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【行业资讯】未来五年无损检测行业发展趋势

发布日期:2022-10-24

      无损检测(Non-Destructive Testing)是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。


与破坏性检测相比,无损检测主要具备以下3个特点:

1

非破坏性:

对于试件进行检测的同时不会损害被检测对象的使用性能;

2

全面性:

必要时可对被检测对象进行 100%全面检测,这是破坏性检测无法做到的;


      破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测,对于批量生产的标准化产品只能采取抽查的方式进行检验;而无损检测可以对产品制造过程中的各个环节进行检测,直至对产成品进行全面测试。

      由于无损检测具有非破坏性、互容性、动态性和严格性等特点,现如今已成为工业发展中必不可少的有效工具,在一定程度上反映出一个国家的工业发展水平。

      目前,常用的无损检测方法包括超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)和涡流检测(ET)五大类,在特种设备、轨道交通、兵器、核电、航空航天、能源电力等下游行业中得到广泛应用。

      无损检测技术的应用已经遍及我国经济建设和人民生活的各个方面,大到飞机、卫星,小到日常生活用品,在国民经济的各个命脉行业中承担关键角色,是保证和提高产品质量的重要手段,体现了国民经济发展水平。

      根据中国机械工程学会组编的《无损检测发展线路图》统计,经过实施无损检测后,各行业的产品增值情况为:机械产品约5%,国防、宇航、原子能产品为12%~18%,火箭为20%左右。

随着全球经济高速发展,无损检测行业应用领域不断拓宽,其市场规模也保持了快速增长态势。统计数据显示,2018年全球无损检测市场(NDT)容量约为83亿美元,预计到2024年全球市场规模将达到126亿美元,其中超声检测将占据最大比例的市场份额。2016年超声检测(UT)市场容量为24.4亿美元,预计2022年超声检测市场规模增长至39.3亿美元,2016年至2022年的年复合增长率为8.3%。

      当前美国是超声无损检测市场消费额最高的国家,2015年约占全球无损检测仪器市场的35.6%;其次是欧洲,占据了整个市场容量的26.5%左右。近年来,由于亚太地区基础设施的快速发展和制造业自动化水平的持续提升,中国、印度、日本和韩国等国家已经成为全球无损检测市场的主要增长区域,约占整个市场容量的24.2%。

      总体来看,全球无损检测行业一直保持持续增长,同时,随着自动控制技术、计算机技术和传感器技术的高速发展,无损检测技术已经进入到以计算机控制为主的信息加工时代,在尽可能提高检测可靠性的基础上,力争实现由无损检测(NDT)向无损评价(NDE)的顺利升级。近年来,超声检测作为无损检测的先进技术代表已经率先进入现代化进程,目前正朝着数字化、自动化、智能化和图像化的科技方向不断前进。

      相比西方发达国家,我国检测行业的发展历史比较短。20世纪80年代,我国为了适应改革开放和市场经济建设的需要,同时为推动国内产业的发展,政府在技术法规、标准、合格评定程序等方面制定规定,着手推动在各行业成立了标准化组织、检验检测机构、认证机构等。

      在我国加入WTO以后,在外资检测机构的冲击以及我国经济迅速发展带来的检测市场需求的双重因素作用下,我国检测行业进入了快速发展阶段。根据中国认证认可协会发布的数据,截至2019年底,我国共有检验检测机构44,007家、从业人员128.47万人,分别较上年增长11.49%、9.4%;对社会出具各类检验检测报告5.27亿份、实现营业收入3225.09亿元,分别较上年增长23.13%、14.75%。同时,我国检测机构拥有的各类仪器设备数量规模也呈逐年持续增长趋势,截至2019年底,我国检验检测机构共拥有各类仪器设备710.8万台/套,同比增长12.16%。

      无损检测作为检验检测的重要方式之一,随着中国经济改革开放形式不断深入,进入了快速发展期。其中,超声无损检测的应用不断拓展,超声检测被大量用于金属材料和构件的检验检测,几乎涵盖了所有的下游工业领域,如特种设备、轨道交通、能源电力、钢铁冶金、航空航天、核电等。

      随着我国经济持续增长,我国无损检测技术基础研究和应用水平在不断解决这些检测/监测难题时得到快速发展和提高,在此过程中不仅建立了完整的无损检测技术和标准体系,同时对于技术人员的培训考核体系也形成了系统化的规范模式。

