科學(xué)儀器行業(yè)分析

科學(xué)儀器行業(yè)分析科學(xué)儀器行業(yè)總覽：長坡厚雪，國產(chǎn)替代大有可為2021年我國實驗分析儀器行業(yè)營收超300億實驗分析儀器是儀器儀表產(chǎn)業(yè)細(xì)分賽道典型的高附加值、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，根據(jù)上海儀器儀表行業(yè)協(xié)會披露，2016-2021年，我國實驗分析儀器行業(yè)主營業(yè)務(wù)收入由295億元增加至347億元，CAGR為3.26%；行業(yè)利潤總額由30億元增加至62億元，復(fù)合增速達15.2%。高端領(lǐng)域市場占比仍與國外品牌有差距：2021年，中科院儀器設(shè)備采購中，按采購儀器數(shù)量分：進口品牌占比達92%，而國產(chǎn)儀器數(shù)量占比僅為3%。按采購儀器中標(biāo)金額分：進口品牌金額占比達96.6%。研發(fā)投入強度增加+政策引導(dǎo)，國產(chǎn)儀器發(fā)展前景廣闊研發(fā)投入強度（研發(fā)投入占GDP比重）方面，根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年我國R&D經(jīng)費與GDP之比為2.44%（扣除價格因素），yoy+0.03pct，已接近OECD國家疫情前2.47%的平均水平；2000-2020年，我國大陸地區(qū)研發(fā)投入強度不斷提升，由2000年的0.89%提升至2.4%，但與全球主要研發(fā)投入強國仍有一定差距，2020年，美國/日本/韓國/以色列研發(fā)投入分別為3.45%/3.27%/4.81%/5.44%。我們認(rèn)為隨著“科技強國”戰(zhàn)略持續(xù)深化，我國科研投入強度將繼續(xù)增長，長期支撐科技創(chuàng)新活動。儀器領(lǐng)域“多對多”特征明顯，拓展細(xì)分領(lǐng)域可增加研發(fā)收益國家質(zhì)檢總局和標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的《科技平臺大型科學(xué)儀器設(shè)備分類與代碼》中，將大型科學(xué)儀器分為通用&專用兩大類，通用大型科學(xué)儀器下包含色譜、質(zhì)譜等18小類，專用儀器下有空間天文、大氣探測等13小類，每種分類儀器下亦包含多個細(xì)分品類。科學(xué)儀器領(lǐng)域具備“多對多”特征，一方面，科學(xué)儀器的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域往往需要多種技術(shù)支撐，技術(shù)平臺和產(chǎn)品越多，服務(wù)于客戶的能力越強。以半導(dǎo)體為例，涉及到的儀器多達130余種，涵蓋光學(xué)測量、電學(xué)測量、氣相色譜儀等儀器。另一方面，同一種技術(shù)可以應(yīng)用于多個細(xì)分領(lǐng)域，細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用越多，技術(shù)研發(fā)的收益越大，如質(zhì)譜技術(shù)可以用在生態(tài)環(huán)保、鋼鐵有色、應(yīng)急安全、食品藥品、生命科學(xué)、新能源、半導(dǎo)體等各個行業(yè)。支持采購國產(chǎn)儀器，政策助力國產(chǎn)替代進程1998年，我國自然科學(xué)基金委設(shè)立科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究?？铐椖?，啟動對科研儀器研制的資助工作；2011年，在財政部門的支持下，自然科學(xué)基金委設(shè)立國家重大科研儀器設(shè)備研制專項，擴大儀器類項目資助強度和規(guī)模；2014年，自然科學(xué)基金委將儀器類項目優(yōu)化整合為國家重大科研儀器研制項目，致力于資助原創(chuàng)性科研儀器與核心部件的研制；2021年，全國人大發(fā)布的《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)進步法》中提出設(shè)備滿足要求的前提下應(yīng)優(yōu)先采購國產(chǎn)儀器；2022年，國務(wù)院常務(wù)會議提出確定專項再貸款與財政貼息配套支持高校、醫(yī)院、中小微企業(yè)等九大領(lǐng)域的設(shè)備更新改造。本次貸款總額達1.7萬億，中央財政貼息2.5%，期限2年。貸款利息不多于3.2%，補貼后利息小于等于0.7。我們認(rèn)為在國家頂層設(shè)計的支持下，我國裝備設(shè)備制造業(yè)有望加快高端化發(fā)展，提升生產(chǎn)能力，提高生產(chǎn)效率，制造業(yè)有效投資有望進一步擴大。環(huán)境監(jiān)測——國產(chǎn)儀器滲透率較高，高端化轉(zhuǎn)型進行時環(huán)境監(jiān)測行業(yè)競爭格局較為分散，CR10僅為12%根據(jù)《中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報告2021》，2020年列入統(tǒng)計范圍內(nèi)的5231家環(huán)境監(jiān)測企業(yè)總營收為1014.1億元，其中環(huán)保業(yè)務(wù)收入為820.3億元，實現(xiàn)營業(yè)利潤108.7億元。