X射线检测设备下游市场前景可观
编辑：研究部沈吟秋 来源：思瀚 日联科技    2023-03-28

①X射线检测设备整体市场规模情况

X 射线检测设备下游可应用于集成电路及电子制造、新能源电池、铸件焊件及材料、医疗健康以及公共安全等领域。根据沙利文咨询的统计和预测，除医疗健康外，2021 年我国 X 射线检测设备的市场规模约为 119 亿元，受到下游集成电路及电子制造、新能源电池等行业需求的快速增长影响，X 射线检测设备预计在未来五年将维持高速增长的趋势，预计到 2026 年，我国 X 射线检测设备除医疗健康领域外的其他主要应用领域的市场规模为 241.4 亿元，未来五年的复合增长率约为 15.2%。

数据来源：沙利文咨询

②集成电路及电子制造领域 X射线检测设备市场规模情况

集成电路及电子制造领域涉及电子零件的制造/组装、PCB 印刷、封装等。随着电子产品的轻便化、智能化发展，半导体的尺寸在不断缩小，对集成电路封装密度的要求逐渐提高，与之相对应的缺陷要求检测精度需达到纳米或微米级别。目前，工业 X 射线检测设备或微焦点 X 射线检测设备（精度在百纳米至15 微米以下）可满足复杂的集成电路及电子制造工艺的多环节检测要求。

A.集成电路检测

集成电路处于整个电子信息产业链的顶端，是各种电子终端产品得以运行的基础，随着电子产品的应用和普及，集成电路行业得到了快速发展。从规模和增速上看，根据全球半导体贸易统计组织披露数据，全球集成电路产业销售额从 2010 年 2,499.09 亿美元增长至 2021 年 4,596.85 亿美元，年均复合增长率为 5.7%。

得益于政府的鼓励和政策的支持，集成电路成为我国重点发展的产业，从主要依赖进口，逐渐发展成先导型行业，产业规模逐渐壮大，产业结构日渐完善。近年来，我国集成电路产业呈平稳增长趋势，据中国半导体行业协会披露数据，我国集成电路产业年销售额从 2010年 1,440.2 亿元增长至 2020 年 8,848.0亿元，年均复合增长率达到 19.9%。

封装测试是集成电路行业重要的板块之一，约占整体集成电路行业的三分之一。根据中国半导体行业协会披露数据，2010 年封装测试行业销售额为629.2 亿元，到 2020 年，增长至 2,509.5 亿元，占集成电路行业销售总额比例为28.4%。

数据来源：中国半导体行业协会

我国集成电路产业的快速发展驱动着集成电路 X射线检测设备的需求增长。集成电路中半导体的生产流程包括晶圆制造、晶圆测试、芯片封装、封装后测试等，X射线检测可以用于晶圆的检测与封装后检测工艺中，具体如下：

第一、在晶圆切割过程中，如果产生晶格错位、孪晶面、堆垛层错等情况，会造成品质问题，影响半导体材料的特性，最终影响元器件的性能。因此，半导体工业有对晶圆表面缺陷的检测需求。对晶圆的检测分为接触法和非接触法。接触法以针触法为代表，通过触针与被检表面进行接触，将被测表面的轮廓信息传递到传感器进行检测。非接触法中，X 射线无损检测技术通过 X 射线与数字图像处理技术相结合，对晶圆的切割角度、尺寸等进行检测。

第二、半导体芯片的封装是指对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，对半导体芯片的封装有多种不同的形式，如 DIP（直插式封装），SOP（小外形封装），BGA（球栅阵列封装）等，塑封之后的半导体芯片还需要进行如入检、测试、包装等工序，最后才能入库出货。X 射线无损检测技术在芯片封测应用中，可以对芯片内部的线路排布、焊接情况、封装情况等进行高分辨率检测，满足对芯片的产品质量控制的要求。

