这一次,我们揭开了呼吸机供应链的真相。

这是紧急情况!新的冠状肺炎疫情的持续蔓延已经将世界变成了一个巨大的重症监护室。重症患者正在排队等待呼吸机的复苏,但呼吸机已经严重短缺。 根据美国《财富》杂志,目前全球医疗机构使用的呼吸器数量仅占总需求的9%。全世界的通风机制造商都在满负荷运转。稳步重返工作岗位并恢复生产的国内通风机制造商已经成为世界的生命线。 ▲一些海外国家的通风机库存和

这是紧急情况!新的冠状肺炎疫情的持续蔓延已经将世界变成了一个巨大的重症监护室。重症患者正在排队等待呼吸机的复苏,但呼吸机已经严重短缺。

根据美国《财富》杂志,目前全球医疗机构使用的呼吸器数量仅占总需求的9%。全世界的通风机制造商都在满负荷运转。稳步重返工作岗位并恢复生产的国内通风机制造商已经成为世界的生命线。

▲一些海外国家的通风机库存和需求(截至3月28日)

根据工业和信息化部4月8日发布的数据,中国的通风机制造商已经在全国范围内供应了近29000台通风机,其中近18000台已经供应给湖北,包括3000台创新通风机。近18,000种不同类型的呼吸器供应给外国,包括4,000多种侵入式呼吸器。所有企业都在加班加点,按照市场化原则与国际采购商谈判。

3月31日早些时候,纽约州州长安德鲁·科莫(Andrew">

▲科莫感谢中国向纽约肯尼迪机场捐赠1000台呼吸机

与此同时,全球十几家汽车公司宣布,他们将转向生产呼吸器。例如,福特汽车公司和通用医疗有限公司计划在100天内生产50,000个呼吸器。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克也宣布,特斯拉已经有了额外的美国食品和药物管理局批准的呼吸器。

然而,面对沉重的疫情数据,这些增加的生产能力仍然是九牛一毛。

制造呼吸机有多难?什么因素限制玩家进入游戏?由于疫情,国内呼吸机供应商的实际市场地位如何?限制通风机容量的芯片、压缩机和其他核心部件的主要供应商是什么?我们正试图找到这些答案。

新加冕重症患者的救生“泵”

患有新冠状肺炎的重症和危重患者可能会出现呼吸衰竭、休克、凝血功能障碍和其他症状。如果没有呼吸机辅助,严重病例还可能导致重要器官衰竭,甚至死亡。

根据美国呼吸系统疾病学会的统计,呼吸器的广泛使用使临床救援的成功率提高了约55%。

通风器,俗称“电子泵”。呼吸机模仿人类的呼吸频率,吸入时通过高压将不同含氧量的气体压入肺泡。呼气时,体内的二氧化碳被低压压出。

目前,医用呼吸机是三种最高级别的医疗设备,分为有创和无创两种。

▲流行病期间中国呼吸机月供应量(截至3月3日)

有创呼吸机主要用于重症监护病房(ICU)治疗昏迷的严重呼吸衰竭患者。有创呼吸机需要口鼻插管和气管切开插管。这一过程可能会导致患者面部受伤和交叉感染,而且非常残酷和痛苦。气管就像一直被刀子割伤一样。如果病人没有昏迷,必须使用镇静剂来支撑。

无创呼吸机无切口,主要用于有呼吸意识的轻中度呼吸衰竭患者,在医院和家庭场景中有应用。使用过程中,患者能正常说话,舒适度远高于有创呼吸机。

由于缺乏治疗新冠状动脉肺炎的特异性抗病毒药物,新冠状动脉肺炎患者的主要治疗方法是对症治疗,重症患者采用鼻导管或无创呼吸机,危重患者则需要有创呼吸机。

过去,人们对呼吸器的需求不大。然而,随着新的疫情像死亡列车一样在世界各地穿梭,世界上一天内就有超过8万例新诊断病例。世界确诊病例总数超过143万。呼吸器的需求预计将接近100万,而美国、德国、英国、法国和意大利现有的呼吸器总数只有20多万。

▲用于新的牙冠感染治疗的严重和严重疾病区域分配的差异

呼吸机不够用。万一再次停电,我该怎么办?