報告以環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域代表的十家上市企業(yè)計算市場集中度，2020年環(huán)境監(jiān)測儀器行業(yè)CR3約為6%，CR10約為12%，行業(yè)市場集中度整體較低。我國環(huán)境監(jiān)測專用儀器儀表制造業(yè)收入從2019年的193億元增長至2021年的243.8億元。利潤總額方面，2021年環(huán)境監(jiān)測專用儀器儀表制造業(yè)利潤總額為30.64億元，同比減少1.5%?！笆濉币詠?，國家陸續(xù)出臺《中國制造2025》、《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等戰(zhàn)略部署，并在“十四五”規(guī)劃中，明確指出要加強高端科研儀器設(shè)備研發(fā)制造，我國儀器儀表行業(yè)有望乘國產(chǎn)替代之風(fēng)快速發(fā)展。環(huán)保企業(yè)研發(fā)支出不斷增加，環(huán)境監(jiān)測為投入占比最高領(lǐng)域根據(jù)《中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報告（2021）》，2020年我國環(huán)保企業(yè)平均研發(fā)支出同比增長16.8%，研發(fā)支出占營業(yè)收入的比重為3.2%，高于2020年全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)研發(fā)支出占營業(yè)收入的比重（1.41%）。其中，環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域研發(fā)支出占營業(yè)收入的比重最高，達6.7%。研發(fā)人員數(shù)量占從業(yè)人數(shù)的比重為17.1%，同比增長0.6%。企業(yè)平均專利授權(quán)數(shù)從2019年的4.5件增長到4.8件。超低排放改造市場長坡厚雪煤電“三改聯(lián)動”正當(dāng)時，或帶動千億投資空間。2021年10月，國家發(fā)改委和能源局印發(fā)了《全國煤電機組改造升級實施方案》，目標(biāo)到2025年，全國火電平均供電煤耗降至300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時以下，對供電煤耗在300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時以上的煤電機組，加快節(jié)能改造，無法改造的機組逐步淘汰關(guān)停，“十四五”期間改造規(guī)模不低于3.5億千瓦，并鼓勵現(xiàn)有燃煤發(fā)電機組替代供熱，存量煤電機組靈活性改造應(yīng)改盡改，“十四五”期間完成2億千瓦，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力3000-4000萬千瓦，實現(xiàn)煤電機組靈活改造規(guī)模1.5億千瓦。截至2021年底，我國實現(xiàn)超低排放的煤電機組超過10億千瓦、節(jié)能改造規(guī)模近9億千瓦、靈活性改造規(guī)模超過1億千瓦?；痣妰r值重塑，重啟提速煤電托底保障作用被重申，“十四五”火電價值有望重塑?！半p碳”目標(biāo)下，我國能源結(jié)構(gòu)加速調(diào)整，全國新增煤電投產(chǎn)裝機呈下降趨勢，2021/2022年全國新增煤電裝機分別為2805/2823萬千瓦，較十三五期間下降明顯。但“十四五”以來，煤電在保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)方面的“頂梁柱”和“壓艙石”作用被多次強調(diào)，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程中煤電的重要性依舊不可忽視；2021年以來煤電核準(zhǔn)提速，2022年核準(zhǔn)數(shù)量超2021年4倍。2020至今，我國平均每月電力缺口由144億千瓦時，擴大至2022年的257.6億千瓦時，因此我國加快了煤電核準(zhǔn)速度，根據(jù)全球能源監(jiān)測機構(gòu)GlobalEnergyMonitor的數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國核準(zhǔn)煤電項目超過23GW，2022年超106GW，相當(dāng)于每周核準(zhǔn)2個煤電項目，其中2022年開工建設(shè)的項目有50GW，同比增長50%以上。大氣：碳排放監(jiān)測和VOCs組分監(jiān)測是重點發(fā)展方向中國貢獻全球新增VOCs治理市場主要份額，2030年新增市場規(guī)模有望達300億。根據(jù)GEPResearch發(fā)布的《VOCs治理行業(yè)發(fā)展研究報告》，2017年我國VOCs治理行業(yè)規(guī)模為150億元，占全球比重約為50%。根據(jù)《全球及中國VOCs治理行業(yè)發(fā)展研究報告（2021年）》，2020年全球VOCs市場規(guī)模超400億元，中國貢獻全球新增市場53%-58%的份額。GEPResearch預(yù)計，未來十年中國VOCs治理市場潛力將增加1000億元左右，到2030年VOCs治理市場總規(guī)模將超過1700億元（包括新增市場規(guī)模與運營市場規(guī)模），其中，新增市場規(guī)模達到300億元，行業(yè)發(fā)展空間廣闊。