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1、 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。中小市值行业 行业研究|深度报告 质谱仪技术壁垒高,下游应用广泛,质谱仪技术壁垒高,下游应用广泛,预计预计国内国内 2026 年市场达年市场达 230 亿亿:质谱仪是检测离子质量的精密仪器,核心部件技术壁垒极高,其中以离子源与质量分析器最为关键。质谱仪相较于其他仪器拥有灵敏度高,分析范围广,分析效率高等特点,被称为科学仪器的皇冠,广泛地运用于生物医药,食品安全,环境监测等领域。根据 Transparency 的测算,2021 年全球质谱仪市场达 77 亿
2、美元,预计 2025 年全球质谱仪器市场将达到 112 亿美元。根据我们预测中国质谱仪市场 2026 年将达约 230 亿人民币。受历史影响国内技术有较大差距,国产厂商逐渐赶超替代趋势加快:受历史影响国内技术有较大差距,国产厂商逐渐赶超替代趋势加快:目前国内外公司质谱仪技术差距明显,差距主要体现在核心零件性能差距明显,产品布局体系不够完善,市场客户认可不足三方面,国内市场仍被赛默飞,安捷伦,岛津等世界巨头垄断。国内政策不断支持科学仪器行业发展,国内企业逐渐发力,在高端技术上不断实现突破。进口依赖度从 2017 年的84.47%下降到 2021 年的 73.36%,国产替代趋势明显。中国与中国与
3、 80 年代日本处于相同产业转型时期,精密仪器成为产业升级必备品:年代日本处于相同产业转型时期,精密仪器成为产业升级必备品:通过研究对比,中国现况与 80 年代日本有较多相似之处,同样经历产业升级转型的趋势,对比日本发展的经验,在产业重构的过程中,高端的精密仪器是必不可少的工具,而质谱仪是 21 世纪精密仪器的翘楚。而中日的发展差异决定了未来中国以内需为主导,高端制造的国产化替代将是主线。对标世界巨头,平台化发展是仪器公司必经阶段,具体实现路径有所不同:对标世界巨头,平台化发展是仪器公司必经阶段,具体实现路径有所不同:通过研究国际仪器巨头公司的成长路径,平台化是企业发展的必经之路,但是实现平台
4、化的路径主要分为以岛津为代表的先垂直发展技术再平台化横向发展,与以安捷伦为代表的先平台化发展后垂直深耕两种模式。国内仪器行业可以对标这两类模式的公司分别为禾信仪器与聚光科技。禾信仪器禾信仪器:专注时间飞行领域正向研发的国产化质谱仪“专精特新”小巨人。专注时间飞行领域正向研发的国产化质谱仪“专精特新”小巨人。公司是国内唯一一家以质谱仪研发生产为主业的上市公司,创始人周振博士曾参与研发全球第一台分辨率达20000 以上的垂直引入反射式飞行时间质谱仪,多年来带领研发团队在飞行时间质谱细分技术领域达到国内领先。目前公司主要产品为 SPIMS 系列与 SPAMS 系列,主要用于大气污染物的在线解析,公司
5、不断研发新品,向工业,食品安全,生物医学领域拓展。目前公司大力投入研发四级杆时间飞行质谱仪(Q-TOF),在国内具有稀缺性,未来有望在临床医疗领域拓展应用。聚光科技:国内聚光科技:国内仪器行业平台化龙头公司。仪器行业平台化龙头公司。公司起步于工业过程分析及环境监测,后布局临床质谱和高端科学仪器领域。目前子公司谱育科技已实现了重大突破及产业化成果,掌握了离子阱,四级杆,三重四级杆,飞行时间等多个质谱分析技术,产品矩阵完善。公司自 2019 年以来业绩波动较大,主要原因系受 PPP 业务影响较大。公司已经剥离 PPP 业务,摆脱历史包袱,将主业聚焦到科学仪器方向,多年研发成果逐渐贡献业绩,高端化转
6、型成果初显。质谱仪行业国内外差距逐步减小,国产替代趋势明显,建议关注坚持正向研发,拥有飞行时间领域技术优势的禾信仪器(688622,未评级)、国产质谱仪平台化公司龙头聚光科技(300203,未评级)。风险提示风险提示 新技术开发不及预期,国内质谱仪市场需求不及预期,高端零部件供应链风险,市场竞争加剧的风险,假设条件变化影响测算结果 投资建议与投资标的 核心观点 国家/地区 中国 行业 中小市值行业 报告发布日期 2023 年 04 月 21 日 邢立力 执业证书编号:S0860522070001 韩冰 执业证书编号:S0860522090003 路天奇 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快
7、 质谱仪行业报告 看好(维持)中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。2 目 录 1、质谱仪是一种终极的检测手段,下游应用广泛.6 1.1 质谱技术壁垒高.6 1.2 质谱仪下游应用市场广阔.13 2、海外龙头垄断,国内水平仍有差距.14 2.1 全球质谱市场发展.14 2.2 国内质谱仪发展.16 3、产业转型下的中日对比.20 3.1 日本的产业转型.21 3.2 中国的相似之路.25 3.3“先端计划”:日本 21 世纪仪器技
8、术的重新赶超.27 3.4 国内政策频出,推动国产化进程.30 4、海外公司发展经验借鉴.33 4.1 岛津制作所:深耕 X 射线发展,横向拓展多行业仪器.34 4.2 安捷伦:并购驱动高速成长.40 5、相关公司介绍.44 5.1 禾信仪器:专注时间飞行领域正向研发的国产化质谱仪“专精特新”小巨人.44 5.2 聚光科技:国内仪器行业平台化龙头公司.53 投资建议.57 风险提示.57 FZdYiXiY8WmVuVuVsX9PaO7NpNpPmOpMjMrRrNkPsQoNbRpOoOuOtRpMxNtQrO 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,
9、见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。3 图表目录 图 1:质谱仪概念图.6 图 2:质谱仪原理.6 图 3:Q-TOF 结构介绍.10 图 4:质谱仪分类.11 图 5:2020 年全球质谱仪下游应用比例.13 图 6:2015-2020 年下游行业 CAGR.13 图 7:中国质谱仪行业需求.14 图 8:全球质谱仪市场规模.14 图 9:2020 年全球质谱仪竞争企业.15 图 10:2015-2020 全球各地区质谱仪增速(百万美元).15 图 11:1997-2016 年质谱仪专利申请数量.16 图
10、12:1997-2016 年质谱仪核心专利来源.16 图 13:国外质谱仪发展历史.17 图 14:国内外企业产品布局对比.18 图 15:2020 年高校、科研院所和企业购置质谱仪和相关设备比例.19 图 16:2020 年质谱仪进口国家分布.20 图 17:国内质谱仪规模及增速.20 图 18:进出口规模和进口依赖度.20 图 19:日本基建支出与增速(百万日元).21 图 20:日本房价与 CPI.21 图 21:日本的产业转型政策.21 图 22:1990 年相较 1970 制造业增加值分行业占比变动情况.22 图 23:日本制造业结构调整.22 图 24:日本出口结构.23 图 25
11、:日本制造业出口指数.23 图 26:1975-1984 年日本股市分行业股指涨跌幅.24 图 27:岛津制作所股价(日元).24 图 28:日本电子股价(日元).24 图 29:1974-1985 年精密仪器指数 VS 日经 225 指数.24 图 30:日本科研经费占 GDP 比重(百分比).25 图 31:中国研发支出占 GDP 比重(百分比).25 图 32:中日人均 GDP.25 图 33:中国各产业占 GDP 比例.25 图 34:日本各产业占 GDP 比例.25 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见
12、分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。4 图 35:中国城镇化率(百分比).26 图 36:中国与日本贸易依存度.26 图 37:城镇居民收入与消费性支出(元).26 图 38:日本对华科学光学仪器出口(百万美元).27 图 39:美国对华高科技产品出口(百万美元).27 图 40:先端计划制定和发展历程.28 图 41:先端计划实施方案.28 图 42:2004-2016 年日本先端计划及中国重大科研仪器研发项目资助情况对比.29 图 43:Nexera UC Prep 半制备型超临界流体色谱系统.29 图 44:2022 年政府质谱仪招标金额
13、.32 图 45:2022 年政府电子显微镜招标金额.32 图 46:2022 年质谱仪采购单位金额占比.33 图 47:2022 年进出口质谱仪数量占比.33 图 48:岛津发展模式.33 图 49:安捷伦发展模式.33 图 50:理化器械目录表.34 图 51:教学用 X 射线装置.35 图 52:NEW AURORA 号.37 图 53:岛津关键仪器.37 图 54:岛津研发液相色谱仪.38 图 55:GCMS-TQ8030.39 图 56:岛津业绩(十亿日元).39 图 57:岛津分类型营业收入(十亿日元).39 图 58:岛津分类表仪器研发投入(十亿日元).39 图 59:安捷伦历史
14、.40 图 60:安捷伦产品.42 图 61:安捷伦业绩(百万美元).42 图 62:安捷伦研发开支与占收入比(百万美元).42 图 63:2022 年安捷伦各领域市场地位.43 图 64:安捷伦营收占比(百万美元).44 图 65:安捷伦主营业务毛利率.44 图 66:安捷伦 2022 年全球各地区收入贡献.44 图 67:禾信仪器发展历程.45 图 68:禾信仪器营业总收入.48 图 69:禾信仪器归母净利润.48 图 70:禾信仪器业务应用各领域收入占比.49 图 71:禾信仪器各项收入占比变化.49 图 72:禾信仪器费用率情况.49 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产
15、替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。5 图 73:禾信仪器毛利率与净利率情况.49 图 74:禾信仪器营收季节变动.50 图 75:聚光科技发展历程.53 图 76:聚光科技产品布局.53 图 77:聚光科技营业总收入.54 图 78:聚光科技公司归母净利润.54 图 79:2021 聚光科技各业务占公司收入比重.55 图 80:谱育科技承担 30 余项重大科学仪器专项.55 图 81:聚光科技 2018-2022H1 研发投入(百万元).56 图 82:聚光科技 2018-2
16、021 年研发人员及增速.56 表 1:不同离子源适用范围.8 表 2:不同质量分析器区别.9 表 3:世界巨头在华营收.18 表 4:2022 上半年新品发布.19 表 5:先端计划代表性研发成果案例.29 表 6:政府采购进口产品审核指导标准.30 表 7:国内政策梳理.31 表 8:设备更新改造专项再贷款项目.32 表 9:岛津代理设备.36 表 10:安捷伦收购历史.41 表 11:禾信仪器产品.45 表 12:禾信仪器核心技术.50 表 13:禾信仪器在研项目.51 表 14:核心零件国产化情况.52 表 15:禾信仪器募投项目进展.53 表 16:谱聚医疗引入红杉中国等 6 位投资
17、人.56 表 17:聚光科技在研项目.56 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。6 1、质谱仪是一种终极的检测手段,下游应用广泛、质谱仪是一种终极的检测手段,下游应用广泛 1.1 质谱技术壁垒高 质谱仪是一种终极的检测仪器质谱仪是一种终极的检测仪器:质谱仪是用来测定物体质量的仪器,主要用来分离和检测不同同位素。原理是将分析样品电离为带电离子,根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测
18、。在产业关键共性技术发展指南中,质谱分析检测技术被明确列为具有应用基础性、关联性、系统性、开放性等特点的产业关键共性技术。质谱仪具备高分辨率,高通量,高灵敏性与高准确度的特性,在复杂背景下检测低浓度的化合物能力优于其他仪器,拥有优秀的定性与定量的能力,被称为是“终极的检测手段”。图 1:质谱仪概念图 数据来源:台湾质谱协会编著:质谱分析技术原理与应用,东方证券研究所 离子源和质量分析器是质谱仪中最重要的部件:离子源和质量分析器是质谱仪中最重要的部件:质谱仪通常包含进样口、离子源、质量分析器、检测器、数据监测系统等五大部分,其中最重要的是离子源与质量分析器两部分。从不同部件功能来看:1、进样口进
19、样口:被检测样品通过直接进样或者间接进样通过进样口导入质谱仪;2、离子源离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。3、质量分析器质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子,按质荷比 m/e 大小分离的装置。4、离子检测器与数据监测系统离子检测器与数据监测系统:离子在分离后依次进入检测器中,检测器负责采集放大离子信号,经计算机内的数据监测系统处理,绘制成质谱图。图 2:质谱仪原理 进样口 HPLC GC CE 注射离子源 EI/CI MALDI ESI
20、 ICP APCI/APPI质量分析器 四级杆 飞行时间 离子阱 离子回旋共振离子检测器 MCP数据监测系统 服务器 PC 软件质谱图 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。7 数据来源:质谱分析技术原理与应用,东方证券研究所 离子源离子源:离子源的种类影响质谱仪检测物质类型的丰富度,在有机物化合物分析方向由最早 1918年发明的电子电离(EI),发展到适用于大分子样品的基质辅助激光电离解析(MALDI)及在常压下可以直接将液态样
21、品离子化的大气压电离(API),而在无机物方向,电感耦合等离子体应用逐步广泛。在一百余年的发展时间中针对不同的应用领域开发出了适用的离子化方法。目前能否研发出各类离子源来适配不同的应用场景是企业的核心竞争力体现之一。电子电离(电子电离(EI):通过加热灯丝放出电子,电子通过电场加速获得高能量,被分析物获得电子能量而离子化。被分析物吸收能量后应为化学结构不同,裂解为独立的碎片离子,常用于有机分子的鉴定。缺点是电子携带的能量太大,离子化过于剧烈,常常得到大量的碎片离子,无法获得被分析物的分子量信息。且只能离子化气体分子,主要用在挥发性较高,热稳定性高,沸点低的有机物。化学电离(化学电离(CI):)
22、:利用加热灯丝产生高能电子进行离子化,不同之处在于化学电离将试剂气体通入离子源中,先以电子电离的方式产生试剂离子,再与被分析物发生离子反应,比EI减少了被分析物碎裂的机会。能够得到完整的分子信息。适用于分析沸点低的被分析物,可以观测带分子离子峰,这个技术被认为是电子电离法互补的技术。快速原子轰击(快速原子轰击(FAB):):由电子电离源改造而来,将氙气导入后通过类似于电子电离源的设计,将灯丝加热后产生的热电子经电压加速到正极电离形成氙气原子,之后再撞击被分析物是被分析物离子化。可用于无机物与有机物的分析,最大的缺点在于基质易电离产生干扰信号。激光电离解析(激光电离解析(LDI):):EI与CI
23、都需要将被分析物汽化,不适用于低挥发性,热不稳定及凝聚态的被分析物。由此出现解析电离技术(DI),并在此基础上发展出激光解析电离技术(LDI),利用激光将被分析物从样本表面解吸附,同时形成气相离子。与分析元素,无机盐,染料或者具有高吸光特性的分子。但是挥发性极低的生物大分子仅靠激光产生的热量不足以使分子挥发,如果使用高激光能量照射,会使被分析物分子裂解成碎片,无法获得完整的离子信息。基质辅助激光电离解析(基质辅助激光电离解析(MALDI):):由激光电离解析改进而来,使用基质(大部分为有机酸)作为化学反应的媒介与被分析物混合共结晶产生的固态样品,使得离子化过程比激光电离解析更温和,可以产生质子
24、化或者去质子化的完整被分析物。该方法适用于非挥发性的固态或业态被分析物的分析,尤其是对离子态或极性被分析物的电离效果最好,广泛地应用在生物大分子的质谱分析。缺点在于基质的选择与比例会影响分析效果,并且由于激光剥蚀被分析物结晶表面,重现性较差。大气压化学电离(大气压化学电离(APCI)/大气压光致电离(大气压光致电离(APPI):):大气压化学电离是将化学电离方法扩展至大气压下进行,借助电晕放电产生试剂离子,解决传统化学电离加热灯丝在大气压下会产生强烈氧化反应燃烧灯丝的问题。大气压光致电离是利用光能激发气态被分析物分子,使其离子化为自由基离子或进一步将被分析物质子化生成离子。电喷雾电离(电喷雾电
