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質譜儀行業研究報告:政策支持自主可控,國產質譜崛起東風正勁

(報告出品方/作者:民生證券,周超澤,許睿)


1 質譜儀是科研儀器的重中之重

1.1 質譜技術:20 世紀以來最重要的分析技術之一

質譜 (MS) 是一種用來鑒定樣品中化學成分的分析技術,主要通過電離化合 物生成帶電分子或分子碎片,並測量其質荷比和丰度來完成鑒定。分析樣品進入質 譜儀後,在離子源的作用下被轉換為氣態的陽離子(帶正電)或陰離子(帶負 電),隨後氣態離子在質量分析器里磁場與電場的共同作用下,會產生不同的運 動軌跡打在檢測器上,進而由檢測器將其轉換為不同的電信號,再由計算機將信 號轉換為質譜圖,質譜圖為離子信號與質荷比的函數曲線圖。在質譜圖中,分子 離子和碎片的質量數可用於確定化合物的元素組成或同位素特徵。元素可通過其 質量數進行唯一鑒別。

質譜儀分類標準繁多,質譜儀的分類標準包括應用角度、質量分析器類型、 離子源類型等。應用角度可將質譜分為有機質譜、無機質譜、同位素質譜、氣體 分析質譜。按質量分析器可分為雙聚焦質譜、四級桿質譜、飛行時間質譜、離子 阱質譜、傅里葉變換質譜。按離子源可分為EI、FD、MALDI、ESI、AB等。按質 譜串聯情況也可以根據質量分析器串聯情況詳細劃分。

不同品類的質譜在應用上有明確偏向 1)電感耦合等離子質譜儀系統的考慮 因素包括系統的數據處理能力、定製選項、靈敏度和動態範圍,適用於微量金屬 分析,代表產品為賽默飛世爾的 iCAP? TQ ICP-MS;2)基質輔助激光解吸/電離 飛行時間質譜儀結合了 MALDI 電離源和 TOF 質量分析器。TOF 質量分析儀測量 離子的 m/z 比,MALDI 電離源確保樣品揮發和電離,多用於生命科學和臨床檢 測。以 Bruker Daltonics 的 rapifleX MALDI-TOF/TOF 系統為代表。3)LC/MS 依靠液相分離系統和質譜儀來耦合樣品分離和分析。典型的 LC 系統包括 HPLC、 UPLC 和 nano-LC。在 LC/MS 中,柱流是連續的,因此必須配備能夠跟上的快 速質量分析器。適合蛋白質組學和生命科學的液體樣品分析。LC/MS 系統的代表 是 Bruker Daltonics 的 timsTOF Pro 質譜儀;4)GC/MS 將氣相色譜與質譜儀 相結合,以分離和分析氣相分子。適用於非極性化合物,如食品、環境、石化、 法醫學等。GC/MS 系統非常適合分析小型、相對非極性的化合物,代表是 LECO 的 Pegasus BT 4D GCxGC 飛行時間質譜儀

各類質譜中,串聯質譜是重中之重,對應高端質譜需求,壁壘高,單價貴, 是未來市場的主要方向。串聯質譜是指用質譜作質量分離的質譜方法,解析度更 高,對分析物結構信息的檢測能力更強,並能夠測定混合物中的痕量物質。主要 產品包括三重四極桿和Q-TOF質譜,在電感耦合等離子質譜和液相色譜聯用質譜 中串聯質譜占 90%以上,在氣相色譜聯用質譜中應用較少。

賽默飛世爾、沃特世、安捷倫等公司在主流產品如三重四極桿,Q-TOF 領域 競爭最激烈,產品性能相近,在高端串聯質譜上差異化布局。

1.2 產業鏈技術壁壘高,國產化程度低

不同種類質譜儀的基本結構相同,主要分成五個部分:樣品導入系統、離子 源、質量分析器、檢測器及數據分析系統。與樣品離子化相關的零部件為核心零 部件,包括離子源和質量分析器。離子源可產生分析物離子,質量分析器可根據 離子的質荷比 (m/z) 對其進行處理,檢測器系統可檢測離子並記錄離子形態的相 對丰度。

1.2.1 離子源-樣品進行質譜分析的前提 在質譜分析中,離子源的主要功能是為樣品離子化提供能量,將樣品分子或 者中性原子進行電離,形成具有不同質荷比的離子束,分析物的極性決定了離子 源的選擇。目前沒有單一種類的離子化方法可以適用於所有的分析需求,需要根 據樣品的理化特性選擇適當離子源。目前最常見的離子化方法包括電子電離、化 學電離、電噴霧電離、大氣壓化學電離及大氣壓光致電離,以及激光解吸電離與 基質輔助激光解吸電離等。(報告來源:未來智庫)

1.2.2 質量分析器-質譜分析核心零件 質量分析器種類較多,在性能與功能及應用上有明顯差異,質譜儀常以質量 分析器種類命名。質量分析器主要包括飛行時間質量分析器、四極桿、離子阱、 離子迴旋共振質量分析器及串聯組合等類型。

