Báo cáo phân khúc ngành ống đồng: Các thị trường ngách đang định hình lại bối cảnh cạnh tranh như thế nào?

Phụ đề: Trong khi ống đồng truyền thống vật lộn với cuộc chiến giá cả, các phân khúc như ống đồng không chứa oxy cấp bán dẫn và ống thành siêu mỏng dành cho phương tiện sử dụng năng lượng mới đạt được tỷ suất lợi nhuận gộp 30%—làm thế nào mà các sản phẩm thích hợp này, chiếm chưa đến 5% tổng công suất của ngành, lại tạo ra 35% tổng lợi nhuận?

Ống đồng không chứa oxy cấp bán dẫn: Cuộc đua vật liệu có độ tinh khiết cao

Việc nâng cấp của thiết bị sản xuất chất bán dẫn đòi hỏi tiêu chuẩn cực kỳ tinh khiết cho ống đồng . Đến năm 2025, ống đồng không chứa oxy cấp bán dẫn yêu cầu hàm lượng oxy ≤5ppm và dung sai độ dày thành ± 0,03mm. Năng lực sản xuất toàn cầu cho những sản phẩm này chưa đến 10.000 tấn nhưng lại thu về hơn 60% lợi nhuận của thị trường cao cấp. Ví dụ, ống đồng hệ thống làm mát trong máy in thạch bản EUV của ASML, do Tập đoàn Wieland của Đức cung cấp độc quyền, sử dụng công nghệ nấu chảy vùng nổi bằng chùm tia điện tử để đạt được độ tinh khiết đồng 99,9999%, có giá cao hơn 80 lần so với ống đồng thông thường.

Đột phá trong tiết kiệm chi phí các lựa chọn thay thế đang nổi lên. Jiangxi Naile Copper, phối hợp với Đại học Nam Xương, đã phát triển "phương pháp đúc liên tục theo chiều ngang phân tách oxy cực thấp" để kiểm soát hàm lượng oxy dưới 3ppm với chi phí bằng 1/8 so với phương pháp chân không nhập khẩu. Sự đổi mới này đã đi vào chuỗi cung ứng cho dây chuyền sản xuất 14nm của SMIC. Các ứng dụng tiên tiến hơn bao gồm các ống làm mát ở cấp độ wafer với thiết kế vi kênh (ví dụ: 240 lỗ siêu nhỏ có đường kính 0,5mm) để nâng cao hiệu suất tản nhiệt lên 300%, mặc dù tỷ lệ hiệu suất vẫn là một thách thức ở mức 65%.

(Hình ảnh này được tạo ra bởi AI.)

Bảng: Ống đồng cấp bán dẫn - Thông số kỹ thuật và bối cảnh thị trường (2025)

Ống đồng thành siêu mỏng EV: Sự cân bằng giữa trọng lượng nhẹ và quản lý nhiệt

Sự gia tăng của các nền tảng điện áp cao 800V trong xe điện đã làm tăng nhu cầu về ống đồng tường siêu mỏng (độ dày thành 0,25mm). Vào năm 2025, phân khúc này tăng trưởng 200% so với cùng kỳ năm ngoái, với thị trường toàn cầu vượt quá 7 tỷ USD. "Blade Battery" của BYD sử dụng các ống đồng siêu nhỏ đa kênh được hàn bằng laser với độ dày 0,2mm, tăng mức sử dụng khối lượng pin lên 72%. Tuy nhiên, năng suất hàn vẫn là một trở ngại, với nhà máy ống đồng chỉ đạt được 85%.

Đổi mới vật liệu là chìa khóa. Công ty Mitsubishi Materials của Nhật Bản đã phát triển ống đồng composite lõi nhôm sử dụng phương pháp hàn nổ để liên kết đồng và nhôm, giảm 40% trọng lượng và giảm 30% chi phí. Chúng được sử dụng trong hệ thống quản lý nhiệt pin thể rắn của Toyota. Các công ty trong nước như Hailiang Co. tập trung vào vật liệu tổng hợp đồng-graphene có độ dẫn nhiệt 500 W/m·K (đồng nguyên chất 1,5 lần), mặc dù vẫn tồn tại những thách thức về sản xuất hàng loạt.

Những tiến bộ về quy trình tiếp tục thể hiện năng lực kỹ thuật. Công nghệ độ dày thành gradient của Guangdong Longfeng kiểm soát các biến thể trong phạm vi ±0,05mm trên các phần ống, thích ứng với không gian bộ pin không đều và cải thiện hiệu suất tản nhiệt lên 25%. Những sản phẩm như vậy được bán với giá gấp 10 lần giá ống đồng thông thường, với tỷ suất lợi nhuận gộp vượt quá 40%.

