生命科学产品调研 · 栏目 B(仪器与自动化) · 设备选型与产能
栏目B|干冰/冷链自动化分装与深低温储存设备
主题:分子生物学与蛋白质学(含蛋白质组学)样本/试剂在前处理破碎之后的"低温分装—冷链转运—深低温冻存—自动化存取"这条链路上的设备选型——干冰造粒与干冰冰浴分装、无冰低温工作台(CoolBox/biocision 类)、液氮罐与气相自动化储存/加注、机械臂/移液工作站+冷板预冷的冷链自动分装工作站、冻干机在蛋白/组学样本保存中的应用、以及 −80 ℃/−190 ℃ 自动化深低温存储与存取|调研完成日:2026-09-19|渠道核对快照:2026-08-27(本报告未重新拉取商城接口,"当前在架"结论以快照日为准)|与本站已发布选题的错位声明:2026-09-17 B 栏已写过"样品低温超声破碎与均质仪"(样本前处理破碎环节)。本篇严格切到破碎之后的分装、冻存、冷链转运与自动化低温储存这条线,聚焦干冰/液氮/深低温分装与存取设备,不重复超声破碎/均质机的原理与选型内容。范围只限分子/蛋白(含蛋白组学)样本与试剂;不涉及细胞治疗商业化冻存、临床 IVD 样本库、疫苗大规模灌装。渠道命中如实披露:本渠道内该品类暂无"干冰/冷链自动化分装整机"直接在售型号,下列引用均为深低温储存/分装生态关联商品(见第一节)。
摘要
干冰/冷链自动化分装与深低温储存设备,解决的是分子/蛋白样本"从破碎完成到进入长期冻存"这一段最易失控的低温暴露——温度回升、反复冻融、人工分装通量与可追溯性。技术路线按温控深度与自动化程度分五岔:干冰造粒+干冰冰浴分装(−78 ℃ 级、无源、通量靠人)、无冰低温工作台 CoolBox(0.5–4 ℃ 维持最长 16 小时厂商宣称,替代碎冰污染)、液氮罐气相储存与免手加注站(−150~−190 ℃、切断交叉污染)、机械臂/移液工作站+冷板预冷的冷链自动分装、以及冻干机与 −80/−190 ℃ 自动化存储存取系统。中国可溯源锚点显示国产整机已进深低温自动化储存:中科院武汉病毒研究所 2026-09 中标青岛海尔 HSN96-46K2 自动化深低温存储 2 套 588.6 万元(单价 294.3 万元);广州生物医药与健康研究院 2026-07 中标海尔定制深低温 760.8 万+超低温 507.2 万共 1268 万元;国产半自动 96 通道移液工作站(中析 SC9100B)4 台 30.4 万(单价 7.6 万)。进口以 Azenta CryoArc/BioArc 深低温自动化储存为主力,渠道内以询价制在售。装机量与份额无公开统计,本期不作份额结论;选型第一动作是把"温控深度、静态保持时长、单盒/单管检索速度、液氮消耗"四项写进可验证标书。
一、定义、范围与渠道商品命中情况
定义:本品类指分子/蛋白(含蛋白组学)样本在前处理破碎、裂解、澄清之后,进入"低温分装→冷链转运→深低温冻存→自动化存取"链路的设备,含六类主体——①干冰造粒与干冰冰浴分装(现场把液态 CO₂ 制成 Φ3–19 mm 干冰颗粒、以干冰浴维持 −78 ℃ 完成手动/半自动分装)[6];②无冰低温工作台(CoolBox/biocision 类)(预冻冷芯导热维持 0.5–4 ℃、替代碎冰)[9];③液氮罐与气相自动化储存/免手加注(−150~−190 ℃ 气相保存、CryoPod 类转运容器与 LN₂ 加注站)[8][4];④冷链自动分装工作站(机械臂/移液工作站 + 冷板/预冷模块);⑤冻干机(lyophilizer)用于蛋白/组学样本与酶试剂的常温可储运保存;⑥−80 ℃/−190 ℃ 自动化深低温存储与存取系统(样本机器人)。共同要解决的问题是:破碎后的蛋白/核酸/肽段样品对温度回升与反复冻融高度敏感,人工冰浴分装通量低、标签易受潮、可追溯性差——这是"破碎之后"这一段的痛点,与 09-17 破碎环节无关。不涉及细胞治疗 GMP 冻存、临床 IVD 样本库、疫苗灌装。
渠道命中情况(如实披露):经查 ebaiao.cn 商城快照(2026-08-27,全 352 SKU,按 干冰/液氮/冷链/深低温/−80/−190/分装/转运/CoolBox/CryoPod/CryoArc/BioArc 等关键词全量复核),渠道内该品类(干冰/冷链自动化分装整机)暂无直接在售型号[4]。可引用的深低温储存/分装生态在售商品如下——Azenta(安升达)为渠道代理/合作品牌、莫纳生物为渠道代理/合作品牌,均非中生柏奥自产;下列价格一律未确认(渠道询价制),不得估算。Azenta 产品描述里的温控/容量/保持时长等为厂商页转述的厂商宣称参数[4]:
- Azenta 安升达(渠道代理/合作品牌)CryoPod® 深低温转运容器|SKU:243354-001|ebaiao.cn/product/714——LN₂ 气相,描述称保持样本 ≤−150 ℃ 逾 3 小时、重约 6 kg(不含液氮)、带温度显示/报警/USB 数据导出、样本不与液氮直接接触
- Azenta CryoPod® LN₂ 加注站|SKU:246000-001|ebaiao.cn/product/715——免手一键式液氮加注,描述称约 10 分钟充满载体、可接现有 LN₂ 供应管路
- Azenta CoolRack™ M30 导热管架(30×微量离心管,干冰/液氮用)|SKU:BCS-108|ebaiao.cn/product/865——描述称温度范围 −196 ℃ 至 +100 ℃、各孔位均一(±0.1 ℃)、可自冰浴/干冰/液氮直接转移
