比亚迪为什么要造超声骨刀?
王传福说,“比亚迪是一家有责任的企业,我们的使命,就是用技术创新,来满足人们对美好生活的向往。”这句话,就是比亚迪为什么,要跨界造超声骨刀的原因,也是比亚迪市值突破万亿元的秘诀。
超声骨刀,是一种新型的手术器械,使用的时候,让刀头以每秒55000次的超高频率震动,产生高强度的聚焦超声,用来切割牙齿、骨骼等坚硬的人体组织。
在这么高频的震动之下,即便是人体内最坚硬的牙齿,也可以轻易地粉碎。并且,超声骨刀还有一个神奇的特性,它可以精确地切割骨骼,却不伤及其他的组织。这是因为人体组织结构的不同,神经、肌肉、血管等组织比较柔软,对超声骨刀高频震动反而没什么感觉。而且,超声骨刀还可以针对人体不同部位的骨骼,调节频率,更有针对性地进行粉碎、切割。所以,超声骨刀拥有伤口小、止血快、疼痛感轻等诸多优势。
凭借这些优势,超声骨刀一经推出,就大受欢迎,在牙科手术、骨科手术乃至脊柱微创手术中,都开始取代传统手术工具。
但超声骨刀也有一个不足之处,那就是价格比传统骨刀要高得多。
造成超声骨刀价格高昂的原因,除了超声骨刀结构更加复杂、精密之外,还与欧美在这一领域的垄断有关。
超声骨刀被美企垄断
超声骨刀的最初设想形成于20世纪80年代。目的有三:一是实现微米级的精确切骨,减少不必要的骨损失;二是利用超声空化效应止血和清除工作区的骨屑,创造一个视野清晰的手术工作区;三是在切骨时保护黏膜、血管、神经等软组织。
全球第一把超声刀是由美国强生生产,后续强生迅速占领全球市场,也正因为如此,强生常年在国内超声刀市场占据超过80%的市场份额,处于绝对的垄断地位,国内企业市场份额占比不到10%。因为垄断,一把超声骨刀,它们更是卖出了4000-8000元的高价。
中国拥有14亿的庞大人口,对超声骨刀的需求非常高,超声刀市场规模由2016年的1,022百万元增加至2020年的2,008百万元。同时数据显示,2017年,中国超声手术刀的需求量为2034台(主机),其中三级医院超声手术刀的需求量占比为76%,县级医院超声手术刀的需求量占比为22%。2020年超声手术刀主机的需求量为2782台。2020年中国超声刀渗透率为1.1%,美国则达27.0%,随着渗透率的提升,未来还有很大的增长空间。可以说美企的强势垄断,也导致了我们被卡脖子。
超声刀领域的竞争壁垒实则为刀头的材料,以及材料的加工工艺。,因我国基础材料学科相对国外还是有差距,刀具的选材,加工都是需要进一步攻克的难题,刀头的加工工艺直接影响到超声刀设备的输出频率,进而影响临床切割效果。其次主机设备的配套研发也要跟上,例如高品质的换能器、超声发生器,需要这些核心配件再加上软件算法的的配合,刀头才能更好的工作。
但是,造超声骨刀,并不是一件容易的事情。
超声骨刀的技术难点,集中在几个方面。
第一个就是材料工艺上,想要让刀头承受住,每秒几万次的超高频震动,普通的材料都无法胜任,只有用钛合金制成的刀头才够用。但是,钛合金的先进加工技术,一直掌握在美国企业手中,国内厂商的技术实力很有限。除此之外,超声骨刀还使用了,压电陶瓷材料。而这一领域,更是美国和日本的强项,美日组成的科技联盟,掌握了全球近50%的市场份额。
第二个,就是超声骨刀中的电气元件,超声骨刀需要把电能,转化为刀头震动的机械能,再转换成超声波。这些转化,需要通过换能器和超声发生器来实现,在这些电子设备上,国内与美国,也存在较大差距。
第三个,就是对超声骨刀整体架构的整合,这一方面,甚至可能是我们与国外差距最大的地方。别看只是一把小小的骨刀,它的内部,其实包含了先进材料、复杂电气元件以及能量转换,几乎囊括了精密制造业的方方面面,是一个非常复杂的系统工程。想要将这么多部件整合到一起,甚至实现优化,是一件难度非常高的事情,没有足够的技术研发、多年的经验积累,想要追赶上国际先进水平是很困难的。
