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美国石英晶体微天平市场规模及份额，按类型（压电式石英晶体微天平、非压电式石英晶体微天平）；技术（经典QCM、QCM-D、表面声波[SAW]石英晶体微天平、光学QCM）；应用（医疗诊断、环境监测、食品安全检测、材料科学研究）；销售渠道（线上、线下）划分——SWOT分析、竞争战略洞察、2026-2038年区域趋势

  • 报告编号: 7826
  • 发布日期: Sep 29, 2025
  • 报告格式: PDF, PPT

美国石英晶体微天平市场展望：

2025年美国石英晶体微天平市场规模为9993.24万美元，预计到2038年底将达到29063.15万美元，在预测期（即2026-2038年）内复合年增长率为8.6%。2026年，美国石英晶体微天平行业规模估计为10753.42万美元。

随着监管要求和研发投入推动工业和科学应用领域的创新，美国石英晶体微天平（QCM）市场正快速增长。Gonzales等人利用QCM技术，创造性地重新设计了2-丙醇-乙醇-水混合物的蒸发过程，显著缩短了实验时间，从4小时缩短至30分钟。医疗器械的安全性和有效性由美国食品药品监督管理局（FDA，隶属于美国卫生与公众服务部HHS）监管。这项监管要求制造商重新校准和改进设备，从而为公众健康提供高保真度的空气质量信息。政府资助的研发活动也推动了QCM市场的发展，政府机构重点关注生物传感、薄膜分析和半导体工艺监控等领域。由于美国仍然是先进制造业和生命科学领域的全球领导者，随着美国在分析仪器领域的领先地位进一步提升，对高精度QCM技术的需求可能会进一步增长。

由于联邦政府对下一代材料的投资，美国石英晶体微天平（QCM）传感器在能源和电池研究中的应用成为美国市场的主要趋势之一。2023年1月，美国能源部宣布拨款1.25亿美元用于可充电电池的基础研究，旨在推进经济高效的清洁能源解决方案，并通过创新电池的开发和广泛应用，提供实现国家能源系统脱碳和转型所需的科学知识。该计划旨在帮助公私合作实验室升级QCM设备，并促进产学研合作。随着创新与监管合规的融合，美国QCM传感器市场有望实现强劲的长期增长。

U.S. Quartz Crystal Microbalance Market Size
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增长驱动因素

  • 联邦拨款推动QCM生物传感器商业化：政府和机构对生物传感器研发投入的增加是推动其增长的主要因素。例如，Biolin Scientific公司推出了新一代QCM-D仪器QSense Omni，该仪器能够对分子和生物分子表面相互作用进行高灵敏度、无标记分析。QSense Omni专为病原体和生物标志物传感而设计，其先进的硬件和QSense软件可实时监测质量和粘弹性，从而提高信号清晰度和工作流程效率。这些发展正在加速美国制造的QCM技术的商业化，并有助于提升公共卫生应对能力。随着各国标准机构日益重视快速诊断和应对疫情的必要性，QCM在临床和环境应用领域的生物传感用途也日益广泛。
  • QCM传感器进军半导体工艺控制领域： QCM在先进制造和半导体工艺控制领域的应用日益广泛，这也是推动其发展的另一重要因素。2023年5月，Inficon USA推出了面向半导体晶圆厂的微型QCM传感器模块，用于在沉积设备上进行原位薄膜监测。早期向加州MEMS晶圆厂的交付证明了纳米制造领域对原位高精度质量传感的需求不断增长。将QCM与自动化生产线相结合，能够显著提高生产效率和质量控制水平，这项技术正成为美国下一代制造业创新不可或缺的关键要素。
  • 环境监测和污染控制的增长：环保机构和行业利益相关者利用石英晶体微天平（QCM）传感器监测空气中的颗粒物、化学蒸汽和低浓度污染物。日益增长的空气质量监测监管压力以及对有害物质的早期检测正在推动美国石英晶体微天平市场的发展。QCM传感器无需标签即可提供连续的实时测量，使其成为环境监测的理想选择。此外，全球各国政府加强环境保护法律和工业排放法规的呼声也促使众多行业（包括石油化工、废水处理等）越来越多地采用基于QCM的监测技术。废水处理的主要目标是在将剩余的水（即废水）排放回环境之前，尽可能多地去除悬浮固体。一级处理可去除废水中约60%的悬浮固体。一级处理还包括对废水进行曝气（混合）以增加氧气含量。二级处理可去除90%以上的悬浮固体。