- Azenta CoolRack™ M15 导热管架(15×微量离心管,干冰/液氮用)|SKU:BCS-125|ebaiao.cn/product/864
- Azenta CryoArc™ Pico −190 ℃ 深低温自动化储存系统|SKU:CryoArc Pico|ebaiao.cn/product/704——LN₂ 气相,描述称存储 88 个 2 寸冻存盒 / 8,800 支 2 mL 管、单盒检索 <60 秒、静态保温 ≥10 天、支持 21 CFR Part 11
- Azenta CryoArc™ Deca −190 ℃ 深低温自动化储存系统|SKU:CryoArc Deca|ebaiao.cn/product/705——描述称 266 盒 / 26,600 支 2 mL 管、检索 <60 秒、静态保温 ≥15 天
- Azenta BioArc™ Flex −80 ℃ 自动化样本储存系统|SKU:BioArc Flex|ebaiao.cn/product/709——描述称模块化可扩展至最高约 1,440 万支管、冗余制冷 + LN₂ 备份、ARCON 软件控制
- 莫纳生物 Monad Biotech(渠道代理/合作品牌)Royal 0812 自动化移液工作站(8 板位)|SKU:MONAD-ROYAL-0812|ebaiao.cn/product/1013——冷链自动分装的移液平台生态关联(同平台 Royal 1220 系列描述含"搭配温控、振荡等模块"[4];整机是否标配冷板/预冷模块未确认)
除上述 8 个必引 SKU 外,渠道快照内同属深低温分装/储存生态的在售关联商品还包括:CryoArc Tera/Tera for Cassettes(63,000 支 2 mL / CGT 冻存盒版)、BioArc Ultra HD/SE/Duo、SampleArc Flex/SE、A220/A440/A700/A1000 高效深低温液氮冰箱(−190 ℃、气相)、CoolCell® FTS30(描述明示"兼容干冰和液氮")、CoolRack™ XT 全系(描述明示"兼容 CoolBox 低温工作站")、0.8–7.6 mL 三/双/单编码冻存管(−196 ℃)、IntelliXcap™ 自动开/关盖器、ARCON™ 存储控制软件、FreezerPro® 冰箱库存软件——均为渠道代理/合作品牌、询价制、未确认[4]。这些均不等于"干冰/冷链自动化分装整机",仅作为分装—储存生态与配套耗材佐证;本篇干冰造粒机、无冰工作台、液氮气相储存的机型参数、价格与招投标证据全部来自厂商页、政府采购公告与仪器目录站(见来源),凡未能核实者一律标"未确认"。
二、工作原理与技术路线分流
本链路的物理内核是"把温度钉在目标点、并让人尽量不碰样品"。按温控深度与自动化程度,市场分成五条可组合的技术路线。
路线一:干冰造粒 + 干冰冰浴分装——无源、最便宜、通量靠人
干冰(固态 CO₂)升华温度约 −78 ℃,是分子/蛋白分装台面上"随手可得的低温"。实验室级干冰造粒机把液态 CO₂ 经喷嘴膨胀、压模成 Φ3–19 mm 颗粒,通用机型液固 CO₂ 转化率标称 ≥42%、产能 50–150 kg/h,厂商把"实验室低温储存"列为干冰颗粒用途之一[6](厂商宣称、通用工业设备页,非实验室专用机型)。分装操作就是把盛样管插在干冰颗粒浴里、逐管手动或半自动分装。它的价值是零电、零机械、单管成本低,适合中小批量蛋白裂解上清、肽段、酶试剂的分装;短板非常硬——干冰浴温度不均(管与管接触差异大)、CO₂ 升华致 pH 变化可能酸化碱性样本、碎干冰使标签受潮字迹模糊、且高度依赖人手节拍,通量与可追溯性都差。渠道内 Azenta CoolRack 导热管架正是针对这一痛点:把管插进高导热合金架、以"各孔位温度均一(±0.1 ℃)、样品保持干燥"替代碎冰直接接触[4]——这本身就是干冰浴路线的一次工程化补丁。
路线二:无冰低温工作台(CoolBox / biocision 类)——0.5–4 ℃ 的"有芯冷台"
面向"不需要 −78 ℃、只需要把样品钉在 2–8 ℃ 且不能碰碎冰水"的场景(蛋白/酶/抗体工作液分装、qPCR 体系构建加样)。Azenta CoolBox/biocision 无冰冷却工作站用"预冻冷芯"实现——把导热芯冻在 −20 ℃ 冰箱,插入底座后靠导热架模块把温度均匀传给样品,厂商宣称可维持 0.5–4.0 ℃ 长达 16 小时、冷冻态(<0 ℃)达 8 小时、内置 1–8 ℃ 温度指示器,且"干冰可代替冷芯"使用(货号 BCS-503 为双倍容量台面版,价格面议)[9]。相比碎冰,它消除的是"标签浸湿、样品被冰水交叉污染、温度随冰融化漂移"三类隐性损失;相比电动冷台,它的卖点是"无电、无电池、可在通风柜/生物安全柜内使用"。渠道快照里 CoolRack XT 全系描述均标注"兼容 CoolBox 低温工作站"[4],说明这是一套"冷台 + 可换导热架模块"的耗材生态,而非孤立单机。
路线三:液氮罐气相储存 + 免手加注——−150~−190 ℃ 的长期锚点
液氮沸点 −196 ℃,但长期保存样本的关键是"气相"而非"液相":MVE 类气相液氮罐把样本维持在 −150~−190 ℃ 的气相冷区,样本不与 LN₂ 液体直接接触,从而显著降低一支冻存管破裂即通过液相传导 HIV/HBV 等病原的交叉污染风险;真空多层绝热使液氮消耗更低、断电/断供时保持时间更长,并配实时液位/温度监测与报警[8](★中,供应商技术文章)。加注环节的自动化代表即渠道在售 Azenta CryoPod LN₂ 加注站:免手一键、约 10 分钟充满 CryoPod 载体、可接现有 LN₂ 管路[4]——把"人端着液氮罐手动灌注、冻伤与氧贫风险"变成设备动作。转运侧 CryoPod 以 LN₂ 气相把样本 ≤−150 ℃ 维持逾 3 小时、带温度记录与报警,解决"分装完成后从冰箱到液氮罐、跨楼宇/跨城"的冷链断点[4]。
