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全世界都想從中國買到的呼吸機(jī),一文扒開供應(yīng)鏈真相

作者:心緣
來源:智東西
日期:2020-05-06 11:15:15
摘要:全球瘋搶國產(chǎn)呼吸機(jī)背后:技術(shù)有短板,產(chǎn)能被卡住。



十萬火急!新冠肺炎疫情的持續(xù)蔓延,將全世界變成了一間巨型ICU,重癥患者排隊等待用呼吸機(jī)來續(xù)命,但呼吸機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重緊缺!

據(jù)美國《財富》雜志報道,全球醫(yī)療機(jī)構(gòu)現(xiàn)有呼吸機(jī)數(shù)量僅占總需求量的9%左右。全球呼吸機(jī)制造商都在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),穩(wěn)步推進(jìn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的國產(chǎn)呼吸機(jī)制造商更是成為全世界的救命稻草。



▲海外部分國家呼吸機(jī)存量與需求情況(截至3月28日)

根據(jù)工信部4月8日公布的數(shù)據(jù),我國呼吸機(jī)生產(chǎn)企業(yè)累計向全國供應(yīng)近2.9萬臺呼吸機(jī),其中向湖北供應(yīng)近1.8萬臺,含有創(chuàng)呼吸機(jī)3000臺;向國外供應(yīng)各類呼吸機(jī)近1.8萬臺,含有創(chuàng)呼吸機(jī)4000多臺。各企業(yè)都在加班加點(diǎn),并按照市場化原則與國際采購方洽談。

此前在3月31日,美國紐約州州長安德魯·科莫曾公開表示,紐約已從中國訂購1.7萬臺呼吸機(jī),但因?yàn)槠渌菀苍趽屬?,估計只能到?500臺。



▲科莫感謝中國捐助的一千臺呼吸機(jī)到達(dá)紐約肯尼迪機(jī)場

與此同時,全球十多家車企宣布轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機(jī),例如福特汽車和通用醫(yī)療合作,計劃100天生產(chǎn)5萬臺呼吸機(jī),特斯拉CEO埃隆·馬斯克也宣布特斯拉已擁有額外的經(jīng)FDA批準(zhǔn)的呼吸機(jī)。

但在沉重的疫情數(shù)據(jù)面前,這些增漲的產(chǎn)能仍是杯水車薪。

制造呼吸機(jī)到底有多難?哪些因素限制了玩家入局?因疫情接單到手軟的國產(chǎn)呼吸機(jī)供應(yīng)商們,實(shí)際在市場上排在怎樣的位置?制約呼吸機(jī)產(chǎn)能的芯片、壓縮機(jī)等核心零部件來自主要有哪些供應(yīng)商?我們試圖找出這些答案。

01、新冠重癥患者的救命“打氣筒”

新冠肺炎重度和危重度患者,可能會出現(xiàn)呼吸衰竭、休克、凝血功能障礙等癥狀,如果沒有呼吸機(jī)輔助,嚴(yán)重時還會引發(fā)重要器官衰竭,甚至死亡。

據(jù)美國呼吸病學(xué)會統(tǒng)計,呼吸機(jī)的普遍使用使臨床搶救的成功率提高了約55%。

呼吸機(jī),俗稱“電子打氣筒”。呼吸機(jī)模仿人呼吸速率,吸氣時,通過高壓力把不同含氧量的氣體壓進(jìn)肺泡里;呼氣時,再以低壓力,使體內(nèi)的二氧化碳被壓出來。

當(dāng)前醫(yī)用呼吸機(jī)為最高級別的三類醫(yī)療器械,分為有創(chuàng)和無創(chuàng)。



▲疫情期間中國呼吸機(jī)月度供貨量(截至3月3日)

有創(chuàng)呼吸機(jī)主要用在重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU),救治重度呼吸衰竭的無意識患者。有創(chuàng)呼吸機(jī)需要經(jīng)口鼻插管、氣管切開插管,這個過程可能造成患者面部損傷和交叉感染,而且非常殘忍和痛苦,氣管猶如一直被刀割,如果患者不是在昏迷的狀態(tài)下,必須打鎮(zhèn)定劑才能撐得住。