各類質量分析器的性能差別具體體現在解析度、質量精度、質量檢測上限, 相應價格也有明顯差別。傅里葉變換離子迴旋共振分析器(FI-ICR)和離子阱 (Orbitrap)分析器解析度和質量檢測上限較高,價格也相對較高。1.2.3 質譜產業鏈國產化率低,質譜儀國產替代加速產業鏈發展 質譜上游產業鏈本土化的決定性因素是國產質譜份額的提升。國內質譜行業 從 2002 年開始由科研院所牽頭在研發上加大投入,零基礎下堅持自主研發,培 植國產核心零部件。

科技部資助下每類質譜產品成功研發即代表國內相應生產鏈 條打通,實現核心零部件自主可控生產,例如 2011 年帶頭攻關三重四極桿項目 的聚光科技成為質譜儀自主生產的代表。但是,上游產業鏈的全面、大規模本土 化仍面臨挑戰。質譜國產化率低,導致本土產業鏈的發展缺少土壤,國產質譜市 場打開才能支撐上游定製化零部件研發生產投入。所以儀器國產替代是推動本土 產業鏈的重要前提。進口質譜儀零部件通常出現捆綁銷售,整體採購成本可達到 國產零部件的十倍。目前經歷了技術積累、產品研發、商業化進程,國產企業在 加速蠶食國產質譜市場。隨著下游市場的國產率提升,上游供應鏈研發生產動力 增強,從而降低國產質譜生產成本和研發及定製化設計能力,進一步催化國產質 譜份額提升,形成正循環。

2 質譜儀市場穩步增長,國際巨頭壟斷行業

2.1 全球市場穩步增長,供需兩端高度集中

海外巨頭質譜研發經歷 4 個階段。質譜儀從 1960s 年代投入使用,由高校逐 漸轉向企業進行商業化推廣。從起初單一的 GC-MS 產品向離子源、質量分析器、 進樣系統多元化發展,在儀器的速度,靈敏度,使用便捷性上逐漸改善。質譜巨 頭在質譜領域產品推進節奏趨同,以安捷倫為例,公司在 1965 年步入分析儀器 領域後,1971 年開始推出首款氣相色譜 5930A,並首先從分析系統和計算機系 統上升級,提高可操作性。1980s、1990s 開始在離子源和質量分析器上多元化 布局,拓展系統分析能力,使質譜儀產品豐富度提高。2000 年後,安捷倫在質 譜領域進入高速發展的十年,持續推進質量分析器和離子源等核心部件的研發升 級,實現串聯質譜的突破,推出三重四級桿和 Q-TOF 質譜儀,提高質譜分析的分 辨率、一致性、準確性。

根據 Transparency Market Research 數據,2018-2026 年全球質譜儀市場 的 CAGR 將達到 7.70%,預計 2026 年全球質譜儀市場規模將達 112 億美元。在 下游應用領域需求的拉動下,全球質譜儀市場將保持穩健增長的態勢。

根據 SDI 統計,目前全球質譜儀市場主要被國際行業巨頭佔據,全球質譜儀 市場的主要參與者為沃特世、丹納赫、布魯克、安捷倫、賽默飛、生物梅里埃、 島津等公司,大約佔據全球了 90%的市場份額。從全球市場來看,目前質譜儀的 銷售主要集中於歐美地區,其中北美地區佔據了全球質譜儀市場的主導地位,美 國是全球最大的質譜儀銷售市場,英國、法國、德國佔據了歐洲地區質譜儀市場 的主要份額。

2.2 國內市場國產替代空間大,多領域份額待提升

我國近十餘年質譜市場呈現快速增長,當前市場約 150 億元,在科研端、臨 床檢測端滲透率顯著提高,預計 2026 年有望超過 200 億元,目前國產化率較低, 約 10%。2003 年進口了 300 多台質譜類儀器,2005 年進口了 950 台,2007 年 就達到了 1700 台,2009 年和 2010 年我國質譜類儀器的進口數量分別達到了3600 余台和 4000 余台。2021 年,國內進口台數達到 15000 台規模,20 年進 口金額約 105 億元,同比增長 15%。據新思界產業研究中心統計,2021 年液質 聯用儀國產化率不足 5%。

按質譜分類看,四極桿佔比最高達到 70%,其餘主要為飛行時間質譜。應用 端來看,製藥和食品領域需求量較集中,約 20%,政府市場對應政府檢測需求, 如疾控中心、海關檢測等。醫院佔比約 5%,與科研院所、政府機關同屬政府招 采途徑。政府招采比例合計可達 40%。

2.3 下游應用多點開花,重點關注生物醫藥

生物醫藥及科研為主要應用方向。科研需求和生物醫藥是下游市場未來主要 拓展方向,具體為科研院所、IVD、生物製藥、臨床檢驗。2018 年美國質譜儀在 生物醫藥及科研領域佔比達 70%,成為質譜儀市場的主要方向,生命科學及其下 游產業快速發展為質譜儀提供了廣闊的市場前景,其它應用方向還包含食品、環 境、半導體等領域。

由於質譜儀高靈敏度、高特異性、重現性好,高通量、高效率和低成本等優 勢,可應用於臨床生化檢驗、臨床免疫學檢驗、臨床微生物檢驗以及臨床分子生 物診斷等多領域,在微生物鑒定、新生兒疾病篩查、維生素檢測等方面發揮重要 作用。