集成电路 X 射线检测设备按精度要求可以分为微米级、百纳米级，按检测类型可以分为 2D 检测设备和 3D/CT 检测设备，可满足不同半导体厂商、不同产品精度、以及不同应用场景的检测需求。目前，集成电路 X 射线检测设备以德国、美国和日本等国外厂商为主，特别是百纳米级检测精度的检测设备市场主要集中国外厂商中。

B.电子制造检测领域

随着全球产业升级和我国制造业的逐步转型，中国电子制造业不断吸收国外先进的制造技术，极大推动了 SMT表面贴装技术的完善和发展。

SMT 是指贴片式元器件装焊在印刷电路板表面上的一种技术。与传统通孔组装技术相比，该技术具有组装密度高、产品体积小（体积缩小 40%～60%）、重量轻（重量减轻 60%～80%）、可靠性高、抗振能力强、易于实现自动化等优点。据统计，目前我国 SMT生产线大约 5万条，贴片机总保有量超过十万台，自动贴片机市场已占全球 40%，成为全球最大、最重要的 SMT 市场。

据 Prismark 统计数据，全球 PCB 产值从 2010 年的 524.7 亿美元增长至2020 年 652.0 亿美元，年均复合增长率为 2.2%。其中，受益于中国内需市场的逐渐增长，产业链配套体系的日益完善，以及相对低廉的劳动力成本，中国市场 PCB 产值持续稳定增长，从 2010 年的 201.7 亿美元增长至2020 年的 351.0亿美元，年均复合增长率为 5.7%，高于全球市场平均增速，同时中国市场在全球市场的占比从 2010 年的 38.4%，持续上升至 2020 年的 53.8%，全球及我国的PCB产值情况如下：

数据来源：Prismark

由上图可知，我国在 PCB 行业的发展势头良好，在全球市场范围内的生产优势依然存在。我国 PCB 产业发展良好的同时，相应 SMT 贴装行业也同步发展，对 X 射线影像检测设备的需求同步上升，X 射线检测设备的潜在市场容量有望进一步增长。

在电子制造 X 射线检测领域，微焦点 X 射线检测设备可以获得器件的内部结构，发现隐藏在封装体内部的各种缺陷，其中包括虚焊、桥连、焊料不足、气孔、器件漏装等，同时可以发现 PCB 内层走线的断裂以及肉眼和在线测试检查不到的内部结构。这在一定程度上，有效检验了 PCB 中 BGA、CSP 等封装工艺的焊接缺陷，为 SMT 表面贴装行业提供了一站式的检验方式，完善了SMT工艺流程，提高了对质量的判定。

电子制造 X 射线智能检测设备主要分为在线式和离线式两类。其中：在线型的高端 3D/CT 检测设备中，国外厂商占有较高的市场份额，日联科技已在该领域开发出新款机型；在线式的 2D 检测设备中，日联科技与国外厂商均是该领域主要的供应商；在离线式的检测设备中，日联科技通过 10余年的自主研发，系国内该领域的龙头企业，拥有较高的市场占有率，并开发出高端的离线式 CT检测设备。

③新能源电池检测领域

新能源电池行业 X 射线检测设备和新能源电池行业的发展密切相关，新能源电池行业 X 射线检测设备主要应用于新能源汽车动力电池检测、消费电池检测和储能电池检测等新能源电池领域。

A.新能源汽车动力电池检测领域

近几年，随着新能源汽车进入大面积普及阶段，动力电池装机量迎来爆发式增长， 2021 年动力电池装机量达到 154.5GWh，较 2020 年增长 142.8% 。2017 年至 2021 年，动力电池装机量年复合增长率为 43.5%。预计未来 5 年（2022 年到 2026 年），动力电池装机量年复合增长率为 34.93%，在 2026年达到 762GWh。我国动力电池市场规模未来五年的高速增长将带动 X 射线检测行业的快速发展。

