EDN發(fā)布《還做呼吸機嗎?美敦力把設計規(guī)格、軟件代碼全部開源了!》后，收到不少網友的下載需求留言，可見，受新冠肺炎疫情影響，呼吸機的關注度持續(xù)升溫。
受行業(yè)自身體量和疫情影響，面對全球急劇增長的需求，一時間，呼吸機供不應求。急缺呼吸機的國家紛紛把目光投向中國。
“中國呼吸機”接到多國政府訂單
截至3月31日，我國批準上市的呼吸機共有126個品種，其中，按照第三類醫(yī)療器械管理的95個，按照第二類醫(yī)療器械管理的31個。據市場人士介紹，有創(chuàng)呼吸機市場以進口品牌為主，國產有創(chuàng)呼吸機起步較晚，但是近些年來發(fā)展比較迅猛，能夠占到發(fā)展中國家呼吸機市場份額的30%—40%。無創(chuàng)呼吸機市場與有創(chuàng)相比，生產工藝及要求相對較低，所以國產品牌幾乎可以與國外品牌分庭抗禮，占到全國市場40%(含家用)。
天眼查專業(yè)版數據顯示，截至目前，我國呼吸機企業(yè)共有1,002家。2020年2月1日-4月2日，我國共新增12家呼吸機企業(yè)，與2019年同期相比增長100%。從地域分布來看，廣東省的呼吸機企業(yè)最多，有582家，占比超58%，其次為河北省和江蘇省。從企業(yè)注冊資本來看，既有注冊資本高達3600萬美元的大型企業(yè)，也有注冊資本僅為1萬元的小型企業(yè)。
根據天眼查及國家藥品監(jiān)督管理局數據，國內擁有呼吸機注冊證的企業(yè)有36家，其中有24家企業(yè)的經營范圍含“進出口”，占比近70%。另據工信部數據顯示，目前我國有創(chuàng)呼吸機生產企業(yè)共有21家，其中8家的主要產品取得了歐盟強制性CE認證。
數據顯示，有諸多上市公司在從事呼吸機業(yè)務，其中規(guī)模較大的有魚躍醫(yī)療、航天長峰、中鼎股份、復星醫(yī)藥、邁瑞醫(yī)療、深科技等。
國產呼吸機巨頭邁瑞醫(yī)療表示，海外的呼吸機需求紛至沓來，“需求多到沒法接”，現(xiàn)有訂單已排至6月。去年同期，邁瑞一個月只能生產五六百臺呼吸機，目前邁瑞呼吸機的產能已經提高到同期的五倍，并且還在想法設法繼續(xù)提升。
魚躍醫(yī)療公開表示，公司產能已經滿負荷生產，訂單排到了5月中旬。誼安醫(yī)療接收到來自意大利、英國、俄羅斯、塞爾維亞、烏克蘭、蒙古等35個國家和地區(qū)的呼吸機緊急采購項目。
但值得一提的是，不斷增長的需求，紛至沓來的訂單，對國產呼吸機廠商來說，也是一場戰(zhàn)斗。
4月8日下午的國務院聯(lián)防聯(lián)控機制新聞發(fā)布會上，工業(yè)和信息化部新聞發(fā)言人、運行監(jiān)測協(xié)調局局長黃利斌表示，受到全球化的核心零部件供應不足的制約，我國有創(chuàng)呼吸機的周產能約2200臺，產能不足全球五分之一，即使在關鍵零部件保障供應的情況下，想完全滿足全球疫情防控需要，也是不太現(xiàn)實的。
那么，我國呼吸機生產到底有哪些難點和痛點?
