作为科技创新重要支撑，科学仪器是攻克“卡脖子”的关键一环，产业链的国产化已刻不容缓。5月25日，禾信仪器宣布推出国产首台LC-QTOFMS，对行业创新升级有重要意义。目前，多家仪器上市公司涌入相关赛道，加快布局、积极攻坚。
中国物理学会质谱分会秘书长、北京师范大学教授谢孟峡表示，科学仪器是高校科研成果转化、研究合作加强的重要载体。“这是一个好的开端，在该领域实现了进口替代，支撑保障相关应用领域安全和自主可控。目前，众多国内上市公司正努力实现高水平科研自主自强，成为重大科技突破的生力军，为科技强国建设提供有力支撑。”
质谱仪为何亟需国产化
分析仪器中，我们最常听到的就是光谱、色谱和质谱，三者有何区别？为何质谱比前两者拥有更广阔的发展空间？
因为，当前全球还未有可以替代质谱仪功能的同类检测仪器，且质谱检测效率更高，一个项目质谱只要20分钟，色谱等传统方法要用到1小时。
质谱仪是通过测量带电粒子的质量进而对物质进行定性和定量分析的高端分析仪器，通俗的说它类似一种“灵敏度极高的天平”。目前，质谱仪最主要的用途是用来分析样品的组成成分。
质谱分析技术作为产业关键共性技术，于多个领域被广泛应用，在环境监测、医疗健康、食品安全、工业过程分析等领域拥有广阔的市场前景。
据Transparency Market Research测算，2018-2026年全球质谱仪市场的年均复合增速将达到7.70%，在下游应用需求的拉动下，未来将保持稳健增长的态势。
据SDI统计，亚洲未来会成为全球质谱仪市场中增速最快的地区，而中国是其中增长最快的质谱仪应用市场。2018年，中国质谱仪市场规模达111.93亿元，2014-2018年市场年复合增速达24.12%，远超全球的增速。
而实际上，国内质谱仪产业的技术水平均落后于欧美，国内高端质谱仪市场长期被国际行业巨头垄断。
2021年，国内整体进口质谱仪约1.5万台，近120-150亿元市场。
而以国内头部质谱仪企业为例，聚光科技旗下的谱育科技2020年大约5个亿的营收体量，上市公司禾信仪器营收3.12亿，所以国产质谱仪头部厂商的市场份额大概率低于20%。2018年数据显示，国内厂商在中国质谱仪市场的占有率仅为14.4%。
换一个角度看，国产质谱仪器拥有一个美好的未来。
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强，我国和海外市 场的差距逐渐减小，进口依赖程度（质谱仪进口金额/中国质谱仪市场规模）从2014 年的95%下降至2020年的74%。
1. 原理突破难：质谱仪核心专利与国外差距明显，阻碍行业发展。质谱仪是检测最 小的结构物质——离子，而受制于起步晚、发展时间短等原因，我国在基础原理突 破方面与国外差距明显。根据《1997-2016年专利分析全球质谱仪技术创新现状和 趋势》，我国质谱仪专利申请总数位居第三，但涉及核心技术专利（离子源、质量 分析器等），与发达国家相比处于绝对劣势。
2. 技术高精特尖：质谱仪需实现纳秒级检测速度、单位电荷的信号识别、微米量级 加工精度。根据暨南大学官微引用的南方都市报内容，从核心零部件的角度看，质 谱仪的技术高壁垒主要体现在以下四个方面：（1）快：对离子实现纳秒级（10 -9s） 的分离和检测；（2）微：对最小电信号（单位电荷，1.6*10 -9库伦）的识别；（3） 精：上百个零部件加工精度同时达到微米量级（10 -6m）；（4）稳：几十个电源的 稳定度同时达到1/10000水平。高精特尖的技术要求使得质谱仪全产业链的开发创新 周期至少在10年以上，且需要大量经验长期沉淀，企业先发优势明显。
3. 工程化难：零部件、接口、电场控制、工作模式的配合均为难题。根据暨南大学 官微引用的南方都市报内容，一台质谱仪是“光、机械、电、算法、物理、化学、新材料”多个学科的集合，其包含数百个零部件，接口配合、电场控制、工作模式 配合、时序调整等都非常复杂。
4. 品牌力弱：国外龙头技术优势转化为品牌力，长期以来主导中国分析仪器市场。 高校及研究所会优先选择用进口质谱仪的检测数据做背书，以增强研究结论的可信 度等。根据分析测试技术与仪器（2021）：《质谱仪技术进展、自主创新研发和开 放共享使用现状》， 2020年中国高校、科研院所和企业购置质谱仪及相关设备共支 出114.6亿元，其中购置进口质谱仪占比92%，国产质谱仪仅占比8%，进口设备明 显处于垄断地位。以中科院化学所为例，截至2020年7月所内71%的质谱仪均是进 口品牌。