25、离(ESI):):通过金属制的毛细管喷针喷出含有被分析物的水溶液样品,并在高压电源的作用下由电场牵引喷雾形成有电荷的微液滴,通过去溶剂化的过程形成气态离子进入质量分析器内。该方法不仅适用于蛋白质大分子的分析,同时也适用于分析极性小分子。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。8 电感耦合等离子质谱(电感耦合等离子质谱(ICP-MS):):主要用于元素分析,利用 ICP 优异的离子化能力,搭配高灵敏度的质谱仪,除了对大多数元素有极低的
26、检测点之外,同时具备多元素检测特性和同位素分析能力,被广泛地用于环境,食品科学及法医鉴定等领域。与质谱连用的色谱(与质谱连用的色谱(LC/GC):):色谱与质谱联用可以大幅度降低样品基质带来的影响,提高质谱定性,定量的能力。一般使用气相色谱(GC)与质谱仪联用时,最常选用 EI或CI的离子化方法,主要由于 GC 流出的分子为气态且这两种离子化方法也需要将样品先汽化才能进行电离。液相色谱(LC)是对于分离含有高极性或高沸点的被分析物样品最常用的分离技术。ESI 由于可在大气压下将溶解的被分析物直接转化为气象分子离子,目前成为 LC 与质谱在线联用中主要的离子化方法。表 1:不同离子源适用范围 全
27、称全称 简称简称 样品物理性质样品物理性质 能否用于完能否用于完全未知的分全未知的分子物子物 待分析分待分析分子特性子特性 与质谱仪联用与质谱仪联用仪器仪器 电子电离 EI 气体/汽化后依然稳定的样品 不能 非极性 气相色谱 化学电离 CI 能 非极性 气相色谱 电喷雾电离 ESI 液体/可溶在溶液中的样品 能 高极性 液相色谱 快速原子轰击 FAB 能 高极性 液相色谱 大气压化学电离 APCI 能 中低极性/大气压光致电离 APPI 能 中低极性/激光解吸电离 LDI 固态/可和基质形成共同结晶的样品 能 中低极性-高极性/基质辅助激光电离 MALDI 能 中低极性-高极性 液相色谱 数据
28、来源:台湾质谱协会编著:质谱分析技术原理与应用,东方证券研究所 质量分析器:质量分析器:质量分析器是决定质谱检测精度和准确的关键。质量分析器主要分为磁场式和电场式两种类型,每种质量分析器都有不同的特性与功能。磁场式分析器主要有扇形磁场分析器和傅里叶变换离子回旋共振质量分析器,电场式分析器有飞行时间,四级杆,四极离子阱,轨道阱等质量分析器。国产在中低端领域基本实现自研自产,但是在高端领域依旧被国外垄断。扇形磁场分析器:扇形磁场分析器:早期是单一扇形磁场来分析离子质量,称为单聚焦质谱仪。后来与静电场结合发展为双聚焦仪器。由于质荷比不同的离子在磁场和电场的影响下会有不同的运动轨迹,借此原理分析不同质
29、量的离子。扇形磁场质量稳定度高,适合定量分析,可进行高能量碰撞解离,但扫描速度稍慢,也较少与液相色谱联用。傅里叶变换离子回旋共振质量分析器(傅里叶变换离子回旋共振质量分析器(FT-ICR):):原理是离子在磁场中做回旋运动,当离子产生共振时,检测电子上产生电荷进而形成时域 ICR 信号。该质量分析器是目前分辨能力最高的质量分析器,适合准确质量的测定,多级质谱分析和进行离子/分子反应。飞行时间质量分析器(飞行时间质量分析器(TOF):):利用静电场加速粒子后以离子飞行速度差异来分析离子质荷比的仪器,早期大多搭配电子轰击或离子电源,导致质量分辨能力和准确度不高,依赖于快 中小市值行业深度报告 产业
30、升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。9 速处理电子信号,脉冲高压、大数据采集等相关技术发展,飞行时间质谱仪能快速记录高品质的质谱图。该仪器主要可以分为线性式、反射式、正交式三种。在下游多应用在生物医药领域。四级杆(四级杆(Q)/四级杆离子阱(四级杆离子阱(QIT):):两者都属于四级杆质量分析器,原理是让离子在特殊设计的质量分析器内随着交、直流电场运动。因为离子运动轨迹与质荷比有关,不同质量的离子会在分析器内呈现不同的运动行为,可以将由电场对于离子质荷比
31、的作用区分为稳定区与不稳定区:稳定区代表离子稳定存在于分析器的电场条件,不稳定区代表将离子排除于分析器外的电场条件。表 2:不同质量分析器区别 常用质常用质量分析量分析仪器仪器 质量质量分辨分辨能力能力 质量精质量精确度确度PPM 质量质量范围范围 操作操作压强压强Pa 优势优势 劣势劣势 经济效益差异经济效益差异 在不同领域应用情况在不同领域应用情况 飞行时飞行时间间(TOF)104 550 105 10(-4)分析速度最快、分辨能力好、定型能力好、质量上限高 价格较高,结构精密,维护成本高 不必采用高强电场或磁场,理论上对测定对象没有质量范围限制,拥有极快的相应速度及较高的灵敏度,在快速检
32、测方面有较强的优势 生物医药领域 50%,公共事业邻域(含环境监测)占比约 25%,科学应用邻域占比约 20%,工业过程分析邻域占比约 5%。四级杆四级杆(Q)103 100 103 10(-3)定量能力好、结构电路简单、体积小、灵敏度高、维护简单、价格低 定性能力不足、质量分辨率低,存在同位素干扰、分析速度慢、质量上限低 四极质谱仪由于技术结构和电路较为简单,体积小,成本相对低廉,目前应用最广泛。生物医药领域占比约35%,公共事业领域(含环境监测)占比约21%,科学应用领域占比约 32%,工业过程分析领域占比约 12%。离子阱离子阱(Ion Trap)103 50100 103 10(-1)
33、体积小重量轻,成本低廉,可以多级串联,适用于分子结构定性研究 定量能力不足 离子阱质谱是便携质谱首选的技术方案,具有广泛的环境适应性和较低的使用成本。生物医药领域占比约53%,公共事业领域(含环境监测)占比约32%,科学应用领域占比约 12%,工业过程分析领域占比约 4%。离子回离子回旋共振旋共振(ICR)106 15 104 10(-7)分辨率最高、定性能力最强、灵敏度最高、可以与不同电离源实现连用 体积大,价格高,维护成本高 离子回旋共振质谱仪质量分辨率最高,价格昂贵,常作为高端科学研究的装备,可对化合物同位素精细结构进行升入分析,获得确认元素组成的详细信息 生物医药领域占比约53%,公共
34、事业领域(含环境监测)占比约32%,科学应用领域占比约 12%,工业过程分析领域占比约 4%。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。10 磁质谱磁质谱仪仪-定量能力最强,分辨率高,在高精度同位素分析(核科学)中有其他质谱仪难以超越的优势。应用范围窄,售价较高,维护复杂,功率大,耗电量大。磁质谱仪应用范围窄,技术难度大,集中于高端特殊领域,主要用于核磁共振,地质元素分析和宇宙射线研究等特殊领域 生物医药领域占比约5%,公共事业领域(
35、含环境监测)占比约52%,科学应用领域占比约 37%,工业过程分析领域占比约 5%。数据来源:禾信仪器招股说明书,串联质谱技术的应用研究,东方证券研究所 串联质谱分析仪:串联质谱分析仪:通常指两个以上的质谱分析器借由空间或者时间上联结在一起所组成的分析方式,常由英文缩写 MS/MS 表示。在常见的串联质谱技术中,第一个质量分析器的功能通常为选择与分离前体离子,而分离出的前体离子以自发性或通过某些激发方式进行碎裂产生离子群,在串联的第二个质量分析器中被扫描检测后可以获得串联质谱图。目前串联质谱有两大应用,其一是对于蛋白质组学中以自下而上的方式对酶水解后的多肽进行氨基酸的序列分析,另一主要应用在对
36、特定化合物进行定量分析。空间串联质谱:空间串联质谱:借由两个实体上不同的质量分析器串接组成,以达到串联质谱分析的目的。目前三重四级杆是使用最广泛的空间串联质谱仪,其中第一与第三重四级杆质量分析器具有质量分析功能,以组合射频与直流电位的方式达到质量选择的目的,第二段四级杆为碰撞室,仅以射频电位方式操作。由于三重四级杆的碰撞室中气体压力远高于磁场分析器的碰撞室的气体压力,因此在三重四级杆中离子束与中性气体分子具有较高的碰撞次数,用于定量分析有较高的灵敏度。另一种常用的是飞行时间串联质谱仪,具有高能量碰撞解离的优点。时间串联质谱:时间串联质谱:通过在具有离子储存功能的质量分析器上进行,在不同时间点可
37、以分别进行前体离子选择后储存,离子活化,产物离子分离,扫描后排出等模式。前体离子在进入质量分析器后可先被选择并储存在分析器中,之后由离子活化解离后的产物离子可直接进行质量扫描,并且可以反复进行离子选择、储存与解离的步骤,可以在此类具有离子储存功能的串联质谱仪上得到不同阶段的结果。目前该仪器以傅里叶变换离子回旋共振分析器与离子阱为主。杂合质谱仪:杂合质谱仪:在串联质谱仪中,如果不同种类的质量分析器串联则称为杂合质谱仪。主要目的是结合各式不同质量分析器的特点,经组合后可获得更好的串联质谱分析结果。四级杆飞行时间质谱仪(四级杆飞行时间质谱仪(Q-TOF)是主流形式)是主流形式,第一段四级杆借由组合射
38、频与直流电位变化达到前体离子的筛选,第二段四级杆以固定射频点位方式操作,可引导离子并作为碰撞裂解室用。前体离子在第二段四极杆中经由离子活化裂解后产生的产物离子,进入飞行时间质量分析器中完成 MS/MS 的串联质谱分析。因为结合了四级杆分析器中具有较高的碰撞裂解效率的特点及飞行时间飞行器具有高质荷比分辨率,非扫描式及高灵敏等优势,被广泛应用于蛋白质组定性分析。图 3:Q-TOF 结构介绍 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。11
39、数据来源:台湾质谱协会编著:质谱分析技术原理与应用,东方证券研究所 因此,结合前述的不同离子源与质量分析器,可以制作出适用于不同应用场景的质谱仪。质谱仪的分类方式也根据应用角度,质量分析器类型,离子源类型和是否串联等因素十分多样。图 4:质谱仪分类 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。12 数据来源:东方证券研究所绘制 质谱仪核心参数质谱仪核心参数 分辨率:分辨率:是指质谱仪区分两个质量相近的离子的能力。分辨率越高同一物质采集的
40、分子量的峰的精细程度越大,准确率越高。但是分辨率设置越高,扫描需要的时间越长,一般在操作中要同时兼顾分辨率和扫描速度。一般小于 1000 的分辨率叫为低分辨率,高于 10000 的分辨率叫为高分辨率,质量范围:质量范围:质量范围是质谱仪所能测定离子质荷比的离子质量范围。不同用途质谱仪器的质量范围相差很大,稳定同位素气体质谱仪的质量范围通常在 1200 之间;固体质谱仪的质量范围大都在 3380 之间;有机质谱仪的质量范围从几千到几万不等,甚至更高。质量单位为 1AUM 或 1Da,被定义为碳 12 原子质量的十二分之一。生物大分子的分子数量大于千Da,用 KDa 为单位。准确度:准确度:指离子
41、测量的准确性。一般用真实值和测量值之间的误差来评价,单位 ppm(百万分之一)。如果质谱检测极限在 1ppm,就表示能检测含量在百万分之一的物质,主要取决于质量分析器的性能和分辨率的设置,对于高分辨率质谱通常要求仪器的质量测量准确度小于mmu(或 10 ppm),才能满足定性分析的需要。灵敏度:灵敏度:是指检测器对一定样品量的信号响应值,即最少样品量的检出程度。灵敏度取决于离子源的电离效率和离子在离子源、分析器的传输效率和接收器的接收效率。质谱仪应用角度有机质谱仪气相色谱-质谱连用仪(GC-MS)液相色谱-质谱连用仪(LC-MS)傅里叶变换质谱仪(FT-MS)基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪(M
42、ALDI-TOFMS)无机质谱仪火花源双聚焦质谱仪(DF-MS)二次离子质谱仪(SIMS)感应耦合等离子质谱仪(ICP-MS)同位素质谱仪气体分析质谱仪呼气质谱仪氦质谱检漏仪质量分析仪器类型双聚焦质谱仪(DF-MS)四级杆质谱仪(Q-MS)飞行时间质谱仪(TOF-MS)离子阱质谱仪(Ion-Trap-MS)傅里叶变换质谱仪(FT-MS)离子源类型电子轰击质谱(EI-MS)场解吸付质谱(FD-MS)基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪(MALDI-TOFMS)电子喷雾质谱(ESI-MS)快原子轰击质谱(FAB-MS)是否串联单质谱仪四级杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、傅里叶变换离子回旋质谱、傅里叶变
43、换静电场轨道阱质谱串联质谱仪三重四级杆(QqQ)、Q-TOF、IT-TOF、LTQ-Orbitrap液相色谱低、高、超高分辨质谱法高效液相色谱,质谱检测方法低分辨质谱法高效液相色谱-串联质谱仪 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。13 1.2 质谱仪下游应用市场广阔 质谱仪由于优秀的性能被广泛应用于生命科学和环境监测等产业质谱仪由于优秀的性能被广泛应用于生命科学和环境监测等产业:根据 SDI2015-2020 全球分析仪器市场统
44、计,2020 年全球质谱仪市场中,生命科学、食品/农业、环境监测和工业分别占需求的 42%、26%、24%和 8%。质谱仪拥有高通量、高效率、低成本、高度专一性与灵敏性的优点,在生物医药与临床检验方面有着明显优势,是未来主要的应用方向。2015 年-2020 年生命科学和食品农业方面的 CAGR 均达到 8%。图 5:2020 年全球质谱仪下游应用比例 图 6:2015-2020 年下游行业 CAGR 数据来源:SDI,东方证券研究所 数据来源:SDI,东方证券研究所 医学:医学:其一在临床医学方面,质谱检验具有高灵敏度,高通量,高速分析的优势,在新生儿遗传病筛查中,出生三天后采集脚后跟血液置
45、于滤纸上,可以查出二十种以上的新生儿罕见先天代谢异常疾病。在微生物检测和激素检查等项目上可以直接利用MALDI-MS分析或者用色谱法进行分离后再用串联质谱分析,能够实现对传统方式的替代升级。其中 ICP-MS 主要应用在人体微量元素的检查,MALDI-TOF 主要用于微生物的检测。其二在生物医药方面,液相色谱与质谱联用技术推进了下游应用,可以帮助进行药物的杂质分析和中药的开发,在小分子检验中应用广泛,项目包含类固醇和生物胺等物质。原因在于与气相色谱-质谱相比有简单的流程和较高的通量,并且试剂价格比免疫试剂低很多,以及对于新目标检测设计分析流程简单很多。蛋白组学:蛋白组学:蛋白质组泛指一个生命体
46、内所有的蛋白质,而蛋白质组学是指针对一个蛋白质组做定性,定量及功能的分析。定性包括鉴定蛋白质序列,翻译后修饰及蛋白质-蛋白质相互作用等,定量分析着重比较蛋白质组在不同状态下的表达量差异。最早方法分为自上而下和自下而上,自下而上是以水解酶将蛋白质降解为多端多台,将这些多肽离子化并以串联质谱分析,再组合所得多肽序列得到蛋白质身份信息。自上而下是直接离子化蛋白质并以串联质谱直接裂解蛋白质分析得到序列信息。现在一般使用检索数据库测序。食品农业食品农业:随着人们对于食品安全关注度不断提高,食品检测力度也在顺势升级,对于食品以及农药残留的检测方式、速度和数量都在不断提升。质谱仪在营养成分分析,毒素检测,掺
47、假鉴别、转基因检测和农药残留检验等场景都发挥着不可替代的作用。目前高分辨质谱法被广泛运用,主要的使用仪器有三重四级杆与四级杆飞行时间质谱仪。42%26%24%8%生命科学食品/农业环境监测工业过程8%8%6%5%0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%生命科学食品/农业环境监测工业过程 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。14 环境监测:环境监测:为了响应国家日益严峻的环保要求,质谱仪依托自身检测速度快,精度高,抗干扰能力强,可
48、同时检测多种物质的特点,已经逐渐渗透到大气以及水质监测领域,对传统的光谱仪和各类传感器形成了替代作用。GC-MS、LC-MS 可以分离微量有机污染物,利用色谱保留时间与质谱仪中数个特征离子的相对强度进行确认对比以达到定性的目的。也可以由校准曲线达到定量的目的,多数采用内标法。ICP-MS 有高灵敏度与检测极限,具有简单的质谱背景,可在单一操作条件下获得极佳的分析效能,还可以进行同位素的分析。在新型污染物方面,液相色谱串联质谱有良好的灵敏度,以三重四级杆最为普遍。而针对 VOCs-挥发性有机化合物,主要检测方式是 GC-MS。工业过程工业过程:随着新能源和半导体行业的不断发展,质谱仪在工业制造过
