一、超導(dǎo)磁體是超導(dǎo)MRI設(shè)備核心部件，具有較高壁壘
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體行業(yè)發(fā)展趨勢研究與投資前景分析報(bào)告（2025-2032）》顯示，MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體是超導(dǎo)MRI設(shè)備的核心部件，決定了超導(dǎo) MRI 設(shè)備最為重要的技術(shù)指標(biāo)。因此，超導(dǎo)MRI設(shè)備行業(yè)的技術(shù)水平在很大程度上取決于超導(dǎo)磁體的技術(shù)水平。
根據(jù)相關(guān)資料顯示，一套完整的 MRI 系統(tǒng)中包括磁體、梯度系統(tǒng)（包括梯度線圈和梯度功放）、射頻系統(tǒng)、譜儀系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及其他輔助設(shè)施。其中，磁體及配套梯度線圈的成本占核心部件成本比例在 50%左右。
磁體按照磁場的發(fā)生方式，可分為超導(dǎo)磁體和永磁體。相比于永磁體，超導(dǎo)磁體磁場穩(wěn)定、均勻性好，是目前唯一可達(dá)到 1.0T以上磁場強(qiáng)度的全身成像磁體類型。
超導(dǎo)磁體與永磁體對(duì)比
| 類型 | 超導(dǎo)磁體 | 永磁體 |
| 材料 | 鈮鈦、鈮三錫等超導(dǎo)材料 | 釹鐵硼等稀土材料 |
| 原理 | 利用超導(dǎo)材料在臨界溫度下無電阻的特性，使電流在閉合的超導(dǎo)線圈內(nèi)幾乎無衰減地流動(dòng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 | 磁性物質(zhì)經(jīng)磁化后能長期保持磁性 |
| 優(yōu)勢 | 磁場強(qiáng)度高，是目前唯一可達(dá)到 1.0T 以上磁場強(qiáng)度的全身成像磁體類型；磁 場穩(wěn)定、均勻性好 | 磁場強(qiáng)度衰減極慢；磁力線閉合，磁體漏 磁少；運(yùn)行維護(hù)簡單，無水電消耗，造價(jià) 和運(yùn)營成本低；易實(shí)現(xiàn)開放式設(shè)計(jì) |
| 劣勢 | 需要液氦冷卻（無液氦磁體除外），運(yùn) 行及維護(hù)成本高 | 重量大、磁場熱穩(wěn)定性差；磁場均勻性調(diào) 試?yán)щy、磁場強(qiáng)度較低 |
資料來源：公開資料，觀研天下整理
由于MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體的研發(fā)涉及熱學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)、機(jī)械、材料學(xué)、超低溫電子測量、大型制造、精密加工等多領(lǐng)域的綜合技術(shù)，且需要在實(shí)現(xiàn)高磁場強(qiáng)度、高均勻度、高穩(wěn)定性的電磁場的同時(shí)兼顧高真空、超低溫及失超保護(hù)等多種關(guān)鍵性能的兼容性，因此其研發(fā)及規(guī)模生產(chǎn)具有較高壁壘。
經(jīng)過三十多年的商業(yè)化發(fā)展，超導(dǎo) MRI 已在發(fā)達(dá)國家及國內(nèi)得到較好的普及，受設(shè)備壽命及新技術(shù)迭代影響，具有較大的存量更新需求。目前在市場上，由于MRI設(shè)備頭部整機(jī)企業(yè)較早進(jìn)行核心部件的研發(fā)、生產(chǎn)，主要采取自產(chǎn)超導(dǎo)磁體的供應(yīng)模式，占據(jù)了全球超過80%的超導(dǎo)磁體市場份額，形成了較高的技術(shù)與競爭壁壘。而對(duì)于其他大部分MRI設(shè)備整機(jī)廠商，由于不具備超導(dǎo)磁體自產(chǎn)能力，或自產(chǎn)超導(dǎo)磁體的性能、成本及技術(shù)迭代缺乏競爭力，主要向第三方廠商采購超導(dǎo)磁體。
不過，值得注意的是，當(dāng)下在以MRI設(shè)備頭部整機(jī)企業(yè)自產(chǎn)超導(dǎo)磁體為主的供應(yīng)模式下，超導(dǎo)磁體的供應(yīng)成本較高，且限制了其他企業(yè)進(jìn)入MRI設(shè)備行業(yè)，疊加零揮發(fā)超導(dǎo)磁體對(duì)稀缺液氦的依賴，使得MRI設(shè)備的采購、維護(hù)成本較高，難以在全球尤其是新興市場進(jìn)一步普及。
二、超導(dǎo) MRI 設(shè)備作為國內(nèi)市場主流機(jī)型，其發(fā)展給MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體帶來市場需求
超導(dǎo) MRI 設(shè)備是國內(nèi)市場的主流機(jī)型，2024 年全年裝機(jī)總量占比超過 90%。近年我國MRI設(shè)備市場不斷擴(kuò)容，規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示，2015-2024年我國MRI設(shè)備市場規(guī)模從104億元增長至166億元，年復(fù)合增長率5.3%。預(yù)計(jì)到2030年市場規(guī)模將進(jìn)一步增長至228億元。
