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0.001納米的突破:中國高端儀器躋身國際第一梯隊

發(fā)布時間:2025-3-10     來源:中國工業(yè)報 郭宇    編輯:衡盛楠    審核:張經(jīng)緯 王靜

高端計量儀器已成為衡量國家科技實力與工業(yè)水平的關鍵要素。質(zhì)譜儀通過分析物質(zhì)的帶電粒子,能夠精準確定物質(zhì)的成分及含量;而超高精度放大鏡儀器,可精準測量至0.001納米顆粒,這些儀器的技術突破,代表著國家在微觀檢測與計量領域的能力提升,更代表了我國高端儀器儀表行業(yè)的水平。

近日,中國工業(yè)報記者從市場監(jiān)管總局獲悉,在2024-2025年高端計量儀器測評中,首批參與測評的高端儀器裝備表現(xiàn)卓越,成功達到國際先進水平。

我國儀器儀表行業(yè)創(chuàng)新成果顯著

中國計量科學研究院、同濟大學團隊、福光股份、富吉瑞等儀器儀表企業(yè)、單位憑借技術實力的提升,不僅增強了核心競爭力,也轉化為市場上的優(yōu)勢地位,有力推動了國產(chǎn)儀器儀表市場的蓬勃發(fā)展。

首批參評企業(yè)產(chǎn)品包括了中國計量科學研究院研發(fā)的超靈敏質(zhì)譜計量測試評價標準裝置,該儀器能夠檢測出0.3飛克極低含量物質(zhì),相當于準確測量出一滴水中低至百萬億分之一的物質(zhì)成分,其性能水平足以覆蓋市面上超七成質(zhì)譜儀的測評需求,有效填補了我國質(zhì)譜檢測評價體系空白,目前已在藥品、代謝物、蛋白質(zhì)等多領域得到應用,為相關領域的科研和生產(chǎn)提供了關鍵支持。

同濟大學團隊提出角度量值溯源的新理念,建成我國首個納米角度一級標志物,可用于原子力顯微鏡和電子顯微鏡的畸變校準,使納米制造和測試更加精確,在長度和角度方面分別達到0.001納米和0.001度的精度,極大地推動了我國納米技術相關領域的發(fā)展,也讓我國在高端計量儀器的技術創(chuàng)新上與國際先進水平并肩。

技術實力的提升,不僅增強了核心競爭力,也轉化為市場上的優(yōu)勢地位,有力推動了國產(chǎn)儀器儀表在國內(nèi)市場的蓬勃發(fā)展。

根據(jù)中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),20241-11月,行業(yè)營業(yè)收入達9296.7億元,同比增長3.6%,利潤總額942.2億元,同比微增0.2%。該數(shù)據(jù)還顯示,2024年前三季度儀器儀表行業(yè)進出口總額751.5億美元,同比下降2.2%,其中進口404億美元,同比下降4.57%,出口347.5億美元,同比增長0.8%,貿(mào)易逆差縮小,但光學儀器、實驗分析儀器行業(yè)仍存在較大逆差。

中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會分析儀器分會自2018年起,對我國分析儀器行業(yè)發(fā)展態(tài)勢進行連續(xù)跟蹤。從過往跟蹤結果來看,國產(chǎn)分析儀器在我國市場的份額持續(xù)增長,銷售額從2011年的32.2%穩(wěn)步上升至2023年的44.6%。具體到個別機種,以質(zhì)譜儀為例,國產(chǎn)質(zhì)譜儀在我國的市場占有率從2015年的銷售額約1.5%增長至2023年的約11.2%。

同時,中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會對44家上市公司進行了收集整理,其中福光股份、富吉瑞等企業(yè)在2024年實現(xiàn)了業(yè)績的大幅增長或扭虧為盈。福光股份圍繞提質(zhì)降本增效開展業(yè)務,定制產(chǎn)品業(yè)務回暖,光學元件收入提升,高毛利率產(chǎn)品占比增加;同時改善產(chǎn)品結構、提升生產(chǎn)效率,成功實現(xiàn)扭虧為盈。富吉瑞積極開拓市場,持續(xù)研發(fā)投入提升核心產(chǎn)品競爭力,民品收入增長較快,募投項目投產(chǎn)后核心部件自供提升毛利,加強生產(chǎn)管理降低期間費用,實現(xiàn)了業(yè)績的逆襲。

華測導航歸母凈利潤在統(tǒng)計的上市企業(yè)中最高,達到了5.65億元-5.85億元。咸亨國際、三德科技、康斯特、萬勝智能凈利潤都達到了億元以上。新光光電、高德紅外、大立科技等企業(yè)面臨業(yè)績下滑或虧損的困境。

從整體來看,儀器儀表行業(yè)各企業(yè)在發(fā)展中都有共性因素。無論是業(yè)績增長的企業(yè)還是面臨困境的企業(yè),都在不斷加大研發(fā)投入,以提升產(chǎn)品競爭力和創(chuàng)新能力。

市場拓展也是關鍵因素,積極拓展市場應用領域和海外市場的企業(yè),往往能在業(yè)績上取得更好的表現(xiàn)。以華測導航為例,公司的高毛利率主要來源于兩個方面,一個是實現(xiàn)了原材料的自主供應,另一個是產(chǎn)品單價高。高端化的產(chǎn)品路線使公司擁有更高的產(chǎn)品單價,從而擴大了盈利空間。華測導航的GNSS產(chǎn)品定位精度可達毫米級,行業(yè)內(nèi)其他廠商產(chǎn)品的定位精度最高僅達到厘米級。

