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(1)实验分析仪器行业运行现状:实验分析仪器是仪器仪表行业的重要分支,具备复杂而精密的技术体系,研发与制造依赖于大量前沿科技的发展,包括电子技术、智能化自动控制技术、计算机科学技术、精密机械制造技术、分析化学等,复杂程度和技术含量较高。未来,伴随上述技术领域的不断发展,实验分析仪器的制造技术及其自身性能的先进程度仍将不断演进和发展。实验分析仪器的制造水平是衡量一个国家高端制造能力的重要指标之一。作为仪器仪表产业重要的细分领域,实验分析仪器是典型的高附加值、技术密集型产业,在技术发展推动下,实验分析仪器在科技领域如环境工程、生物医疗、生态资源、材料科学等领域的基础研究和工业应用中得到广泛应用,市场需求不断扩大。
实验分析仪器主要包括样品前处理仪器和分析测试仪器两类。根据中金企信统计数据: 2020年中国实验分析仪器仪表行业主营收入285.2亿元,比2019年增加32.1亿元,同比增涨9.72%;2021年中国实验分析仪器仪表行业主营收入346.5亿元,比2020年增加61.3亿元,同比增涨17.49%。
2021年实验分析仪器制造业主业利润贡献117.17%,其他利润贡献-17.17%。2021年实验分析仪器制造业利润率为17.80%,较2020年增加0.39%。其中,主业利润率为20.85%。
近年来在国内国际双循环背景下,高端装备自主研发、自主可控愈加重视,2020年科技部联合发改委等多部门发布《加强“从0到1”基础研究工作方案》,提出推动高端科学仪器设备产业快速发展。2021年“十四五”规划明确提出“加强高端科研仪器设备研发制造”。实验分析仪器属于典型的“卡脖子”行业,政策支持力度有望持续加大,高端仪器自主可控大势所趋,国产替代有望加快推进。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国实验分析仪器行业市场调查分析及投资策略专项研究预测报告》
(2)实验分析仪器行业市场格局分析:实验分析仪器广泛应用于环境监测、食品检测、医药研发和检测、医疗诊断、商品检验、材料分析等领域,在产品研发、检测等关键环节扮演着重要角色,为下游各行业的高质量发展提供强大的基础支撑。从实验分析仪器发展阶段来看,随着我国经济结构调整和产业转型升级,以及社会对环境保护、食品安全、节能高效等问题的愈加重视,国内市场需求不断增加。伴随国家转型升级进程的深入推进以及环境监测、食品检测、生物医疗检测等实验分析仪器的下游应用领域不断拓宽,国际先进的大型分析仪器生产厂商纷纷加强对中国市场的开拓。
国内企业虽然近年来发展较快,但与国外先进生产厂商相比,无论技术水平还是规模实力仍存在明显的差距,特别是分析检测设备等细分领域,外国厂商在市场竞争中占据主导地位,致使国内企业生存空间受到一定程度的影响,在经营规模的扩张和技术实力的提升等方面仍存在一定程度的瓶颈。目前,我国实验分析仪器行业品种基本齐全,但高档产品仍依赖进口。实验分析仪器市场基本被赛默飞、安捷伦等国际巨头所垄断。一些国际大型企业采用本土化战略,在我国国内建设工厂;一些企业则采用与国内代理商合作的方式,利用代理商渠道优势拓展国内市场。另一方面,下游应用领域的不断发展将为上游实验分析仪器带来可观的需求增量,也将对实验分析仪器产品的性能、精度、效率提出更高要求,从而成为实验分析仪器行业技术升级和产品迭代的源动力。
随着我国科学技术的发展和高新产业的建立,为实验分析仪器行业发展高端仪器设备提供有力的技术保障,从而实现产品升级换代,为我国实验分析仪器赢得更大的市场和发展空间。
(3)行业新技术及发展前景深度分析:
1、新技术:
①样品前处理:
仪器自动化、一体化、智能化成为趋势:传统的样品前处理技术大多采用人工或以人工辅助的半自动操作,少数自动化前处理装置也多为进口产品,仪器的自动化能使样品前处理环节耗费的时间减少,出现误差的概率降低。近年来,样品前处理技术的自动化程度不断提升,使得从样品前处理到分析测试环节的全流程自动化、智能化、一体化成为现实。
自动样品前处理的优势在于简易灵活的软件操作界面,先进的流体检测技术配合泵、阀的控制技术,可以将原本非常复杂冗长的过程变得非常简单快速和易用,并且能够减少样品前处理本身造成的环境污染(废液、废气排放)和对操作人员的化学伤害。对于大量样品的批量化处理,自动化样品前处理装置能够减少人工操作,使处理失误率明显下降,溶剂用量也能较好地控制,提高效率、降低成本。