除了臨床應用外,質譜儀憑藉其高度專一性、選擇性與靈敏度,搭配樣品前 處理技術和色譜分離技術,還廣泛應用於 DNA 與蛋白質分析、藥物代謝毒性分 析、藥物劑型設計開發等領域。生物醫藥領域常見質譜儀主要包括 LC-MS/MS、 GC-MS、QTOF-MS/Orbitrap、MALDI-TOF 等。

2.3.1 國內製葯領域質譜市場空間約 70 億元,滲透空間大 葯企是國際質譜儀巨頭的重要客戶類型。2018 年全球質譜市場需求中藥企 佔比近 30%。質譜儀的不斷改進推動了高解析度質譜(HRMS)在世界各地實驗室 的滲透和推廣。HRMS 的能力和相關優勢使其成為分析物表徵篩選和定量方法的 寶貴分析工具,在藥物發現和開發(Drug Discovery and Development,DDD) 中廣泛應用。這些應用包括藥物發現、小分子和新藥物模式的產品特性、體外和 體內代謝研究、藥物獲批後生產的質控和藥物安全監視。

據國家統計局統計,截至 2021 年 12 月中國製藥企業共 10511 個,隨著國 產製藥標準提高,假設 2025 年質譜儀滲透率達到 30%,其中前 10%葯企的平均 配備質譜價值為 3000 萬元,中間 10%葯企的平均配備質譜價值 1500 萬元,後 10%葯企平均配備質譜價值 800 萬元,則統一按 8 年折舊期計算葯企貢獻質譜儀 市場將達到 70 億元。

2.3.2 質譜儀是 IVD 領域未來重要發展方向,國內市場空間約 25 億 元 臨床質譜可解決傳統 IVD 行業痛點。質譜診斷比傳統診斷技術更具靈敏性、 特異性和準確性且具有高通量、高效率和低成本的優勢,質譜技術可在單次診斷 中同時系統精確地檢測出幾十個甚至上百個生物標記物並可檢測出多種傳統診斷 技術無法檢測到的生物標記物如激素類小分子標記物等,在臨床檢驗中的應用主 要涉及臨床生化檢驗、臨床免疫學檢驗、臨床微生物檢驗以及臨床分子生物診斷 等多方面。

精準醫療趨勢下組學檢測需求是質譜儀推廣的重要動力。精準醫學的普及遇 到瓶頸:目前常用的 PCR 技術每次只能檢測單一指標,獲得信息不全,無法幫助 醫生做出正確臨床決策;二代測序技術操作複雜、成本高、周期過長,且存在一定程度的過度診療,難以適應醫保控費政策。因此精準醫學的發展目前仍局限於 北上廣深等一線城市,難以下沉,質譜分析可以一次量化分析多組分,對組織、 體液或細胞培養的數千種蛋白質和生物活性代謝物,可全面或有針對性的檢測定 量,直至超痕量水平,從而構建精細的基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、脂質 組學和代謝組學等圖譜,提供大數據基礎,進而賦能精準醫療、藥物開發、檢測 診斷領域。(報告來源:未來智庫)

LDT 制度是臨床質譜應用的關鍵,國內有望逐漸放開相關政策。美國質譜臨 床檢測的發展得益於獨立醫學實驗室和臨床自建項目 Lab Developed Test(LDT) 的發展。LDT 對個性化臨床診斷、特檢項目等由於病患稀少(比如罕見病)而導 致缺少體外診斷試劑製造商布局的方向有重要意義,LDT 實現低成本高效率的滿 足臨床所需,使質譜在更多元領域進行臨床檢測成為可能。最新修訂的《醫療器 械監督管理條例》第 53 條強調國內尚無同品種產品上市的體外診斷試劑,符合 條件的醫療機構,根據臨床需要,可以自行研製,在本單位內使用。如果國內全 面落地執行 LDT 制度,將利於臨床檢驗實驗室和各種分析物特異性試劑(ASR) 的開發,推進診斷產品個性化,進而打開質譜儀在伴隨診斷等精準醫療各類檢測 領域的應用空間。目前國內臨床質譜仍以微生物檢測、維生素檢測、新生兒篩查 為主。

2020 年我國三級醫院 2996 個,其中甲等 1580 個,乙等 1416 個。二級醫 院 10404 個。2020 年全國第三方醫學檢驗實驗室約 1600 個,我們預計實驗室 數量至 2025 年維持截止 10%複合增速,2025 年第三方醫學檢驗實驗室可達約 2500 個。假設質譜儀滲透率分別為 80%,50%,20%,10%,假設三甲級醫院、 三乙級醫院、二級醫院採購質譜儀平均合計價值分別為 800 萬元、500 萬元、 200 萬元,則按照 8 年折舊期,醫院端和 ICL 質譜儀採購市場約 23.8 億元。

