1、质谱仪分类标准繁多,且不同品类在应用、性能上的偏向、差异较为明确
质谱仪又称质谱计,分离和检测不同同位素的仪器,即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物质组成的一类仪器。质谱仪具有高精度优势,应用范围广。根据《质谱仪通用规范》(标准号:GB/T33864-2017),质谱仪根据核心部件质量分析器的不同,可以分为飞行时间质谱仪、四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、离子回旋共振质谱仪、磁质谱仪等类型,这些类型在应用上有明确的偏向。
各类型质谱仪的对比情况
类型 |
竞争优势 |
竞争劣势 |
经济效益差异 |
在不同领域的应用情况 |
飞行时间质谱仪 |
分析速度最快,分辨能力好,有助于定性和质荷比近似离子的区别,定性能力好,质量上限高。 |
产品价格较四极杆质谱价格高,结构较精密,维护成本较高。 |
飞行时间质谱仪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,拥有极快的响应速度以及较高的灵敏度,在快速检测方面拥有较强的优势。 |
生物医药领域占比约为50%,公共事业领域(含环境监测)占比约为25%,科学应用领域占比约为20%,工业过程分析领域占比约为5%。 |
四极杆质谱仪 |
定量能力好,结构和电路简单,体积小,具有较高的灵敏度,维护简单,成本相对低廉,产品价格低。 |
定性能力不足,质量分辨率较低,存在同位素和其他质荷比近似的离子干扰,分析速度慢,质量上限低。 |
四极杆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,目前应用最为广泛。 |
生物医药领域占比约为35%,公共事业领域(含环境监测)占比约为21%,科学应用领域占比约为32%,工业过程分析领域占比约为12%。 |
离子阱质谱仪 |
体积小,重量轻,成本低廉,具备多级串级能力,适合于分子结构方面的定性研究。 |
定量能力低于四极杆质谱仪。 |
离子阱质谱仪是便携式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为53%,公共事业领域(含环境监测)占比约为32%,科学应用领域占比约为12%,工业过程分析领域占比约为4%。 |
离子回旋共振质谱仪 |
分辨率最高,定性能力好,灵敏度高,常作为高端科学研究的必备装备,可以有不同的电离源联用实现对不同极性的化合物进行检测。 |
体积重量大,售价极高,扫描速度较慢,维护成本极高。 |
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深入分析,获得确认元素组成的详细信息。 |
生物医药领域占比约为5%,公共事业领域(含环境监测)占比约为52%,科学应用领域占比约为37%,工业过程分析领域占比约为5%。 |
磁质谱仪 |
定量能力最强,分辨率高,灵敏度高,在高精度同位素分析(核科学)中具有其他质谱仪难以超越的优越性。 |
应用范围较窄,售价较高,维护复杂,功率大,耗电量高。 |
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。 |
2、质谱仪市场规模快速增长,但国产化率低
近十年来,我国质谱仪行业市场呈现快速增长,截止2021年市场规模约160.3亿元,占全球总规模的三分之一,但国产化率较低,约10%,液质联用仪国产化率不足5%。
数据来源:观研天下整理
3、质谱仪进口规模较大,美国成为我国最大进口市场
根据观研报告网发布的《中国质谱仪市场发展态势调研与投资战略分析报告(2023-2030年)》显示,因此,我国质谱仪行业进口规模较大,整体呈现稳定增长局面。从进口来源来看,美国成为我国质谱仪最大进口市场。
根据海关总署数据,2014-2021年我国进口质谱仪由44.7亿元增长至104.3亿元,CAGR约为12.9%。其中,从美国进口金额占比达35.%,新加坡进口额21.0%,德国约为18.8%。
数据来源:观研天下整理
数据来源:观研天下整理
4、国家政策引领国产替代,千亿贴息贷款相继助力,有望打破进口质谱仪粘性