      目前,我国无损检测技术水平能够独立解决我国所有工程需求中的绝大部分技术难题,并能开发出大部分常用的无损检测技术装备和仪器,已成为国际无损检测标准和学术界的中坚力量。

      根据《无损检测发展线路图》,我国目前拥有直接从事或从事与工业无损检测相关技术工作的人员30万名以上,从事无损检测服务的检验检测机构约2000家,有2万多家机械制造和安装企业拥有自己的无损检测队伍,无损检测费用占产品的比例为1%~50%,无损检测行业每年的仪器销售和技术服务超过100亿元。

      近年来,随着我国传统产业的转型升级,新兴行业保持高速发展,新材料、新结构和新工业不断涌现,对无损检测行业提供持续发展机遇。与此同时,虽然国内企业总体水平和综合实力有了很大程度的提高,在无损检测基础理论、技术开发、仪器设计和研制及产品应用等方面都已在世界占有重要一席。

      但在一些高端无损检测仪器制造方面,与欧美等发达国家仍存在一定差距,如在全聚焦相控阵超声检测的应用领域方面,仍然大量采用进口的国际品牌。根据中国海关统计相关数据,2017年至2020年我国进口的无损检测设备(不包含探头和配件)情况如下:

      资料来源:中国海关、普华有策

从上表可以看出,受超声波探伤检测仪进口额逐年快速上升的影响,我国无损检测设备近年来进口额呈持续上升趋势,其中超声波探伤检测仪进口额占无损检测设备的比例总体逐年上升,2017年至2020年的占比分别为43.68%、45.28%、50.66%和 46.98%。

      具体从超声无损检测仪来看,根据中国海关统计相关数据,2017年至2020年,我国超声波探伤检测仪(海关编码:90318031, 不包含探头和配件)进口金额分别达48928.02万元、68534.43万元、83382.45万元和69819.16万元,进口额总体逐年快速上升,国产进口替代市场空间广阔。


行业竞争态势

1、行业壁垒高,市场竞争缓和,主要以技术竞争为主

      超声无损检测行业属于技术密集型行业,专业技术性强、科技水平高,行业会涉及到声学、自动化、计算机科学技术和材料学等多个专业学科。在超声检测设备领域,检测仪器的稳定性、检出率、信噪比、频带宽度和成像质量等指标性能,以及在超声换能器领域的通道数量、检测频率、楔块角度和晶片数等参数要求是否满足条件及客户要求,都直接决定了产品本身是否具有竞争力,而指标性能的改良,不仅涉及材料、机械、电路设计和工业自动化等多个领域的专有技术,还要求企业投入较大的资金及时间进行研发,需要企业进行长期的技术积累。因此,超声无损检测行业壁垒较高,市场参与主体较少,竞争相对较为缓和。

      无损检测是保证和提高产品质量的重要手段,下游行业使用超声检测设备目的在于保障产品质量及性能的稳定性。因此,客户在选择超声检测设备的主要考虑因素在于能否满足差异化的检测需求,加上随着新材料、新结构和新工艺不断涌现,专用化和定制化成为无损检测设备的特点。因此,行业内的竞争以技术竞争为主,能否针对客户的行业特点和需求差异提供完整的无损解决方案及在此基础上的产品配套能力成为核心竞争力。

2、国内厂商竞争力不断增加,但高端产品仍以国外企业为主

      随着无损检测行业不断发展,国内企业总体水平和综合实力有了很大程度的提高,在无损检测基础理论、技术开发、仪器设计和研制及产品应用等方面都已在世界占有重要一席。由于受到资金、技术、研发力量、品牌等因素的限制,国内无损检测企业规模普遍偏小,产品结构也相对较为单一,在全聚焦相控阵超声检测设备等高端产品的技术水平和质量稳定性与国外企业尚存在一定差距。

      根据我国海关统计相关数据,我国高端无损检测设备进口额持续增加,2019年和2020年,我国进口的无损检测设备(不含探头等配件)进口额分别16.46亿元和14.86亿元,其中2019年和2020年超声探伤检测仪进口额分别为8.34亿元和6.98亿元,2019年较2018年增加21.68%,2020年受新冠疫情的影响有所下降,但仍然保持在较高水平。 

      随着国内企业不断加大各方面等的投入,改进生产工艺,提高研发水平,改善产品性能,目前已在中高端市场与国外厂家直接展开竞争,未来逐步取代部分由国外产品占据的市场份额将成为国内无损检测行业市场趋势之一。