导读：实验室离心机就是科学仪器行业的缩影，非常有代表性。中等的市场规模，但是进口占比64%，剩下36%市场份额由100多家厂家共享，有较大的国产头部，但市场分散度仍然较高。核心技术较难突破，低端产品价格内卷。进口厂家在国内生产，变身国产价格，加入价格战。如何破局？欢迎重点看第六章的讨论。
阅读目录：
1、实验室离心机概述
2、实验室离心机市场规模分析
3、下游客户分析
4、竞争分析——进口品牌
5、本土品牌例举
6、行业总结与破局探讨
1.实验室离心机概述
1.1.工作原理
离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开，或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油)；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
离心机的工作原理基于离心力的作用。当离心机的转子高速旋转时，样品中的颗粒在离心力的作用下向外移动。不同密度的颗粒由于受力不同，从而实现分离。
离心力的大小由转速和转子半径决定，通常表示为相对离心力(RCF)。
离心力和转速的换算公式如下：
RCF：相对离心力（xg）R：离心半径，单位cm
1.2.离心机的组成
（1）、电机：电机是离心机产生旋转的核心组件。但是国内缺乏高速电机的供应商。
（2）、转子组件：驱动轴和转子组成转子组件。驱动轴为转子组件提供支撑。转子头连接到电机上，电机上装容器，以容纳装有待离心样品的试管。它将电能转化为机械能。两个直径不同的转子可以具有相同的转速。不同的半径和角动量导致转子加速度的差异。因此，相对离心力（rcf）被认为是公认的转速标准单位。
转子主要有两种类型：
图：角转子和水平转子的沉降原理
a）角转子：这些转子将试管与垂直方向保持14至40°的角度，使颗粒在径向向外移动时短距离移动，并用于差速离心。因为沉积方向与离心力的方向相同，因此沉积以一定角度发生在管壁上。颗粒（沉积物团）与墙面碰撞后，沉淀在底座和墙面的角落。
图：角转子示意图
b）水平转子：这些转子与离心管一起，在加速时摆动到水平位置，使颗粒移动到更远的距离，从而更容易把上清液与沉淀物分离出来。这些类型的电机用于密度梯度离心。
图：水平转子示意图
4、适配器：有多种类型的适配器，适配于不同形状和容量的吊篮，如试管、血袋、多孔板、离心管、离心瓶等，都存放在转子中，使样品随着转子旋转而旋转。
5、控制面板：它用于控制不同的参数，如温度、转速（rcf或rpm）等。
图：控制面板
6、门锁：当管子断裂或离心机运行时出现其他问题时，闩锁会保持盖子关闭。
7、盖子：只有当盖子关闭并锁定，离心机才会旋转，以防止发生意外。
8、制冷系统：适用于处理温度敏感的样品，防止样品在离心过程中因温度升高而发生变性。
离心耗材包括多种容量离心管（1.5、2、5、15、25、50ml等）、试管、血袋、多孔板、离心瓶等，其中高速和超高速的离心耗材，对工艺要求高，对管的壁厚和材料有更高的要求，需要可承受更大的相对离心力、气密性防泄漏、耐腐蚀等。
Eppendorf、Thermo均有通用常规的离心耗材，Herolab有定制非标的离心耗材。国内很多厂商均有常规离心耗材。因此国内的通用离心耗材市场比较卷，高端耗材尚可。Eppendorf的离心系列产品主要靠卖耗材盈利。
图：离心耗材示意图
1.4.实验室离心机的主要分类与应用
实验室离心机是一种实验室设备，用于根据密度分离流体、气体或液体。分离是通过高速旋转装有物料的容器来实现的；离心力将较重的材料推到容器的外部。大多数学术、临床和研究实验室都使用该设备来纯化细胞、病毒、蛋白质和核酸。有几种类型的离心机，可以根据预期用途或转子设计进行分类，从大型落地式离心机到微型离心机，有几种类型可供研究人员使用。
依据相对离心力和转速的大小，离心机可分为：
（1）低速离心机：转速范围：4000-8000rpm，离心力范围：1000-10000g；主要用于分离粗粒子悬浊液。
（2）高速离心机：转速范围：10000-25000rpm，离心力范围：50000g；主要用于分离乳状液和细悬浊液。
（3）超速离心机：转速范围：50000-150000rpm，离心力范围：≥505000g，主要用于分离超细微粒的悬浊液和高分子胶体悬浮液。