路线四:冷链自动分装工作站——机械臂/移液工作站 + 冷板/预冷模块
把"分装"从人手持移液器变成可编程整线:机械臂 + 多通道移液头 + 冷板/预冷模块 + 封膜/贴标 + 扫码,在受控温度下把母板/母管按谱分装到子管并直接进冻。这是通量与可追溯性最高、也是资本开支最重的一岔。可溯源的两端锚点:国产半自动 96 通道移液工作站已进高校(华中农业大学 2024 中标"中析 SC9100B"半自动移液工作站 4 台、单价 7.6 万元)[3];渠道内莫纳生物 Royal 0812(8 板位)为自动化移液平台,同系列 Royal 1220 建库/甲基化工作站描述含"搭配温控、振荡等模块"[4]——但"移液工作站标配深低温冷板/预冷模块"这一具体配置在本期公开页面无逐机型实证,整机级冷链分装工作站的具体通量与冷板温控精度未确认;进口整线(如 Brooks 自动化分装方案)官网页为脚本渲染、抓取未取得实质参数,通量/装机量亦未确认(间接来源)。工程逻辑上,本路线是把前三条路线(CoolBox 冷台、干冰/液氮载体、深低温存储)串成一条"母样进、冻存管出"的产线,价值在通量与审计追溯,而非单价。
路线五:冻干机(lyophilizer)——把样本从"冷链"里解放出来
冻干是唯一一条"降低而非加深低温依赖"的路线:对蛋白、肽段、酶、抗体试剂,把水在冻结态下升华移除、制成干饼,可在 2–8 ℃ 甚至常温储运,规避反复冻融对蛋白的失活。机制上"板层温度不等于产品温度",蛋白冻干须在冻结—一次干燥—二次干燥全程把产品温度控制在验证限值内,控制冷变性/冻浓缩/pH 漂移/界面与脱水应力/聚集等失活通路,终点水分"在稳定性、复溶、外观与周期之间取得平衡,并非越低越好"[7]。实验室/中试机型示例:某厂商"Creator 2S"标称温度范围 −50 ℃ 至 +65 ℃、搁板面积 0.24 m²[7](厂商宣称)。对蛋白组学而言,冻干主要用在酶解后肽段样品的除盐/除酸/去有机溶剂(如 TFA、乙腈)后再溶上样,以及纯化蛋白长期留存——它补的是"分装之后、上机之前"的一段,与低温储存互补而非替代。
路线六:−80 ℃/−190 ℃ 自动化存储与存取——样本机器人
这是本链路的"终点仓",也是近一年中国招投标最活跃的深低温品类。传统 −80 ℃ 冰箱靠人翻盒找管,效率与可追溯性差;自动化存储系统以箱内机械存取(robot)实现"按管/按盒检索、库位数据库化、环境监控"。进口代表 Azenta:CryoArc 系列为 −190 ℃ LN₂ 气相自动化储存(Pico 8,800 支/Deca 26,600 支/Tera 63,000 支 2 mL,单盒检索 <60 秒、静态保温 ≥10–21 天)、BioArc 系列为 −80 ℃ 机械存取(Flex 可扩展、Ultra HD 描述称 >1,600 万支、双制冷冗余 + LN₂ 备份),均由 ARCON/FreezerPro 软件驱动、支持 21 CFR Part 11 合规厂商宣称[4];另 yiqi 目录页载 Azenta BioStore −190 ℃ 存储容量 990 盒、静态保持 17–21 天、玻璃化转变 Tg −135 ℃[5]。国产代表青岛海尔:以"−80 ℃ 智能化生物样本存储系统""自动化深低温生物样本存储系统"进入中科院系统批量中标(见第四节)。分界线:−80 ℃ 机械存取解决"高值、多用户、需审计"的中长期库;−190 ℃ LN₂ 气相解决"数十年、不能容忍温度回升"的永久库;两者对分子/蛋白组学样本的边际收益取决于样本价值与保存年限。
三、主流机型参数对比
下表只收录可溯源公开参数;厂商页/描述里的性能为厂商宣称;未披露者一律标"未确认"。价格为第四节中标/目录锚点缩写。
| 设备 / 产地 / 技术路线 | 温控深度与机制 | 容量 / 通量 / 存取 | 静态保持 / 监控 | 软件 / 合规 | 价格锚点(人民币·中国) |
| Azenta CryoArc Pico / Deca / Tera −190 ℃(美国,进口,LN₂ 气相自动化储存)[4] |
−190 ℃,LN₂ 气相(样本不浸液) |
Pico 8,800 支 / Deca 26,600 支 / Tera 63,000 支(2 mL 管,按盒计);Tera for Cassettes 面向 CGT 冻存盒版(本篇不展开 CGT);厂商宣称单盒检索 <60 秒;每小时吞吐未确认 |
静态保温 Pico ≥10 / Deca ≥15 / Tera ≥21 天;支持 21 CFR Part 11 |
ARCON;LIMS 可对接 |
未确认(渠道询价制;azenta.com 官网页 403,海外价未确认) |
| Azenta BioArc Flex / Ultra HD −80 ℃(美国,进口,机械存取)[4] |
−80 ℃,压缩机制冷 + LN₂ 备份冗余 |
Flex 模块化可扩展(描述称最高约 1,440 万支);Ultra HD 描述称 >1,600 万支、最多 10 拣选工作站;每小时存取量未确认 |
双制冷单元冗余、LN₂ 备份;占地/功耗"降 72%/75%"为厂商宣称 |
