(原标题:十张图带你了解2022年中国分子泵行业市场规模及竞争格局 中科科仪引领国内分子泵技术)
分子泵是基于动量传递原理,在变频电源驱动电机的带动下高速旋转,在分子流区域内,气体分子与高速转动的叶片表面碰撞,动量传递给气体分子,使部分气体分子产生定向流动而被排出泵外,从而达到抽气的目的。分子泵属于动量真空泵,是通过使分子定向流动而被排出泵外。
分子泵应用于高真空和超高线Pa)。分子泵作为高、超高真空泵种无法在大气压强下直接使用,其正常工作需要一定的启动压强(分子泵启动压强一般为0.1-100Pa),通常使用时需要连接低真空泵种作为前级预抽真空泵。分子泵机组是以分子泵为主泵,以旋片泵、涡旋泵为前级泵串联而成的组合真空设备。分子泵机组选用旋片泵、涡旋泵、干泵等作为前级预抽泵,分子泵运行后能迅速使密闭空间获得高真空。
萌芽阶段(1912-1953年):1912年,德国人W.Gaede发明了世界上第一台分子泵,它的转子直径为50m m,转子上切有8个尺寸不同的槽,转速为12 000r/min,抽速约为1.5L/s。这种泵的工作原理与现代分子泵的工作原理一致,但由于故障多很快被淘汰,未能普及。1926年,M.siegbahn在瑞典的大学实验室中开发了一种盘型分子泵,其结构与现代牵引式分子泵相似,泵体上开有螺旋槽,转子为一圆盘。1939年,LEYBOLD公司生产制造过两台分子泵相关产品。早期的分子泵均为牵引式分子泵,这种泵的体积大,抽速小,间隙小,故障多,应用时受到很多限制,所以只能在一些特殊领域使用,未能普及。
起步阶段(1954-1977年):1954年Willi Becker博士开始研发涡轮分子泵,1957年,德国PFEIFFER公司的W.Becker发明了一种新型的分子泵,命名为涡轮分子泵。其结构为卧式,泵腔内装有动、静叶列,气体由位于泵中央的吸气口进入,经抽气通道流至泵体两侧,被叶列压缩最终由排气口排出。该时期1964年中国涡轮分子泵获得研发发展。1966年法国公司开发了一种立式涡轮分子泵,但是整体该阶段涡轮分子泵的研发处在基本原理实验阶段。在1976年德国莱宝无接触磁悬浮轴承分子泵,但是由于其技术并不成熟、事故多,成本高,未能普及。
发展阶段(1978-1990年):20世纪80年代中期,日本一些真空设备制造公司,在德国的磁悬浮技术基础上进行改进,开发出结构更为合理,性能更为先进的内环式旋转磁悬浮涡轮分子泵。1983年日本研发内环式磁悬浮分子泵,80年代后,分子泵突破以科研机构为主要的需求领域,在半导体等工业产业逐步获得应用。并在该阶段产品性能得以不断优化。
成熟阶段(21世纪初至今):现代分子泵向智能、灵活、高效的方向发展,并出现了多种新型分子泵,在传统分子泵基础上,可实现无接触支撑、高效率、高寿命的磁悬浮分子泵等产品获得广泛应用。并且分子泵产品在半导体、工业、仪器制造及真空领域逐渐获得广泛应用。
中国分子泵的研究和制造,起始于20世纪60年代。1964年,上海真空泵厂成功研制了第一台卧式分子泵FW-140,因采用皮带、齿轮二级增速,体积较为笨重,且存在发热等问题,未得到应用推广。1977年,中国科学院科学仪器厂(简称中科科仪)研制成功我国第一台立式涡轮分子泵FB450,正式开启了国内分子泵研制的历程。此后,中科科仪陆续开发系列油润滑、脂润滑和磁悬浮分子泵产品,广泛应用于科研、工业过程、真空镀膜、半导体制造等多个行业。中科科仪是国内分子泵技术引领者和标准起草者,是国内分子泵最大生产供应商。
2017年,中国分子泵市场规模为10.00亿元,2020年,中国分子泵市场规模达到13.39亿元,2017-2020年中国分子泵市场规模年均复合增速为10.21%。
分子泵主要在前级泵实现启动压强后才进行抽气,与低真空泵配合进行使用,应用于表面物理和质谱类科研仪器,离子注入和刻蚀等半导体前道工艺装备,ITO、AR、AF和Low-E等工业过程,空间环境模拟、高能物理、低温超导等领域。
从整体来看,目前,中国分子泵市场的竞争较为激烈,主要形成了三个竞争梯队。第一梯队是以欧美发达国家、日本优势厂商为代表,以国外企业爱德华真空、普发真空、日本岛津及国内优势企业中科科仪几家企业销售额超过5000万元,成为中国分子泵市场第一梯队竞争企业,其中中科科仪依托下游各个领域需求市场的认可,成为该梯队唯一的中国企业,市场份额居中国分子泵市场首位,竞争优势不断凸显;第二梯队是以德国莱宝、美国安捷伦及国内世纪玖泰为代表,几个企业国内分子泵销售额在1000-5000万之间;第三梯队是以飞旋科技、泰岳恒、四海祥云、北京帕纳等国内企业为代表,其在销售额不足千万。
