科学仪器行业专题报告：科学仪器星辰大海，国产替代拐点将至

科学仪器市场空间广阔，国际巨头垄断背景下，国产化率提升空间广阔。根据SDI测算，2021年全球实验分析仪器市场规模约717.3亿美元，中国市场占比约为11.7%，达到83.9亿美元空间。2015-2021年国内实验分析仪器行业复合增速为6.8%，行业过往稳定的成长属性得到数据验证。从竞争格局上看，根据重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台查询的数据，2016-2019年期间我国大型科研仪器整体产品采购进口率约为70.6%，其中三大谱产品进口率均超过80.0%。科学仪器作为对客观世界的物质信息进行测量、采集、分析与控制的有力基础工具之一，对国家科技进步有着重要影响，未来科学仪器领域有望在国产替代的政策催化中成长出一批国产细分龙头。 多项政策协同发力，助力科学仪器行业空间扩容及国产化率提升。1）行业空间扩容：在以旧换新政策牵引下，今年4月，中国人民银行设立科技创新和技术改造再贷款，总额度为0.5万亿元，利率1.75%，为处于初创期、成长期的科技型中小企业及重点领域的技术改造和设备更新提供信贷支持，刺激高端仪器设备需求增长；2）国产化率提升：2021年5月，财政部等联合发布《政府采购进口产品审核指导标准》，对不同类型科学仪器划定了最低的国产采购占比建议，其中三重四极杆气质联用仪、气象色谱仪等5个设备，建议50%采购国产；电感耦合等离子体发射光谱仪、液相色谱仪等5个设备，建议75%采购国产；能量色散荧光光谱仪、离子色谱仪等5个设备，建议100%采购国产。在行业扩容支持和国产替代催化的行业背景下，预期国产科学仪器龙头将大幅受益。 国产企业研发成果逐渐落地产业化，政策加持下国产替代有望迎来加速。聚光科技多年深耕科学仪器板块，旗下孵化的子公司谱育科技，建立了较为完整的质谱、色谱、光谱等产品梯队，成熟掌握了四极杆、三重四极杆、离子阱等多个质谱分析技术平台，填补了国内相关领域的空白，是科学仪器领域产品布局较全面的行业龙头；海能技术深耕科学仪器领域，有机元素分析、样品前处理业务多款产品市占率居国内细分领域第一，助力实现国产替代。近年发力实验室分析仪器，其中高效液相色谱K2025已基本达到国外主流竞品技术水平；皖仪科技重点发力色谱产品，公司LC3200色谱仪主要性能指标与其他海外主流厂商基本相当，分析仪器业务已成为公司高速成长引擎。 投资建议：从赛道空间看，科学仪器行业市场空间基数大且具备稳健的成长属性，从竞争格局看，当前行业三大谱领域仍由外资企业主导，国产化率提升空间广阔，我们认为科学仪器行业特性有望催生出优质国产企业。在当前国产替代政策催化叠加国产龙头研发成果逐渐落地实现产业化的现实背景下，推荐行业龙头聚光科技，我们预期公司2024-2026年分别实现归母净利润1.7、2.7和4.3亿元，2024年扭亏，2025和2026年同比增速58.0%、61.8%，对应PE倍数31、20和12倍。首次覆盖、给予“推荐”评级。 风险提示：高端产品研发进度不及预期，收入季节性波动风险等。 重点公司盈利预测、估值与评级 1科学仪器市场空间广阔，国家政策助力行业发展 1.1全球实验分析仪器市场规模超700亿美元，北美及欧洲发达市场占比超60% 科学仪器被称为科学家的“眼睛”和高端制造业皇冠上“最耀眼的明珠”，在很大程度上能用来衡量一个国家的科研和工业发展水平。科学仪器是人们对客观世界的各种信息进行测量、采集、分析与控制的手段和设备，是人类了解世界和改造世界的基础工具。科学仪器的下游应用领域广泛，涉及环境保护、生命健康、生产安全、产品质量、节能增效等，由于涉及行业众多，整体行业周期性相对较弱。 科学仪器产品不仅汇集了门类众多的实验分析技术，还涉及电子、计算机、信息、软件、自动化、精密机械、人工智能、核物理等多学科门类。这些学科的新成就和交叉应用的新发展都会推动仪器仪表行业的技术进步，进一步提高产品附加值。 