政策东风助力国产质谱仪突围，2025 年国内规模可达 248 亿元
鼓励国产设备采购叠加强化进口管理，政策东风助力国产化进程加速。2018年国家 统计局将质谱仪纳入“高端装备制造业”行业中，作为战略性新兴产业之一，是关 键“卡脖子”技术，双循环的重要突破方向。一方面国外逐步限制此类产品进口， 质谱仪被纳入“瓦森纳协定”及美国商业管制清单（CCL）；另一方面国内政策端 正通过鼓励政策采购国产设备以及限制海外设备进口等方式强化国产设备竞争力， 因此我们认为伴随国产质谱仪设备产品标准提升以及政策端的压实，低渗透率提升 是大概率事件。
我们预计，2025年国内质谱仪市场规模可达248亿元，2020-2025复合增速近12%。 根据中国海关披露的质谱仪进口数量、单价，以及禾信仪器招股说明书披露的国内 市场规模，我们对国内质谱仪市场进行量价拆分及预测。假设条件如下： 1. 考虑到2019年受中美贸易战因素的影响，质谱仪进口金额下滑明显，其他年份质 谱联用仪和其他质谱仪进口数量增速保持稳定增长。 2. 质谱联用仪及其他质谱仪进口单价保持稳定，分别为98.07万元/台及58.57万元/ 台。 3. 伴随着支持采购国产科学分析仪器的政策进一步落实，以及国内质谱仪厂商技术 水平的提升，我国质谱仪进口金额占国内市场比重呈现下降趋势。 我们预计，2025年国内质谱仪市场规模为248亿元，2020-2025年复合增速近12%。 在多重利好政策的加持下，掌握自研核心技术的国内质谱仪厂商有望突出重围。
技术创新再突破
科学仪器与半导体、操作系统一样被视为我国被“卡脖子”的关键领域。从质谱仪来看，中商情数据显示，我国质谱仪进口率超70%。
在过去较长的一段时间里，我国质谱仪及其所需的高端激光器等零部件高速依赖进口，部分市场被垄断、核心零件性能不高、成本高难以定制化、产品布局体系仍待完善成为行业突出性问题，因此质谱仪及其关键零件的创新发展及国产化越发重要。
此次禾信仪器推出的国产首台LC-QTOFMS的相关技术实现了产品核心模块完全自主可控。公司称，这代表着国产质谱仪实现了跨越式发展，更为高端质谱仪国产替代进程注入了新动能，相关产品已开展了食品、环境等行业的多个应用。
早在2018年，禾信仪器开始立项研制一款具有完全自主产权、核心部件国产化的高性能Q-TOF仪器。本次发布的LC-QTOF 7000，历经多个版本的技术迭代、上万次数据测试，成功完成多项核心技术的开发和验证，实现一批关键部件的国产替代。产品具有高分辨率、高灵敏度、高质量稳定性、高采集速度等优势特点，核心性能指标达到预期水平，同时更契合国内市场的应用需求。此外，项目产生的共性技术、核心部件等科研成果还可在其它系列化质谱产品中使用，助力打造国产高端科学仪器产业链和生态链。
禾信仪器产品总监朱辉对《证券日报》记者表示，LC-QTOFMS质谱仪国产化率是0，因此开发自研十分必要，历时6年时间，禾信仪器开发推出，产品具备更准确、灵敏、稳定及自主可控的特性，整机关键部件也基本实现了国产化。
突破“卡脖子”，实现全面国产化，是国产高端科学仪器发展必经之路。我国相关部门近年来大力扶持科学仪器行业自主创新与国产化，多地也出台高端仪器产业发展方案，鼓励社会资本设立产业基金。在政策引导和资本支持下，一批科学仪器领域上市公司也成长起来，甚至在细分领域逐步走向前列。
禾信仪器是目前国内少数自主研发全面掌握质谱核心技术的企业之一，多款高端质谱产品打破进口垄断，填补了国内空白，聚光科技在高端科学仪器多个应用领域陆续构建了相对完整产品线，皖仪科技在实验室分析仪器等方面建立相对健全的体系。另外，奥普光电、中微公司等在科学仪器产业链的芯片等领域也进行了深度布局。
“国内政策不断支持科学仪器行业发展，企业也在高端技术上不断实现突破。去年以来国家政策优化接续势能凸显，金融体系和产业链持续融合。在产业链金融工具创新指引下，科学仪器领域的科研院所和创新企业获得了专项再贷款与财政贴息支持，一定程度压降该领域自主科技创新的高资本门槛。”中国人民大学国际货币研究所研究员陈佳在接受《证券日报》记者采访时表示。
文章来源： 未来智库，证券日报，瞪羚社