新的样品前处理技术不断涌现:主要是在原有技术基础上的改进和创新,例如,在传统溶剂提取基础上,结合其他辅助技术形成的微波辅助溶剂萃取、加速(同时加热和加压)溶剂萃取使得从固体和半固体样品中提取目标组分变得更加快速和有效,源于色谱和柱层析技术的固相萃取已经成为目前应用最广泛的样品净化技术之一。新的分离材料、分离膜技术进一步发展,如公司收购的 3M 分离膜技术和生产线将扩展样品前处理技术在蛋白质分离、放射性元素检测的应用。
产品的小型化和微型化趋势:样品前处理仪器的小型化和微型化是整个分析体系小型化和微型化的需要。为满足现场检测、野外实验不同环境的需求,小型化、便携式样品前处理仪器也越来越受到终端用户的关注。
样品前处理与后端分析测试仪器的在线联用:样品前处理与分析测试仪器的在线联用,逐步在实践中得以应用,并配备成套专门仪器,比如吹扫捕集-气相色谱-质谱系统、热解吸-气相色谱-质谱系统,热裂解-气相色谱-质谱系统,GPC气相色谱-质谱系统,智能化样品制备平台 Astation-气相色谱-质谱系统等。许多仪器厂商或研究人员已经自行组装仪器,开展方法研究或在部分领域尝试实际应用,如固相(微)萃取-色谱(或色质联用)在环境有机污染物、食品添加剂等样品分析中的应用。部分公司生产的在线超滤(或渗析)净化-离子色谱法就可用于在线除去食品、生物样品中的大分子后测定样品中的无机离子,使得牛奶、果汁等样品可以直接进样分析其中的无机离子,这样大大提高了实验分析的效率和准确性。目前公司已有多款样品前处理仪器能直接与分析检测仪器联用。
②分析测试仪器:分析测试仪器是典型的实验分析仪器,近几年主要呈以下发展趋势:
微型化和智能化在线分析:随着计算机、微制造技术和新功能材料等高新技术的发展,分析测试仪器不但具有越来越强的智能性,而且正沿着“大型落地式→台式→移动式→便携式→手持式”等精细化方向发展,越来越小型化、微型化、智能化,部分厂商开始尝试在分析测试仪器上植入分析检测芯片,能实现在线分析检测。
专用化和自动化:常规分析测试仪器体积庞大,结构复杂,能源消耗大,维持仪器正常运转的费用较高。随着新材料、新器件、微电子技术的发展,自动化、专用化的分析测试仪器逐步得到应用。
③洁净环保型实验室解决方案:洁净环保型实验室越来越受到食品检测、环境监测、化学分析、医疗诊断、核安全、地质同位素检测、生化检测等领域用户的关注,其应用范围越来越广泛,市场需求将继续增加。市场未来的需求重点是零排放实验室,特别是能将有毒、有害的废液和废气进行环保处理的实验室厂商将会迎来新的增长。
洁净实验室工程行业涉及专业众多,包括概流体力学、化工与物理、分子科学、结构、土木建筑、给排水、暖通、电气工程、施工安装、设备调试等专业。洁净实验室先进的生产工艺技术,优良的仪器设备,必须通过与之充分匹配的配套工程建设才能达到预定的实验室建设效果和目的,洁净实验室工程的特殊性要求各个专业领域相互配合,才能获得稳定、达标的洁净精度。因此,配置齐全的专业人才、丰富的技术、项目和工程管理经验和系统集成能力强的行业内企业往往能够获得较强的竞争优势地位。
2、新产业:航空航天与海洋探测、新材料、生物医药、生命科学、环境监测、医疗诊断等战略性新兴产业快速发展,实验分析仪器和洁净环保型实验室解决方案的下游应用不断拓宽,充分发挥基础支撑作用,在上述行业的发展进程中扮演着越来越重要的角色。应用领域的拓展除了为实验分析仪器和洁净环保型实验室解决方案带来需求增量,也将积极推动行业技术的发展和进步。
3、新业态:近年来,人工智能、大数据等新一代信息技术蓬勃发展,并与实验分析仪器行业逐步融合。典型案例如实验室管理系统 LIMS,通过 LIMS 系统,配合分析数据的自动采集和分析,可有效保证数据的真实性、完整性,实现数据的快速传递和安全储存,从而提高实验室的检测效率,降低实验室运行成本,使传统实验室手工作业中存在的各种弊端得以顺利解决;又如可自动检测和校正的自动进样器与自动化的分析测试仪器联用,推动了实验分析仪器向细分工和专用化方向发展。
4、新模式:在样品前处理仪器领域,供应商可基于样品前处理底层平台的通用性、多功能性和可扩展性等性能特点,配以相应的样品前处理仪器、系统,实现多项技术和功能的集成,并与后端分析测试仪器联用,从而提供完整的定制化解决方案。因此,分析测试仪器供应商根据客户需求出售分析仪器,再通过自产、OEM 代工或与专业样品前处理仪器供应商的样品前处理仪器进行配套的传统模式逐渐发生改变,部分技术领先、品牌效应强大的样品前处理仪器厂商直接与客户接洽,根据客户定制化需求,基于底层平台配置样品前处理仪器,联用后端分析仪器,提供集样品前处理、后端分析仪器、实验检测耗材为一体的一站式解决方案。这种模式将成为实验分析仪器和样品前处理仪器行业未来主流的发展方向之一。