根據(jù)《2024-2029年中國電子顯微鏡行業(yè)深度調(diào)研及投資機(jī)會分析報告》分析,掃描電鏡,全稱掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,簡稱SEM),是一種利用電子束掃描樣品表面來產(chǎn)生圖像的顯微鏡。
掃描電鏡的工作原理主要基于電子光學(xué)技術(shù)。具體來說,由電子槍發(fā)射出來的電子束,在加速電壓的作用下,經(jīng)過電子透鏡聚焦后,形成一個極細(xì)的電子束,這個電子束在樣品表面按順序逐行進(jìn)行掃描,從而激發(fā)樣品產(chǎn)生各種物理信號,如二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子等。這些物理信號的強(qiáng)度隨樣品表面特征而變,它們分別被相應(yīng)的收集器接受,經(jīng)過放大器按順序、成比例地放大后,送到顯像管成像,最終形成看到的樣品表面圖像。
掃描電鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)作為一種高精度檢測技術(shù)和儀器制造技術(shù),近年來在全球范圍內(nèi)取得了顯著的發(fā)展。
隨著電子技術(shù)和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,掃描電鏡的分辨率不斷提高,成像效果更加清晰,這使得掃描電鏡在科研和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中具有更大的競爭優(yōu)勢。例如,高分辨率SEM的出現(xiàn)使得微觀結(jié)構(gòu)和表面形貌的分析更加精細(xì),而能譜儀SEM(EDS)的應(yīng)用則使得元素組成分析成為可能,進(jìn)一步拓展了掃描電鏡的應(yīng)用范圍。
此外,自動化、三維圖像技術(shù)的發(fā)展也為掃描電鏡行業(yè)注入了新的活力。這些技術(shù)的引入不僅提高了掃描電鏡的操作便捷性,還顯著提升了數(shù)據(jù)處理的效率和智能化程度。例如,結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù),掃描電鏡的數(shù)據(jù)分析能力得到了顯著提升,為科研和工業(yè)生產(chǎn)提供了更加精準(zhǔn)和高效的支持。
掃描電鏡在多個領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用,主要包括材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)制造等。在材料科學(xué)領(lǐng)域,掃描電鏡被用于觀察和分析材料的微觀結(jié)構(gòu)和表面形貌,為新材料的研究和開發(fā)提供了重要支持。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,掃描電鏡則用于觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)、病原體等生物樣本的細(xì)微結(jié)構(gòu),推動了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)步。在工業(yè)制造領(lǐng)域,掃描電鏡則用于質(zhì)量檢測、故障分析等方面,為產(chǎn)品的可靠性和安全性提供了有力保障。
具體而言,在材料、化工領(lǐng)域,掃描電鏡的應(yīng)用最為廣泛,占據(jù)了較大的市場份額。而在生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,隨著生命科學(xué)研究的不斷深入和醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展,掃描電鏡的應(yīng)用也在不斷增加。此外,在儀器儀表、教學(xué)科研等領(lǐng)域,掃描電鏡也發(fā)揮著重要作用。
掃描電鏡技術(shù)是一項涉及電子顯微成像的高精度檢測技術(shù),也是一項儀器制造技術(shù),是國際領(lǐng)先的高科技制造技術(shù)之一。隨著信息技術(shù)的深入應(yīng)用,自動化、三維圖像技術(shù)的發(fā)展,也推動了另一波的全新的發(fā)展機(jī)會,為發(fā)展掃描電鏡行業(yè)注入了新的活力。
根據(jù)智研咨詢公布的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2021-2023年期間,全球掃描電鏡行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)出持續(xù)增長態(tài)勢,截至2023年底,全球掃描電鏡行業(yè)市場規(guī)模增長至為128.6億元,同比2022年期間增長了11.1%。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2021-2023年期間,全球掃描電鏡產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)能規(guī)模情況在資本推動下,呈現(xiàn)出持續(xù)增長態(tài)勢,產(chǎn)能規(guī)模由2021年的4042臺增長至為2023年的4730臺。
圖表:2021-2023年全球掃描電鏡產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)能規(guī)模
數(shù)據(jù)來源:智研咨詢,企業(yè)公開資料,中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2023年期間,全球掃描電鏡行業(yè)生產(chǎn)區(qū)域分布情況中,北美地區(qū)占比最高,達(dá)26%。其次為歐洲地區(qū),占比達(dá)24%,亞洲地區(qū)占比為22%,占比排名位列第三名。
圖表:2023年期間,全球掃描電鏡行業(yè)生產(chǎn)區(qū)域分布情況
數(shù)據(jù)來源:網(wǎng)絡(luò)公開資料整理
高端產(chǎn)品國產(chǎn)化:在政策支持和技術(shù)創(chuàng)新的推動下,我國掃描電鏡行業(yè)將加速高端產(chǎn)品的國產(chǎn)化進(jìn)程。國內(nèi)企業(yè)將加大研發(fā)投入,提升技術(shù)實力,逐步打破國外企業(yè)在高端市場的壟斷地位。
