国泰君安证券：科学仪器的国产化替代大潮将至
欧美科学仪器龙头发展复盘：积极并购、多点布局，利用宽产品线优势抢占市场。1）光谱、色谱、质谱是技术难度较高的分析仪器：①光谱仪通过吸收、发射、或荧光的电磁辐射强度与波长对物质进行定性、定量的分析。②色谱仪可分析待测物组分，也可对待测物进行净化、分离预处理。③质谱仪通过将待测物离子化，根据不同离子的质量和电荷比例分离得到的质谱进行定性、定量分析。2）全球科学仪器市场规模不断提升，根据SDI预测，2026年规模可达1020亿美元，较2021年增长48%。海外龙头企业通过并购拓展业务条线，并利用宽产品线优势抢占增量市场份额，使得全球科学仪器市场份额向龙头集中。2011至2021年，全球科学仪器CR 5由28%增长至36%，其中CR 10已于2021年超50%。以丹纳赫为例，自1984年创建以来，通过收并购进入产品标识、诊断以及生命科学领域，目前已拥有20余家公司，2021年营业收入较2016年增长74%。
政策加速国产仪器研发进度，国产科学仪器龙头已经初步突破高端仪器的技术门槛。我国分析仪器行业起步较晚，而海外龙头通过并购和研发多重优势抢占全球科学仪器主要市场份额，我国科学仪器仍主要依赖海外品牌，大型科研仪器七成以上为进口产品，国产化率较低。我国通过部署高端科学仪器及核心部件研发专项鼓励高端科学仪器加速国产化。目前国内龙头企业诸如雪迪龙、聚光科技等公司，已在质谱、色谱以及光谱仪产品已经部分实现了国产化替代，初步完成高端科学仪器产品线布局。
贴息政策叠加退税优惠催化高校及科研院所更新仪器，国产仪器采购需求加速释放。1）自2017年大型科研仪器开放共享以来，中央级高校及科研院所科研仪器利用小时数提升，而大型科研仪器拥有量相对稳定，存在仪器更新替换的缺口。2）采购优惠方面，①2022年9月，国常会议提出设备购置和更新改造新增贷款，中央财政贴息2.5个百分点。央行设立设备更新改造专项再贷款，专项支持金融机构以不高于3.2%的利率向设备更新改造提供贷款，额度为2000亿元以上，利率1.75%。②研发机构采购国产设备可全额退还增值税，目前执行期限至2023年12月31日。
全文
1.科学设备：未被充分认知的自主可控核心设备
科学仪器主要分布在高校、科研院所等实验基地，分析仪器为主要的科学仪器之一。根据国务院统计重大科研基础设施和大型科研仪器口径，科学仪器主要分布在高校、科研院所、企业重点实验室、分析测试中心等研究实验基地。科学仪器设备根据检测领域可分为分析仪器、计量仪器、电子测量仪器等15类。
高端科学仪器研发，完成基础零部件国产替代，是实现自主可控战略的重要技术节点。1）根据“十四五”规划纲要，我国将适度超前布局国家重大科技基础设施，加强高端科研仪器设备研发制造。通过首台（套）装备等示范效应，加快补齐基础零部件及元器件、基础工艺和产业技术基础等短板。2）“十四五”期间，我国再次修订中华人民共和国科学技术进步法，加强原始创新和关键核心技术攻关，加速关键核心技术自主可控。
实现自主可控的“硬科技”板块中，科学仪器与设备处于估值相对较低水平，仍未被市场充分认知。截至2023年1月底，WIND电子设备和仪器板块 PE TTM 39倍，低于通信设备板块（PE TTM 45倍）、半导体设备（PE TTM 55倍）、数据处理外包服务板块（PE TTM 86倍）。自2022年1月至2023年1月，WIND电子设备和仪器板块 PE TTM均处于相对较低的水平。我们认为在实现自主可控战略的“硬科技”行业当中，科学仪器与设备处于估值相对较低的水平，仍未被市场充分认知。
2.光谱、色谱、质谱是科学仪器行业的技术高地
分析仪器相较化学检测，检测精度及检测效率更高。仪器分析根据被检测物的物理与化学性质，进行定性、定量测定。与化学分析相比，仪器分析灵敏度高、分析速度快、分离过程相对简化，可达到ppb、ppt量级，应用于工业、农业、国防等领域。
