X射线检测设备行业专题报告：中心部件国产化加速

X 射线（又称伦琴射线、X-Ray）是 1895 年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现 的一种射线，系高速运动的电子在与物质相互作用中产生的。在 X 射线管中，从阴极发射 的电子，经阴极、阳极间的电场加速后，轰击 X 射线阳极靶，将其动能传递给靶上的原子， 其中约有 1%左右的能量转化为 X 射线，并从 X 射线照射窗中射出。X 射线源阴极发射的 电子被聚焦到靶上的一个点，称之为焦点，焦点的尺寸越小，则检测精度越高。因 X 射线 能量高、穿透力强等特点广应用于医疗健康和工业影像检测等领域。

X 射线检测设备产业链包括上游零部件、中游设备系统集成及制造、下游各应用领域。 整体来看，上游 X 射线源、探测器等中心部件技术难度较高、国产化率较低，中游 X 射线 检测设备整体国产替代加速，特别是电池检测、异物检测领域国产化率较高，集成电路、 电子制造和铸件、焊件及材料领域国产化率较低，日联科技、奕瑞科技带领国产替代。 上游—中心零部件：主要包括 X 射线源、探测器、高压电源、多轴联动系统、控制系 统等。其中 X 射线源和探测器是技术难度较高的中心零部件。主要竞争企业可根据零部件 供应种类分为以下几类：（1）微焦点源：Yxlon、滨松、Finetech、日联、Varia、VJ Technologies； （2）大功率焦点源：VJ Technologies、Varian、COMET：（3）探测器：东芝、THALES、 Varian、滨松、Rayence、奕瑞科技：（4）高压电源：Gulmay、Spellman、COMET。

中游—X 射线检测设备：包括 X 射线检测设备的设计、检测算法开发、各子系统集成 和设备制造环节。主要竞争企业可根据不同的下游应用领域分为以下几类：（1）电子制造 及集成电路检测领域：Yxlon、GE、岛津、SEC、诺信、日联科技；（2）电池检测领域： 正业科技、大成精密、双元科技、日联科技；（3）铸件、焊件及压力容器检测领域：蔡司、依科视朗、贝克休斯、日联科技、华日理学、丹东奥龙；（4）异物检测领域：梅特利-特利 多、高晶、上海太易、美亚光电、多科、日联科技。 下游—应用领域：工业 X 射线检测设备广应用于集成电路、电子制造、电池生产、 铸件检测、异物检测、公共安全等领域。检测设备在各个领域的广应用对于提高产品质 量、确保生产安全等方面发挥着重要作用。

X 射线源（又称 X 射线发生器）是 X 射线检测装备的中心部件，用于产生检测系统所 需要的能量 X 射线。X 射线源的主要性能指标包括焦点尺寸、管电压、管电流。其中，焦 点尺寸决定了检测图像的精度，焦点尺寸越小，检测精度越高；管电压决定了 X 射线的光 子能量和穿透能力，管电压越高，X 射线源的穿透能力越强；管电流决定了图像信噪比质 量，管电流越高，光子剂量越大，成像信噪比越好。X 射线源的研发涉及电子透镜（包括 阴极、阳极、栅极）材料研究、原子物理研究、电磁场数学模型研究、电真空物理参数研 究、高压系统控制、电磁干扰控制以及热管理系统开发等关键学科和技术研究。

X 射线源主要分为微焦点 X 射线源、大功率射线源和普通射线源。（1）微焦点 X 射线 源：为满足高精度检测要求，须配置微米级、纳米级焦点尺寸 X 射线源，即微焦点 X 射线 源，包括开管微焦点 X 射线源和闭管微焦点 X 射线源（开管式微焦点 X 射线源可实现更 小的焦点尺寸、更高的射线锥角和更高的管电压，但价格更贵、寿命更短），微焦点 X 射 线源主要应用于集成电路、电子制造、新能源电池等精密制造领域，技术难度较高且国产 化率低。（2）大功率射线源：主要应用于对于穿透能力要求更高同时兼顾一定精度要求的 工业和医疗检测领域，包括航天J工、汽车、船舶、钢铁、石油钻探、工程机械、管道、 地质、考古、安检、医疗等各行业，技术难度较高且国产化率低。（3）普通射线源：主要 应用于对检测精度要求不高的公共安全和异物检测等领域，整体国产化率较高。