49、程中的价值也不断凸显。在新能源领域主要的运用是氦质谱检漏仪,可以在锂电池生产过程中的注液前后分别进行检漏。ICP-MS 则可用于半导体产业链中硅片、光刻胶、芯片、试剂等无机检测,也可用于对各类无机污染元素进行分析。图 7:中国质谱仪行业需求 数据来源:智研咨询、东方证券研究所 2、海外龙头垄断,国内水平仍有差距、海外龙头垄断,国内水平仍有差距 2.1 全球质谱市场发展 全球质谱仪全球质谱仪 2025 年将达百亿美元市场年将达百亿美元市场:根据 Transparency Market Research 的测算,2018-2026 年全球市场规模 CAGR 为 7.7%,预计到 2025 年全球质
50、谱仪市场将超过百亿美元,在下游应用领域需求的拉动下,全球质谱仪市场将保持稳健增长的态势。图 8:全球质谱仪市场规模 政府检测科研院所食品领域制药领域环境监测临床医疗半导体产业 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。15 数据来源:Transparency Market Research,禾信仪器招股说明书,东方证券研究所 质谱仪市场份额高度集中:质谱仪市场份额高度集中:目前质谱仪市场主要参与者为国际巨头公司,这些公司依靠长时间发展
51、形成的资金,专利壁垒以及市场认可等优势垄断市场。依据2020年销售额统计主要参与者为沃特世,丹纳赫,布鲁克,安捷伦,赛默飞,岛津等巨头公司,头部 6 家公司占据了全球 90%以上的质谱仪市场份额。图 9:2020 年全球质谱仪竞争企业 数据来源:华经产业研究院,东方证券研究所 中国需求增长冠绝全球中国需求增长冠绝全球:在地区上来看北美地区在全球市场占有率最高,2020 年北美检测仪器市场达 23.6 亿美元,占全球市场的 37.2%。原因主要系该地区医药,代谢组学与蛋白组学领域的科研力度加大,推动了当地质谱技术与需求的发展。2020年亚洲市场占全球质谱仪市场的20%;中国是增长最快的地区,20
52、15-2020 年 CAGR 达 6.8%,目前已成为亚太地区最大的质谱仪市场。图 10:2015-2020 全球各地区质谱仪增速(百万美元)626672778390971041126.50%9.10%6.90%7.80%8.40%7.80%7.20%7.70%0204060801001200.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%8.00%9.00%10.00%200212022E2023E2024E2025E2026E市场规模(亿美元)YOY22%20%17%13%16%8%4%SCIEX安捷伦赛默飞沃特世布鲁克岛津其他 中小市值
53、行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。16 数据来源:SDI,东方证券研究所 2.2 国内质谱仪发展 受历史原因影响,我国质谱仪与世界先进产品约有受历史原因影响,我国质谱仪与世界先进产品约有20年的发展差距:年的发展差距: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:1、核心零件技术、
54、核心零件技术 我国科研基础较弱,技术落后于世界我国科研基础较弱,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。
55、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。图 11:1997-2016 年质谱仪专利申请数量 图 12:1997-2016 年质谱仪核心专利来源 0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%
56、8.00%05000000025000北美欧洲中国日本印度其他亚太地区拉丁美洲世界其他地区200015-2020CAGR 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。17 数据来源:1997-2016 年专利分析全球质谱仪技术创新现状和趋势,东方证券研究所 数据来源:1997-2016 年专利分析全球质谱仪技术创新现状和趋势,东方证券研究所 离子源和检测器作为核心零件技术
57、壁垒最高: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,
58、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。图 13:国外质谱仪发展历史 数据来源:质谱分析技术原理与应用,东方证券研究所 2、产品体系和布局、产品体系和布局 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。作为全球最活跃的新兴市场,中国市151
59、20040060080001600美国日本中国英国德国韩国 俄罗斯 其他36290500300350400美国英国德国加拿大日本中国其他 2000 APPI 2000轨道阱质量分析器 2004 DESI 2005DART2000 1980 ICP-MS 1981 FAB 1984 四级杆飞行时间质谱仪 1987 MALDI1980 1974 PD 1974傅里叶变换离子回旋共振质量分析器 1975 APCI 1977三重四级杆质谱仪1970 1963LDI 1966 CI 1968 E
60、SI 1969 FD1960 1953四级杆质量分析器与四极离子阱质量分析器 1953反制双聚焦质量分析器1950 1949 SIMS 1946飞行时间质量分析器 1949离子回旋共振质谱仪1940 1936 SI 1934双聚焦磁质谱仪1930 1920 TI 1924 GDI1920 1918 EI 1912质谱仪前身于同位素 1919第一台速度聚焦式质谱仪1910 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。18 场对整个科学仪器
61、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。图 14:国内外企业产品布局对比 数据来源:各公司官网、东方证券研究所整理 表 3:世界巨头在华营收 国家国家 进入中国时间进入中国时间 2022 总营收总营收(亿美元)(亿美元)2022 中国总营中国总营收(亿美元)收(亿美元)中国地区收入中国地区收入占比占比 中国地区员工中国地区员工数数 丹纳赫丹纳赫 美国 1980 315 40 12.70%6000 安捷伦安捷伦 美国 1981 68-200
62、0 赛默飞赛默飞 美国 1982 449-5000 沃特世沃特世 美国 1980 30 6 20.00%600 岛津岛津 日本 1980 32 6 18.75%2000 数据来源:WIND、东方证券研究所 新品发布主力来源于进口品牌:新品发布主力来源于进口品牌: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,沃特世推出了两公司公司烟气排放检测系统(CEMS)气相色谱质谱连用(GCMS)液相色谱质谱连用(LCM
63、S)电感耦合等离子体质谱(ICPMS)离子淌度(IMMS)飞行时间(TOF)辉光放电(GDMS)稳定同位素(IRMS)气相(GC)液相(LC)离子(Ion)原子吸收光谱仪(AAS)衍射仪(XRD)电感耦合等离子体发射光谱仪(IPCOES)元素分析红外成像直读光谱(AES)拉曼光谱荧光光谱(AFS)傅里叶变换光谱(FTIR)近红外光谱(NIR)分光度计传感器前处理显微镜元素分析微生物分析同位素分析水环境大气环境土壤分析污染源检测气密性检漏真空箱检漏氦质谱检漏丹纳赫丹纳赫安捷伦安捷伦赛默飞赛默飞沃特世沃特世布鲁克布鲁克岛津岛津禾信仪器禾信仪器莱伯泰科莱伯泰科皖仪科技皖仪科技聚光科技聚光科技国内企业
64、国内企业质谱仪色谱光谱仪其他环境监测生命科学医疗诊断检漏仪国外企业国外企业 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。19 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。表 4:20
65、22 上半年新品发布 制造商 名称 类型 发布时间 吉天仪器 GC-MS8700 气相色谱联用仪 Q 2022 年 1 月 布鲁克 tims TOF MALDI PharmaPulse TOF 2022 年 2 月 赛默飞 ISQ7610 单四级杆 GC-MS Q 2022 年 3 月 赛默飞 TSQ9610 三重四级杆 GC-MS/MS QQQ 2022 年 3 月 沃特世 Xevo TQ Absolute 台式串联四级杆质谱仪 QQQ 2022 年 4 月 华普科仪 HPMS-TQ QQQ 2022 年 4 月 布鲁克 tims TOF-HT TOF 2022 年 6 月 布鲁克 DRAT
66、-EVOQ 三重四级杆质谱仪 QQQ 2022 年 6 月 安捷伦 Agilent 6475 三重四级杆液质联用系统 QQQ 2022 年 6 月 安捷伦 Agilent 5977C 气相色谱质谱 Q 2022 年 6 月 安捷伦 7000EGC/TQ 气相色谱三重四级杆质谱 QQQ 2022 年 6 月 安捷伦 7010C GC/TQ 气相色谱三重四级杆质谱 QQQ 2022 年 6 月 沃特世 Xevo G3 Q-TOF 四级杆飞行时间质谱仪 Q-TOF 2022 年 6 月 数据来源:仪器信息网,东方证券研究所整理 3、品牌影响力、品牌影响力 国产国产品牌影响力品牌影响力较小,获得客户认
67、同还需一定时间较小,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%。图 15:2020 年高校、科研院所和企业购置质谱仪和相关设备比例 数据来源:质谱仪技术进展、自主创新研发和开放使用现状,东方证券研究所
68、92%8%进口设备国产设备 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。20 高端质谱仪依赖进口,美国成为我国质谱仪最大进口市场:高端质谱仪依赖进口,美国成为我国质谱仪最大进口市场:从国内进口来源地分布来看,美国、新加坡、德国、日本是我国质谱仪进口数量靠前的国家。2020 年从美国进口质谱仪 4538 台,占比 31.5%,位居第一;从新加坡、德国日本分别进口 3879 台、1980 台与 1755 台,分别占比26.9%、13.8%与
69、 12.2%。图 16:2020 年质谱仪进口国家分布 数据来源:仪器信息网,东方证券研究所 2026 年国内市场可达年国内市场可达 235 亿元亿元,国产替代趋势明显国产替代趋势明显:我国近年来质谱仪市场不断扩大。根据智研咨询统计,2021 年我国质谱仪市场规模约 160.3 亿元,约占全球总规模的三分之一。根据我们预测,按照国际质谱仪市场 7.7%增速保守估计,2026 年中国质谱仪规模将达到约 230 亿元。近年来伴随着国内厂商技术不断追赶、中美贸易的摩擦带来高端设备进口影响与国内政策的支持,进口依赖度从 2017 年的 84.47%下降到 2021 年的 73.36%。国内质谱仪行业逐
70、渐摆脱历史影响,国产替代加速。图 17:国内质谱仪规模及增速 图 18:进出口规模和进口依赖度 数据来源:智研咨询、东方证券研究所 数据来源:Wind、东方证券研究所 3、产业转型下的中日对比、产业转型下的中日对比 中国目前处于经济结构转型与产业升级时期,与 20 世纪 70 年代中期至 80 年代中期的日本在各方面有着较多的相似。通过研究日本的产业化升级做法可以一定程度映射中国产业转型背景下的仪器行业的演绎逻辑。31.50%26.90%13.30%12.20%15.60%美国新加坡德国日本其他地区27.73743.254.747.258.578.191.9111.9127.8142.2160
71、.3-20.0%-10.0%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%0204060800180市场规模(亿元)增速84.47%85.72%71.09%73.42%73.36%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%0204060800202021进口规模进口金额/市场规模 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。21 3.1 日
72、本的产业转型 日本二战后对于物资的需求与政府政策的扶持,使整体产业重心由农业、渔业、纺织为主的劳动密集型产业向煤炭、钢铁等资本密集型基础工业转移。日本也进入了人均 GDP 高速增长的时期,但是由于工业体系的不完善与市场的限制,日本工业主要是粗放式的重工业。70 年代初期布雷顿森林体系瓦解,日元快速升值,依靠原料进口与成品出口的日本加工型工业利润大幅下滑。田中角荣为了应对经济危机,推出了列岛改造计划,企图通过大规模的土地开发与基建投资来弥补不足。随着第一次石油危机爆发与列岛改造计划带来的产能过剩,日本被迫进行第二次的经济转型。图 19:日本基建支出与增速(百万日元)图 20:日本房价与 CPI
73、数据来源:Wind、东方证券研究所 数据来源:Wind、东方证券研究所 日本政府出台了一系列的政策推动产业升级,针对传统的重工业提出“减量经营”,1978 年出台“特定产业安定临时措施法”,将化肥、钢铁、石油产品等行业认定为萧条行业,通过减产,降薪,抑制设备投资,降低库存等手段提高行业生产效率,出清低端产能。针对新兴产业,在 1974年日本政府发表产业结构长期设想方案中提出重点发展“资源能源节能型产业”和“技术密集型产业”。而后在 1980 年的产业结构长期设想方案中明确了技术立国的战略,明确了以电子信息技术、新材料技术、新能源技术为中心的技术革新作为增长动力,发展知识密集型的新兴产业。图 2
74、1:日本的产业转型政策-20.00%-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%01,000,0002,000,0003,000,0004,000,0005,000,0006,000,0007,000,0008,000,00095871989日本:总支出:公共工程增速00.050.10.150.20.250.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00160.00180.0040
75、6281990OECD实际房价指数日本:CPI:同比 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。22 数据来源:Wind、东方证券研究所整理 图 22:1990 年相较 1970 制造业增加值分行业占比变动情况 数据来源:Bloomberg,东方证券研究所 日本在政府政策支持下,制造业完成了重构,运输机械与基本金属比重下降,电气机械(含电子设备)产业比例上升。日本在汽车与电气上的节能化研发适
76、应了市场需求变化,汽车、电子产品逐渐崛起,成为主要出口物,低技术含量的产业出口比例逐渐下降。产业的成功转型顺应了日本当时产能过剩与劳动力成本上涨的趋势,带动了经济的发展。从出口产业指数来看,以精密仪器为代表的高端制造业大幅领先其他行业。图 23:日本制造业结构调整-4.00%-3.00%-2.00%-1.00%0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%电气机械石油、煤炭、塑料制品运输设备食品饮料出版印刷业金属制品衣物精密仪器橡胶制品皮革与皮革制品武器家具通用设备造纸与纸加工品陶瓷、石材、黏土制品化学工业木材木制品钢铁业其他有色金属纺织工业 中小市值行业深度报告 产业
77、升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。23 数据来源:日本统计局,东方证券研究所 图 24:日本出口结构 数据来源:日本统计局、东方证券研究所 图 25:日本制造业出口指数 数据来源:日本统计局、东方证券研究所 70 年代由日本通产省,大藏省和日本银行指导和控制,通过大规模引进国外技术与专利,走上缩短与世界水平差距的捷径,为 80 年代的仪器快速崛起奠定了基础。以岛津为例,至 1970 年为止同国外 19 家公司签订了 26 项技术引进合同,仅分析仪器就有
