1、2022年質譜儀行業產業鏈及發展趨勢分析一、質譜儀：技術壁壘高筑，下游應用賽道廣泛（一）質譜儀為高精尖科學儀器，離子源、質量分析器為核心部件質譜儀：稱量離子質量的高精尖儀器，被譽為“科學儀器的皇冠”。科學實驗常用 的分析儀器包括色譜儀、質譜儀、光譜儀、波譜儀、能譜儀等；根據禾信儀器招股 說明書，質譜儀因靈敏度高、分辨率高、分析范圍廣、分析速度快等特點，被譽為 “科學儀器的皇冠”。質譜儀工作的原理是將分析樣品電離為帶電離子，不同質荷 比的帶電離子在電/磁場作用下分離，并通過檢測器形成包含“質荷比-相對強度”的 質譜圖，實現定性及定量分析。質譜儀基本構造包括五大部件，其中離子源（電離樣品為離子）和

2、質量分析器（分 離離子）是核心零部件。根據質譜分析技術原理與應用，質譜儀種類繁多，但 基本構造大致相同，從工作流程來看：（1）樣品直接或間接通過進樣系統導入質譜 儀后，離子源會先將樣品電離為氣相帶電離子；（2）不同質荷比的帶電離子進入質 量分析器，并在電場或磁場的作用下發生分離；（3）檢測器識別不同離子的電信號 并最終轉化為質譜圖。此外，質譜儀工作需要在渦輪分子泵提供的真空系統中進行， 以保證離子間不會相互碰撞而損失。其中，離子源可將不同物質電離成帶電離子，為質譜儀的“門戶”；質量分析器可將不同離子分離，為質譜儀的“心臟”；二者 均是質譜儀的核心零部件。（二）核心零部件技術壁壘高，自研自產是企

3、業發展關鍵1. 離子源的種類影響質譜儀檢測物質類型的豐富度，國內企業通過自研打破“卡脖 子”局面。不同類型的物質所采用的離子源類型不同，如氣態物質多使用EI及CI， 液態物質多使用ESI、APCI、APPI，固態多使用LDI、MALDI等離子源。企業的核 心競爭力體現在能否研發各類離子源來適配不同的應用場景。根據中國化學會質譜 分析委員會，目前應用最廣泛、最成熟的離子源技術分別為EI、ESI、MALDI。而國 內部分企業已實現自研，如禾信儀器已分別在2015、2016、2018年獲得EI、ESI、 MALDI的自研專利技術（國外發明時間分別為1918、1968、1987年），將離子源領 域的研

4、發差距縮短至30年。2. 質量分析器是決定質譜儀檢測精度和準確的關鍵，高端質量分析器仍被海外龍頭 壟斷。市場上的主流質量分析器包括飛行時間、四極桿、離子阱、回旋共振等，質 量范圍、質量精確度是其主要性能指標。目前，我國部分企業在中低端質量分析器 領域已基本實現自研自產，但根據儀器信息網，高端質量分析器領域如Orbitrap， TOF-TOF等在國內基本是空白，且ICP-MS大部分來自進口品牌。國內企業正通過 正向研發縮小國內外差距，比如，根據聚光科技（譜育科技母公司）官網披露，公 司布局半導體精密檢測ICP-MS的部分產品，通過集成電路制造頭部企業測試，產品 穩定運行中。3. 高端通用零部件：

5、國內質譜儀制造商多采用進口高端通用零部件以降低自身研發 成本。質譜儀的其他高端通用零部件包括進樣系統（引入樣品裝置）、真空系統（渦輪分子泵）、檢測器。根據儀器信息網以及禾信儀器招股說明書，高端通用零部件 的供應商多、市場競爭充分，一般國內質譜儀制造商多選擇進口外采以節省研發開 支。（三）高精度優勢帶來下游廣泛應用，質譜儀是增速最快的儀器子領域質譜儀的高技術難度帶來檢測精度高、范圍廣的優勢。根據質譜分析技術原理與 應用，小至半導體組件的微量金屬元素，大至血液中分子量達數十萬的蛋白質分 子，質譜儀扮演著重要的檢測角色。（1）有機質譜儀：提供化合物分子量、官能團 結構等信息，多與氣相色譜、液相色譜聯

6、用，廣泛應用于食品、環境、生命科學、 醫藥、新能源新材料等領域；（2）無機質譜儀：檢測微量的無機元素，多用于地質 學、礦物學、重金屬測定、環境監測等領域；（3）同位素質譜儀：用于同位素分析， 多用于核反應研究等科研領域。不可替代性+高成長性兼備，全球質譜儀市場發展空間廣闊。根據SDI報告數據，質 譜儀作為分析儀器中作為重要的高端設備，測算其2015至2020年復合增速達7.1%， 高于其他儀器。根據Transparency的測算，2020年全球質譜儀市場規模為72億美元， 預計到2025年全球市場規模將超百億美元，2018-2026年全球市場規模CAGR為 7.70%，全球市場潛力空間仍巨大。

