原子力顯微鏡 (atomic force microscope, AFM)基於其原子級高空間解析度,且可以測量納米級別的多種物理性質,技術歷史只有30餘年,但已得到廣泛應用,隨著更多納米科研人員對其不斷認知與關聯等技術的不斷豐富,AFM應用市場還在不斷拓延。
在過去的2019年,AFM應用市場繼續火熱,除了納米科學等科研領域,隨著半導體領域的復甦與5G技術的崛起,半導體等工業領域的成功應用案例也逐漸顯現。此背景下,儀器信息網針對2019年全年以招標形式採購AFM的中標數據進行統計整理,窺見AFM中國市場最新動向。(數據不完全統計自中國公開招中標信息平臺。由於數據不包括非招標形式採購以及未公開採購項目,數據結果只作定性參考)
整體而言,2019年全年,統計到96家單位採購了132臺/套原子力顯微鏡,總中標金額約1.9億元。從採購類型來看,132臺AFM採購項目中,包含了對多種類型AFM的廣泛需求。其中標明生物型AFM的18項,體現了對生物型AFM的不斷更多需求。標明AFM與拉曼聯用、AFM與光學顯微鏡聯用的標的各5個,展現了對此兩類聯用技術的需求呈現。其他聯用技術的標的還包括AFM與電鏡技術的聯用、AFM與可見-紅外光譜技術的聯用等。
96家採購單位以高校院所為主,也包含部分企業單位,如江西銅業集團有限公司、半導體企業上海集成電路製造創新中心有限公司、華虹半導體(無錫)有限公司、成都光明光電有限責任公司、中國石油物資有限公司等。
統計2019年採購超過2臺AFM的單位分布圖
從上圖具體採購超過2臺AFM的單位分布來看,浙江大學在2019年採購達5臺AFM,中標品牌包括帕克原子力顯微鏡(Park Systems)和牛津儀器。廈門大學和南昌大學分別採購4臺AFM,布魯克與牛津儀器各有中標。其次還包括6所高校院所分別採購了3臺AFM,14家高校院所分別採購了2臺AFM。這些採購多臺AFM的單位,主要是單位中不同院系的不同採購項目,部分則是同一項目不同科研需求採購了功能不同的AFM,特殊的需求如生物型AFM、與拉曼聯用AFM、與光鏡聯用AFM等。
統計2019年AFM中標數量月度分布圖
從2019年AFM中標數量時間分布來看,除了受春節影響,2、3月份中標偏低外,整體而言,每個月份AFM中標數量波動不大,均超過10臺,後半年略有增加。
統計2019年AFM中標數量/金額省份分布圖
從AFM中標地區分布來看,作為全國高校集中、科技資源豐富的北京,採購了最多的23臺,遙遙領先於其他省市。廣東、山東、江蘇三省採購也超過10臺。採購金額來看,各省市金額與數量趨勢整體相當,採購較多的省市中,山東、江蘇、浙江、四川採購AFM均價相對較低,天津等均價較高。
統計2019年AFM中標品牌金額分布餅圖
(只含標註品牌的標的,不含代理商標的)
統計2019年AFM中標的132臺採購項目中,標明AFM品牌的104項,對此104中標項目進行品牌金額分布分析如上圖。可以看到,布魯克中標金額佔比達到45%,遙遙領先的市場佔有,除了基於布魯克在2010年收購當時原子力顯微鏡巨頭Veeco,近些年圍繞原子力顯微鏡技術的系列收購(如收購德國JPK補強AFM生命科學領域技術;收購美國Anasys Instruments,拖延AFM化學分析方面的功能等)也在不斷增強其綜合實力。
其次,是牛津儀器的16%,牛津儀器在2012年收購距今20年歷史的原子力顯微鏡品牌Asylum Research,憑藉Asylum Research的技術積累與牛津儀器的市場推廣優勢,使得其AFM產品在中國市場獲得不錯的口碑,尤其在材料科學領域。
接著, Park Systems、Scienta Omicron、HORIBA中標金額分別佔去8%。Park Systems於1997年在韓國成立,但技術淵源可追溯至AFM技術誕生的30餘年前,隨著AFM技術積累,科研、工業領域尤其半導體等都有著不俗表現,近年來隨著對中國市場的重視與北京分公司設立,其中國市場業績步入上升期。
HORIBA基於與掃描探針顯微鏡製造商AIST-NT四年的合作,2018年成功完成對AIST-NT的收購。基於其在拉曼光譜技術方面的優勢,使得掃描探針顯微鏡與拉曼光譜技術聯用的技術成功商品化,而這種聯用技術的廣泛需求為HORIBA迎來新的市場機會。
其他進口品牌還包括納瑟、日立高新、島津等。同時,國產品牌方面,本原、飛時曼也有中標,平均單價約為進口品牌的三分之一或以下,但中標數量仍然有限,採購用途多為教學或特殊需求項目使用。
統計2019年AFM中標型號數量分布圖
(只含標註型號的72項標的)
統計2019年AFM中標的132臺採購項目中,標明AFM型號的72項,對其型號數量分布如上圖,可以看到,熱門中標型號包括布魯克的Nanowizard 4 、Multimode 8、Dimension Icon,牛津儀器的MFP-3D Bio、MFP-3D-Origin以及Cypher系列,Park Systems 的NX-10、NX-12,HORIBA的SmartSPM,日立高新的AFM5100N,本原的CSPM5500,飛時曼的FM-Nanoview等。
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