不过,近年来,国家为推进质谱仪行业国产进程,相继颁布了一系列相关政策来支持行业高质量发展。例如,2018年国家就将质谱仪纳入高端装备制造行业中,《加强“从0到1”基础研究工作方案》将加强重大科技基础设施和高端通用科学仪器的设计研发,聚焦高端通用和专业重大科学仪器设备研发、工程化和产业化研究,推动高端科学仪器设备产业化快速发展;“十四五”规划,明确提出要加强高端科研仪器设备研发制造等。
2017-2021年我国质谱仪行业相关政策汇总
时间 | 政策文件 | 机构 | 主要内容 |
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 |
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:观研天下整理
同时,科技部也不断加大对质谱仪行业研发投入,已披露的自主金额约达3.3亿元,并且与国内先进的科研仪器企业进行合作,重点布局国产质谱空白领域。例如,2011年科技部立项“三重四极杆串联质谱系统的研制及其在痕量有机物分析中的应用”,由聚光科技承接项目,奠定其三重四极杆及相关技术和零部件的全套体系研发成果。
科技部联合机构和企业攻关质谱仪及零部件研发相关项目情况
年份 | 项目名称 | 牵头单位 |
2011 | 三重四极杆串联质谱系统的研制及其在痕量有机物分析中的应用 | 国家环境分析测试中心 |
2011 | 新型高分辨杂化质谱仪器的研制与应用开发 | 昆山禾信质谱技术有限公司 |
2011 | 基于质谱技术的全组分痕量重金属分析仪器开发和应用示范项目 | 中国环境监测总站 |
2011 | 精确操控离子反应质谱科学装置的研制及应用研究 | 中国计量科学研究院 |
2013 | 质子转移反应质谱仪器研制及应用示范 | 北京凯尔科技发展有限公司 |
2013 | 微分迁移谱-质谱快速检测仪的开发与应用 | 北方信息控制集团有限公司 |
2016 | 新型敞开式质谱离子源研制与产业化 | 广州市华粤行仪器有限公司 |
2016 | 色谱质谱多功能高精度自动进样器的开发 | 青岛盛瀚色谱技术有限公司 |
2017 | 高灵敏度高分辨串级质谱仪器研制 | 广州禾信仪器股份有限公司 |
2020 | 四级杆飞行时间液相色谱质谱联用仪的研制与应用开发 | 安徽皖仪科技股份有限公司 |
2020 | 四级杆-线形离子阱液相色谱质谱联用仪研制与产业化 | 常州磐诺仪器有限公司 |
2021 | 高分辨辉光放电质谱仪研制与应用 | 西安交通大学 |
数据来源:观研天下整理
而且,我国40%的质谱仪需求是通过政府招采环节,包括医院、科研院所、政府机构等。2021年5月,国家财政部及工信部发布《政府采购进口产品审核指导标准》,明确规定了政府机构(事业单位)采购国产医疗器械及仪器的比例要求,如序号203高效液相色谱串联质谱仪审核建议配比采购本国产品比例达到25%。因此,在国家政府采购政策的情势下,我国质谱仪行业进口粘性有望被打破。
政府招采针对国产质谱可替代产品明确采购比例
品目编码及名称 |
产品名称 |
功能或应用场景 |
审核建议比例 |
备注 |
|||
附本国产品 |
配比采购本国产品 |
||||||
75% |
50% |
25% |
|||||
A02100407质谱仪 |
机质解析时间飞行质谱仪 |
用于食品和化妆品中的微生物致病菌的快速鉴定、未知致病菌的筛査,以及样品中生物蛋白质研充。 |
√ |
- |
- |
- |
- |
A02100407质谱仪 |
吹扫捕集内相色谱-质谱联用仪 |
用于环境、油气等样品中挥发性有机物、分析多环芳烃、有机氯农药、酚类、多氯联苯类、硝基苯类等物质测定。食品安全,农药残留分析,非法添加物和违禁添加药物的定性、定量及确证分析。 |
- |
- |
√ |
- |
- |
A02100407质谱仪 |
三重四极杆气质联用仪 |
用于水、土壤、空气、沉积物、固废等环境样品、食品、药品中有机化学污染物的分析,如食品安全,农药残留分析;非法添加物和违禁添加药物的定性、定量分析 |
- |
- |
√ |
- |
- |
A02100407质谱仪 |
电感耦合等离子体质谱仪 |
用于各类样品中主量、微量及痕量元素的定性、半定量和定量分析 |
- |
√ |
- |
- |
- |
A02100407质谱仪 |
电感耦合等离子体质谱仪(1CP-MS) |
用于样品指定元索的含量定量定性检测分析 |
√ |
- |
- |
- |
- |
A02100407质谱仪 |
气相色谱质谱联用仪 |
