一、超導磁體是超導MRI設備核心部件，具有較高壁壘
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國MRI設備超導磁體行業(yè)發(fā)展趨勢研究與投資前景分析報告（2025-2032）》顯示，MRI設備超導磁體是超導MRI設備的核心部件，決定了超導 MRI 設備最為重要的技術(shù)指標。因此，超導MRI設備行業(yè)的技術(shù)水平在很大程度上取決于超導磁體的技術(shù)水平。
根據相關(guān)資料顯示，一套完整的 MRI 系統中包括磁體、梯度系統（包括梯度線(xiàn)圈和梯度功放）、射頻系統、譜儀系統、計算機及其他輔助設施。其中，磁體及配套梯度線(xiàn)圈的成本占核心部件成本比例在 50%左右。
磁體按照磁場(chǎng)的發(fā)生方式，可分為超導磁體和永磁體。相比于永磁體，超導磁體磁場(chǎng)穩定、均勻性好，是目前唯一可達到 1.0T以上磁場(chǎng)強度的全身成像磁體類(lèi)型。
超導磁體與永磁體對比
| 類(lèi)型 | 超導磁體 | 永磁體 |
| 材料 | 鈮鈦、鈮三錫等超導材料 | 釹鐵硼等稀土材料 |
| 原理 | 利用超導材料在臨界溫度下無(wú)電阻的特性，使電流在閉合的超導線(xiàn)圈內幾乎無(wú)衰減地流動(dòng)產(chǎn)生穩定的磁場(chǎng) | 磁性物質(zhì)經(jīng)磁化后能長(cháng)期保持磁性 |
| 優(yōu)勢 | 磁場(chǎng)強度高，是目前唯一可達到 1.0T 以上磁場(chǎng)強度的全身成像磁體類(lèi)型；磁 場(chǎng)穩定、均勻性好 | 磁場(chǎng)強度衰減極慢；磁力線(xiàn)閉合，磁體漏 磁少；運行維護簡(jiǎn)單，無(wú)水電消耗，造價(jià) 和運營(yíng)成本低；易實(shí)現開(kāi)放式設計 |
| 劣勢 | 需要液氦冷卻（無(wú)液氦磁體除外），運 行及維護成本高 | 重量大、磁場(chǎng)熱穩定性差；磁場(chǎng)均勻性調 試困難、磁場(chǎng)強度較低 |
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由于MRI設備超導磁體的研發(fā)涉及熱學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)、機械、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)現高磁場(chǎng)強度、高均勻度、高穩定性的電磁場(chǎng)的同時(shí)兼顧高真空、超低溫及失超保護等多種關(guān)鍵性能的兼容性，因此其研發(fā)及規模生產(chǎn)具有較高壁壘。
經(jīng)過(guò)三十多年的商業(yè)化發(fā)展，超導 MRI 已在發(fā)達國家及國內得到較好的普及，受設備壽命及新技術(shù)迭代影響，具有較大的存量更新需求。目前在市場(chǎng)上，由于MRI設備頭部整機企業(yè)較早進(jìn)行核心部件的研發(fā)、生產(chǎn)，主要采取自產(chǎn)超導磁體的供應模式，占據了全球超過(guò)80%的超導磁體市場(chǎng)份額，形成了較高的技術(shù)與競爭壁壘。而對于其他大部分MRI設備整機廠(chǎng)商，由于不具備超導磁體自產(chǎn)能力，或自產(chǎn)超導磁體的性能、成本及技術(shù)迭代缺乏競爭力，主要向第三方廠(chǎng)商采購超導磁體。
不過(guò)，值得注意的是，當下在以MRI設備頭部整機企業(yè)自產(chǎn)超導磁體為主的供應模式下，超導磁體的供應成本較高，且限制了其他企業(yè)進(jìn)入MRI設備行業(yè)，疊加零揮發(fā)超導磁體對稀缺液氦的依賴(lài)，使得MRI設備的采購、維護成本較高，難以在全球尤其是新興市場(chǎng)進(jìn)一步普及。
二、超導 MRI 設備作為國內市場(chǎng)主流機型，其發(fā)展給MRI設備超導磁體帶來(lái)市場(chǎng)需求