ARCON / SampleArc 软件;21 CFR Part 11 |
未确认(渠道询价制) |
| Azenta BioStore −190 ℃(进口,LN₂ 自动化储存)[5] |
−190 ℃,LN₂ 蒸气自上而下均温 |
容量 990 个冷冻盒(250 mL 盒);管数未确认;检索速度页未列(未确认) |
厂商宣称紧急保持 17–21 天;−135 ℃(Tg)以下 20 天安全保持 |
未确认 |
目录询价(未确认) |
| Azenta A220/A440/A700/A1000 & E 系列高效深低温冰箱(进口,半自动/手动存取,LN₂ 气相)[4] |
−190 ℃,LN₂ 气相 |
A220/E264 最高 26,400 支 / A440/E528 52,800 / A700/E840 84,000 / A1000/E1200 127,200(2 mL 管);液氮容量 65–390 L |
静态保温 >10–25 天;触摸屏控制器 + WiFi/LAN 远程监控、气体旁路、电池备份 |
— |
未确认(渠道询价制) |
| 青岛海尔 HSN96-46K2 自动化深低温生物样本存储系统(国产,−190 ℃/深低温自动化)[1] |
官方公告未列温控点(深低温,具体 −80/−190 未确认) |
公告未列容量/通量(未确认);武汉病毒所一次采购 2 套 |
未确认 |
未确认 |
中标单价 294.3 万元/套(2 套共 588.6 万),2026-09★高 |
| 青岛海尔 自动化深低温/超低温存储系统(定制,国产)[2] |
公告标注"定制"、未列温度(未确认) |
深低温 1 套、超低温 1 套;容量/通量未确认 |
未确认 |
未确认 |
中标:深低温 760.8 万元/套、超低温 507.2 万元/套,共 1,268 万元,2026-07★高 |
| Azenta CryoPod® 转运容器 + LN₂ 加注站(进口,气相转运)[4] |
LN₂ 气相 ≤−150 ℃ |
载体保持样本 ≤−150 ℃ 逾 3 小时;加注站约 10 分钟充满、可接现有 LN₂ 管路 |
温度显示/记录、声光报警、USB 导出;样本不与液氮直接接触 |
— |
未确认(渠道询价制) |
| Azenta CoolBox / biocision 无冰冷却工作站(进口,冷芯导热,路线二)[9] |
预冻冷芯(−20 ℃ 冰箱冻芯后使用),可"干冰代替冷芯" |
容纳多数导热架模块(微量离心管/PCR 管/板/安瓿);具体管数页未列(未确认) |
厂商宣称0.5–4.0 ℃ 达 16 小时、冷冻态 <0 ℃ 达 8 小时;内置 1–8 ℃ 温度指示器 |
— |
面议(未确认);BCS-503 双倍容量台面版 |
| 通用干冰造粒机(路线一对照,非实验室专用整机)[6] |
产 −78 ℃ 干冰颗粒 |
颗粒 Φ3–19 mm;产能 50 / 100 / 150 kg/h 三档;厂商宣称液固 CO₂ 转化率 ≥42% |
—(无源分装靠人) |
— |
通用工业设备,实验室级报价未确认 |
| Azenta CoolRack™ M30 / M15 干冰/液氮导热架(进口,分装耗材,路线一补丁)[4] |
−196 ℃ 至 +100 ℃(配干冰/液氮/冰浴) |
M30 30× / M15 15× 微量离心管;厂商宣称各孔位均一 ±0.1 ℃、样品干燥不浸水 |
— |
SBS 标准底座、兼容自动存取平台 |
未确认(渠道询价制) |
| 实验室冻干机 lyophilizer(路线五,示例机型)[7] |
板层 −50 ℃ 至 +65 ℃(Creator 2S 示例,厂商宣称) |
搁板面积 0.24 m²(示例);冻干周期取决于装量与冷凝器负载 |
可控板层 + 腔压 + 产品温度探针(过程开发型要求) |
— |
未确认(示例机型未标价) |
| 中析 SC9100B 半自动 96 通道移液工作站(国产,路线四入口)[3];莫纳 Royal 0812(渠道,进口生态)[4] |
移液工作站本体,冷板/预冷模块配置未逐机型确认 |
96 通道半自动;Royal 0812 为 8 板位自动化平台;分装通量未确认 |
— |
— |
中析 SC9100B 中标单价 7.6 万元(4 台 30.4 万,2024-12★高);Royal 0812 未确认(渠道询价制) |
口径说明:①CryoArc/BioArc/BioStore/A 系列/CryoPod/CoolBox/CoolRack 的容量、检索 <60 秒、静态保温天数、0.5–4 ℃ 达 16 小时等均为厂商页/渠道商品描述转述的厂商宣称,非第三方实测;②海尔两项中标公告仅披露金额与套数,温度/容量/通量在公告正文未列,一律"未确认";③BioArc"功耗降 75%、占地减 72%"为厂商宣称,不作验收依据;④Tera for Cassettes 定位细胞与基因治疗(CGT)规模化生产,本篇按范围排除不展开;⑤凡"每小时吞吐/存取量"渠道页均无逐机型公开数字,标未确认。
四、价格区间与装机量/招投标线索
本品类在政府采购中以"自动化深低温/超低温生物样本存储系统、移液/分装工作站、液氮存储系统"等名义招标。本期可溯源锚点(均人民币、中国市场):
| 采购人 / 标的 | 品牌型号与数量 | 金额 | 时间 | 来源 / 备注 |
| 中国科学院武汉病毒研究所 自动化深低温生物样本存储系统[1] |
青岛海尔 HSN96-46K2 ×2 套;中标供应商武汉湛华科技 |
