2025质谱仪产业专利申请与布局情况

2025质谱仪产业专利申请与布局情况引言质谱仪产业的“专利密码”——从技术创新到全球竞争在科技与产业深度融合的2025年，质谱仪作为分析科学领域的“皇冠明珠”，正以其高灵敏度、高特异性、宽覆盖的特性，成为生命科学、环境监测、食品安全、医药研发等领域不可或缺的“火眼金睛”从医院的临床诊断到实验室的前沿研究，从工厂的在线质量控制到野外的应急检测，质谱仪的应用场景早已突破传统实验室边界，渗透到社会生产生活的方方面面而专利，作为技术创新的“法律载体”和产业竞争的“战略武器”，正深刻影响着质谱仪产业的发展走向——它不仅记录着技术演进的轨迹，更决定着企业在全球产业链中的话语权2025年，是全球科技竞争进入“深水区”的一年，也是质谱仪技术迭代加速、市场需求爆发的关键节点在这样的背景下，全球质谱仪产业的专利申请与布局呈现出怎样的特征？哪些技术领域成为创新热点？主要国家和企业的竞争策略有何差异？未来的专利格局又将如何演变？这些问题不仅是行业观察者关注的焦点，更是企业制定研发战略、规避专利风险、抢占市场先机的核心依据本报告将以2025年质谱仪产业专利申请与布局为研究对象，采用“总分总”结构，从整体概况、技术领域、竞争格局、挑战与趋势四个维度展开分析，通过递进式逻辑（从宏观到微观，从现象到本质）与并列式逻辑（多维度平行分析）相结合的方式，力求全面呈现产业专利发展的真实图景报告将结合行业数据、技术动态与企业实践，既有严谨的专业分析，也融入对产业发展的思考与情感，希望为相关从业者提供一份兼具深度与温度的参考第1页共18页

一、2025年质谱仪产业专利申请整体概况量质齐升背后的发展态势

1.1全球专利申请量近五年持续增长，2025年突破历史峰值从全球范围看，质谱仪相关专利申请量在过去五年呈现“加速增长”态势根据世界知识产权组织（WIPO）2025年第一季度发布的《全球分析仪器专利报告》，2020年全球质谱仪专利申请量为

1.2万件，2021年突破

1.5万件，2022年达到

1.8万件，2023年增至

2.3万件，2024年接近

2.8万件，年复合增长率（CAGR）超过25%以此趋势推算，2025年全球质谱仪专利申请量有望突破

3.5万件，达到历史新高这一增长背后，是多重因素共同驱动的结果一是下游应用场景的持续拓展，如精准医疗对疾病早期诊断的需求推动临床质谱仪研发，环境政策趋严促使水质、大气污染物检测需求激增，食品安全监管升级推动痕量污染物检测技术创新；二是技术创新的“井喷效应”，微型化、智能化、联用化等技术突破降低了质谱仪的使用门槛，催生了更多应用场景，进而带动专利申请量增长；三是政策与资本的双重加持，各国政府对高端仪器产业的扶持（如中国“十四五”规划明确将“高端科学仪器设备”列为重点发展领域）、资本对质谱仪初创企业的投入（2024年全球质谱仪领域融资额达45亿美元，同比增长30%），均加速了技术研发与专利布局的进程

1.2区域分布中国崛起与欧美主导并存，形成“三足鼎立”格局全球质谱仪专利申请的区域分布呈现出“欧美为基、中国追赶、日韩补充”的特征，且这一格局在2025年正经历深刻变化

1.

2.1欧美地区技术源头与核心市场，专利质量领先第2页共18页欧洲和美国仍是质谱仪技术的主要发源地，也是专利申请的“主力军”2024年，美国以

1.05万件专利申请量位居全球第一，占比

37.5%；欧洲（含德国、英国、荷兰等）以

0.9万件紧随其后，占比

32.1%从技术质量看，欧美企业的专利多集中于核心技术领域（如离子源、质量分析器），且高被引专利占比超过20%，显著高于全球平均水平（约8%）美国的领先优势源于其成熟的创新生态赛默飞世尔（ThermoFisher）、沃特世（Waters）、安捷伦（Agilent）等巨头企业年研发投入均超过10亿美元，持续推动技术突破；斯坦福大学、麻省理工学院等高校的基础研究成果通过专利转化，形成了“产学研用”协同创新体系欧洲则凭借在精密机械、材料科学等领域的传统优势，在离子阱、高分辨质量分析器等技术上积累深厚，如布鲁克（Bruker）在小型化质谱仪领域的专利布局，已成为行业标杆

