证券研究报告：机械设备|深度报告 2022年11月23日 市场有风险，投资需谨慎 请务必阅读正文之后的免责条款部分 行业投资评级 强于大市|首次评级 行业基本情况 收盘点位 1489.17 52周最高 1790.87 52周最低 1131.58 行业相对指数表现（相对值） 资料来源：聚源，中邮证券研究所 研究所 分析师:刘卓 SAC登记编号:S1340522110001 Email:liuzhuo@cnpsec.com 近期研究报告 实验分析仪器系列专题--光谱仪：市场规模持续提升，国产替代大有可为 光谱仪是利用光的色散、吸收、散射等现象得到与被分析物质有关的光谱，从而对物质成分、结构进行分析、测量的物理光学仪器。光谱仪按照原理可分为吸收光谱、发射光谱和旋光光谱；按照应用可分为分子光谱和原子光谱。光谱仪上游行业为光谱仪零部件，包括电子元器件和光学元器件；相比质谱仪等其他分析仪器，光谱仪具有快速定性的优势，在较多应用场景具有不可替代的地位，下游行业包括科研院所、钢铁、矿业、环境检测、电子电器、石油化工等领域。 2020年我国光谱仪器市场规模达68.63亿元，高端光谱仪进口依赖度高。据SDI统计，2015-2020年我国光谱仪器市场规模分别为695/740/795/852/907/964百万美元，其中分子光谱仪器市场规模分别为303/328/355/385/418/452百万美元，复合增长率达8.3%；原子光谱仪器市场规模分别为392/412/440/467/489/512百万美元，复合增长率达5.5%。根据2022H1中国政府采购网可统计到的光谱仪采购信息，从数量来看，国产光谱仪占比已超50%，但主要集中在低价光谱仪区域；从金额来看，2022H1进口光谱仪约占我国光谱仪市场的75%，证明在高单价光谱仪领域我国进口依赖度高。 光谱仪国产替代大有可为，国内厂商研发持续发力。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。光谱仪作为高端分析仪器，有望充分受益于高端仪器国产替代浪潮。以顺序扫描式波长色散X射线荧光光谱仪为例，该仪器与ICP、ICP-MS并称为无机多元素测试技术领域的三大支柱，应用范围包括冶金、建材、选矿、地质等，国内市场规模约300台/年，但国内厂商市场份额为0。在科技部国家重大科学仪器专项的支持下，钢研纳克成功研制了顺序式波长色散X射线荧光光谱仪——CNX-808，性能达到国际领先水平，实现了从0-1的突破。 光谱仪相关上市公司：聚光科技、钢研纳克、天瑞仪器、莱伯泰科、必创科技、大恒科技。 风险提示：疫情反复、政策变动等风险 -36%-32%-28%-24%-20%-16%-12%-8%-4%0%2021-112022-022022-042022-062022-092022-11机械设备沪深300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 目录 1 光谱仪：市场规模持续提升，国产替代大有可为 ............................................... 4 1.1 光谱仪—通用分析仪器，应用领域广泛 ................................................... 4 1.2 我国光谱仪市场规模约70亿，高端产品进口依赖度高 ....................................... 8 1.3 政策推动光谱仪产业发展，国产替代大有可为 ............................................ 11 1.4 光谱仪相关上市公司梳理 .............................................................. 14 2 风险提示 ................................................................................ 15 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 图表目录 图表1： 光谱仪原理（以吸收光谱为例） ................................................... 4 图表2： 光谱仪主要分类 ................................................................. 5 图表3： 吸收光谱与发射光谱对比图 ....................................................... 5 图表4： 分子光谱与原子光谱对比图 ....................................................... 5 图表5： 光谱仪产业链 ................................................................... 6 图表6： 分子光谱仪下游应用领域（2020年） ............................................... 6 图表7： 原子光谱仪下游应用领域（2020年） ............................................... 6 图表8： 光谱仪、质谱仪、色谱仪工作原理及优缺点对比 ..................................... 7 图表9： 全球光谱仪器市场规模呈稳健增长 ................................................. 8 图表10： 我国光谱仪器市场规模呈稳健增长 ................................................ 