78、 9 项。公司基于引进的技术在1978-1985 年 8 年时间里在 21 个领域开发了 74 个新产品。在二级市场中,1975-1984 年精密仪0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%食品饮料纺织基本金属(含钢铁)一般机械电气机械(含电子设备)运输机械0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%05019952000纺织品化学制品金属、金属制品机械其它食品0.0050.00100.00150.00200.001970/11970/81971/31971/10197
79、2/51972/121973/71974/21974/91975/41975/111976/61977/11977/81978/31978/101979/51979/121980/71981/21981/91982/41982/111983/61984/11984/81985/31985/101986/51986/121987/71988/21988/91989/41989/111990/6纺织品金属通用机械精密仪器 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研
80、究报告最后一页的免责申明。24 器行业涨幅居前,高达 532.8%,大幅超过同期日经 225 指数涨幅。仪器巨头岛津和日本电子在该时期也实现了股价上涨 3.73 倍与 4.35 倍。图 26:1975-1984 年日本股市分行业股指涨跌幅 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 图 27:岛津制作所股价(日元)图 28:日本电子股价(日元)数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 图 29:1974-1985 年精密仪器指数 VS 日经 225 指数 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 -200%0%200%400%600%80
81、0%1000%1200%信息与通信精密仪器电器有色金属石油与煤玻璃与陶瓷纺织品与服装运输设备空运食品电力与天然服务业其他产品机械银行纸浆与纸采矿金属产品陆路运输仓储与港口渔业、农业房地橡胶产品医药保险钢铁证券与商品零售贸易建筑化工批发贸易其他金融业航运05000250030001975/31975/121976/91977/61978/31978/121979/91980/61981/31981/121982/91983/61984/31984/04005006007008009001975/3/11975/9/11976/3/11976/9/119
82、77/3/11977/9/11978/3/11978/9/11979/3/11979/9/11980/3/11980/9/11981/3/11981/9/11982/3/11982/9/11983/3/11983/9/11984/3/11984/9/4005006007001974/121975/121976/121977/121978/121979/121980/121981/121982/121983/121984/121985/12东京证交所TOPIX精密仪器指数日经225指数 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报
83、告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。25 3.2 中国的相似之路 从宏观层面来看,根据世界银行统计,2020 年我国研发支出占 GDP 的比重约为 2.4%,横向对比日本在 1984 年科研经费占 GDP 的比重为 2.42%。我国目前年人均 GDP 约为 12000 美元,大致相当于日本 1980 年代水平。日本在人均 GDP 首次突破 1 万美元关卡后,第三产业占 GDP 比重大幅度上升,而中国近 10 年随着人均 GDP 快速增长,也经历了第三产业的蓬勃发展。面对过剩产能,中国与日本“减产经营”相似,在 20
84、15 年也提出过供给侧改革,煤炭、钢铁等高耗能、高污染行业中的过剩产能逐渐出清。图 30:日本科研经费占 GDP 比重(百分比)图 31:中国研发支出占 GDP 比重(百分比)数据来源:日本国家统计局,东方证券研究所 数据来源:Wind、东方证券研究所 图 32:中日人均 GDP 数据来源:Wind、东方证券研究所 图 33:中国各产业占 GDP 比例 图 34:日本各产业占 GDP 比例 0.000.501.001.502.002.503.003.504.0055 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 000.000.501.001.502.00
85、2.503.000.0010,000.0020,000.0030,000.0040,000.0050,000.0060,000.008765432006200920021日本:人均GDP:美元中国:GDP:人均GDP:美元 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。26 数据来源:W
86、ind、东方证券研究所 数据来源:Wind、东方证券研究所 在产业层面,70 年代的石油危机迫使日本加大对于以石油为基础的传统化石能源的投入,走向了低能耗的发展路线,而中国近些年也在新能源上加大投入和布局,在 2022 年提出了“双碳”目标,加快向清洁能源的转型,同时推动污染防治。1980 年日本提出的科技立国战略极大地推动了半导体与通信行业的发展,与之相似,中国在二十大中强调创新驱动发展战略,实现多领域的国产替代。中国与 80 年代日本发展之间也有差异。首先,中国城镇化率仍处于较低水平,改革开放以来我国城镇化率显著提升,但与发达国家相比仍有差距,目前我国城镇化率刚超过 60%,而 1975
87、年日本的城市化率达到了 75%,中国城镇化发展仍有一定的空间。而在需求上,中国虽然现在是世界第一大的出口国家,但是贸易依存度逐渐下降,在逆全球化的趋势下,我国提出了“以国内大循环为主,国内外双循环”的战略。在我国完善的工业体系加持与国民收入持续增加作用下,未来国内将以内需作为主要动力。图 35:中国城镇化率(百分比)数据来源:Wind、东方证券研究所 图 36:中国与日本贸易依存度 图 37:城镇居民收入与消费性支出(元)0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%0241988199219
88、96200020042008201220162020第一产业第二产业第三产业0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%709872000第一产业第二产业第三产业00708090100中国美国英国德国日本韩国 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免
89、责申明。27 数据来源:Wind、东方证券研究所 数据来源:Wind、东方证券研究所 过去中国制造业高端领域十分依赖进口,主要依靠日本、美国、德国等制造强国。自 2018 年中美贸易摩擦后,日本和美国以科学仪器为代表的高端制造业对华出口出现了明显下降。贸易摩擦加速了我国国产化的进程,在产业升级中,国内高端制造业提升国产替代率将是未来的主线。在与日本相似的产业化转型背景下,伴随着新能源,半导体,生命科学的快速发展,必将产生大量的科研与检测需求,科学仪器是转型过程中必不可少的工具,而质谱仪是 21 世纪中应用范围较广与技术含量较高的科学仪器。结合日本的发展经验来看,以质谱仪为代表的科学仪器一旦实现
90、技术突破实现国产替代后,行业将迎来快速发展。图 38:日本对华科学光学仪器出口(百万美元)图 39:美国对华高科技产品出口(百万美元)数据来源:Wind、东方证券研究所 数据来源:Wind、东方证券研究所 3.3“先端计划”:日本 21 世纪仪器技术的重新赶超 进入 21 世纪,日本在经历过 90 年代低谷后,错过了第三次的技术革命,信息技术与科学仪器领域以美国和欧洲为首的西方国家再度领先。日本为了摆脱对外的依赖,在政策上制定了“先端计划”扶持日本先进科学仪器发展。通过“先端计划”十年的发展,日本仪器行业取得了快速的发展,产生了大量研究成果。该发展路径值得中国借鉴 日本日本 21 世纪初推出“
91、先端计划”,摆脱进口依赖世纪初推出“先端计划”,摆脱进口依赖:由于“广场协议”的签订与 90 年代日本经济泡沫破裂,发展陷入停滞,原先 80 年代领先的电子与精密仪器行业被美国与欧洲反超。2002 年日本科学家田中耕一与美国科学家约翰芬恩共同发明的“对生物大分子的质谱分析法”获得了该0.00000.10000.20000.30000.40000.50000.60000.70000246200020042008201220162020中国贸易依存度日本贸易依存度010,00020,00030,00040,00
92、050,00060,000中国:全国城镇居民人均可支配收入中国:城镇居民家庭:人均年消费性支出0.001,000.002,000.003,000.004,000.005,000.006,000.007,000.008,000.009,000.00200720082009200000220.005,000.0010,000.0015,000.0020,000.0025,000.0030,000.0035,000.0040,000.0045,000.00 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋
93、势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。28 年度的诺贝尔化学奖,促使日本对先进科学仪器领域的科技发展重新重视。当时最先进的测量分析技术及机器绝大多数掌握在美、德等发达国家的手里。根据世界科技研究与发展,为摆脱对国外先进技术与仪器的高依赖局面,2003 年 6 月,日本文部科学省制定了先进测量分析技术和设备自主研发项目的支持措施,选定对尖端分析计算测量仪器要求高、有望产出重大科研成果的研究领域进行重点支持,并于 2004 年由 JST 启动了“先端计划”。图 40:先端计划制定和发展历程
94、 数据来源:世界科技研究与发展,东方证券研究所 推动基础科学技术和可以孵化共同发展,提升产业竞争力推动基础科学技术和可以孵化共同发展,提升产业竞争力:根据中国仪器仪表学会论文,先端计划的主要任务是开发“世界独一无二”,“世界第一”的测量分析技术和仪器设备,减少日本对国外先进科研仪器的依赖程度,推动相关企业的发展。主要发展方向为:1)广泛利用新原理、新发现、新方法,创造出世界一流且全球最畅销的独创性测量分析系统;2)面向社会需求解决重要课题,支撑科学技术的创造 3)推进先进测量分析领域象征透射电子显微镜、扫描透射式显微镜、核磁共振、质谱的品牌机的重点开发。4)推动与先进测量分析领域知识产权和标准
95、化国家战略项目相衔接;5)发展核心基地,促进整体发展,项目的具体目标是解决日本国家层面的科学问题和提升产业竞争力。图 41:先端计划实施方案 数据来源:中国仪器仪表学会,东方证券研究所 大量投入,广泛资助先进项目大量投入,广泛资助先进项目:根据中国仪器仪表学会论文显示,“先端计划”共投入的总经费约 550 亿日元(约 28.6 亿元人民币),占同时期日本科研费总额近 3%,至 2016 年资助项 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申
96、明。29 目数量共 1165 项,平均资助金额约 0.47 亿日元(约 244 万元人民币)。而我国国家自然科学基金重大科研仪器研发项目(自由申请)在同期共投入经费 22 亿元,占同时段国家自科基金资助总额的 1.32%,资助项目数 573 项,平均资助金额约 386 万元。我国项目的平均资助额度虽远远大于日本,但在总投入和资助项目数量上均弱于日本。图 42:2004-2016 年日本先端计划及中国重大科研仪器研发项目资助情况对比 数据来源:中国仪器仪表学会,东方证券研究所 产生大量论文专利,商业化成果领先世界产生大量论文专利,商业化成果领先世界:先端计划的实施在日本国内催生了大量的论文和专利
97、,仅在 2004 年-2013 年十年间,该计划共资助发表了论文 2774 篇。申请专利 1048 件。并在国内外获得多项权威奖项。该计划实施至 2021 年截止,生命科学领域已成功商业化的成果共 18件,材料测量领域的共 19 件,环境测量领域的 5 件和放射线测量领域的 9 件,部分成果在全球先进科学仪器领域市场具有领先地位,例如大阪大学和岛津制作所于 2017 年开发并已商业化的Nexera UC Prep 半制备型超临界流体色谱系统,可应用于医疗领域生物标志的探索、药品分析、毒性评价和环境领域的污染物分析,将过去需要 1 周时间的 500 种残留农药检查缩短到 50分钟。该设备荣获 P
98、ittcon 2019 Editors Awards 金奖。图 43:Nexera UC Prep 半制备型超临界流体色谱系统 数据来源:岛津研制所官网,东方证券研究所 表 5:先端计划代表性研发成果案例 000004000050000600000204060800日本资助额度(万元)中国资助额度(万元)日本项目数中国项目数 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。30 产品名称产品名称
99、公司名称公司名称 资助项目名资助项目名称称 价格价格 产品技产品技术术 应用场景应用场景 无磁场球差校正无磁场球差校正扫描透射电镜扫描透射电镜 JEOL 原子分辨率磁场无电子显微镜的开发-世界领先 原子磁场观测。可用于原发磁体,钢铁,半导体和量子技术等尖端材料 成像质量显微镜成像质量显微镜iMScope 岛津制作所 显微镜分析装置的实用化开发 1 亿日元 世界领先 CREST 能源高效利用、相界面科学等领域 高分辨率扫描探高分辨率扫描探针显微镜针显微镜 SPM-8000FM 岛津制作所 在大气和液体中运行的原子分辨率分析显微镜 5000 万日元 世界领先 薄膜,晶体,半导体、有机材料和其他样品
100、的表面观测 半制备超临界流半制备超临界流体色谱系统体色谱系统Nexera UC Prep 岛津制作所 质量分析用超临界流体抽出分离装置的开发 28261 万日元 世界领先 医疗领域生物标志的探索、药品分析、毒性评价和环境领域的污染物分析 高灵敏度生物发高灵敏度生物发光测定装置光测定装置 中力电气 生物发光实时测量系统 500 万日元 国内领先 基因发现、变异体和化合物筛选,环境污染监测 数据来源:中国仪器仪表学会,东方证券研究所 3.4 国内政策频出,推动国产化进程 在 2018 年国家就将质谱仪纳入高端装备制造行业中。2020 年美国出台针对中国的商业管制清单(The Commerce Co
101、ntrol List,CCL)涉及对中国科学仪器的管制条款超过 2000 条,约占总数 4510 条的 42%。对科学仪器的限制影响将不亚于对芯片限制的影响。此外进口仪器存有数据后门,在国防军事等重要科研领域有数据安全风险。2021 年 5 月,财政部和工信部制定了政府采购进口产品审核指导标准,对进口仪器采购进行了审核建议,其中四款质谱仪器国产采购比例建议不低于 50%。进口质谱仪因为垄断原因,整体售价比较高,国产质谱仪有明显的价格优势,同时国产质谱仪厂商在服务响应与定制化的方面有着明显优势,未来在仪器性能提升的基础上,国产仪器份额将进一步提高,研发投入进一步加大,实现国产替代的正向循环。表
102、6:政府采购进口产品审核指导标准 名称名称 类型类型 全部采购国产全部采购国产 75%配比采购国产配比采购国产 50%配比采购国产配比采购国产 电感耦合等离子体发射光电感耦合等离子体发射光谱仪谱仪 ICP 电感耦合等离子体质谱仪电感耦合等离子体质谱仪 ICP-MS 气相色谱气相色谱-质谱连用仪质谱连用仪 GC-MS 三重四级杆气质联用仪三重四级杆气质联用仪 GC-MS 液相色谱串联质谱仪液相色谱串联质谱仪 LC-MS 机制解析飞行时间质谱仪机制解析飞行时间质谱仪 TOF-MS 水质分析仪水质分析仪-快速溶剂萃取仪快速溶剂萃取仪-中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有
