1、色選機簡介

    色選機是根據物料光學特性的差異，利用光電探測技術將顆粒物料中的異色顆粒自動分揀出來的設備。色選機是廣泛用于散體物料品質檢測和分級的一種無損分選設備，在糧食、食品、顏料化工等行業有著廣泛的應用，對分選難度大的再生塑料片、塑料顆粒、玉米、各種豆類、各種大米、礦石、辣椒、花椒、蒜米、瓜子類、葡萄干、種子、中藥、海米、蝦皮、丁香魚、玻璃、金屬、同色桿等惡性雜質及特種物料分選效果十分顯著。

    色選機實體

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    根據應用物料不同，色選機可分為大米色選機、雜糧色選機、茶葉色選機等，目前已拓展應用到包括農副產品（大米、小麥、玉米、茶葉、瓜子等）、環保回收（廢塑料、廢玻璃、廢金屬）、礦產（礦石、食鹽）等行業近兩百種物料的色選。

    色選機是利用光電技術根據物料的光學特性進行分揀的高新技術產品。色選機是集光、機、電、氣、磁于一體的高新技術產品，他可以根據待分選物料的光學特性差異、利用光電技術分揀異色顆粒或感受病蟲害的個體，可有效實現異物剔除與品級分類，是保障農產品安全和品質、提升農產品附加值的關鍵設備。光電系統是色選機的關鍵部分，主要由光源、背景板、傳感器和其他輔助裝置組成。色選機的類型主要分為通道式分選設備和履帶式分選設備，工作原理均主要是根據光源照射到待選物料后產生的不同反光特性，并與背景板提供的基礎信號進行比較，將差值信號進行放大，當信號大于閾值時說明是不合格產品，再通過傳感器把光信號轉化為電信號，驅動噴射用壓縮空氣吹出異色粒子，進行色選。唯一的區別是通道式分選設備的光電系統比履帶式分選設備的較為復雜，可以更快地處理量比較大的分選工作。色選機的主要核心部件為：CCD/CMOS線陣傳感器，A/D轉換器，FPGA高速處理系統等。

    色選機的工作原理

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    2、色選機上下游情況

    色選機的上游行業主要為零配件供應商，主要包括傳感器及其他電子元器件制造業、金屬冶煉及壓延加工業、機械零部件加工業等。色選機下游應用行業廣泛，包括食品、再生資源和礦產等：

    食品（涉農產品加工）行業：隨著國家對食品安全、以及雜糧消費的日益增加，作為一個需要為全世界1/5人口提供優質、安全食品的農業大國，糧食加工行業在我國的農業產業化進程中占據著至關重要的地位。預計市場對食品等農產品的色選機需求則顯著上升。

    再生資源行業：我國早在上世紀50-60年代，為了解決社會物資嚴重匱乏問題，政府大力提倡勤儉節約、收舊利廢，建立起了較完善的廢舊物資回收系統。但是我國再生資源行業發展與歐美等發達國家相比還有很大的差距。目前我國廢塑料的回收率不到25%，再生鉛消費率僅33%，而美國已經達到82%。由此我國再生產業發展及其加工、分選行業具有較強的后發優勢。

    礦石加工行業：五十余年來，我國礦業開發對經濟發展起到了巨大的促進作用。長期以來，采礦行業資源利用率不高、環境破壞與帶來的環境污染問題也日益突出，已經引起了政府的高度重視。隨著國家對礦業開采行業的監控力度加強，如何提高礦石資源利用率，倡導集約型經濟模式成為礦石行業必須要深思的課題。礦石色選機作為礦石加工分選設備，可運用于鉀長石、重晶石、石英砂、熔融石英、錳礦、碳酸鈣石米、漢白玉石米、方解石、鎢礦、磷礦等，分選效果顯著、提高了資源利用率，將在礦石開采行業廣泛推廣。

    色選機上下游行業情況

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    3、色選機發展歷程

    相對發達國家，我國色選機行業起步較晚

    上世紀30年代，美國ESM公司與英國索特克斯公司最先研制出米用色選機，日本和韓國在上世紀七八十年代相繼研發成功并實現商品化。一直到80年代我國才引進色選機，隨著色選機的市場被打開，盡管我國色選機行業的發展起步較晚，但做為農業大國的中國，農產品的加工市場前景廣闊。

    由于技術壟斷，我國色選機設備較發達國家起步較晚，一直以來其生產商僅限于英國、美國、日本等少數發達國家。隨著20世紀80年代改革開放后國家糧食政策的放開，我國糧食供給由統購統銷的計劃經濟模式轉化為市場主導的自由貿易，產品質量成為糧食流通過程中的重要決定因素，一部分實力較強的糧食加工企業率先開始使用色選機以提高自身競爭力。但由于當時國內技術相對落后，色選機產品主要依賴進口，其高昂的價格、不完善的售后服務和技術支持嚴重阻礙了我國糧食生產企業對色選機的推廣應用。這時期，我國色選機需求存在明顯的供不應求的現象。

    需求與供給之間的巨大落差為我國色選機行業的發展提供了契機，國內的一些糧機企業瞄準這一市場，開始涉足色選機制造領域。經過幾十年的發展，國內色選機企業不斷成長，色選機企業技術不斷完善，加上國外品牌色選機由于價格及售后服務等方面的原因導致市場日益萎縮，給國內色選機行業騰出了更多的市場空間。與此同時，中國經濟的持續快速發展使得人民生活水平日益提高，民眾對食品的衛生及品質要求隨之提升，而國家也適時地開始推行食品QS質量認證體系，這一切都進一步促進了我國色選機行業的繁榮和進步。