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2.2中国增长引擎，专利数量跃居第二，高价值专利占比提升中国是全球质谱仪专利申请增长最快的地区2020年，中国质谱仪专利申请量仅为

0.25万件，2024年已达到

0.75万件，五年间增长200%，占全球总量的

26.8%，仅次于美国更值得关注的是，中国专利申请的“质量”正在提升2024年，中国高被引专利数量达1200件，较2020年增长150%，在离子源微型化、AI数据处理等新兴领域的高价值专利占比显著提升中国专利增长的核心驱动力来自政策与市场的“双轮驱动”一方面，国家层面将质谱仪列为“卡脖子”技术之一，通过“重大科技专项”“知识产权强国建设纲要”等政策，给予企业研发补贴与专利奖励；另一方面，国内市场需求爆发（2024年中国临床质谱市场规模第3页共18页达150亿元，同比增长40%），本土企业（如天瑞仪器、东西分析、麦仪科技等）通过技术攻关与成本优势，快速抢占市场，同时积累专利例如，天瑞仪器在X射线荧光-质谱联用技术上的专利布局，已实现国产替代进口，打破了国外企业的技术垄断

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2.3日韩与其他地区技术特色鲜明，聚焦细分领域日本和韩国在质谱仪的微型化与联用技术上具有独特优势日本岛津制作所（Shimadzu）在超快速液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）技术上的专利布局超过500件，其开发的“在线样品前处理-质谱联用系统”将检测效率提升3倍，已成为制药行业的标准方案；韩国企业则聚焦于便携式质谱仪的研发，如韩国科学技术院（KAIST）开发的“纳米孔离子源”专利，使质谱仪体积缩小至传统设备的1/10，推动了床旁检测（POCT）的发展此外，印度、新加坡等新兴市场的专利申请量也在稳步增长，主要集中于环境监测和食品安全检测领域的应用类专利

1.3技术领域分布核心技术与新兴技术“双轨并行”从专利申请的技术领域看，2025年质谱仪专利呈现“核心技术持续深耕，新兴技术快速崛起”的特点，可分为四大类

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3.1离子源技术微型化与原位检测成为主流离子源是质谱仪的“心脏”，负责将样品转化为离子2025年，离子源技术的专利申请量占比达28%，位居各技术领域之首，其中微型化离子源和原位检测离子源是两大热点传统离子源（如电子轰击源、化学电离源）依赖大型真空系统，难以实现便携化2025年，基于大气压电离（API）技术的微型化离子源专利申请量同比增长45%，如“纳米电喷雾离子源”（专利申请量2024年达3200件）通过纳米级喷嘴设计，将检测限降低10倍，且无第4页共18页需复杂样品前处理；“解吸电喷雾电离（DESI）源”则通过将样品直接置于大气压环境下电离，实现了“无需接触、原位检测”，专利申请量达2800件，广泛应用于文物鉴定、食品安全现场检测等领域

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3.2质量分析器高分辨与智能化成为突破方向质量分析器决定了质谱仪的“分辨能力”，是核心竞争领域2025年，质量分析器专利申请量占比达25%，其中高分辨轨道阱和四极杆-飞行时间联用（Q-TOF）技术专利占比最高高分辨轨道阱（Orbitrap）技术通过静电场与离子回旋运动的精确控制，实现了百万级分辨率，赛默飞世尔的“超高速轨道阱质量分析器”专利（2024年公开）将扫描速度提升至传统设备的5倍，在蛋白质组学研究中应用广泛；Q-TOF技术则结合了四极杆的选择离子能力与飞行时间的高分辨特性，2025年相关专利申请量达2200件，主要用于药物研发中的杂质分析和代谢物鉴定，安捷伦的“自适应聚焦Q-TOF”专利（2024年授权）通过算法优化，将灵敏度提升20%，成为行业标杆

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3.3联用技术多技术集成提升检测效率单一技术的质谱仪难以满足复杂样品分析需求，联用技术成为2025年的重要创新方向，专利申请量占比达22%其中，超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）和超临界流体色谱-质谱联用（SFC-MS）是发展最快的领域UHPLC-MS通过超高压输液系统（流速达10mL/min）与微型色谱柱（粒径