103、关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。31 全自动质谱分析系统全自动质谱分析系统-数据来源:政府采购进口产品审核指导标准、东方证券研究所 近年政策支持力度加大:近年政策支持力度加大:我国科研领域研究起步较晚,与发达国家存在不小的差距,但近年来国家逐步重视科学研发投入,发布加强从 0 到 1 基础研究工作方案、高端智造再制造行动计划等文件,在政策支持下科研经费不断增长,带动科研机构及企业对于高端仪器与配套服务需求不断增加,推动我国仪器行业发展。表 7:国内政策梳理 时间 政策文件 机构 主要内容
104、2017 年10 月 关于加快推进环保装备制造业发展的指导意见 工信部 重点推广污染物现场快速监测、挥发性有机物、氨、重金属、三氧化硫等多参数多污染连续监测、车载、机载和星载等区域化、网格化环境监测技术装备 2017 年11 月 高端智能再制造行动计划(2018-2020 年)工信部 提出了要加强智能再制造关键技术,创新和产业化应用、推动智能化再制造装备研发与产业化应用、加快智能再制造标准研制等八大任务 2019 年4 月 关于促进中小企业健康发展的指导意见 中共中央、国务院 以专精特新中小企业为基础、在核心基础零部件(元器件)、关键基础材料、先进基础工艺和产业技术基础等领域,培育一批主营业务
105、突出、竞争力强、成长性好的专精特新小巨人企业。2020 年3 月 加强从 0 到 1 基础研究工作方案 科技部、国家发展改革委、教育部、中科院、自然科学基金委 加强重大科技基础设施和高通用仪器的研发设计,聚焦高通用和专业重大科学仪器设备研发、工程化 2021 年3 月 关于加大对科学研究中新方法和新手段研究的支持力度的提案 国家自然科学基金委员会 不断完善科研仪器研制项目资助模式。积极扩大重大科研仪器项目资助规模,完善项目管理工作,保障经费使用效益,进一步推动重大科研仪器开放共享和成果转化 2021 年4 月 中华人民共和国政府采购法 各地政府 11 省政府出台 2021-2022 年采购目录
106、及标准。强调集中采购目录及标准政策支持国产优先。政策对于本土企业的支持,鼓励优先采购本国会务,鼓励向创新企业和中小企业倾斜。限制进口仪器的采购。非进口产品清单上的仪器设备要求采购国产 2021 年5 月 政府采购进口产品审核指导标准 财政部、工信部 指导文件规定光谱仪、质谱仪、分析仪、萃取仪等政府采购标准 2021 年11 月 北京市十四五时期国际科技创新中心建设规划 北京市人民政府 支出开展关键仪器设备研发,支持挖掘一批服务于重大科技基础设施的定制化科学仪器和设备。重点突破研发小型质谱、新一代光谱、真空获得仪器等关键设备 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分
107、析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。32 2021 年11 月 产业结构调整指导目录 国家发改委 将食品药品、生化检验用高端质谱仪、色谱仪、光谱仪、X射线仪、核磁共振波谱仪及自动取样和样品处理系统列为鼓励类行业 数据来源:政府网站,东方证券研究所 千亿贴息贷款助力发展,学校采购发力明显千亿贴息贷款助力发展,学校采购发力明显:2022 年 9 月 28 日中国人民银行设立 2000 亿元设备更新改造专项再贷款资金支持金融企业以不高于 3.2%的利率向医院、高校等十个领域进行贷款补贴。贷款由 2022
108、 年 10 月开始,至 2022 年 12 月截止。其中学校的采购需求最为强烈,约占采购额比例的 60%。根据政府采购网公示,2022 年电子显微镜招标金额达 25.05 亿,同比增长 348.92%。质谱仪招标金额达 22.32 亿,同比增长 436.84%。但根据政府招标网从购买仪器数量统计仍以进口为主,国产仪器只占 10%。推测原因主要是采购单位以头部院校为主,科研需求较强,需要最为先进的仪器满足需求。表 8:设备更新改造专项再贷款项目 领域 项目主题 设备要求 教育 职业院校、高等学校 教学、科研、实验、实训等重大设备制置 卫生健康 符合区域卫生规划要求的综合医院、专科医院、中医医院(
109、含中西医结合医院、少数民族医院)、传染病医院、优抚医院、基层医疗卫生机构、疾病预防控制机构,具有统一社会信用代码,执业许可证正常有效 开展诊疗、临床检验、重症、康复、科研转化等涉及的设备购置 文旅体育 中国境内依法设立的企事业单位,有独立法人资格,财务管理制度健全,信用记录良好,经营范围包括体育、文化旅游及相关业务 经营性体育场馆、健身活动场所、训练培训基地、旅游景区、度假区、重点游乐园(场)、数字剧场、音厅、歌舞剧院等文体领域设备 实训基地 职业院校和企业 产教融合实训基地重大设备购置及更新改造 充电桩 公共充电场(站)运营单位或企业 主要设备包括 60kW 及以上快速充电桩、场(站)内配电
110、变压器及高低压配电柜(箱变)、电力电缆、车位智能识别与管理、场站视频监控及智能交互等设备(系统);不包括场(站)土建施工、配套光伏发电及储能等装置。城市地下综合管廊 地下综合管廊运营维护单位,入廊管线单位 地级及以上城市已建成并投入运营的地下综合管廊内管道设备、监测及预警系统和装备等购置及更新改造 数据来源:中国政府网、东方证券研究所 图 44:2022 年政府质谱仪招标金额 图 45:2022 年政府电子显微镜招标金额 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证
111、券研究报告最后一页的免责申明。33 数据来源:政府采购网,东方证券研究所 数据来源:政府采购网,东方证券研究所 图 46:2022 年质谱仪采购单位金额占比 图 47:2022 年进出口质谱仪数量占比 数据来源:政府采购网、东方证券研究所 数据来源:政府采购网、东方证券研究所 4、海外公司发展经验借鉴、海外公司发展经验借鉴 在复盘国际仪器巨头公司的成长路径中,平台化是必不可少的发展阶段,但是实现平台化的路径根据我们研究可以主要分为两种模式,其一是深耕单一垂直技术细分领域,在该领域技术达到一定规模后,通过与同行合作降低技术壁垒等方式实现横向平台化发展,岛津制作所为该类型公司的代表。其二是通过合作
112、、收购等模式快速获得跨行业技术与专利,形成平台化和规模化优势后再向各个领域垂直发展,安捷伦科技为该类公司的代表。图 48:岛津发展模式 图 49:安捷伦发展模式 0.0010,000.0020,000.0030,000.0040,000.0050,000.0060,000.0070,000.0080,000.0090,000.00预算金额(万)0.0020000.0040000.0060000.0080000.00100000.00120000.00140000.00电子显微镜招标金额(万)科研单位医院学校政府机关国产进口 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分
113、析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。34 数据来源:东方证券研究所绘制 数据来源:东方证券研究所绘制 4.1 岛津制作所:深耕 X 射线发展,横向拓展多行业仪器 在垄断市场的巨头中,日本的岛津制作所拥有近 150 年历史,该公司早年以 X 射线发现为契机,基于军民合作的仪器创新,从一间专营仪教学仪器细分领域的公司,逐步成长为国际顶尖的综合性仪器制造商,岛津的发展经验值得中国仪器公司借鉴。创立之初科教仪器发展创立之初科教仪器发展 明治维新后日本政府解除了闭关锁国政策,开始从欧美各国引进大批学者和技术
114、工作者发展近代教育与科学。其中尤其重视职业学校的发展,职业学校的开办为日本政府各部门培养了大批的职业技术人才,同时也增加了教学和研究用科学仪器的需求。当时日本获取科学仪器主要依靠海外购入,为了满足社会需要,岛津源藏创立了岛津制作所,由修理进口仪器逐渐变为模仿制作。1882 年岛津制作所发布了理化器械目录表,其中标注“可以根据科学需求制作任何产品”。科学仪器早期由技术先进国家到发展中国家的传播链条中必须以人为纽带,日本政府引进的学者与技术工作者不仅传播了仪器制造所需的基础学科知识,同时也带来了在生产中的经验与默会的知识,岛津的初创时期同样采用了“学徒制”的管理模式,以科学仪器为最终载体,以师徒员
115、工关系为纽带,将科学仪器的制造工艺固定下来。初期积累的相关技术经验为岛津抓住 X 射线的机会打下坚实的基础。图 50:理化器械目录表 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。35 数据来源:岛津制作所官网、东方证券研究所 X 射线带来仪器创新射线带来仪器创新 1895 年伦琴发现 X 射线,同实验室助教冈村范为驰将该技术带回日本,选择与岛津研究所合作成立 X 射线实验场所,为岛津接触世界最前沿的放射学研究提供条件。在明治维新后期,日
116、本科学研究开始起步,但是进口仪器渠道不畅。进口的时间与经济成本过高,急需国产替代。1897 年岛津抓住机遇生产并出售教学用 x 射线装置,占领了教育用 x 射线的主流市场,而同类进口仪器到 1899 年才在日本销售。图 51:教学用 X 射线装置 数据来源:岛津制作所官网、东方证券研究所 1907 年日本将科学教育纳入义务教育范畴,科学教育仪器有了更大的市场需求,岛津积极举办论坛,展会,并且积极吸收高等人才作为员工,到 1917 年岛津制作所改组为株式会社时已经占据 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明
117、之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。36 日本国内半数以上的教学用仪器的销量。而 1918 年日本文部省通过支付 200 万日元补助金改进中学校和师范学校的理化学教学实验室,推动了岛津开发艾迪尔天平、多功能仪表、实验支架等产品,完善了制品种类,构筑了在日本教学用科学仪器的顶尖地位。军民合作下的医疗转型军民合作下的医疗转型 X 射线作为颠覆式的创新,直接带动了放射诊疗的快速发展,一战前期,日本大规模的军事扩张,军队产生了对 X 射线诊疗仪器的大规模需求。该类型仪器日本市场主要被德国西门子公司垄断。在日俄战争期间由于进口资源短缺,军队找岛津合作改良开发氰化物
118、电池,极大地增加了与军方密切合作的氛围。在军方的要求下,1909 年岛津推出了装配 60 多个蓄电池的威尔断续器感应线圈式直流大型医用 X 射线仪器,并在日本陆军中使用,成为了最早在日本生产的医用 X 射线仪器。在 1914 年“西门子事件”与日本对德宣战的影响下,西门子被迫离开日本市场,进口产品被美国 GE、岛津与日本电气等公司取代。一战时期日本进口 x 射线诊疗仪器需要缴纳 20%的关税,这一贸易保护政策使得岛津、日本电气等本土企业抢占了国内中低端市场。二战时期,日本对外战争的长期化与扩大化,使得以中国为首的国际市场被迫向日打开,岛津也不断实现技术突破发布新产品,迎来了快速增长时期。同行合
119、作核心技术的突破同行合作核心技术的突破 X 射线诊疗仪器越发精密化和复杂化,对制造与研发要求越来越高,企业研发资源有限性和缩短研发周期的要求有了冲突。岛津开始改变独立自主的研发模式,寻求同业合作,吸取外部技术。岛津通过与 13 家仪器厂商签订了协议,取得了这些仪器公司在东亚地区的总代理权,削弱了仪器生产中的专利保护壁垒。并通过改良 GE 公司的柯立芝管,将其应用在 x 射线装备上,生产出关键性产品“DIANA 号”与“NEW AURORA 号”,确立了岛津在放射诊疗市场压倒性的优势地位。表 9:岛津代理设备 仪器公司名称仪器公司名称 进口仪器与器材进口仪器与器材 (德国)Alig&Baumga
120、rtel 千分尺,工业测量仪器 (德国)Emil Busch A.G。望远镜,偏光装置 (德国)Hartmann&Braun A.G。电气测量仪器 (德国)CAF-Kahlbaum A.G。X 射线显示屏 (德国)Louis Schopperr 纸张,纱线,布料,橡胶和水泥等的测试设备 (德国)Sartorius Werke A.G。化学天平 (德国)Dr.Siebert&Kuhn 温度计,石英温度计和比重计等 (德国)taatliche Przellan Manufaktur 实验室用化学瓷 (英国)The Thermal Syndicate,Ltd。玻璃硅酸工厂,实验室用具煤气和电气配件(
121、纯熔融石英用具)(奥地利)Gebruder Miller G.m.b.H X 射线光谱仪 (美国)Ajax Electrothermic Corporation 诺斯罗普高频感应炉 (美国)Heavy Duty Electric Company 马弗炉,管式炉,燃烧炉和热板等 (美国)Willard Storage Battery Co。汽车蓄电池 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。37 数据来源:岛津研制所百十年史、东方证券
122、研究所 图 52:NEW AURORA 号 数据来源:岛津制作所官网、东方证券研究所 东京电气株式会社依靠知识产权保护,垄断了 1920-1934 年柯立芝管在日本的进口和销售权,岛津通过与东京电气合作将核心部件 X 射线管交给该公司制造。在 1934 年柯立芝管专利到期后,岛津将 X 射线管的独立制造纳入计划,实现了关键元器件的自主可控。战后经济修复需求促使岛津进入工业仪器领域战后经济修复需求促使岛津进入工业仪器领域 二战过后,美军先后接管岛津多个分公司与工厂,美日关系密切,日本依靠美国技术与资金扶持将前沿科技应用到民用与工业领域。而面对日本的战后复苏需求,岛津开始生产一系列装置,支持经济社
123、会复兴,实现了大量产品的商业化研制出的产品包括日本第一台电子显微镜(1947年),世界第一台光电式分光光度仪(1952 年),日本第一台直读式发射光谱分析仪(1953年),日本第一台气相色谱仪(1956 年),世界上最早的远程式 X 射线透视摄影系统(1961年)。与此同时,岛津也不断向工业仪器、航空仪器、控制仪器等领域拓展业务范围。岛津 1896 年到 1917 年是在 X 射线仪器创新的起步探索阶段,从 1918 年到 1930 年是 x 射线仪器创新带来的稳步发展时期,营业收入年均增长 7.1%。1924 年负责 x 射线仪器的岛津伦琴部年产约 100 台,销售额高达 70 万日元,接近
124、公司总营业额的 20%,1926 年岛津伦琴部的销量已经超过了 250 台。在 1917-1937 年间随着 x 射线诊疗仪器市场的扩张,岛津制作所的资本金从 200万日元迅速增加到 1200 万日元,企业员工数由 358 人增长到 2670 人。1931-1945 年是岛津的起飞与高速成长时期,公司收入规模进入了快速发展阶段,营业收入年均增长达 25.9%。图 53:岛津关键仪器 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。38 数据
125、来源:岛津研制所百十年史、东方证券研究所 70-80 年代年代跟随日本产业转型,迈向现代化、平台化发展跟随日本产业转型,迈向现代化、平台化发展 80 年代日本整体产业结构性调整,政府制定计划优先发展科技与高端制造业。由于日本经济的繁荣与工业化的快速发展,国内掀起了一股“研究所热潮”,以岛津为代表的公司愿意在一些不能在短期内产生商业化收益的项目持续投入研发,虽然这一热潮在 90年代因为日本经济下行,企业资金压力变大而停止,但是为以田中耕一为代表的企业科研人员实现技术突破奠定了科研基础。岛津在这一时期依靠国内政策支持与企业自身的研发投入进入了高端质谱仪领域并站稳脚跟。随后逐步将业务扩展至全球范围,
126、先后在德国、中国、阿根廷、英国、新加坡,构建起覆盖欧洲、美国、亚洲和大洋洲的研发结构体系。岛津在 1970 年与瑞典公司 LKB 合作,将世上第一款量产 GC-MS:LBK-9000 引入日本,开启了岛津的质谱之路。之后通过与美国杜邦公司的技术合作,岛津在 1978 年成功自制液相色谱仪(LC)。并凭借百余年的技术积累,在 1985 年完成磁悬浮式涡轮分子泵(TMP)的制造。20 世纪八十年代左右,岛津在全球的销售额达到 1000 亿日元,利润超过 100 亿日元,企业资本超过100 亿日元。图 54:岛津研发液相色谱仪 数据来源:岛津制作所官网、东方证券研究所 中小市值行业深度报告 产业升级
