我国手术机器人行业分析：临床应用是手术机器人的最终导向 碳中和实践与行业可持续发展相辅相成

 1、手术机器人行业定义及分类

手术机器人是将机器人技术应用在医疗领域，根据医疗领域的特殊应用环境和医患之间的实际需求，编制特定流程、执行特定动作，然后把特定动作转换为操作机构运动的设备。手术机器人集成了医学、材料学、自动控制学、数字图像处理学、生物力学、机器人学等诸多学科为一体的新型交叉科学。

根据观研报告网发布的《中国手术机器人市场现状深度调研与投资趋势预测报告（2022-2029年）》显示，从临床医学应用角度可将手术机器人分为腔镜手术机器人、骨科手术机器人、泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人、经皮穿刺手术机器人和其它手术机器人(如神经外科手术机器人)。其中，腔镜是发展最早也最为成熟的赛道，占比60%以上，以起家最早的达芬奇为代表；骨科为第二大领域，占比15%以上，以美敦力等骨科巨头为代表，其他市场应用占比较小。

手术机器人的分类和应用场景

资料来源：观研天下数据中心整理

一般情况下，手术机器人可实现遥控操作，主刀医生控制主端，机械臂为从端，主端控制进入人体体内的从端进行手术操作，通过配套的实时成像系统进行实时手术操作。相对于开放手术及传统微创手术，手术机器人克服了众多限制，具有以下优点：1）微创操作，减少伤口及术后并发症；2）灵活的机械臂可实现高度复杂手术操作；3）三维高清成像系统；4）震颤滤除功能；5）缩短医生的学习曲线及术中疲惫；6）减少辐射及暴露风险；7）加速医院运营周转，提升医务人员效率，降低患者治疗及预后负担。

手术机器人与开放手术及传统微创手术的对比分析

资料来源：观研天下数据中心整理

从行业特点来看，手术机器人研发时间久、资金投入大、回报周期长，具有学科交叉广泛、高新技术应用密集等显著特点；从经济地位来看，手术机器人是机器人产业的皇冠上的明珠，作为新一轮科技革命和产业变革的重要标志，在医疗体系中展现出积极作用，是推动经济社会持续发展的重要力量。

观研天下分析师观点：手术机器人作为一种新的医疗技术，未来想要脱颖而出，人们关注的除了安全性、创新性，最重要的就是能够满足未尽的临床需求，也可以这样理解，医学技术创新的导向最终都是指向临床需求。

2、2021年是行业融资高峰，跨界入局者众多

数据显示，2021年几乎每一个月，都有手术机器人公司宣布完成融资，行业融资事件共有33起，其中，20起的单笔融资金额超过1亿元，截至2022年10月，行业融资事件已有20余起，融资金额达到数十亿元。总体来看，2021年手术机器人行业融资金额创历史高峰。

手术机器人作为近几年兴起的方向，受到众多资本的追捧，涌现出不少独角兽企业。数据显示，2021年北京术锐、精锋医疗、长木谷、梅奥心磁、润迈德医疗、三坛医疗等 6 家企业融资 2 起，柳叶刀机器人共融资 3 起；总融资规模方面，精锋医疗 C 轮融资 2亿美元、B 轮融资约 6 亿元，总融资规模最大。手术机器人赛道的投资方既有手术机器人头部品牌，也有原材料供应商，标志着手术机器人正成为品牌方和供应商共同聚焦的新赛道。

2021年国内手术机器人融资事件概览

资料来源：观研天下数据中心整理

2021年11月创新型手术机器人技术领导者康诺思腾进行了一次B轮融资。数据显示，融资金额达5亿元人民币，投资方包括专注于大消费领域的美团龙珠、专注于生命科学和医疗健康行业投资的礼来亚洲基金，以及老股东启明创投、清松资本、高榕资本和险峰K2VC等众多机构。成立仅2年的时间，康诺思腾期间便开展了2轮融资。据天眼查公开资料显示，这是美团自2019年进入医疗器械行业后首次涉足手术机器人赛道，众多知名投资方更是在B轮融资中加持公司，这不仅仅是对该公司未来发展的信心，也代表着市场风向正在悄然转变，资本对手术机器人的关注越来越高。