3月28日,谴责美国联邦政府并呼吁实施呼吸机急救的纽约州州长科莫介绍并亲自演示了急救的“替代方案”:手动挤压下图所示的呼吸气囊,为呼吸困难的患者提供氧气。这个气囊通常被称为“用手捏球”。

▲科莫在新闻发布会上展示“手握球”

“有人需要不断挤压气囊。这看起来很简单,但如果你长时间操作,你就会明白这有多难。”科莫说,“虽然相对简单,但你需要很多人一天24小时为病人做手术。”

英国首席兽医克里斯丁·米德尔米斯也给全国所有注册兽医发了一封信,要求他们在紧急情况下反馈各自机构的兽医呼吸设备清单。

世界很匆忙!国内外通风机制造商亟待扩大生产

世界上呼吸器有多稀缺?以瑞士汉密尔顿为例,它是一家著名的国际通风机制造商。通风机一离开生产线就会被运走。为了赶上工作,连办公室职员都在生产线上。

根据东兴证券的研究报告,国际五大知名呼吸机制造商的日生产能力约为301台,短期内无法满足本国的防疫需求,更不用说国外订单了。

此外,福特、通用和特斯拉等美国汽车制造商都已获准生产通风设备。3月27日,特朗普还在推特上点名通用和福特,并敦促他们立即生产呼吸机。

美国总统特朗普敦促福特和通用汽车

4月7日,特斯拉在视频中展示了由其电动汽车部件制成的原型通风机,并介绍了整体工作流程:

空气体通过进气管进入混合室,混合室混合氧气和空气体,然后通过阀体产生压力波形和体积波形,通过一系列传感器,最后通过过滤器进入患者肺部。

混入肺部的二氧化碳气体将通过呼气管和一组传感器进入呼气阀。呼气阀将调节肺部的气压,以保持患者的肺部处于正压状态。

▲特斯拉呼吸机工作原理图

医用呼吸机需求的爆发给中国呼吸机制造商带来了春天。此前,国内顶级医院主要购买飞利浦、瑞士奇等国际呼吸机品牌,这一疫情为国内呼吸机提供了一个免费的推广平台。

由于我国医疗器械行业起步较晚,市场长期被国外制造商控制。然而,近年来,国内少数医用呼吸机制造商逐渐崭露头角,并在世界范围内建立了民族品牌。

2019年,国内十大呼吸机销售名单包括三个国内品牌:立信医疗、深圳科曼和易安医疗。

▲2019年中国呼吸机销售排名

由于我国的有效防控,国内通风机生产企业已经有序恢复生产,海外订单如雪片般纷至沓来,部分国内生产企业的订单已于下半年下达。

截至4月8日,中国主要通风机企业累计供货27000多台,其中向湖北供货近18000台,其中创新通风机3000台;向国外紧急供货各类通风机近18000台,其中创新通风机4000多台。

目前,国外正在寻找创新的呼吸器。立信医疗和易安医疗是中国创新呼吸器的领军企业。根据工业和信息化部最近发布的信息,目前国内有21家企业可以生产创新型呼吸器,其中8家已经获得欧盟强制性ce认证。

为了赶上交货,子午线医疗公司试图开设一条新的生产线,扩大员工人数,优化流程和其他措施并行。易安医疗将麻醉机和手术床生产线改造为生产呼吸机。根据之前披露的信息,子午线医疗和易安医疗的订单分别在6月和8月之后下达。

呼吸器供应紧张也推动了相关概念股的增长。

目前,a股涉及呼吸机供应的上市公司有迈瑞医疗、于越医疗、航天长风、复星制药、钟鼎股份有限公司、深圳科技等。其中,立信医疗是海外最大的医用呼吸机出口企业。

▲2019年上半年中国品牌出口医用呼吸机的模式

国内医疗设备领军企业创优医疗的市值已经超过3200亿元,推动了宁德时代的到来,并在创业板市场上牢固树立了自己新的“第一兄弟”的地位。

占呼吸机销量比例相对较小的航天长风发布了多项风险预警公告,表明其严重的呼吸机不具备国内外销售资格,今年没有大规模生产计划,仍然无法阻挡资金的热情。从3月20日至4月7日,该公司连续关闭了9个交易板,涨幅超过155%。

▲航天长风发布风险预警公告

一般来说,高档有创呼吸机的价格在340万元左右,中档呼吸机的价格在20-25万元左右,低档呼吸机的可靠性相对较低,价格低于15万元。然而,在流行期间,呼吸机销售的利润一直非常高。

据《财经》报道,一台呼吸机在流行期间的正常售价为每台20,000美元,经销商报价为36,800美元。

这个缺口很难填补,而生态屏障的再圆盘呼吸机。

乍一看,世界各地的通风机制造商都在尽力扩大生产。特斯拉、通用、福特、劳斯莱斯、戴森、本田、日产等汽车公司也有望相继转向生产通风机。有可能很快填补通风机的空缺吗?

