前言：
近年來全球量子計算市場規(guī)?？焖僭鲩L，作為量子計算中不可替代的關(guān)鍵設(shè)備，稀釋制冷機(jī)市場需求隨之釋放。
在量子計算等前沿領(lǐng)域，美、法、德等發(fā)達(dá)國家具備先發(fā)優(yōu)勢，目前已逐步完善產(chǎn)品，占據(jù)稀釋制冷機(jī)這一領(lǐng)域技術(shù)制高點；而我國雖為全球稀釋制冷機(jī)第二大市場，但受技術(shù)限制，產(chǎn)品高度依賴進(jìn)口。隨著美國對我國稀釋制冷機(jī)的出口管制不斷升級，稀釋制冷機(jī)領(lǐng)域出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象，自主研發(fā)和國產(chǎn)化迫在眉睫。
目前國內(nèi)稀釋制冷成套設(shè)備研發(fā)工作呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢。研發(fā)主體方面，國內(nèi)稀釋制冷機(jī)研發(fā)主體日趨多元化，改變了過去僅科研機(jī)構(gòu)主導(dǎo)研發(fā)，難以滿足技術(shù)全面創(chuàng)新需求的情況；研發(fā)成果方面，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)加大研發(fā)投入，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，稀釋制冷機(jī)技術(shù)水平實現(xiàn)由“跟跑”到“并跑”轉(zhuǎn)變。
一、全球量子計算市場規(guī)模快速增長，帶動稀釋制冷機(jī)市場需求釋放
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國稀釋制冷機(jī)行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景預(yù)測報告（2025-2032）》顯示，稀釋制冷機(jī)是一種能夠提供接近絕對零度環(huán)境的高端科研儀器，多應(yīng)用于超導(dǎo)量子計算、凝聚態(tài)物理、高能粒子探測等高精度實驗和前沿基礎(chǔ)研究。
量子計算芯片對環(huán)境熱噪聲非常敏感，只有在不高于 30mK 溫度的極低溫環(huán)境下才能實現(xiàn)量子態(tài)的制備和操控，進(jìn)而提高量子態(tài)的調(diào)控和測量精度。稀釋制冷機(jī)為量子計算機(jī)的正常運(yùn)行提供必要的極低溫環(huán)境，是量子計算研究中不可替代的關(guān)鍵設(shè)備。
受益于通用量子計算機(jī)技術(shù)進(jìn)步和專用量子計算機(jī)在特定領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，全球量子計算市場規(guī)模快速增長，帶動稀釋制冷機(jī)市場需求釋放。2022年全球量子計算市場規(guī)模達(dá)13億美元，全球稀釋制冷機(jī)市場規(guī)模達(dá)1.93億美元。預(yù)計2025年全球量子計算市場規(guī)模達(dá)61億美元，全球稀釋制冷機(jī)市場規(guī)模達(dá)2.75億美元。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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二、歐美占據(jù)全球稀釋制冷機(jī)技術(shù)制高點，中國市場龐大但被美國出口管制“卡喉”
在量子計算等前沿領(lǐng)域，美、法、德等發(fā)達(dá)國家具備先發(fā)優(yōu)勢，目前已逐步完善產(chǎn)品，占據(jù)稀釋制冷機(jī)這一領(lǐng)域技術(shù)制高點，根據(jù)數(shù)據(jù)，2022年歐洲稀釋制冷機(jī)市場占比達(dá)38%。從企業(yè)市場份額看，芬蘭 Bluefors 和英國 OxfordInstruments 兩家公司占據(jù)全球稀釋制冷機(jī)行業(yè)主要市場，其中BlueFors 開發(fā)的 XLD1000 是極少數(shù)能夠滿足需求的型號之一，可以實現(xiàn) 100mK 時 1000μW 以上的制冷量，最低溫可達(dá)到 10mK 以下，輕松冷卻 100+量子比特量子計算機(jī)系統(tǒng)，在該研究領(lǐng)域中享有極高認(rèn)可度。
我國為全球稀釋制冷機(jī)第二大市場，占比達(dá)25%，但受技術(shù)限制，產(chǎn)品高度依賴進(jìn)口，2021年進(jìn)口量達(dá)60臺。2022年，美國為限制我國量子計算的發(fā)展，聯(lián)合盟友禁止對中國出口一系列用于量子計算的稀釋制冷機(jī)，包括與其相關(guān)的一切零配件，我國稀釋制冷機(jī)進(jìn)口量下降至53臺。此后，隨著美國對我國稀釋制冷機(jī)的出口管制不斷升級，2023 年稀釋制冷機(jī)進(jìn)口加國產(chǎn)僅成交 15 臺，至2024 年我國已徹底無法進(jìn)口稀釋制冷機(jī)。稀釋制冷機(jī)領(lǐng)域出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象，自主研發(fā)和國產(chǎn)化迫在眉睫。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
