中国电子加速器研究报告：医疗、辐照、环保核技术细分赛道前景分析｜头豹研究院

*本文援引于报告：《2021年中国电子加速器研究报告：医疗、辐照、环保核技术细分赛道前景分析》，发布于头豹科技创新网。

核心摘要：

中国电子加速器市场广阔，辐照加工领域占比最高，在2020年其占比高达52.1%，得益于钴源的短缺，电子加速器在辐照加工领域的替代优势愈发明显，占比也逐年提升；在医疗领域，中国放疗设备缺口较大，以WTO的计算标准，中国医用直线加速器需求约为11,000台，但截止至2020年底，中国医用直线加速器保有量仅为2,170台，市场缺口较大，未来增长空间较大；无损检测市场总体需求较小，且单台设备售价并不高，因此整体市场规模偏小。环保用电子加速器正处于市场推广期，预计随着电子加速器在环保领域应用场景持续拓宽，核环保市场在未来具有较大增长空间。

电子加速器现阶段主要应用于辐照加工、核医学、环保以及无损检测领域。根据市场空间以及市场竞争情况对各领域进行对比，可发现环保领域市场前景较大且市场参与者少、市场处于起步阶段，电子加速器生产商可加大在该领域的布局，在竞争格局未稳定之前快速抢占市场份额。其次为消毒灭菌市场，该部分市场前景同样可观，但市场竞争较为激烈，抢占市场份额难度相对较大，企业需加大研发投入获得技术优势同时进行市场推广提高品牌认知度。

根据业务布局完整度、应用成熟度以及量产能力三大重要指标对中国电子加速器参与者进行评级，中广核技以多领域的业务布局以及较高的量产能力居中国电子加速器行业龙头地位，表现较为突出。

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电子加速器定义&分类

电子加速器是一种使用人工方法使电子在真空中受磁场力控制、电场力加速而达到高能量的电磁装置，电子加速器根据能量等级可分为低能、中能、高能与超高能四个等级，各能量等级所对应的应用领域也不同，超高能领域多应用于医疗与工业无损探测领域，低能至高能则主要应用于辐照加工领域。除以能量等级分类外，电子加速器还可根据机型分为DD型（高频高压型加速器），DG（谐振变压器型加速器），DZ型（行波和驻波电子直线加速器），Rhodotron型（梅花瓣型加速器），DZL型（电子帘加速器）。

电子加速器现阶段主要应用于辐照加工、核医学、环保以及无损检测领域，根据市场空间以及市场竞争情况对各领域进行对比，可发现环保领域市场前景较大且市场参与者少、竞争并不激烈，电子加速器生产商可加大在该领域的布局，在竞争格局未稳定之前快速抢占市场份额。其次为消毒灭菌市场，该部分市场前景同样可观，但市场竞争较为激烈，抢占市场份额难度相对较大，企业需加大研发投入获得技术优势同时进行市场推广提高品牌认知度。

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电子加速器在辐照加工领域的替代效应较为明显：与钴源辐照加工相比，电子加速器在成本、效率及后处理上具有一定优势

电子加速器材料改性业务处于成熟期，中国辐射化工产业年产值较为可观，其中又以辐射交联高分子材料产业为主，其产值占整个辐射化工产品的85%以上。辐射交联线缆、热缩材料成熟度较高，在全球范围得到广泛应用，而辐射表面固化、轮胎预硫化、发泡材料、污水处理的市场待开发，处在市场培育阶段，其它应用方式尚处在技术萌芽阶段。

与钴源辐照加工相比，电子加速器在成本、效率及后处理上具有一定优势。安全性问题是核能利用中关注度较高的问题，电子加速器的安全性相对钴-60更高，电子加速器仅在通电时产生辐射，断电后不存在辐射问题，在辐射防护方面相对简单，受安全性影响，钴源辐照中心审批难度大，且中国政府不再审批50万居里以下的钴源中心。电子加速器在成本方面的优势也较为明显，电子加速器初始成本低于钴源且后期使用成本低。钴源已面临短缺，电子加速器在辐照加工领域的替代效应较为明显，2020年电子加速器在辐照加工领域的占比为52%，预计该比例将持续上升。

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加速器在医疗领域可分为放射治疗装备、环保及同位素生产三大应用场景，核医学领域所涉及加速器类型较多，包括多种类电子加速器及离子加速器*

*核医学领域所涉及加速器类型较多，离子加速器在核医学领域的应用同样广泛，核医学领域仅描述电子加速器有失偏颇，因此此处主要描述粒子加速器在核医学领域的应用

大部分制药类核素由反应堆制备，随着加速器技术的不断发展，加速器生产医用同位素有望成为与反应堆地位相当的生产方式，这将有效缓解医用同位素供应紧缺的问题。放射性药物是由放射性核素搭配作用于特定器官、组织的分子试剂组成的，用于显像诊断及治疗用途的药品。放射性核素在衰变过程中释放出α射线、β射线或俄歇射线等，此类射线具有较强的电离辐射效应，对于肿瘤细胞或异常增殖组织等具有较强的杀灭作用。市场现阶段以诊断类药物为主。大部分制药类核素由反应堆制备，加速器的应用范围较小，随着核医学的大力发展，放射性核素的生产将越来越依赖于研究堆及能量达到30MeV的小型和中型回旋加速器。

