MRI设备超导磁体行业：国产品牌不断发力推动国产化市场呈无氦化、高场化发展

2025-05-14 09:34

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一、超导磁体是超导MRI设备核心部件，具有较高壁垒

根据观研报告网发布的《中国MRI设备超导磁体行业发展趋势研究与投资前景分析报告（2025-2032）》显示，MRI设备超导磁体是超导MRI设备的核心部件，决定了超导 MRI 设备最为重要的技术指标。因此，超导MRI设备行业的技术水平在很大程度上取决于超导磁体的技术水平。

根据相关资料显示，一套完整的 MRI 系统中包括磁体、梯度系统（包括梯度线圈和梯度功放）、射频系统、谱仪系统、计算机及其他辅助设施。其中，磁体及配套梯度线圈的成本占核心部件成本比例在 50%左右。

磁体按照磁场的发生方式，可分为超导磁体和永磁体。相比于永磁体，超导磁体磁场稳定、均匀性好，是目前唯一可达到 1.0T以上磁场强度的全身成像磁体类型。

超导磁体与永磁体对比

类型	超导磁体	永磁体
材料	铌钛、铌三锡等超导材料	钕铁硼等稀土材料
原理	利用超导材料在临界温度下无电阻的特性，使电流在闭合的超导线圈内几乎无衰减地流动产生稳定的磁场	磁性物质经磁化后能长期保持磁性
优势	磁场强度高，是目前唯一可达到 1.0T 以上磁场强度的全身成像磁体类型；磁场稳定、均匀性好	磁场强度衰减极慢；磁力线闭合，磁体漏磁少；运行维护简单，无水电消耗，造价和运营成本低；易实现开放式设计
劣势	需要液氦冷却（无液氦磁体除外），运行及维护成本高	重量大、磁场热稳定性差；磁场均匀性调试困难、磁场强度较低

资料来源：公开资料，观研天下整理

由于MRI设备超导磁体的研发涉及热学、力学、电磁学、机械、材料学、超低温电子测量、大型制造、精密加工等多领域的综合技术，且需要在实现高磁场强度、高均匀度、高稳定性的电磁场的同时兼顾高真空、超低温及失超保护等多种关键性能的兼容性，因此其研发及规模生产具有较高壁垒。

经过三十多年的商业化发展，超导 MRI 已在发达国家及国内得到较好的普及，受设备寿命及新技术迭代影响，具有较大的存量更新需求。目前在市场上，由于MRI设备头部整机企业较早进行核心部件的研发、生产，主要采取自产超导磁体的供应模式，占据了全球超过80%的超导磁体市场份额，形成了较高的技术与竞争壁垒。而对于其他大部分MRI设备整机厂商，由于不具备超导磁体自产能力，或自产超导磁体的性能、成本及技术迭代缺乏竞争力，主要向第三方厂商采购超导磁体。

不过，值得注意的是，当下在以MRI设备头部整机企业自产超导磁体为主的供应模式下，超导磁体的供应成本较高，且限制了其他企业进入MRI设备行业，叠加零挥发超导磁体对稀缺液氦的依赖，使得MRI设备的采购、维护成本较高，难以在全球尤其是新兴市场进一步普及。

二、超导 MRI 设备作为国内市场主流机型，其发展给MRI设备超导磁体带来市场需求

超导 MRI 设备是国内市场的主流机型，2024 年全年装机总量占比超过 90%。近年我国MRI设备市场不断扩容，规模不断扩大。数据显示，2015-2024年我国MRI设备市场规模从104亿元增长至166亿元，年复合增长率5.3%。预计到2030年市场规模将进一步增长至228亿元。

数据来源：健信超导招股说明书，观研天下整理

在此环境下，随着我国MRI设备市场的发展，超导 MRI 设备作为国内市场主流机型也随之发展，从而给MRI设备超导磁体带来需求。数据显示，2015-2024年我国MRI设备市场规模从18亿元增长至27亿元。预计到2030年市场规模将进一步增长至42亿元。