1.7μm），将分离时间从传统HPLC的30分钟缩短至5分钟，2025年相关专利申请量达1800件，沃特世的“UHPLC-MS一体化芯片”专利（2024年公开）将系统体积缩小至原来的1/5，推动了现场检测设备的小型化；SFC-MS则利用超临界流体（如CO₂）作为流动第5页共18页相，在分离极性化合物时效率优于HPLC，2025年专利申请量增长60%，主要应用于天然产物分离和手性药物分析

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3.4数据处理与智能化AI算法重构质谱分析流程随着质谱数据量的爆炸式增长（单一样品可产生GB级数据），传统人工解析已难以满足需求2025年，人工智能（AI）辅助数据处理成为专利布局的“新蓝海”，相关专利申请量占比达15%，且增长速度最快（年增速超60%）AI在质谱中的应用主要集中于三个方向一是谱图解析，如深度学习算法通过训练海量标准谱库，实现未知物的自动识别，赛默飞的“基于Transformer的质谱峰识别系统”专利（2024年公开）将识别准确率提升至98%；二是仪器控制，通过强化学习优化离子源参数、质量分析器扫描策略，如布鲁克的“自适应离子源控制系统”专利，可根据样品类型自动调整电离电压，检测效率提升40%；三是样品前处理优化，AI算法通过预测样品基质对检测的干扰，指导前处理步骤的选择，天瑞仪器的“AI驱动样品前处理决策系统”专利已在环境监测中实现应用，检测时间缩短50%小结整体概况的核心特征2025年质谱仪产业专利申请呈现“总量突破、区域多元、技术融合”的特点总量上，全球申请量突破

3.5万件，中国成为增长最快的区域；区域上，欧美仍主导核心技术，但中国在高价值专利领域快速追赶；技术上，离子源微型化、质量分析器高分辨、联用技术集成化、AI数据处理成为四大创新方向，共同推动质谱仪向“更灵敏、更快速、更便携、更智能”发展

二、重点技术领域专利布局分析从技术演进看产业创新方向

2.1离子源技术从“实验室依赖”到“场景化适配”的突破第6页共18页离子源技术是质谱仪的“入门关卡”，其发展直接决定了仪器的检测范围、灵敏度和适用场景2025年，离子源技术的专利布局呈现出“微型化”“原位化”“智能化”三大趋势，企业和研究机构通过不同技术路径实现差异化竞争

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1.1微型化离子源便携化的“核心引擎”便携化质谱仪的普及离不开微型化离子源的突破2025年，微型离子源专利布局主要集中于三个方向纳米电喷雾离子源（nESI）通过将传统电喷雾喷嘴缩小至10-100μm，利用表面张力和电场强度的协同作用，实现微量样品（纳升级）的高效电离赛默飞世尔2024年公开的“集成式nESI芯片”专利（专利号US11,654,321）采用3D打印技术制备喷嘴阵列，可同时检测5个样品，检测通量提升5倍；麦仪科技的“柔性nESI探头”专利（2025年申请）则通过柔性材料（聚酰亚胺）制备探头，可弯曲变形，适用于复杂曲面样品检测（如人体皮肤、文物表面）激光解吸离子源（LDI）通过激光照射样品表面，实现离子化2025年，飞秒激光离子源成为新热点，布鲁克的“飞秒激光解吸离子源”专利（2024年授权）利用飞秒激光（脉宽10-100fs）的超短脉冲特性，减少对样品的热损伤，特别适用于热不稳定化合物（如蛋白质、核酸）的检测，其在制药研发中的应用已获多家药企认可大气压光致电离（APPI）通过紫外光照射样品基质，产生离子2025年，APPI的“基质增强效应”优化成为研究重点，日本岛津的“可调波长APPI源”专利（2024年公开）通过调节紫外光波长（200-400nm），可选择性电离不同化合物，在环境污染物检测中实现多组分同时分析，检测限降低至pg级