數(shù)據(jù)來源：健信超導(dǎo)招股說明書，觀研天下整理
在此環(huán)境下，隨著我國MRI設(shè)備市場的發(fā)展，超導(dǎo) MRI 設(shè)備作為國內(nèi)市場主流機(jī)型也隨之發(fā)展，從而給MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體帶來需求。數(shù)據(jù)顯示，2015-2024年我國MRI設(shè)備市場規(guī)模從18億元增長至27億元。預(yù)計(jì)到2030年市場規(guī)模將進(jìn)一步增長至42億元。
數(shù)據(jù)來源：健信超導(dǎo)招股說明書，觀研天下整理
值得注意的是，目前我國超導(dǎo)磁體市場存在一些發(fā)展弊端，影響行業(yè)發(fā)展。一是超導(dǎo)磁體需要在極低溫環(huán)境下才能具備超導(dǎo)特性，行業(yè)內(nèi)通常采用液氦來維持超導(dǎo)磁體的正常運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備可靠性較差，維護(hù)成本高，醫(yī)院安裝使用及全球運(yùn)輸不便。同時(shí)，液氦為不可再生的戰(zhàn)略資源，國內(nèi)儲(chǔ)藏量匱乏，美國及中東為主要的產(chǎn)出國。目前，國內(nèi) MRI 設(shè)備行業(yè)使用的液氦主要依賴進(jìn)口，一定程度上制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。行業(yè)內(nèi)公司通過研發(fā)少液氦、無液氦超導(dǎo)磁體等技術(shù)來解決這一問題，其中無液氦超導(dǎo)磁體是針對(duì)液氦“卡脖子”問題相對(duì)徹底的解決方案。
另一個(gè)是有效孔徑亦是目前采用螺線管型結(jié)構(gòu)的主流超導(dǎo)型 MRI 設(shè)備需要考慮的因素。有效孔徑是指 MRI 設(shè)備中心能夠容納待掃描部位的有效內(nèi)徑，主要由磁體的內(nèi)徑?jīng)Q定。一般而言，MRI 設(shè)備的有效孔徑須達(dá)到 60cm 以適應(yīng)全身掃描的需要，而有效孔徑的增大能顯著提升用戶的使用體驗(yàn)并擴(kuò)展 MRI 設(shè)備的應(yīng)用范圍，是 MRI 設(shè)備及磁體發(fā)展的方向之一。但超導(dǎo)磁體由電磁場結(jié)構(gòu)、真空結(jié)構(gòu)、低溫結(jié)構(gòu)、失超保護(hù)結(jié)構(gòu)及應(yīng)力控制結(jié)構(gòu)等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，同時(shí)各個(gè)子系統(tǒng)之間亦會(huì)相互影響，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，超導(dǎo)磁體孔徑的擴(kuò)大，不僅對(duì)電磁場、真空、低溫、失超保護(hù)及應(yīng)力控制等方面的技術(shù)提出更高要求，更是對(duì)磁體的整體設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝的挑戰(zhàn)，因此，大孔徑、高場強(qiáng)超導(dǎo)磁體存在較高的技術(shù)壁壘。
三、市場集中度較高，國產(chǎn)品牌不斷發(fā)力持續(xù)推動(dòng)國產(chǎn)化
目前國內(nèi)外MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體市場集中度均較高。有相關(guān)資料顯示，2024年全球MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體行業(yè)CR4達(dá)到88.1%；中國市場CR4達(dá)到87%。
全球市場:目前全球超導(dǎo)磁體產(chǎn)業(yè)已形成以歐美、中國、日本為主的產(chǎn)業(yè)格局，以 GPS為代表的行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)在全球市場占據(jù)市場份額。全球主要 MRI 設(shè)備整機(jī)廠商中，GE 醫(yī)療、西門子醫(yī)療、飛利浦醫(yī)療、聯(lián)影醫(yī)療均自產(chǎn)超導(dǎo)磁體，前述頭部廠商占據(jù)了全球及中國 MRI 設(shè)備 80%以上的市場份額。
國內(nèi)市場方面：國產(chǎn)品牌不斷發(fā)展持續(xù)推動(dòng)國產(chǎn)化。近年來國家相繼出臺(tái)了《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《大型醫(yī)用設(shè)備配置許可管理目錄（2023 年）》等指導(dǎo)性文件，對(duì)高端醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)予以全產(chǎn)業(yè)鏈、全方位的指導(dǎo)和支持。隨著國家一系列產(chǎn)業(yè)支持政策不斷深化，高端醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)的重要戰(zhàn)略地位進(jìn)一步凸顯，極大推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和長足發(fā)展。