数据来源：健信超导招股说明书，观研天下整理

值得注意的是，目前我国超导磁体市场存在一些发展弊端，影响行业发展。一是超导磁体需要在极低温环境下才能具备超导特性，行业内通常采用液氦来维持超导磁体的正常运行，导致设备可靠性较差，维护成本高，医院安装使用及全球运输不便。同时，液氦为不可再生的战略资源，国内储藏量匮乏，美国及中东为主要的产出国。目前，国内 MRI 设备行业使用的液氦主要依赖进口，一定程度上制约了产业的发展。行业内公司通过研发少液氦、无液氦超导磁体等技术来解决这一问题，其中无液氦超导磁体是针对液氦“卡脖子”问题相对彻底的解决方案。

另一个是有效孔径亦是目前采用螺线管型结构的主流超导型 MRI 设备需要考虑的因素。有效孔径是指 MRI 设备中心能够容纳待扫描部位的有效内径，主要由磁体的内径决定。一般而言，MRI 设备的有效孔径须达到 60cm 以适应全身扫描的需要，而有效孔径的增大能显著提升用户的使用体验并扩展 MRI 设备的应用范围，是 MRI 设备及磁体发展的方向之一。但超导磁体由电磁场结构、真空结构、低温结构、失超保护结构及应力控制结构等多个子系统构成，同时各个子系统之间亦会相互影响，结构复杂。因此，超导磁体孔径的扩大，不仅对电磁场、真空、低温、失超保护及应力控制等方面的技术提出更高要求，更是对磁体的整体设计及生产工艺的挑战，因此，大孔径、高场强超导磁体存在较高的技术壁垒。

三、市场集中度较高，国产品牌不断发力持续推动国产化

目前国内外MRI设备超导磁体市场集中度均较高。有相关资料显示，2024年全球MRI设备超导磁体行业CR4达到88.1%；中国市场CR4达到87%。

全球市场:目前全球超导磁体产业已形成以欧美、中国、日本为主的产业格局，以 GPS为代表的行业优势企业在全球市场占据市场份额。全球主要 MRI 设备整机厂商中，GE 医疗、西门子医疗、飞利浦医疗、联影医疗均自产超导磁体，前述头部厂商占据了全球及中国 MRI 设备 80%以上的市场份额。

国内市场方面：国产品牌不断发展持续推动国产化。近年来国家相继出台了《“十四五”生物经济发展规划》《大型医用设备配置许可管理目录（2023 年）》等指导性文件，对高端医疗装备产业予以全产业链、全方位的指导和支持。随着国家一系列产业支持政策不断深化，高端医疗装备产业的重要战略地位进一步凸显，极大推动了行业技术进步和长足发展。

在多种政策组合的支持和鼓励下，国内 MRI 设备厂商在技术水平、设备性能和服务能力等方面不断提升，已在中低端医学影像设备细分领域中取得较大突破，并逐步参与高端医学影像设备市场竞争，客户群体逐渐从基层医疗机构、民营医院拓展至二级、三级公立医院，市场份额逐步提升；国产核心部件厂商在超导磁体、梯度线圈和射频线圈等 MRI 核心部件的技术水平不断提升，正逐步打破外资技术垄断。

例如，宁波健信超导科技股份有限公司通过多年的持续研发与积累，在零挥发超导磁体领域追平了与国际巨头约20年的技术差距，并通过设计与工艺的持续改进提升综合竞争力，如持续改进推出大孔径、高均匀性产品，通过电磁与结构设计优化降低液氦使用量，通过运输过程液氦保持专利技术研发促进MRI设备海外供应链模式的创新。公司1.5T零挥发超导磁体的批量生产打破了欧美、日本厂商的垄断，一方面通过核心部件的自主可控推动了MRI设备的国产化进程，另一方面已切入头部整机企业供应链，有望改变行业格局。

根据相关数据，以装机量口径统计，2024年国产企业健信超导与联影医疗的市场份额已占据全球前五，仅次于西门子医疗、GE医疗、飞利浦医疗。其中联影医疗占据全球第四、国内第三，占比分别为7.9%、26%；健信超导占据全球第五、国内第五，占比分别为4.2%、5.2%。目前国内主要 MRI设备整机厂商中，联影医疗自产超导磁体，东软医疗有部分自研超导磁体，其余国内厂商的超导磁体主要由健信超导提供。