2.3.3 科研端質譜市場預計可達 50 億元,有望結合前沿方向多元化 發展 科研端市場在生命科學領域提升空間可觀,存量市場近 15 億元,預計未來 可達 50 億元。2021 年 1 月 22 日,科技部和財政部聯合發布《科技部 財政部關 於開展 2021 年度國家科技基礎條件資源調查工作的通知》,全國高校和科研院報 備科學儀器資源。據重大科研技術設施和大型科研儀器國家網路管理平台統計, 科研端國內質譜儀器的總數量為 5282 台,涉及 31 省(直轄市/自治區)。其中北京 市共享質譜儀數量最多,達 907 台,涉及 174 所高校、科研院所和政府監管機構 等,學科分布上化學佔比最高為34%,生命科學佔比13%,仍有較大提升空間。

2.3.4 細胞分析領域全球潛在市場超百億元,國產質譜流式細胞儀 現曙光 質譜隨著技術發展有新興市場亟待開拓,細胞分析是主要方向之一。單細胞 分析領域是科研端質譜應用前沿方向,適合於輔助生殖、細胞治療領域及免疫、腫瘤、血液、藥物和遺傳學等學科應用,分析蛋白質的目標通常是將靈敏度提升 到較小的納克水平,優點為:(1)無需標記;(2)多組分同時分析;(3)精準定 量。

質譜流式細胞術(Mass Cytometry,CyTOF)是一種將流式細胞技術與質 譜分析技術結合在一起的新技術,可在單細胞水平同時分析超過50種細胞參數, 能夠分析的參數包括蛋白質、核酸甚至小分子,結合了流式細胞儀高速分析和質 譜檢測的高分辨能力,是流式細胞技術的新方向,目前以蛋白質組學領域為主。 據 Markets&Markets 統計,2021 年全球流式細胞儀市場達 43 億美元,預 計 2026 年達到 63 億美元,CAGR8.1%。截止 2020 年,全球流式細胞儀市場中 科研端佔比 20%,是質譜流式實現替代的首要領域。

國內已有自主研發質譜流式細胞儀面世。譜育科技在 ICP-MS 三重四極桿質 譜儀的基礎上迭代升級,2021 年發布的 EXPEC7910 質譜流式細胞儀搭載 ICPQTOF 技術平台,集「垂直電感耦合等離子體技術」、「從單質量分辨到全通的帶 寬連續可調四極桿技術」、「反射式飛行時間質譜技術」三項核心技術於一體,測 量信息更多、更快、更全,解決生命科學單細胞研究中多元素同時分析的需求。

2.3.5 食品安全分析領域質譜儀需求多元化,支付方為食品企業和 第三方檢測 質譜檢測廣泛應用於食品檢測領域,主要由食品企業和第三方檢測實驗室采 購應用於衛生項目的檢驗。相比於傳統的液相色譜法,此法可節省檢測時間和成 本,同時降低檢測誤差。相比於單獨的質譜法,先用液相色譜將複雜的有機混合 物分離成純組分再進入質譜儀,又解決了質譜只能分析純品的弊端,如食品中四 環素類、氯黴素等抗生素以及真菌毒素、三聚氰胺、塑化劑、瘦肉精等檢測。高 分辨質譜儀(質量解析度大於 10000 的質譜儀)三重四極桿質譜儀、飛行時間質 譜儀與軌道阱質譜儀等由於其具有較高的質量解析度,可以更準確的測得分析物 分子量,可在複雜基質背景下對微量成分進行鑒定,也常用於食品中非法添加物、 未知成分及有毒物質的檢測。

2.3.6 環境與地球科學領域質譜以無機質譜和 GC-MS 為主質譜儀在環境與地球科學領域多用於水、土壤與廢棄物檢測、大氣污染實時 監測和地球科學研究等,質譜儀類型多為氣相色譜-質譜儀、液相色譜-質譜儀等。

隨著國家一系列重大環保政策文件的頒布,對於 PM2.5 及揮發性有機化合物 (VOCs)在線分析的監測需求驅動明顯,在未來一段時間內環境監測設備行業 整體需求將會持續增長。在水質監測及高精準污染溯源市場方面,採用高精準色 譜、質譜、光譜等儀器技術可以對污染物複雜成分進行精細化分析,更深層次挖 掘水體污染特徵,未來市場需求也正在凸顯。

3 政策引領國產替代,產品研發兌現奠定國產崛起

3.1 政策大力支持研發和採購,破冰國產質譜市場

科技部支持國產企業研發,帶動近二十年國產質譜發展。科技部近年來持續 加大質譜產業研發投入,與國內一流科研儀器企業合作,針對國產空白領域,重 點布局高解析度和串聯質譜、研發方向呈現多元化、高端化。以聚光科技為例, 2011 年科技部立項「三重四極桿串聯質譜系統的研製及其在痕量有機物分析中 的應用「,由聚光科技承接項目,奠定了其三重四極桿及相關技術和零部件的全 套體系研發成果。科技部持續加大立項投入,已披露的自主金額約達 3.3 億元。

國家為推進國產質譜行業高質量發展,近年持續加大政策扶持力度,《產業 關鍵共性技術發展指南》將「質譜分析檢測技術」明確列為具有應用基礎性、關 聯性、系統性、開放性等特點的產業關鍵共性技術,優先發展;《戰略性新興產 業分類》將「實驗分析儀器製造」列入「高端裝備製造業」行業大類;《加強 「從 0 到 1」基礎研究工作方案》將加強重大科技基礎設施和高端通用科學儀器 的設計研發,聚焦高端通用和專業重大科學儀器設備研發、工程化和產業化研究, 推動高端科學儀器設備產業化快速發展;「十四五」規劃,明確提出要加強高端 科研儀器設備研發製造等。

