通过网络公开数据统计，2023年国内XPS年销量约为70台（数据仅包含通用型XPS、NAP-XPS及ARPES）。其中，通用型XPS销量占比约85%，ARPES占比约10%，NAP-XPS占比约5%。
据招标数据统计，XPS每台均价约608万元，由此可估算出2023年国内XPS整机市场规模约为4.3亿元，约占全球市场11%（2023年全球XPS整机市场规模约为39.89亿人民币，数据来源：Market Research Future）。
图2 2022~2024年XPS成交价格散点图
目前，全球XPS厂商主要有赛默飞、岛津Kratos、爱发科PHI、SPECS、Scienta Omicron、苏州华萃仪器、费勉仪器。其中赛默飞与岛津Kratos占据国内60%以上市场，爱发科PHI占据20%，SPECS、Scienta Omicron、苏州华萃、费勉仪器共占据20%。
图3 国内各家XPS厂商市场份额
国产XPS厂家苏州华萃仪器自主研发光电子能谱仪核心部件及整 机系统，性能指标达到国际先进水准，打破了国外企业产品垄断局面。
图6 苏州华萃仪器相关产品情况
* 图片来源：www.csi-lab.cn
苏州华萃仪器由长三角先进材料研究院孵化，2023年正式设立公司。自2021年以来，苏州华萃仪器研发团队先后实现了光电子能谱仪核心部件——半球电子能量分析器、微聚焦/双阳极X射线源以及ARPES整机系统的全面国产化，并成功在上海交通大学、北京理工大学、南京理工大学等高校实现销售，一举打破了国外企业XPS产品及核心零部件的垄断局面。
苏州华萃仪器目前主要产品为APRES，并提供电子能量分析器、微聚焦X射线源、单色化紫外光源、电子枪、中和枪、离子枪、6轴低温样品台等关键部件，其中R200D型高分辨半球能量分析器的能量分辨率为1.7meV，达到国际先进水平。
苏州华萃仪器的主要竞品有：进口厂家SPECS，其在XPS基础上，通过并购与合作转化显微镜相关产品，实现了集材料表面形貌分析、成分分析为一体的产品布局。
图5 SPECS相关产品情况
*图片来源：www.specs-group.com
SPECS成立于1983年，最初业务为生产控制科学仪器的软件和外围硬件。1990年SPECS收购德国Leybold表面分析部门后进入光电子能谱行业，随后逐步并购了VSI（表面分析设备和系统的全球供应商）、Oxford Scientific Ltd.薄膜沉积源产品线、Nanonis（扫描探针 显微镜厂商），并与丹麦奥胡斯大学、美国IBM合作研发转化低能电子显微镜（LEEM）、光发射电子显微镜（PEEM）产品，最终形成了集表面生长、多功能表面分析为一体的整体解决方案。
SPECS核心产品包括NAP-XPS、ARPES、PEEM、LEEM及半球电子能量分析器等关键零部件。此外，SPECS可为客户提供定制化多功能材料表面分析联用系统，如XPS-LEEM-SPM线性传输系统、SEM-ARPES联用系统，以及材料加工−表征联用系统，如XPS-PVD-溅射镀膜线性传输系统等，产品能够在材料局部动态表面过程中实现结构、化学、电子等多维度信息获取。
苏州华萃仪器的另一家主要竞品为：进口厂家Scienta Omicron，其打造了集XPS、SPM、MBE等产品的材料表面生长制备、分析表征一体化产品解决方案。
图5 Scienta Omicron相关产品情况
*图片来源：https://scientaomicron.com
1983年，XPS发明者、诺贝尔物理学奖获得者—— Kai Siegbahn创立了VG Scienta，开始推动XPS商业化，同一时期，Omicron Vakuumphysik成立，并逐步发展成为以超高真空表面分析和SPM、STM等为核心业务的Omicron Nano Technology，两家公司于2015年合并为Scienta Omicron，后续收购了Sigma Surface Science在SPM与XPS领域相关技术和产品，进一步强化了公司在材料表面科学领域技术能力。
Scienta Omicron先后推出全球首台带有集成分析选项的MBE产品、ARPES及与多仪器设备联用系统，产品包括ARPES、APPES（常压光电子能谱）、HAXPES、PEEM、STM、SPM、MBE等，能够提供材料表面多功能制备与表征的产品集成解决方案。
Scienta Omicron可为客户提供定制化大型材料创新平台，该平台可搭载MBE、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、溅射沉积、XPS、PEEM、SPM等多种材料制备与表征手段，最多可集成20余台设备。
X射线光电子能谱仪（XPS）的应用为尖端科技领域带来了多项重大进展。比如，在量子科技领域，研究人员通过角分辨光电子能谱仪（即ARPES，作者注：ARPES光源除X射线源外，还包括真空紫外光源及激光光源等，本文暂将ARPES归入XPS大类）对材料进行电子动量表征，分析费米子准粒子的单粒子光谱函数，进而获得超导体中超导间隙非常规d波对称性的证据，一举阐明了从高温超导体到激子绝缘体等多种量子材料的复杂动力学特性，极大地促进了量子物理学的发展。