数据来源：中国汽车动力电池产业联盟

随着我国新能源动力电池规模增长，大量的动力电池产品涌入市场，造成产品质量参差不齐，产品一致性较差，甚至发生了电动汽车电池安全事故。在2021 年，因动力电池缺陷而召回的新能源汽车，涉及多个汽车品牌，召回数量超过 7 万辆。同时，因动力电池质量原因发生动力电池起火事件也时有发生，动力电池的安全问题成为困扰行业发展的关键问题之一。造成电池安全事故频发的主要原因是电池制造过程中的瑕疵和电池老化带来的电芯一致性变差。电池安全性能的提升既依靠电池设计和工艺技术的提升，也离不开高端检测设备在电池制造过程中对电池质量的监控。

受《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》、《节能与新能源汽车技术路线图(2.0 版)》、双积分等多项利好政策，带动新能源汽车市场需求呈现大幅上升趋势，预计我国新能源汽车销量将维持快速增长趋势。在国家政策的驱动下，新能源汽车有着广阔的发展前景，而作为核心部件的锂电池同样迎来发展的好时机。X射线检测作为新能源汽车锂离子电池检测必不可少的检测手段，我国新能源汽车产业的发展将直接带动锂电池检测设备需求，特别系随着锂离子电池行业规范逐步完善，各新能源整车厂纷纷采用在线式检测方式取代原有的离线式检测，推进新能源锂离子电池的 100%X 射线影像检测，该检测方式的需求变化将大大提高 X射线检测设备的需求量。

B.消费类电池检测领域

不同于动力电池的快速增长，当前消费类电池发展已步入成熟期。消费类电池的发展离不开智能手机行业的崛起，并扩展了软包电池在消费领域中的应用。未来智能手表、TWS 耳机、智能可穿戴设备、消费类无人机、电子烟等新型消费型电子产品的兴起和推广，为消费型电池市场带来了一定的增长空间。

电池安全问题在消费类电子产品中也存在，2016 年韩国三星公司由于其手机出现充电时发生爆炸的事故，宣布全部召回并停止销售该型号产品。消费类产品安全问题是用户最关心的性能之一，和用户的安全紧密相关，因此在产品制造过程中的安全检测尤为重要。

C.储能电池市场规模及预测

在国家能源转型战略和碳中和目标推进下，储能行业迎来爆发式发展。电化学（电池）储能凭借其性能出色、受地理气候条件限制小等优势，成为最有前景的新型储能方式。2021 年国家发改委和国家能源局颁布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》文件，为储能发展制定了一系列规划及目标，其中提出：到 2025 年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变；到 2030 年，实现新型储能全面市场化发展。

2017 年至 2021 年，储能电池新增装机量由 0.5GWh 增长到 5.9GWh，年复合增长率为 85.5%。受益于在发电、输配电、5G 基站、数据中心等场景的广泛部署，预计未来 5 年（2022 年至 2026年）储能电池装机量将保持高速增长，年复合增长率达 53.0%，在 2026 年达到新增装机量 55.3GWh。

数据来源：中关村储能产业技术联盟

储能电池具有使用寿命长、安全性能好、能量密度高等特点，因此储能电池对于生产的一致性标准要求较高，据不完全统计，2011 年-2021 年期间，全球共发生 50 余起储能电站安全事故，造成了巨大损失。因此，对于储能电池的X射线检测的需求也越来越得到重视。

新能源电池 X 射线检测设备受到下游行业集中度的影响，竞争格局较为集中，且由于设备的非标定制化需求强，近年来新能源电池 X 射线检测设备市场主要由国内企业主导，包括正业科技、日联科技等，国外主要参与企业为赢多美立等。日联科技在新能源电池 X 射线检测领域已开发了包括宁德时代、比亚迪电池、国轩高科、亿纬锂能等行业知名企业。