8 图表11： 中国光谱仪市场规模占全球市场规模的比例持续上升................................. 9 图表12： 2022H1国产光谱仪与进口光谱仪中标数量占比 ...................................... 9 图表13： 2022H1国产光谱仪与进口光谱仪中标金额占比 ...................................... 9 图表14： 2022H1光谱仪中标品牌情况 .................................................... 10 图表15： 近年实验分析仪器相关政策梳理（部分） ......................................... 11 图表16： 2022H1国产光谱仪与进口光谱仪中标数量占比 ..................................... 12 图表17： 2022H1国产光谱仪与进口光谱仪中标金额占比 ..................................... 12 图表18： 政策刺激下，高校更新仪器设备节奏加快 ......................................... 12 图表19： 2021年光谱仪新品统计 ........................................................ 13 图表20： 钢研纳克研制的CNX-808性能达到国际领先水平，实现从0-1的突破 .................. 13 图表21： 从光谱仪出口数据中亦可看出国内产品高端化的趋势................................ 14 图表22： 光谱仪相关上市公司介绍 ....................................................... 14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 1 光谱仪：市场规模持续提升，国产替代大有可为 1.1 光谱仪—通用分析仪器，应用领域广泛 光谱仪是利用光的色散、吸收、散射等现象得到与被分析物质有关的光谱，从而对物质成分、结构进行分析、测量的物理光学仪器。光谱仪的主要工作原理包括两类，一类为吸收光谱，另一类为发射光谱，前者是电磁辐射穿过物质产生的，需要通过内置光源（包含连续分布的一切波长的光）照射样品，使样品吸收对应能量的光子，因此吸收光谱需要观察彩色光谱中的黑色线条；后者是物质对外形成电磁辐射产生的，需要通过激发光源（提供使试样中被测元素蒸发解离、原子化和激发所需要的能量），让被测元素被激发后以光子的形式释放能量，因此发射光谱需要观察黑色光谱中的彩色条带。通过光谱仪对光信息进行抓取，再通过照相底片显影或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，可测知物品中含有元素种类，因而光谱仪被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业、石油化工等的检测中。 图表1：光谱仪原理（以吸收光谱为例） 资料来源：头豹研究院，中邮证券研究所 光谱仪按照原理可分为吸收光谱、发射光谱和旋光光谱，其中吸收光谱包括紫外吸收、可见吸收、紫外可见吸收、红外吸收、气相分子吸收、原子吸收；发射光谱包括荧光、拉曼、微波等离子体等。 光谱仪按照应用可分为分子光谱和原子光谱，其中分子光谱指分子能态改变时的吸收或发射光谱，主要包括红外、紫外、可见、紫外可见、旋光等，其主要目的为了解分子内部信息，推断其整体结构。由于分子的电子态之间的跃迁中，总是伴随着振动和转动跃迁的，因而许多光谱线就密集在一起而形成分子光谱，因此分子光谱主要呈带状分布。原子光谱指原子中的电子在能量跃迁时所吸收或发射的吸收或发射光谱，主要包括原子吸收、原子发射、原子荧光等，其主要目的为确定物质中的元素种类。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 图表2：光谱仪主要分类 资料来源：前瞻产业研究院，中邮证券研究所 图表3：吸收光谱与发射光谱对比图 资料来源：汇检菁英官网，中邮证券研究所 图表4：分子光谱与原子光谱对比图 资料来源：公开资料，中邮证券研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 产业链方面，光谱仪上游行业为光谱仪零部件，包括电子元器件和光学元器件，以X射线荧光光谱仪为例，其核心部件主要包括X射线探测器、脉冲幅度分析器、高压发生器、X光管、分光系统等；下游为应用领域，包括科研院所、钢铁、矿业、环境检测、电子电器、石油化工等领域，其中分子光谱仪的下游中生物制药领域占比较高，而原子光谱仪的下游中工业、环境与食品安全行业占比更高。 图表5：光谱仪产业链 资料来源：华经情报网，中邮证券研究所 图表6：分子光谱仪下游应用领域（2020年） 图表7：原子光谱仪下游应用领域（2020年） 资料来源：SDI，中邮证券研究所 资料来源：SDI，中邮证券研究所 光谱仪、质谱仪、色谱仪作为三种主流分析仪器，各有优劣。光谱仪与质谱仪均能进行物质结构与成分的定性分析，前者的优势在于操作便捷、检测速度快、无需破坏样品、价格相对较低，但整体而言精度与可靠性不及后者。为了能够最30%26%19%26%Pharma/Bio(制药/包括生物制药）Public(政府)Applied(应用)Industrial(工业)9%26%18%47%Pharma/Bio(制药/包括生物制药）Public(政府)Applied(应用)Industrial(工业) 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 大限度的发挥每种分析仪器的最大优势，可将两种或三种仪器进行联用来分析样品。联用技术能够克服仪器单独使用时的缺陷，是未来分析仪器发展的趋势所在。 图表8