行業(yè)資訊
國產(chǎn)質(zhì)譜儀的行業(yè)進(jìn)展
質(zhì)譜儀是一類將物質(zhì)粒子(原子、分子)電離成離子,通過適當(dāng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)將它們分離,并檢測(cè)其強(qiáng)度從而進(jìn)行定性、定量分析的儀器。由于質(zhì)譜儀具有直接測(cè)量的本質(zhì)特征,以及高分辨、高靈敏、大通量和高準(zhǔn)確度的特性,在生命科學(xué)、材料科學(xué)、食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、國家安全及國際反恐等領(lǐng)域具有不可替代的作用和舉足輕重的地位,因此,質(zhì)譜學(xué)與質(zhì)譜技術(shù)也成為當(dāng)今分析科學(xué)領(lǐng)域最為前沿、最為活躍的學(xué)科之一。然而,中國的質(zhì)譜市場(chǎng)上,儀器設(shè)備幾乎被國外公司壟斷,我國國產(chǎn)質(zhì)譜儀的市場(chǎng)占有率不足一成。
中國質(zhì)譜曾經(jīng)有過輝煌時(shí)期,早在上個(gè)世紀(jì)六十年代,我國就已經(jīng)生產(chǎn)出第一臺(tái)質(zhì)譜儀。但由于一些歷史原因,我國質(zhì)譜儀的研發(fā)和生產(chǎn)工作無法延續(xù),十分可惜。現(xiàn)階段,我國的質(zhì)譜儀與國際水平存在一定的差距。在國際質(zhì)譜儀市場(chǎng)的占有率極低,在國內(nèi)質(zhì)譜儀市場(chǎng)也只能參與低端產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)。
根據(jù)測(cè)算,2018年全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)規(guī)模為82.59億美元,較2017年的77.66億美元增長6.35%。而安捷倫質(zhì)譜儀約占全球整體市場(chǎng)份額的25.64%,賽默飛占21.79%,布魯克占20.51%,這三家公司幾乎壟斷了全球的質(zhì)譜市場(chǎng)。

同時(shí),我國的質(zhì)譜儀基本依賴進(jìn)口,相關(guān)資料報(bào)道,2003年我國就進(jìn)口了300多臺(tái)質(zhì)譜類儀器,2005年增長到了950臺(tái),2007年達(dá)到了1700臺(tái),2009年和2010年我國質(zhì)譜類儀器的進(jìn)口數(shù)量分別達(dá)到了3600余臺(tái)和4000余臺(tái),如今國內(nèi)質(zhì)譜儀的需求量也只增不減,缺口巨大,根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示2018年國內(nèi)質(zhì)譜儀需求量達(dá)到2.56萬臺(tái)。

為什么面對(duì)如此巨大的需求和市場(chǎng),我國國產(chǎn)的質(zhì)譜儀卻遲遲不能成為市場(chǎng)主力呢?這里面涉及到更深層次的原因。目前,我國開展質(zhì)譜儀器硬件研發(fā)的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)超過15個(gè),但是具有理論設(shè)計(jì)能力的機(jī)構(gòu)不超過5所,國內(nèi)質(zhì)譜整機(jī)生產(chǎn)廠商有超過15家,涉及離子阱質(zhì)譜、氦質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、ICP質(zhì)譜、四極桿質(zhì)譜等,但串聯(lián)質(zhì)譜生產(chǎn)廠商還沒有;全球質(zhì)譜儀器種類有100余種,而國內(nèi)能生產(chǎn)的只有約10種;從市場(chǎng)占有率看,國產(chǎn)質(zhì)譜儀在國內(nèi)質(zhì)譜市場(chǎng)僅占3%。一臺(tái)儀器推向市場(chǎng),大體上需要經(jīng)歷原理性設(shè)計(jì)、工程化設(shè)計(jì)和全套生產(chǎn)工藝的搭建三個(gè)過程,無論哪方面,我國質(zhì)譜水平都與國外有不小的差距,整體上來看,我們與國外大概有30~50年的差距。

然而在強(qiáng)大的市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下,國內(nèi)分析儀器生產(chǎn)廠商、 高等院校及科研院所也紛紛涉足質(zhì)譜技術(shù)、質(zhì)譜核心部件及質(zhì)譜整機(jī)的研制。科學(xué)技術(shù)部自“十 五”開始也投入了一定資金支持質(zhì)譜技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)及生產(chǎn)。 最近20年,中國也出現(xiàn)了一些擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的公司,雖然其規(guī)模與技術(shù)力量與國外公司相比有很大差距,這些民族企業(yè)也在不斷追趕,幾家比較有名的國產(chǎn)儀器制造商的營業(yè)額都有所提升,正在為國產(chǎn)質(zhì)譜儀的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。2006年,中國儀器界值得銘記的一年,這一年,東西分析推出國產(chǎn)首臺(tái)商用四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀 GC-MS3100,打破了中國在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)譜儀市場(chǎng)上近三十年的沉寂,由此吹響了中國質(zhì)譜再出發(fā)的號(hào)角。此后5-6年時(shí)間里,北京東西分析儀器有限公司、北分瑞利分析儀器(集團(tuán))有限責(zé)任公司、北京普析通用儀器有限責(zé)任公司、 江蘇天瑞儀器股份有限公司、聚光科技(杭州)股份有限公司及廣州禾信分析儀器有限公司等均研制出質(zhì)譜儀產(chǎn)品,有的企業(yè)已小批量生產(chǎn)和銷售。 2012年,由廣州禾信分析儀器有限公司生產(chǎn)的首臺(tái)國產(chǎn)質(zhì)譜儀出口美國,開始開拓海外市場(chǎng)。同時(shí)目前對(duì)于海外進(jìn)口質(zhì)譜儀的依賴也在逐漸減少,繼2016年以后,中國對(duì)美國的質(zhì)譜儀進(jìn)口總量的占比也從此前的50%以上降至40.9%,進(jìn)口額占比從40%以上降至30.5%。

首臺(tái)商用四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀GC-MS3100
目前質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,無論是軍事還是民用領(lǐng)域,美國等發(fā)達(dá)國家所生產(chǎn)的質(zhì)譜儀器都牢牢占據(jù)了世界市場(chǎng)。面對(duì)與國際先進(jìn)技術(shù)之間的差距,國產(chǎn)質(zhì)譜儀器也在艱難生存當(dāng)中尋找自己的發(fā)展空間。近來,也有不少核心技術(shù)突破了國外技術(shù)封鎖,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,讓我們看到了國產(chǎn)儀器崛起的曙光。
參考資料:
1.化工儀器網(wǎng).2017-08-15.
2.李玉江.國內(nèi)質(zhì)譜儀發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述[C].中國真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜分析和檢漏專委會(huì)第十六屆年會(huì)暨中國計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)真空計(jì)量專委會(huì)第十一屆年會(huì)論文集.2011:199-202. 3. 沈湘,吳鳴,歐陽崢崢,薛兆弘. 基于1997-2016年專利分析全球質(zhì)譜儀技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J]. 分析試驗(yàn)室,2017,36(12):1477-1482.