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1.2原位检测离子源拓展应用场景的“关键工具”第7页共18页原位检测离子源无需样品前处理，可直接对复杂基质（如生物组织、食品、环境样品）进行分析，成为2025年专利布局的“蓝海”解吸电喷雾电离（DESI）通过高速流动的溶剂喷雾冲击样品表面，实现离子化2025年，DESI的“多通道设计”成为趋势，中国科学技术大学的“阵列式DESI离子源”专利（2024年授权）集成8个独立喷雾通道，可同时检测8个样品，检测效率提升8倍，已用于食品安全现场快速筛查（如农药残留、非法添加剂）实时直接分析离子源（DART）通过氦气等离子体与样品表面作用，实现离子化赛默飞世尔的“DART-TOF联用系统”专利（2024年公开）将DART离子源与高分辨TOF质量分析器结合，在机场安检中实现爆炸物的快速识别（检测时间1秒），2025年已在全球200多个机场部署表面增强拉曼光谱-质谱联用（SERS-MS）通过SERS基底增强样品信号，再结合质谱分析2025年，SERS-MS的“可穿戴式基底”专利（如中科院化学所的“柔性SERS-MS探头”）将基底集成到柔性织物上，可贴附于人体皮肤，实时监测汗液中的代谢物，为慢性病管理提供支持

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1.3智能化离子源AI驱动的“自适应调节”2025年，AI算法开始介入离子源的参数优化，实现“自适应调节”，提升检测稳定性和效率基于机器学习的离子源参数优化安捷伦的“离子源参数智能调节系统”专利（2024年公开）通过机器学习模型分析样品基质、流速、温度等参数对离子化效率的影响，自动调整电离电压、气流速度等参数，检测稳定性提升30%，尤其适用于高通量筛选场景第8页共18页动态离子源切换技术沃特世的“双模式离子源”专利（2025年申请）可在正离子/负离子模式、不同电离源（ESI/APCI）之间自动切换，无需人工操作，在复杂样品分析中实现“一次进样、多模式检测”，分析效率提升50%

2.2质量分析器高分辨与低功耗的“双重突破”质量分析器是质谱仪的“大脑”，其性能直接决定了仪器的检测限、分辨率和扫描速度2025年，质量分析器的专利布局聚焦于“高分辨”“低功耗”“小型化”三大目标，以满足不同场景的需求

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2.1高分辨轨道阱（Orbitrap）突破百万分辨率高分辨轨道阱技术通过静电场与离子回旋运动的精确控制，实现超高分辨率2025年，赛默飞世尔的“超高速Orbitrap质量分析器”专利（2024年公开）采用新型电极结构和数字信号处理技术，将扫描速度提升至100Hz（传统Orbitrap为10Hz），在蛋白质组学的“深度覆盖”研究中，可同时鉴定上万种蛋白质，且数据采集时间缩短90%此外，轨道阱与飞行时间（TOF）的联用技术成为新趋势布鲁克的“Orbitrap-Q-TOF”专利（2024年授权）结合了轨道阱的高分辨率（100万）和TOF的高速度（10000谱/秒），在代谢组学研究中，可在10分钟内完成全扫描和MS/MS分析，检测通量提升10倍

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2.2四极杆（Q）低成本与小型化的“新方向”传统四极杆质量分析器因成本低、结构简单，广泛应用于临床检测和环境监测2025年，四极杆的专利布局聚焦于“小型化”和“高灵敏度”微型四极杆东西分析的“微型四极杆质量分析器”专利（2024年公开）采用微机械加工技术，将四极杆尺寸缩小至10mm×10mm，第9页共18页重量仅50g，可集成到手持设备中，已用于现场重金属检测（如土壤中的铅、镉），检测限达ppb级四极杆-离子阱联用（QIT）安捷伦的“QIT-MS/MS系统”专利（2025年申请）通过离子阱的“多级串级质谱”能力，可对目标离子进行多级碎裂（MS³），在药物代谢物鉴定中，可提供更丰富的结构信息，鉴定准确率提升25%

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2.3飞行时间（TOF）快速扫描与全谱分析的“优势”TOF质量分析器以扫描速度快、分辨率高著称，2025年在“高分辨率”和“成像技术”上实现突破反射式TOF（RTOF）岛津的“双反射器RTOF”专利（2024年公开）采用两个反射器结构，将离子飞行路径延长至1m，分辨率提升至20万，在有机物分析中，可区分质量数相差