3、技术创新支撑手术机器人行业崛起，新技术革命为行业带来无限潜力

最早的手术机器人诞生于1985年，PUMA560机器人最初的定位是工业机器人，可精准地进行神经外科活检，此后于1992年ROBODOC机器人面世，他是首个为临床需要而设计的手术机器人。2000 年直觉外科公司开发达芬奇手术机器人获FDA 批准，投入临床应用，不仅让很多疑难杂症的微创手术从“不可能”变为“可能”，也最大程度解决了患者的后顾之忧。2010年后众多机器人涌现，如 MAKO 骨科机器人成为行业的代表性产品，主要用于脊柱、关节置换等手术。纵观手术机器人的发展史，可以看出，新技术革命为手术机器人行业带来无限潜力，未来随着人工智能、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的快速发展，灵敏化、智能化、安全化将成为手术机器人的发展方向。

资料来源：微创机器人招股书、观研天下整理

相较于其他领域的机器人，手术机器人结构更加复杂，需要机器人学、机构学、机械学、生物力学、医学、智能材料、计算机视觉等多种学科知识，多学科的融合意味着多项技术的协同，尤其是力反馈技术、精密运动控制技术、控制系统结构与控制方法的要求相对更高，这也使得手术机器人的零部件数量极多。数据显示，一台手术机器人光零部件就有3万多个，以达芬奇手术机器人为例，据直觉医疗公司官方数据显示，其一套系统涉及超过35,000个零部件，专利2,700余项，这些专利在很大程度上决定了其手术机器人的产品力。

观研天下分析师观点：虽然价格、服务、国际化等方面是手术机器人的非常重要的商业能力，但核心竞争力还是技术水平，包括临床比较、产品更迭、适应症开发的能力。

4、原材料成本约占总成本的70%，供应商议价能力较强

手术机器人的主要成本来源于原材料成本、耗材成本和维修保养的成本，其中原材料成本约占总成本的70%。上游原材料主要包括减速器、伺服电机、本体、控制器和其他，其中减速器和伺服电机是原材料的主要成本支出。数据显示，2021年减速器在手术机器人成本中占比为24%，伺服电机成本占比为22%。

手术机器人的收费结构

资料来源：观研天下数据中心整理

减速器市场来看，国内上游供应减速器企业存在小而散的特点，能否稳定供应中高端产品是手术机器人减速器供应商主要的痛点。我国减速器起步较晚，德国、意大利、日本等传统制造强国在减速机领域具有先发优势，其减速机产品在材料、设计、精度等各方面处于全球领先位置。数据显示，2016年以来，国内厂商的市场份额正在崛起，越来越多的客户基于对国产品牌质量的信任与成本控制等方面的考虑，逐步以国产品牌替代外资品牌，促使国内厂商份额逐步提升。虽然目前国产品牌在高端市场及产品品类丰富程度上与外资仍有差距，但在中端市场已具备较强的竞争实力，国产替代空间广阔。具有一定技术的减速器供应商具有较高的议价能力，中小型供应商产品差异化差、议价能力低。

资料来源：观研天下整理

伺服电机市场来看，行业市场集中度较高，市场份额排名前五的品牌占比超过50%。据调查，一台手术机器人电机的用量就超40个，随着微创手术需求的增加，以及中国人口老龄化问题的加剧加大，居民多种疾病的发病率，也导致入院手术人次进而攀升，未来手术机器人的使用频率大幅提升，将促进伺服电机的市场规模扩大。数据显示，2017-2021年伺服电机行业年均复合增长率为10%，其中骨科手术机器人对伺服电机的需求最大，年均复合增长率高达81.38%，远超腔镜、自然腔道手术机器人行业的规模。目前在手术机器人中主要以直流电机为主，拥有优质直流电机源供应企业将得到手术机器人厂商的青睐，尤其是部分技术先进的直流电机供应商具备较高议价能力。

资料来源：观研天下整理

观研天下分析师观点：当前，手术人机器人的许多重要原材料主要依赖进口，长期来看，不利于产业做大做强，并且还存在潜在的医疗风险。

5、头部品牌优势突出，消费者可选余地不大

手术机器人的购买者为大型医院，由于手术机器人是辅助医生实现对手术器械准确控制的新型医疗器械产品，要经过政府招标流程才能进入医院，因此定价权主要掌握在品牌方这边，但是医院有品牌选择权，这在一定程度上影响着品牌定价。