政府採購政策有望打破進口質譜粘性。質譜儀的定位為重質量,輕成本,難 以通過成本優勢和效率優勢直接實現替代。國內質譜市場中,40%需求通過政府 招采環節,包括醫院、科研院所、政府機構等。2021 年 12 月國家通過《科學技 術進步法》,明確指出:1)對於科技創新產品、服務,在功能、質量等指標能夠 滿足政府採購需求的條件下,政府採購應當購買;2)首次投放市場的,政府采 購應當率先購買,且不得以商業業績為由予以限制;3)政府採購的產品尚待研 究開發的,通過訂購方式實施。2021 年 5 月明確規定了政府機構(事業單 位)採購國產醫療器 械及儀器的比例要求,如序號 203 高效液相色譜串聯質譜儀審核建議配比採購本 國產品比例達到 25%。(報告來源:未來智庫)

3.2 砥礪研發二十年,質譜儀國產力量崛起正當時

3.2.1 厚積薄發,國產質譜新勢力實現 80%市場覆蓋 砥礪研發二十年,國產質譜領軍企業對標巨頭研發第四階段。自上世紀八十 年代起,由於國外質譜儀廠商在國內吸引了大多數質譜人才進行國外質譜儀產品 的銷售及售後服務工作,國內的質譜儀行業發展幾乎停滯,國內的分析儀器廠商 在質譜產品領域的研發進入近 20 年真空期,在工程化設計和全套生產工藝上也 與國際水平持續拉開差距。零基礎布局質譜研發,需要 8-10 年左右的周期,整 合多學科人才,實現從理論設計到工程化設計和全套生產工藝的研發突破。 21 世紀以來,隨著質譜儀市場的迅速增長,高等院校、科研院所、留學歸國 人才加速推動國產質譜儀的研發,近年來在質譜核心技術及質量分析器等核心零 部件上取得突破。2006 年,東西分析推出國產首台商用四極桿氣質聯用儀 GCMS3100,標誌著國產質譜儀器開始進入市場。

目前主流質譜儀品類已實現商業化,包括單四極桿、離子阱、飛行時間質譜, 並能實現三重四極桿的自主可控生產,對應市場端覆蓋率超過 80%。2019 年 7 月,國家重大科學儀器設備開發專項 2011 年首批啟動項目——「三重四極桿串 聯質譜系統的研製及其在痕量有機物分析中的應用(2011YQ060084)」完成綜合 驗收。該專項圍繞國家「十二五」科學和技術發展規劃,針對複雜體系中痕量有 機物高通量、高靈敏度和自動化檢測需求,研製三重四極桿串聯質譜系統產品和 配套自動化前處理裝置及其它關鍵部件,開發基於三重四極桿串聯質譜系統的痕 量有機物分析平台,在蛋白組學、代謝組學、環境及生態毒理學、食品安全等領 域開展分析技術研究與應用示範,實現三重四極桿串聯質譜系統的國產化和產業 化。

3.2.2 定製化產品服務開闢國產替代新道路 在進口壟斷下,小型質譜結合定製化服務可打破客戶粘性,率先成為國產替 代突破口。質譜應用範疇廣泛,應用場景多元,催生了非標準化質譜需求,以提 高質譜使用可行性和便捷性。 中國計量院完成的「小型質譜儀關鍵技術創新及整機研製」 獲得 2010 年度 國家科學技術進步獎二等獎,成功研製出實驗室質譜、車載質譜、生物質譜和小 型便攜質譜等質譜儀及其研發技術平台。由於質譜檢測場景的多元化,應用端的 質譜需求通常要適應各類檢測情境,有定製化服務需求,而且相對標準儀器需求 更分散,是海外廠商的研發和服務真區。

譜育科技氣相色譜質譜聯用平台涵蓋了小型氣相色譜、離子阱、單四極桿和 三重四極桿技術,擁有攜帶型 GC-MS、移動式 GC-MS、在線 GC-MS、台式 GC-MS 和台式 GC-TQMS 等系列產品,實現了現場便攜監測、車載移動監測、 大氣連續監測、水質連續監測、實驗室全自動分析等創新應用,可滿足環境、應 急安全、食品藥品、石油化工、工業過程、科學研究等不同領域的分析應用需求。 走航式和攜帶型質譜檢測兼顧了「快速」與「精準」兩類需求,並實現檢測區域 的全面覆蓋。

萊伯泰科的 LabMS 3000 電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)2021 年 5 月上 市,為醫療、製藥及半導體等領域打造的解決方案型產品,其搭載前處理技術, 按照行業的需求進行了定製化的設計,包括可實現在線氬氣稀釋的超高基質進樣 系統,可在不稀釋的情況下直接分析總溶解態固體含量大於 10%的樣品;包括有 機樣品加氧除碳—可在不消解的情況下直接分析有機基質的樣品,從而減少樣品 前處理時間並避免此過程中引入的各種污染。三種高性能去除質譜干擾功能,包 括質量校正方程、冷焰模式和第三代碰撞池技術,可消除棘手的多原子和雙電荷 離子干擾,提升數據質量,同時可減少繁複的樣品重測需求。