根据容量（微量、中等、大容量）、转速（低速、高速、超高速）、温控（冷冻）和用途的不同，实验室离心机可以分为以下几种主要类型：
1.4.1.微型离心机（台式）
适用于处理小体积样品(2ml或更少液体样本），常用于分离细胞培养上清液、微量血清和DNA/RNA提取。
示例↑：Eppendorf5425/5425R微量离心机，24孔静音微型离心机适配0.2至5mLEppendorf和PCR试管。
1.4.2.多功能中通量离心机（台式）
应用广泛，可处理中等体积样品，常用于细胞和组织样品的分离。
示例↑：Eppendorf5810/5810R的3
L容量的高速离心机，适合中等到高通量实验室，可使用离心管和工作板。
1.4.3.高速（有台式和落地式）离心机
高速离心机能达到的离心力在10,000~30,000rpm。
分子生物学实验最常用的离心力范围是14,000-20,000×g，
病毒和细胞器的离心分离等应用需要高于30,000×g的离心力，且越大越好。
高速离心机常用于快速分离细胞和亚细胞组分，超速离心机常用于细胞生物学、药物发明、纳米技术中如核酸、蛋白质、蛋白质复合物、囊泡和病毒分离的高性能应用。
高速离心对离心管品质有较高要求。蛋白、核糖体、细菌溶解产物、病毒等物质的离心分离以及质谱用样品的制备，建议使用可耐受高离心力的离心管。
落地式离心机一般至少需要1平米的占地面积，主要用于高速或大容量离心。
1.4.4.超高速离心机（一般为落地式）
转速范围：50000-150000rpm
真空系统：当转速超过40000rpm时，空气与转头之间的摩擦生热成为严重的问题，因此，超速离心机添加了真空系统。
冷却系统：必备。
对于空间有要求，一般是落地式。
1.4.5.冷冻离心机（可选参数）
配备冷却系统，适用于处理温度敏感的样品，防止样品在离心过程中因温度升高而发生变性。
一般作为可选参数出现，对于台式离心机来说，制冷是可选项。对于超速离心机来说，制冷是必选项。
1.5.区分工业离心机
工业离心机，是指生产规模级别的，通过离心力分离流体或颗粒。不同形式的离心机用于分离固体和液体，用于液体/液体分离和液体/液体/固体分离。
制药行业通常使用四种类型的离心机:水平剥离器离心机、顶部卸料离心机、垂直剥离器离心机和反相过滤离心机。
生产规模离心法涉及原料药和生物制品的生产。大多数生物产品是蛋白质或大分子。在生产过程中，它们会停留在水中的胶体分散体中。使用常规的过滤方法很难分离胶体颗粒。在这种情况下，使用离心分离方法。
工业离心机的常见供应商有：GEA、AlfaLaval阿法拉伐、Andeitz安德里茨。
1.6.离心机的发展历史
离心机的产地国主要是德国和美国，其中德国的技术储备和发展历史最为悠久。
离心机的发展历史可以追溯到18世纪，最初由英国军事工程师发明了一种用于确定阻力的旋转臂装置。
1836年，德国发明了第一台三足式离心机。
1878年，瑞典的GustafdeLaval发明了第一台乳脂分离机，转速达到了3000r/min。
1924年，瑞典化学家Svedberg和Rinde制造了世界上第一台具有光学系统的油涡轮超高速离心机，转速达到了45000rpm。Svedberg改进后，使最高速度可达75000r/min，并因此获得了1926年的诺贝尔化学奖。
1934年，弗吉尼亚大学的JesseBeams开始开发用于同位素分离的离心机（铀-235的分离与浓缩是制造原子弹的关键技术）
1942年，Beams的研究生EdwardPickels创造了第一台电动真空离心机，在1949年达到40000r/min。
1950年瑞士的EWiedeman制作出了变频电机直接驱动的离心机，
1956年，俄罗斯核武器计划中，由战俘物理学家GernotZippe任首席设计师，带领60名俘获的德国科学家开发了气体离心机，该离心机被用于铀-235的提纯。（铀-235的分离与浓缩是制造原子弹的关键技术）
1962年，德国公司Netheler&HinzMedizintechnik（现称Eppendorf）制造了第一架用于实验室的微型离心机。
1949年——1969年——2013年，中国提出了用离心机分离同位素理论，并为国防科工委提供铀分离离心机，突破了国外对我国离心机的封锁，参与了研制中国的第一颗原子弹。（一直到2013年，中国自主研制的铀浓缩离心机才实现工业化应用）
1976年，德国Hettich推出第一台微处理器控制的离心机。