超導 MRI 設備是國內市場(chǎng)的主流機型，2024 年全年裝機總量占比超過(guò) 90%。近年我國MRI設備市場(chǎng)不斷擴容，規模不斷擴大。數據顯示，2015-2024年我國MRI設備市場(chǎng)規模從104億元增長(cháng)至166億元，年復合增長(cháng)率5.3%。預計到2030年市場(chǎng)規模將進(jìn)一步增長(cháng)至228億元。
數據來(lái)源：健信超導招股說(shuō)明書(shū)，觀(guān)研天下整理
在此環(huán)境下，隨著(zhù)我國MRI設備市場(chǎng)的發(fā)展，超導 MRI 設備作為國內市場(chǎng)主流機型也隨之發(fā)展，從而給MRI設備超導磁體帶來(lái)需求。數據顯示，2015-2024年我國MRI設備市場(chǎng)規模從18億元增長(cháng)至27億元。預計到2030年市場(chǎng)規模將進(jìn)一步增長(cháng)至42億元。
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值得注意的是，目前我國超導磁體市場(chǎng)存在一些發(fā)展弊端，影響行業(yè)發(fā)展。一是超導磁體需要在極低溫環(huán)境下才能具備超導特性，行業(yè)內通常采用液氦來(lái)維持超導磁體的正常運行，導致設備可靠性較差，維護成本高，醫院安裝使用及全球運輸不便。同時(shí)，液氦為不可再生的戰略資源，國內儲藏量匱乏，美國及中東為主要的產(chǎn)出國。目前，國內 MRI 設備行業(yè)使用的液氦主要依賴(lài)進(jìn)口，一定程度上制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。行業(yè)內公司通過(guò)研發(fā)少液氦、無(wú)液氦超導磁體等技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題，其中無(wú)液氦超導磁體是針對液氦“卡脖子”問(wèn)題相對徹底的解決方案。
另一個(gè)是有效孔徑亦是目前采用螺線(xiàn)管型結構的主流超導型 MRI 設備需要考慮的因素。有效孔徑是指 MRI 設備中心能夠容納待掃描部位的有效內徑，主要由磁體的內徑?jīng)Q定。一般而言，MRI 設備的有效孔徑須達到 60cm 以適應全身掃描的需要，而有效孔徑的增大能顯著(zhù)提升用戶(hù)的使用體驗并擴展 MRI 設備的應用范圍，是 MRI 設備及磁體發(fā)展的方向之一。但超導磁體由電磁場(chǎng)結構、真空結構、低溫結構、失超保護結構及應力控制結構等多個(gè)子系統構成，同時(shí)各個(gè)子系統之間亦會(huì )相互影響，結構復雜。因此，超導磁體孔徑的擴大，不僅對電磁場(chǎng)、真空、低溫、失超保護及應力控制等方面的技術(shù)提出更高要求，更是對磁體的整體設計及生產(chǎn)工藝的挑戰，因此，大孔徑、高場(chǎng)強超導磁體存在較高的技術(shù)壁壘。
三、市場(chǎng)集中度較高，國產(chǎn)品牌不斷發(fā)力持續推動(dòng)國產(chǎn)化
目前國內外MRI設備超導磁體市場(chǎng)集中度均較高。有相關(guān)資料顯示，2024年全球MRI設備超導磁體行業(yè)CR4達到88.1%；中國市場(chǎng)CR4達到87%。
全球市場(chǎng):目前全球超導磁體產(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(chǎng)占據市場(chǎng)份額。全球主要 MRI 設備整機廠(chǎng)商中，GE 醫療、西門(mén)子醫療、飛利浦醫療、聯(lián)影醫療均自產(chǎn)超導磁體，前述頭部廠(chǎng)商占據了全球及中國 MRI 設備 80%以上的市場(chǎng)份額。
國內市場(chǎng)方面：國產(chǎn)品牌不斷發(fā)展持續推動(dòng)國產(chǎn)化。近年來(lái)國家相繼出臺了《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》《大型醫用設備配置許可管理目錄（2023 年）》等指導性文件，對高端醫療裝備產(chǎn)業(yè)予以全產(chǎn)業(yè)鏈、全方位的指導和支持。隨著(zhù)國家一系列產(chǎn)業(yè)支持政策不斷深化，高端醫療裝備產(chǎn)業(yè)的重要戰略地位進(jìn)一步凸顯，極大推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和長(cháng)足發(fā)展。
