科学仪器国产替代最难的一关！

　　虽然高端芯片形成卡脖子，但对于低端产品，我国还是有能力解决，然而，大型分析检测仪器及相关软件，情况完全不同，一旦海外断供，科学研究将无法进行。

　　上海一家制药公司CEO最近感叹：制药公司和医院使用的各种分析检测仪器，没有几个是我国产的。我们首先应该研发生产这些仪器的国产替代品，如溶出仪、HPLC、GC、UV、LCMS、各种粒度仪、快速水分仪、KF仪、渗漏压仪、表面张力仪。制药企业用的隔膜阀、调节阀、疏水器都是进口的；温度／湿度／流量／pH／电导仪／流速／压力探头（Sensor），全是进口的，所有PLC的也是进口的。期待有国产的暂代产品！

　　2021全球仪器公司市值TOP20，美国占12名，其中前4名全部是美国公司。国产科学仪器上市公司，一眼望去，弱不禁风，龙头聚光科技近一个月上涨45%，市值仍不到200亿元，业绩一团糟。莱伯泰科2021年5月推出首款自主研发质谱仪，应用于医疗、制药及半导体领域，至今仍未公布销量，业绩也无起色。

　　2016-2019 年间，中科院下属研究所采购的 200 万以上的科学仪器中，国产质谱仪、X 射线类仪器、光学色谱仪、光学显比例不足 1.5%，其中，光学显微镜国产采购率为0。国产科学仪器很少卖到200万元以上，同时，海外品牌受高端市场青睐。

　　HPLC各个单元如输液泵、自动进样器、检测器与国际品牌有一定的差距。HPLC高压泵单元中的高压密封圈、高精度和高稳定性压力传感器、高精度滚珠丝杠；自动进样器单元中的超高压六通阀、采样针、超细毛细管；检测器单元中的平面场光栅、二极管阵列光电传感器、光纤流通池，这些核心部件的技术是国产企业仍需攻克的难关。薄层色谱仪的关键零部件基本依赖进口，包括芯片(尤其是数模转换芯片)、检测器用光电倍增管、高稳定光源、光栅、操作系统，还有一部分原材料、运动部件、电机、传感器较依赖进口。

　　国产色谱柱在全球市场占有率仅2%，在国内市场占有率也只有20%。目前国产色谱柱所用的填料或者生产填料的微球原料、硅烷化试剂以及空柱管大多数依赖进口，与色谱柱相关的柱管和筛板，特别是适合小粒径装填的大多也都是进口的。

　　液相色谱柱研发和生产所必需的高效液相色谱仪绝大部份依赖进口，这些挑战使产业链不能成为闭环，严重地影响到色谱柱高端国产化的进程。

　　电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS几乎百分之百来自于进口，半导体行业中所用ICP-MS全面依赖进口。

　　小型拉曼光谱仪、光纤光谱仪的核心部件，包括光栅、CMOS高性能检测器、高性能滤光片目前还是依赖于进口。激光管内部发光芯片、ARM芯片、FPGA芯片、高性能AD芯片都依赖进口。

　　高分辨、宽光谱傅里叶红外光谱仪以及真空型傅里叶红外目前还是国产短板。核心部件芯片、部分红外检测器和宽谱光学晶体可能被卡脖子。

　　新材料测试需要的设备：复合材料力学性能表征测试系统；在生物医药领域，从骨科、齿科到心脏支架、瓣膜，国产设备都很难满足相关试验标准的要求；有些特殊的新材料，需要在高温、高压、真空或者腐蚀环境里面测试材料的力学性能，这类专业设备也是进口设备为主。

　　动态试验机：应变疲劳系统。国内大部分的疲劳试验设备目前只能做普通的应力疲劳试验；多轴疲劳系统。这类高端试验机的主要生产厂家几乎都是欧美厂家并且是对我国禁售的主要产品。

　　上海市显微学学会副理事长曾毅提出过3点原因：高质量电子光学系统生产困难，透镜内探测器规划难度较大，低电压分辨率需求难打破。

　　PCR：以PCR仪为例，目前基因扩增仪内所用到的部分零配件如MCU微、AD转换器等芯片、半导体制冷片都大多采用进口器件，还没完全做到国产替代。

　　数字PCR：到目前为止，全球超过90%以上的数字PCR市场份额都掌握在1-2个进口品牌手里。从技术方面看，光学和生物芯片的设计加工，是前几年国内存在卡脖子的关键技术。

　　电子元器件是国产科学仪器“脆弱的要害部位”。激光粒度仪要用到的激光二极管、部分模拟集成电路、单片机，都需要进口。

　　产品设计过程中所用到的工业设计软件，例如MCU微软件设计平台KEIL、PCB板设计软件Altium Design、结构设计三维软件Solidworks、平面设计软件Photo Shop/Illustrator /CorelDRAW都是国外公司开发的，没有更优的国产软件可以替代。