無創(chuàng)呼吸機(jī)沒有切口,主要用在有呼吸意識的輕中度呼吸衰竭患者,在醫(yī)院和家庭場景均有應(yīng)用。使用期間,患者能正常說話,舒適度遠(yuǎn)高于有創(chuàng)呼吸機(jī)。

由于新冠肺炎缺乏抗病毒特效藥,新冠肺炎患者的治療以對癥治療為主,重型患者使用鼻導(dǎo)管或無創(chuàng)呼吸機(jī)等治療方式,危重癥患者則需有創(chuàng)呼吸機(jī)進(jìn)行通氣。

以往人們對呼吸機(jī)的需求量并不大,但隨著新冠疫情像死亡列車般在全世界穿梭,全球單日新增確診病例突破8萬例,全球累計確診人數(shù)超過143萬例,呼吸機(jī)預(yù)計需求量逼近100萬,而美、德、英、法、意合計現(xiàn)存呼吸機(jī)數(shù)量只有20多萬臺。



▲新冠感染治療的重癥、危重癥病區(qū)配置區(qū)別

呼吸機(jī)不夠用,萬一再出現(xiàn)停電情況,怎么辦?

怒斥美聯(lián)邦政府、疾呼呼吸機(jī)告急的紐約州州長科莫在3月28日介紹并親身示范了應(yīng)急的“備選方案”:通過手動擠壓下圖所示的呼吸氣囊,為呼吸不暢的患者供氧,這種氣囊俗稱“手捏皮球”。



▲科莫在記者會上展示“手捏皮球”

“需要有人不停地擠壓氣囊。這看上去很簡單,但如果你操作很長時間,就會明白有多困難?!笨颇f,“雖然相對來說很簡單,但你需要很多人24小時為一名患者操作?!?/p>

英國首席獸醫(yī)Chrisine Middlemiss還致信全國所有注冊獸醫(yī),請求他們反饋各自所處機(jī)構(gòu)的獸用呼吸設(shè)備清單,以備不時之需。

02、全球告急!海內(nèi)外呼吸機(jī)廠家緊急擴(kuò)產(chǎn)

全球呼吸機(jī)稀缺到什么程度呢?以知名國際呼吸機(jī)制造商瑞士哈美頓為例,呼吸機(jī)剛下生產(chǎn)線就會被運(yùn)走,為了趕工連辦公室員工都上了生產(chǎn)線。

根據(jù)東興證券研究報告,五大國際知名呼吸機(jī)廠家合計日產(chǎn)能約為301臺,短期內(nèi)連自己國家的防疫需求都難以滿足,更遑論國外訂單。

此外,美國福特、通用、特斯拉等美國車企均已獲批制造呼吸機(jī)設(shè)備,3月27日,特朗普還在推特上點(diǎn)名通用汽車和福特汽車,督促他們馬上生產(chǎn)呼吸機(jī)。



▲美國總統(tǒng)特朗普催促福特、通用汽車

4月7日,特斯拉用視頻秀出用其電動車零部件打造的呼吸機(jī)原型機(jī),并介紹了整體工作流程:

空氣通過進(jìn)氣管道進(jìn)入混合室,混合室將氧氣和空氣混合,然后通過一個制造壓力波形和容積波形的閥體,再通過一系列傳感器,最后通過過濾器,進(jìn)入患者的肺部。

在肺部混入二氧化碳的氣體,會通過呼氣管和一套感應(yīng)器進(jìn)入呼氣閥,呼氣閥會調(diào)節(jié)肺中的氣壓,使病患肺部保持正壓狀態(tài)。



▲特斯拉呼吸機(jī)工作原理圖

醫(yī)用呼吸機(jī)需求的爆發(fā)給中國呼吸機(jī)廠商帶來了春天。此前國內(nèi)三甲醫(yī)院主要采購飛利浦、瑞思邁等國際呼吸機(jī)品牌,而此次疫情給國產(chǎn)呼吸機(jī)提供了免費(fèi)推廣的平臺。

