2023年3D打印行业商业与应用分析报告

2023年3D打印行业商业与应用分析报告目录一、商业篇 PAGEREFToc373785104\h41、设备、材料、服务、平台构成主要商业环节 PAGEREFToc373785105\h42、全球双寡头格局初现 PAGEREFToc373785106\h43、专业型公司及创业机会仍十分丰富 PAGEREFToc373785107\h64、服务商：工艺亦能创造价值，是目前中国最容易快速发展的环节 PAGEREFToc373785108\h85、平台商：利用互联网，开创云制造+创客时代 PAGEREFToc373785109\h9二、应用篇 PAGEREFToc373785110\h101、总述 PAGEREFToc373785111\h102、消费类产品目前应用3D打印最多 PAGEREFToc373785112\h113、航空航天突破显著，已实现零件直接批量制造 PAGEREFToc373785113\h124、医疗生物：3D打印大有可为 PAGEREFToc373785114\h13（1）体外医疗器械制造——无需生物相容的材料 PAGEREFToc373785115\h14（2）个性化永久植入物 PAGEREFToc373785116\h14（3）细胞3D打印 PAGEREFToc373785117\h15三、行业主要公司简况 PAGEREFToc373785118\h171、3DSystems：3D打印全套产业供应商 PAGEREFToc373785119\h17（1）公司介绍 PAGEREFToc373785120\h17（2）公司发展 PAGEREFToc373785121\h17（3）公司主要产品及技术特点 PAGEREFToc373785122\h18（4）公司业绩 PAGEREFToc373785123\h18（5）公司市场份额 PAGEREFToc373785124\h192、Stratasys：全球规模最大的3D打印机制造商 PAGEREFToc373785125\h20（1）公司介绍 PAGEREFToc373785126\h20（2）公司发展 PAGEREFToc373785127\h21（3）公司产品及技术特点 PAGEREFToc373785128\h21（4）公司业绩及市场份额 PAGEREFToc373785129\h233、ExOne：工业3D打印新兴成长公司 PAGEREFToc373785130\h24（1）公司介绍 PAGEREFToc373785131\h24（2）公司产品及技术特点 PAGEREFToc373785132\h24（3）公司业绩 PAGEREFToc373785133\h25一、商业篇1、设备、材料、服务、平台构成主要商业环节增材制造的产业链体系庞杂，主要商业环节包括设备、材料、服务和平台。实际商业模式多有交叉，多元化解决方案提供商既提供设备，也供应自己研发的材料或第三方材料，部分还直接提供零件制造加工服务；部分服务商具备某种材料的专利；也有许多小型专业材料提供商、或者专业领域的服务商与设备商联合开发相应技术。2、全球双寡头格局初现在美国活跃的资本市场环境中，材料挤出技术（FDM）的发明者Stratasys与光固化技术（SL）的发明者3DSystems牢牢把握住了商业化先机，通过成功的资本运作，两家公司已经成为业界龙头。从全球销售收入看，2023年3DSystems和Stratasys销售收入旗鼓相当，均贡献了当年全球增材制造市场22亿美元的约16%，且远超其他公司。两家公司也拥有最广泛的客户群体，累计销售台量合计超过75%。（Objet和Solidscape都已被Stratasys收购）资本运作也是两家公司获得技术多元化的重要手段。3DSystems是涵盖技术最广的公司，通过多次收购，涵盖了除直接能量沉积以外的所有五种主流技术大类。