7、二、政策東風漸起，國內質譜企業發力技術及品牌力（一）海外龍頭壟斷國內市場，三大技術難點+品牌力不足制約企業發展國內質譜儀市場常年被海外龍頭壟斷，進口依賴度雖呈下降趨勢但2020年仍高達 74%。根據中國政府采購網披露的2019年下半年招標/中標統計數據，在政府采購中， 海外質譜儀龍頭占據壟斷地位，CR5高達81%，其中安捷倫、賽默飛世爾的市占率 分別為21%、20%；而國內廠商占有率不足3%。根據禾信儀器招股說明書、中國海 關、智研咨詢數據，伴隨著國內質譜儀廠商自主創新能力不斷增強，我國和海外市 場的差距逐漸減小，進口依賴程度（質譜儀進口金額/中國質譜儀市場規模）從2014 年的95%下降至2

8、020年的74%。1. 原理突破難：質譜儀核心專利與國外差距明顯，阻礙行業發展。質譜儀是檢測最 小的結構物質離子，而受制于起步晚、發展時間短等原因，我國在基礎原理突 破方面與國外差距明顯。根據1997-2016年專利分析全球質譜儀技術創新現狀和 趨勢，我國質譜儀專利申請總數位居第三，但涉及核心技術專利（離子源、質量 分析器等），與發達國家相比處于絕對劣勢。2. 技術高精特尖：質譜儀需實現納秒級檢測速度、單位電荷的信號識別、微米量級 加工精度。根據暨南大學官微引用的南方都市報內容，從核心零部件的角度看，質 譜儀的技術高壁壘主要體現在以下四個方面：（1）快：對離子實現納秒級（10 -9s） 的分離

9、和檢測；（2）微：對最小電信號（單位電荷，1.6*10 -9庫倫）的識別；（3） 精：上百個零部件加工精度同時達到微米量級（10 -6m）；（4）穩：幾十個電源的 穩定度同時達到1/10000水平。高精特尖的技術要求使得質譜儀全產業鏈的開發創新 周期至少在10年以上，且需要大量經驗長期沉淀，企業先發優勢明顯。3. 工程化難：零部件、接口、電場控制、工作模式的配合均為難題。根據暨南大學 官微引用的南方都市報內容，一臺質譜儀是“光、機械、電、算法、物理、化學、新材料”多個學科的集合，其包含數百個零部件，接口配合、電場控制、工作模式 配合、時序調整等都非常復雜。4. 品牌力弱：國外龍頭技術優勢轉化為

10、品牌力，長期以來主導中國分析儀器市場。 高校及研究所會優先選擇用進口質譜儀的檢測數據做背書，以增強研究結論的可信 度等。根據分析測試技術與儀器（2021）：質譜儀技術進展、自主創新研發和開 放共享使用現狀， 2020年中國高校、科研院所和企業購置質譜儀及相關設備共支 出114.6億元，其中購置進口質譜儀占比92%，國產質譜儀僅占比8%，進口設備明 顯處于壟斷地位。以中科院化學所為例，截至2020年7月所內71%的質譜儀均是進 口品牌。（二）國內廠商發力技術，服務及性價比突出，具備國產替代實力核心團隊具備深厚研發基因，助力突破質譜領域核心技術。國內優秀質譜企業具備 深厚研發基因，例如：（1）禾信

11、儀器：根據儀器信息網披露，禾信儀器創始人及實 際控制人之一周振博士得到了無網反射飛行時間檢測器發明人H. Wollnik教授和垂 直引入式飛行時間檢測器發明人A. Dodonov教授的指導，并于2000年成功研制了分 辨率達20000的高分辨垂直引入式飛行時間質譜儀，技術指標為當時國際同類儀器 的最高水平。（2）譜育科技：根據公司官網披露，聚光科技子公司譜育科技的研發 團隊1000余人，60%以上為碩博士學歷，通過承接國家級項目、建立行標等成為國 產質譜儀引領者。國產質譜儀制造商如何打造品牌力？從高端客戶切入，打造質譜儀定制化服務。通 過十余年發展，盡管國內質譜儀在對于儀器精度、穩定性有著極高