1970年代后期，美国Beckman公司推出了变频电机直接驱动的超速离心机。
1993年，中国湖南湘仪总经理武育荣被公派到贝克曼美国总部工厂学习，回国后武育荣直接参与并指导离心机研发，此后湘仪离心机产品质量大幅提升。
1998年开始，行业进入收购整合阶段
1998年，离心机公司德国Heraeus和美国SORVALL合并，从而形成了全球最大的专业离心机公司美国Kendro仪器公司。2005年，Kendro被ThermoElectron（ThermoFisher前身）收购。
2008年7月，ThermoFisher继续收购碳纤维离心机转子的供应商FIBERLite。
2020年3月，德国Eppendorf公司宣布收购日本Koki集团（日立工机）的离心机业务Himac。Himac品牌的离心机在日本占有最大的市场份额
2022年，德国Hermle被OHAUS（奥豪斯）收购，这一举措进一步巩固了OHAUS在全球离心机领域的影响力。
2022年6月，莱比信（Labsun）收购了45年发展历史的德国专业离心机企业Herolab。
2.中国实验室离心机的市场规模12亿元
2.1.2015-2023年海关数据分析——中国品牌占据中低端市场，高端产品匮乏
实验室离心机对应海关的八位数字编码为84211990，名称为：“未列名离心机，包括离心干燥机”。
海关编码84211990的离心机，2023年进口总额20.37亿元人民币（注意，这个数据并不是实验室离心机的市场规模，而是大于的关系），出口总额11.37亿元人民币，出口总额为进口总额的55.8%。但是进口数量相差较大，进口离心机台数4.17万台，出口离心机49.04万台。出口的台数是进口的11.75倍。进口单价均价为4.88万元，出口单价均价为0.23万元，进口单价是出口单价的21倍，可见出口产品还是以廉价产品为主，国产产品仍有较大的提升空间。
分析2023年的进口国家数据可以观察到，德国是第一进口国（可见德国在离心机的技术积累上是全球领先），进口总金额高达9.72亿元，占进口总额的48%。其次是美国，进口额4.24亿元，占进口总额的21%。
分析2023年出口国家数据可以观察到，出口的国家相对比较分散，俄罗斯是2023年的第一出口国，出口总金额为1.58亿元，占出口总额的14%。俄罗斯占据出口榜首，可能是因为众所周知的国际关系问题，欧美品牌无法卖入俄罗斯，因此促成了当前现状（我们特意查阅了2019年的出口国家数据，俄罗斯不在出口前十名国家内）。且出口俄罗斯的平均单价较高，达到了1.5万元/台，远超平均出口单价，说明俄罗斯对高端离心机需求更多，中国也有对应的产品可以提供。
综上分析，在全球市场上来看，中国的离心机目前占据了低端廉价的市场，这个特点可能会与中国本土市场的趋势保持一致，国内预计也是低端廉价产品居多，高端高价产品占比不高。但是俄罗斯的出口数据让我们看到，在欧美品牌无法销往俄罗斯后，中国离心机在俄罗斯的出口单价迅速抬升，（但尚未达到进口离心机单价均价），可见中国本土离心机的中端产品也有质量过硬的供应商，只是高端产品较为匮乏。
2.2自下而上的市场规模调研数据：2023年中国实验室离心机市场规模11.33亿元
2.2.1进口离心机销售数据——草根调研
2.2.2.2024年6月政府招标网公开数据——进口金额占比64%
2024年1-6月某网统计的政府招标数据显示，总金额为6074.69万元，其中进口金额3983.41万元，进口金额占比64%。
2.2.3.2023年中国实验室离心机市场份额11.33亿元
数据处理：
由上看计算出中国市场的总体进口离心机的金额为：1700+1500+2000+3000=8,200万美元，在考虑Hettich，sigma、Hermle、日本久保田等，估计进口总量约为1亿美元。
假设非政府招标的离心机市场里，进口金额占比也为64%。
那么中国2023年离心机市场规模，为：
1亿美元/64%*7.25汇率=11.33亿元人民币，其中进口金额为7.25亿元，国产金额为4.08亿元。
2.3.BCC咨询报告的数据
2.3.1.2020年全球用于生命科学的离心机市场规模为32.59亿美元
2020年全球用于生命科学的离心机市场规模为32.59亿美元，但该数据无法当做“实验室离心机市场规模”直接使用。
2.3.2按离心机使用用途划分的数据：全球实验室市场规模14.78亿美元
该报告的另一个统计口径：
该报告提到的划分标准和市场规模描述为：