希望是好的,但现实是非常困难的。

首先,专业高端呼吸机玩家稀缺。

在疫情爆发前,对呼吸器的需求很低,但关键技术门槛很高,需要很高的研发成本。这使得在世界上的少数制造商中生产具有一定规模的高端创新呼吸器成为可能。

呼吸机行业过去规模小、数量多,医疗机构的需求有限。去年,国内销量不到2万台。大医院可能有十几个单元,小医院可能只有不到5个单元。实际使用率不高。此外,呼吸机的使用寿命通常在6年以上,更新周期相对较长。

其次,生产呼吸机需要时间。

即使对于有丰富经验的专业通风机制造商来说,扩大生产线和生产每台通风机也需要时间。短期内很难跟上快速增长的需求。

以速度闻名于世的“中国制造”,面对巨大的通风机缺口和同样的压力倍增,国内许多通风机制造商表示,他们已经达到生产能力极限。

在保证关键零部件供应的情况下,中国每周生产能力约为2200个呼吸器,不到全球生产能力的1/5。满足全球防疫和控制需求是不现实的。

跨境企业面临更多困难。他们需要突破技术壁垒,重建生产线,改善供应链,并通过质量检查批准。如果从零开始,大规模生产可能需要1.5年。

从技术壁垒来看,呼吸机属于知识密集型高科技产业,呼吸机所用的零部件大多是行业常用的标准件。通风控制精度和人机同步性的好坏取决于制造商自身的软硬件技术实力。

对于中国制造商来说,这也是一个相对薄弱的环节。国外制造商掌握了大量核心技术专利,国内企业在智能设计、通风、降噪等核心技术方面的研发水平有限,高端通风机的自主创新能力相对有限。

最近,美国医疗器械巨头美敦力也发布了便携式呼吸机的完整设计图纸和生产手册,以方便新进入者加快生产。

▲美敦力PB560呼吸机设计图纸

这显然是个好消息,但信托资本的问题必须得到考虑。毕竟,大型医疗设备公司在过去几十年中建立的技术壁垒会给他们带来巨大压力,迫使他们轻易地将技术图纸交给其他人。

从生产周期来看,国内高端医疗设备监管严格,准入和认证周期长。国内知名无创呼吸机制造商宇越医疗透露,医用呼吸机至少需要10年时间才能完成研发、测试、临床验证、改造升级、核心制造、算法优化和医疗注册的全过程。

据于越医药介绍,在正常状态下生产一台呼吸机可能需要40天,而跨国企业需要多长时间则更难计算。

目前,国内许多通风机生产厂家在紧急情况下扩大了生产能力,比过去提高了十倍以上。然而,它们能否实现产能的稳步增长,在很大程度上受到上游原材料和零部件供应的限制。

在许多核心部件上,我们的供应商没有优势。许多国内通风机制造商及时增加生产和供应的先决条件是核心原材料和备件的充足储备和供应。

大多数呼吸器的上游供应商重叠,因此在大规模生产扩张过程中不可避免地会面临原材料紧张的压力。由于疫情的突然爆发,许多供应商难以适应激增的需求。物流限制和其他问题也给依赖全球分工的通风机供应链带来了压力。一些供应商的生产能力不足,交货时间延长。

现在开放的大多数跨国制造商都是知名的国际汽车公司,他们基本上选择与专业的通风机制造商合作。

对他们来说,生产能力应该不成问题,供应链组件的压力应该相对较快地得到缓解。此外,许多政府降低了审批门槛,并缩短了疫情特殊情况下的审批流程。

然而,专业呼吸机制造商的生产经验能否快速转移,能否在短时间内培养出足够的专业人才,仍然是跨国制造商和新玩家面临的挑战。

毕竟,呼吸机是为病人准备的,万一出了什么问题,这是人的生命。

谁能提供呼吸机的核心部件?