在多種政策組合的支持和鼓勵(lì)下，國內(nèi) MRI 設(shè)備廠商在技術(shù)水平、設(shè)備性能和服務(wù)能力等方面不斷提升，已在中低端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備細(xì)分領(lǐng)域中取得較大突破，并逐步參與高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備市場競爭，客戶群體逐漸從基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)、民營醫(yī)院拓展至二級(jí)、三級(jí)公立醫(yī)院，市場份額逐步提升；國產(chǎn)核心部件廠商在超導(dǎo)磁體、梯度線圈和射頻線圈等 MRI 核心部件的技術(shù)水平不斷提升，正逐步打破外資技術(shù)壟斷。
例如，寧波健信超導(dǎo)科技股份有限公司通過多年的持續(xù)研發(fā)與積累，在零揮發(fā)超導(dǎo)磁體領(lǐng)域追平了與國際巨頭約20年的技術(shù)差距，并通過設(shè)計(jì)與工藝的持續(xù)改進(jìn)提升綜合競爭力，如持續(xù)改進(jìn)推出大孔徑、高均勻性產(chǎn)品，通過電磁與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化降低液氦使用量，通過運(yùn)輸過程液氦保持專利技術(shù)研發(fā)促進(jìn)MRI設(shè)備海外供應(yīng)鏈模式的創(chuàng)新。公司1.5T零揮發(fā)超導(dǎo)磁體的批量生產(chǎn)打破了歐美、日本廠商的壟斷，一方面通過核心部件的自主可控推動(dòng)了MRI設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程，另一方面已切入頭部整機(jī)企業(yè)供應(yīng)鏈，有望改變行業(yè)格局。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，以裝機(jī)量口徑統(tǒng)計(jì)，2024年國產(chǎn)企業(yè)健信超導(dǎo)與聯(lián)影醫(yī)療的市場份額已占據(jù)全球前五，僅次于西門子醫(yī)療、GE醫(yī)療、飛利浦醫(yī)療。其中聯(lián)影醫(yī)療占據(jù)全球第四、國內(nèi)第三，占比分別為7.9%、26%；健信超導(dǎo)占據(jù)全球第五、國內(nèi)第五，占比分別為4.2%、5.2%。目前國內(nèi)主要 MRI設(shè)備整機(jī)廠商中，聯(lián)影醫(yī)療自產(chǎn)超導(dǎo)磁體，東軟醫(yī)療有部分自研超導(dǎo)磁體，其余國內(nèi)廠商的超導(dǎo)磁體主要由健信超導(dǎo)提供。
數(shù)據(jù)來源：健信超導(dǎo)招股說明書，觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：健信超導(dǎo)招股說明書，觀研天下整理
四、市場呈現(xiàn)無氦化、高場化、開放化、?？苹约皵?shù)字智能化等發(fā)展趨勢
自上世紀(jì) 80 年代 MRI 設(shè)備開始臨床使用以來，磁體技術(shù)不斷升級(jí)迭代，從常導(dǎo)磁體到永磁體再到超導(dǎo)磁體發(fā)展。其中，超導(dǎo)磁體的低溫保持技術(shù)由液氦小揮發(fā)技術(shù)向液氦零揮發(fā)及無液氦技術(shù)發(fā)展，同時(shí)在電磁性能、短腔及大孔徑設(shè)計(jì)、開放式設(shè)計(jì)等方面逐步優(yōu)化更新。目前，MRI 設(shè)備超導(dǎo)磁體行業(yè)存在無氦化、高場化、開放化、專科化以及數(shù)字智能化等發(fā)展趨勢，具體情況如下：
MRI設(shè)備超導(dǎo)磁體存在無氦化、高場化、開放化以及數(shù)字智能化等發(fā)展趨勢
| 發(fā)展趨勢 | 相關(guān)情況 |
| 無氦化 | 氦氣作為一種不可再生的稀缺資源，主要分布在美國、卡塔爾和俄羅 斯等國，全球分布極度不均。一方面，氦氣資源的分布不均嚴(yán)重影響了超導(dǎo) MRI 設(shè)備在氦氣資源匱乏的發(fā)展中國家的普及；另一方面，中國氦氣資源嚴(yán)重不足， 對(duì)外依存度超過 95%，國內(nèi) MRI 設(shè)備行業(yè)時(shí)刻面臨著供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)。因此， 基于技術(shù)普及以及供應(yīng)鏈安全角度考慮，無氦化是當(dāng)下 MRI 超導(dǎo)磁體最為重要 的發(fā)展方向之一。隨著無液氦技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備可靠性顯著提升，維護(hù)成本大幅 降低，便于醫(yī)院安裝使用及全球運(yùn)輸，讓更多地區(qū)特別是液氦稀缺的地區(qū)患者能 便捷享受 MRI 診斷服務(wù)。 |