Stratasys则以简单易用的FDM（熔融沉积）闻名于世，并通过两次并购获得精细度更有优势的材料喷射技术。除了技术多元化，3DSystems还通过并购进行产业链上的拓展和延伸。2023年8月到2023年5月，3DSystems筛选并收购了33家公司，这些公司涵盖设备制造、材料商、设计服务、制造服务、软件开发、扫描检测等各种领域。外延式增长帮助3DSystems连续两年在《财富》杂志增长最快的科技类公司中排名第二。但3DSystems公司的全覆盖模式是否具有协同效应仍有待观察，毕竟小型公司在快速变化的市场中往往具有更好的灵活性和市场嗅觉，而且，设备商对下游延伸也将影响到购买3DSystems设备的客户的竞争环境。3、专业型公司及创业机会仍十分丰富两家综合性龙头公司以外，专注于细分领域的公司也有形成相当规模的，如德国EOS和德国Envisiontec收入估计超1亿美元。其他企业规模偏小，我们粗略估计收入1000万美元以上的公司超过10家，500万美元以上的超过20家；更有数以百计的小型初创公司分布在各个环节、各个细分领域。欧洲企业较美国企业似乎更专注于在专业领域的深耕细作，以下三家都是德国企业，业界口碑颇佳。EOS公司2023年实现1亿欧元销售收入。公司是专注于激光烧结技术的全球领导者，2023年出售了145台设备，占粉末床熔化全球销量比例近50%，也是该领域唯一销售超过50台的公司。EOS主要为航空航天、医疗和汽车行业提供高端精密零部件。GE航空用EOS设备直接生产发动机喷油嘴零件的计划将进一步提振高端用户对EOS设备的需求。EOS于13年9月在上海成立了中国总部及技术中心，计划在未来18个月将中国EOS设备保有量增加一倍。粉末床熔化也是未来直接打印终端零件的最具前景的技术。Envisiontec技术独特，结合了光固化技术和DLP（数字光投影）技术，在助听器市场占有率超过60%，在珠宝3D打印市场占有率超50%。Exone以粘结剂喷射为核心技术，以制造高速、大型铸造砂型设备3DP的代表公司。公司专注于技术难度高的金属打印，其生产的设备价格高达百万美元，一般销量不大，2023年销售13台。2023年2月，ExOne登陆纳斯达克。4、服务商：工艺亦能创造价值，是目前中国最容易快速发展的环节服务商通过购买设备和材料，为需求方制造出最终产品。部分设备商会对外提供成品制造服务，部分服务商有为某种特定工艺而自己研发材料的能力。增材制造中的成品制造服务，并非代加工这么简单。服务商既需要十分了解设备和材料特性，同时也要对需求方的要求有透彻理解。为达要求，服务商有时需要在结构设计、建模软件、材料等多个方面进行优化。这样的工艺经验亦具有商业价值，令服务商成为设备提供商和用户之间的纽带。典型的服务商如MorrisTech.，其在航空复杂零件领域的出色经验，在为GE航空成功解决了复杂零件生产之后，被GE航空收购。成品制造服务将是中国增材制造产业链上最易快速发展的环节。国内增材制造应用渗透率与欧美相比差距显著，很重要的原因是，终端制造企业不熟悉增材制造的工艺，又不愿意花费高额资金投资设备。这为服务商提供了极大的市场机遇。在设备、材料等环节与国际水平技术差距较大的情况下，服务环节对基础性研究储备要求低，进入壁垒低，所需要的是对用户需求的发掘，这些符合本土企业的竞争优势。外资设备企业也希望利用国内本土服务商的渠道来推广其设备和工艺，提升增材制造在各个应用领域的渗透率。服务商将担任国内增材制造市场培育者、推动者的重要角色。部分上市公司介入3D打印产业的入口便选择了服务环节，包括银邦股份、光韵达等。5、平台商：利用互联网，开创云制造+创客时代传统的制造大都是在工厂批量完成，而3D打印设备的诞生令分散制造、个性化制造、云制造成为可能。平台商所承担的角色是谁对接分散的创作方、消费者和制造商：创作方提供物品内容和设计，消费者从3D物品内容库中订购部件，而制造商则负责生产——这一崭新的商业模式让设计师轻松转变为创业者，在扁平的互联网上迅速被追求个性化的长尾消费者找到。