多樣化產(chǎn)品線:針對不同領(lǐng)域和不同需求,掃描電鏡產(chǎn)品將向多樣化方向發(fā)展。除了傳統(tǒng)的場發(fā)射掃描電鏡外,還將涌現(xiàn)出更多類型的產(chǎn)品,如便攜式掃描電鏡、激光掃描電鏡等。
環(huán)保和節(jié)能:隨著環(huán)保意識的提高,掃描電鏡產(chǎn)品將更加注重環(huán)保和節(jié)能設(shè)計。低能耗、低噪音、易回收的產(chǎn)品將更受市場歡迎。
(一)應(yīng)用行業(yè)
中國掃描電鏡(SEM)行業(yè)的應(yīng)用范圍廣泛,涵蓋了多個重要領(lǐng)域。根據(jù)現(xiàn)有資料,其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括紡織、化工、印染、儀器儀表、材料分析、教學(xué)科研等。在這些領(lǐng)域中,掃描電鏡以其高分辨率、大景深、成像直觀、立體感強(qiáng)以及寬放大倍數(shù)范圍等特點,成為微觀形貌表征和分析的重要工具。
具體來說,材料分析和化學(xué)領(lǐng)域是掃描電鏡應(yīng)用的最大市場,特別是在材料科學(xué)、納米技術(shù)、地質(zhì)油氣勘探等領(lǐng)域。此外,隨著生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的快速發(fā)展,掃描電鏡在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷、藥物研發(fā)等方面的應(yīng)用也日益增長。教學(xué)和研究領(lǐng)域同樣對掃描電鏡有較高需求,尤其是在高校和科研機(jī)構(gòu)中。
(二)應(yīng)用趨勢
多領(lǐng)域應(yīng)用擴(kuò)展:掃描電鏡的應(yīng)用將繼續(xù)向更多領(lǐng)域擴(kuò)展,如新能源、環(huán)保、航空航天等。隨著這些領(lǐng)域?qū)ξ⒂^結(jié)構(gòu)分析需求的增加,掃描電鏡的市場需求也將持續(xù)增長。
技術(shù)升級與國產(chǎn)化:隨著國內(nèi)技術(shù)的不斷進(jìn)步,國產(chǎn)掃描電鏡的性能指標(biāo)與國際先進(jìn)技術(shù)的差距正在大幅減小。未來,國產(chǎn)掃描電鏡有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)替代,降低對外依賴。
智能化與自動化:掃描電鏡的智能化和自動化水平將不斷提高,包括調(diào)試自動化、成像高速化、檢測原位化等。這將大大提升工作效率,降低操作難度,推動掃描電鏡在更多應(yīng)用場景中的普及。
定制化服務(wù):隨著客戶需求的多樣化,掃描電鏡制造商將提供更加個性化的定制服務(wù),以滿足不同行業(yè)和用戶的特定需求。
(三)在半導(dǎo)體、電池、材料、生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用情況及趨勢分析
半導(dǎo)體行業(yè):掃描電鏡在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用主要集中在芯片制造、封裝測試等環(huán)節(jié)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,對微觀結(jié)構(gòu)分析的要求越來越高,掃描電鏡將發(fā)揮更加重要的作用。未來,隨著國產(chǎn)掃描電鏡技術(shù)的提升,有望在半導(dǎo)體行業(yè)實現(xiàn)更多國產(chǎn)替代。
電池行業(yè):在電池行業(yè),掃描電鏡主要用于分析電池材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能。隨著新能源汽車和儲能技術(shù)的快速發(fā)展,電池行業(yè)對高性能電池材料的需求不斷增加,掃描電鏡將在這一領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
材料科學(xué):在材料科學(xué)領(lǐng)域,掃描電鏡是不可或缺的分析工具。無論是金屬材料、無機(jī)非金屬材料還是高分子材料,掃描電鏡都能提供精確的微觀形貌表征和性能分析。隨著材料科學(xué)的不斷進(jìn)步和新型材料的不斷涌現(xiàn),掃描電鏡的應(yīng)用將更加廣泛。
生物醫(yī)學(xué):在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,掃描電鏡被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞、組織、生物大分子等微觀結(jié)構(gòu)的觀察和分析。隨著生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,掃描電鏡在疾病診斷、藥物研發(fā)、組織工程等方面的應(yīng)用將更加深入。
(四)國家政策趨勢及影響
近年來,中國政府對科學(xué)儀器行業(yè)給予了高度重視和支持,出臺了多項政策以推動科學(xué)儀器的“高端化”、“國產(chǎn)化”與“自主可控”。這些政策對掃描電鏡行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
財政支持:政府通過財政貼息、專項資金等方式對科學(xué)儀器行業(yè)進(jìn)行支持,降低了企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的設(shè)備購置成本,刺激了市場需求。
政策引導(dǎo):政府通過制定相關(guān)政策引導(dǎo)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)自主研發(fā)和創(chuàng)新,推動國產(chǎn)掃描電鏡技術(shù)的提升和國產(chǎn)替代的加速。
市場需求增長:隨著下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和科研投入的不斷增加,掃描電鏡的市場需求將持續(xù)增長。特別是在生物、醫(yī)學(xué)、新材料等領(lǐng)域,掃描電鏡的應(yīng)用前景廣闊。