由于我國醫(yī)療設(shè)備行業(yè)起步較晚,很長一段時間市場都是被國外廠商所掌控,但近些年少數(shù)國產(chǎn)醫(yī)用呼吸機(jī)廠商逐漸突出重圍,在全球范圍內(nèi)樹立了民族品牌。

在2019年國內(nèi)十大呼吸機(jī)銷量排行榜中,國產(chǎn)品牌有邁瑞醫(yī)療、深圳科曼、誼安醫(yī)療三家上榜。



▲2019 年中國呼吸機(jī)銷售數(shù)量排名

由于我國防控得力,國產(chǎn)呼吸機(jī)廠商早已有序復(fù)工復(fù)產(chǎn),海外訂單如雪花般撲面而來,有些國產(chǎn)廠商的訂單已經(jīng)排到下半年。

截至4月8日,我國主要呼吸機(jī)企業(yè)累積供應(yīng)2.7萬多臺,其中向湖北供應(yīng)近1.8萬臺,含有創(chuàng)呼吸機(jī)3000臺,同時還緊急向國外提供各類呼吸機(jī)近1.8萬臺,含有創(chuàng)呼吸機(jī)4000多臺。

當(dāng)前國外求購以有創(chuàng)呼吸機(jī)為主,邁瑞醫(yī)療和誼安醫(yī)療是國內(nèi)有創(chuàng)呼吸機(jī)的頭部玩家。根據(jù)工信部日前公布的信息,現(xiàn)可生產(chǎn)有創(chuàng)呼吸機(jī)的國內(nèi)企業(yè)共21家,其中8家產(chǎn)品獲歐盟強(qiáng)制性CE認(rèn)證

為了趕產(chǎn),邁瑞醫(yī)療嘗試新開產(chǎn)線、擴(kuò)招員工、優(yōu)化工藝等措施并行,誼安醫(yī)療將生產(chǎn)麻醉機(jī)、手術(shù)床的產(chǎn)線都改造成生產(chǎn)呼吸機(jī)。根據(jù)此前公開信息,邁瑞醫(yī)療和誼安醫(yī)療的訂單已經(jīng)分別排到6月和8月之后。

呼吸機(jī)緊俏還推動相關(guān)概念股的猛漲。

當(dāng)前A股涉及呼吸機(jī)供應(yīng)的上市公司有邁瑞醫(yī)療、魚躍醫(yī)療、航天長峰、復(fù)星醫(yī)藥、中鼎股份、深科技等。其中,邁瑞醫(yī)療在醫(yī)用呼吸機(jī)海外出口方面一家獨(dú)大。



▲2019 上半年中國品牌海外出口醫(yī)用呼吸機(jī)格局

國產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備龍頭邁瑞醫(yī)療市值已逾3200億元,力壓寧德時代,坐穩(wěn)創(chuàng)業(yè)板市值新“一哥”之位。

呼吸機(jī)銷售規(guī)模占比較小的航天長峰多次發(fā)布風(fēng)險提示公告,表明其重癥呼吸機(jī)不具備國內(nèi)外銷售資質(zhì)、今年無批量生產(chǎn)計劃,依然阻擋不了資本的熱情,從3月20日到4月7日連收9個漲停板,漲幅超過155%。



▲航天長峰發(fā)布風(fēng)險提示公告

通常高檔有創(chuàng)呼吸機(jī)價格約為35-40萬元,中檔價格約為20-25萬元,低檔可靠性較低,價格不到15萬元。但在疫情期間,呼吸機(jī)銷售利潤空間已經(jīng)高到離譜。

據(jù)《財經(jīng)》報道,疫情期間某款正常售價每臺2萬美元的呼吸機(jī),已經(jīng)被經(jīng)銷商報價到36800美元。

03、缺口難填,復(fù)盤呼吸機(jī)的生態(tài)壁壘

乍一看,全球呼吸機(jī)廠商紛紛竭力擴(kuò)產(chǎn),特斯拉、通用、福特、勞斯萊斯、戴森、本田、日產(chǎn)等車企預(yù)計也將陸續(xù)轉(zhuǎn)產(chǎn)呼吸機(jī),是不是很快就有希望補(bǔ)上呼吸機(jī)的缺口了?