④铸件、焊件及材料检测

伴随着我国科技力量的日益壮大，汽车、铸造、航天航空等领域内的领头企业在逐渐扩大生产规模，提高生产力以满足剧增的市场需求量。

在铸件、焊件及材料检测领域，X 射线影像检测技术作为该领域中最直观灵敏，最便于定量分析的影像检测手段，具有不可替代的优势，已被大量应用于各类缺陷检测诊断，主要包括：①金属铸造件（包括汽车各类零部件、一体化压铸成型车架、工业机械零件、轨道交通轮毂等）；②敏感结构件（如航空航天、军工零部件等）；③压力容器（如高压锅炉、气瓶、气罐等）；④管件焊接等场景检测。

目前，铸件、焊件及材料检测领域的主要供应商将目光聚焦在 X 射线智能检测设备。作为高效率、高精准度的检测设备，X 射线检测受到越来越多汽车制造、航天航空等领域的青睐和肯定，X 射线检测设备的需求量也随着汽车市场、航天航空等整体规模的扩大逐渐增加。

汽车工业系 X 射线检测设备在铸件、焊件及材料检测最大的应用领域，随着新能源汽车的发展，特别是汽车工艺技术进步以扩大了 X 射线检测设备的应用场景。最近五年，我国汽车产销量有所波动，2020年汽车产量为近年来低谷，产量为 2,522 万辆，2021 年我国汽车产销量随着新能源汽车的增长有所恢复。

数据来源：工信部

根据《汽车产业中长期发展规划》和《节能与新能源汽车技术路线图》提出的目标，未来 10-15 年新能源汽车逐渐成为主流产品，汽车产业初步实现电动化转型。到 2025 年，我国汽车产销规模将达到 3,500 万辆，其中新能源汽车年占比 20%以上；到 2030 年，汽车产销规模将达到 3,800 万辆，其中新能源汽车占比 40%以上。相对于我国传统汽车每年接近 3,000 万辆的销售市场，目前新能源汽车销量渗透率不到 3%，行业处于高速增长的初期阶段。2017 年至2021 年，我国新能源汽车销量快速增长，其中 2021 年我国新能源汽车销量达到 352.1 万辆，同比增长 157.57%，新能源汽车市场渗透率提升至 13.4%。

在新能源汽车发展的背景下，汽车零部件与整车轻量化一直是汽车行业的发展目标和趋势，尤其是近两年新能源汽车发展迅猛，进一步提升了车辆对轻量化的要求，如提升单车的镁合金、铝合金用量以及一体式压铸工艺的发展。其中，特斯拉成功将一体式压铸车身技术应用于旗下车型，大大降低了零部件

数量与单车成本，特斯拉的示范效应将带动新能源车厂乃至传统车厂对一体式压铸技术的发展与投资。X 射线检测技术可以在不损伤零件的基础上，检测材料内部结构异常或缺陷，是其重要的质量检测方式。受益于新一代一体式车身压铸工艺的发展，未来 X 射线设备作为最重要的质量检测设备之一，将被广泛应用于该领域。

未来，在汽车向新能源、智能化进程加速推进的同时，以 X 射线检测技术为主导的 X 射线智能检测设备也在不断保障汽车制造业的更新换代，X 射线检测技术与汽车生产的结合已是大势所趋。X 射线检测的应用将有效确保汽车的生产效率，提高安全性，为现代汽车制造业带来可观的经济效益。

铸件、焊件及材料检测领域 X 射线检测设备市场参与者较多，其中国外企业处于市场主导地位。国内企业依托技术进步、供应稳定、快速响应、沟通无障碍等本土优势，挖掘国产替代需求，提升市场占有率。

⑤其他 X射线智能检测领域

X 射线智能检测同样可应用于公共安全，食品、纺织、医药等异物检测。其中，公共安全领域包括公共场所（如地铁、铁路、航空运输、酒店、学校、会场、楼宇等）各种安检设备、大型车辆检查（高速公路道口、监狱、物流通道）。