《生物医用材料市场竞争格局》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2019-08-15
  • 目前生物医用材料主要应用为四大方向:骨科、心血管、牙科和组织工程。其中我国骨科医疗器械已出现较具竞争力的企业;国内龙头乐普医疗有望在全球心脑血管医疗器械领域占有一席之地;中国种植牙市场潜力巨大;组织工程材料作为生物再生材料领域应用最为广泛的材料,为生物再生材料发展奠定基础,其中胶原蛋白是理想的组织工程支架材料,但目前动物源胶原应用仍有技术上的限制。

    生物医用材料覆盖行业广 前景无限

    按国际惯例,生物医用材料及其医用植入体是生物医学工程产业的重要组成部分,是医疗器械产业的基础,其管理属医疗器械范畴。2018年国内医疗器械行业并购规模不断攀升,在资本的推动下,生物医用材料无疑也成为备受关注的热点细分领域,进入快速发展阶段。在新型材料不断研发及应用领域不断拓宽的双重驱动下,全球生物医用材料市场规模已经超过2000亿美元,预计2020年将突破3000亿美元,按照2016-2020年复合增长率16%保守估计,到2025年全球生物医用材料产业规模将突破6000亿美元。

    生物医用材料应用范围广泛,总体方向以治疗肿瘤和艾滋病为大趋势。当前最热门的应用领域为骨科、心脑血管、牙科和组织工程四大领域。其中全球生物材料以骨科和心血管两类产品的需求最大,共占全球生物医用材料市场近80%的份额。随着我国人口老龄化趋势加剧和消费升级、健康意识增强,生物医用材料在医疗行业的前景极为广阔。

    骨科:中国骨科植入物市场未来增速有望超越国际市场

    据《Ortho world》最新统计,位列全球医疗器械四大类之一的骨科医疗器械,在2018年首次突破500亿美元大关,达到了512亿美元,年增长率在2%左右。

    《中国医疗器械蓝皮书》研究报告显示,2018年中国骨科植入物市场销售规模约为262亿元,比2017年的225亿元增长了37亿元,增长率为16.44%,并且国内骨科医疗机械行业未来五年有望保持15%左右的增速,远超国际市场。

    我国骨科医疗器械起步较晚,技术存在不足,比较依赖进口,尤其是高端骨科医疗器械,主要被海外企业占据,如强生、Zimmer、美敦力和史赛克等。不过,国内凭借价格优势和持续研发,外加国家政策的推动,目前已逐渐形成了一批具有较强竞争力的本土企业,如上海微创骨科、威高骨科、纳通集团和大博医疗,2018年这四家的营收规模依次排名全国本土企业前四,表现最为亮眼。

    心脑血管:2024年乐普医疗有望跻身全球Top 10

    根据世界卫生组织估计,心血管病已成为全球的头号致死因素。而根据《中国心血管病报告2018》的推算,我国心脑血管病现患人数约为2.9亿,死亡率也是城乡居民总死亡原因的首位。同时,我国心脑血管病住院总费用也在快速增加,年均增速远高于国民生产总值增速。

    目前来看,血管支架的研发取向将决定未来心血管领域生物医用材料市场。在国际上,血管支架主要由美敦力(Medtronic)、雅培(Abott Laboratories)、波士顿科学(Boston Scientific)等巨头所垄断。其中雅培和波士顿科学作为支架系统研发的主流代表,分别采取全生物降解的PLA技术路线和关注支架内皮化的表面处理/部分降解路线。

    国内医疗器械龙头企业乐普医疗专研心血管领域,并且积极追随雅培,借助自身已有的成熟DES工艺和结构,以PLA可降解材料和完全可降解支架为主要研发方向,现在国内冠脉支架领域具有巨大的行业领先优势,包括国际第二代生物可吸收支架NeoVas、冠脉药物支架Nano等产品的技术优势,并且已研发出拥有自主知识产权的国内首款植入式双腔起搏器,实现产品多省市地区大范围推广应用。按照EvaluateMedTech的预测,2024年我国乐普医疗有望跻身心脑血管领域Top 10,占全球市场份额4.2%。

    牙科:中国为全球最有潜力的种植牙市场

    种植牙是我国牙科材料最主要的市场。我国种植牙渗透率低,市场份额占全球比例较低,挖掘潜力巨大。我国口腔器械市场技术发展水平低,国内种植牙市场为外资垄断,国产品牌毫无优势可言。从全球的角度看,种植牙市场呈寡头垄断格局,主要由欧美几家企业控制。目前全球种植体材料市场占整个牙科材料市场的45%,种植体器械市场主要由前6位企业垄断,占据78%的市场份额。随着我国收入水平的提高拉动消费能力提升、相关领域牙医数量增加以及学术推广能力提升,我国种植牙市场将进入高速发展时期。

    组织工程是研究与开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后功能和形态的生物替代物的新兴科学,它主要研究四个方面:种子细胞、支架材料、器官构建、临床使用。