12、要求的高校科研 領域相較于海外龍頭企業依舊有著明顯差異，但在環境監測、生命醫學以及食品健 康等常規領域已經初具競爭力。以譜育科技為例，公司選擇專用市場為切入點，提 供深度定制化服務以及售后應急保障服務，進一步帶動通用市場的認可。其優勢在 于（1）避開直接和海外龍頭在通用儀器領域短兵相接的局面；（2）先與高端客戶 合作提升品牌知名度，并創造機會切入高端通用市場；（3）開辟新的市場機會，并 有機會引領市場標準。（三）政策東風助力國產質譜儀突圍，2025 年國內規模可達 248 億元鼓勵國產設備采購疊加強化進口管理，政策東風助力國產化進程加速。2018年國家 統計局將質譜儀納入“高端裝備制造業”行業

13、中，作為戰略性新興產業之一，是關 鍵“卡脖子”技術，雙循環的重要突破方向。一方面國外逐步限制此類產品進口， 質譜儀被納入“瓦森納協定”及美國商業管制清單（CCL）；另一方面國內政策端 正通過鼓勵政策采購國產設備以及限制海外設備進口等方式強化國產設備競爭力， 因此我們認為伴隨國產質譜儀設備產品標準提升以及政策端的壓實，低滲透率提升 是大概率事件。我們預計，2025年國內質譜儀市場規模可達248億元，2020-2025復合增速近12%。 根據中國海關披露的質譜儀進口數量、單價，以及禾信儀器招股說明書披露的國內 市場規模，我們對國內質譜儀市場進行量價拆分及預測。假設條件如下： 1. 考慮到2019年

14、受中美貿易戰因素的影響，質譜儀進口金額下滑明顯，其他年份質 譜聯用儀和其他質譜儀進口數量增速保持穩定增長。 2. 質譜聯用儀及其他質譜儀進口單價保持穩定，分別為98.07萬元/臺及58.57萬元/ 臺。 3. 伴隨著支持采購國產科學分析儀器的政策進一步落實，以及國內質譜儀廠商技術 水平的提升，我國質譜儀進口金額占國內市場比重呈現下降趨勢。 我們預計，2025年國內質譜儀市場規模為248億元，2020-2025年復合增速近12%。 在多重利好政策的加持下，掌握自研核心技術的國內質譜儀廠商有望突出重圍。三、關注具備質譜儀自研能力的企業（一）禾信儀器：專注質譜儀研發，靜待新產品落地A股稀缺的質譜儀純

15、粹儀器商，2017-2021年營收/歸母凈利潤復合增速分別為 49.7%/50.3%。根據公司招股說明書披露，當前國內尚無完全以質譜儀制造為主業 的上市公司。公司作為A股稀缺的專注質譜儀的儀器商，已經形成了質譜儀器研制與 應用開發、生產、銷售質譜儀的同時提供數據分析與技術運維服務的商業模式。近 年來公司始終保持高速增長，2017-2021年營業收入及歸母凈利潤的復合增速分別 達49.7%、50.3%。現已形成環境監測為基，臨床醫學+實驗室為翼的業務布局。質譜儀作為高端分析儀 器，在環境監測、臨床醫學、實驗室等領域應用廣泛。（1）在大氣環境領域，公司 主打SPIMS、SPAMS、AC-GCMS產

16、品系列，2021年分別實現銷售量52臺、12臺、 29臺。（2）水環境監測領域，公司主打ICP-MS系列水質重金屬應急監測系統。（3） 臨床診斷領域，公司推出全自動核酸質譜檢測系統、全自動微生物質譜檢測系統 （CMI-1600）。（4）檢測實驗室領域，公司推出三重四極桿液質聯用儀、氣相色譜質譜聯用儀、農藥殘料快速篩查質譜儀等。2021年，公司在環保在線檢測儀器、 醫療儀器及耗材、實驗室分析儀器、其他資質儀器領域的收入分別為2.89億元、676 萬元、706萬元、3598萬元。2022Q1三重四極桿液質聯用儀器上市，業績放量步伐加快。根據公司官微披露， 2022Q1三重四極桿液質聯用儀LC-TQ

17、 5100上市，實現了高效離子源、三重四極桿、 高壓射頻電源等關鍵核心部件的國產化重大突破。根據公司招股說明書，核心產品 SPAMS、SPIMS系列受益于公司的自研技術優勢及品牌效應，毛利率在70%左右高 位。我們預計，伴隨著高技術壁壘、高毛利率的新產品陸續上市，業績放量有望加 速。IPO募投的產業化擴建項目將于2022年內建成投產，研發中心及綜合服務體系亦將 于2023年建設完畢，為未來2年發展提供動能。2021年9月，公司IPO募集資金3.26 億元，其中1.09億元用于質譜產業化基地擴建項目、0.72億元用于研發中心建設項 目、0.76億元用于綜合服務體系建設項目。根據2021年年報，截