中标总额 588.60 万元;单价 294.30 万元/套 |
2026-09-01 |
★高 中国政府采购网中标结果公告;国产自动化深低温储存单价实证(温度/容量公告未列,未确认) |
| 中国科学院广州生物医药与健康研究院 无人值守自动化小场景资源库(自动化生物样本低温存储系统)[2] |
青岛海尔生物医疗,深低温系统 1 套 + 超低温系统 1 套(均"定制") |
中标总额 1,268.00 万元;深低温 760.8 万/套、超低温 507.2 万/套 |
2026-07-10 |
★高 ccgp 中标公告;定制深低温/超低温整线级单价上界实证;技术参数在附件 zip 未公开 |
| 华中农业大学 生物育种创新支撑中心第八批(半自动移液工作站 96)02 包[3] |
中析 SC9100B ×4 台;供应商武汉核成科技 |
中标总额 30.40 万元;单价 7.60 万元/台 |
2024-12-12 |
★高 ccgp 中标公告;冷链分装工作站"移液平台入口"的国产单价实证(非整机级冷链分装线) |
| Azenta 深低温/−80 ℃ 自动化储存整机(CryoArc/BioArc/A 系列)[4] |
渠道代理/合作品牌在售,8 必引 SKU + 生态 SKU 全列 |
未确认(全站询价制,price 为 null) |
快照 2026-08-27 |
★高 渠道一手商品页;azenta.com 官网页 403,海外价未确认 |
价格带结论(中国市场、人民币):本品类价格跨度极大且分三条清晰台阶——①分装耗材/无冰工作台最低:CoolRack 导热架、CryoPod 载体、CoolBox 冷台属"千元到万元级、多为询价/面议",冻干/半自动移液工作站入口 7.6 万元/台(中析 SC9100B,2024-12[3]);②自动化深低温储存整机(国产)已进批量中标区间——海尔 HSN96-46K2 单价约 294.3 万元/套(2026-09[1]),定制深低温整线可达 760.8 万元/套、超低温 507.2 万元/套(2026-07[2]);③进口 Azenta CryoArc/BioArc 与海外同类在渠道与官网均为询价制,公开价格未确认。装机量/保有量与品牌份额:全行业无公开统计,本期公开信息不足以支撑份额结论。海外价格带(美元)因 azenta.com 403、Brooks 官网页脚本渲染未取实质参数,一律"未确认"。
五、通量与人力节省的 ROI 测算口径
以下带"(假设)"标注的数字全部为占位示例而非市场数据,读者必须代入本单位实测基线重算;仅 CAPEX 行引用可溯源中标价/报价。本品类 ROI 与"保险型"防污染设备不同——它能直接换算成通量与人力,但一次性资本开支也最高。
| 参数 | 假设值(示例) | 依据 / 说明 |
| 分装需求基线 | 日均分装 5 块 96 孔母板 = 480 管/日,人工冰浴分装约 60 管/人·小时(假设) | 人工通量无公开实测口径(未确认),务必用本单位计时替换;此为 ROI 第一主变量 |
| 人工路线年工时 | 480 管/日 ÷ 60 管/小时 ≈ 8 小时/日 ≈ 2,000 工时/年(假设,不含制冰/换冰/贴标/核对) | 全负担人力按 20 万元/人·年(假设)→ 约 20 万元/年分装人工;此为自动化替代的分子 |
| 自动化后人力 | 移液/分装工作站上样+复核约 1 人·0.5 小时/日(假设),年省约 15–18 万元人力(假设) | 方向性;节省额随分装通量线性变化,管数少时自动化 ROI 转负 |
| 通量上限(自动化) | 渠道 Royal 1220 NGS 建库站描述"通量 384 rxns/run、1 天内完成文库构建"(厂商宣称,非分装产能)[4];分装工作站逐机型通量未确认 | 仅作量级参考,不可当作分装产能承诺 |
| CAPEX 选项 A(无冰冷台 + 导热架) | 0.5–数万元级(询价/面议,未确认) | CoolBox 面议[9]、CoolRack/CryoPod 询价制[4];通量不增,仅去碎冰污染与标签受潮 |
| CAPEX 选项 B(半自动移液工作站) | 7.6 万元/台 | 中析 SC9100B 中标单价(2024-12[3]);分装半自动化的国产起点 |
| CAPEX 选项 C(国产自动化深低温储存) | 294.3 万–760.8 万元/套 | 海尔 HSN96-46K2 单价[1];广州定制深低温单价[2] |
| CAPEX 选项 D(进口 CryoArc/BioArc) | 未确认(询价制) | 渠道全 SKU 询价[4];谈判以装机+软件授权+维保打包口径报价 |
| 年度运行成本 | 液氮消耗(气相罐比液相更省、无公开 mL/日数值,未确认)、干冰按需采购(假设数元/kg)、LN₂ 载体冷芯更换、密封件/O 圈、压缩机维保(假设,均单价未确认) | MVE 定性称气相"液氮消耗与运行成本更低"[8];具体消耗量各厂未公开逐机型数字 |
| 回本期(示例假设下) | 选项 B(7.6 万)若年省 15 万人力 → 半年内回本;选项 C(294 万+)需以"高值样本库规模 + 可追溯审计 + 免翻箱检索"为回报主体,纯人力口径回本 >10 年,须叠加样本价值与合规收益才成立 | 沿用上行假设;分装通量与样本价值是 ROI 的两个主变量,未实测前勿外推 |
