预测期 | 2025-2029 |
市场规模(2023 年) | 21.4 亿美元 |
市场规模(2029 年) | 24.3 亿美元 |
复合年增长率(2024-2029 年) | 8.47% |
增长最快的细分市场 | 透射电子显微镜 |
最大的市场 | 北方美国 |
市场概览
2023 年全球电子显微镜市场价值为 21.4 亿美元,预计在预测期内将实现令人印象深刻的增长,到 2029 年的复合年增长率为 8.47%。全球电子显微镜市场主要受技术进步的推动,技术进步导致了能够在纳米级捕获详细图像的高分辨率电子显微镜的发展。这些技术创新大大扩展了电子显微镜在材料科学、生命科学和半导体工业等各个领域的应用。对纳米技术研究和复杂生物结构研究的不断增长的需求推动了电子显微镜技术的采用。慢性病和传染病的日益流行催生了对先进诊断工具的需求,而电子显微镜在了解疾病机制和开发治疗干预措施方面发挥着至关重要的作用。政府旨在资助研究项目的举措和学术机构对提高科研能力的关注,都促进了全球电子显微镜市场的增长。
关键市场驱动因素
技术进步
全球电子显微镜市场经历了持续的发展势头,这主要得益于电子显微镜系统技术的不断发展。这些进步预示着显微镜新时代的到来,其特点是无与伦比的精度和分辨率。像差校正电子光学、革命性的电子源和尖端探测器等创新共同引领了成像能力的范式转变。凭借这些进步,电子显微镜突破了以前的限制,使研究人员能够以前所未有的清晰度和精度深入研究复杂的纳米级结构世界。
2024 年 4 月,曼彻斯特的研究人员率先开发了革命性的透射电子显微镜 (TEM),这是全球首款此类显微镜,它将最先进的成像和光谱与人工智能和自动化工作流程无缝集成,称为 AutomaTEM。
生命科学需求不断增长
生命科学领域站在推动电子显微镜市场增长的最前沿,由于电子显微镜技术在推动生物研究方面发挥着不可或缺的作用,其影响力深远。电子显微镜广泛应用于生命科学的各个学科,是研究复杂细胞结构、亚细胞器、病毒、蛋白质和各种生物分子的基础。对尖端成像方法的需求不断增加,特别是在结构生物学、细胞生物学、神经科学和微生物学等领域,这凸显了电子显微镜的关键意义。研究人员依靠电子显微镜无与伦比的能力来捕捉纳米级高分辨率图像,使他们能够以前所未有的细节和精度揭示基本生命过程的复杂性。随着科学探索越来越深入,人们越来越了解生物体的复杂性,电子显微镜成为一种不可或缺的工具,推动着生命科学领域的创新和发现。
材料科学需求不断增长
电子显微镜是材料科学研究和开发领域不可或缺的工具,它以原子和分子尺度为复杂的材料世界提供了无与伦比的洞察力。这种能力使研究人员能够以极高的精度深入研究各种材料的微观结构、形态、成分和特性,彻底改变了我们对它们的行为和功能的理解。
在过去十年中,低温电子显微镜 (cryoEM) 已成为一种阐明复杂分子复杂结构的有效技术。目前,英国医学研究委员会分子生物学实验室 (MRC-LMB) 的科学家及其合作伙伴开发了一种新颖的设计,有可能将冷冻电镜的成本降低多达 90%。
纳米技术的应用日益广泛
纳米技术在各个行业中的应用日益广泛,推动了对电子显微镜的需求。纳米技术涉及在纳米级对材料进行操作和工程设计,以创建具有独特属性和功能的新结构和设备。电子显微镜对于纳米材料、纳米结构和纳米器件的可视化和表征必不可少,有助于促进纳米电子、纳米医学、纳米材料和纳米复合材料等领域的研究和开发。
主要市场挑战
技术复杂性和成本
全球电子显微镜市场面临的重大挑战之一是先进电子显微镜系统的复杂性和成本。虽然这些系统提供了无与伦比的分辨率和成像能力,但它们通常需要专门的培训和专业知识才能有效运行。高昂的初始投资和持续的维护成本对许多研究机构和实验室,尤其是那些资金有限的机构和实验室来说,构成了采用的障碍。应对这些挑战需要创新方法来降低电子显微镜系统的复杂性和成本,同时保持其性能和可靠性。
样品制备和处理
主要市场趋势
半导体行业的应用不断扩大
半导体行业是电子显微镜用于工艺开发、质量控制和故障分析的主要终端用户。SEM 和 TEM 等电子显微镜技术广泛应用于半导体行业,用于检查半导体器件、分析半导体材料以及表征纳米结构和薄膜。随着半导体器件的不断小型化以及先进材料和制造技术的发展,半导体行业对电子显微镜的需求预计将大幅增长。
政府举措和资金
细分见解
类型
根据类型,透射电子显微镜 (TEM) 脱颖而出,成为主导技术,彻底改变了研究人员在纳米级观察和分析样品的方式。TEM 提供无与伦比的分辨率和成像能力,使其成为材料科学、生物学、纳米技术和半导体研究等广泛科学学科中不可或缺的一部分。
推动 TEM 在电子显微镜市场占据主导地位的关键因素之一是其出色的分辨率能力。TEM 可以实现亚纳米分辨率,使研究人员能够以前所未有的细节观察单个原子和分子。这种高分辨率使得人们能够在原子水平上研究纳米材料、纳米粒子、生物结构和半导体器件,从而深入了解它们的结构、形态、成分和特性。TEM 提供多种成像模式和技术,适用于各种应用。从传统的明场成像到高分辨率 TEM (HRTEM)、电子衍射和能量色散 X 射线光谱 (EDS) 等先进技术,TEM 为研究人员提供了一套全面的工具包,用于表征材料并分析其特性。这种多功能性使 TEM 在材料科学等研究领域中不可或缺,在这些领域中,了解材料的结构-性能关系对于开发具有定制特性的先进材料至关重要。