4 重點企業分析

4.1 譜育科技:致力成為全球領先的科學儀器製造商

譜育科技是聚光科技(杭州)股份有限公司內部質譜、色譜、光譜核心技術 研發團隊,於 2015 年自孵化獨立設置的子公司,專註於質譜儀、色譜儀、光譜 儀等重大科學儀器研發和產業化創新應用。經過多年積累公司完成了從技術研發 到產業化生產再到產品系列創新的層層突破,目前譜育科技已經走到了重大科學 儀器專用化、高端化的前列。

公司研發實力強勁,承擔過多項國家重點研發課題。截止到 2021 年 12 月, 公司研發人員超過 850 人,其中碩博學歷佔比超過 60%。自 2011 年以來,公司 累計承擔 30 余項國家和地方的重大科學儀器專項計劃完成了數十項國家重點研 發計劃專項及國家/行業標準制定工作。 掌握核心技術,研發成果產業化能力強。在科技部重大科學儀器專項、863 計劃等重大科技項目支持下,公司先後積累了二十餘項新型技術平台,在高端質 譜技術質量分析器領域掌握了離子阱、四極桿、三重四極桿、飛行時間等質譜技 術,是國內唯一一家擁有三重四極桿技術自主知識產權的企業。公司先後量產了 國內首台商用攜帶型氣相色譜質譜聯用儀(GC-MS)、首台三重四級桿串聯質譜 儀、首台可車載電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)等重量級產品,性能指標 達到了國際同類先進水平。

以質譜儀為支點,致力於提供全方位、專用化的科學分析解決方案。公司在 質譜領域實現重大突破的同時,也相繼在光譜、色譜等領域實現快速發展。在色 譜領域公司掌握氣相、固相、液相三種色譜技術,推出了便攜、在線等專業化產 品系列;在光譜領域掌握了羅蘭圓光譜、掃描光柵光譜、中階梯光柵光譜、陣列 CCD/CMOS 等高端光譜分析技術。在公司「自主研發、持續創新、深度定製」 的譜育模式下,公司已經擁有較完整的質譜、光譜、色譜分析檢測技術和氣相、 液相進樣前處理技術,加上便攜檢測、在線檢測、移動檢測、實驗室自動化等多 種應用場景創新,正在助力公司持續為不同行業客戶提供完整的分析檢測解決方 案。

4.2 禾信儀器:專註質譜研發的高新技術企業

禾信儀器是一家集質譜儀研發、生產、銷售及技術服務為一體的國家火炬計 劃重點高新技術企業,主要向客戶提供質譜儀及相關技術服務。公司專註於質譜 儀的自主研發、國產化及產業化,掌握質譜核心技術並具有先進工藝裝配能力, 積極踐行質譜儀國產化、產業化的發展道路,將質譜儀應用於大氣環境監測等領 域,並持續向醫療、食品、工業技術方向和應用領域進行拓展,在質譜技術結合 環境技術應用研究方面位居國內前列,已發展為國內具有一定影響力的專業質譜 儀供應商。

傳統環境領域公司品牌優勢建立,客戶需求不斷增長。 禾信儀器在環境檢測 領域的 VOCs 在線監測的 SPIMS 系列產品已獲得市場認可。該領域客戶主要為環 境監測領域相關政府機構及事業單位,在客戶佔比高達 70%。隨著國家 VOCs 治 理政策要求的不斷提升,省、市、縣各級環境監測機構 PM2.5 監測需求的持續以 及水質監測需求的初步凸顯,公司在環境領域未來仍有較大增長空間。

醫療、食品、工業分析領域技術拓展,實現多點開花。質譜技術也可應用於 生物醫療和臨床診斷,隨著國內質譜儀技術不斷研發和產業化應用,臨床質譜價 格將會逐漸降低,需求不斷釋放,國內市場在中長期內有望持續擴容。公司全自 動微生物檢測質譜儀成功獲批第二類創新醫療器械註冊證,2020 年首次實現醫 療領域收入。公司積極進行新型儀器研發,未來將在醫療健康領域形成系列化多 樣化的質譜儀產品。在食品安全領域,公司的 API-TOF 已研發成功,可實現對農 殘、獸殘、非法添加物等多種目標物的快速檢測。公司憑藉多年技術研發優勢, 在醫療、食品領域已有布局並有相關產品研發成功,未來有更大的拓展空間。

分析儀器銷售擴量帶來技術服務需求同步增長。質譜儀產品技術複雜並且常 與其他儀器聯用,加之應用場景的日趨多樣,下遊客戶對技術服務的要求將會越 來越高。質譜儀生產企業已經不局限於單一儀器的生產,而更多注重相關配套技 術服務的提升。未來更高的技術服務需求以及分析儀器銷量增長帶來的配套技術 運維都會進一步增加公司的技術服務收入。