市场中涌现的贸易动态

2023年美国石英石主要出口目的地

伙伴国

交易价值（1000 美元）

数量（千克）

德国

30,774.85

21,134,000

中国

23,154.62

37,343,000

墨西哥

15,402.49

15,768,000

挪威

14,011.36

18,064,000

日本

4,313.44

1,439,000

法国

3,283.50

5,566,000

澳大利亚

851.79

492,000

加拿大

700.84

1,650,000

哥伦比亚

675.00

90万

比利时

625.28

340,000

来源： WITS

挑战

  • 监管压力给实验室带来了基础设施需求：一个重要的障碍是，围绕石英晶体微天平（QCM）设备的日益严格的环境和职业健康法规。据美国疾病控制与预防中心（CDC）统计，每年有2200万员工在工作中暴露于潜在有害的噪声水平。美国国立卫生研究院（NIH）的基础设施拨款使合规变得更容易，但专用外壳和改造工程却增加了研究实验室的运行复杂性。日益严格的监管意味着制造商和用户必须投入资金升级基础设施，以保持测量精度。
  • 新的校准程序带来合规性复杂性：另一个挑战是QCM校准和验证标准的不断演变。2024年12月，斯坦福研究系统公司和美国国家标准与技术研究院（NIST）启动了一项QCM可靠性研究，旨在标准化不同型号QCM的标准偏差测量方法，以实现可追溯测量的校准。该研究结果于2025年初发布，制定了新的行业标准，但也要求设备制造商和实验室调整相关程序。这种标准化的推进虽然提高了数据的可靠性，但也增加了美国QCM用户的合规程序和培训要求。

美国石英晶体微天平市场规模及预测：

报告属性 详细信息

基准年

2025

预测年份

2026-2038

复合年增长率

8.6%

基准年市场规模（2025 年）

99,932.4 千美元

预测年份市场规模（2038 年）

290,631.5 千美元

区域范围

  • 北美洲（美国和加拿大）？
  • 亚太地区（日本、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、韩国、亚太其他地区）？
  • 欧洲（英国、德国、法国、意大利、西班牙、俄罗斯、北欧、欧洲其他地区）？
  • 拉丁美洲（墨西哥、阿根廷、巴西、拉丁美洲其他地区）？
  • 中东和非洲（以色列、海湾合作委员会北非地区、南非、中东和非洲其他地区）？
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美国石英晶体微天平市场细分：

类型细分分析

由于压电石英晶体微天平在质量检测方面具有无与伦比的灵敏度和灵活性，预计在预测期内，压电石英晶体微天平将占据美国石英晶体微天平市场70.5%的份额。石英除了具有压电特性外，还具有其他诸多优点，使其成为石英晶体微天平等超灵敏测量设备的理想材料。石英易于生长和加工，自然界储量丰富，并且在α-石英相中具有高达573°C的热力学稳定性。这些设备被应用于生物传感、制药和材料科学领域，用于实时测量分子相互作用和薄膜沉积。从2020年到2024年，美国压电培养石英的进口量总体呈上升趋势：2020年约为114吨，2021年降至69吨，随后在2022年回升至76吨，2023年达到87吨，2024年达到120吨。美国出口量也同样增长，2020年约为37吨，2021年约为39吨，2022年增至76吨，2023年达到133吨，随后在2024年回落至100吨。麻省理工学院和加州理工学院实验室的早期应用表明了该领域在高端研究和创新中的重要性。传感器稳定性和小型化技术的进步也推动了该领域的增长，使其应用​​范围从学术研究扩展到工业过程控制。

技术细分分析

由于其在科研、质量控制和工业监测领域的广泛应用，传统石英晶体微天平（QCM）预计将在2038年之前保持48.2%的美国市场份额。传统QCM因其坚固耐用的结构、易于集成以及在提供可靠质量测量方面的良好记录而备受青睐。这类传感器的基本结构使其在现场维护和运行成本低的情况下，即可提供相当高的质量和厚度测量精度。学术实验室、化学传感应用和薄膜表征领域仍然在使用传统QCM，并将继续为传统QCM提供可靠的需求基础。模块化和易于使用的QCM平台的推出也推动了该细分市场的增长，这些平台使其既能兼容常规实验室操作流程，也能满足复杂的实验需求。

应用细分市场分析

预计在预测期内，医疗诊断领域将占据美国石英晶体微天平（QCM）市场的重要份额，因为QCM应用具有独特的灵敏度，能够对生物分子相互作用进行实时（无标记）测量，适用于病原体检测/鉴定、生物标志物发现和药物开发等应用。每年，传染病导致1500万人死亡，其中绝大多数病例发生在低收入和中等收入国家。对快速、准确的即时检测需求不断增长，以及医疗保健相关研究和个性化医疗投入的增加，正推动QCM仪器和传感器在医院、临床实验室和制药研发领域的广泛应用，远远超过其他应用领域。

我们对美国石英晶体微天平市场的深入分析包括以下几个方面：

部分

子段

类型

  • 压电石英晶体微天平
  • 非压电石英晶体微天平

技术

  • 经典石英晶体微天平
  • QCM-D
  • 利用表面声波（SAW）的石英晶体微天平（QCM）
  • 光学石英晶体微天平

应用

  • 医学诊断
  • 环境监测
  • 食品安全检测
  • 材料科学研究

销售渠道

  • 在线的
  • 离线
Vishnu Nair
Vishnu Nair
全球业务发展主管

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美国石英晶体微天平市场——区域分析

加利福尼亚州凭借其在半导体加工、环境传感和生物技术研究领域的领先地位，成为美国石英晶体微天平（QCM）市场的重要参与者。2024年3月，Inficon USA向加州一家微机电系统（MEMS）工厂交付了首批半半导体QCM传感器模块，以支持硅片尺寸缩减过程中的原位薄膜监测。硅谷强大的科研基础设施和一流的州立大学正在推动先进QCM技术的快速应用。随着环境法规的不断完善和纳米技术的进步，加州将成为QCM部署和研发的理想之地。