    其中,支架材料/基体材料为种子细胞提供粘附、生长、增殖的载体,其组成部分、结构、制备过程是构成支架材料的三个极为重要的因素,它们将共同决定支架的性能,而支架的结构特征和材料性能又会影响细胞的生长存活与代谢增殖。

    胶原蛋白则属于天然可降解支架材料,与合成材料相比,有着良好生物可降解性和生物相容性,免疫性低,易于加工成不同形状,作为组织工程基体材料优势明显。目前临床应用中,胶原蛋白是最主要的组织工程材料之一。

    不过,当前胶原蛋白市场主流的动物源胶原蛋白主要劣势在于生物活性低下、低水溶性、潜在的病毒污染风险和免疫原性。这更是限制动物源胶原在组织工程等高端场景应用的关键缺陷。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-04-01
    • 生物医用材料(Biomedical Materials)或称生物材料(Biomaterial),泛指用于对人体进行诊断、治疗、修复或对人体病患组织、器官进行替换或增进其功能的材料。按照国际惯例,生物医用材料的管理划属医疗器械的范畴,是研究人工器官和医疗器械的基础。生物医用材料是当代科学技术中涉及学科最为广泛的多学科交叉领域,包括材料、生物和医学等相关学科,已经成为当代材料学科的重要组成部分。生物医用材料的研究与开发必须有明确的应用目标,即使化学组成相同的材料,因其应用目的不同,相应的结构和性质要求不同,制造工艺也不同。因此,生物医用材料科学与工程总是与其终端应用制品密不可分,通常谈及生物医用材料,既指材料自身,也包括医用植入器械。 全球产业现状 据 QY Research 调查分析,2018 年全球的生物医疗器械及材料相关产业的消费市场以北美最大,欧洲次之,亚洲第三。但是未来几年,随着中国利润丰厚的医疗器械行业和新税收政策,以及心血管疾病数量增加、人口老龄化日益增加、髋关节和膝关节置换手术量增加等因素,亚太地区将成为生物医用材料增长最快的市场。产业竞争方面,生物医用材料产业主要由美国、欧洲、日本等发达国家高度垄断,全球70%以上的市场份额由排名前30的公司占领。中国生物医用材料产业的发展相对落后,科技成果转化能力比较低,产业技术创新能力不强,技术高端产品多数依赖进口。但是,随着国家重视程度不断提升以及居民健康意识的逐渐提高,中国生物医用材料产业的发展突飞猛进,近些年已涌现出一大批具备竞争力的优秀企业。 全球最大的生物医用材料生产和消费国是美国,占据了全球市场39%左右的份额;欧盟则是凭借其早先的经济基础和较为完善的医疗保障体系等优势紧随其后,占据了全球第二大市场,整个市场份额约为27%;亚洲地区是全球第三大市场,占据了超过20%的市场份额,其中日本占据了10%的市场,而且日本在血液透析材料等领域有着非常明显的优势,同时也带动了其国内其他类型生物医用材料的快速发展。 我国生物医用材料产业的发展突飞猛进,并初具规模,现已经成为一个战略新兴产业,其总产值的增长远高于同期国民经济平均增速。近几年增速更呈加快趋势,目前年增长已达20%左右,保守估计至2020年,我国生物医用材料市场规模可达4,000亿元左右。国家政策和市场导向不断推动着国内生物医用材料及其产品的创新与生产,国内企业在这一领域内相继取得了丰硕的成果。2019年2月27日,乐普(北京)医疗器械股份有限公司自主研发的重磅产品“生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统”(NeoVas)获得国家药品监督管理局(NMPA)批准的医疗器械注册证,这标志着我国在该领域的研发制造能力已达到国际领先水平,将引领经皮冠状动脉介入治疗(PCI)技术进入“可降解时代”。 发展趋势及建议 目前,生物医用材料的前沿及发展方向主要包括:新一代生物材料的设计与研发、纳米生物材料及软纳米技术、表面改性及表面工程研究、先进制造方法学等。新一代生物材料的设计与研发是生物医用材料研究追求的目标,纳米生物材料及软纳米技术是生物医用材料研发的前沿与热点,表面和表面工程是现阶段发展新一代生物医用材料的主要途径,先进的制造方法学是生物材料科学的一个重点。因此,许多研究机构都把目光聚集到这些研究方向,并在诸多细分领域内取得了突破性进展。 美国方面研发出新一代骨替代材料和有效延长干细胞存活率的聚合物生物材料; 日本生物材料专家们开发出聚己内酯(PCL)增强的复合材料,同时设计出具有更高结晶范围的无规聚合物单体共结晶材料; 欧盟方面,德国学者遵循人体机理制造了新型的骨骼愈合材料,并设计了磁力更强的磁性微球材料; 中国科研人员也在新型生物医用材料中不断创新,复旦大学科研团队通过发展金属-高分子复合技术,开发出一种兼备高的力学性能和适宜的降解速率的冠脉支架。