестве месторождений. Напротив, он в более или менее равной пропорции распространен по всей атмосфере, составляя около 0,002% от нее. Однако добывать его не намного легче, чем извлекать литий или золото из морской воды. Большая часть инертных газов выпускается как побочный продукт сталелитейного производства. В этом смысле можно говорить, что основные «месторождения» неона, аргона и других подобных материалов находятся на металлургических заводах. Но и это еще не всё. Не любые технологические процессы способствуют выделению благородных газов, а в основном применяемые на «морально устаревших» производствах, построенных еще в прошлом веке.

Принято считать, что постсоветское пространство слабо участвует в производстве высокотехнологичных продуктов, в основном экспортируя сырье и товары низкого уровня обработки. Это на самом деле не совсем так, а в случае инертных газов — совсем не так, поскольку львиная доля этих материалов как раз-таки производится на территории бывшего СССР. Если точнее, в России и на Украине. Большую часть неона и аргона на своих производствах добывает Россия, а очисткой занимается Украина, причем одно из двух главных производств неона («Ингаз») находилось на территории ДНР в Мариуполе (другое — в Одессе). Вместе Россия и Украина обеспечивали около 50–55% поставок инертных газов для мирового рынка, а, скажем, в США импорт с постсоветского пространства занимал более 90%.

Как образовался дефицит

Ситуация в полупроводниковой индустрии и без того была непростой — бешеный спрос на фоне глобальной пандемии сильно оторвался от предложения. Проблемы с поставками инертных газов ситуацию только усугубили. Производства стали закрываться буквально в первые дни специальной военной операции: «Ингаз» — по понятным причинам, но о приостановке работы заявила и одесская компания «Криоин».

Между тем цены на газы начали расти еще до украинских событий: в Китае неон с середины прошлого года по февраль 2022-го подорожал в четыре раза — до $275 за кубометр. После того как украинские заводы остановились, а Россия объявила об ограничении экспорта как сырых, так и чистых благородных газов, цена подскочила еще в девять раз, приблизившись к $2500 за кубометр (примерно в 1000 раз дороже, чем сейчас стоит природный газ на европейских рынках).

Ситуацию спасало только то, что у большинства компаний в этой сфере сформировались достаточно большие промышленные запасы инертных газов, что и позволило избежать немедленной конвертации роста цен на материалы в подорожание собственно чипов.

Есть ли альтернативы

В то же время ситуация оказалась в каком-то смысле на руку Китаю. Хотя эта страна тоже производит довольно много полупроводников, именно в КНР расположены альтернативные мощности по выпуску неона, аргона и ксенона (например, компания Huate Gas). На какой-то период китайцы стали почти монополистами мирового рынка.

Не в последнюю очередь помогло и то, что у Huate Gas еще в феврале обнаружились шестимесячные запасы инертных газов. Поэтому китайские производители микрочипов от кризиса поставок пострадали очень мало. В целом наибольший урон понесли именно мелкие производители, которые не могли себе позволить держать значительные резервы материалов.

Отметим, что похожий кризис, с подорожанием неона в семь раз, возник в 2014 году. Тогда проблему удалось решить довольно быстро за счет стабилизации международной обстановки, да и в целом гораздо меньших на тот момент потребностях индустрии. Сейчас организация производства инертных газов на новом месте потребует как минимум девяти месяцев подготовки, и список таких точек в мире не то чтобы велик. К тому же создание такого производства требует солидных инвестиций, но не факт, что они оправдаются, когда ситуация с поставками стабилизируется (а это может произойти скорее раньше, чем позже).

Часть производителей, например нидерландская ASML, которая выпускает литографические машины (фактически «станки» для производства микрочипов), заявила, что сократила зависимость от неона с постсоветских территорий до 20%, но непонятно, за счет чего — альтернативных поставщиков или запасов, и если последнее, то насколько их хватит.

Шанс для России

Одной из стран, которые могут отладить производство на своей территории, является Россия. У нее есть естественное преимущество — она является крупнейшим в мире «добытчиком» сырых инертных газов. Есть и необходимые компетенции для организации производства по очистке. Площади для выпуска очищенного неона требуются достаточно ограниченные, это в большей степени лаборатория, чем полноценный завод.

Такой центр, как заявил министр промышленности России Денис Мантуров, открылся на базе МГТУ имени Баумана. Буквально до конца года планируется увеличить объем выпуска неона до 70 тыс. кубометров в годовом исчислении, что составит более 10% мирового производства. Комплекс будет работать на отечественных ресурсах неон-гелиевой смеси, которые вырабатываются на воздухоразделительных установках металлургов. В дальнейшем объемы могут вырасти в 2,5 раза, что сделает Россию главным производителем полного цикла в мире. Вопрос стоит лишь в организации стабильных поставок иностранцам, что может быть затруднено в условиях санкций. Это производство будет почти чисто экспортным: даже сейчас в РФ потребляется лишь 5% производимых инертных газов.

Овладение такой важной составляющей ключевого технологического сегмента сделает российскую экономику более устойчивой в глобальном соревновании. Учитывая естественные преимущества страны в данной области, производство чистого неона может в кратчайшие сроки обеспечить десятки, если не сотни миллионов долларов технологичного экспорта в год.