127、时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。39 2002 年岛津基层研发员工田中耕一突破 MALDI 技术获得诺贝尔奖,并且依靠“先端计划”通过校企合作的模式不断实现技术突破,开发产品达到世界领先水平。在质谱仪上2010年岛津推出了日本生产的首款三重四级杆质谱仪 GCMS-TQ8030,实现了当时世界最快的检测速度。图 55:GCMS-TQ8030 数据来源:岛津制作所官网、东方证券研究所 现代岛津进入了稳定增长时期,已经形成了包含分析计量仪器、医学仪器、工业仪器
128、、航空设备及其他的综合性国际仪器巨头。2011 年-2022 年公司营业收入 CAGR4.91%,毛利率约稳定在 40%水平。2022 年生产各类设备供给 432 台,员工人数共 13499 人,实现收入 4280 亿日元,净利润660 亿日元。其中分析计量仪器占收入比重与研发开支比重最大,分别为 65%/63%,医学仪器与工业仪器收入稳定增长。图 56:岛津业绩(十亿日元)数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 图 57:岛津分类型营业收入(十亿日元)图 58:岛津分类表仪器研发投入(十亿日元)-10.000.0010.0020.0030.0040.0050.00-5005010015
129、0200250300350400450主营业务收入净利润毛利率(%)净利率(%)中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。40 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 岛津在成立初期 19世纪抓住了X射线这一新兴关键技术,避开了老技术范式中追赶领先者存在的后发劣势与当时日本工业界技术薄弱的问题。在初期产品定位于教学用仪器,极大程度地顺应了日本教育革新的时代潮流。并且在关键技术 X 射
130、线产品研发的同时,对配套电源等设备不断进行技术累积。一方面通过频繁的论坛与产学结合模式,加强自身研发能力,并且促进学校科研工作者的对岛津仪器的了解和依赖程度。另一方面以电源等周边通用配套设备打开与军方合作的突破口,将 X 射线诊疗仪器落地到军队殖民地市场。而面对难以突破的技术和专利壁垒,岛津积极寻求国际范围内的同行合作,以合作获取技术共享的机会,在此基础上进行技术研发,吸收最先进技术,最终实现技术升级和超越。4.2 安捷伦:并购驱动高速成长 安捷伦是成立于美国的全球生命科学、诊断及应用化学的领导者,在通信、电子、半导体、测量、生命科学和化学分析行业拥有悠久的创新和领先历史。安捷伦历史可以追溯到
131、 1939 年创立惠普公司,成功研发并销售出第一台产品阻容声频振荡器。而安捷伦前身 F&M 由 Frank Martinez于 1956 年成立,是当时全球最大的气象色谱仪生产厂商,1965 年被惠普收购,惠普由此进入分析仪器领域。1998 年惠普宣布战略性重组计划,建立一家独立的测量公司和一家计算与图像公司,前者名为安捷伦科技有限公司,由元器件、测试与测量、化学分析和医疗仪器业务部门组成,后者为人们熟知的惠普公司,包括惠普所有的计算、打印和图像业务。随着安捷伦以 2.1 亿美元上市,打破了当时硅谷最大的 IPO 规模后,惠普公司将拥有的安捷伦股份分配给惠普股东,自此安捷伦完全独立。图 59:
132、安捷伦历史 0500300350400450分析计量仪器医学仪器工业仪器航空设备其他0246810分析计量仪器医学仪器工业仪器航空设备其他 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。41 数据来源:公司官网、东方证券研究所 安捷伦成立初包含仪器、化学分析、电子元件和医疗产品,并依靠过往惠普在仪器领域的研发经验逐步确立全球的领先地位,但在 2000 年美国科技泡沫破裂,受经济影响,安捷伦拆分与重构,2001 年安捷
133、伦将保健医疗部门出售给飞利浦。2005 年安捷伦将用于消费和工业用途的半导体集成电路业务出售。2010 年后为转型与分化时期,安捷伦与是德科技拆分,由是德科技从事原有的电子测量业务,安捷伦专注于应用化学,医疗诊断业务。公司通过大量的并购获取跨行业的技术与影响力,2010 年收购 Varian,使得安捷伦正式进入生命科学邻域,2012 年收购丹麦癌症诊断公司 Dako,扩大了公司在生命科学领域的影响力,2016 年收购了英国的测试公司 Multiplicom N.V,2017 年收购了英国开发和制造拉曼光谱仪器的公司 Cobalt Light System,2018 年收购了毛细管电泳分子公司A
134、dvanced Analytical Technologies,聚糖试剂生产商 ProZyme、韩国仪器分销商 Yong In Scientific Co,2019 年收购创新生命科学仪器龙头 BioTek Instruments。通过分化与转型,安捷伦不断完善自己的产品矩阵,形成了生命科学应用(LSAG)、交叉实验室(ACG)、诊断学和基因学(DGG)三大业务集团。推出了数十种仪器与服务产品,其中安捷伦 ICP-MS 常年全球销量第一。表 10:安捷伦收购历史 标的公司标的公司 收购时间收购时间 主营业务主营业务 SeahorseBioscience 2015 细胞生物能量学分析仪器 Mul
135、tiplicomNV 2016 基因检测 Cobalt LightSystems 2017 拉曼光谱仪器 Luxcel Biosciences 2018 体外细胞试剂 Genohm 2018 数字实验室管理 ProZyme 2018 聚糖试剂 Ultra Scientific 2018 化学标准品 YIScientific 2018 科学仪器经销 ACEA Biosciences 2018 药物研发 AdvancedAnalyticalTechnoloqies,Inc 2018 毛细管电泳 BioTekInstruments 2019 生命科学仪器 数据来源:公司官网、东方证券研究所 中小市值
136、行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。42 图 60:安捷伦产品 数据来源:公司官网、东方证券研究所 安捷伦 2022 年营业收入为 68.48 亿美元,同比增长 8.37%。公司 15 年后的大量并购维持公司业绩的稳定增长,2015-2022 年年均复合增速 5.09%,净利润 12.54 亿美元,同比增长 3.64%,净利率达 18.31%。安捷伦持续维持高投入研发,2020-2022 年投入研发分别为 4.95 亿美元,4.41亿美
137、元,4.67 亿美元,分别占当年营收比重 9.27%,6.98%,6.82%。此外对于新兴市场每年持续投入 3 亿美元资本开支。每年约 7 亿美元高研发支出,保证了安捷伦在下游各行业技术路线的商业化上保持的领先地位。图 61:安捷伦业绩(百万美元)数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 图 62:安捷伦研发开支与占收入比(百万美元)-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%-4,000.00-2,000.000.002,000.004,000.006,000.008,000.0010,000.00营业收入净利润净利率(%)中小市值行业深度报告
138、产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。43 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 图 63:2022 年安捷伦各领域市场地位 数据来源:公司官网、东方证券研究所 安捷伦业务收入主要来自三大板块:生命科学和应用市场、诊断和基因组学、CrossLab。其中CrossLab 达标了安捷伦集服务、耗材、和试验软件资源管理为一体的综合性解决方案。生命科学和应用市场为公司的主要业务,近三年的营收分别为 31.15 亿美元,36.63 亿美元,40.07 亿
139、美元,占营收比为 58.34%、57.97%、58.51%,并且毛利率维持在较高水平,2020-2022 年生命科学和应用市场毛利率为 59.20%,60.20%,60.20%。CrossLab 为安捷伦的第二大业务,2020 年0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%0.00200.00400.00600.00800.001,000.001,200.001,400.001,600.00研发开支研发开支占收入比(%)中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资
140、代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。44-2022 年业务营收为 11.77 亿美元,13.60 亿美元,14.52 亿美元,毛利率为 52.2%,46.80%,47.60%。图 64:安捷伦营收占比(百万美元)图 65:安捷伦主营业务毛利率 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 安捷伦除了用高研发投入保障先进技术外,完善的销售网络搭建为公司成长提供了保障。根据公司报告,安捷伦在全球美洲、欧洲与亚太地区 100 多个国家和地区设置有分工厂与网点,设立了26 万个实验室,每年与客户或潜在客户互动超过 100 万次。凭借优秀的销
141、售渠道,安捷伦成功地进入中国市场,在中国拥有两千多名员工,总部位于北京,在上海和杭州分别设有工厂和研发中心,2022 年在华营收 14.99 亿美元,是除美国外最大市场。图 66:安捷伦 2022 年全球各地区收入贡献 数据来源:Bloomberg、东方证券研究所 5、相关公司相关公司介绍介绍 5.1 禾信仪器:专注时间飞行领域正向研发的国产化质谱仪“专精特新”小巨人 质谱仪为主业,技术积累丰富质谱仪为主业,技术积累丰富:禾信仪器成立于 2004 年,根据公司招股书披露,当前国内尚无以质谱仪制造为主业的上市公司。公司是集研发、生产、销售与技术服务为一体的国家火炬计划0.001,000.002,
142、000.003,000.004,000.005,000.006,000.007,000.008,000.002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022生命科学及应用市场诊断及基因安捷伦CrossLab0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022生命科学及应用市场诊断及基因安捷伦CrossLab39.16%24.81%36.03%美洲欧洲亚太地区 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师
143、申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。45 重点高新技术企业。公司创始人周振在德国读物理学博士期间,师从垂直引入式飞行时间检测器发明人 A.F.Dodonov 教授与无网反射飞行时间检测器发明人 Wollnik 教授,并于 2000 年成功研制了分辨率达 20000 的高分辨率垂直引入式飞行时间质谱仪,成为当时国际同类仪器中技术指标最高水平。图 67:禾信仪器发展历程 数据来源:公司官网、东方证券研究所 公司形成环境监测公司形成环境监测+临床医学临床医学+实验室的三大业务布局:实验室的三大业务布局:在大气环境领域,公司主打 SPIMS、SPAMS、AC
144、-GCMS 产品系列;在水环境监测领域公司主打 ICP-MS 系列固定/车载水质重金属应急监测系统;临床诊断领域公司推出全自动核酸质谱监测系统和全自动微生物质谱监测系统;在实验室领域公司推出三重四级杆液质联用仪(LC-TQ5100)、气相色谱质谱连用仪与电感耦合等离子体质谱仪。表 11:禾信仪器产品 产品名称产品名称/类型类型 产品图示产品图示 主要应用范围主要应用范围/输出结果输出结果 分分析析仪仪器器 自自制制仪仪器器 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS 系列)(250 万 元-350 万元)公司的 SPAMS 系列产品通过构建全国多城市本地化的污染源谱库,可以实现 PM25 在线源解
145、析,将源解析过程提高到小时级别,可实时监控污染源变化趋势,捕捉污染源瞬时变化。主要应用于重污染天气应急监测、突发事件应急监测、治理成效评估、重大赛事/活动保障等。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。46 VOCs 在线监测飞行时间质谱仪(SPIMS 系列)(120 万 元-200 万元)(1)环 境 监 测:主 要 用 于 VOCs 在线监测,可实时获取不同物质浓度分布和变化规律,能够快速、深入了解区域污染物分布情况,实时追溯污
146、染物来源,精确判定污染区域、行业或企业,为实施空气 VOCs 污染精细化 管 理 提 供 技 术 支 撑;(2)工业过程分析:工业生产过程中关键成分因子的在线检测,应用于生产工艺优化、产品质量评估等。其 他 自 制 仪器,包括其他已转产仪器和定制仪器。大气 VOCs 吸附浓缩在线监测系统(AC-GCMS-1000)大气环境空气 VOCs 在线监测,无污染组织排放污染源监测;汽车尾气排放检测;臭氧生成潜势和污染物排放特征研究等。全自动微生物检测质谱仪(CMI-1600)微生物鉴定,如临床、疾控、食品、工业、环境和肠道微生物鉴定;蛋白质组学和代谢组学研究;药物开发及快速筛选:环境微藻监测;生物标志
147、物及聚合物分析等。便携式数字离子阱质谱仪(DT-100)VOCs 便携监测、应急监测;VOCs 治理效果现场评估;工业过程污染监控和污染源原位快速监测;室内环境空气监测等。全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪(GGT-0620)环境领域:水中异味物质筛查、河流湖泊水质分析、挥发性有机物 VOCs 分析;能源化工、食品接触材料检测等。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。47 分布式多通道 VOCs 在线监测预警系统(DMTS-100
148、0)VOCs 在线监测:石油化工、生物制药、喷涂、橡胶等工业过程废气排放监测等。以该技术为核心的示范项目,获 2020 年度广东省重点领域研发计划“污染防治与修复”重点专项,目前正在市场拓展。气相色谱质谱联用仪(GCMS 1000)应用于环境监测、电子电器、纺织品、石油化工、香精香料、医药、农业及食品安全等行业。全自动核酸质谱检测系统(NucMass 2000)主要应用于 SNP 基因分型检测、遗传病检测(单基因突变)、CNV 基因拷贝数变异分析、DNA 甲基化检测、耐药基因检测、病原微生物检测。电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS 1000)可广泛适用于不同应用领域的各类样品的元素分析,满足
149、金属、环境、食品、地质、生物样品、化工材料等分析要求。便携式气相色谱-质谱联用仪(GCMS-2000)可满足现场的大气、水体中挥发性有机化学污染物(VOCs)和半 年 发 性 有 机 化 学 污 染 物(SVOCs)的快速定性及定量分析。主要应用于环境应急监测、公共安全和战场防化等领域。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。48 气液两相水环境走航监测系统(EMUSV 1000)集成响应国标标准要求的水质多参数监测仪,可实时、秒级
150、获取水中及其液上空气中 VOCs 数据,快速完成大面积水域水质监测及水质污染走航绘图工作。应用于流域及湖泊 水库)等水质监测、城市黑臭水体污染治理、水源地及饮用水安全、污水管网摸排、水体环境应急事故处理等。外外购购仪仪器器及及组组件件 外购仪器及组件主要系为满足客户需求进行采购并向客户进行销售的其他类型仪器及组件。技技术术服服务务 数数据据分分析析服服务务 主 要 包 括PM2.5 在线源解 析、VOCs 在 线 走 航 分析、臭氧源解析、空气质量综合分析 4 种 以独有的质谱源解析技术、大气气溶胶污染实时源解析技术、高时空 3D-VOCs 走航监测技术等核心技术为依托,快速获得 PM2.5