目前腔镜手术机器人市场头部效应非常明显，且该领域国产品牌的竞争非常激烈，在2022年的手术机器人招标项目中，达芬奇手术机器人几乎垄断了整个市场，多家医疗机构认为，直观手术公司生产的手术机器人设备是在国内获得医疗器械注册，且注册适用范围唯一能同时满足泌尿外科手术、普通外科腹腔镜手术、妇产科腹腔镜外科手术、胸外科胸腔镜手术、胸腔镜辅助心脏切开术等预期用途的手术机器人产品，国内市场尚无其他同类产品。不同于腔镜手术机器人领域的一家独大，在骨科领域，手术机器人的竞争则相对激烈。神经外科手术机器人、口腔手术机器人体量较小，竞争相对平缓。总体来看，手术机器人市场种类丰富，能够满足不同手术人群的需求，但由于头部品牌优势突出，使得消费者可选余地不大，只能选择是否用手术机器人参与手术，而不能选择手术机器人的品牌，考虑到当前手术机器人较昂贵，例如：腔镜机器人手术费用较普通腔镜要贵3万元左右，一台手术下来整个费用可能会达到一二十万。目前除了上海和浙江有小规模试点，普遍还没有把机器人手术纳入医保，所以很多人不会选择使用手术机器人，不过这类地方政策未来在其它地区存在较大推广可能性。

2022年手术机器人中标数据（部分）

资料来源：器械之家、观研天下数据中心整理

观研天下分析师观点：目前来看，手术机器人要想全面实现商业化，过程是非常艰难的，一方面就算产品拿到国家药品监督管理局的上市批准，还需要用大量的手术案例，证明产品的性能和稳定性；另一方面，还要培养手术医生的使用习惯。就算是目前最成功的机器人，都出现过上百次的医疗事故，所以行业的商业化很难。

另外，根据美国法律，机器人的专利有效期为20年，直观外科的专利从2017年已经开始逐步失效，未来将会给行业新进入者提供发展机遇与技术借鉴。

6、碳中和推动手术机器人可持续发展

“碳达峰”、“碳中和”已成为全球共识，我国明确目标为二氧化碳力争在2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。朝着“双碳”目标迈进，机器人产业链上不少企业都已经陆续投身于“碳减排”的大潮。一方面在原材料上发力，例如：嘉实多研发了先进机器人润滑解决方案(ALR)，能有效减少工业机器人在使用过程中的漏油问题，加快其启动时间，降低功率消耗，并显著提高机器人使用中的确定性，未来该润滑剂很可能运用到手术机器人领域，帮助机器人节能减排；优必选日前发布的全球首款氢动力人形机器人“一行”，以氢能为动力来源，具有补能效率高、续航强、耐低温的特点，氢能消耗过程中可实现零碳排放，未来也可能运用到手术机器人领域；另一方面，从使用过程中转型，例如：博智林通过高质量、稳定的施工，以及数字化、智能化的智慧工地管理，提高了作业效率，大幅度减少了施工的返工率；减少建筑材料的浪费，降低工业污染排放及碳排放，其数字化、智能化管理的经验未来亦可以运用到手术机器人领域，减少医疗耗材的浪费，降低碳排放。

当前在5G和人工智能技术的支持下，手术机器人已经可以结合患者病情，辅助规划手术的步骤和路径，使得医生在高清视频中可以清楚监控到现场的画面，完成跨越千里的手术。手术机器人不仅可以提升患者的治疗信心，也可以应用到医教研管，让诊疗的时间和距离缩短，优质资源共享，提升社会治理和公共服务的水平，同时也为碳减排做出了贡献。由此可见，未来手术机器人厂商应该针对低碳进行创新探索，用节能减排的方式生产和运作，推动行业可持续发展。

观研天下分析师观点：未来手术机器人最可能的特点是通用性，并且成本必须降低，才能真正的推广应用，特别是在中国实践，需要考虑医保覆盖的能力。（LZC）