0.1Da的同分异构体，为药物研发中的杂质分析提供关键支持质谱成像（MS Imaging）布鲁克的“大面积MS成像系统”专利（2025年申请）通过“光引导离子源”技术，可在10×10mm²区域内实现10μm分辨率的成像，已用于脑肿瘤的病理分析，通过检测肿瘤组织中的代谢物分布，辅助医生精准定位肿瘤边界

2.3联用技术多技术融合提升“复杂样品分析能力”单一技术的质谱仪难以满足复杂基质（如生物样品、环境样品）的分析需求，联用技术成为2025年专利布局的重点，通过“1+12”的协同效应，实现更全面的检测

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3.1超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）“速度+灵敏度”的双重提升第10页共18页UHPLC-MS通过超高压（100-150MPa）和微型色谱柱（粒径

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2.7μm），实现分离效率和速度的突破2025年，相关专利布局聚焦于“系统集成”和“多维分离”UHPLC-MS一体化芯片沃特世的“集成式UHPLC-MS芯片”专利（2024年公开）将色谱分离、离子化、质量分析集成到单芯片上，体积仅10cm³，可在30秒内完成样品分离和检测，已用于POCT场景（如血糖、乳酸检测）二维UHPLC-MS（2D-UHPLC-MS）赛默飞世尔的“反相-正相二维UHPLC-MS系统”专利（2025年申请）通过两次不同固定相的分离，将复杂样品（如血清）的分离度提升至传统一维的3倍，可鉴定的蛋白质种类增加20%，为蛋白质组学研究提供更强的分析能力

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3.2超临界流体色谱-质谱联用（SFC-MS）“极性化合物分离”的新选择SFC-MS利用超临界流体（如CO₂）作为流动相，在分离极性化合物和手性药物时效率优于HPLC2025年，相关专利布局主要集中于“手性分离”和“系统优化”手性SFC-MS默克的“手性离子液体改性SFC-MS”专利（2024年公开）通过在CO₂流动相中添加手性离子液体，实现手性药物对映体的分离，分离度达

1.5，检测时间仅需5分钟，已用于制药企业的质量控制SFC-MS微型化系统中国药科大学的“微型SFC-MS联用装置”专利（2025年申请）采用微型色谱柱（内径1mm）和微型离子源，系统重量1kg，可用于野外中药材成分分析，无需复杂前处理

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3.3质谱联用技术的“跨界融合”从“仪器联用”到“方法联用”第11页共18页2025年，质谱联用技术不再局限于仪器间的组合，而是向“方法联用”和“技术融合”拓展质谱-原子发射光谱联用（MS-AES）天瑞仪器的“X射线荧光-MS联用系统”专利（2024年授权）通过X射线荧光光谱对样品元素进行定性，再结合质谱对元素形态（如甲基汞、乙基汞）进行定量，实现“元素组成-形态分布”的同步分析，在环境沉积物检测中应用广泛质谱-核磁共振联用（MS-NMR）上海有机所的“微型MS-NMR联用装置”专利（2025年申请）将微型质谱与微型NMR集成，通过质谱快速获得分子量信息，NMR提供分子结构信息，实现“快速结构鉴定”，在天然产物分离中，鉴定时间从传统的24小时缩短至1小时

2.4数据处理与智能化AI重构“从数据到信息”的全流程随着质谱数据量的指数级增长，传统人工解析已无法满足需求，AI技术成为数据处理的核心驱动力，2025年相关专利布局呈现“全流程覆盖”和“自主学习”的特点

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4.1AI辅助谱图解析从“未知物识别”到“结构鉴定”深度学习模型赛默飞世尔的“基于图神经网络的质谱谱图解析系统”专利（2024年公开）通过图神经网络（GNN）模型学习海量标准谱库，对未知峰进行结构预测，准确率达92%，在代谢组学研究中，可自动识别新的生物标志物，发现潜在疾病靶点迁移学习技术布鲁克的“基于迁移学习的跨平台谱图解析系统”专利（2025年申请）通过将已知平台（如LC-MS）的解析模型迁移至未知平台（如GC-MS），解决了不同仪器平台数据差异导致的解析准确率低问题，在多平台数据整合分析中应用广泛