在多種政策組合的支持和鼓勵下，國內 MRI 設備廠(chǎng)商在技術(shù)水平、設備性能和服務(wù)能力等方面不斷提升，已在中低端醫學(xué)影像設備細分領(lǐng)域中取得較大突破，并逐步參與高端醫學(xué)影像設備市場(chǎng)競爭，客戶(hù)群體逐漸從基層醫療機構、民營(yíng)醫院拓展至二級、三級公立醫院，市場(chǎng)份額逐步提升；國產(chǎn)核心部件廠(chǎng)商在超導磁體、梯度線(xiàn)圈和射頻線(xiàn)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，寧波健信超導科技股份有限公司通過(guò)多年的持續研發(fā)與積累，在零揮發(fā)超導磁體領(lǐng)域追平了與國際巨頭約20年的技術(shù)差距，并通過(guò)設計與工藝的持續改進(jìn)提升綜合競爭力，如持續改進(jìn)推出大孔徑、高均勻性產(chǎn)品，通過(guò)電磁與結構設計優(yōu)化降低液氦使用量，通過(guò)運輸過(guò)程液氦保持專(zhuān)利技術(shù)研發(fā)促進(jìn)MRI設備海外供應鏈模式的創(chuàng )新。公司1.5T零揮發(fā)超導磁體的批量生產(chǎn)打破了歐美、日本廠(chǎng)商的壟斷，一方面通過(guò)核心部件的自主可控推動(dòng)了MRI設備的國產(chǎn)化進(jìn)程，另一方面已切入頭部整機企業(yè)供應鏈，有望改變行業(yè)格局。
根據相關(guān)數據，以裝機量口徑統計，2024年國產(chǎn)企業(yè)健信超導與聯(lián)影醫療的市場(chǎng)份額已占據全球前五，僅次于西門(mén)子醫療、GE醫療、飛利浦醫療。其中聯(lián)影醫療占據全球第四、國內第三，占比分別為7.9%、26%；健信超導占據全球第五、國內第五，占比分別為4.2%、5.2%。目前國內主要 MRI設備整機廠(chǎng)商中，聯(lián)影醫療自產(chǎn)超導磁體，東軟醫療有部分自研超導磁體，其余國內廠(chǎng)商的超導磁體主要由健信超導提供。
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四、市場(chǎng)呈現無(wú)氦化、高場(chǎng)化、開(kāi)放化、專(zhuān)科化以及數字智能化等發(fā)展趨勢
自上世紀 80 年代 MRI 設備開(kāi)始臨床使用以來(lái)，磁體技術(shù)不斷升級迭代，從常導磁體到永磁體再到超導磁體發(fā)展。其中，超導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(wú)液氦技術(shù)發(fā)展，同時(shí)在電磁性能、短腔及大孔徑設計、開(kāi)放式設計等方面逐步優(yōu)化更新。目前，MRI 設備超導磁體行業(yè)存在無(wú)氦化、高場(chǎng)化、開(kāi)放化、專(zhuān)科化以及數字智能化等發(fā)展趨勢，具體情況如下：
MRI設備超導磁體存在無(wú)氦化、高場(chǎng)化、開(kāi)放化以及數字智能化等發(fā)展趨勢
| 發(fā)展趨勢 | 相關(guān)情況 |
| 無(wú)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重影響了超導 MRI 設備在氦氣資源匱乏的發(fā)展中國家的普及；另一方面，中國氦氣資源嚴重不足， 對外依存度超過(guò) 95%，國內 MRI 設備行業(yè)時(shí)刻面臨著(zhù)供應鏈安全風(fēng)險。因此， 基于技術(shù)普及以及供應鏈安全角度考慮，無(wú)氦化是當下 MRI 超導磁體最為重要 的發(fā)展方向之一。隨著(zhù)無(wú)液氦技術(shù)的發(fā)展，設備可靠性顯著(zhù)提升，維護成本大幅 降低，便于醫院安裝使用及全球運輸，讓更多地區特別是液氦稀缺的地區患者能 便捷享受 MRI 診斷服務(wù)。 |
