ICV：2022年稀释制冷机全球市场规模达2.11亿美元，2028年有望出现突破点

news2024/11/28 16:30:40

全球前沿科技咨询机构ICV于2023年初发布了稀释制冷机（DR）的市场分析报告，ICV在报告中表示，2019-2015稀释制冷机的年均增长率达到8.59%以上，且增长率逐年上升。2022年全球稀释制冷机市场规模将达到2.11亿美元，到2025年达到2.75亿美元，并呈现加速增长的趋势。此外量子计算在稀释制冷机的应用市场占比最大，增速最高。

ICV这篇报告对稀释制冷机（稀释制冷机）进行市场分析，包括对其设备的下游应用领域、主要供应商、市场情况、未来趋势等方面进行分析及预测。

ICV分析师指出稀释制冷机主要分为2种类型：无液氦（干式）稀释制冷机（CFDR）和湿式稀释制冷机（WDR），其中CFDR利用机械制冷机（脉冲管）来提供预冷，WDR则利用液氮及液氦来提供预冷。

与其他mK极低温（VLT）区制冷机（绝热去磁制冷以及吸附制冷）相比，稀释制冷机可以连续工作更长时间，具有操作简单、无振动和电磁干扰、性能稳定等优点。

稀释制冷机被广泛用于凝聚态物质、量子计算、纳米材料和天文观测。尽管其他类型的超低温冷却器可以达到几乎与稀释冰箱一样低的温度，但它们不适合用于量子计算（QC），且只能用于预冷，如绝热退磁冷却器，它是"一次性"低温方法，不能提供持久的低温环境，不适合直接用于支持量子计算（QC）和量子模拟（QS）。

通常情况下，对于拓扑量子计算的研究大多是由稀释制冷机来为其创造接近0K的温度。而更低温则是由绝热核退磁制冷机经过稀释制冷机预冷，来达到凝聚态中的最低温度，这也是将宏观物体冷却到微开尔文（µK）的唯一方法。

目前，稀释制冷机主要用于量子计算，其功能主要是满足对低温环境有要求的超导、半导体、拓扑、离子阱等路线的量子计算机的运行需求。固体制冷机、吸收式制冷机、J-T制冷机、GM制冷机、脉冲管制冷机、低温恒温器等都可以为稀释制冷机提供预冷。然而，考虑到振动对量子比特的影响，目前大多使用GM制冷机作为预冷设备。

报告只介绍了部分数据和研究分析结果。在市场份额和行业分析中，ICV数据显示，从2025年不同地区和不同温区的稀释制冷机市场份额预测来看，欧洲的市场份额最高，为38%，其次是中国，为25%。其中10mk以下温区的市场份额高达77%，而10-100mk的市场份额仅为21%。

对于不同地区不同温区的稀释制冷机市场份额，欧洲市场的规模正在稳步增长。中国的稀释制冷机市场规模由于2023年的禁运限制（仅10mk以下温区），（虽然其他温区的稀释制冷机不受影响，但由于10mk以下温区的稀释制冷机占了大部分市场），所以中国的稀释制冷机市场规模在2023年以后呈现断崖式下滑。

但是，全球稀释制冷机的总市场规模并不会受此影响，中国稀释制冷机（10mk以下）原有的市场份额将由北美和欧洲来弥补。

根据ICV分析师的测算，对于不同类型的稀释制冷机的市场份额，干式稀释制冷机的份额最高，为64%，其次是湿式稀释制冷机，市场份额为32%，对应其2025年的市场规模分别为1.69亿美元和0.83亿美元。

对于不同类型的稀释制冷机在不同地区的市场份额，欧洲市场的规模依旧正在稳步增长。由于2023年的禁运影响，中国的市场规模在2022年后呈现断崖式的下降（10mk以下的温度区绝大部分是干式稀释制冷机）。另外，中国原有的各类型稀释制冷机的市场份额依旧由北美和欧洲补足。

对于稀释制冷机在量子计算、天文观测、纳米材料和凝聚态物质等应用中的市场份额来说，量子计算的份额最高，为58%，其次是天文观测，为17%，对应其在2025年的市场规模分别为1.58亿美元和0.47亿美元。

从全球稀释制冷机市场的增长速度来看，随着量子计算等下游应用需求的增加，整体市场呈现出健康、持续的增长态势。其年均增长率达到8.59%以上，且增长率逐年上升。这说明世界各国对稀释制冷机的发展越来越重视，其应用领域也越来越广泛。ICV分析师预测，2022年全球稀释制冷机市场规模将达到2.11亿美元，到2025年则会达到2.75亿美元，并呈现加速增长的趋势。

此外，ICV分析师预测，稀释制冷机市场的一个重要突破点可能出现在2028年。因为随着量子计算行业的不断发展，各企业既定路线图中的量子比特数量都将在2027年达到一定规模，而量子计算产业的爆发势必会给稀释制冷机市场带来一定程度的提振。因此，2028年后的稀释制冷机市场或将呈现指数级增长。

湿式稀释制冷机与无液氦稀释制冷机相比各有优劣。例如湿式稀释制冷机其整机的冷却速度较快，且主要用于对振动非常敏感的极端应用，如扫描隧道显微镜（STM）等。无液氦稀释制冷机的基准温度则更低，在100mK温度的制冷功率更高，由于不需要液氦的预冷，其应用也更加广泛一些，例如在量子计算，凝聚态物理，纳米材料，深空探索等领域中均有其应用。

1961年，北美主要的稀释制冷机供应商Janis Research（后更名为Janis ULT）成立。1965年，Das等人在莱顿大学建造出第一台稀释制冷机的工作原型机，达到了0.22K。时隔一年，1966年，牛津仪器推出全球第一台商业化的稀释制冷机。2008年全球主要的稀释制冷机供应商Bluefors成立。除商业公司外，一些研究机构也在积极投身于稀释制冷机的研发工作，2021年中科院物理所研制出10.9mK无液氦稀释制冷机。