1）实验室离心机，用于根据密度分离流体、气体或液体；离心力将较重的材料驱动到容器的外部。从学术研究到临床研究的实验室都使用离心法来纯化细胞、亚细胞器、病毒、蛋白质和核酸。实验室离心机可用于血样分离、DNA/RNA分离、细胞培养物分离和其他功能(研究病毒、蛋白质和聚合物)。它们用于样本制备、药物研发中的新药开发以及外来粒子的评估。
实验室规模的最终用途部分在2020年占据了生命科学中离心分离全球市场的最大份额(45.3%)，14.78亿美元的收入。
2）生产规模离心分离包括通过离心力分离流体或颗粒的工业离心机。不同形式的离心机用于分离固体和液体，用于液体/液体分离和液体/液体/固体分离。制药行业通常使用四种类型的离心机:水平剥离器离心机、顶部卸料离心机、垂直剥离器离心机和反相过滤离心机。生产规模离心法涉及原料药和生物制品的生产。大多数生物产品是蛋白质或大分子。在生产过程中，它们会停留在水中的胶体分散体中。使用常规的过滤方法很难分离胶体颗粒。在这种情况下，使用离心分离方法。通过离心将胰岛素与蛋白质物质的其他沉淀物分离。血细胞通过离心技术从血浆中分离出来。通过离心沉淀细菌细胞，从细菌培养基中分离细菌酶。使用离心法从橄榄油和鱼肝油中分离出污物和水。
2020年，生产规模最终用途部门在全球生命科学离心分离市场中占据最大市场份额(54.7%)，收入达17.82亿美元。
由上述报告信息可知，2020年全球实验室离心机市场规模14.78亿美元。我们以此数据作为核对2.2数据的参考。
2.3.3按国家区域划分的市场规模数据：中国占全球市场9.2%
2020年分区域看市场规模，北美市场规模最大，其次是欧洲，第三是亚太区，占比23.6%。
亚太区市场涵盖的主要国家包括印度、中国、日本和澳大利亚。除了这些国家之外，韩国、新西兰、新加坡、越南、印度尼西亚和泰国是在预测期内市场份额将会很大的其他主要国家。
2020年，中国地区的生命科学离心机市场规模为2.99亿美元，中国在亚太区的占比为39%，在全球占比为23.6%*39%=9.2%。
根据本报告2.3.2的数据，2020年实验室离心机的全球市场规模为14.78亿美元，中国占比9.2%，那么中国地区的实验室离心机市场规模为1.36亿美元，增速为8%（BCC预测），那么2023年中国实验室离心机市场规模为12.42亿元人民币（汇率7.25）。
2.3.4数据复核
本报告2.2草根调研数据结果，2023年中国实验室离心机市场规模数据为11.33亿元人民币。
本报告2.3的BCC报告，2023年中国实验室离心机市场规模为12.42亿元人民币。
两者数据接近，可信度高，草根调研数据偏小的差额可能是数据估算造成。
3.实验室离心机的下游分析
我们把实验室离心机下游客户简单分为三类：科研机构、医疗机构、工业客户。
通过政府招标网数据进行分析，分析4-6月的政府招标网数据（未采用1-3月数据，因其采购金额大幅度小于4-6月，估计为春节假期原因导致，代表性不强）：
医疗机构的采购数量和金额都是最多的，一共采购213套，金额1782.72万元，金额占比39%，单台均价为8.37万。采购金额第二高的是科研院所，占比32.36%，单台均价最高，为13.92万，说明科研机构有更高的付费意愿。
3.1医疗机构——国产品牌主战场，价格卷，自动化离心机是趋势
医院、疾控中心、血液中心等医疗卫生机构使用实验室离心机进行血液分离、临床诊断等。
在医疗机构临床领域，普遍对转速要求不高，但是对通量，效率和成本的要求特别严格。所以这部分市场基本上是国产品牌的天下，进口产品在医院一般做一些中心实验室的项目。
进口产品进入的医院中心实验室，一般会需要更强的自动化仪器，比如自动化离心机，要求高精度、坚固性和全天候可靠运行，这会是检验科流水线的刚需。在线离心机、在线冰箱是流水线中最贵的模块。例如罗氏的Cobas8100流水线系统，就是利用自动化离心机作为其中的一个环节，以提高整体的检测效率。
德国Hettich提供四款（MIKRO220Robotic、ROTINA380、ROTANTA460、SBS300）标准化的自动化离心机，比如罗氏、赛默飞的自动化流水线都使用了的Hettich的ROTANTA460；德国Herolab根据客户需求提供定制化的自动离心模块，主做服务高端客户群体，曾为美天旎、Eurofins和Fraunhofer研究所（欧洲最大的应用科学研究机构）等客户提供定制。