最终用户见解
根据最终用户,学术和研究机构成为主要用户,推动了对电子显微镜系统和服务的需求。这些机构在推动材料科学、生物学、纳米技术和半导体技术等不同领域的科学研究方面发挥着关键作用。学术和研究机构在电子显微镜市场占据主导地位的主要原因之一是其研究活动和应用范围广泛。学术机构处于科学探索的前沿,开展基础研究以揭开自然之谜并开发创新技术。电子显微镜是这些机构研究人员的基石工具,使他们能够以无与伦比的细节和精度在纳米级上可视化和分析材料。
学术和研究机构通常拥有配备最先进电子显微镜系统的专用设施和实验室。这些设施可满足广泛的研究需求,为教师、学生和合作者提供先进的显微镜技术和仪器。这种基础设施的可用性促进了协作研究环境,并促进了各个科学学科的跨学科研究。学术和研究机构通过对科学出版物、会议和合作项目的贡献推动了对电子显微镜的需求。这些机构的研究人员定期发表开创性的研究论文,展示电子显微镜在阐明基本科学现象和解决实际问题方面的能力。这些出版物不仅强调了电子显微镜在学术研究中的重要性,而且还引起了行业利益相关者和政策制定者的认识和兴趣。
区域见解
北美成为主导地区,具有巨大的影响力并推动了对电子显微镜系统和服务的巨大需求。有几个关键因素促成了北美在这个市场的主导地位,巩固了其在先进显微镜技术领域的领跑者地位。北美在电子显微镜市场处于领先地位的主要驱动力之一是该地区强大的研发 (R&D) 生态系统。北美拥有众多世界知名的学术机构、研究组织和技术公司,他们积极参与尖端科学探索和创新。这些实体利用电子显微镜作为研究材料、生物样本和纳米级结构的重要工具,推动了对复杂显微镜解决方案的需求。
最新发展
- 2024 年 2 月,Thermo Fisher Scientific Inc. 扩大了其 200kV 低温透射电子显微镜 (Cryo-TEM) 产品线,推出了 Thermo Scientific E-CFEG。E-CFEG 最初设计为该公司功率最高的 300kV Cryo-TEM 的增值组件,现在也可作为 200kV Thermo Scientific Glacio 2 Cryo-TEM 的选件。通过这种创新组合,Thermo Fisher Scientific 旨在增强 200kV Cryo-TEM 平台的成像能力。Thermo Fisher Scientific 的最新数据突出了这种组合在生成高分辨率结构方面的有效性。利用 Thermo Scientific E-CFEG 和 200kV Cryo-TEM,研究人员获得了 1.5 Å 分辨率的 Apoferritin 结构。这一成就代表了低温 TEM 成像领域的一个重要里程碑,因为它展示了使用 200kV 市售仪器获得超高分辨率结构的能力。
- JEOL Ltd. 于 2024 年 5 月 30 日宣布推出新型电子显微镜 JEM-120i。这款先进的显微镜以“紧凑”、“用户友好”和“可扩展”为核心原则设计。电子显微镜在生物技术、纳米技术、聚合物和先进材料等不同领域发挥着至关重要的作用。随着应用范围不断扩大,对易于获取且易于用于研究和测试目的的仪器的需求日益增长。为了满足这些不断变化的需求,JEM-120i 代表了新一代显微镜,可同时满足新手和经验丰富的用户的需求,从操作到维护都具有增强的可用性。
- 2024 年 5 月,日立高科技公司(“日立高科技”)宣布推出 SU3900SE 和 SU3800SE 高分辨率肖特基扫描电子显微镜,旨在精确高效地观察纳米级大型重型标本。SU3900SE 型号的标本台可容纳重达 5 公斤的重型标本。该台是日立高科技扫描电子显微镜 (SEM) 产品中最大的,适用于直径达 300 毫米、高度达 130 毫米的标本——大约是其前身 SU5000 的 1.5 倍。此功能减少了切割等额外样品准备的需要,从而简化了整个过程。此外,样品使用 5 轴电动载物台(X、Y、Z、倾斜和旋转)进行操作,从而实现全面控制以进行详细观察和分析。
- 2023 年 2 月,ALBA 联合电子显微镜中心 (JEMCA) 正式落成。各个研究实体之间的合作努力促成了 ALBA 同步加速器综合体内新设施的建立,该设施致力于为科学界提供电子显微镜服务。该中心将为八个合作组织提供服务:巴塞罗那分子生物学研究所(IBMB-CSIC)、加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所(ICN2)、生物医学研究所(IRB Barcelona)、基因组调控中心(CRG)、巴塞罗那材料科学研究所(ICMAB-CSIC)、西班牙国家研究委员会(CSIC)、巴塞罗那自治大学(UAB)和 ALBA 同步加速器本身。该项目的启动还得到了巴塞罗那科学技术研究所 (BIST) 的关键支持。
主要市场参与者
- 默克集团
- 日本电子有限公司
- 卡尔蔡司公司
- 丹纳赫集团
- 奥林巴斯公司
- 尼康仪器公司
- 日立高科技公司
- 牛津仪器公司
- 布鲁克公司
- Hirox欧洲
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