目前市场上典型的平台商有Shapeways、i.materialise和Ponoko等。以Shapeways为例介绍其商业模式：公司设立网络平台供创作者和消费者交易3D制品，同时外购3D打印设备和材料，提供生产服务，并且在3D打印设计工具方面为创作者提供技术支持。Shapeways对每个设计师上传的设计设臵生产成本价，允许设计师加价销售，加价部分3.5%的提成归属Shapeways，消费者付费下载设计或者订购由Shapeways负责打印和物流的成品后，Shapeways与设计师分成。截止2023年，Shapeways已经实现如下规模：累计销售一百万件3D打印制品，其中2023年销售25万件每周有10000个新设计上传到网站网站店铺超过8000家，2023年共挣得50万美金（2023年27万美元）会员人数从2023年的10万达到20万，遍布130个国家拥有两个工厂，每天每个厂可打印1000件制品提供超过30种可选材料Shapeways努力保持自己拥有最先进的3D打印设备和技术，并将继续扩充设备量以满足快速增长的制造需求。公司在2023年、2023年、2023年的三轮融资中分别取得高达600万美元、620万美元和3000万美元融资额。二、应用篇1、总述2023年，消费类产品及消费电子是最重要的行业应用，占比约22%，其他依次是交运设备、医疗牙科、工业设备、航空航天等。在应用方式上，目前直接零件制造占比28%，其他大量的应用为测试、展示、模具等。2、消费类产品目前应用3D打印最多3D打印技术目前约有40%都应用在消费品、电子、汽车等领域，应用方式主要为设计原型制造及生产过程中的模具加工。应用3D打印技术能大幅缩短新产品开发周期、降低试制与试验成本，进而快速发布新产品以应对当前市场产品生命周期缩短、更新速度加快带来的风险。目前，全球已有多家汽车制造商正在运用3D打印技术，如福特汽车借用3D打印技术制造了从通风口到缸盖的所有原型；通用汽车已经用3D打印技术打印出超过20230个应用于测试的零部件和模具；现代、宝马等汽车厂家也已将3D打印技术应用于新车研发过程当中。由于汽车行业在产品制造环节具有标准化、大规模生产的特点，3D打印技术在直接零部件制造方面尚无法满足加工速度和经济性要求，故短期内很难取代传统的制造模式。但在一些个性化的小众市场，3D打印直接加工的产品仍拥有一定的受众群，如LocalMotors能让顾客参与设计制造汽车的商业模式。3、航空航天突破显著，已实现零件直接批量制造近年来，3D打印技术在航空航天领域的应用比例呈现逐渐上升的趋势，主要应用包括：无人机的结构件加工（如Stratasys和Optomec合作为无人机制作“智能翼”结构），环境控制系统（ESC）的管道、无人机外壳、电箱、支架等零部件的直接制造。3D打印技术不仅能实现低成本快速成型，且适合复杂部件的加工以及原材料利用率高，与航空航天设备的主要特点相适应，故航空航天设备制造逐渐成为3D打印最具有前景的应用领域之一。波音公司（Boeing）是全球第一个将3D打印技术用于飞机设计和制造的国际航空制造企业，除此之外，全球飞机仪表的最大制造商KMC也以3D打印取代了传统铸造方式为其M3500仪表提供零部件。GE航空2023年收购了专门开发激光烧结金属粉末技术的MorrisTechnologies公司，计划在2023年开始运用金属打印技术为其下一代LEAP发动机生产喷油器与风扇叶片前缘。2023年8月，美国国家航空航天局（NASA）使用3D打印技术制造火箭喷射器部件，并成功地完成了对零部件的测试，据悉该部件可承受1,400磅每平方英尺的压力并可耐6,000华氏度的高温（图20）。此外，NASA正在使用3D打印机生产航天器的引擎部件，并计划将打印设备发射到国际空间站，以期宇航员能够自给自足，利用空间站上的原材料直接生产所需品，改变完全依赖地面供给的补给模式。4、医疗生物：3D打印大有可为近些年来，3D打印在医疗行业的使用比例持续增长，且产品也逐渐获得了监管机构的批准。