用干环境、油等样品中发挥性有机物、分析多环芳烃、有机氯农药、酚类、多氯联联苯类、硝基苯类等物质测定,食品安全,农药残留分析、非法添加物和违禁添加药物的定性、定量及确证分析 |
- |
- |
√ |
- |
- |
A032017临床检验设备 |
全自动质谱分析系统 |
用于确定人体样本中的无机或有机化合物(如铅、汞和药物成分等,临床主要用于对内源性物质〔如氨基酸类、肉毒碱和糖类物质)、外源性药物进行定性定量分析 |
√ |
- |
- |
- |
- |
A032017临床检验设备 |
高效液相色谱串联质谱仪 |
用于儿茶酚胺等痕暈小分子物质、内源性激素检测及治疗药物监测 |
- |
- |
- |
√ |
国内供应商少于3家 |
此外,中国人民银行也实施对各个单位领域相关设备更新改造进行千亿贴息贷款,助力质谱仪行业发展。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年10月开始,至2022年12月截止。
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(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:观研天下整理
5、进口依存度持续改善,聚光科技、莱伯泰科等企业厚积薄发,质谱仪国产力量崛起正当时
综上,在国家政策支持及千亿贴息贷款推动下,国产质谱领军企业对标国际巨头进行技术研发,单四极杆、离子阱、飞行时间质谱等主流质谱仪品类已实现商业化,并且能实现三重四极杆的自主可控生产,对应市场端国产覆盖率超过80%,我国质谱仪行业进口依存度由2014年的94.7%降至2021年的73.36%,呈现改善趋势,国产替代加速。
数据来源:观研天下整理
同时,禾信仪器、天瑞仪器、聚光科技、北京东西分析仪器有限公司、北京普析通用仪器有限责任公司等企业在质谱仪行业细分领域已崭露头角,如禾信仪器在飞行时间质谱仪优势较大;聚光科技研发便携式与移动式气相色谱,推出走航质谱监测系统,聚光科技的全资子公司吉天仪器推出了单四级杆GCMS。因此,在国产质谱领军企业在技术研发上不断取得新突破的情势下,我国质谱仪国产力量崛起正当时。
我国质谱仪领域优质企业简介及其优势领域/产品
名称 | 基本情况 | 优势领域/产品 |
禾信仪器 | 专注于质谱仪的自主研发、国产化及产业化,掌握质谱核心技术并具有先进工艺装配能力,是国内质谱仪领域从事自主研发的少数企业之一。公司多次牵头承担或参与国家级重大科研攻关计划,其中包括国家重大科学仪器设备开发专项、国家高技术研究发展(863)计划、国家重点研发计划、中科院战略性先导科技专项等。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪CMI1600,用于微生物鉴定。SPAMS和SPIMS以及AC-GCMS-1000,应用于环境监测领域,属于国内龙头低位。医学领域有三重四极杆质谱仪(用于新生儿筛查)、核酸检测质谱仪处于研发阶段;食品领域有大气压电离飞行时间质谱仪(API-TOF)、热辅助等离子体电离飞行时间质谱仪(TAPI-TOF-1000)处于研发阶段,主要用于农兽药残留、添加剂分析;工业过程分析有激光共振电离飞行时间质谱仪(LRI-TOFMS-2200)目前处于研发阶段 | 飞行时间质谱仪 |
聚光科技 | 主营业务是研发、生产和销售应用于环境监测、工业过程分析和安全监测领域的仪器仪表。公司主要产品包括:激光在线气体分析系统、紫外在线气体分析系统、环境气体监测系统、环境水质监测系统、数字环保信息系统、近红外光谱分析系统等。公司先后被认定为“国家企业技术中心”、“国家环境保护监测仪器工程技术中心”、“城镇水体污染治理工程技术应用中心”、“环境与安全在线检测技术国家工程实验室”、“国家规划布局内重点软件企业”、“国家创新型企业”、“国家级博士后科研工作站”、“浙江省院士专家工作站”、“浙江省重点企业研究院”等。在2021年,EXPEC5231气相色谱-三重四极杆质谱联用仪、EXPEC5310液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、EXPEC7910四极杆飞行时间串联质谱ICP-MS、TRACE8000化学电离飞行时间质谱仪、Calibus手持式激光诱导击穿光谱仪、EXPEC550加压流体萃取仪、EXPEC570全自动固相萃取仪等几款实验室高端分析仪器推出并上市销售,快速切入细分行业市场,带动销售业绩增长。 | 三重四级杆质谱仪 |