一个通风机相当于一个精确的气体传输工业控制系统,有成千上万个部件。大部分都是在中国制造的,但在核心部件方面,中国与国际水平仍有明显差距。

由于医用呼吸机的高精度要求,如果任何一部分出现故障,整个机器可能无法正常工作。目前,国内通风机的核心部件如压缩机、芯片、传感器、电磁阀、氧气源等仍然严重依赖于世界各地的国际供应商。

如潜水医疗的芯片来自德国等国,易安医用呼吸机的涡轮来自瑞士,普博科技呼吸机的传感器来自英美,安全技术呼吸机的原材料至少有30%是进口的。

▲通风机部件分解图(来源:通风机寿命)

1.压缩机

压缩机是帮助病人通风的关键部件。无创呼吸机通常使用涡轮呼吸机,而有创呼吸机通常使用空气体压缩机。

目前,许多通风机制造商已经选择了压缩机供应商,包括美国的托马斯、美国的加德纳·丹佛、瑞士的麦诺尔、德国的循证医学和台湾的德尔塔。

2.芯片和传感器

芯片和传感器在呼吸设备中起着重要的作用。

不同类型的传感器可用于帮助控制压力、气流、温度和湿度,并提供平滑的电机控制输出。芯片是整个电路系统的“心脏”,负责根据采集到的传感器数据实时调节风扇,以确保合适的正向气压。

至于中央处理器,3月31日,英特尔成都公司收到了总部下发的紧急订单,有25,000台BDW系列中央处理器,全部用于呼吸机。截至4月9日,英特尔成都公司已经生产了总共20,000台用于呼吸器的中央处理器。此外,我们还从互联网上看到了全球呼吸机领导者多尔格的呼吸机中央处理器主板的销售信息。

就微控制器/微处理器而言,著名的电子元件经销商大津电子在其官方网站上为不同的通风机方案推荐了来自不同供应商的1400多种微控制器/微处理器型号。供应商包括美国德州仪器公司、美国微线圈公司、荷兰恩智浦公司、日本礼萨电子公司、德国英飞凌公司、瑞士意法半导体公司、美国赛普拉斯公司、美国雅罗半导体公司等。

▲CPAP机器框图(来源:美世电子)

在现场可编程门阵列方面,据英特尔市场营销副总裁兼中国区总经理王瑞称,许多呼吸器都配备了英特尔的现场可编程门阵列加速器。

国内FPGA制造商安陆科技也提出了正压通风机的系统控制方案。建议使用集成有现场可编程门阵列、模数转换器和闪存的片上系统芯片作为主控。

▲安陆科技设计的正压通风机方案

至于传感器,霍尼韦尔是核心供应商之一。它提供的传感器产品包括压力传感器、气流传感器、热敏电阻传感元件、温度检测器、湿度传感器、霍尔效应磁传感器集成电路等。

霍尼韦尔在中国的21家传感器工厂于2月中下旬恢复运营。

▲霍尼韦尔传感器在呼吸机中的应用

日本SMC公司是世界三大气动元件制造商之一。它提供的压力传感器和其他设备得到了呼吸机制造商的认可。

飞思卡尔、恩智浦和意法半导体不仅提供微控制器/微处理器,还提供各种类型的传感器用于开发先进的呼吸机。韩伟科技的子公司魏胜川主要为呼吸器提供微流量传感器。

3.电磁阀

电磁阀是呼吸机氧源的开关阀,起着同等重要的作用。其工作原理与继电器有些相似,但其性能要求通常高于普通机械设备。

该配件的代表性制造商包括美国的麦克、意大利的卡莫兹等。他们多年来一直深入从事自动化、流体力学等领域,并牢牢控制着相关的供应渠道。

结论:疫情还是加速国内替代进程

疫情不仅导致中国呼吸系统制造商的市场需求急剧增加,也暴露了当前医疗设备供应链的脆弱性。

全球化分工在工作日当然是有效的,但是核心部分的自我控制的价值在特殊情况下变得明显,例如限制运输甚至正常生产的流行病情况。

目前,我国呼吸机的核心部件仍存在较大差距,但在疫情的刺激下,国内替代的步伐已经大大加快。面对不确定因素,如国际物流减少和工厂因疫情关闭,国内通风机制造商最近一直在寻找国内替代品。

在看到希望的同时,我们也应该清醒地认识到,在包括呼吸器在内的高端医疗器械和呼吸器核心部件的制造商方面,中国与世界顶级水平还有很多差距。在修远还有很长的路要走。

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