XPS更深远的影响在于作为材料化学领域的基本表征手段之一，除基础科研领域外，在半导体、生物医药、石油化工等产业领域均有广泛应用。XPS可识别材料中存在的元素及其化学状态、价态及材料中整体电子结构和态密度等，根据Web of Science网站数据统计，近年来随着材料、化学学科的发展，XPS的使用需求正逐步增长，相关论文数量持续攀升。
图1 近年 XPS相关文章数量统计
XPS作为系列产品的总称，主要分通用型和定制型两大类：
通用型XPS目前市场的主流产品，可集成二次电子成像、离子深度刻蚀、俄歇能谱分析、紫外光电子能谱分析、离子散射谱分析等功能中的一项或多项，能够满足大多数材料表征需求。
定制型XPS主要包括近常压XPS（NAP-XPS）、ARPES、硬X射线光电子能谱仪（HAXPES）三种类型。
・NAP-XPS。通用型XPS运行时需要超高真空度（最高为10-9 Pa），而NAP-XPS可提供从10-9 Pa到103 Pa的变压运行环境，部分产品可将变压上限扩展至105 Pa。该产品广泛应用于催化反应在较高温度下、近常压气体环境中的实时原位分析。
・ARPES。可直接获取固体材料中电子能量、动量分辨的电子结构等信息，对高温超导、拓扑绝缘体、半金属、二维材料、异质结材料等多个关键前沿材料体系研究起到了重要的推动作用。
・HAXPES。上述几类XPS由于X射线源能量相对较低（一般低于1.5 keV），可被归类于软X射线光电子能谱仪。HAXPES的X射线源能量一般为5-8 keV，用于激发更深能级的轨道电子，获得更全面的能级结构信息。目前HAXPES分析主要基于同步辐射装置硬X射线站，购买整机者极少，因此在后续市场分析中不对其做单独讨论。
通用型XPS市场长期被赛默飞、岛津Kratos、爱发科PHI三家牢牢把控。据历年中标数据统计，赛默飞与岛津Kratos销量各占据约40%，爱发科PHI占比约20%。
表1 2022~2024 年通用型XPS成交均价及产品特点
定制型XPS细分市场中，NAP-XPS市场被SPECS及Scienta Omicron垄断。近年来，我国近常压XPS需求保持在每年3~4台左右，单台均价达到795万元，均由SPECS及Scienta Omicron提供定制化服务。
ARPES市场近年不断受到国产仪器厂商的冲击。2021年前，APRES 市场基本被Scienta Omicron及SPECS垄断。2021年，费勉仪器中标中山大学、东南大学等单位ARPES系统；
2022年苏州华萃仪器实现核心部件——电子能量分析器的国产化后，陆续中标多套ARPES及ARPES与扫描隧道电镜（STM）、扫描探针电镜（SPM）联用系统。招标数据显示，2022~2023年，苏州华萃仪器及费勉仪器两家国产厂商已经占据APRES市场50%以上订单量。
表2 2022~2023年ARPES中标情况统计
我国XPS主要需求方为各大高校院所，其每年采购数量占XPS总体销售量的75%以上。据招标网站数据统计，近五年来XPS在高校院所用户侧的需求量整体呈增长态势。
图4 2018~2023年高校院所XPS招标数量统计
经数据统计与分析后，可推测高校院所XPS需求逐年增长的原因主要有以下两点：
国家愈发高度重视基础研究。
我国基础科研经费投入近年屡创新高，国家大力推动设备更新改造，增强了高校院所购买大型尖端科学仪器的意愿。部分高校如清华大学、中国科学技术大学、浙江大学等，连续多年采购XPS，由“一校一台”变为“一院一台”。
表3 2019~2023年部分高校采购情况统计
各地掀起新型研发机构建设热潮。
依据国家发展改革委数据，“十四五”期间我国省市级新型研发机构有望超过2400家。各地掀起新型研发机构建设热潮，有力拉动了各类关键科学仪器设备采购需求。近年来，多家新型研发机构进行了XPS采购，以支撑其量子科技、光电、新能源等领域研究。
表4 2020~2023年新型研发机构XPS采购情况统计
除高校院所外，产业端XPS市场需求集中于半导体（主要为FAB厂及第三方半导体检测实验室）、新能源电池、生命科学、石油炼化等领域。
目前，材料表面分析领域科学仪器正向多功能、网络化、集成化方向发展，因此，在相关企业的产品矩阵设计中，能否形成联用能力是一个关键因素。
根据SPECS及Scienta Omicron产品布局分析可知，在表面科学领域，SEM、MBE、PEEM、LEEM、各类薄膜生长设备均可与XPS联用集成。多功能、集成化的产品布局可以相辅相成，有利于仪器公司的市场开拓以及竞争力提升。
当前，以苏州华萃仪器为代表的国产XPS厂商，面对国际顶尖企业竞争，在较短时间内实现了ARPES等定制型XPS领域50%以上市场的抢占，未来，XPS国产化替代潜力巨大。
据了解，苏州华萃仪器计划2024年推出多款XPS产品，其中包括了两款通用型XPS，公司将成为国内首个实现通用型XPS突破的科学仪器企业，该突破预计成为国产表面分析科学仪器领域具有里程碑意义的重大事件，另外，公司还计划同步推出NAP-XPS以及简易版XPS（非单色X射线源，定价99万），通过实现核心零部件供应链国产自主可控，并提供“物美价廉”的产品，苏州华萃仪器有望全面打破外国XPS厂商在国内的垄断局面。