X射线探测器是 X射线检测设备另一重要中心部件，用于接收 X射线并转换为电信号， 从而生成被检测物图像。X 射线探测器将 X 射线转换为可以被计算机处理的电信号，从而 产生被检测物相关图像。X 线探测器的性能很大程度取决于传感器的性能，X 线探测器按 照传感器结构的不同，大致可分为平板探测器和 PD 探测模组两大类。平板探测器全球量 产产品的主流技术路线包括非晶硅、IGZO、柔性、CMOS 四大类。其中非晶硅、IGZO 和 柔性均源于 TFT 技术，CMOS 源于单晶硅技术。目前，PD 探测模组包括线阵探测模组和 面阵探测模组，线阵探测模组拼接后即线阵 LDA 探测器，在工作过程中生成被检测物的 2D 图像。面阵探测模组拼接后即螺旋 CT 探测器，在工作过程中生成被检测物的 3D 图像。

X 射线检测设备行业具有“设备+耗材”的良好商业属性。X 射线智能检测设备使用 寿命一般为 3-8 年，按不同的工作状态分类，X 射线检测设备可分为在线式和离线式两种， 在线式 X 射线检测设备安装在生产线上，可以实时地检测产品的质量；离线式 X 射线检测 设备安装在检测室内，可以根据测试样品的不同设置不同的参数，以便对物体内部的缺陷 进行更精确的检测。由于在线式的检测设备由于使用频率高、运行时间长，使用寿命相对 较短，一般低于 4 年；离线式的检测设备视客户的检测需求不同使用寿命有所差异。其中中心部件 X 射线源具有耗材属性，一般封闭式射线源使用寿命约 8000~20000 小时，开管 式射线源需要进行定期维护，维护频率约 500 小时一次，且维护成本较高。

行业前景：X 射线检测技术向精密化、数字化发展，行业规模不断增长

X 射线检测技术应用不断向对精密性、安全性要求更高的无损检测领域拓展。1895 年至今，X 射线检测技术应用从较初的医疗、大焦点工业探伤等较为狭窄的领域，逐渐扩 展到如今的医疗健康、微焦点工业精密 X 射线检测（主要面向集成电路、电子制造、新能 源电池等行业）、传统工业无损检测、公共安全检测和食品异物检测等领域。除了民用领 域之外，X 射线检测也逐步在航天J工、核工业等领域得到应用。我国 X 射线智能检测主 要应用于医疗健康领域和工业无损检测，近年来我国集成电路及电子制造和新能源电池制 造等行业高速发展，持续推动工业无损 X 射线检测行业快速发展。

不同应用领域 X 射线检测设备在设备性能和技术要求等方面有一定的差异。（1）集成 电路及电子制造检测、新能源电池检测：该领域多采用精密 X 射线检测设备，对 X 射线源的焦点尺寸要求较高，主要通过应用微焦点 X 射线源实现；（2）铸件焊件及材料检测：该 领域多采用高穿透力 X 射线检测设备，对设备功率需求较高，对焦点尺寸要求一般，通常 通过应用大功率 X 射线源实现；（3）异物检测、公共安全：多采用普通 X 射线检测设备， 对 X 射线检测设备的效率要求较高，但对于焦点尺寸、设备功率等要求较低。

通过自动化、数字化提升检测效率是 X 射线检测设备未来发展方向。（1）X 射线智能 检测装备将由离线型向在线型发展：随着集成电路及电子制造、新能源电池制造、汽车制 造等行业对产品质量要求不断提高，生产效率不断提升，过去低效率的离线型 X 射线检测 设备已经无法满足其生产需求。在线型 X 射线检测设备凭借其高效检测的优势，使用渗透 率迅速提升。（2）数字化 X 射线检测装备将逐步替代传统检测设备：更多 X 射线检测装 备厂商将会把传统的 X 射线检测装备与智能图像识别、大数据相结合，并通过 AI 算法等 技术提高影像识别和检测精度，实现检测过程的自动化、智能化。目前工业领域中的 X 射 线在线检测主要是二维 DR 检测，但高精密检测、产品整机检测等领域，二维图像已不能 真实反映缺陷的程度，三维 CT 断层扫描技术，通过“CT”重建技术，还原物体内部的三 维结构，结合“AI”智能检测算法、“可编程”软件平台，利用工业 X 射线的T视能力， 可以呈现出被测物体的内部缺陷，满足工业制造中的多种场景检测需求。

我国 X射线检测设备（除医疗健康领域）市场规模 2026 年有望达 241亿元，2022-2026 年 CAGR 达 15.2%。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（转引自日联科技招股说 明书）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%。