151、来源解析结果和污染成因,快速锁定臭氧关键前体物 VOCs 种类和违法违规排放疑似企业,实现企业-园区-城市污染源的精细化排查和监管,形成“问题诊断-管控建议-执法支持-动态评估”的高效工作模式,为客户提供精准的数据分析服务。技技术术运运维维服服务务 公司对销售的仪器提供故障部件更换、耗材更换、软件升级、仪器的清洁、调整、润滑、检验和测试等检修保养服务及远程仪器状态监看等技术运维服务,以保证仪器正常运行。由于质谱仪为高端分析仪器,为保证检测结果的准确性,定期的检修保养非常必要。技术运维服务通常按照固定期限提供,该服务具有持续性。数据来源:公司公告,东方证券研究所 受疫情影响收入下滑明显,研发与销
152、售费用增加导致净利润下滑:受疫情影响收入下滑明显,研发与销售费用增加导致净利润下滑:根据业绩快报,2022 年公司实现营业总收入 2.80 亿,同比下降 39.63%,主要原因系受疫情影响较大,部分地方政府财政资金安排及项目招投标流程、订单签订、产品交付或项目实施、验收等均有不同程度的延后,公司实现归母净利润-0.58 亿,同比下降 173.59%,主要原因系营收的下降和公司为拓展产品线与市场造成的期间费用的增长。图 68:禾信仪器营业总收入 图 69:禾信仪器归母净利润 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析
153、师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。49 数据来源:公司公告,东方证券研究所 数据来源:公司公告,东方证券研究所 环境监测为主要业务,技术服务占比不断提高环境监测为主要业务,技术服务占比不断提高:根据招股书显示,公司主营业务收入按应用领域可以分为环境监测、科研分析、健康医疗三大类,其中环境监测占比最高,2021 年公司环保在线监测领域营收达 2.89 亿元,占比 62.23%。从收入结构来看公司主要收入来源于 SPAMS 与SPIMS 系列产品的销售,2020 年公司两系列产品实现收入 1.58 亿元,占全年收入的 50.59%。(2021 年 S
154、PAMS 与 SPIMS 系列收入口径并入环保在线检测仪器业务)此外,技术服务收入占比不断提高,由 2016 年占收入比 9.05%提升至 2021 年占收入比重 27.05%,主要原因系公司累计销售仪器数量增加,技术运维需求不断增长。图 70:禾信仪器业务应用各领域收入占比 图 71:禾信仪器各项收入占比变化 数据来源:招股说明书,东方证券研究所 数据来源:公司公告,东方证券研究所 公司费用公司费用率率不断降低,净利率和毛利维持较高水平不断降低,净利率和毛利维持较高水平:2022年 Q1-3 公司费用总额 1.69 亿,占收入比重 111.8%。2017 年-2021 年公司费用总额分别为
155、0.69 亿元、0.74 亿元、1.20 亿元、1.33 亿元、1.92 亿元,占同期营业收入比重分别为 75.4%、59.03%、54.68%、42.60%和 40.7%。公司期间费用总体呈逐年上升趋势,费用率逐年下降。原因系公司业务规模不断扩大,规模经济效应得到体现。2017-2022Q1-3 公司毛利率分别为 69.71%、68.22%、67.26%、64.47%、51.67%和57.74%,保持在较高水平。2017-2022Q1-3 公司净利率分别为 16.63%、15.21%、20.62%、20.90%、14.84%和-31.52%,总体呈上升趋势。2022年Q1-3净利率大幅度下滑
156、原因系受疫情与公司提高研发投入影响,费用率提高。图 72:禾信仪器费用率情况 图 73:禾信仪器毛利率与净利率情况-60.00%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%0.0100.0200.0300.0400.0500.02002020212022营业总收入(百万)yoy-200.00%-150.00%-100.00%-50.00%0.00%50.00%100.00%150.00%(80.00)(60.00)(40.00)(20.00)0.0020.0040.0060.0080.00100.0020172018
157、20022归母净利润(百万)yoy92%93%94%95%96%97%98%99%100%201820192020环境监测科研分析医疗健康0%20%40%60%80%100%2001920202021技术服务环保在线监测仪器SPIMS系列SPAMS系列外购仪器及组件其他自制仪器实验室分析仪器医疗仪器及配件 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。50 数据来源:公司公告,东方证券研究所 数
158、据来源:公司公告,东方证券研究所 图 74:禾信仪器营收季节变动 数据来源:公司公告,东方证券研究所 专注质谱技术,坚持正向研发专注质谱技术,坚持正向研发:公司自成立以来坚持正向研发的技术道路,对于质谱底层技术积累丰富。于 2019 年入选工信部第一批专精特新“小巨人”企业(全国仅 248 家企业入选)。公司的研发涵盖了质谱仪的质量分析器、离子源、进样系统、数据系统和整机系统等诸多方面,通过持续的自主研发及产业化推广,公司掌握的 14 项核心技术中 12 项已实现产业化应用,剩余 2项已突破关键技术,正在产业化过程中。公司是国内少数全面掌握单颗粒气溶胶电离技术、电子轰击电离技术、真空紫外光电离
159、技术、离子传输技术、飞行时间质谱技术、多级离子移除脉冲技术、高速离子探测、质谱源解析等质谱核心技术的企业之一。表 12:禾信仪器核心技术 核心技术名称 技术来源 所处产业化阶段 境内水平位置 应用领域 高分辨垂直引入反射式飞行时间质量分析器 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、医疗健康、食品安全等需要高分辨率、痕量快速分析等领域 激光源质谱分辨率提升技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 所有产品领域 双极飞行时间质谱技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等气溶胶监测领域。多级离子移除脉冲技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 所有产品领域 单颗粒气溶胶
160、双光束测径技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等气溶胶监测领域 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%销售费用率管理费用率研发费用率-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%销售毛利率(%)销售净利率(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20021第一季度第二季度第三季度第四季度 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系
161、。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。51 一体式小角度激光入射离子源 自主研发 已经产业化应用 国内领先 医疗健康、环境监测领域。电喷雾离子源 自主研发 已经产业化应用 国内领先 食品安全、医疗健康等领域 电子轰击离子源 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等气体成分分析领域 真空紫外光电离子源 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等VOCs 气体成分分析领域 膜进样系统 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等VOCs 气体成分分析领域 大气气溶胶污染实时源解析技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程
162、分析等气溶胶监测领域 质谱源解析技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等气溶胶监测领域 高时空 3D-VOCs 走航监测技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 环境监测、工业过程分析等VOCs 气体成分分析领域 质谱自动控制技术 自主研发 已经产业化应用 在公司质谱仪产品的产业化中得到充分验证 所有产品领域 自动调谐技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 所有产品领域 高频脉冲技术 自主研发 已经产业化应用 国内领先 所有产品领域 数据来源:公司公告、东方证券研究所 表 13:禾信仪器在研项目 项目名称 2022H1 阶段性成果 拟达到目标 技术水平 应用前景 快
163、速检测质谱仪 项目处于验证阶段 开发高稳定射频电源、高效率离子源,批量化自动前处理系统和自动进样系统,实现所有功能开发需求;开发并测试原理样机,功能和性能要求预期目标。相比传统方法,检测准确性更好,分析速度更快。食品安全领域,以解决化学污染物的快速定性定量问题。高灵敏高分辨串联质谱仪 项目已完成设计、开发、研制及工程验证,应用方法开发验证中 攻克高精度双曲面四极滤质技术、四极杆滤质器与线性离子阱及高分辨率飞行时间质谱仪串联技术等关键技术,开发高灵敏度、高质量精度的质谱仪,实现对复杂生物基质中痕量蛋白、肽类和代谢物小分子的精确定性和定量分析。相比于现有串联质谱仪,该仪器研制成功后降同时具有分辨率
164、高和灵敏度高的特点,可实现靶向和非靶向筛查。临床生物标志物检测。进行蛋白质、多肽定量检测、差异蛋白筛选、肿瘤标志物的定量检测以及对小分子代谢物定性定量检测等。便携式气质联用仪 项目完成验证,已上市 实现气相色谱-质谱联用仪的小型化、便携化、自动化设计,完成样机试制及调试测试;适用于环境各类挥发性有机污染物的快速、精准监测。采用四极杆质谱作为便携气质联用仪的质量分析器,相比离子阱质谱定量能力更强。环境监测、食品安全等领域有机化学成分的现场、快速、便携、应急检测。药物研发中化合物定量定性分析,临床检测相关应用如新生儿筛查,维生素测定,激素检测等。三重四级杆串联质谱仪 项目完成了测试验证、应用方法开
165、发试推广阶段 攻克高性能四极杆射频驱动技术,攻克高精度离子传输模块装配技术,攻克线性加速碰撞反应池技术,开发一款满足市场大部分用户应用需求的通用型三重四极杆串联质谱仪。达到行业技术水平 药物研发中化合物定量定性分析,临床检测相关应用如新生儿筛查,维生素测定,激素检测等。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。52 水环境重金属元素监测质谱仪 项目完成了测试验证、应用方法开发试推广阶段 攻克射频电源、离子偏转器、碰撞反应池、四极杆质量
166、分析器等关键技术,实现水样自动化处理。达到行业同类仪器先进水平,实现移动车载 水体中重金属污染检测(移动车载),未来可拓展土壤检测等市场领域。高精准水体复杂污染分析溯源系统 项目已完成测试验证,应用方法开发试推广阶段 通过建立重点行业污染源指纹谱库、开发多模型精准溯源软件等,最终开发出水体污染溯源的完整解决方案。达到行业领先水平,实现水体污染快速溯源 用于水体污染物精细分析,解析水体污染特征并判断污染源 W 型飞行时间质谱仪 项目处于验证阶段 研制多次反射型飞行时间质量仪,与窄线宽脉冲式激光共振电离源以及金属原子蒸发炉联用,对多次反射式飞行时间质谱仪核心关键部件和关键技术进行攻关,利用激光共振
167、电离过程中的高同位素选择性与质谱系统的高分辨能力,解决传统同位素质谱固有的同量异位干扰问题,建立具有较高分析性能的多次反射式飞行时间质谱仪器,以实现复杂背景下超高选择性、灵敏度,高动态范围的同位素分析。达到国内领先 用于环境、地质、航天、生命科学等领域的同位素分析 气液两相水环境走航监测系统 项目处于应用方法开发试推广阶段 实现水中 VOCs 直接进样走航监测,能快速对江河湖泊等水域面源无机及有机污染物进行快速排查。达到国际领先 水中 VOCs 进行秒级响应走航监测。数据来源:公司公告、东方证券研究所 大力研发大力研发 Q-TOF,在国内具有稀缺性:,在国内具有稀缺性:根据公司公告,公司拟投入
168、 2280 万元研发高灵敏高分辨串联质谱仪(Q-TOF),目前项目已完成设计、开发、研制及工程验证,正在进行应用方法开发验证。目前国内在 ICP、MALDI 等离子源与 TOF,TQ 等质量分析器均普遍实现了技术突破,聚光仪器、安图生物等公司均有成熟产品。但 Q-TOF研发技术壁垒高,目前市场上该类仪器主要由安捷伦、SCEIX、布鲁克等国外巨头占据绝大部分市场份额。表 14:核心零件国产化情况 核心零部件 国产化情况 电感耦合等离子体离子源(ICP)常用于微量元素与无机物分析质谱的离子源。国内公司谱育科技、天瑞仪器、莱伯泰科、钢研纳克等掌握了 ICP 离子源技术。基质辅助激光解析电离离子源(M
169、ALDI)常与 TOF 联用,用于微生物检测核酸分析,目前禾信仪器、珠海美华、东西分析、安图生物等国内公司掌握 MALDI-TOF 核心技术 飞行时间质量分析器(TOF)国内目前有谱育科技、禾信仪器、安图生物、中元汇吉等公司掌握该技术 三重四级杆质量分析器(TQ)在临床上最为常用的液相色谱-串联质谱多使用三重四级杆,目前国内掌握三重四级杆技术的有谱育科技、禾信仪器和国科医工 四级杆-飞行时间质量分析器(Q-TOF)主要设备为安捷伦、SCEIX、布鲁克等国外公司,国内谱育科技掌握该技术,禾信仪器与皖仪科技正在研发 数据来源:公司官网、东方证券研究所 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,
170、国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。53 募投项目扩展产能募投项目扩展产能:公司 2021 年发行 1750 万股,募集 3.10 亿元用于四个募投项目:0.91 亿元用于质谱产业化基地扩建项目、0.60 亿元用于研发中心建设项目、0.63 亿元用于综合服务体系建设项目、0.59 亿元补充流动资金。根据 2022 年半年报披露,质谱产业化基地扩建项目已于 2021 年完成了项目主体结构封顶、机电安装、外墙施工、设备安装、室外工程施工及研发、办公、生产车间的二次装修和生产设备
171、采购安装等工作。研发中心建设项目,公司研发场所建设,研发课题正常开展,积极进行数项关键技术的攻关,部分科研项目取得实质性进展,在综合服务体系建设方面,公司在国内多个主要城市建设了综合服务网点,进一步延伸了本地化服务的优势。表 15:禾信仪器募投项目进展 调整后募集资金投资总额(元)截至 2022 年H1 累计投入进度 预计可投入使用时间 质谱产业化基地扩建项目 90,706,700.00 100.21%2022 年 研发中心建设项目 59,704,900.00 30.07%2023 年 综合服务体系建设项目 63,338,400.00 32.86%2023 年 补充流动资金 59,008,78
172、1.00 100.34%不适用 数据来源:公司公告,东方证券研究所 5.2 聚光科技:国内仪器行业平台化龙头公司 国产国产高端仪器龙头,应用领域不断拓展高端仪器龙头,应用领域不断拓展:聚光科技成立于 2001 年,经过 20 多年技术沉淀和发展,公司已经成为国内高端分析仪器的领军企业,早期公司为环境检测和工业过程分析提供检测设备和相关服务,2015 年将质谱仪业务单独拆分,成立谱育科技专注于质谱仪研发,目前公司已经掌握了质谱、色谱、光谱、前处理和理化分析等技术平台。对于质谱仪的核心零部件质量分析器,公司在离子阱、四级杆、三重四级杆和飞行时间四种技术道路上实现了成熟的产业化和开发迭代能力。图 7
173、5:聚光科技发展历程 数据来源:公司官网,东方证券研究所 图 76:聚光科技产品布局 20022005企业初创 公司成立 进军工业过程分析领域20062010快速成长 进军环境监测 进军高端实验室分析邻域 进军环境治理规划邻域20112016 公司上市 布局第三方检测市场 布局海外环境监测市场 进军智慧水利水务邻域20172022 提出感知物联网进入数字化升级战略 进军生命科学领域 智慧工业、智慧环境、智慧实验室、生命科学与争端、同步创新业务孵化 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的