| 隐性收益项 | ①扫码 + 库位数据库把"人找管"变"系统定位",翻箱污染与错样率下降;②气相 LN₂ 消除液相交叉污染与冻伤/氧贫人因风险;③静态保持 ≥10–21 天厂商宣称[4]把断电/断供应急窗口制度化 | 方向性论证,金额未确认 |
结论口径:按示例假设,7.6 万元级国产半自动移液工作站是"分装通量/人力"ROI 最陡的一笔;深低温自动化储存(294 万–760 万/套)的回报不在省人力,而在高值样本的长期可追溯与免翻箱检索——中小规模分子/蛋白组学实验室若样本量不足,用"CoolBox 冷台 + CryoPod 气相转运 + 普通 −80 冰箱"的组合远比上一台存储机器人经济;存储机器人只在样本量到十万级、且需审计合规时才转正 ROI。
六、国产替代与核心部件依赖
整机替代格局:本品类呈"两头分化"。深低温自动化储存国产已实质进位——2026 年两个中科院系统大单均由青岛海尔中标(武汉病毒所 HSN96-46K2、广州生物医药定制整线)[1][2],说明国产厂商已能交付"箱内机械存取 + 库位软件 + LN₂/压缩机制冷"的自动化深低温整机,打破进口独占;分装工作站入口国产亦可行(中析 SC9100B 半自动 7.6 万、渠道莫纳 Royal 自动化平台)[3][4]。进口(Azenta、Brooks、Thermo)守住的仍是大容量 −190 ℃ 气相整线的工程成熟度、检索速度与合规软件(ARCON/21 CFR Part 11)——渠道描述的 BioArc Ultra HD 1,600 万支、CryoArc 检索 <60 秒等指标厂商宣称[4],国产整机逐机型的容量/检索速度在公开页披露颗粒度普遍更粗(多数"未确认")。装机量份额:本期公开信息不足以支撑份额结论。
核心部件依赖(逐项如实标注):①压缩机/复叠制冷(−80 ℃ 路线)——进口整机以冗余双制冷单元为卖点,国产深低温压缩机与复叠制冷系统已可用(海尔等上市厂商交付),但超低温级压缩机长期可靠性、噪音与能耗的公开可核查数据两侧均稀缺,具体依赖度未确认。②液氮制冷与气相均温(−190 ℃ 路线)——机制上靠 LN₂ 自蒸发 + 真空多层绝热,非卡脖子部件,但"自上而下均温至 −190 ℃、静态保持 ≥10–21 天"的气相结构设计与绝热是进口长期优势[4][8]。③深低温阀门/加注计量——免手加注、精确充装(如 CryoPod 加注站"每次精确加注、未排空亦可"[4])依赖低温阀与计量,国产可用性未检索到逐机型公开反证,未确认。④箱内机械臂/存取机器人——这是深低温自动化储存真正的技术标签缺口:能在 −80/−190 ℃ 结霜环境长期稳定夹取冻存管/盒、且带防结雾的存取机器人,进口(Azenta/Brooks)为已交付主流,国产随海尔等整线中标已具备,但核心减速器/低温电机/夹爪的国产化率公开信息不足,未确认。⑤库位/合规软件——ARCON/FreezerPro(渠道在售)+ 21 CFR Part 11 是进口差异化卖点,国产配套软件(海尔系等)随整机交付,但公开可核查的合规验证文档两侧均少(未确认)。
七、配套耗材与售后成本
- 液氮消耗(−190 ℃ 路线第一运行成本):气相罐靠 LN₂ 自蒸发维持低温,真空多层绝热使消耗更低、断电保持更久[8];但各厂逐机型"每日液氮蒸发率/年液氮采购量"公开页普遍不披露,未确认。采购谈判应把"L/m 或 kg/周静态蒸发率 + 报警阈值"写入合同。渠道内 CryoPod LN₂ 加注站、A/E 系列液氮冰箱描述给出液氮容量 65–390 L、静态保温 >10–25 天厂商宣称[4]。
- 干冰与冷芯:干冰按需外购(升华损耗,长存不宜),价格随地区波动(未确认);CoolBox 靠 −20 ℃ 预冻冷芯循环使用、无持续耗材[9];CoolRack 导热架为可重复使用的合金架(非一次性)[4]。
- 密封件/O 圈与冻存管:深低温冻存管与螺口盖/密封垫(−196 ℃、95 kPa 防漏、共模热熔 TPE 密封,渠道描述)为长期耗材,属询价制未确认;扫码冻存管(0.8–7.6 mL 一/二/三编码,管底激光蚀刻、100% 逐支质控)是自动化存取与可追溯的前提投入[4]。
- 压缩机/制冷维保:−80 ℃ 机械存取系统的复叠压缩机、冷凝器清洁、冷媒检漏为年度维保项,各原厂无公开费率(未确认);双制冷冗余 + LN₂ 备份(BioArc 描述)降低单点失效致样本全损风险厂商宣称[4]。
- 软件订阅与合规:库位/库存管理软件(ARCON、FreezerPro、SampleArc 软件均渠道在售、询价制)常含年度授权或订阅;21 CFR Part 11 合规验证与 IQ/OQ/PQ 文档为交付成本项(金额未确认)。
- 报警与监控:液位/温度实时监测 + 声光/远程报警(WiFi/LAN)是深低温储存标配安全项[4][8];建议把"断电/断供应急保持时长(≥10–21 天口径)+ 备件价格锁定 + 年度校准"三科目写入标书。
八、选型建议
- 先定"温控目标点"再选设备,别用一台 −190 ℃ 做所有事:2–8 ℃ 短期操作与加样 → CoolBox 无冰冷台 + CoolRack 导热架;−78 ℃ 级短时分装 → 干冰冰浴 + 导热架(小批量、无电场景);长期保存(年计)→ −80 ℃ 机械存取;永久/极高值 → −190 ℃ LN₂ 气相;常温储运需求(纯蛋白/试剂)→ 冻干而非加深低温。
- 按样本量选自动化台阶:日均 < 数百管、人力可承受 → 半自动移液工作站(7.6 万级国产[3])+ CryoPod 气相转运足矣;样本库到十万级以上且需审计 → 才上自动化深低温储存(国产 294 万级起[1])。中小分子/蛋白组学实验室对"存储机器人"最常见的误配是"为大样本库叙事买单机"。