4.3 天瑞儀器:國內分析檢測綜合服務提供商

天瑞儀器成立於 2006 年並於 2011 年在創業板上市,前期主要生產基於 XRF 技術的光譜儀,後期利用資本優勢,開展產業併購,相繼併購了蘇州天瑞環境科 技有限公司、上海貝西生物科技有限公司、江蘇國測檢測技術有限公司、上海磐 合科學儀器股份有限公司等,已經由較為單一的化學分析儀器供應商發展為涵蓋 分析儀器製造、環境治理、第三方檢測、體外診斷四大業務板塊的綜合服務提供 商。 公司營收規模呈增長趨勢。2016 年-2020 年公司營收 CAGR 為 21.47%, 2019 年營收規模下降主要是子公司天瑞環境營業收入較去年同期大幅減少所致。 天瑞環境工業污水治理工程項目中光伏行業佔比較大,受 2019 年政策影響,光 伏行業虧損面加大,工程投資持續壓縮進而大幅影響子公司天瑞環境業績。

公司前期打造明星產品 XRF(能量色散 X 射線熒光光譜儀),後期經過技術 積累進軍質譜儀領域。在儀器儀錶製造領域,公司生產的 XRF(能量色散 X 射線 熒光光譜儀)已廣泛應用工業檢測、環境監測、食品安全等領域,具有較強競爭 優勢。公司於 2012 年發布自主研發的三款質譜儀產品:GC-MS 6800 氣相色譜 -質譜聯用儀、LC-MS 1000 液相色譜質譜聯用儀、ICP-MS 2000 電感耦合等離 子體質譜儀。目前公司質譜儀產品已經涵蓋氣相色譜質譜聯用儀、液相色譜質譜 聯用儀、電感耦合等離子體質譜儀以及飛行時間質譜儀四大類。公司質譜儀銷售 收入佔比不斷提高,2019 年已佔銷售收入的 9.58%。

4.4 萊伯泰科:樣品前處理領域引導者,ICP-MS 放量在即

公司是專業從事實驗分析儀器的研發、生產和銷售的科技型公司,是全球范 圍內能將多種類和多功能的樣品前處理技術與全自動實驗分析檢測平台組合成全 自動實驗分析儀器系統的主要實驗分析儀器供應商之一。(報告來源:未來智庫)

擁有眾多知名品牌,多地研發布局。公司擁有 LabTech、CDS、Empore 等 行業知名品牌,在中國和美國設有研發和生產基地,並在中國內地主要城市、中 國香港、美國馬薩諸塞州和賓夕法尼亞州等地設有產品營銷和服務中心。近年來, 公司堅持以國家產業政策導向,建立了實驗分析儀器研發創新體系,積累了較為 雄厚的技術實力和研發成果,擁有 60 余項專利和 20 項軟體著作權,核心技術人 員在國內外相關期刊雜誌中發多篇 SCI 文章。公司產品已銷往全球 90 多個國家 和地區,累計服務客戶近 3 萬餘家。

以樣品前處理為依託,豐富產品種類。樣品前處理儀器是公司最主要的核心 產品,公司是國內少數擁有齊全的樣品前處理儀器產品線供應商之一,公司產品 線覆蓋實驗分析儀器各類主要產品,包括樣品前處理儀器、分析測試儀器等,還 為客戶提供實驗室工程整體解決方案,能為客戶提供實驗室「一站式」採購和服 務。

客戶資源優勢建立,拓展醫療檢測應用領域。下遊客戶涵蓋高等院校、政府 監管機構、科學研究機構等用戶以及食品檢測、環境監測、農產品檢測、商品檢 驗、生命科學、醫療健康等行業企業,產品技術含量和市場份額在市場中位居前 列。公司目前在環境監測(水、空氣、土壤檢測)、食品檢測、商品檢驗等行業 的覆蓋率相對較高,而在醫藥研發和檢測、醫療診斷、材料分析等行業相對薄弱。 2021 年 5 月 20 日公司正式發布了電感耦合等離子體質譜儀這個重量級的新產 品,除在傳統環保領域有較普遍的應用外,在醫療檢測領域,半導體檢測領域也 有廣泛的應用。公司目前已與瓦里安(Varian Medical Systems)等大型跨國醫 療設備企業建立了密切的合作關係,同時 ICP-MS 質譜儀在臨床微量元素檢測中 的應用越來越得到共識,未來將持續加大醫療檢測領域的投入力度和業務布局。

節能環保產業新的檢測需求,有望為公司帶來新的業績增量。公司的部分產 品可應用於鋰電光伏、半導體行業的產業鏈中。2019 年 7 月 22 日起正式實施的 RoHS2.0 環保法規,也為公司 GC-MS 氣相色譜-質譜聯用儀產品銷售起到了極大 的促進作用,隨著市場的不斷推動及產業政策的不斷完善,公司有望在新領域中, 產生業績增量。

4.5 迪譜診斷-核酸質譜布局精準醫學

浙江迪譜診斷技術有限公司落戶杭州餘杭國家級經濟開發區,成立於 2018 年 7 月,以創新型診斷技術服務於生命健康領域的公司。公司完成 B 輪戰略融資、 完成多項創新型診斷試劑盒研發與試劑的臨床註冊證申報、主起草並發布國內首 個核酸質譜儀團體標準。