18、至2021年底，質譜 產業化基地擴建項目已完成生產設備采購安裝工作，累計投入資金進度已達83%， 預計將于2022年內建成。研發中心項目如期推進（進度約22%），綜合服務體系項 目已在北京、上海、昆山等多個城市建設綜合服務網點（進度約31%）。新產品賦能下游拓展，成長引擎多維發力。公司2022年3月公司擬與阜陽市潁泉區 政府簽訂項目投資合作協議，總投資1億元，建設包含環境、醫療、食品等領域 的質譜儀應用研發基地。同年4月，控股子公司擬投資3.5億元建設上海臨譜高端質 譜儀器產業化項目，達產后將實現年產質譜儀200臺（套）。此外，從公司2021年 年報披露的在研項目來看，公司在向食品安全、生物醫

19、學、生命科學、低質、航天 等領域拓展，并研發激光共振飛行時間質譜儀、W 型飛行時間質譜儀等新產品。公 司深耕積累本土化及品牌優勢，疊加新產品及新項目的儲備進一步賦能下游拓展， 成長引擎多維度發力。（二）聚光科技：業務結構加速改善，孵化譜育科技成效初顯科學儀器的綜合型平臺，高端儀器國產替代先行者。聚光科技為國內實驗室分析儀 器的龍頭企業，自2006年起，公司率先布局實驗室分析儀器，建設了質譜、光譜、 色譜、生物、樣品前處理、理化分析等二十余項新型技術平臺，成功應用于環保、 工業、實驗室、臨床醫學等30多個細分領域。根據聚光科技官網，公司自研多項技 術填補國內的空白，如：早在2011年就推出了國內

20、首臺商用便攜式GC-MS；2015 年推出ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀，率先實現國產替代；2020年推出國內首臺 商用三重四極桿質譜聯用儀等。孵化譜育科技專注高端科學儀器研發，譜育2021年凈利潤同比+122%。2015年，聚 光科技的部分研發團隊從母公司抽離組建成譜育科技，專注于成為全球領先的科學 儀器制造商。譜育科技質譜儀實現有機質譜（氣相色譜、液相色譜）全覆蓋，無機 質譜（IPC-MS等）產品齊全。根據2021年報，2021年譜育科技新簽合同額約13.4 億，同比增長65%，實現營業收入9.61億元（同比+63%）、凈利潤1.24億元（同比 +122%）。公司研發實力強，帶動產品線

21、突破、下游銷售場景拓張。公司自2011年至今累計承 擔30多項國家和地方重大科學儀器專項，強研發實力帶動公司產品線不斷突破： 2021年公司氣相/液相色譜-三重四極桿質譜聯用儀、四極桿飛行時間串聯質譜 ICP-MS等多款質譜儀實現上市。此外，公司亦實現在臨床醫學領域的下游市場拓張： 2022年3月公司獲得了兩個臨床質譜儀的醫療器械注冊證；全自動核酸質譜檢 測系統GeneTOF 3100預計在年中提交二類醫療器械注冊。（三）萊伯泰科：分析儀器產業鏈全面布局，ICP-MS 蓄勢待發實驗室分析儀器全面布局、研發基因深厚，歷史營收業績穩健增長。萊伯泰科成立 20年以來始終專注于分析儀器，現已形成實驗室

22、分析儀產業鏈的全面覆蓋，產品銷 往全球近百個國家及地區。董事長及實控人胡克先生為實驗室分析儀器領域的專家， 曾在國際分析儀器龍頭企業賽默飛最早的儀器公司（JTA）任職，并主導了美國首 臺商用ICP-MS的設計。在研發團隊的帶領下，公司業務已初具規模，2021年實現營 收3.69億元（同比+5.8%），歸母凈利潤0.69億元（同比+6.4%）。實驗分析儀器收入占比約8成，ICP-MS為質譜儀領域新亮點。從收入結構來看，公 司實驗室分析儀器（包括樣品前處理、分析測試儀器及其他）營收占比約為80%。 公司自2018年開始質譜儀產品的研發，根據2022年5月投資者活動記錄表，2021年 5月公司的第一臺ICP-MS上市，在半導體頭部企業的芯片生產線中通過驗證，在醫 療、環保等多個領域實現銷售，為公司在質譜儀領域的布局新亮點。下游客戶領域包含政府部門、科研機構、檢測廠商、高校等，客戶粘性強為后續新 產品推廣奠定基礎。從收入按客戶所在行業分類來看，2021年公司在環保、醫療、 疾病控制領域的收入占比分別達14%、11%、12%。此外，公司先后為北大、清華 等多家高校及科研院所提供實驗室解決方案，做定制化產品及服務；2021年科研院 所/大學院校銷售收入比重達6