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2023年全球量子精密测量产业发展前景
光子盒· 2025-05-15 12:55
报告行业投资评级 报告未提及行业投资评级相关内容 报告的核心观点 - 量子精密测量行业发展潜力大、市场应用前景广,各技术路径均有研发进展,未来将从科研、国防向民用市场发展 [70][71] - 行业产业化进程不断推进,部分产品从实验室走向商业化,但整体仍处于发展初期,产业链和生态尚不成熟 [143] - 投资融资方面,中国、美国和英国是主要领导者,冷原子技术和光泵磁强计技术受投资者关注,量子磁场测量、时间频率和重力测量应用领域更受青睐 [219][228][234] - 市场规模呈增长趋势,预计到2030年将从2019年的11.2亿美元增长到25.27亿美元,各细分领域也有不同程度的增长 [246] 根据相关目录分别进行总结 行业研究定义 - 量子精密测量利用量子系统对外部干扰敏感的特性,测量物理量,是量子信息技术的新兴应用 [19] - 其发展经历了两次量子革命,早期量子革命颠覆经典力学测量,第二次量子革命推动量子精密测量发展,有望引领新一代传感器变革 [21][22] - 该技术旨在利用量子资源实现超越经典方法的测量精度,综合多学科,应用于多个领域,包括时间、磁场、重力等测量 [29][32] 行业发展现状和未来趋势 - **主要发展成果**:2022年美国发布首个量子精密测量行业独立战略计划报告,各国对该行业关注度增加;叶军团队制造出世界最精确原子钟,中国首个高性能光钟进入太空;量子重力仪和梯度仪产业化进展显著,市场将迎来三大增长因素 [38][40][43] - **发展现状**:行业商业进展活跃,关注度提升;未来性能指标将不断提高,新应用不断涌现,市场将从特殊、工业向民用领域发展;下游民用市场有待开发,量子传感器向小型化、低功耗和低成本发展 [69][70][74] - **各细分领域发展情况** - **量子时钟**:微波原子钟商业化成熟,向芯片和低成本发展;光原子钟是关键研发方向,追求更高时间精度 [76] - **量子磁强计**:产业化进一步推进,在多个重要领域发挥作用;有多个发展趋势,如在国防军事应用、经典传感器量子化、SERF技术应用等方面 [84][89] - **量子重力测量仪器**:量子重力仪商业化更成熟,量子梯度仪有突破,首次出现商业产品,梯度仪应用价值更高 [102] - **量子惯性测量仪器**:冷原子技术可实现自校准导航,提高潜艇被动导航精度;NV色心技术可使陀螺仪更小型化 [110] - **量子雷达**:用于目标检测、大气测量等,未来将提高测量精度、深度和鲁棒性,拓展应用领域 [117][121] - **量子天线**:可增强特殊通信系统性能,未来将向小型化、集成化、高效化发展,拓展应用 [122][124] 产业链分析 - **上游分析**:主要由美、英、德、日等国企业提供量子系统所需的激光、低温系统等;行业处于发展早期,上游研发投入不足,限制整体发展;目前上游发展迅速,包括研发生产、设备供应和技术支持等方面 [128][132][133] - **中游分析**:全球量子精密测量初创企业主要分布在欧美和中国;欧美国家研究基础深厚,产品多样,企业多由科研团队孵化;行业技术门槛高,产业化规模有限,产业链和生态不成熟 [137][141][143] - **各细分领域产业链及主要公司** - **量子时钟**:商业产品包括微波原子钟、光钟等;主要企业有美国Microchip、瑞士Oscilloquartz、中国成都天奥电子等 [147][152][155] - **量子磁场测量**:可应用于多个领域,市场主要由早期光泵磁强计和SQUID主导,未来SERF和NV色心磁强计有望抢占市场;主要企业有美国Genetesis、QuSpin等 [165][166][171] - **量子重力测量**:技术路径基于冷原子干涉仪,市场被外国垄断,目前正从实验室向商业化转变;主要企业有美国AOSense、中国CAS Cold Atom等 [178][180][184] - **其他量子精密测量设备**:包括量子雷达、原子天线等不成熟领域,以及AFM和EPR等成熟商业产品 [194][195] - **下游分析**:主要应用于军事国防和科研领域,医疗领域因磁强计检测生物弱磁能力突出,卫星导航和通信领域主要应用原子钟的高精度时间频率 [198] 投资和融资分析 - **历史融资和国家政策分析**:量子精密测量行业认知壁垒高,投资者谨慎;各国出台政策支持量子研究,明确技术路线和发展方向;投资融资突破点在2018年,与政策方向相关,预计2022年后在中美新政策推动下会有更多投资活动 [211][212][216] - **全球融资分析**:投资高度集中在中国、美国和英国等少数国家,中国投资轮次占比最高;融资阶段上,中国侧重早期投资,美国和英国有相对成熟的融资轮次 [224][225][227] - **全球技术路径融资分析**:量子精密测量融资数量稳步上升,冷原子技术和光泵磁强计技术受投资者关注,NV色心技术逐渐受关注,其他量子光学传感器在政策推动下也受关注 [228][230][233] - **全球应用方向融资分析**:量子磁场测量、时间频率和重力测量应用领域更受投资者关注,量子惯性测量和成像应用领域融资较少 [234][239][240] 市场规模分析 - **量子精密测量全球市场规模预测**:市场规模从2019年的11.2亿美元增长到2030年的25.27亿美元,复合年增长率为7.97%;各仪器市场份额随时间增加,量子时钟市场份额增长慢但占比大,磁强计和重力仪市场份额增长快 [246][247][248] - **各细分领域市场分析** - **量子时钟**:预计2022年市场规模达4.4932亿美元,2030年达7.5986亿美元,CAGR为6.56%;市场主要分布在北美、欧洲和中国,军事应用为主,未来民用市场将增长 [250][254][260] - **量子磁强计**:2022年全球市场规模约5.5亿美元,预计2030年增长到9.1亿美元,复合增长率约6.5%;市场主要集中在欧美,未来亚太市场有望扩大 [271][274] - **量子重力仪**:预计2022年市场规模达127.41亿美元,2025年达231.85亿美元,复合年增长率为17.03%;应用领域将向民用场景转变,市场份额地区分布将发生变化 [281][284][287]