数据来源：健信超导招股说明书，观研天下整理

四、市场呈现无氦化、高场化、开放化、专科化以及数字智能化等发展趋势

自上世纪 80 年代 MRI 设备开始临床使用以来，磁体技术不断升级迭代，从常导磁体到永磁体再到超导磁体发展。其中，超导磁体的低温保持技术由液氦小挥发技术向液氦零挥发及无液氦技术发展，同时在电磁性能、短腔及大孔径设计、开放式设计等方面逐步优化更新。目前，MRI 设备超导磁体行业存在无氦化、高场化、开放化、专科化以及数字智能化等发展趋势，具体情况如下：

MRI设备超导磁体存在无氦化、高场化、开放化以及数字智能化等发展趋势

发展趋势	相关情况
无氦化	氦气作为一种不可再生的稀缺资源，主要分布在美国、卡塔尔和俄罗斯等国，全球分布极度不均。一方面，氦气资源的分布不均严重影响了超导 MRI 设备在氦气资源匮乏的发展中国家的普及；另一方面，中国氦气资源严重不足，对外依存度超过 95%，国内 MRI 设备行业时刻面临着供应链安全风险。因此，基于技术普及以及供应链安全角度考虑，无氦化是当下 MRI 超导磁体最为重要的发展方向之一。随着无液氦技术的发展，设备可靠性显著提升，维护成本大幅降低，便于医院安装使用及全球运输，让更多地区特别是液氦稀缺的地区患者能便捷享受 MRI 诊断服务。
高场化	随着 MRI 在医学影像诊断环节的渗透，临床的需求正在推动 MRI 朝着更高信噪比、分辨率的方向发展，磁场强度是影响 MRI 成像质量最关键的因素之一。目前临床应用的 MRI 设备以 1.5T 和 3.0T 为主，超过 3.0T 的超高场 MRI 设备成本较高、体积重量较大，主要用于医学科研。目前全球范围内超高场超导磁体主要分为两类，一类系用于动物成像的 MRI 磁体，其孔径尺寸较小，研发、生产难度较低，目前已正式商业化的动物用超高场 MRI 超导磁体的磁场强度已达到 9.4T；另一类系用于人体扫描的全身型 MRI磁体，其孔径尺寸较大，研发、生产难度较高，目前正式商业化的人用超高场超导磁体的磁场强度已达到 7.0T，全球装机量很少。目前超高场 MRI 设备市场由 GPS 主导，我国超高场核磁共振技术水平相比国外仍有差距，但近年也开始不断有成果出现。2022 年 8 月，联影医疗获批首款国产全身 5.0T MRI 设备。2022 年 5 月，公司支持电工所研制成功 9.4T 全身成像超导磁体，打破了国外的技术垄断。
开放化	MRI 检查通常在狭长封闭的腔体内完成，部分使用者在检查过程中易形成幽闭恐惧症，影响检查的正常进展。更大的空间可提升用户检查舒适度，缓解或消除不适症状，更顺利完成检查。另一方面，开放化设备也对用户的体型和检查时的姿态要求更为友好，更多体型较大的用户也可更轻易、舒适地完成检查，也可根据临床需要适应更多如坐姿、站立等的检查姿态。
专科化	随着 MRI 在疾病的诊断、治疗、疗效评估等方面发挥着越来越重要的作用，现代医学对 MRI 的依赖程度也越来越高，放射科之外的很多临床科室对 MRI 的需求日益强烈。然而，不同类型、不同等级的医疗机构对 MRI 设备的功能需求及负担能力也存在较大差异。同时随着个体化医疗的发展，MRI 设备的发展趋势也与整个医学的发展趋势相适应，结合专科专病的特点进行量身定制的小型固定式或者可移动 MRI 设备将成为未来的发展方向之一。为加速专科 MRI 的应用，国家也推出了新政策鼓励专科化核磁共振的发展，《医药工业发展规划指南》中提出要重点发展专科超导核磁共振成像系统。结合我国基层与专科医院对 MRI 设备临床功能的实际需求，走出放射科的专科 MRI 设备，将收获更广阔的市场空间。
数字智能化	随着无液氦超导磁体时代的来临，超导磁体摆脱了液氦逃逸的技术风险，智能化、远程控制和自动化升降场等新特性成为可能。通过 5G、物联网及云技术等的运用，可实现远程升降场及运行参数监控和调整，从而实现失超后自动恢复，停电后智能主动远程干预和维护，进而缩短 MRI 设备停机时间并降低 MRI 设备生命周期运维成本，促进超导 MRI 在海外新兴市场普及。