光谱、色谱、质谱仪为主要的分析仪器产品，可用于环保、生命科学、材料分析、食品科学等领域。据《实验室分析仪器国产化替代战略思考》，全球实验室分析仪器中，光谱、色谱、质谱仪占37%，为分析仪器主要的产品，其中生命科学以及材料科学为最主要的应用领域。
光谱：通过检测光作用于物质后，光谱波长和强度变化对被检测物进行定性、定量分析，主要包括红外光谱法、紫外-可见光谱法、核磁共振波谱法等。
色谱：根据混合物中互不相溶的物质的物理性质进行分离、测定，包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱等。
质谱：被检测物电离产生的带电离子根据质荷比被分离，形成的质谱图用于定量分析。
2.1光谱仪通过电磁辐射进行定性及定量分析
光谱仪通过吸收、发射、或荧光的电磁辐射强度与波长对物质进行定性、定量的分析。根据被测物的辐射发射与吸收方式可分为发射光谱与吸收光谱，发射光谱包括X射线荧光光谱、原子荧光光谱等，吸收光谱主要包括紫外-可见光谱、红外光谱等。光谱仪主要由光源、单色器、样品池、检测器和信息处理与显示装置组成。
原子荧光光谱：待测物转化为原子蒸汽后，由辐射激发后发射的荧光强度，对物质进行定量分析。具有同时进行多元素分析，谱线相对简单，检出限较低等优点。
红外光谱：根据待测物对不同波长红外线的吸收特性，可对物质进行定性、定量分析。由于分析速度快、操作简便、样品用量少，主要应用在定性分析领域。
紫外-可见吸收光谱：根据待测物在紫外区至可见区光谱区域吸收特性进行定性、定量分析。由于电磁波长较短，可应用于共轭烯烃、芳香族化合物等有机物的定量分析。
2.2 色谱检出限介于光谱仪以及质谱仪之间
色谱仪可分析待测物组分，也可对待测物进行净化、分离预处理。根据色谱仪流动相的物理状态，可分为气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱。色谱仪检出限总体介于光谱仪以及质谱仪之间，其中气相色谱的检出限最低、灵敏度最高，检出限可达10-12。
气相色谱：用于分析气体以及易挥发的液体及固体，由于具备分离效率高、分离性能好、检测灵敏度高等特点，可用于食品、医药、环保、石化、航空、电子等领域。常用的色谱检测仪器包括火焰电离检测器（FID）与热导检测器（TCD）。
液相色谱：用于分析沸点较高、分子量较大的有机物进行分离、分析，与气相色谱相比可检测物质更为广泛。具有分离速度高、分离能力好、灵敏度高的有点，既可用于分析也可用于物质分离，适用于生命科学、生物工程大分子化合物分析。
2.3 质谱分析速度快、灵敏度高
质谱仪通过将待测物离子化，根据不同离子的质量和电荷比例分离得到的质谱进行定性、定量分析。质谱仪主要由进样系统、电子系统、数据处理系统组成，其中电子系统核心零部件为离子源、质量分析器、检测器。主要离子源包括电子轰击、化学电离、基质辅助激光解吸、质子转移反应，质量分析器包括飞行时间、四极杆、离子阱、双聚焦、磁场质谱仪等。与光谱、色谱相比，质谱仪检出限最低，因此质谱仪灵敏度较高，适用于化工、材料、环保、生命科学等领域。
四极杆：由四根棒状电极组成，四极场允许符合m/z的离子通过后，形成对应质谱。具有性能相对稳定、结构相对简单、扫描速度较快、成本相对较低的优点。通常与色谱联用或者与其他质谱串联使用，适用于分子量较小的待测物。
飞行时间：根据离子经过离子漂移管到达检测器的速度进行定性、定量分析。具有扫描速度快、质量数测定上限高、不需要额外电磁场的优势，对于定量分析生物大分子具有优势。广泛应用于色谱联用仪、基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪。
3.国际龙头发展复盘：积极并购、多点布局，利用产品线优势提升市占率？
全球科学仪器市场主要集中在北美、欧洲、中国，我国在全球科学仪器市场的份额不断提升。根据SDI统计，2021年，全球生命科学以及实验室分析仪器市场规模超690亿美元，预计至2026年，全球科学仪器规模可达1020亿美元。其中，北美、欧洲、中国为主要的市场，2019年占全球科学仪器份额达76%。2015至2019年，北美与欧洲占比分别减少2%，而我国占全球分析仪器的比例由10%增长至15%，保持增长的趋势。（《检验检测科学仪器发展现状及建议》）