　　行业普遍反映国产部件二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、pH传感器、安全防护设备中的内置风机，细胞培养设备中的电磁阀、泵，不同程度存在着或检测精度不足、线性范围窄，或工作稳定性差、使用寿命短，或气密性弱、运行噪声大的问题。如要保证生物仪器的产品质量就需要花费几倍乃至几十倍的成本去购买进口部件。

　　实验室通用设备洗瓶机目前被卡脖子的主要有芯片、存储器、设计软件和控制系统软件、高精度和高稳定性压力传感器、温度传感器、制药级阀门、低扬程大流量循环泵，目前还没有办法实现国产替代。

　　分子光谱高分辨光栅、高性能电子倍增器、质谱的涡轮分子泵、高精密质量分析器、超速离心机转子以及各种仪器特殊精密的传感器严重依赖进口。

　　被卡脖子还有芯片、高精度的泵类、各种阀体、磁控管、变频板、柱塞杆、单向阀、密封圈、步进电机、光源、光栅、PMT、脱气机。

　　国产科学仪器起点不晚。我国从上世纪50年代初开始研制透射电镜，1959年第一台国产透射电镜诞生于上海新跃仪表厂。

　　但在后来地缘缓和时期，造不如买，时间就是金钱，基础研究不被重视，科学仪器自主研发滞后，对海外形成路径依赖。

　　中国药典中使用高效液相色谱法进行检测的品种超过2000个，如果要选一个制药企业中最重要的检测设备，可能就是高效液相色谱仪（HPLC）。

　　HPLC早已实现国产，但药企几乎不用。有专家抱怨中国药典中很多参数绑定进口设备，就差明说必须使用了，导致国产科学仪器设备迟迟打不开局面。

　　大型科学仪器设备开发，涉及大量的基础研究，也与诸多关键高端制造技术相关，是一个涉及众多交叉学科的系统性工程，需要各个领域的科学家共同努力攻关。

　　国产科学仪器上市公司没有一个有王者之相，背负不起如此宏大的历史任务。聚光科技上半年研发费用占收入22.7%，已使出吃奶的力气，但仅有3亿元。

　　2020年我国仪器仪表企业达到4906家，平均每家主营业务收入约为1.5亿元，集中度低，抗风险能力差。民营只愿意做资金回笼快的低端、小型产品。国资背景的生物医药企业又基本没有涉足到仪器设备和关键试剂耗材领域。国内部分企业在为海外科学仪器大厂提供配件服务，但分布广，未能形成产业链聚集。

　　国内主流科学仪器企业在样品前处理、光谱、色谱、质谱仪细分领域均有布局，优势在于性价比、定制化服务，普遍进入放量关键时期，并实现局部突破。

　　聚光科技ICP-MS/MS在半导体上游实现销售、在芯片制造企业开展验证，数百台特气报警仪在芯片和面板制造企业实现国产替代。红杉领投子公司谱聚医疗，临床质谱国产替代加速，液相色谱质谱串联系统此前无国产能力，进口价格高达每台250万元至400万元。谱聚医疗液质获批，填补国内液质全国产化空白。

　　莱伯泰科LabMS 3000质谱仪首次实现国产 ICP-MS 在半导体行业芯片生产线上的应用，在此基础上继续研发更高精度的ICP-MS-MS，以实现半导体、有色金属行业三重四级杆电感耦合等离子体质谱的完全国产替代为目标。

　　以禾信仪器 SPAMS系列产品为代表的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪多项指标与国外公司齐平，且其分辨率高达1000+FWHM，并创新出双极Z型结构。

　　皖仪科技在研的在线离子色谱仪结合先进的高效溶蚀器和高稳定性离子色谱技术，已达国际先进水平；在研的智能超高效液相色谱仪攻克超高压直线电机泵技术，产品的预期最高工作压力及流量精密度甚至超过市面上国外品牌的技术指标。

　　在电子测量仪器行业中，以鼎阳科技、普源精电及固纬电子为代表的国内极少数企业，在部分领域已达到国际先进水平，具备相关中端产品的研发生产能力。

　　国产科学仪器厂商，长期仍有一定成长空间，设备贴息可推动科学仪器采购订单放量，明年上半年业绩会有改善，但做大做强的逻辑还需等待构建。

　　相比科学仪器，医疗器械领域的国产替代丝滑流畅得多。参考骨科赛道的反弹历程，控费压制解除或缓解后，医疗器械行业贝塔行情有持续性。骨科反弹的起点，与人工关节集采落地时间大致同步，后续经过业绩边际复苏、脊柱集采边际改善催化，反弹时间已达半年。医药反弹还会实现板块轮动，今天医疗服务板块逆势上涨，龙头爱尔眼科、通策医疗、金域医学正处于底部区间。中证医疗保健ETF(516790)是同时覆盖这两个高景气板块的完美选择，医疗器械占比70%，医疗服务占比30%。指数基金是最佳定投品种，更能体现医药长牛的本质，当前市场波动较大，可坚持定投，获取长期收益。