Ống đồng làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệu: “Cuộc cách mạng làm mát” trong cơ sở hạ tầng kỹ thuật số

Nhu cầu điện toán AI đang thúc đẩy sự phát triển của ống đồng làm mát bằng chất lỏng cho các trung tâm dữ liệu. Đến năm 2025, nhu cầu toàn cầu đạt 150.000 tấn, tăng trưởng 35% mỗi năm. Chip GB200 của Nvidia sử dụng hệ thống làm mát ngâm cần ống đồng có khả năng chống ăn mòn cao hơn 50% và tuổi thọ trên 10 năm. Công nghệ phủ nano của Materion có trụ sở tại Hoa Kỳ cho phép hoạt động ổn định trong chất làm mát có độ pH từ 3–11, có giá cao hơn 15 lần so với ống tiêu chuẩn.

Cuộc thi xoay quanh độ chính xác và trí thông minh. Các trung tâm dữ liệu của Google sử dụng ống đồng thông minh được gắn cảm biến sợi quang để theo dõi nhiệt độ và dòng chảy theo thời gian thực, giảm PUE (Hiệu quả sử dụng năng lượng) xuống dưới 1,1. Công ty nội địa Guangdong Longfeng sử dụng 5G và hệ thống song sinh kỹ thuật số để giám sát toàn bộ quy trình, cắt giảm tỷ lệ sai sót xuống 0,3‰.

Tối ưu hóa chi phí là rất quan trọng. Các ống đồng composite được lót bằng thép không rỉ của Chiết Giang Hailiang sử dụng thép không gỉ để chống ăn mòn và đồng để dẫn nhiệt, có giá thấp hơn 30% so với các ống hoàn toàn bằng đồng nhưng lại giảm hiệu suất nhiệt 15%—chủ yếu dành cho các trung tâm dữ liệu cấp trung đến cấp thấp.

Ống đồng cấp hàng không vũ trụ: Độ tin cậy trong môi trường khắc nghiệt

Ống đồng cho hệ thống thủy lực máy bay thương mại phải hoạt động trong khoảng từ -55°C đến 200°C. Ống đồng chịu áp lực cường độ cao của Boeing 787 chịu được áp suất nổ 45MPa (gấp 3 lần ống thông thường), có giá cao hơn 20 lần so với ống cấp ô tô. Tập đoàn Figeac của Pháp sử dụng công nghệ kéo sợi để tăng độ bền kéo lên 400MPa cho đường ống thủy lực thiết bị hạ cánh.

Vật liệu mới đang vượt qua ranh giới. Starship của SpaceX sử dụng ống hợp kim đồng-bạc-zirconium được sản xuất thông qua quá trình nấu chảy chân không và cán nguội, duy trì độ dẫn nhiệt 350 W/m·K đồng thời tăng độ bền lên 50%. Tuy nhiên, chi phí lên tới 1.000 USD/kg, hạn chế sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.

Tiêu chuẩn kiểm tra tạo ra rào cản cao. Các ống hàng không vũ trụ Parker của Hoa Kỳ phải vượt qua các bài kiểm tra phun muối kéo dài 2.000 giờ và 1.500 chu kỳ xung áp suất, với tỷ lệ sai sót dưới 0,1‰—một tiêu chuẩn chỉ được đáp ứng bởi năm công ty trên toàn cầu.

Thị trường ngách là công cụ tạo ra lợi nhuận mới

Phân khúc của ngành ống đồng cho thấy sự chuyển đổi từ cạnh tranh đồng nhất sang khác biệt hóa dựa trên công nghệ. Trong khi các thị trường truyền thống phải đối mặt với tình trạng giảm biên lợi nhuận, thì các phân khúc cao cấp như chất bán dẫn, xe điện và đèn trung tâm dữ liệu thúc đẩy sự đổi mới để thu được giá trị không tương xứng. Đối với các công ty, thành công phụ thuộc vào chiều sâu R&D, khả năng tùy chỉnh và quan hệ đối tác ràng buộc với các khách hàng hàng đầu. Như một chuyên gia trong ngành lưu ý: "Ở các thị trường ngách, việc ghi được 90 điểm có thể không đảm bảo sự tồn tại; đạt được 99 điểm là cần thiết để có lợi nhuận".