海外龙头企业通过并购拓展业务条线，全球科学仪器市场向欧美龙头公司不断集中。1）据中国检验检测学会，2011至2021年，全球科学仪器CR 5由28%增长至36%，其中CR 10已于2021年超50%。全球科学仪器龙头不断通过并购拓展业务条线，因此市场集中度持续提升。2）以丹纳赫为例，由水质分析起家，自1984年创建以来，通过收并购分别于2001年、2006年、2009年进入产品标识、诊断以及生命科学领域。目前，丹纳赫集团拥有20余家公司，2021年营业收入295亿美元，较2016年增长74%。
4.国内企业加快技术追赶，国产化替代又获政策东风？
4.1 政策鼓励国产分析仪器技术研发，国产化替代超预期
我国大型科研仪器国产化率较低，科技部与国家自然科学基金设立专项加速国产仪器研发进度。我国分析仪器较海外龙头起步较晚，而海外龙头通过并购先发优势已抢占全球科学仪器主要市场份额，目前科学仪器仍主要依赖海外品牌。据《高端科研仪器国产替代发展策略研究》，我国大型科研仪器七成以上为进口产品，国产化率较低。我国通过部署高端科学仪器及核心部件研发专项鼓励高端科学仪器加速国产化。
科技部：自“十二五”起，科技部同财政部部署“重大科学仪器设备开发”重点专项，设置专业重大科学仪器、高端通用仪器、关键核心部件三大类，开展高端仪器及零部件技术研发、系统集成、产业化。“十四五”期间，科技部设立“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项，以关键核心零部件国产化为突破口，支持高端科学仪器研制与开发。
国家自然科学基金：通过拨付款项资助经审核的重大科研仪器研制项目，支持原创性仪器研制。2018至2022年，国家自然科学基金共资助55亿元，共资助510项，2022年资助金额较2018年增长26%。
4.2 贴息政策叠加退税优惠成催化剂，短期业绩或爆发
我国高校及科研院所科研仪器拥有量稳定、利用小时数高，存在更新改造缺口。根据科技部统计，2022年我国中央级高校和科研院所50万元以上仪器拥有量为4.7万台，较2021年仅增加5000台，总工作时长达6350万台*小时。自2017年《国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法》实施以来，中央级高校及科研院所科研仪器利用小时数提升，而单台价值50万元以上科研仪器拥有量相对稳定，因此高校及科研院所存在仪器更新改造的缺口。
贴息政策叠加国产设备退税政策有望加大国产仪器采购力度。1）2022年9月7日，国务院常务会议提出，对高校、职业院校和实训基地、医院、地下综合管廊、新型基础设施等设备购置和更新改造新增贷款，中央财政贴息2.5个百分点，期限2年。2022年9月28日，央行设立设备更新改造专项再贷款，专项支持金融机构以不高于3.2%的利率向设备更新改造提供贷款，额度为2000亿元以上，利率1.75%，对符合要求的贷款本金100%提供资金支持。2）为鼓励机构采购国产仪器，研发机构采购国产设备可全额退还增值税，目前执行期限至2023年12月31日。我们认为，在高校及科研院所科研仪器存在更新改造缺口的背景下，贴息政策叠加国产设备退税政策将加大国产仪器的采购力度。
5.投资建议
政策推动国产科学仪器龙头研发进度超预期，已经初步突破光谱、色谱、质谱等高端仪器的技术门槛，部分实现国产化替代，结合贴息及增值税优惠催化，高校及科研院所更新仪器，采购国产设备的需求加速释放，国内龙头企业业绩有望爆发。科学仪器作为进口替代，实现自主可控的“硬科技”关键环节，伴随龙头公司业绩爆发，有望获得价值重估的机会。推荐拥有质子转移反应飞行时间质谱以及ppb级气相色谱核心技术的雪迪龙，受益标的为聚光科技、禾信仪器、天瑞仪器、皖仪科技。