比亚迪跨行反制
而比亚迪目前就正在攻关超声骨刀,早在2020年的时候,比亚迪汽车工业业务新增消毒液、医疗器械研发,
比亚迪对超声骨刀领域的突破,主要体现在产品架构方面。现有技术的超声骨刀手柄一般是外接水路或在换能器侧面进水作为水路,以便手术时超声骨刀可以冲洗创口及产生水的空化作用,但因是外接水路或在换能器侧面进水,操作时不是很方便。同时,部分换能器不是从其侧面进水,而是尾部连水管或直接连接超声骨刀手柄外壳,导致握持时,震动手感明显,能量损失大,能效较低。
还有部分以换能器前杆本身为注水管路,前后连接,同样会产生手柄后部重量大,难以调整,工作时震感明显,能效较低。同时,现有技术的超声骨刀易产生漏水及短路,整体密封效果差,且在蒸煮消毒时难以保证安全。
而比亚迪通过换能器端部悬空的设计,使超声骨刀的重量分配变得更加平衡。并且在换能器的内壁上还添加了多个弹性密封圈,这样一来就减少了超声骨刀漏水短路的风险。
可以说,比亚迪的出现,让我们看到了反制的可能性,一旦高质量的国产超声骨刀加入竞争市场,那么到时候超声骨刀的价格就肯定会下降,到时候利好的就会是普通百姓。
当然,除了比亚迪之外,其他的国内厂商也在发力,比如清华大学,1990年,清华超声研究中心成立,开始研发超声医疗仪器。1990年-2006年,清华超声研究中心陆续研发出超声骨科手术仪、超声吸引刀、超声止血刀等创新产品,并发表了多篇重磅论文。国内超声骨刀领域的企业高管,大多来自于清华大学,也希望我们可以尽快打破美企的垄断。
超声刀市场规模快速扩张
全球超声刀市场规模巨大。弗若斯特沙利文发布的数据显示,以产品出厂价计算,全球超声刀市场规模已由2016年的23.2亿美元增长至2020年的28.7亿美元,并预计于2025年达到46.3亿美元。
弗若斯特沙利文数据还显示,我国超声刀市场规模已从2016年的10.22亿元增长至2021年的25.13亿元,年复合增长率高达19.71%;其中,国产品牌市场规模增速较快,已从2016年的0.12亿元增长至2021年的3.59亿元(详见图)。
虽然我国超声刀市场规模正快速扩张,但因该行业技术门槛相对较高,现阶段我国超声刀市场份额主要由外资品牌占据。目前,强生旗下的爱惜康、美敦力旗下的柯惠以及奥林巴斯等跨国企业产品在我国超声刀市场占据主导地位。值得关注的是,在政策的支持下,国内相关企业有望迎来良好的发展机遇。
集采助推进口替代
近年来,随着医用耗材集中带量采购改革的不断推进,超声刀集采已覆盖许多省份,且中选产品价格降幅明显。
2020年7月,福建省开展了一批医用耗材集中带量采购,其中超声刀类医用耗材中选产品平均降幅达40.77%。
2021年11月,广东、山西、内蒙古等16个省市组成的集采联盟开展超声刀头集中带量采购。此次集采的预采购数量约为44万,并设置了产品最高限价(2500元),涉及中选企业27家,产品中选率高达77.14%。中选产品平均降价70.11%,最高降幅达93%,低于1000元的超声刀头中选产品有20个,其中多款刀头价格低至500元,最低价为450元。值得关注的是,大部分国产品牌在此次集采中表现积极,致力为国产产品拓宽市场道路。
相信随着超声刀集采的深入推进,以及更多资本入局支持国产品牌发展,国产超声刀将实现进一步放量,国产品牌有望迎来弯道超车的机会。
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