2021 年 3 月,浙江迪譜診斷技術有限公司(迪安診斷參股公司)推出了 DPTOF 飛行時間質譜產品,是國內首款獲批的通用型核酸質譜。DP-TOF 完美整合 了 PCR 技術的高靈敏度、晶元技術的高通量、質譜技術的高精確度和計算機智能 分析的強大功能,從而為市場提供一個覆蓋多應用領域,具有顯著成本優勢、簡 易工作流程和高樣本通量的全自動解決方案。DP-TOF 基於基質輔助激光解析電 離飛行時間質譜(MALDI-TOF MS)技術,與配套試劑用於對生命體來源(如血液、 體液、組織)樣本中已知核苷酸的檢測。應用範圍覆蓋生物學的各個領域,如感染 性疾病防控、遺傳病檢測(出生缺陷防控)、藥物基因組學(精準用藥)、癌症分析實 體瘤和液體活檢(腫瘤防控)、健康管理(功能醫學)、臨床轉化醫學研究等。

4.6 皖儀科技-科技部項目助力技術跨越式發展

公司是專業從事環保在線監測儀器、檢漏儀器、實驗室分析儀器、電子測量 儀器等分析檢測儀器的研發、生產、銷售和提供相關技術服務的高新技術企業。 公司自成立以來,以光譜、質譜、色譜、頻譜技術為基礎,形成了環保在線監測 儀器、檢漏儀器、實驗室分析儀器、電子測量儀器等四大產品體系,產品廣泛應 用於環保、化工、電力、汽車製造、新能源鋰電池、製冷、生物醫藥、科研等領 域。

研發驅動屬性明顯,2020 年參與重大科學儀器設備開發專項攻克 Q-TOF 研 發。公司擁有自主知識產權,擁有境內專利 167 項,其中發明專利 49 項;擁有 軟體著作權 64 項;參加起草 11 項國家標準、行業標準。公司在科技部重大科學 儀器專項等項目支持下,掌握了微電流檢測與放大技術、180°非均勻磁場離子聚 焦技術、高性能離子源技術、石英膜片分離技術、自動調零技術等關鍵技術,形 成基於質譜分析的微量示蹤氣體檢測和密封性能測定技術。通過綜合運用以上核 心技術,提高了氦質譜檢漏儀的靈敏度,檢漏儀的檢漏口壓力 10,000pa、最小 可檢漏率 5×10-13Pa·m3/s 等核心指標均達到國際先進儀器水平,其性能通過安 徽省電子產品監督檢驗所檢驗,符合項目考核指標。

皖儀科技產品主要包括 環保在線監測儀器、檢漏儀器、實驗室分析儀器、電子測量儀器四大體系,其中與質譜相關的如下:

①氦質譜檢漏儀 公司自主研發的氦質譜檢漏儀,是一種根據質譜學原理、用氦氣作為示漏氣 體製成的高精度檢漏儀,最小可檢漏率可達 5×10-13Pa·m3/s。產品主要應用於 汽車零部件、新能源鋰電池、真空、電力、電子元器件等領域。 ②真空箱檢漏回收系統 公司以高端氦質譜檢漏儀為核心,依託多真空箱聯動系統與控制技術,自主 研發了真空箱檢漏回收系統,能實現氦氣循環使用。公司可根據不同應用場景的 實際需求,為客戶提供符合要求的定製化產品,主要應用於電力、家用製冷、鋰 電池製造、汽車零部件製造等領域。

4.7 至秦儀器-小型質譜儀國產先鋒

至秦儀器是以自主研發的快速檢測用質譜儀為基礎,向重點行業提供分析測 試全方位解決方案的儀器供應商。公司源於清華大學在儀器科學與精密測控領域 多年的科研積累與技術儲備,擁有一支由教授、博士、碩士組成的專職研發團隊, 其中博士 9 人,碩士及以上比例占研發團隊的 63%。多年來與國內外科研院所、 行業知名企業合作開展項目研究,建立了多元化深度交叉的產學研一體化研發體 系。 研發核心優勢凸顯,溯源清華科研團隊。至秦儀器核心管理人員和技術骨幹 來源於清華大學儀器科學與技術科研團隊。團隊圍繞小型質譜儀已經申請發明專 利50餘項(其中授權34項),包括樣品前處理、離子化、進樣介面、分析方法、 數據處理以及儀器化等方面,這些技術是公司的核心競爭力,為公司儀器產品布 局、迭代奠定良好基礎與保障。

專註小型質譜,客戶合作緊密。公司專註小型質譜在食品安全、公共安全和 環境檢測領域的應用,與中國食品藥品檢定研究院、中國檢驗檢疫科學研究院、 中國農業大學、中國醫學科學院藥物研究所、中國生態環境部環境發展中心、深 圳市計量質量檢測研究院、深圳易瑞生物技術有限公司、深圳凱吉星農產品檢測 認證有限公司、深圳高科新農技術有限公司等產品開發應用單位建立了緊密的合 作關係,為產品的應用方向把控和用戶解決方案制定提供支撐與指導。


(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】未來智庫 - 官方網站

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