2022年质谱仪行业产业链及发展趋势分析.docx

2022年质谱仪行业产业链及发展趋势分析一、质谱仪：技术壁垒高筑，下游应用赛道广泛（一）质谱仪为高精尖科学仪器，离子源、质量分析器为核心部件质谱仪：称量离子质量的高精尖仪器，被誉为“科学仪器的皇冠”。科学实验常用的分析仪器包括色谱仪、质谱仪、光谱仪、波谱仪、能谱仪等；根据禾信仪器招股说明书，质谱仪因灵敏度高、分辨率高、分析范围广、分析速度快等特点，被誉为“科学仪器的皇冠”。质谱仪工作的原理是将分析样品电离为带电离子，不同质荷比的带电离子在电/磁场作用下分离，并通过检测器形成包含“质荷比-相对强度”的质谱图，实现定性及定量分析。质谱仪基本构造包括五大部件，其中离子源（电离样品为离子）和质量分析器（分离离子）是核心零部件。根据《质谱分析技术原理与应用》，质谱仪种类繁多，但基本构造大致相同，从工作流程来看：（1）样品直接或间接通过进样系统导入质谱仪后，离子源会先将样品电离为气相带电离子；（2）不同质荷比的带电离子进入质量分析器，并在电场或磁场的作用下发生分离；（3）检测器识别不同离子的电信号并最终转化为质谱图。此外，质谱仪工作需要在涡轮分子泵提供的真空系统中进行，以保证离子间不会相互碰撞而损失。其中，离子源可将不同物质电离成带电离子，为质谱仪的“门户”；质量分析器可将不同离子分离，为质谱仪的“心脏”；二者均是质谱仪的核心零部件。（二）核心零部件技术壁垒高，自研自产是企业发展关键1.离子源的种类影响质谱仪检测物质类型的丰富度，国内企业通过自研打破“卡脖子”局面。不同类型的物质所采用的离子源类型不同，如气态物质多使用EI及CI，液态物质多使用ESI、APCI、APPI，固态多使用LDI、MALDI等离子源。企业的核心竞争力体现在能否研发各类离子源来适配不同的应用场景。根据中国化学会质谱分析委员会，目前应用最广泛、最成熟的离子源技术分别为EI、ESI、MALDI。而国内部分企业已实现自研，如禾信仪器已分别在2015、2016、2018年获得EI、ESI、MALDI的自研专利技术（国外发明时间分别为1918、1968、1987年），将离子源领域的研发差距缩短至30年。2.质量分析器是决定质谱仪检测精度和准确的关键，高端质量分析器仍被海外龙头垄断。市场上的主流质量分析器包括飞行时间、四极杆、离子阱、回旋共振等，质量范围、质量精确度是其主要性能指标。目前，我国部分企业在中低端质量分析器领域已基本实现自研自产，但根据仪器信息网，高端质量分析器领域如Orbitrap，TOF-TOF等在国内基本是空白，且ICP-MS大部分来自进口品牌。国内企业正通过正向研发缩小国内外差距，比如，根据聚光科技（谱育科技母公司）官网披露，公司布局半导体精密检测ICP-MS的部分产品，通过集成电路制造头部企业测试，产品稳定运行中。3.高端通用零部件：国内质谱仪制造商多采用进口高端通用零部件以降低自身研发成本。质谱仪的其他高端通用零部件包括进样系统（引入样品装置）、真空系统（涡轮分子泵）、检测器。根据仪器信息网以及禾信仪器招股说明书，高端通用零部件的供应商多、市场竞争充分，一般国内质谱仪制造商多选择进口外采以节省研发开支。（三）高精度优势带来下游广泛应用，质谱仪是增速最快的仪器子领域质谱仪的高技术难度带来检测精度高、范围广的优势。根据《质谱分析技术原理与应用》，小至半导体组件的微量金属元素，大至血液中分子量达数十万的蛋白质分子，质谱仪扮演着重要的检测角色。（1）有机质谱仪：提供化合物分子量、官能团结构等信息，多与气相色谱、液相色谱联用，广泛应用于食品、环境、生命科学、医药、新能源新材料等领域；（2）无机质谱仪：检测微量的无机元素，多用于地质学、矿物学、重金属测定、环境监测等领域；（3）同位素质谱仪：用于同位素分析，多用于核反应研究等科研领域。不可替代性+高成长性兼备，全球质谱仪市场发展空间广阔。根据SDI报告数据，质谱仪作为分析仪器中作为重要的高端设备，测算其2015至2020年复合增速达7.1%，高于其他仪器。根据Transparency的测算，2020年全球质谱仪市场规模为72亿美元，预计到2025年全球市场规模将超百亿美元，2018-2026年全球市场规模CAGR为7.70%，全球市场潜力空间仍巨大。二、政策东风渐起，国内质谱企业发力技术及品牌力（一）海外龙头垄断国内市场，三大技术难点+品牌力不足制约企业发展国内质谱仪市场常年被海外龙头垄断，进口依赖度虽呈下降趋势但2020年仍高达74%。根据中国政府采购网披露的2019年下半年招标/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81%，其中安捷伦、赛默飞世尔的市占率分别为21%、20%；而国内厂商占有率不足3%。根据禾信仪器招股说明书、中国海关、智研咨询数据，伴随着国内质谱仪厂商自主创新能力不断增