- 把四项写进可验证标书(不锁品牌):①目标温控点与均温性(气相 −190 ℃ 是否真达、冷台 0.5–4 ℃ 精度);②静态/断电保持时长(对照厂商标 ≥10–21 天口径[4][5],要求实测报告);③单盒/单管检索速度与每小时存取通量(厂商页多缺,须逼出数字);④液氮静态蒸发率或压缩机能耗。凡"降 72%/75%"">1,600 万支""检索 <60 秒""清除/保持"类数字要求出示可核查依据。
- 气相优先于液相:若涉及多人共库或生物样本,选 LN₂ 气相储存/转运(CryoPod、A/E 系列、CryoArc)以切断液相交叉污染与冻伤/氧贫人因风险[8][4];配免手加注站降低人工灌注风险。
- 可追溯从管开始:上自动化存取前先统一到扫码 SBS 冻存管/盒(渠道 2D/三编码管、CoolRack/CoolCell、IntelliXcap 自动开关盖[4]),否则机器人检索与 LIMS 库位无法落地;软件(ARCON/FreezerPro)与合规文档随整机验。
- 售后四科目:响应时限、断电/断供应急保持承诺(写入合同而非仅目录口径)、备件(冷芯/密封件/LN₂ 阀/夹爪)价格锁定、年度液位与温度校准含证书。
九、对分子/蛋白实验室的实际影响
这一品类直接决定"破碎好的蛋白/核酸/肽段样品,能否以可追溯、不失活的方式进入长期冻存并随时取回"。对分子实验室:干冰浴/碎冰手工分装最大的隐性损失不是慢,而是温度管不住、标签浸湿、无审计——CoolBox 无冰冷台把样品钉在 0.5–4 ℃ 达数十小时厂商宣称[9]、导热架让样品干燥且均温,是通量不高时的最高性价比升级;扫码冻存管 + 库位软件 + 自动存取把"人翻 −80 冰箱找管"变"系统定位、单盒 <60 秒取回"[4],样本越贵、越多人共享越值。对蛋白/蛋白组学实验室:反复冻融是活性与定量重现性的头号敌人,冷链分装 + 气相 −150~−190 ℃ 储存把复融次数降到最低;冻干则为纯化酶、抗体试剂和除 TFA/乙腈后的肽段提供了"离开深低温也能储运"的第三条路[7]。必须诚实写下的负面清单:①−78 ℃ 干冰浴并非万能——CO₂ 溶入会酸化碱性/对 pH 敏感样本,且不能替代 −80/−190 ℃ 的长期保存,它只是分装台面上的短时冷源;②自动化深低温储存的回报是"样本价值 + 可追溯",不是省人力,中小实验室上百万级整机常为负 ROI;③厂商页里"<1,600 万支、检索 <60 秒、静态保持 ≥10–21 天、功耗降 75%"几乎全是厂商宣称,无第三方实测与逐机型通量,验收必须逼出实测蒸发率/保持时长/检索速度;④液氮路线需氧贫监测与冻伤防护制度,气相虽更安全但加注/转运仍需 SOP;⑤本渠道内没有"干冰/冷链自动化分装整机"在售,进口整机价格与国产整机温度/容量参数本期多为"未确认",采购决策务必回到"自己样本量 + 实测通量 + 可核查性能"三件事上。
来源(Sources)
- ★高(中国政府采购网中标结果公告)中国科学院武汉病毒研究所自动化深低温生物样本存储系统采购项目,2026-09-01 09:18:中标供应商武汉湛华科技有限公司,品牌"青岛海尔",型号 HSN96-46K2,数量 2 套,中标金额 ¥5,886,000.00 元(588.60 万元),单价 ¥2,943,000.00 元/套;公告正文未列温度/容量/通量:https://www.ccgp.gov.cn/cggg/zygg/zbgg/202609/t20260901_27239648.htm
- ★高(中国政府采购网中标结果公告)中国科学院广州生物医药与健康研究院无人值守自动化小场景细胞谱系资源库(自动化生物样本低温存储系统)采购项目,2026-07-10 17:16:中标供应商青岛海尔生物医疗股份有限公司,品牌海尔生物,型号"定制";自动化深低温生物样本存储系统 1 套 7,608,000 元、自动化超低温生物样本存储系统 1 套 5,072,000 元,中标总额 1,268.00 万元,评审得分 93.57;技术参数在附件未公开:http://www.ccgp.gov.cn/cggg/zygg/zbgg/202607/t20260710_26913493.htm
- ★高(中国政府采购网中标结果公告)华中农业大学生物育种创新支撑中心项目第八批(冰冻切片机、振动切片机、半自动移液工作站(96))02 包二次中标,2024-12-12:中标供应商武汉核成科技发展有限公司,品牌"中析"、型号 SC9100B(半自动 96 通道移液工作站),数量 4 台,中标金额 ¥304,000 元(30.4 万元),单价 76,000 元/台:https://www.ccgp.gov.cn/cggg/zygg/zbgg/202412/t20241212_23860437.htm