愿望很美好,但現(xiàn)實(shí)難度很大。

首先,專業(yè)高端呼吸機(jī)玩家稀缺。

疫情前,呼吸機(jī)采購需求量較少,但關(guān)鍵技術(shù)門檻卻很高,還需投入高額的研發(fā)生產(chǎn)成本,這使得全球能生產(chǎn)高端有創(chuàng)呼吸機(jī)且具備一定規(guī)模的廠家數(shù)量屈指可數(shù)。

呼吸機(jī)行業(yè)過去偏小眾,醫(yī)療機(jī)構(gòu)的需求有限,去年全年國內(nèi)銷量不到2萬臺,大醫(yī)院可能有十幾臺,小醫(yī)院則不超過5臺,實(shí)際使用量不高,且一臺呼吸機(jī)使用壽命通常在6年以上,更新?lián)Q代的周期也比較長。

其次,生產(chǎn)呼吸機(jī)需要時間。

即便是擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)呼吸機(jī)制造商,擴(kuò)建生產(chǎn)線要需要一定時間,生產(chǎn)每一臺呼吸機(jī)也需要時間,短期內(nèi)很難跟上急增的需求。

以速度聞名世界的“中國制造”,面對巨大的呼吸機(jī)缺口同樣壓力倍增,多家國產(chǎn)呼吸機(jī)生產(chǎn)商表示,他們已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)能極限。

在關(guān)鍵零部件保障供應(yīng)的情況下,我國有創(chuàng)呼吸機(jī)周產(chǎn)能約2200臺,產(chǎn)能不足全球的1/5,滿足全球疫情防控的需求尚不現(xiàn)實(shí)。

跨界企業(yè)面臨的難關(guān)更多,需要突破技術(shù)壁壘、生產(chǎn)線改建、完善供應(yīng)鏈、通過質(zhì)檢審批等,如果完全從零起步,量產(chǎn)可能要花1年半。

從技術(shù)壁壘來看,呼吸機(jī)屬于知識密集型高技術(shù)行業(yè),呼吸機(jī)用的組件多為業(yè)內(nèi)通用的標(biāo)準(zhǔn)件,通氣控制精度、人機(jī)同步好不好,靠得就是廠家自身的軟硬件技術(shù)實(shí)力。

這也是我國廠商相對薄弱的環(huán)節(jié)。國外廠商掌握了大量核心技術(shù)專利,國內(nèi)企業(yè)在智能設(shè)計、通氣、降噪等核心技術(shù)方面研發(fā)水平有限,高端呼吸機(jī)自主創(chuàng)新能力相對有限。

近期,美國醫(yī)療器械巨頭美敦力還公開了便攜式呼吸機(jī)的完整設(shè)計圖紙和生產(chǎn)手冊,方便新入局者加快生產(chǎn)速度。



▲美敦力PB560呼吸機(jī)設(shè)計圖紙

這顯然是個好消息,但信任資本問題也不得不考慮。畢竟大型醫(yī)療設(shè)備公司花數(shù)十年時間建起的技術(shù)壁壘,輕易把技術(shù)圖紙交給別人會頂著非常大的壓力。

從生產(chǎn)周期來看,國內(nèi)對高端醫(yī)療設(shè)備監(jiān)管嚴(yán)格,準(zhǔn)入和認(rèn)證周期長。國內(nèi)知名無創(chuàng)呼吸機(jī)生產(chǎn)商魚躍醫(yī)療透露,一臺醫(yī)用呼吸機(jī)完成研發(fā)立項(xiàng)、檢測、臨床驗(yàn)證、改造升級、核心制造、算法優(yōu)化、醫(yī)療注冊全流程至少需10年。