科学仪器属于广义的科学服务行业范畴，其中实验分析仪器是科学仪器重要组成部分，实验分析仪器中又以质谱、色谱、光谱三大产品为主。实验分析仪器是用来测定物质的组成、结构等特性的仪器，物质分析包括定性分析、定量分析、结构分析和某些物理特性的分析。实验分析仪器使得样品处理、分析、检测结果更为精确，操作更为简便，有毒有害物质的处理更为专业，是各行业科学研究、分析测试的得力工具，对产业发展起到良好的助力作用。根据SDI统计数据，2020年我国实验分析仪器市场份额（按金额）分布为质谱、色谱、光谱各占15.0%、8.0%、14.0%，合计占据实验分析仪器市场份额的37.0%。 图1：科学分析仪器主要产品分类 图2：2020年我国实验分析仪器市场按产品分 实验分析仪器涉及多学科高精尖技术交叉融合，行业壁垒较高。从行业技术特点和技术壁垒角度来看，实验分析仪器行业是典型的高附加值、技术密集型产业。 一方面，实验分析仪器行业是多学科、多领域有机融合的行业，产品涉及传统的化学、机械、光谱、色谱、质谱等各类技术，还涉及精密电子、计算机、自动化及智能化等多领域的核心技术，可实现化学实验分析、物性测试、光学性质分析、生命科学分析、测量、计量、行业监测、在线/过程控制等实验室分析手段。上述高精尖技术的发展带动了实验分析仪器行业发展，也铸就了行业的高技术壁垒。另一方面，实验分析仪器产品对于关键部件的工艺精度要求较高，核心技术需长时间的沉淀，下游用户的使用习惯需一段时间的培养，市场对于仪器品牌的信任度需逐步建立和巩固。 从细分行业空间及国产化率来看，“三大谱”行业规模已具，国产化率亟待提升。由于我国实验分析仪器起步较晚，且实验分析仪器对精密制造加工能力和各学科均衡发展要求较高，国内“三大谱”市场中的进口品牌占据了市场的领先地位。 从招标数据情况来看，以金额占比为统计口径，质谱、色谱、光谱产品的进口率分别为83.0%（2023年）、83.0%（2022年）和75.0%（2022年），行业的国产替代仍为国产企业中长期发展的主旋律。 图3：实验分析仪器上游元件供应较为充分，产业壁垒集中于中游制造，下游应用领域广泛 从采购主体的单位性质上进行分类，高校、质检机构、科研院所和医疗卫生机构是实验分析仪器主要的终端客户群体。实验分析仪器的下游用户广泛分布在国民经济众多领域中，主要有食品、制药、农林水产、环境、第三方检测、化工等。 在单位性质上，实验分析仪器的终端用户主要为高校、质检机构、科研院所和医疗卫生机构。以质谱和色谱的采购数量情况来看，高校和科研院所机构贡献了行业主要的下游需求，2023年质谱仪、2022年色谱仪采购数量中分别合计有56.0%和52.0%是流向了高校和科研院所客户。 图4：2023年质谱仪器按采购主体分（数量占比） 图5：2022年色谱仪器按采购主体分（数量占比） 全球实验分析仪器市场规模超700.0亿美元，年化复合增速6.1%，行业过往稳定的增长属性得到数据验证。近年来，伴随机械、电子、信息、软件等与实验分析仪器领域相关的基础行业不断发展进步，以及物理、化学、光学、生命科学等各学科领域分析技术的加速创新，实验分析仪器也实现了快速发展。根据SDI发布的全球实验分析仪器市场规模数据，2021年全球实验分析仪器市场规模约为717.3亿美元，2016-2021年年化复合增长率约为6.1%。 图6：全球实验分析仪器市场规模及增速 从地区上看，2020年欧美国家占据实验分析仪器行业的主要市场份额，中国市场容量位列全球第三。从2020年全球实验仪器市场规模的地区分布来看，北美区域和欧洲市场是实验分析仪器的主要需求方，上述两个发达地区市场合计占比达64.0%。而随着中国、印度等国家经济的不断发展，亚洲各国对实验分析仪器的需求不断增长，中国、印度已经分别成为全球第三大、第四大实验分析仪器的需求方，市场分布占比分别为12.0%和10.0%。 图7：2020年全球分析仪器分地区市场份额情况 1.2科研支出持续稳定增长，分析仪器下游应用场景广阔 国内持续加大研发投入，促进科学研究产业链蓬勃发展。