- ★高(渠道一手来源,2026-08-27 ebaiao.cn 商城快照,价格均询价制、未确认;Azenta 安升达、莫纳生物 Monad 均为渠道代理/合作品牌,非中生柏奥自产;性能为厂商页/商品描述转述的厂商宣称)Azenta CryoPod 深低温转运容器 SKU:243354-001(/product/714,≤−150 ℃ 逾 3 h、约 6 kg、气相不接触)、CryoPod LN₂ 加注站 SKU:246000-001(/product/715,约 10 min 充满、可接 LN₂ 管路)、CoolRack M30 SKU:BCS-108(/product/865,−196~+100 ℃、±0.1 ℃ 均一、干冰/液氮/冰浴)、CoolRack M15 SKU:BCS-125(/product/864)、CryoArc Pico −190 ℃ SKU:CryoArc Pico(/product/704,8,800 支/检索<60 s/静态≥10 d/21 CFR Part 11)、CryoArc Deca −190 ℃ SKU:CryoArc Deca(/product/705,26,600 支/静态≥15 d)、BioArc Flex −80 ℃ SKU:BioArc Flex(/product/709,可扩展约 1,440 万支/冗余制冷+LN₂ 备份/ARCON)、莫纳生物 Royal 0812 自动化移液工作站 SKU:MONAD-ROYAL-0812(/product/1013);同生态在售价全为 null(询价制)另含 CryoArc Tera、BioArc Ultra HD/SE/Duo、SampleArc Flex/SE、A220–A1000 高效深低温 LN₂ 冰箱、CoolCell FTS30(兼容干冰/液氮)、CoolRack XT(兼容 CoolBox)、0.8–7.6 mL 编码冻存管、IntelliXcap、ARCON/FreezerPro。经关键词全量复核:渠道内该品类(干冰/冷链自动化分装整机)暂无直接在售型号:https://ebaiao.cn/api/products?limit=500
- ★中(仪器目录站厂商页,间接来源;性能为厂商宣称)分析测试百科网/仪器网:安升达 Azenta BioStore™ −190 ℃ 基于 LN₂ 的自动化存储系统——温度 −190 ℃(LN₂ 蒸气自上而下均温)、容量 990 个冷冻盒(250 mL)、紧急保留时间 17–21 天、−135 ℃(Tg)以下 20 天安全保持;检索速度/LN₂ 消耗/占地/通量页未列(未确认):https://www.yiqi.com/product/detail_1655441.html
- ★中(通用干冰设备厂商页,间接来源;参数为厂商宣称,非实验室专用整机)干冰造粒机——把液态二氧化碳转化为 Φ3–Φ19 mm 干冰颗粒,产能 50/100/150 kg/h 三档,液固 CO₂ 转化率 ≥42%;用途列举含"实验室低温储存、食品冷链":https://dryice-equipment.com/zh/dry-ice-granular-machine/
- ★中(仪器厂商技术科普页,间接来源;示例机型参数为厂商宣称)上海净信 sjialab《蛋白冻干与冻干机选择 | 配方、工艺和放大》——蛋白冻干须在冻结—一次干燥—二次干燥各阶段保护分子,冻干块外观好不等于蛋白稳定;需跟踪含量/效价/纯度/聚集/残余水分/复溶时间/复溶后 pH 与活性,控制冷变性/冻浓缩/pH 变化/界面与脱水应力/氧化聚集;"板层温度不等于产品温度"、产品温度须在验证限值内、终点水分在稳定性与复溶间平衡非越低越好;示例机型 Creator 2S 温度范围 −50 ℃ 至 65 ℃、搁板面积 0.24 m²:https://www.sjialab.com/wiki/protein-lyophilization-freeze-dryer-selection?lang=zh
- ★中(仪器目录站供应商技术文章,间接来源)上海易汇生物《生物样本低温保存策略优化:MVE 液氮罐气相保存技术探析》——气相储存使样本不与液相接触、显著降低一支管破裂即通过液相传导 HIV/HBV 等病原的交叉污染风险;气相冷区维持约 −150~−190 ℃、无热点/冷点;高真空多层反射绝热带来更低液氮消耗与运行成本、断电/断供保持更久;集成实时监测罐内液位/温度并异常报警;适配原代细胞/干细胞/组织等长期保存:https://www.chem17.com/st373127/article_4185732.html
- ★中(仪器目录站厂商页,间接来源;参数为厂商宣称)仪器网:安升达 Azenta biocision/CoolBox 无冰冷却工作站(BCS-503 双倍容量台面版)——无需冰、电或电池即可冷却/冷冻样品;在 −20 ℃ 冰箱预冻冷却芯后放入底座、以导热架模块平衡并维持温度,干冰可代替冷芯;宣称将样品保持 0.5–4.0 ℃ 均匀低温达 16 小时、冷冻态(<0 ℃)达 8 小时、内置 1–8 ℃ 温度指示器;容量(管/板数)页未列(未确认),价格面议:https://www.yiqi.com/product/detail_1655499.html
检索受限说明:①进口整机价格未取得——azenta.com 产品页(CoolBox XT、CryoArc Deca)抓取返回 403,AirClean/Thermo 海外同类亦多为询价制,海外价格带"未确认";②Brooks 自动化分装方案官网页为脚本渲染(WP Rocket/Elementor),未捕获实质通量/参数,其分装产能与装机"未确认";③海尔两项中标公告正文只披露金额/套数/型号,温度(−80/−190)与容量、通量在正文未列,一律"未确认";④武汉病毒所/广州两单技术参数附件(zip)未在公告正文公开,未采用;⑤格隆汇"2026 自动低温生物样品储存系统行业调查"等媒体转引未用于份额或价格结论;⑥国产深低温压缩机/复叠系统、低温阀门、存取机器人减速器与低温电机国产化率公开信息不足,核心部件依赖度"未确认"。以上均已在对应正文标注。