    20世紀90年代后期，國外廠家開始進入中國

    20世紀90年代后期，在國外幾家知名色選機廠家的正式機構進駐中國后，全面清晰的引導宣傳加上大米消費觀念的改變，使得大米色選機在工藝設計和實際應用上都逐漸成為中國大米加工的一道重要工序。在這段時期中，主要的色選機制造供應商還是國外的幾家廠家（安西、左竹、索特克斯），再加上少部分的國內制造企業，而在產品的質量上國內和國外的設備卻存在了很大的差距，主要原因是當時的國外產品在中國市場與國外市場為同步產品，而且均為當時最先進技術，如設置二次復選大大減少了帶出比例，采用雙面鏡頭加特殊波長光源提高識別精度，增設黑打、白打程序豐富了色選功能等。而國內產品主要是半自主開發加上半學習模仿，對色選技術的了解停留在表面，僅采用普通光源、單面識別，而且無復選、功能簡單等，所以不但產品質量不高，而且性能不穩定。

    2000年以后，國內生產廠家發展迅速

    自2000年開始，中國的色選機行業在大米加工方面正式進入快速成長期，國內生產廠家也越來越多，品種規格也越來越豐富，國產設備的份額逐漸增加。到目前為止，在中國色選市場出現的品牌或制造商已有幾十家。隨著制造廠家的增多，色選機的規格也越來越豐富，功能也越來越多，色選機經歷了由單面色選到雙面色選，由CMOS傳感器到CCD，由模擬到數字的發展歷程，技術日趨成熟。色選機是根據物料光學特性的差異，利用光電探測技術將顆粒物料中的異色顆粒自動分揀出來的設備，用于散體物料品質檢測和分級的一種無損分選設備，在食品加工、再生資源、礦石開采加工等行業有著廣泛的應用。在不合格產品與合格產品因粒度十分接近而無法用篩選設備分離，或者密度基本相同而無法用比重分選設備分離的場合，色選機卻能進行有效的分離，其獨特作用十分明顯。

    盡管我國色選機產業的發展十分迅速，但與外國先進的技術相比，我國光色選機設備在產品的可靠性、數字化、智能化、集成化、精密度等方面均存在著一定的差距。整體來看，盡管我國色選機產業通過對國外先進技術的吸收、消化和發展，技術層面上已有了長足的進步。

    4、色選機市場需求仍有望翻倍，海外市場空間大

    色選機主要應用于大米、雜糧、茶葉等農產品精加工領域。基于2010-2014年的色選機臺數數據以及2014-2017年農作物產量數據，對國內、海外、全球色選機需求和色選機市場規模進行測算。主要假設有：考慮到每年各類農作物產量變化不大，比較穩定。我們根據稻谷、雜糧、茶葉2017年國內產量的平均增速，假設2017年之后稻谷、雜糧、茶葉產量的增速保持不變，均為3%。其中，雜糧產量的計算=糧食總產量-稻谷產量。2017年中國色選行業市場規模可達到約41億元。設2017年國內色選機市場規模約為41億元為目標值，根據2014年各類色選機滲透度結果，自2014年之后各類色選機滲透率同比例緩慢提升，即每臺色選機對應的農作物產量逐漸降低。2010年度大米、雜糧、茶葉色選機的平均銷售價格分別為11.02萬元、31.36萬元和36.57萬元。假設三類色選機均價采用美亞光電2010年價格，并不考慮提價因素，對未來市場容量進行保守估計。

    國內、海外、全球色選機需求和色選機市場規模

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    大米色選機需求的絕對數量遠大于其他類色選機，而茶葉色選機相對滲透率最高。預計至2023年，國內大米色選機數量達到28,266臺，而雜糧和茶葉色選機僅為4,417臺和3,783臺。主要原因有：（1）大米產量相對較高，基數大，進行分揀的相關設備需求也大。（2）大米是色選機最初進軍的農產品精加工領域，相關技術已較為純熟，整體對色選機的需求也比較大，因此應用也會比較廣泛。而不考慮茶葉重量的因素，相較于大米色選機和雜糧色選機，茶葉色選機滲透率最高，預計2019-2023年每臺茶葉色選機對應的茶葉產量約為0.1萬噸左右，而每臺大米色選機對應的大米產量約為1萬噸左右。分揀茶葉是生產茶葉所必經的重要步驟，色選機可以幫助替代人工進行茶葉分揀，大大節省了人力成本，提升茶葉分揀的效率和茶葉的品質。

    國內市場已趨于飽和，海外市場增長空間廣闊。預計2023年國內色選機市場規模可達到59億，海外色選機市場規模可達到227億。2019-2023年國內色選機規模增速放緩，趨于穩定，約為6%，而海外色選機規模增速一直保持較高水平，預計至2023年可達到20%。這說明國內的色選機應用已較為廣泛，而海外色選機的滲透度還不是很高，相較于國內市場，海外市場有充分的發展空間。且以大米色選機為例，大米色選機作為色選機的主導產品，在色選機行業中占據很重要的地位，也是色選機應用最為成熟的領域，市場需求旺盛。不同國家每年大米產量趨于穩定，海外大米產量占比約70%，大米產出主要集中于東南亞地區，整體東南亞地區大米產量占比超67%。這說明大米色選機在海外的市場空間大，尤其是在東南亞地區。

    海外大米產量占比約70%

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    按色選機三大應用領域進行需求測算，5年內色選機市場需求有望翻倍。預計到2023年國內、海外、全球色選機需求分別為36,466臺，138,222臺，174,688臺，約為2018年需求的1.31、2.35、2.01倍，復合增速約為5.5%，19%和15%，市場規模能達到59億、227億和286億，約為2018年市場規模的1.37、2.36、2.05倍。考慮到堅果等新增色選機需求，上述的市場容量測算較為保守。

    相關報告：智研咨詢發布的《2020-2026年中國色選機行業市場行情監測及未來前景展望報告》