放射治疗是肿瘤治疗的主要方法之一，放疗的基本原理是运用不同性质的放射线直接杀伤或间接杀伤肿瘤细胞，疗效取决于组织对于放射线的敏感性，不同的组织器官受到照射后出现的变化各不相同。放疗所需的放射线由医用加速器与钴-60制成，其中医用加速器所占比例更高，达到88%。相比钴-60，加速器的射线能够被有效控制，不存在射线泄漏和衰减问题，因此当下医用加速器占比相对较高。医用加速器根据射线种类又可分为直线加速器、质子与重离子加速器，其中直线加速器以其经济性优势占据大部分市场，但X射线存在进入人体后到达肿瘤病灶前能量持续衰减问题，而质子或重离子束可通过“布拉格峰”能量释放轨迹，实现立体高效性的治疗，对正常组织和正常器官的保护比直线加速器更强。

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电子束治理污水最先应用于工业废水领域，且在该领域的技术已趋于成熟，具备规模化应用条件；此外，相关厂商下一步的布局重点可放在医疗废水、医疗固废以及抗生素菌渣三类医疗领域

电子加速器治理污水最先应用于工业废水领域，原因为工业废水在污水中的占比较高，且与生活污水相比，工业废水成分结构更加复杂，电子加速器应用于工业废水领域的性价比高于生活废水。电子加速器现阶段多用于处理印染与造纸产生的污水，此类废水为高浓度有机废水，处理难度高，电子加速器在该领域的技术已趋于成熟，具备规模化应用条件。电子束处理方式在医疗废水、医疗固废以及抗生素菌渣三类医疗领域技术优势较为明显，可减少病菌二次传播风险，且医疗领域受技术及资金壁垒限制，现阶段参与者较少，电子束治污企业可重点考虑抢占该领域市场份额。

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中国电子加速器产业上游为零部件供应商，部分零件已实现国产化；中游为加速器设备生产商，行业内参与者类型较多，各应用领域市场竞争情况也不尽相同

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电子加速器下游应用领域持续拓宽，其市场规模也将持续增长

电子加速器现阶段在辐照加工与核医学以及无损检测领域市场较为成熟，其中辐照加工领域占比排第一，2020年占比52.1%，得益于钴源的短缺，电子加速器在辐照加工领域的替代优势愈发明显，占比也逐年提升。医疗领域应用占比排第二，2020年其应用占比高达40.6%，中国放疗设备缺口较大，以WTO的计算标准，中国医用直线加速器需求约为11,000台，但截止至2020年底，中国医用直线加速器保有量仅为2,170台，市场缺口较大，未来增长空间较大。环保用电子加速器正处于市场推广期，预计随着电子加速器在环保领域应用场景持续拓宽，核环保市场在未来具有较大增长空间。无损检测市场总体需求较小，且单台设备售价并不高，因此整体市场规模偏小。

*备注：此处核医学市场规模仅计算电子直线加速器规模

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中国电子加速器行业参与者可根据业务布局完整度、应用成熟程度以及量产能力三大指标进行评级，中广核技表现较为突出

根据业务布局完整度、应用成熟度以及量产能力三大重要指标对中国电子加速器参与者进行评级，中广核技以多领域的业务布局以及较高的量产能力暂居中国电子加速器行业龙头地位，两大研究所在业务布局与技术先进方面也有较大优势，但量产能力较弱。而各细分领域中，中广核技在辐照与环保领域竞争力较强，同时开始布局医疗领域，在非动力核技术民用领域内具有较为突出的表现，上海应物所与近物所受量产能力牵制，竞争力相对较弱。

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深度见解：电子加速器应用广泛，现阶段中国电子加速器处于高速发展阶段，中国市场主要集中在辐照加工和核医学方面，不过部分领域仍需加大研发投入，或合理依据市场现阶段需求调整性能

电子加速器应用广泛，自1932年-1960年，国际上刚形成相关理论体系，直流加速器、直线加速器、感应加速器等各种加速方式被探索出来。到2020年在中国政府引导、市场驱动和技术推动下，中国电子加速器行业迎来了高速发展期。

中国电子加速器现阶段和未来的主要市场集中在辐照加工与核医学，这主要得益于钴源的短缺，电子加速器在辐照加工领域的替代优势愈发明显。同时核医学方面，中国放疗设备缺口较大，以WTO的计算标准，中国医用直线加速器需求约为11,000台，但截止至2020年底，中国医用直线加速器保有量仅为2,170台，市场缺口较大，未来增长空间较大。

不过部分领域仍需继续加大研发投入，提升技术水平，部分领域则依据市场现阶段需求调整性能：

消毒灭菌领域：电子束辐照技术穿透性相比钴源产生的γ射线较弱，未来该领域电子加速器将向高功率方向发展，提升其效率；同时，由电子加速器发射的电子束撞击高原子序数的重金属靶转换而产生的X射线具有穿透力强、射线强度大的优势，可替代钴源装置，但其技术尚未完全成熟，仍需提升。

材料改性领域：在细分应用场景方面，随着环保要求提升，多数电缆厂的小锅炉被关停，主要应用场景向辐照橡胶类电缆、高端建筑线、光伏线以及新能源汽车用电缆转移；在技术方面，电子加速器占地面积仍较大，现阶段将向屏蔽厂房小型化发展。

环保领域：在应用场景方面，随着治污技术的提升，治污场景将延伸至垃圾渗滤液以及烟气处理；环保电子加速器正处于市场推广阶段，市场定价较低，利润空间小，随着市场示范效应扩大，若企业获取定价权，利润空间将得到上升。

核医学领域：中国核医学对外依存度较高，在同位素生产方面，随着国外反应堆关停，部分同位素生产需转向依赖回旋加速器，回旋加速器国产化率低，技术仍需不断攻克，发展方向仍为提升各零件国产化率；在放射性治疗方面，国产电子直线加速器与进口产品在硬件上差距较小，但治疗软件上差距较大，需向提升定位精准度方向发展。