美國對我國稀釋制冷機(jī)出口管制相關(guān)政策/法規(guī)/措施
| 時間 | 政策/法規(guī)/措施 |
| 2022年 | 美國聯(lián)合盟友禁止對中國出口一系列用于量子計算的稀釋制冷機(jī)，包括與其相關(guān)的一切零配件。此舉旨在通過切斷量子計算機(jī)的上游核心部件供應(yīng)，來限制我國量子計算的發(fā)展。 |
| 2023 年 8 月 9 日 | 美國總統(tǒng)簽署《關(guān)于解決美國對有關(guān)國家的某些國家安全技術(shù)和產(chǎn)品的投資問題的行政令》，授權(quán)美國財政部部長禁止或限制美國對中國半導(dǎo)體和微電子、量子信息技術(shù)以及人工智能領(lǐng)域的某些投資，同時美國財政部發(fā)布上述行政令的監(jiān)管范圍。 |
| 2024 年 5 月 9 日 | 美國商務(wù)部工業(yè)和安全局以“威脅國家安全”為由，將 37 家中國實體列入出口管制實體清單，其中包含 22 家量子計算相關(guān)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)和公司。 |
| 2024 年 9 月 5 日 | 美國商務(wù)部工業(yè)和安全局發(fā)布一項臨時最終法規(guī)，對美國與國際合作伙伴之間已達(dá)成的廣泛技術(shù)協(xié)議的關(guān)鍵與新興技術(shù)實施出口管制。該臨時最終法規(guī)涉及量子計算、半導(dǎo)體制造和其他先進(jìn)技術(shù)。稀釋制冷機(jī)作為量子計算中的關(guān)鍵設(shè)備，進(jìn)一步受到了出口管制影響。目前 Bluefors 和 Leiden Cryogenics 公司設(shè)備已不對中國出售，Oxford Instruments 有多起在發(fā)貨前收到出口限制的案例，且交貨期長達(dá)一年。 |
資料來源：觀研天下整理
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三、參與主體多元化、創(chuàng)新成果涌現(xiàn)，中國稀釋制冷機(jī)研發(fā)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢
隨著國家對前沿科技領(lǐng)域重視程度的不斷提升，國內(nèi)稀釋制冷成套設(shè)備的研發(fā)工作呈現(xiàn)出積極發(fā)展態(tài)勢。
研發(fā)主體方面，國內(nèi)稀釋制冷機(jī)研發(fā)主體日趨多元化，。目前我國從事稀釋制冷機(jī)的研發(fā)機(jī)構(gòu) 10 余家，除了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、安徽大學(xué)等高校，中國科學(xué)院物理研究所、中國電科集團(tuán) 16 所、長三角先進(jìn)材料研究院等科研機(jī)構(gòu)也先后在低溫技術(shù)領(lǐng)域嶄露頭角，商業(yè)公司例如國盾量子、本源量子、量羲技術(shù)、中船鵬力、合肥知冷、中科量儀、集焓科儀、格物致寒等企業(yè)產(chǎn)品性能也在不斷提高，其中，量羲技術(shù)、合肥知冷、中船鵬力市場份額已排名全國前三位，改變了過去僅科研機(jī)構(gòu)主導(dǎo)研發(fā)，難以滿足技術(shù)全面創(chuàng)新需求的情況。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
研發(fā)成果方面，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)加大研發(fā)投入，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。在溫度上，自 2021 年中國科學(xué)院物理研究所自主研發(fā)出國內(nèi)首套10mK 無液氦稀釋制冷機(jī)后，國產(chǎn)稀釋制冷機(jī)紛紛實現(xiàn)極低溫突破：中國科學(xué)院物理研究所姬忠慶團(tuán)隊在無液氦稀釋制冷機(jī)上率先實現(xiàn)了 8mk 的溫度；長三角先進(jìn)材料研究院稀釋制冷機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行溫度達(dá)到 6mK，刷新了國內(nèi)稀釋制冷機(jī)最低溫新紀(jì)錄。在功率上，2024 年 6 月，由本源量子自主研發(fā)的本源 SL1000 國產(chǎn)稀釋制冷機(jī)可制冷功率達(dá)到 1000μW@100mK，能夠滿足 100+位超導(dǎo)量子芯片運(yùn)行環(huán)境搭建條件，追趕上國際稀釋制冷機(jī)器第一梯隊，技術(shù)水平實現(xiàn)由“跟跑”到“并跑”轉(zhuǎn)變。
資料來源：觀研天下整理（zlj）
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