從設(shè)備端看，近年來隨著國家對大氣污染治理力度的不斷加大，我國VOCs治理設(shè)施數(shù)量增速較快，根據(jù)《中國生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計年報》，VOCs設(shè)施數(shù)量由2016年的1.6萬臺增長至2021年的9.9萬臺，年復(fù)合增長率達43.1%。VOCs減排力度進一步加大，精細(xì)化專業(yè)化要求提高“十四五”期間VOCs排放總量進一步下降，監(jiān)測點位需進一步增加。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計年報》顯示，2020/2021年，我國VOCs排放總量分別為610/590萬噸。截至2021年底，全國已有165個城市開展VOCs監(jiān)測(至少包括57種PAMS組分，重點城市117種)，270個城市開展非甲烷總烴(NMHC)監(jiān)測（李躍武等《我國重點區(qū)域環(huán)境大氣VOCs監(jiān)測體系現(xiàn)狀及發(fā)展方向》），結(jié)合前文所述生態(tài)環(huán)境部對于開展NMHC的城市數(shù)量要求，以及“十四五”規(guī)劃提出的揮發(fā)性有機物排放總量“十四五”期間降低10%以上的目標(biāo)，我國VOCs減排力度有望進一步加大。質(zhì)譜——百億市場蓄勢待發(fā)，國產(chǎn)高端化任重道遠質(zhì)譜儀市場規(guī)模超百億，國產(chǎn)替代空間廣闊質(zhì)譜分析技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)體系中具有不可替代的作用。質(zhì)譜技術(shù)具有高靈敏度、高分辨率、分析速度快等優(yōu)勢，融合電子離子光學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科，在醫(yī)療健康、食品安全、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程分析等領(lǐng)域具有重要作用。質(zhì)譜儀則是通過測量帶電粒子的質(zhì)量進而對物質(zhì)進行定性和定量分析的高端分析儀器。根據(jù)核心部件質(zhì)量分析器的不同，可以分為飛行時間質(zhì)譜儀、四極桿質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀、離子回旋共振質(zhì)譜儀、磁質(zhì)譜儀等類型。我國質(zhì)譜儀市場規(guī)模超百億元，預(yù)計2025年超200億2018年，我國質(zhì)譜儀市場規(guī)模首次突破百億，達111.9億元，2020年為142.2億元，2010-2020年復(fù)合增長率達17.8%，增速較快。我們按照年復(fù)合增長率7.7%測算，到2025年，我國質(zhì)譜儀市場規(guī)模有望超200億元。國際龍頭占據(jù)主要份額，國產(chǎn)化替代任重道遠從競爭格局角度看，全球質(zhì)譜儀市場集中度高，國際龍頭科學(xué)儀器公司安捷倫、賽默飛、生物梅里埃、島津等大約占據(jù)全球了90%的市場份額。我國質(zhì)譜儀行業(yè)起步較晚，目前主要依靠進口，根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2017-2021年我國質(zhì)譜儀進口金額從5.83億美元增長至8.25億美元，其中按數(shù)量計，美國、德國和新加坡是主要進口地，占比合計達81%。從進口產(chǎn)品規(guī)格看，我國進口的是高端產(chǎn)品，高端化國產(chǎn)替代依舊任重道遠。質(zhì)譜儀便攜化、聯(lián)用化趨勢凸顯質(zhì)譜儀行業(yè)近年來呈現(xiàn)與其他分析儀器聯(lián)用及小型化、便攜式的發(fā)展趨勢。國際質(zhì)譜儀市場也正處于從大型質(zhì)譜儀向小型化、便攜式質(zhì)譜儀轉(zhuǎn)型的時期，高靈敏度、高質(zhì)量分辨率、小型化、便攜式成為質(zhì)譜儀發(fā)展的重要方向。我國也通過設(shè)立國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項的方式對質(zhì)譜儀串聯(lián)提供全方位支持。色譜——混合物分離分析重要手段，國產(chǎn)滲透率有望進一步提高色譜儀市場規(guī)模超百億，高端化轉(zhuǎn)型大勢所趨根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年，我國色譜儀市場為107億元，同比增長7%，2015-2020年GAGR為8.6%，預(yù)計到2025年市場規(guī)模達147億。氣相色譜和液相色譜為兩大主要產(chǎn)品，根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)平臺，2022年，我國進口色譜儀中液相色譜占比最高，金額占比為68.5%，數(shù)量占比為64.4%。2020年我國色譜儀進口總金額為10.4億美元，我們由此測算2020年色譜儀國產(chǎn)化率約為33%（匯率按2020年美元兌人民幣中間價均值6.9元計算）。色譜儀市場具有廣闊國產(chǎn)替代空