天瑞仪器 | 作为国内化学分析行业的领航者,专业从事以光谱仪、色谱仪、质谱仪为主的高端分析仪器及应用软件的研发、生产、销售和相关技术服务。产品主要应用于环境保护与安全(电子、电气、玩具等各类消费品行业、食品安全、空气、土壤、水质污染检测等)、工业生产质量控制(冶金、建材、石油、化工、贵金属、医疗器械等)、矿产与资源(地质、采矿)、商品检验、质量检验甚至人体微量元素的检验等众多领域。公司被授予“国家火炬计划重点高新技术企业”,“江苏省高新技术企业”,“江苏省软件企业”,“江苏省科技创新示范企业”,“江苏省规划布局内重点软件企业”,“江苏省光谱分析仪器工程技术研究中心”等荣誉称号。产品品种齐全,为环境保护与安全、工业测试与分析及其它领域提供专业解决方案。质谱业务主要由子公司厦门质谱仪器仪表有限公司承担。 | 基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF) |
安图生物 | 专业从事体外诊断试剂及仪器的研发、生产和销售,形成了以免疫诊断产品为主、微生物检测产品特色发展的格局,产品品种齐全,能够为临床诊断提供一系列解决方案。安图实验仪器(郑州)获得MALDI-TOF临床医疗器械第二类注册许可的产品 | 基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF) |
北京东西仪器 | 主要从事色谱、光谱、质谱仪等科学分析仪器的研发、生产、销售,2007年推出国内首台自主研发的商品化气相色谱-质谱联用仪GC-MS310,质谱仪主要包括气相色谱仪-质谱联用仪、等离子飞行时间质谱仪等。 | 气相色谱-质谱联用仪 |
北京普析通用仪器 | 主要从事色谱、光谱、质谱仪等科学分析仪器的研发、生产、销售,其质谱仪产品主要是L600系列高效液相色谱-质谱联用仪。 | 高效液相色谱-质谱联用仪 |
中元汇吉 | 是一家专业从事体外诊断试剂及仪器研发、生产、销售和技术服务于一体的高新技术企业,质谱仪方面,公司的的发明专利“基质辅助激光解析飞行时间质谱仪样品靶的进出装置”(专利号:ZL201711277024.1)获得中国专利优秀奖。该技术产品已于2020年8月在国内上市,并于2021年7月在国际上市,取得了较好的经济效益。 | 基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF) |
珠海美华质谱 | 专注于临床IVD仪器及配套试剂的研发、生产、销售和服务,是国内唯一一家提供微生物实验室整体解决方案的高新技术企业,2019年4月,珠海美华的MALDI-TOFMS——M-Discover100微生物快速鉴定系统,获得CFDA批准上市。 | 基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF) |
毅新博创 | 推出的Clin-TOFI飞行时间质谱通过国家食品药品监督管理总局认证,成为国内第一个获得注册证书的临床质谱产品。Clin-TOFII于2016年也获得注册证书。该质谱已在50家医院和机构应用,完成超过1.5万株临床菌株的检测,建立超过3500种临床菌种。 | 飞行时间 |
融智生物 | 推出新一代宽谱定量飞行时间质谱QuanTOF。QuanTOF致力于解决上一代基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)开拓更多应用的瓶颈是其定量重现性差(RSD≥30%)、无法在宽质量数范围保持较高的灵敏度等问题,从而实现世界领先的定量能力和宽质量数范围较高灵敏度。 | 飞行时间 |
珠海迪尔 | 2018年4月,珠海迪尔推出自家第一款MALDI-TOF MS——DLSMARTMS微生物快速鉴定质谱仪,该产品目前已经获得CE认证。 | 飞行时间 |
广州达瑞 | 2018年9月30日,达瑞生物申报的飞行时间质谱检测系统获得广东省食品药品监督管理总局批准,是国内首台获批可直接检测核酸的飞行时间质谱系统,技术来源自美国AgenaBioscience。 | 飞行时间 |
数据来源:观研天下整理(WYD)
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。