全球高端儀器儀表市場競爭激烈

長期以來,全球TOP20儀器企業(yè)排行榜被美國、日本、瑞士、德國及英國企業(yè)包攬。在全球儀器儀表知名企業(yè)眾多的格局下,我國儀器儀表企業(yè)將面臨諸多機遇與挑戰(zhàn)。  

從世界市場格局看,2024年,儀器儀表行業(yè)在復雜多變的市場環(huán)境中,各巨頭企業(yè)呈現(xiàn)出不同的發(fā)展態(tài)勢。根據(jù)中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),沃特世2024年第三季度業(yè)績出現(xiàn)明顯上浮,島津、瑞孚迪、西門子、羅克韋爾、施耐德等企業(yè)全球業(yè)績微增,一定程度反映出行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。西門子和施耐德通過加大本土化研發(fā)投入,顯示出對中國市場長期戰(zhàn)略的重視。

2024年儀器儀表行業(yè)巨頭們的表現(xiàn),既反映了市場環(huán)境的復雜性和不確定性,也凸顯了企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃、市場適應能力、業(yè)務調(diào)整能力,以及對不同區(qū)域市場把握能力的重要性。

在高端儀器領域,美日德實力依然不可小覷。作為諾貝爾獎大國,日本自2000年起基本每年都有一個諾貝爾獎誕生,這與其高端儀器的制造與使用密切相關。在醫(yī)療儀器、光學設備、企業(yè)級掃描儀、血液診斷設備、動力總成精密測試設備、電波暗室、半導體加工設備和材料等多個領域,日本企業(yè)都展現(xiàn)出強大的技術實力和市場競爭力。

在全球儀器儀表知名企業(yè)眾多的格局下,我國儀器儀表企業(yè)將面臨諸多機遇與挑戰(zhàn)。中國計量科學研究院副院長楊平表示,我國質(zhì)譜行業(yè)起步較晚,在核心零部件、技術等方面受到制約。

中國科學院自動化研究所多模態(tài)人工智能系統(tǒng)全國重點實驗室研究員趙曉光表示,長期以來,全球TOP20儀器企業(yè)排行榜被美國、日本、瑞士、德國及英國企業(yè)包攬,并且這些企業(yè)通過不斷兼并收購持續(xù)加速擴張。當下,以美國為首的發(fā)達國家對我國高技術產(chǎn)品出口和技術輸出持續(xù)收緊,使得高端儀器自主可控成為我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)面臨的最直接挑戰(zhàn)。同時,創(chuàng)新技術和產(chǎn)品缺少試錯機會,一個儀器產(chǎn)品從推出到受到市場認可大約需要5-10年時間,只有通過不斷應用,儀器功能性能才能不斷得到迭代優(yōu)化,但國產(chǎn)高端儀器長期不被市場認可,難以獲得試錯和迭代的機會。

針對目前國產(chǎn)高端產(chǎn)品需要突破的問題,機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所副所長石鎮(zhèn)山認為,實現(xiàn)科技強國要打造自主科技儀器設備與創(chuàng)新平臺,行業(yè)面臨高端技術缺失、產(chǎn)業(yè)鏈空心化問題,需從整機集成向關鍵零部件研發(fā)延伸,加大對中小企業(yè)創(chuàng)新支持。

雪迪龍董事會秘書葛毅捷也表示,數(shù)字化是智能制造前提,中國儀器儀表制造在數(shù)據(jù)及生產(chǎn)端數(shù)字化方面與國外有差距,儀器儀表作為多學科交叉行業(yè),企業(yè)應重視創(chuàng)新與技術轉型,加大研發(fā)投入。

政策支持推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

在政策推動下,研發(fā)資源將向儀器儀表領域傾斜,一大批具有國際先進測量能力、高質(zhì)量、高可靠性的儀器儀表有望誕生,關鍵計量測試技術也將取得重大突破。

國家對高端裝備制造業(yè)的支持政策也將為企業(yè)發(fā)展提供良好的政策環(huán)境。國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的《關于計量促進儀器儀表產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》中提到,到2035年,國產(chǎn)儀器儀表的計量性能和技術指標達到國際先進水平,部分國產(chǎn)儀器儀表的計量性能和技術指標達到國際領先水平,突破一批卡脖子的計量測試關鍵技術,涌現(xiàn)一批具有領先測量水平和研發(fā)設計能力的儀器儀表創(chuàng)新企業(yè)。

同時各地也給予了政策支持。其中,江蘇省印發(fā)的《江蘇省儀器儀表產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》正在積極落實。到2025年,江蘇省儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模目標達3000億元左右。為此,當?shù)丶哟笳咧С?,充分利用制造強省建設專項資金,組織實施協(xié)同創(chuàng)新攻關項目和首臺(套)重大裝備示范應用項目,全力支持儀器儀表企業(yè)開展技術創(chuàng)新、研發(fā)攻關、示范應用、平臺建設、智改數(shù)轉網(wǎng)聯(lián)等工作。

近日,為進一步推動高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,北京市發(fā)布了《關于支持發(fā)展高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)的若干政策措施實施細則》。此次政策實施細則的修訂,旨在為高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)提供更有力的政策支持,推動產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)競爭力。各部門結合產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢,從研發(fā)投入、人才培養(yǎng)、市場拓展等多方面進行優(yōu)化完善,為企業(yè)提供更精準的扶持。

相關專家認為,這意味著在政策推動下,研發(fā)資源將向儀器儀表領域傾斜,一大批具有國際先進測量能力、高質(zhì)量、高可靠性的儀器儀表有望誕生,關鍵計量測試技術也將取得重大突破。

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