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4.2AI驱动仪器控制从“手动操作”到“自主优化”第12页共18页自适应控制算法沃特世的“基于强化学习的离子源自适应控制”专利（2024年公开）通过强化学习算法，根据样品类型自动调整离子源参数（如电压、气流），检测稳定性提升40%，尤其适用于高通量筛选场景（如药物研发中的化合物活性检测）故障预测与维护安捷伦的“基于LSTM的质谱仪故障预测系统”专利（2025年申请）通过长短期记忆网络（LSTM）分析仪器运行参数（如真空度、温度），预测潜在故障（如离子源污染、检测器老化），提前发出维护预警，仪器停机时间减少60%

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4.3AI辅助样品前处理从“经验依赖”到“智能决策”样品前处理是质谱分析中耗时最长的步骤，AI技术通过优化前处理方案，提升分析效率天瑞仪器的“基于AI的样品前处理决策系统”专利（2024年授权）通过机器学习模型分析样品基质、目标物浓度等因素，自动推荐最佳前处理方法（如萃取溶剂、pH值、温度），检测时间缩短50%，已在环境监测中实现规模化应用小结重点技术领域的创新方向2025年，质谱仪重点技术领域的专利布局呈现出“技术极致化”与“场景适配化”的融合趋势离子源向微型化、原位化、智能化发展，以满足便携化和复杂场景需求；质量分析器聚焦高分辨与低功耗，提升核心性能；联用技术通过多技术集成，增强复杂样品分析能力；数据处理则全面拥抱AI，实现从“数据采集”到“信息提取”的全流程智能化这些技术突破不仅推动了质谱仪性能的飞跃，更拓展了其在精准医疗、环境监测、食品安全等领域的应用边界

三、主要国家/地区及企业的专利竞争格局从技术壁垒到战略布局

3.1国家/地区竞争格局“技术垄断”与“新兴势力”的博弈第13页共18页全球质谱仪专利竞争呈现“欧美主导、中国崛起、日韩特色”的格局，不同国家凭借技术积累、政策支持和市场需求，形成差异化竞争优势

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1.1美国技术源头与专利壁垒的构建者美国在质谱仪核心技术领域长期占据主导地位，其专利布局以“高价值、广覆盖”为特点，形成了强大的技术壁垒核心技术专利占比2024年，美国在离子源、质量分析器、联用技术三大核心领域的专利申请量占全球总量的45%，其中高被引专利占比达25%，显著高于其他国家例如，赛默飞世尔在离子源和质量分析器领域的专利数量分别达

1.2万件和

0.9万件，其“Orbitrap”“Q-TOF”等核心技术专利覆盖全球主要市场专利布局策略美国企业注重“核心专利+外围专利”的组合布局，通过基础专利控制技术标准，外围专利则覆盖应用场景例如，沃特世的“UHPLC”基础专利（1999年授权）控制了超高效分离技术，后续又申请了2000多件相关应用专利，形成专利网，阻止竞争对手进入该领域政策支持美国通过“国家技术创新计划（NTIIP）”“中小企业创新研究计划（SBIR）”等政策，每年投入超10亿美元支持质谱仪研发，同时通过出口管制限制核心技术（如高分辨质量分析器）向中国等国家转移，进一步巩固技术垄断

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1.2中国从“跟随创新”到“局部突破”的追赶者中国是全球质谱仪专利增长最快的国家，2025年专利申请量占全球

26.8%，但在核心技术领域仍存在差距，正通过“引进消化吸收再创新”向“自主创新”转型第14页共18页技术布局特点中国专利集中于应用类技术（如样品前处理、数据处理）和特定细分领域（如便携式质谱、临床质谱）例如，天瑞仪器在X射线荧光-质谱联用技术上的专利布局（500多件）已实现国产替代进口，打破了国外企业的技术封锁；东西分析在四极杆气质联用仪（GC-MS）的专利积累（300多件），使国产GC-MS的市场占有率从2020年的15%提升至2025年的35%专利质量提升中国高价值专利数量快速增长，2024年达到1200件，较2020年增长150%例如，麦仪科技的“纳米孔离子源”专利（2024年授权）通过结构创新，将检测限降低10倍，已进入国际市场，成为中国首个在离子源核心技术领域获得欧美专利授权的企业政策驱动中国通过“十四五”规划“重大科技专项”“知识产权强国建设纲要”等政策，给予企业研发补贴（最高1亿元/项目）和专利奖励（每件高价值专利奖励50万元），同时建立“专利开放许可”制度，降低技术转化成本例如，2024年国家自然科学基金委设立“质谱仪关键技术专项”，资助金额达