马萨诸塞州正崛起为美国重要的石英晶体微天平市场，这得益于其生物技术、制药和学术研究机构组成的生命科学集群。例如，马萨诸塞大学波士顿分校的Niya Sa博士团队致力于探索可充电电池化学，以推进能源存储、利用和环境可持续性。他们通过面向中小学生和弱势群体的STEM科普活动，普及电化学和绿色化学概念。他们的项目采用了一种混合动态阻抗谱/多谐波电化学石英晶体微天平耗散（DEIS EQCM-D）平台，用于研究复杂的界面系统，以提高电池性能。公私合作以及该州对转化研究的重视，使波士顿成为石英晶体微天平（QCM）开发商和制造商的理想之地。

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    美国石英晶体微天平市场主要参与者：

      美国石英晶体微天平市场竞争激烈，主要厂商在市场份额和技术领先地位方面展开激烈竞争。这些厂商包括Gamry Instruments、Stanford Research Systems、Connor-Winfield Corp.、CrystalTek Inc.、CH Instruments、QCM RESEARCH、INFICON Inc.、Sensors Inc.、Advanced MicroSensors、Maxtek Inc.、Synergy Systems LLC、Colnatec LLC、Abracon LLC、Quartz Pro Inc.和International Crystal Mfg.。这些公司正通过在QCM-D、高频传感器和软件集成方面的进步来拓展产品组合，以开发满足科研、制造和诊断领域不断变化的需求的解决方案。

      其中一项关键进展发生在2024年7月，当时Biolin Scientific推出了用于药物研发中蛋白质吸附的QSense Analyzer X。该产品采用的PhaseDamping技术可将噪声降低30%，旨在满足美国生物制药实验室对无标记检测平台的需求。随着该产品的商业化，市场竞争将加剧，各公司将竞相为日益增长的生命科学和材料研究市场提供更灵敏、更可靠、更易用的QCM解决方案。

      以下是美国石英晶体微天平市场的一些领先企业：

      • 游戏仪器
        • 公司概况
        • 商业战略
        • 主要产品
        • 财务业绩
        • 关键绩效指标
        • 风险分析
        • 最新进展
        • 区域影响力
        • SWOT分析
      • 斯坦福研究系统
      • 康纳-温菲尔德公司
      • CrystalTek公司
      • CH仪器
      • QCM研究
      • INFICON 公司
      • 传感器公司
      • 先进微型传感器
      • Maxtek公司
      • Synergy Systems LLC
      • Colnatec LLC
      • Abracon LLC
      • Quartz Pro 公司
      • 国际水晶制造

    最新发展

    • 2025年3月，纳米科学仪器公司扩大了其在美国的QCM-D系统交付和支持范围。此举旨在帮助学术客户搭建研究级系统，其认证培训可提升用户使用效果，从而促进QCM在跨学科研究中的应用。
    • 2025年8月， Semilab收购了MicroVacuum的石英晶体微天平（QCM）和光波导技术，以提升其生物传感和表面表征能力。此次整合将支持用于实时分析的模块化QCM平台，并巩固Semilab在美国生物技术领域的地位。
    • 2021年6月， MicroVacuum推出了QCM-I Net，这是一个多通道测量平台，可用于生物传感应用中的阻抗和损耗跟踪。它可与第三方工具连接，并支持美国实验室的可扩展使用，使研究人员能够获得灵活、高精度的QCM设置。
    • 2024年12月， Micro Photonics与美国实验室合作开发石英晶体微天平（QCM）方法。该公司提供的培训和系统调优服务可提高测量精度，有助于生物传感器校准和薄膜验证。美国大学也因此获得了QCM项目方面的专家支持。
    • Report ID: 7826
    • Published Date: Sep 29, 2025
    • Report Format: PDF, PPT
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    常见问题 (FAQ)

    2025年，美国石英晶体微天平的产业规模为9993.24万美元。

    2025年，全球美国石英晶体微天平市场规模为9993.24万美元，预计到2038年底将达到29063.15万美元，在预测期（即2026-2038年）内，复合年增长率为8.6%。2026年，石英晶体微天平行业规模预计为10753.42万美元。

    市场上的主要参与者有：Gamry Instruments、Stanford Research Systems、Connor-Winfield Corp.、CrystalTek Inc.、CH Instruments、QCM RESEARCH、INFICON Inc.、Sensors Inc.、Advanced MicroSensors、Maxtek Inc.、Synergy Systems LLC、Colnatec LLC、Abracon LLC、Quartz Pro Inc. 和 International Crystal Mfg.

    预计在预测期内，经典 QCM 部分将引领美国石英晶体微天平市场。

    美国石英晶体微天平 市场报告范围

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