中国科学院研究人员开发出一种减少癌症化疗副作用的富勒烯氨基酸衍生物,极大提高了化疗作用的耐受性,华南理工大学研究的电活性生物材料显著促进骨整合和脊髓神经损伤修复效果。 近年来,我国生物医用材料产业取得了长足的发展,已经成为国家经济的重要支撑之一。限制我国生物医用材料产业发展的“瓶颈”主要在于技术不能适应市场、技术与管理脱节、工程化薄弱、资金投入不足,从而造成研究成果转化慢、产业化程度较低。针对上述问题,对于未来我国在生物医用材料领域的发展提出以下几点建议:有关部门应建立促进生物医用材料产业快速发展的政策和机制,明确激励机制和政策支持,形成统一的全面规划和管理体系;加强企业的研发能力;大力发展大型企业或企业集群,形成规模化生产等。
  • 《全球锂电池市场竞争“白热化”》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-10-05
    • 今年以来,尽管新冠肺炎疫情给全球电动汽车的销售带来一定影响,但为其提供动力的锂电池市场却并不平静,供应侧的竞争日趋激烈。行业机构预计,在亚洲和欧洲地区电动汽车数量增势迅猛的预期下,全球锂电供应格局或许将迎来更多“玩家”。 LG化学电池业务分拆上市 为了进一步提高电池业务的盈利能力,韩国LG化学日前宣布分拆旗下电动汽车电池部门,并将通过独立IPO的方式筹资,旨在为获取更多电池订单奠定基础。 LG化学在一份声明中表示,鉴于电池行业迅猛的发展速度和强劲的盈利前景,当前正是分拆独立的最佳时机。自2020年12月1日起,LG化学将整合现有的电池业务成立一个新的全资子公司,暂定名为LG能源解决方案(LG Energy Solutions),并寻求独立上市。 《金融时报》指出,LG化学此举旨在巩固其在全球电动汽车电池供应市场的领军地位。根据LG化学公布的数据,今年其电池业务的年收入约为13万亿韩元(约合111亿美元);而预计到2024年,这部分收入将超过30万亿韩元(约合256亿美元)。 “我们预计,全球动力电池市场将以每年30%的速度增长,30万亿韩元的年收入只是保守估计。”LG化学首席财务官车东锡表示,“我们看到了上行潜力。” 据了解,今年以来,欧洲地区电动汽车销量出现快速增长,直接带动了LG化学的销售额,这也是其市场份额上升的主因。但韩联社指出,宁德时代等中国锂电池制造和供应商也在加速欧洲业务的布局,这让LG化学不得不加快自身重组,加上新冠肺炎疫情给其资本结构带来极大挑战,相较于宁德时代上半年实现盈利,LG化学上半年实际上是处于亏损状态。 中国持续主导锂电池供应 根据彭博新能源财经(BNEF)最新发布的“全球锂电池供应链排行榜”,中国迅速赶超了过去10年间一直领先全球的日本和韩国,成为全球锂电池市场最大的供应来源。BNEF预计,2025年前,中国在全球锂电池供应领域都将保持主导地位。 中国汽车动力电池产业创新联盟日前发布的数据显示,今年8月,中国动力型锂电池的装车量为5.1吉瓦时,同比增长48.3%,环比上升2.2%。 BNEF指出,中国电池产业之所以大获成功,一方面受国内电池需求的推动;另一方面,中国拥有全球80%的电池金属精炼产能、77%的电芯产能和60%的关键原材料产能,日本和韩国在电池金属精炼和开采方面均不及中国。 “原材料、人才和基础设施是吸引投资进入产业链的关键。除了矿产开发,中国在金属精炼方面也领先全球,因此具备在电池领域超越日本和韩国的优势。”BNEF电池原材料首席分析师Kwasi Ampofo表示。 市场竞争日趋激烈 “从全球市场来看,中、日、韩占据较大优势,至少未来一段时间内,全球锂电池将主要由这三个国家提供。”天津力神电池公司常务执行副总裁王念举表示,“不过,全球锂电池市场供应侧的竞争已经趋于白热化。” 据了解,当下,锂电池供应链的可持续性和碳排放量的重要性正日益凸显,如何确保原材料加工和电池制造过程中使用低碳电力已成为重中之重。此外,随着新能源汽车需求猛增,在汽车生产所在地就近建立电池制造工厂的需求也随之上扬。 “过去10年,中国大力推动电池供应链发展,辅之以激励政策,现今占据行业主导地位实属意料之中。”BNEF储能研究负责人James Frith表示,“与此同时,全球其他国家和地区也都在打造自己的电池供应链。比如欧洲,就正在加大锂电池生产制造的布局。” BNEF的“全球锂电池供应链排行榜”显示,在欧洲本地化电池供应链快速发展和严格环境标准的共同推动之下,德国、英国、芬兰、法国和瑞典5个国家已经跻身该排行榜前十名。 BNEF指出,许多原材料生产国关注的一大重点是如何进入价值链的高附加值环节,而占领这一环节的制胜因素包括电池行业的环境足迹、成本低廉的清洁电力、技术娴熟的劳动者,以及推动电池需求增长的激励政策。