| 高場(chǎng)化 | 隨著(zhù) MRI 在醫學(xué)影像診斷環(huán)節的滲透，臨床的需求正在推動(dòng) MRI 朝著(zhù)更高 信噪比、分辨率的方向發(fā)展，磁場(chǎng)強度是影響 MRI 成像質(zhì)量最關(guān)鍵的因素之一。 目前臨床應用的 MRI 設備以 1.5T 和 3.0T 為主，超過(guò) 3.0T 的超高場(chǎng) MRI 設備成 本較高、體積重量較大，主要用于醫學(xué)科研。目前全球范圍內超高場(chǎng)超導磁體主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)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(chǎng) MRI 超導磁體的磁場(chǎng)強度已達到 9.4T；另一類(lèi)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(chǎng)超 導磁體的磁場(chǎng)強度已達到 7.0T，全球裝機量很少。目前超高場(chǎng) MRI 設備市場(chǎng)由 GPS 主導，我國超高場(chǎng)核磁共振技術(shù)水平相比 國外仍有差距，但近年也開(kāi)始不斷有成果出現。2022 年 8 月，聯(lián)影醫療獲批首 款國產(chǎn)全身 5.0T MRI 設備。2022 年 5 月，公司支持電工所研制成功 9.4T 全身成 像超導磁體，打破了國外的技術(shù)壟斷。 |
| 開(kāi)放化 | MRI 檢查通常在狹長(cháng)封閉的腔體內完成，部分使用者在檢查過(guò)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(hù)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(kāi)放化設備也對用戶(hù)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(hù)也可更輕易、舒適地完成檢查，也 可根據臨床需要適應更多如坐姿、站立等的檢查姿態(tài)。 |
| 專(zhuān)科化 | 隨著(zhù) MRI 在疾病的診斷、治療、療效評估等方面發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用， 現代醫學(xué)對 MRI 的依賴(lài)程度也越來(lái)越高，放射科之外的很多臨床科室對 MRI 的 需求日益強烈。然而，不同類(lèi)型、不同等級的醫療機構對 MRI 設備的功能需求 及負擔能力也存在較大差異。同時(shí)隨著(zhù)個(gè)體化醫療的發(fā)展，MRI 設備的發(fā)展趨 勢也與整個(gè)醫學(xué)的發(fā)展趨勢相適應，結合專(zhuān)科專(zhuān)病的特點(diǎn)進(jìn)行量身定制的小型固 定式或者可移動(dòng) MRI 設備將成為未來(lái)的發(fā)展方向之一。 為加速專(zhuān)科 MRI 的應用，國家也推出了新政策鼓勵專(zhuān)科化核磁共振的發(fā)展，《醫藥工業(yè)發(fā)展規劃指南》中提出要重點(diǎn)發(fā)展專(zhuān)科超導核磁共振成像系統。結合 我國基層與專(zhuān)科醫院對 MRI 設備臨床功能的實(shí)際需求，走出放射科的專(zhuān)科 MRI 設備，將收獲更廣闊的市場(chǎng)空間。 |
| 數字智能化 | 隨著(zhù)無(wú)液氦超導磁體時(shí)代的來(lái)臨，超導磁體擺脫了液氦逃逸的技術(shù)風(fēng)險，智 能化、遠程控制和自動(dòng)化升降場(chǎng)等新特性成為可能。通過(guò) 5G、物聯(lián)網(wǎng)及云技術(shù) 等的運用，可實(shí)現遠程升降場(chǎng)及運行參數監控和調整，從而實(shí)現失超后自動(dòng)恢復， 停電后智能主動(dòng)遠程干預和維護，進(jìn)而縮短 MRI 設備停機時(shí)間并降低 MRI 設備 生命周期運維成本，促進(jìn)超導 MRI 在海外新興市場(chǎng)普及。 |
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