根据国家统计局数据，中国科学研究与开发机构：R&D经费支出2022年为30782.9亿元，同比增长10.1%，2011-2021十年间复合增速为12.4%。从结构上来看，2022年中国科学研究与开发机构：R&D经费支出主要应用为支持试验发展，对应占比为82.3%，其次为应用研究占比11.3%，基础研究占比6.5%。 图8：2014-2022年全国科技经费投入及增速 图9：2014-2022年全国科技经费投入按领域划分 参照海外发达国家研发投入强度，国内R&D支出仍有长远提升空间。研发经费的大量投入，一方面可以促进国家基础研究实力的提升，另一方面也有助于科学研究产业链的长足发展，符合国家长期发展规划。根据OECD统计，2021年，中国研发经费占GDP比重约为2.4%，相较于美国的3.5%、日本的3.3%和德国的3.1%仍处于较低位置。未来随着我国的经济实力逐渐增长，科技研发经费投入仍有较大的提升空间。 图10：部分国家研发投入强度（科技经费投入/国内生产总值）对比（%） 多政策协同鼓励科学仪器行业发展，行业空间有望持续扩容。为推动国内科学仪器企业的技术创新和产品提升，实现中高端实验仪器领域的技术突破，相关政府部门出台了一系列鼓励性政策并划拨了部分资金用于支持科学仪器产业的发展。 在全国层面上，在2023年2月，科技教育司通知表示，重大科研仪器项目面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，将重点资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器的研制。同时，中国人民银行于2024年4月7日宣布发放科技创新和技术改造再贷款额度5000亿元，为处于初创期、成长期的科技型中小企业及重点领域的技术改造和设备更新提供了信贷支持。 表1：政府部门鼓励性政策 国内试验分析仪器高景气度，已成为全球增长最快的分析仪器应用市场之一。 受益于生命科学产业发展和国家对基础研究的重视，科研院所、高校、产业实验室建设稳步推进，对实验分析仪器等的需求也不断增长，根据SDI数据统计，2020年中国实验分析仪器市场规模达78.4亿美元，2015-2020年间年化复合增长率为6.8%，已经成为全球增长最快的分析仪器应用市场之一。国内实验分析仪器市场规模相较欧美等具有发达研发体系的地区市场规模仍较小，具有持续扩容的空间，我们认为，随着研发经费的进一步增长和国家对基础学科的重视，科学仪器需求仍将保持强劲增长。 图11：2015-2020年全球分析仪器分地区市场规模增速情况 1.3国内科学仪器行业基础薄弱，政策鼓励下有望加快“国产替代”进程 中国大型科研仪器进口产品约占七成，国内科学仪器行业需要本土创新。我国分析仪器行业自主创新能力较为薄弱，一些高端产品和核心技术等方面与国际先进水平依旧有差距。根据重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台查询的数据，2016-2019年我国大型科研仪器整体进口率约为70.6%，其中分析仪器的进口率更是超过80.0%。与国外厂家相比，国内科研仪器厂商在技术、经验、资金、规模和营销方面均存在一定差距，大型跨国企业利用技术资金优势不断向国内市场渗透，国内科学仪器亟需本土企业突破。 图12：2016-2019年中国部分大型科研仪器总和进口率 中国实验分析仪器行业起步较晚，国内大多数实验分析仪器在技术水平、产品质量与稳定性等方面与国外厂商相比仍存在差距。目前，以色谱、光谱和质谱为代表的大部分高端科学仪器产品，由于技术难度高、系统复杂的精密仪器被国外头部厂商垄断，产品供给依赖进口，面临“卡脖子”难题。中国为海外头部企业的重要市场，欧美日发达国家企业如美国赛默飞世尔(Thermo Fisher)、安捷伦(Agient)、日本岛津(SHIMADZU)、丹纳赫等几乎实验分析仪器技术水平国际领先，产品种类丰富，业务体系完善，深入了解中国市场，部分厂商采取本土化战略，在国内建设工厂、开发中心等，部分厂商与国内厂商合作，同国