具体看,阿特拉斯科普柯产品早在20世纪20年代就以从欧洲进口的方式首次进入中国市场。德国普发为也早在2007年就在中国成立分公司,负责中国、香港、澳门地区的销售及售后服务工作。受国外分子泵产品长期在国内市场的发展,国内科研机构及下游需求企业对国外优势品牌的产品性能优势及品牌认知度较高,国外优势企业在全球及中国市场的占有率处于绝对竞争优势地位。近年来,随着中国制造业发展的崛起,高端装备行业发展促进以中科科仪为代表的国内企业快速发展,技术研发及创新能力提升,品牌认知及市场需求不断增加,已经成功跻身中国分子泵供应企业第一梯队,在高端装备国产化发展的推动下,竞争力有望进一步提升。
具体分析,从销量分子泵优势企业中科科仪分子泵销量在中国市场占居首位,2020年公司分子泵销售量约4000台,销售额1.52亿元,销售量占比约为35.71%。从销售额看,虽受国外进口产品价格普遍偏高的影响,中科科仪依托国内市场各需求领域广泛的认可,销售额占比约为28.68%,仍位居国内市场份额头部地位。
由此可见,中科科仪分子泵产品在国内市场的认可度及认知度较高,中科科仪有望依托公司高性能产品、创新性技术及高性价比产品引领国内分子泵行业发展,国内企业进口替代成为趋势。
按照轴承特性分类中从轴承特性上区分,分子泵大致可分为油润滑分子泵、脂润滑分子泵及磁悬浮分子泵三类,磁悬浮分子泵是利用磁力作用将转子悬浮于空中使转子和定子无接触运转,与油润滑和脂润滑分子泵不同,具备可实现完全无油化、轴承的寿命长、转子转速高、振动与噪音低、安全性高、可任意角度安装等产品优势,是现阶段分子泵技术及产品创新的主要方向。
磁悬浮分子泵技术涉及多学科交叉协同创新,具有极高的技术和生产门槛,目前国内外真正能够实现深度研究及产品研发生产的团队并不多。国外磁悬浮分子泵生产企业以德国普发、英国爱德华、日本大阪真空及德国莱宝企业为代表,其中德国普发和英国爱德华磁悬浮分子泵产品竞争优势明显。
2011年中国企业中科科仪研发生产国内首台磁悬浮分子泵产品,填补了国内在该领域的空白,目前国产化磁悬浮分子泵和国外先进产品相比,在技术性能指标上的差别已经不大,但是国内产品处于起步阶段,行业应用尤其是高端领域应用占比有待提升。整体上从磁悬浮分子泵的企业竞争看,国外企业应用优势明显,国内企业竞争力提升,差距在逐步缩小。
影响真空系统极限压力的主要因素是所使用高真空泵的参数。但是真空系统的特性不仅由高真空泵决定,在很大程度上也由前级泵和整个泵组内部的兼容性决定。
前瞻产业研究院选取中国磁悬浮分子泵优势企业中科科仪、飞旋科技及德国普发(Pfeiffer)、英国爱德华(Edwards)及日本大阪线家磁悬浮分子泵国外优势企业进气口法兰DN250标准磁悬浮分子泵产品做技术对比分析。
在磁悬浮分子泵产品领域,将国外企业优势产品与国内企业优势产品比较,德国Pfeiffer、德国Leybold、英国Edwards、日本大阪及Shimadzu国外企业进气口法兰DN250标准磁悬浮分子泵产品与中国中科科仪分子泵产品比较发现,中科科仪作为国内分子泵龙头企业,经过多年的研发、创新及技术积累,其产品性能已经可以与国外企业同类优势产品媲美,国内企业产品性能及高性价比竞争优势凸显。
随着半导体产业国产化进程(国产半导体FAB厂和设备商的增长)不断推进,第三代半导体产业逆向超车、5G基站等新基建配套不断完善和新能源锂电池、光伏设备需求增长,2021-2026年,预计中国分子泵行业的市场规模年均复合增速为15%,到2026年,中国分子泵行业市场规模将达到31.0亿元。
根据海关总署的数据,2020年我国线亿美元;根据第三方贸易大数据平台的数据,2020年我国单独的分子泵进口金额达到3.06亿元左右,在进口替代趋势明显的情况下,以中科科仪为代表的国内企业在分子泵领域实现国产化替代的空间仍然较大。
以上内容与证券之星立场无关。证券之星发布此内容的目的在于传播更多信息,证券之星对其观点、判断保持中立,不保证该内容(包括但不限于文字、数据及图表)全部或者部分内容的准确性、真实性、完整性、有效性、及时性、原创性等。相关内容不对各位读者构成任何投资建议,据此操作,风险自担。有风险,投资需谨慎。如对该内容存在异议,或发现违法及不良信息,请发送邮件至,我们将安排核实处理。