工艺复杂,行业壁垒高。
研发设计环节:CT 球管涉及多学科交叉,研发设计的壁垒高。CT 球管产品涉及 电真空、机械电子、电子工程、机械设计与制造、电气自动化、材料学等多学科交叉, 需要研发人员具备多学科融会贯通的能力。同时,产品开发时还需要结合热学、力学、 电磁学等仿真软件进行模拟计算,以保证产品的可靠性。 工艺设计环节:CT 球管的工作原理对工艺设计提出较高要求。由于 CT 球管在使 用过程中,处于高真空(真空度达到 10-7 -10-8 级别)、高热量(阳极靶盘温度达 2000-3000℃)、高旋转(低速管转速 3000r/min,高速管转速>8500r/min)、高电压 (高压范围在 70-150kV)、高功率(最大管电流达到 300-1300mA)、高离心力(10- 40G)的状态。因此,CT 球管在满足参数假定前提下,还需要考虑材料选择、结构设 计、工艺处理等多方面的因素,需要大量 know-how 积累。任何工艺处理不当或材料 选用不妥都会影响产品可靠性。
生产制造环节:CT 球管量产难度大。其生产流程主要包括:1)零部件清洗:对 零部件进行机械清洗去除油脂污垢,使表面达到原子级净度。2)零部件真空退火、 除气:采用上千度高温进行烘烤,去除金属器件内的气体。3)管芯组装:组装阴极、 阳极和管壳。由于管芯的结构复杂,需要特殊装配工艺,精度需达到微米级别。4) 管芯排气、封口:用 1200℃高温排出管芯器件内气体,抽真空后密封。5)老练:组 装完毕后,模拟检测球管电气性能,测试噪声和振动,保证管芯在工作中保持长期稳 定的状态。6)注油:注入绝缘油并排气,确保没有气泡导致伪影和打火。7)组装 测试、包装发货。CT 球管工艺过程复杂,制作周期长,且测试标准高,量产过程中 需各项工艺均保持非常高的成功率,因此对生产设备和工艺流程管控提出较高的要求。 与此同时,CT 球管目前无法实现全自动化流程,部分环节依赖人工完成且精密度要 求较高,因此维持稳定成品率难度大,批量生产具有较高的挑战。
CT 球管属于高值耗材,存在刚性替换需求。随着使用时间的增加,除灯丝本身 的寿命衰减以外,球管也容易发生管芯打火、阳极转子卡住等故障,轻微故障可以通 过维修解决,严重损伤或核心部件损坏必须更换球管。据万睿视财报,全球范围内 CT 球管平均每 2-4 年更换一次。与欧美等发达国家不同的是,由于国内诊疗量大、 CT 使用频率高,球管的平均替换周期达 18 个月,部分医院甚至每 6-12 个月更换一 次球管。据 36 氪数据,5 MHU 热容量的 CT 球管进院招标价格一般为 40-80 万元/支。
经测算,2025 年国内 CT 球管市场规模超 200 亿元。CT 球管市场主要分为整机 OEM、售后维修两个市场: 整机 OEM 市场:面向 CT 整机厂商的新装设备。据弗若斯特沙利文预测,2025 年 中国 CT 整机新增设备约为 10445 台。我们假设 CT 球管价格为 40 万元,则中国 CT 新增球管市场空间约为 42 亿元。 售后维修市场:面向医院存量设备的 CT 球管维修替换。据弗若斯特沙利文预测, 2025 年中国 CT 设备保有量约为 66038 台,人均 CT 设备保有量达 47 台/百万人 (按 14 亿人测算)。我们假设替换周期为 1.5 年,CT 球管价格为 40 万元,则中 国 CT 替换球管市场空间约为 176 亿元。
海外厂商掌握全球 CT 球管主要话语权。CT 球管分为原厂球管和替代球管:1) 原厂球管:指 CT 设备出厂时标配的球管。海外头部 CT 厂商 GPSC 基本采用自产球管, 只有少量中低端球管由第三方 OEM 生产;其他 CT 厂商由于不具备自产球管的能力, 基本采用当立(Dunlee)和万睿视(Varex)的 OEM 球管。2)替代球管:指面向某些 品牌 CT 型号开发的兼容球管。据医深观数据,目前全球 85%的替代球管仍使用原厂 球管,其余 15%为第三方替代球管,当立和万睿视占据主要份额。

随着国产 CT 厂商自主研发及创新水平不断加强,CT 设备国产化取得显著进展。 根据格物制造数据,2024 年 64 排以下 CT 国产化率已超过 50%。但在高端 CT 领域 (256 排及以上 CT)中,仍以 GPSC 等国际巨头作为主导。根据格物制造数据,2024 年高端 256 排及以上 CT 海外厂商市占率达到 77.4%。 国内 CT 球管高度依赖进口,国产替代率极低。1)原厂球管市场:CT 球管具备 高工艺壁垒,国内厂商布局较晚,尚未形成稳定交付的能力;与此同时,CT 球管价 格昂贵,且与设备检测结果息息相关,院端或设备厂商选择供应商会格外谨慎。故目 前国产 CT 设备的原厂球管主要采用当立(Dunlee)和万睿视(Varex)的 OEM 球管。 2)替换球管市场:外资 CT 球管与整机设备形成了较强的绑定,国产 CT 替换球管进 入受到诸多限制。例如:a)相关政策法规不完善。CT 设备注册时球管是作为 CT 的 重要组成部件进行备案,按照现行的医疗器械管理规定,更换核心结构和组件需要申 请变更许可,这导致医院只能采购原厂球管。b)技术排他手段。原厂采用维修密码、 系统权限等排他性的技术手段限制院端选择国产 CT 球管进行替换;c)合同约束手段。 原厂采用捆绑式销售取得院端 CT 多年维保,包括 CT 球管的寿终更换。据中国医学 装备协会数据,2024 年 CT 球管国产替代率不足 10%。

国家高度重视 CT 球管卡脖子问题,政策引导下国产替代进程有望加速。自 2011 年,科技部就将大热容量 CT 球管列入高端产品突破,此后在“十二五”、“十三五”、 “十四五”连续三个“五年计划”都将 CT 球管列入重点突破和发展的高端战略产品, 并鼓励国内企业自主研发 CT 球管,以促进国内球管行业快速发展。2025 年 4 月 4 日,商务部公告决定:1)对进口医用 CT 机用 X 射线管及管芯对中国国内产业及其竞 争力的影响进行产业竞争力调查。调查适用于 16 排及以上 CT 设备的进口医用 X 射线 CT 球管以及适配以上球管的管芯(包括单独管芯、球管半成品、完整球管等多种形 式)。2)对原产于美国、印度的进口相关医用 CT 机用 X 射线管及其管芯进行反倾销 立案调查。被调查产品为适用于 16 排及以上 CT 设备的、用滚珠轴承带动阳极靶盘高 速旋转的 X 射线管及其管芯。此次反倾销调查及产业竞争力调查,有望给国产 CT 球 管产业的发展提供重要机遇,加速国产替代进程。