关键芯片技术壁垒高!揭秘为什么呼吸机那么紧缺?

全球疫情大范围蔓延的情况下,医用呼吸机的需求最为迫切,缺口最大。作为治疗呼吸衰竭患者重要手段,呼吸机已经成为抗击疫情的重要战略物资,在重症诊疗方案中,呼吸机、人工肺不可或缺。根据媒体报道,美国与德、英、法、意合计需求缺口接近100万台。不同于口罩、消毒液等常见的医疗用品,呼吸机作为一种价格昂贵、知识产权密集的医疗设备,长期以来一直被视为重症监护室装备,因此产量和产能一直都很有限。

关键芯片技术壁垒高!揭秘为什么呼吸机那么紧缺?

键芯片技术壁垒高,决定呼吸机质量优劣与使用效果。

以医用有创呼吸机来看,按照核心技术难度、供气方式分为低中高档,关键芯片技术决定了呼吸机质量的优劣。其中高档产品主要为外资产品,高档呼吸机运营的稳定性好,可靠性高,价格约为 35-40 万元,中档价格次之,价格约为 20-25 万元。

呼吸机为什么这么紧缺?

五大国际知名呼吸机厂家合计产能约为 301 台/天,难以在短期内满足本国防疫需求, 国外出口订单更是紧张。

飞利浦 Philips 每周生产大约 1000 台呼吸机,计划在未来八周内(2020.03.23-2020.05.18)产量翻一倍,在第三季度前实现四倍产能提升;

意大利国内最大的呼吸机制造商 Siare 产量已经翻倍,每周可生产 150 台,且推迟了向印度等其他国家的交货,以满足本国需求;

德尔格 Draeger 已经接受德国政府 1 万台重症监护呼吸机的订单;瑞士的 Hamilton 医疗目前已经将年产量提高了 30%到 40%,每天可生产大约 80 台呼吸机。

欧盟委员会于3月25日披露,全欧洲呼吸机的供应链只能满足需求量的10%。

呼吸机生产壁垒高,产能新建周期长

面临巨大的全球性需求缺口,众多跨界企业转型生产呼吸机。虽然专业呼吸机制造商拥有完备生产供应链,可能实现单日多台产出,但在满产后,短期内难以继续加快生产速度,扩建生产线需要较长时间。

关键芯片技术壁垒高!揭秘为什么呼吸机那么紧缺?

而跨界企业生产呼吸机需要突破技术壁垒、生产线改建、完善供 应链、通过质检审批等,估计从零起步的跨界企业可能要花费 18 个月才能实现量产。

疫情刺激公共卫生应急储备,国产呼吸机大幅供应满足医疗需求

中国亟需国家级公共卫生应急储备应对重大疫情,环 ICU 医疗设备链中呼吸机需求大。

假设应对全国范围内的武汉级别新冠疫情,估计全国范围所需重症监护床位数将达到 23.5 万张,合计扩张床位数为 18.2 万张,估计至少急需新增无创呼吸机约 88261 台、有创呼吸机 28781 台以满足国家级公共卫生应急储备。

疫情期间,国内企业呼吸机月度累计供货量超过 1.5 万台。自国内疫情爆发至 3 月 3 日,工信部重点监测企业共为湖北(主要是武汉)提供了无创呼吸机约 1.4 万台、有创呼吸机 2900 余台。受疫情刺激,月度供货量已基本覆盖 2019 年的全年销售量。

关键芯片技术壁垒高!揭秘为什么呼吸机那么紧缺?