集成电路及电子制造 X 射线检测设备市场空间：随着半导体制造行业逐渐成为国家重 点发展产业，ZF相关扶持政策的不断推出，驱动着集成电路 X射线检测设备的需求增长， X 射线检测可以用于晶圆的检测与封装后检测工艺中，检测精度需达到纳米或微米级别。 同时，在电子制造领域，随着电子产品的轻便化、智能化发展，电子制造业对检测的要求 愈发严格，X 射线检测设备主要用于检测电路板焊接是否存在漏焊、虚焊、连焊、起泡、焊球位移等情况，电子制造行业使用的 X 射线检测设备精度要求以微米级为主，部分较前端 电子制造领域检测精度可达纳米级。根据沙利文咨询（转引自日联科技招股说明书）的统 计和预测，2026年我国集成电路及电子制造 X射线检测设备市场规模预计达到 61.2亿元， 2021 至 2026 年 CAGR 达到 21.2%。

新能源电池 X 射线检测设备市场空间：受益于国家能源转型战略和“双碳”目标，新 能源汽车和储能行业的爆发式发展成为电池行业 X射线检测设备高速增长较主要的驱动因 素。伴随着动力电池及储能企业产能的高速扩张，X 射线检测设备在该领域的需求量增长 迅猛，且设备技术迭代快、非标定制化需求强，国产设备占主导地位。根据沙利文咨询（转 引自日联科技招股说明书）的统计和预测，2026 年我国 X 射线检测设备在整体电池检测 领域的市场规模有望达到 58 亿元，2021-2026 年 CAGR 达 34.5%。

铸件焊件及材料 X 射线检测设备市场空间：在智能制造的相关政策推动下，我国制造 业的转型升级为工业X射线检测设备行业提供了较大的市场空间，汽车零部件、航空航天、压力容器等工业的市场规模不断增长，带动了铸件焊件及材料 X射线检测设备的需求增长。 其中汽车工业系 X 射线检测设备在铸件、焊件及材料检测较大的应用领域，随着新能源汽 车的发展，特别是一体化压铸等汽车工艺技术进步扩大了 X 射线检测设备的应用场景。根 据沙利文咨询（转引自日联科技招股说明书）的统计和预测，预计 2026 年我国铸件焊件 及材料 X射线检测设备市场规模将超过 44.2 亿元，2021 年到 2026 年 CAGR 接近约 15.9%。

公共安全以及食品、纺织、医药等异物检测 X 射线检测设备市场空间：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）。其中，在异物检测领域，随着对食品 安全、产品品质要求的提升，X 射线异物检测设备的应用范围更加广，根据沙利文咨询 （转引自日联科技招股说明书）的统计和预测，X 射线异物检测设备市场规模将从 2021 年的 4.8 亿元增长至 2026 年的 16.1 亿元。在公共安全领域，随着我国城市公共交通稳步 提升以及快递物流场景的快速拓展，我国 X 射线安检机市场规模呈现稳定上升的市场态 势，从 2017 年的 46.6 亿元增长至 2021 年的 55.3 亿元，根据沙利文咨询（转引自日联科 技招股说明书）的统计和预测，在 2026 年，全国 X 射线安检机市场规模预计将达到 58.1 亿元，未来 5 年将基本维持稳定发展的态势。

X 射线源市场空间：未来我国将继续保持对集成电路产业的大力发展与投资，另外由 于国家双碳政策和能源转型战略，动力电池和储能电池市场进入高速发展期，以上行业的 持续增长，将明显利好于 X 射线源市场的发展。根据沙利文咨询（转引自日联科技招股说 明书）预测，2026 年我国 X 射线源市场规模将达54.25 亿元，2021 至 2026 年 CAGR 达 19.0%。其中微焦点 X 射线源主要应用于集成电路及电子制造、新能源电池等领域，预计 2026年我国工业微焦点X射线源市场规模将达24.8亿元，2021至2026年CAGR达27.7%。

X 射线探测器市场空间：随着数字化 X 摄影技术的进步，数字化 X 线探测器的成像质 量不断提高、成像速度不断加快、辐射剂量不断降低，以探测器为中心部件的 X 线机广 应用于医疗、工业无损检测及安全检查等各个领域，数字化 X 线探测器在不同应用场景下 需求差异巨大，需要多种技术予以满足，从技术发展趋势看，数字化 X 线探测器朝着更灵 敏、更低噪声的方向发展，同时 CMOS、IGZO、柔性基板、能谱探测、光子计数及 CT 探 测器等技术也是业内的研发方向；从客户需求看，数字化 X 线探测器朝着低辐射剂量、实 时快速成像、锥束 CT 成像和 3D 渲染、轻薄便携及智能化等方向发展。根据沙利文咨询（转引自日联科技招股说明书），2021 年全球探测器的市场规模为 22.8 亿美元，预计至 2030 年，全球数字化 X 线探测器的市场规模将达到 50.3 亿美金。