我國呼吸機核心零部件仍靠進口
一臺呼吸機相當于一個精密的氣體輸送工控系統(tǒng)，有上千個零部件。其中大部分已實現(xiàn)國產，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)用呼吸機對精密性要求高，任何一個零部件出問題，整個機器可能就無法正常運轉，當前國產呼吸機在壓縮機、芯片、傳感器、電磁閥、氧氣源等核心零部件上仍嚴重依賴分布在世界各地的國際供應商。
例如，魚躍醫(yī)療的芯片來自德國等國家，誼安醫(yī)療呼吸機的渦輪均為瑞士進口，普博科技呼吸機的傳感器來自英美，安?？萍贾辽?0%的呼吸機原材料依賴進口。
呼吸機零部件拆解圖(來源：venteclife)
1、壓縮機
壓縮機是幫助患者通氣的關鍵部件，無創(chuàng)呼吸機多使用渦輪式呼吸機，有創(chuàng)呼吸機多使用空氣壓縮機。
當前，多家呼吸機生產商選擇的壓縮機供應商有美國托馬斯(Thomas)、美國格南登福(Gardner Denver)、瑞士Micronel、德國EBM和臺灣地區(qū)臺達等。
2、芯片與傳感器
芯片和傳感器在呼吸設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控制輸出。芯片是整個電路系統(tǒng)的“心臟”，負責根據采集的傳感器數據，實時調整風機，保證產生合適的正向氣壓。
CPU方面，主要供應商包括：美國的英特爾(Intel)、德州儀器(TI)、德爾格(Drager)、微芯半導體(Microchip)、賽普拉斯(Cypress)、亞德諾半導體(ADI)、飛思卡爾(Freescale);荷蘭的恩智浦(NXP);瑞士的意法半導體(ST);德國的英飛凌(Infineon);日本的瑞薩電子、SMC;中國的安陸科技。
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。截至4月9日，英特爾成都已累計為呼吸機生產2萬顆CPU。另外我們還從網上看到了全球呼吸機龍頭德爾格的呼吸機CPU主板的銷售信息。
MCU/MPU方面，知名電子元器件分銷商貿澤電子在其官網上，為不同的呼吸機方案推薦了1400多顆來自不同供應商的MCU/MPU型號，供應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、瑞士意法半導體、美國賽普拉斯、美國亞德諾半導體等。
FPGA方面，據英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)總經理王銳介紹，很多呼吸機均搭載了英特爾的FPGA加速器。
國產FPGA廠商安路科技亦提出了一種正壓呼吸機的系統(tǒng)控制方案，推薦用其集成了FPGA、ADC和Flash的SoC芯片作為主控。
安路科技設計的正壓呼吸機方案
傳感器方面供應商包括：美國的霍尼韋爾Honeywell、泰科TE、飛思卡爾Freescale;日本的SMC;荷蘭的恩智浦(NXP);瑞士的意法半導體(ST);中國的漢威科技子公司煒盛傳感。
其中，美國霍尼韋爾(Honeywell)是核心供應商之一。它提供的傳感器產品包括壓力傳感器、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月中下旬已經全面復工。
霍尼韋爾傳感器在呼吸機中的應用
日本SMC公司是世界三大氣動元件生產商之一，它提供的壓力傳感器等器件頗受呼吸機生產商的認可。
飛思卡爾、恩智浦和意法半導體不僅提供MCU/MPU，也提供有多種類型的傳感器，以供開發(fā)先進的呼吸機。漢威科技子公司煒盛傳感主要為呼吸機提供微流量傳感器。
3、電磁閥
電磁閥是呼吸機氧氣源的開關閥門，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械設備。
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、流體力學等領域深耕多年，牢牢把控著相關供應渠道。
技術難度大
看似簡單的呼吸機，其實技術含量相當高。有創(chuàng)呼吸機屬于最高級別的三類醫(yī)療器械，想臨時進入這一市場幾乎不可能，因為技術門檻高，認證周期長。
據業(yè)內人士介紹，現(xiàn)代醫(yī)用呼吸機早已不是簡單向病患肺部通氧氣的壓力罐，它會根據患者的病情、生命體征、血氧飽和度等指標，通過肺動力學參數隨時調整氧氣的供應量，并依靠伺服反饋控制系統(tǒng)，利用優(yōu)化算法保持供氧頻率與患者呼吸同步。
這套復雜系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求也很高，無論是壓力驅動系統(tǒng)、患者回路、過濾器還是閥門，任何零部件發(fā)生故障，呼吸機都可能失靈，進而危及患者生命。
為應對斷電等突發(fā)情況，呼吸機還需要獨立的備用動力源。倉促進入這個行業(yè)的企業(yè)不但需要時間來改造生產線等“硬件”，而且還需要掌握核心算法等維系患者生命的“軟件”，后者恐怕更不是短時間就能摸索出來的。
因此，目前轉產呼吸機的車企，基本上是“1幫1”的模式，即一家車企和一家醫(yī)療器械廠家聯(lián)合生產，前者負責器件替代、生產組裝，后者負責專業(yè)技術支持。
這種“1幫1”的模式本應該很高效，但實際上，由于有創(chuàng)與無創(chuàng)呼吸機是兩個不同的應用領域，兩者也不會形成競爭關系，所以全球大大小小的呼吸機品牌有二十多家，但不同細分市場里的玩家其實都很有限。
這也是為何疫情中呼吸機需求大增，但企業(yè)供應卻很難跟上的原因之一，也是“1幫1”的模式暫時效果不太明顯的原因之一。
疫情能否加速國產化替代進程?
全球疫情暴發(fā)后，生產呼吸機元器件的供應商，也面臨全球需求的井噴。這對上游供應商的生產能力、供應鏈和生產周期都帶來挑戰(zhàn)。
如果這些進口器件都能實現(xiàn)國產替代，是否可以避免出現(xiàn)目前產量受限的情況?
據了解，面對境外廠家可能面臨的國際物流減少、工廠因疫情停產等不確定因素，國內呼吸機廠商近期已在尋找國產替代廠家。
南京一家生產呼吸機的醫(yī)療設備公司相關負責人表示：“我們也嘗試使用替代物料，但呼吸機對設備長期使用的可靠性、安全性有嚴格要求，所以只有解決源頭供應商的物料配給，才能保質保量的提升產能?！?/p>