| 高場化 | 隨著 MRI 在醫(yī)學(xué)影像診斷環(huán)節(jié)的滲透，臨床的需求正在推動(dòng) MRI 朝著更高 信噪比、分辨率的方向發(fā)展，磁場強(qiáng)度是影響 MRI 成像質(zhì)量最關(guān)鍵的因素之一。 目前臨床應(yīng)用的 MRI 設(shè)備以 1.5T 和 3.0T 為主，超過 3.0T 的超高場 MRI 設(shè)備成 本較高、體積重量較大，主要用于醫(yī)學(xué)科研。目前全球范圍內(nèi)超高場超導(dǎo)磁體主要分為兩類，一類系用于動(dòng)物成像的 MRI 磁體，其孔徑尺寸較小，研發(fā)、生產(chǎn)難度較低，目前已正式商業(yè)化的動(dòng)物用超高 場 MRI 超導(dǎo)磁體的磁場強(qiáng)度已達(dá)到 9.4T；另一類系用于人體掃描的全身型 MRI磁體，其孔徑尺寸較大，研發(fā)、生產(chǎn)難度較高，目前正式商業(yè)化的人用超高場超 導(dǎo)磁體的磁場強(qiáng)度已達(dá)到 7.0T，全球裝機(jī)量很少。目前超高場 MRI 設(shè)備市場由 GPS 主導(dǎo)，我國超高場核磁共振技術(shù)水平相比 國外仍有差距，但近年也開始不斷有成果出現(xiàn)。2022 年 8 月，聯(lián)影醫(yī)療獲批首 款國產(chǎn)全身 5.0T MRI 設(shè)備。2022 年 5 月，公司支持電工所研制成功 9.4T 全身成 像超導(dǎo)磁體，打破了國外的技術(shù)壟斷。 |
| 開放化 | MRI 檢查通常在狹長封閉的腔體內(nèi)完成，部分使用者在檢查過程中易形成 幽閉恐懼癥，影響檢查的正常進(jìn)展。更大的空間可提升用戶檢查舒適度，緩解或 消除不適癥狀，更順利完成檢查。另一方面，開放化設(shè)備也對(duì)用戶的體型和檢查 時(shí)的姿態(tài)要求更為友好，更多體型較大的用戶也可更輕易、舒適地完成檢查，也 可根據(jù)臨床需要適應(yīng)更多如坐姿、站立等的檢查姿態(tài)。 |
| ?？苹? | 隨著 MRI 在疾病的診斷、治療、療效評(píng)估等方面發(fā)揮著越來越重要的作用， 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì) MRI 的依賴程度也越來越高，放射科之外的很多臨床科室對(duì) MRI 的 需求日益強(qiáng)烈。然而，不同類型、不同等級(jí)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì) MRI 設(shè)備的功能需求 及負(fù)擔(dān)能力也存在較大差異。同時(shí)隨著個(gè)體化醫(yī)療的發(fā)展，MRI 設(shè)備的發(fā)展趨 勢也與整個(gè)醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢相適應(yīng)，結(jié)合?？茖２〉奶攸c(diǎn)進(jìn)行量身定制的小型固 定式或者可移動(dòng) MRI 設(shè)備將成為未來的發(fā)展方向之一。 為加速?？?MRI 的應(yīng)用，國家也推出了新政策鼓勵(lì)?？苹舜殴舱竦陌l(fā)展，《醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃指南》中提出要重點(diǎn)發(fā)展?？瞥瑢?dǎo)核磁共振成像系統(tǒng)。結(jié)合 我國基層與?？漆t(yī)院對(duì) MRI 設(shè)備臨床功能的實(shí)際需求，走出放射科的?？?MRI 設(shè)備，將收獲更廣闊的市場空間。 |
| 數(shù)字智能化 | 隨著無液氦超導(dǎo)磁體時(shí)代的來臨，超導(dǎo)磁體擺脫了液氦逃逸的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，智 能化、遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化升降場等新特性成為可能。通過 5G、物聯(lián)網(wǎng)及云技術(shù) 等的運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升降場及運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)失超后自動(dòng)恢復(fù)， 停電后智能主動(dòng)遠(yuǎn)程干預(yù)和維護(hù)，進(jìn)而縮短 MRI 設(shè)備停機(jī)時(shí)間并降低 MRI 設(shè)備 生命周期運(yùn)維成本，促進(jìn)超導(dǎo) MRI 在海外新興市場普及。 |
資料來源：公開資料，觀研天下整理(WW)
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