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我国质谱仪与全球领先厂商发展差距分析:核心零部件技术、产品体系、品牌影响力

发布时间:2023-06-07  来源:立鼎产业研究网  点击量: 1239 

我国质谱仪行业起步较晚,受到早期基础学科薄弱,国内工业体系不够完备等因素影响,目前国内质谱在研发、产业化和应用技术领域落后于西方发达国家。集中体现在核心零部技术、产品体系和布局、以及品牌影响力的三方面:

——核心零件技术

我国科研基础较弱,技术落后于世界:质谱仪具有快、微、精、稳的特点。需要对离子实现纳秒级的分离和检测、对最小电信号的识别、上百个零部件加工精度同时达到微米几倍、几十个电源稳定度同时达到万分之一的水平、技术难度极大。我国在质谱仪在测试精度,进样速度、检测速度和使用稳定程度均落后于世界。国内掌握质谱仪所涉及的原理、模拟、计算、设计、工程化、工艺化、生产、应用开发及维护等各环节专业技术的专业类公司较少,主要由于发展方面面临着多重挑战,1)产学研用合作层面,国外高端仪器研发大多是企业和知名大学合作。工程师长期跟踪科学家的科研过程并持续对接开发,持续周期较长。2)国内相较国外研发起步晚,基础研究薄弱,开发多为购机拆解,跟随仿造世界先进设备逆向开发的模式。对于基础的数学和物理理论基础研究较国外有一定差距。3)缺乏研制人才,国内在研发中能起到关键性作用,解决技术难点的研发人员稀少,企业研发困难。4)国外专利技术的封锁限制。根据《1997-2016年专利分析全球质谱仪技术创新现状和趋势》的数据,我国质谱仪专利申请总数虽然位居世界第三,但涉及核心技术专利与发达国家相比处于劣势。

1997-2016年质谱仪专利申请数量


来源:CNKI

1997-2016 年质谱仪核心专利来源


来源:CNKI

离子源和检测器作为核心零件技术壁垒最高:在禾信仪器招股书中披露我国质谱仪多采用高端通用设备外采,核心零部件自产自研的模式,一方面高端零部件(例如真空系统分子泵,进样系统等)市面上供应商众多,竞争充分,外采可以节省自身研发费用;而核心部件离子源和检测器决定了检测物质类型的丰富程度以及检测精度。我国在中低端设备领域基本实现自产自研,而高端技术仍然被外国企业掌控,例如静电场轨道阱技术(Orbitrap)是赛默飞的独家专利,并推出了相应商品化的高分辨质谱仪,目前Orbitrap几乎成为轨道阱质谱的代名词,在市场上有一定垄断的态势。我国企业正积极研发离子源与分析器相关技术,缩小国内外差距,例如禾信仪器2018年自研取得MALDI的专利技术,将技术差距缩短到30年内。

——国外巨头产品布局广泛,重视生物医药领域,在华营收占比高:与国际巨头企业相比,国内企业发展布局不平衡,主要集中在环境监测领域,主要系环境监测领域设备技术要求相对较低,研制成功率较大,国内过去环保政策愈加严格,行业较为景气。而世界龙头企业产品体系布局广泛,深度布局高毛利,高技术含量的生命科学与医疗诊断领域。

国内外实验分析仪器企业产品布局对比


资料来源:各公司官网

作为全球最活跃的新兴市场,中国市场对整个科学仪器的影响力逐渐攀升,在华营收成为跨国企业全球业绩重要的一环。赛默飞、丹纳赫、安捷伦、岛津等国外龙头企业在华收入体量数十亿到上百亿人民币,研发与服务逐渐趋于本土化。相比之下国内企业收入规模仍在亿元级别。

全球实验分析仪器巨头营收及其在华营收


资料来源:WIND

2022 年质谱仪新品陆续推出,几大巨头占据绝对数量优势,布鲁克在高分辨质谱板块持续发力,推出 timsTOF HT 系统,安捷伦推出三款三重四级质谱,一款单四级质谱,核心技术创新使用来Hydro 惰性离子源,不会对分析结果造成影响,沃特世推出了两款质谱仪,在检测灵敏度和体积上都进行了大幅度优化,赛默飞推出两款搭载 Nevervent 技术的GCMS,可以不中断实验室运行效率的情况下更换色谱柱。国产厂商方面华普科仪与巨头 SCIEX签订了战略合作协议,在四月份推出了HPMS-TQ 质谱仪,聚光科技的全资子公司吉天仪器推出了单四级杆 GCMS

——国产品牌影响力较小,获得客户认同还需一定时间:由于国外龙头长期处于市场垄断地位,高校、科研单位等机构在进行尖端前沿研究时会优先采用进口大牌仪器进行背书,同时大型跨国企业不断在市场上推行新的标准,巩固自己的垄断地位。因此即使国内质谱仪技术有所提高,品牌影响力的与客户认同的建立还需要一定时间。在《质谱仪技术进展、自主创新研发和开放使用现状》中指出2020年高校、科研院所和企业购置质谱仪和相关设备共支出114.6亿元,其中进口质谱仪占比92%,国产占比仅8%。根据中国政府采购网披露的20221-11月招标/中标统计数据,在政府采购中,海外质谱仪龙头占据垄断地位,CR5高达69.22%,其中安捷伦、岛津的市占率分别为20.24%18.71%;而国内厂商占有率不足5%

国内质谱仪厂商市占率不足5%


资料来源:中国政府采购网,立鼎产业研究中心


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