174、投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。54 数据来源:公司公告,东方证券研究所 过往业绩受过往业绩受 PPP 影响较大,公司重新聚焦高端仪器制造影响较大,公司重新聚焦高端仪器制造:公司在 2022 年 Q1-Q3 实现营业收入21.75 亿元,同比增长 4.19%,归母净利润-1.09 亿元,同比下滑 78.55%。公司自 2019 年来业绩波动较大,主要原因系在环境监测景气度提升时期,公司作为龙头企业业绩增长较快,19 年后随着市场竞争加剧,PPP 项目整顿等因素影响公司业绩增速下滑。公司从 2020 年开始逐渐剥离相关业务,上海安谱与中科光电不再并表。2022 年聘请新的
175、总经理韩双来先生后,公司未来战略重新聚焦于高端仪器制造行业。图 77:聚光科技营业总收入 图 78:聚光科技公司归母净利润 -20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0500025003000350040004500营业总收入(百万)yoy-400%-200%0%200%400%600%800%1000%1200%-600800归母净利润(百万)yoy 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究
176、报告最后一页的免责申明。55 数据来源:公司公告,东方证券研究所 数据来源:公司公告,东方证券研究所 图 79:2021 聚光科技各业务占公司收入比重 数据来源:公司公告,东方证券研究所 子公司谱育科技专注高端子公司谱育科技专注高端科学仪器科学仪器研发,研发,2021 年净利润同比年净利润同比+122%:2015 年聚光科技将质谱仪业务剥离,成立子公司谱育科技,专注高端科学仪器制造。公司自 2011 年至今承担 30 多项国家和地方重大科学仪器专项,公司产品线不断突破,目前谱育科技实现有机质谱与无机质谱的全产品体系的覆盖,根据 2021 年报,谱育科技新签合同额约 13.4 亿,较上年同期增长
177、约 65%,公司实现营收 9.63 亿元,同比+63%,实现净利润 1.24 亿元,同比+122%,成为公司重要的增长点 图 80:谱育科技承担 30 余项重大科学仪器专项 数据来源:公司官网,东方证券研究所 子公司谱聚医疗引入财务投资人,生命科学领域不断突破子公司谱聚医疗引入财务投资人,生命科学领域不断突破:公司 2020 年布局生命科学领域,成立杭州谱聚医疗科技有限公司。根据 2022 年 6 月 24 日聚光科技公告:控股子公司谱聚医疗引入红杉中国等 6 家财务投资人:财务投资人受让谱聚部分股权,后向谱聚增资 1.85 亿元,交易完成后 6位财投合计持有谱聚 19.26%股份。其中增资款
178、仅用于谱聚医疗及其子公司业务发展,公司微量元素分析仪PreMed 7000和液相色谱串联质谱系统PreMed 5200取得浙江省药监局颁发的医实验分析仪器消耗件与客户服务洁净环保型实验室方案其他业务 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。56 疗器械注册证,打破国外液相色谱串联质谱厂商对国内医疗行业的垄断。表 16:谱聚医疗引入红杉中国等 6 位投资人 股东名称 增资前持股比例 增资款(百万元)增资后持股比例 谱育科技 58.50
179、%-49.72%盛域投资 22%-18.70%仙居蓝湾 4.50%-3.82%杭州谱壹 10%-8.50%红杉瀚辰 1.76%76.57 7.97%上海太嘉杉 1.76%76.57 7.97%惠远华检 0.38%16.44 1.71%杭州金械 1.90%8.22 0.86%深圳拓盈 0.09%4.11 0.43%聚光合伙 0.07%3.08 0.32%合计 100%185 100%数据来源:公司公告,东方证券研究所 公司大力投入研发,研发人员数量翻倍公司大力投入研发,研发人员数量翻倍:公司保持高研发投入,2018 年-2022 年 H1 累计研发投入 19.7 亿元,研发费用率从 2018 年
180、的 7.6%上升到 2022 年 H1 的 22.7%。研发人员从 2018 年代 823 人增长至 2021 年的 1487 人。图 81:聚光科技 2018-2022H1 研发投入(百万元)图 82:聚光科技 2018-2021 年研发人员及增速 数据来源:公司公告,东方证券研究所 数据来源:公司公告,东方证券研究所 全能型科学仪器平台,全能型科学仪器平台,在研项目众多在研项目众多:公司在质谱、光谱、气相色谱、样品前处理等细分仪器领域广泛布局,下游覆盖环境、生命科学、半导体、工业等,在高端质谱仪领域公司具备深厚的研发基础,主要产品为 ICP-MS、GC-MS、LC-MS,在高端质量分析器中
181、实现了三重四级杆的技术突破。目前公司拥有 12 个在研项目,在各领域的技术壁垒不断深化。表 17:聚光科技在研项目 主要研发项目名称 项目目的 2021 年项目进展 拟达到的目标 基质辅助激光解析飞行时间质谱分析系统(GeneTOF)用于对生命体来源(如血液体液组织)样本中的核苷酸检测 完成研发工作,进入市场推广阶段 形成具有自主知识产权、稳定可靠的基质辅助激光解析飞行时间质谱分析系统,满足国内高通量基因检测市场的需求 289.03323.44489.42561.8307.297.6%8.3%11.9%15.0%22.7%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%01002003
182、00400500600200212022H1研发费用研发费用率823711.80%23%17.50%25.10%0200400600800016000.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%20021研发人员数量增速 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。57 临床蛋白分析系统 实现多种体液中蛋白的临床诊断
183、快速、高效分析 完成研发工作,进入市场推广阶段 形成具有自主知识产权、高性能、高效率的临床蛋白分析系统 数字化荧光免疫分析系统 为临床、生命科学研究提供更高灵敏度的蛋白检测手段 完成研发工作,进入产业化阶段 建立高度自动化、高灵敏度的数字化荧光免疫分析系统 工业在线色谱分析 实现工业领域有机物的在线监测 完成研发工作,进入市场推广阶段 开发满足石化、化工、冶金过程分析应用需求的防爆型工业在线色谱分析仪 紫外荧光法总硫分析系统 实现微量总硫含量的分析业务 完成研发工作,进入产业化阶段 开发天然气等气相介质中微量总硫含量分析的防爆型分析仪 质子转移反应飞行时间质谱产品开发 完善公司质谱产品序列,为
184、环境监测、食品安全等领域提供快速、精准检测装备 已完成开发工作,进入市场推广阶段 形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的质子转移反应飞行时间质谱仪,满足国内市场增长的需求 电感耦合等离子体串联质谱仪研制 完善公司质谱产品序 已完成开发工作,进入市场推广阶段 形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的电感耦合等离子体串联质谱仪研制,满足高端领域的应用需求 列,为半导体、新材料等领域的痕量元素分析提供检测装备 质谱流式仪(ICPOATOF)研制 满足临床诊断、免疫分析和药物分析等领域对单细胞质谱分析仪器的需求,实现进口替代 已完成样机开发,进入集成测试阶段 形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的质谱流式细胞
185、分析仪的研制,满足高端领域的应用需求 气相液相三重四极杆串联质谱仪新产品开发 完善公司质谱产品序列,为环境监测、食品安全等领域提供快速、精准检测装备 已完成开发工作,进入市场推广阶段 实现气相和液相双进样的三重四极杆质谱仪的产业化,形成差异化优势产品,满足国内市场增长的需求 高精度温室气体自动监测系统研制与产业化 面向不同应用场景,提供碳精准监测整体解决方案 已完成系列产品开发工作,进入市场推广阶段 针对不同应用场景,实现系列高精度温室气体监测产品的产业化,助力形成城市大气温室气体浓度立体监测网络 小型化水质监测分析仪器研制与产业化 满足水环境网格化监测的迫切需求 已完成系列产品开发工作,进入
186、市场推广阶段 实现集成度更高、体积更小、成本更低的系列小型水质监测分析仪器的产业化 工业园区大气立体监测系统的开发与产业化 实现工业园区大气污染管控与预警溯源 已完成系列产品开发工作,进入市场推广阶段 围绕园区企业大气异味与有毒有害气体风险问题,建立园区大气点、面、区立体监测网,实现管控与预警溯源 数据来源:公司公告,东方证券研究所 投资建议投资建议 在中国产业转型升级的背景下,科学仪器是众多高端产业必备的工具,而质谱仪是科学仪器中技术最为先进,通用性最强的仪器设备。未来实现技术突破,提升国产替代率将是行业主要发展方向,建议关注坚持正向研发,拥有飞行时间质谱先进技术的禾信仪器(688622,未
187、评级)、国产质谱平台化公司聚光科技(300203,未评级)。风险提示风险提示 1、新技术开发不及预期新技术开发不及预期 质谱仪技术含量高,投入大,研发周期长,研发难度大,国产厂商可能因为技术方向偏差,研发投入不足导致新技术开发不及预期。2、国内质谱仪市场需求不及预期国内质谱仪市场需求不及预期 质谱仪主要应用于环保、医学、食品安全等方面,若下游行业发展不景气,将会面临需求减 中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。58 弱的风险。3、
188、高端零部件供应链风险高端零部件供应链风险 国内质谱仪通用件(分子泵、激光器),大多来源于进口,若进出口政策发生变动,将有可能对国产科学仪器产生不利影响。4、市场竞争加剧风险市场竞争加剧风险 国外巨头长期垄断国内中高端市场,国内质谱企业规模普遍较小,与巨头竞争处于不利地位,若国外仪器降低售价,可能对国内仪器产生不利影响。5、假设条件变化影响测算结果假设条件变化影响测算结果 文中中国质谱仪市场测算基于与 2018-2026 世界质谱仪市场复合增长率保持一致的设定的前提假设基础之上,存在假设条件发生变化导致结果产生偏差的风险。中小市值行业深度报告 产业升级时期的黄金赛道,国产替代趋势加快 有关分析师
189、的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。59 分析师申明 每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的研究分析师在此作以下声明:每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的研究分析师在此作以下声明:分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断;分析师薪酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来,均与其在本研究报告中所表述的具体建议或观点无任何直接或间接的关系。投资评级和相关定义 报告发布日后的 12 个月内的公司的涨跌幅相对同期的上证指数/深证成指的涨跌幅为
190、基准;公司投资评级的量化标准公司投资评级的量化标准 买入:相对强于市场基准指数收益率 15%以上;增持:相对强于市场基准指数收益率 5%15%;中性:相对于市场基准指数收益率在-5%+5%之间波动;减持:相对弱于市场基准指数收益率在-5%以下。未评级 由于在报告发出之时该股票不在本公司研究覆盖范围内,分析师基于当时对该股票的研究状况,未给予投资评级相关信息。暂停评级 根据监管制度及本公司相关规定,研究报告发布之时该投资对象可能与本公司存在潜在的利益冲突情形;亦或是研究报告发布当时该股票的价值和价格分析存在重大不确定性,缺乏足够的研究依据支持分析师给出明确投资评级;分析师在上述情况下暂停对该股票
191、给予投资评级等信息,投资者需要注意在此报告发布之前曾给予该股票的投资评级、盈利预测及目标价格等信息不再有效。行业投资评级的量化标准行业投资评级的量化标准:看好:相对强于市场基准指数收益率 5%以上;中性:相对于市场基准指数收益率在-5%+5%之间波动;看淡:相对于市场基准指数收益率在-5%以下。未评级:由于在报告发出之时该行业不在本公司研究覆盖范围内,分析师基于当时对该行业的研究状况,未给予投资评级等相关信息。暂停评级:由于研究报告发布当时该行业的投资价值分析存在重大不确定性,缺乏足够的研究依据支持分析师给出明确行业投资评级;分析师在上述情况下暂停对该行业给予投资评级信息,投资者需要注意在此报
192、告发布之前曾给予该行业的投资评级信息不再有效。免责声明 本证券研究报告(以下简称“本报告”)由东方证券股份有限公司(以下简称“本公司”)制作及发布。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告的全体接收人应当采取必要措施防止本报告被转发给他人。本报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写,本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性,客户也不应该认为该信息是准确和完整的。同时,本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更,在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的证券研究报告。本公司会适时更新我们的研究,但可能会因某些规定而无法做到。除了一些定期出版的证券研究
193、报告之外,绝大多数证券研究报告是在分析师认为适当的时候不定期地发布。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况,若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用,并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请。本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的收入可能会波动。过去的表现并不代表未来的表现,未来的回报也无法保证,投资者可能会损失本金。外汇汇率波动有可能对某些投资的价值或价格或来自这一投资的收入产生不良影响
194、。那些涉及期货、期权及其它衍生工具的交易,因其包括重大的市场风险,因此并不适合所有投资者。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任,投资者自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本报告主要以电子版形式分发,间或也会辅以印刷品形式分发,所有报告版权均归本公司所有。未经本公司事先书面协议授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容。不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据,不得用于营利或用于未经允许的其它用途。经本公司事先书面协议授权刊载或转发的,
195、被授权机构承担相关刊载或者转发责任。不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。提示客户及公众投资者慎重使用未经授权刊载或者转发的本公司证券研究报告,慎重使用公众媒体刊载的证券研究报告。HeadertTable_Address东方证券研究所 地址:上海市中山南路 318 号东方国际金融广场 26 楼 电话:传真: 东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格,据此开展发布证券研究报告业务。东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此,投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性产生影响的利益冲突,不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。