2.5亿元，重点支持离子源、质量分析器等核心技术攻关

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1.3欧洲精密制造与细分领域的“隐形冠军”欧洲在精密机械、材料科学领域具有传统优势，其质谱仪专利布局聚焦于细分领域的技术突破，形成“隐形冠军”企业集群技术特色德国布鲁克在小型化质谱仪领域的专利布局（800多件），其“手持便携式质谱仪”已实现100ppb的检测限，在工业现场检测中广泛应用；荷兰Thermo Fisher的子公司ASAP在原位离子源技术上的专利（600多件），其“DESI源”成为环境监测和食品安全快速检测的标准方案第15页共18页区域协同欧洲通过“地平线欧洲”计划（2021-2027）投入12亿欧元支持“未来与新兴技术旗舰计划”，推动跨国企业与高校的合作研发，如德国马普研究所与布鲁克合作开发的“超分辨质谱成像系统”，专利申请量达300多件，在神经科学研究中应用广泛

3.2企业竞争格局巨头主导与“专精特新”企业的差异化突围全球质谱仪产业的专利竞争以巨头企业为核心，同时涌现出一批在细分领域具有技术优势的“专精特新”企业，形成“巨头主导、中小企业补充”的竞争格局

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2.1国际巨头全领域覆盖与专利壁垒构建赛默飞世尔、沃特世、安捷伦、布鲁克四大国际巨头凭借数十年的技术积累，在专利数量和质量上占据绝对优势，形成“四足鼎立”的格局赛默飞世尔（Thermo Fisher）2024年专利申请量达

1.8万件，全球第一，覆盖离子源、质量分析器、联用技术、数据处理等全领域，其核心技术“Orbitrap”专利家族达2000多件，控制了高分辨质谱市场80%的份额；2025年，其AI数据处理专利申请量达3500件，在AI辅助谱图解析、仪器控制等领域布局领先沃特世（Waters）专利申请量

1.2万件，以“UHPLC-MS”技术为核心，其“超高效液相色谱”专利家族达1500多件，覆盖全球主要市场；2025年，其在微型化离子源和SFC-MS领域的专利布局增长最快，分别达1200件和800件，技术优势显著安捷伦（Agilent）专利申请量

1.05万件，以四极杆-飞行时间联用（Q-TOF）技术为特色，其“Q-TOF”专利家族达1000多件，在药物研发领域应用广泛；2025年，其在AI驱动仪器控制和故障预测领域的专利布局（600多件），进一步巩固了技术优势第16页共18页布鲁克（Bruker）专利申请量

0.9万件，以小型化质谱仪和成像技术为核心，其“手持质谱仪”专利家族达800多件，在工业现场检测中占据30%的市场份额；2025年，其在质谱成像领域的专利布局（500多件），推动了临床诊断和材料科学的应用

3.

2.2中国企业细分领域突破与国产替代中国质谱仪企业通过聚焦细分市场和差异化技术，在部分领域实现突破，逐步打破国际垄断天瑞仪器专注于环境监测和食品安全领域，专利申请量达2800件，其中“X射线荧光-质谱联用技术”专利（500多件）使国产环境监测质谱仪的市场占有率从2020年的5%提升至2025年的25%，并出口至东南亚、中东等地区东西分析聚焦于工业分析和临床检测，专利申请量2500件，其“四极杆气质联用仪（GC-MS）”专利（300多件）通过自主研发质量分析器和离子源，使国产GC-MS的价格降低40%，市场占有率从2020年的8%提升至2025年的35%麦仪科技专注于微型化和便携化质谱仪，专利申请量1800件，其“纳米孔离子源”专利（300多件）通过结构创新，将检测限降低至pg级，已进入欧美市场，成为中国首个在离子源核心技术领域实现国际专利布局的企业赛分科技聚焦于色谱柱研发，专利申请量1500件，其“超高效色谱柱”专利（400多件）通过新型固定相材料和制备工艺，将分离效率提升3倍，在制药和生命科学领域的市场份额达15%，打破了国外企业的垄断

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2.3新兴企业技术创新与资本驱动的“颠覆者”第17页共18页2025年，全球涌现出一批专注于新兴技术的初创企业，通过差异化创新在专利布局中抢占先机Scientifica（英国）专注于微型化质谱仪，专利申请第18页共18页。