生产方面,中国医用呼吸机产品生产、销售规模近年来稳健攀升。2012 年到 2018 年,医用呼吸机产量由 0.41 万台增加到 0.84 万台。

后疫情期,ICU 重点扩建将大幅拉动呼吸机需求。其中,呼吸机有望增加约 84142 台。

随着国内疫情平稳,海外疫情爆发,国内企业已经开始接海外订单。目前,鱼跃医疗呼吸机订单已排至 4 月底,迈瑞医疗海外呼吸机订单量高达上万台,订单约排至 6 月份。

新冠肺炎危重病人抢救取决于呼吸机

呼吸困难是新冠肺炎感染患者的典型症状之一,唯有用呼吸机辅助或替代呼吸才能保证患者血氧含量,避免呼吸系统和重要器官衰竭。但普通医院只有在重症监护病房才会配备呼吸机,平时需求并不大,这使得原本为数不多的呼吸机在疫情期间变得非常紧缺,特别是有创呼吸机。

“救治重症和危重新冠肺炎病人时,由于病情已经到了呼吸衰竭的程度,治疗就需要使用呼吸机进行机械通气治疗,准确的时机选择和对呼吸机的正确使用会挽救很多危重患者。”曾经是天津援鄂医疗队成员的王一旻认为,病情发展到一定程度,危重病人抢救回来的比例,基本就取决于呼吸机的数量,以及能够照顾上机病人的医生护士的数量,也就是ICU床位和人数。

截至2020年3月31日,我国批准上市的呼吸机共有126个品种,其中,按照第三类医疗器械管理的95个,按照第二类医疗器械管理的31个。据市场人士介绍,有创呼吸机市场以进口品牌为主,如美敦力、德尔格、西门子等品牌在国内有着很高的认可度,其市场份额能占到80%以上,国产有创呼吸机起步较晚,但是近些年来发展比较迅猛,如迈瑞、谊安、普博等生产企业,除了在国内市场深耕二三线城市市场之外,产品也销往海外,并获得不错的市场反馈,能够占到发展中国家呼吸机市场份额的30%-40%。

无创呼吸机市场与有创相比,生产工艺及要求相对较低,所以国产品牌几乎可以与国外品牌分庭抗礼,占到全国市场的40%(含家用)。

关键进口器件供应受制影响产能

我国呼吸机的研制起步较晚,1958年在上海制成钟罩式正负压呼吸机,1971年制成电动时间切换定容呼吸机。近几十年,随着谊安医疗、鱼跃医疗等企业的崛起,我国呼吸机的研发生产水平大幅提高。

呼吸机生产周期较长、难度较高。受疫情影响,物流受阻、关键元器件的短缺和原材料配套能力不足等原因也成为全球呼吸机产量短期内无法大幅提高的原因。

“目前因为受制于原材料供应,产量只有实际产能的三分之一。”江苏鱼跃医疗设备股份有限公司副总经理袁振介绍,该公司的呼吸机疫情期间已经销往欧洲三十多个国家。

呼吸机生产线

呼吸机的核心部件涉及涡轮风机、传感器、芯片等,例如涡轮风机,它相当于呼吸机的发动机,通过给患者提供正压气体,辅助患者呼吸,增强气体交换和心肺耦合。而传感器主要用于监测患者呼吸的压力和流量,来自动调整输出多少压力和流量。

袁振坦言,“这些核心部件主要来自欧美,国内虽然也有企业生产,但风机的噪音、转速、传感器的精度、灵敏度均与海外产品存在差异。例如,涡轮风机需要具备高转速和快速的响应速度,这样才能根据患者呼吸频率迅速加减压力,倘若输出的压力不够,响应速度不够快,就会使患者无法得到有效治疗。”

南京一家生产呼吸机的医疗设备公司相关负责人也表示,目前,呼吸机生产的核心元器件供应不足,如芯片、流量传感器、比例阀等。该公司以往的比例阀来自德国、意大利,涡轮风机来自德国,压力传感器来自美国。“我们也在尝试使用替代物料,但呼吸机对设备长期使用的可靠性、安全性有严格要求,所以只有解决源头供应商的物料配给,才能保质保量的提升产能。”

呼吸机为治疗呼吸衰竭的重要手段,随着新冠疫情的全球性爆发,呼吸机的市场需求加速释放。疫情期间,海内外的呼吸机储备需求在短期内拉动生产企业的业绩弹性。后疫情期,医院专科科室的建设将拓展呼吸机增量空间;同时,随着居家治疗理念的深入,患者对OSA 的认知率提升,家用睡眠呼吸机市场的需求潜力逐渐释放,呼吸机市场的未来潜力巨大。

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