掃描電子顯微鏡(SEM),簡稱掃描電鏡,其制造是依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。掃描電子顯微鏡是利用聚焦很窄的高能電子束對樣品表面進(jìn)行掃描來呈現(xiàn)物質(zhì)微觀形貌表征的儀器,可以單獨(dú)使用,也可以與其他分析儀器結(jié)合使用,是研究材料三維表層構(gòu)造的的重要工具。掃描電子顯微鏡種類多樣,根據(jù)電子槍種類大致可將掃描電子顯微鏡分為鎢燈絲掃描電鏡、六硼化鑭/六硼化鈰槍、和場發(fā)射掃描電鏡三種。
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一、市場規(guī)模
1、發(fā)展歷程
據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國掃描電子顯微鏡行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資前景研究報(bào)告(2022-2029年)》顯示,根據(jù)我國掃描電子顯微鏡的研制過程,可將其發(fā)展歷程大致分為四個(gè)個(gè)階段:1975年到1983年的為我國掃描電子顯微鏡的自行設(shè)計(jì)研制階段;1983年到1987年則是技術(shù)消化引進(jìn)階段,這階段我國中科儀器廠通過引進(jìn)了國外的掃描電子顯微鏡,消化吸收后并自發(fā)研制出KYKY-1000B SEM;1987年到2000年是我國掃描電子顯微鏡的自主研發(fā)集中階段,該階段國內(nèi)不少科研機(jī)構(gòu)對SEM及其配件的研制投人了很大的熱情,因此國內(nèi)掃描電子顯微鏡在這一階段取得了較大的成就;然而進(jìn)入21世紀(jì)后,我國掃描電子顯微鏡開始進(jìn)入自主研發(fā)放緩階段,國外品牌企業(yè)占據(jù)我國市場主導(dǎo)地位,國內(nèi)SEM技術(shù)沒有取得較大突破,研發(fā)速度放緩。
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2、市場規(guī)模
在我國,掃描電子顯微鏡主要應(yīng)用于主要用于紡織、化工、印染、儀器儀表 、材料分析、教學(xué)科研等領(lǐng)域。其中材料、化工領(lǐng)域是很大的應(yīng)用市場,其次為生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。采購主體方面,國內(nèi)掃描電子顯微鏡也主要被高校、企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)采購。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2021年我國掃描電子顯微鏡高校招標(biāo)占比高達(dá)46%;企業(yè)和研究院二者合計(jì)占比約為54%。
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近十年來,國家對研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出逐年增加,2012我國研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出約為1.03億元;截止至2021年年底,我國研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出已經(jīng)增長至2.79億元??梢钥闯?,國家越來越重視科研及教育,對于科研的投資日益提高。
資料來源:國家統(tǒng)計(jì)局
顯微鏡是科研教育的重要儀器之一,而且掃描電子顯微鏡與其他顯微鏡相比,其分辨率高、圖像立體感強(qiáng)、放大倍數(shù)范圍大、景深大、視場大,優(yōu)勢明顯。
各類顯微鏡性能的比較
對比指標(biāo) | 掃描電子顯微鏡(SEM) | 透射電子顯微鏡(TEM) | 光學(xué)顯微鏡(OM) | |
放大倍數(shù) | 5-200000 | 100-80000 | 1-2000 | |
分辨率 | 可以達(dá)到 | 0.8nm | 0.2nm | 0.1μm |
熟練操作 | 6nm | 1nm | 0.2μm | |
一般操作 | 10-50nm | 10nm | 5μm | |
焦深 | 高 | 中等 | 差 | |
視場 | 大 | 小 | 中 | |
操作維修 | 較方便,簡單 | 較復(fù)雜 | 方便,簡便 | |
試樣制備 | 任何表面均可 | 薄膜或復(fù)膜技術(shù) | 金相表面技術(shù) | |
價(jià)格 | 高 | 高 | 低 |
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因此,隨著國家對科研及教育重視程度的不斷提升以及研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出的增長,以及國內(nèi)紡織、化工、生物、醫(yī)學(xué)、教育等領(lǐng)域的快速發(fā)展,近年來我國掃描電子顯微鏡其市場需求穩(wěn)步增長,市場規(guī)模也呈現(xiàn)逐年遞增態(tài)勢。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2015年,我國電子掃描顯微鏡市場規(guī)模約為8.84億元;到2020年其市場規(guī)模便增長至10.48。
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3、規(guī)模展望
掃描電子顯微鏡屬于高精密儀器,其單價(jià)相對高昂,且我國市場上的高中端掃描電子顯微鏡大都被國外品牌占據(jù),因此盡管近年來我國掃描電子顯微鏡產(chǎn)品需求數(shù)量不斷增長,但是目前我國掃描電子顯微鏡產(chǎn)品整體需求量較小,2021年市場需求量約為390臺。