另據(jù)魚躍醫(yī)療介紹,在常規(guī)狀態(tài)上生產(chǎn)一臺呼吸機(jī)可能要花費(fèi)多達(dá)40天的時間,跨界企業(yè)要花多少時間更加難以測算。



▲魚躍醫(yī)療無創(chuàng)醫(yī)用呼吸機(jī)

現(xiàn)在多家國產(chǎn)呼吸機(jī)廠商應(yīng)急擴(kuò)產(chǎn),產(chǎn)能相比以往提升逾十倍,但能不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能穩(wěn)步增長,很大程度還受制于上游原材料和零部件的供應(yīng)。

在許多核心零部件方面,我國供應(yīng)商并不具備優(yōu)勢。很多國內(nèi)呼吸機(jī)廠商能及時增產(chǎn)和供貨的前提條件就是核心原材料和零部件的儲備及供應(yīng)充足。

多數(shù)呼吸機(jī)的上游供應(yīng)商重合,大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)時難免會面臨原材料吃緊的壓力。由于疫情爆發(fā)突然,許多供應(yīng)商難以適應(yīng)猛增的需求,物流限制等問題也給依賴全球化分工的呼吸機(jī)供應(yīng)鏈帶來壓力,部分供應(yīng)商已出現(xiàn)產(chǎn)能不足、交貨期延長等狀況。

現(xiàn)公開的跨界廠商多為國際知名車企,基本都選擇與專業(yè)呼吸機(jī)生產(chǎn)商合作。

對他們而言,生產(chǎn)能力應(yīng)該不成問題,供應(yīng)鏈零部件的壓力也應(yīng)該能緩解的比較快,再加上在疫情特殊情況下,很多政府已經(jīng)放低審批門檻、縮短審批流程。

但能不能將專業(yè)呼吸機(jī)廠商的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)快速遷移、能不能短時間內(nèi)培養(yǎng)足量的專業(yè)人才,都是當(dāng)下跨界廠商們和新入局玩家仍面臨的考驗(yàn)。

畢竟呼吸機(jī)是給患者用,萬一出了岔子,那可是背上人命的事情。

04、誰能供給呼吸機(jī)核心零部件?

一臺呼吸機(jī)相當(dāng)于一個精密的氣體輸送工控系統(tǒng),有上千個零部件。其中大部分已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn),但我國在核心零部件方面與國際水平尚有明顯差距。

由于醫(yī)用呼吸機(jī)對精密性要求高,任何一個零部件出問題,整個機(jī)器可能就無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)前國產(chǎn)呼吸機(jī)在壓縮機(jī)、芯片、傳感器、電磁閥、氧氣源等核心零部件上仍嚴(yán)重依賴分布在世界各地的國際供應(yīng)商。

例如,魚躍醫(yī)療的芯片來自德國等國家,誼安醫(yī)療呼吸機(jī)的渦輪均為瑞士進(jìn)口,普博科技呼吸機(jī)的傳感器來自英美,安??萍贾辽?0%的呼吸機(jī)原材料依賴進(jìn)口。



▲呼吸機(jī)零部件拆解圖(來源:venteclife)

01、壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是幫助患者通氣的關(guān)鍵部件,無創(chuàng)呼吸機(jī)多使用渦輪式呼吸機(jī),有創(chuàng)呼吸機(jī)多使用空氣壓縮機(jī)。



當(dāng)前,多家呼吸機(jī)生產(chǎn)商選擇的壓縮機(jī)供應(yīng)商有美國托馬斯(Thomas)、美國格南登福(Gardner Denver)、瑞士Micronel、德國EBM和臺灣地區(qū)臺達(dá)等。

02、芯片與傳感器

芯片和傳感器在呼吸設(shè)備中扮演著重要角色。

不同類型的傳感器可用于幫助控制壓力、氣流、溫度和濕度,以及提供平滑的電機(jī)控制輸出。芯片是整個電路系統(tǒng)的“心臟”,負(fù)責(zé)根據(jù)采集的傳感器數(shù)據(jù),實(shí)時調(diào)整風(fēng)機(jī),保證產(chǎn)生合適的正向氣壓。





CPU方面,3月31日,英特爾成都接到由總部分配來的一筆緊急訂單,2.5萬顆BDW系列CPU,全部用于呼吸機(jī)。截至4月9日,英特爾成都已累計為呼吸機(jī)生產(chǎn)2萬顆CPU。另外我們還從網(wǎng)上看到了全球呼吸機(jī)龍頭德爾格的呼吸機(jī)CPU主板的銷售信息。

MCU/MPU方面,知名電子元器件分銷商貿(mào)澤電子在其官網(wǎng)上,為不同的呼吸機(jī)方案推薦了1400多顆來自不同供應(yīng)商的MCU/MPU型號,供應(yīng)商包括美國德州儀器、美國微芯、荷蘭恩智浦、日本瑞薩電子、德國英飛凌、瑞士意法半導(dǎo)體、美國賽普拉斯、美國亞德諾半導(dǎo)體等。



▲CPAP機(jī)器框圖(來源:貿(mào)澤電子)

FPGA方面,據(jù)英特爾公司市場營銷集團(tuán)副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理王銳介紹,很多呼吸機(jī)均搭載了英特爾的FPGA加速器。

國產(chǎn)FPGA廠商安路科技亦提出了一種正壓呼吸機(jī)的系統(tǒng)控制方案,推薦用其集成了FPGA、ADC和Flash的SoC芯片作為主控。



▲安路科技設(shè)計的正壓呼吸機(jī)方案

傳感器方面,美國霍尼韋爾(Honeywell)是核心供應(yīng)商之一。它提供的傳感器產(chǎn)品包括壓力傳感器、氣流傳感器、熱敏電阻傳感組件、溫度探測器、濕度傳感器、霍爾效應(yīng)磁傳感器集成電路等。

霍尼韋爾在中國的21家傳感器工廠在2月中下旬已經(jīng)全面復(fù)工。



▲霍尼韋爾傳感器在呼吸機(jī)中的應(yīng)用

日本SMC公司是世界三大氣動元件生產(chǎn)商之一,它提供的壓力傳感器等器件頗受呼吸機(jī)生產(chǎn)商的認(rèn)可。

飛思卡爾、恩智浦和意法半導(dǎo)體不僅提供MCU/MPU,也提供有多種類型的傳感器,以供開發(fā)先進(jìn)的呼吸機(jī)。漢威科技子公司煒盛傳感主要為呼吸機(jī)提供微流量傳感器。

03、電磁閥

電磁閥是呼吸機(jī)氧氣源的開關(guān)閥門,作用同樣舉足輕重。其工作原理和繼電器有些相似,但性能要求通常高于一般機(jī)械設(shè)備。



這一配件的代表廠商有美國MAC、意大利康茂勝(Camozzi)等,他們在自動化、流體力學(xué)等領(lǐng)域深耕多年,牢牢把控著相關(guān)供應(yīng)渠道。

05、結(jié)語:疫情或加速國產(chǎn)化替代進(jìn)程

此次疫情既帶給我國呼吸廠商猛增的市場需求,又暴露出當(dāng)下醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)鏈的脆弱。

全球化分工平日固然高效,但遇到像疫情這樣限制交通運(yùn)輸甚至正常生產(chǎn)的特殊情況時,核心零部件自主可控的價值則顯現(xiàn)出來。

當(dāng)前我國在呼吸機(jī)核心零部件方面的缺口還很大,但在疫情刺激下,國產(chǎn)化替代的腳步已經(jīng)邁得快了許多。面對境外廠家可能面臨的國際物流減少、工廠因疫情停產(chǎn)等不確定因素,國內(nèi)呼吸機(jī)廠商近期已在尋找國產(chǎn)替代廠家。

在看到希望的同時,我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識到,無論是包括呼吸機(jī)在內(nèi)的高端醫(yī)療器械方面,還是在呼吸機(jī)的核心零部件生產(chǎn)商,我國與國際頂尖水平之間還有不少差距,路漫漫其修遠(yuǎn)兮。




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