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從2021年全球電子顯微鏡市場規(guī)模結(jié)構(gòu),其中掃描電子顯微鏡已成為了全球全球市場規(guī)模很大的種類,占比高達(dá)74%左右。可以看出掃描電子顯微鏡市場發(fā)展?jié)摿^大,然而目前我國掃描電子顯微鏡整體需求量還較小,未來隨著國家對研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出的增長,及化工、生物、醫(yī)學(xué)、教育等下游應(yīng)用市場的發(fā)展,預(yù)計(jì)我國電子掃描顯微鏡市場規(guī)模將持續(xù)增長。
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二、行業(yè)競爭
1、競爭格局
由于我國掃描電子顯微鏡行業(yè)起步較晚,技術(shù)落后于世界先進(jìn)技術(shù),因此目前我國掃描電子顯微鏡市場主要由海外品牌占據(jù)主導(dǎo)地位,其中海外品牌占據(jù)市場約90%的份額;國產(chǎn)品牌只占據(jù)約10%的份額。
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具體來看,德國的蔡司、美國的賽默飛、日本的日立及日本電子分別以約22%、21%、19%、及14%占據(jù)我國掃描電子顯微鏡市場份額的前四;國產(chǎn)品牌中,中科科儀占據(jù)7%左右的市場份額,其他國產(chǎn)品牌則只占據(jù)3%左右的市場份額。根據(jù)數(shù)據(jù)對比,可以看出目前我國掃描電子顯微鏡國產(chǎn)化率較低。
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2、主要品牌
品牌來看,目前我國高中端掃描電子顯微鏡大多是由海外品牌生產(chǎn),主要專注于用于科學(xué)研究;國產(chǎn)品牌的產(chǎn)品則主要集中在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的中低端掃描電子顯微鏡。
國產(chǎn)品牌方面,由于行業(yè)存在較高的技術(shù)壁壘,因此目前我國本土掃描電子顯微鏡的生產(chǎn)企業(yè)不多,其主要有中科科儀、聚束科技、國儀量子、澤攸科技和善時(shí)儀器等,且這些企業(yè)目前均未上市。
我國掃描電子顯微鏡市場主要品牌情況對比
所屬國家 | 公司簡稱 | 掃描電鏡類型 | 渠道布局 | 國內(nèi)招標(biāo)招投標(biāo)平均價(jià)格水平 | |
德國 | 蔡司 | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | 境外 | 約400萬元 |
美國 | 賽默飛 | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | 境外 | 約300萬元 |
日本 | 日立 | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | 境外 | 約250萬元 |
日本 | 日本電子 | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | 境外 | 約250萬元 |
捷克 | TESCAN | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | 境外 | 約350萬元 |
中國 | 中科科儀 | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | / | 約160萬元 |
中國 | 聚束科技 | 場發(fā)射 | 境內(nèi) | 境外 | 約350萬元 |
中國 | 國儀量子 | 鎢燈絲 | 境內(nèi) | / | / |
中國 | 澤攸科技 | 鎢燈絲 | 境內(nèi) | / | / |
中國 | 善時(shí)儀器 | 鎢燈絲 | 境內(nèi) | / | 約40萬元 |
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對比海內(nèi)外品牌的掃描電子顯微鏡產(chǎn)品來看,海外品牌產(chǎn)品均已經(jīng)應(yīng)用了場發(fā)射電子槍技術(shù),而我國除了中科科儀和聚束科技外,其他品牌產(chǎn)品仍停留在使用壽命短、價(jià)格便宜、分辨率、成像明亮度、放大倍數(shù)低的鎢燈絲掃描電子顯微鏡階段??梢钥闯鑫覈鴴呙桦娮语@微鏡國產(chǎn)品牌高中端產(chǎn)品競爭力較弱。
5、市場集中度
市場集中度方面,目前我國掃描電子顯微鏡行業(yè)市場集中度較高,CR4在75%以上。行業(yè)top4的企業(yè)分別是德國的蔡司(22%)、美國的賽默飛(21%)、日本的日立(19%)及日本電子(14%)。
我國掃描電子顯微鏡行業(yè)CR4
品牌簡稱 | 市場份額 |
蔡司 | 22% |
賽默飛 | 21% |
日立 | 19% |
日本電子 | 14% |
合計(jì) | 76% |
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總體來看,由于掃描電子顯微鏡行業(yè)進(jìn)入技術(shù)、資金壁壘較高,因此我國掃描電子顯微鏡行業(yè)國產(chǎn)品牌企業(yè)數(shù)量較少,且市場主要是由海外品牌企業(yè)占主導(dǎo)地位,市場集中度也較高,現(xiàn)有競爭者之間的競爭激烈程度較為激烈。近年來,我國對于掃描電子顯微鏡需求量逐年增加,而掃描電子顯微鏡替代品較少,如今世界經(jīng)濟(jì)政治形勢嚴(yán)峻,而我國掃描電鏡高中端產(chǎn)品國產(chǎn)化率很低,因此未來我國國產(chǎn)掃描電子顯微鏡品牌仍需不斷努力,負(fù)重前行。(LQM)
文章來源:管研報(bào)告網(wǎng)
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