这主要因为医疗行业（尤其是修复性医学领域）个性定制化需求显著，鲜有标准的量化生产，而这恰是3D打印技术的优势所在。目前，3D打印在医疗生物行业的应用主要包括三个方面：（1）体外医疗器械制造——无需生物相容的材料体外医疗器械包括医疗模型、医疗器械——如假肢、助听器、齿科手术模板等。根据美国组织AmputeeCoalition的统计，目前美国正有约200万人使用3D打印假肢。（2）个性化永久植入物从骨头、耳朵到心脏血管支架，越来越多的与生物相容的组织可以通过3D打印实现。以骨头为例，骨头可以长入金属孔隙中，而且会越长越牢固。以往使用的钛网强度不够，而用3D打印技术，可非常灵活地实现孔隙结构植入物，并与病人解剖结构高度一致。此外，在骨科手术中，固定用的螺钉经常需要配合一块钢板使用，而如果用3D打印技术，可以在植入物上设计好螺纹，减少植入物数量及相应的风险。2023年，LayerWise利用选择性激光烧结技术打印出一块钛质下颚骨植入物，并由医疗团队成功地将其植入比利时一位83岁口腔癌患者体内；Organovo公司在生物打印领域也取得了一些突破，成功打印出了心肌组织、肺脏、血管等；美国康奈尔大学的生物学家巴切尔利用生物高分子材料打印出能正常工作的心脏瓣膜。（3）细胞3D打印细胞打印属较为前沿的研究领域，是一种基于微滴沉积的技术——一层热敏胶材料一层细胞逐层打印，热敏胶材料温度经过调控后会降解，形成含有细胞的三维结构体。细胞打印能够：1）为再生医学、组织工程、干细胞和癌症等生命科学和基础医学研究领域提供新的研究工具。2）为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术，推动外科修复整形、再生医学和移植医学的发展。3）应用于药物筛选技术和药物控释技术，在药物开发领域具有广泛前景目前，科学家已经实现人工软骨、皮肤、肝单元的打印，所打印的肝单元经过培养8周后可具备分泌功能。有人提出“3D打印生命阶梯”的预想，无生命的假肢位于阶梯的底层；中间是简单的活性组织，如骨与软骨；简单组织之上将是静脉和皮肤；最靠近阶梯顶层的将是复杂且关键的器官，如心脏、肝脏和大脑；而生命阶梯的顶层将是完整的生命单位。如今，3D打印技术已经实现了所构想的生命阶梯的最底层，并逐渐往上层发展。三、行业主要公司简况1、3DSystems：3D打印全套产业供应商（1）公司介绍20世纪80年代中期，CharlesW.Hull开发了光固化技术（SLA），并成立了3DSystems。公司总部位于美国，是全球3D打印市场两大巨头之一。3DSystems是全球领先的3D打印机及3D打印整体解决方案供应商。公司致力于为客户提供3D打印机、打印材料、软件工具及定制零部件、培训等服务，其提供的解决方案涉及教育、运输、娱乐、医疗及建筑等行业。2023年，3DSystems成功在纳斯达克（代码TDSC）上市。2023年，公司转板至纽约证券交易所（代码DDD），转板后，公司股价上升了89.7%，涨幅超过软件应用行业平均水平的四倍。（2）公司发展3DSystems的战略基于两个目标：第一是制造和销售强大的、高端的工业用3D打印机；第二是履行公司的承诺，通过建立全球端到端的平台帮助客户实现将设计理念转变为实物的想法。公司的平台战略源于软件产业，在这个产业中，公司的市场地位、消费者的体验均依赖于其建立和控制软件平台的能力。为了建立平台，从2023年8月到2023年5月，公司筛选并收购了33家公司，这些公司分别代表了设计和生产过程中的不同方面，包括提供设计服务、生产打印材料、生产打印机或创建内容和工具。（3）公司主要产品及技术特点3Dsystems公司拥有近50款打印机产品，分为“个人”、“专业”和“生产”三个系列，涵盖了FDM、材料喷射、粘结剂喷射、SLA、SLS、SLM主流3D打印技术。同时，公司还为客户提供Alibre®、Cubify®与Rapidform软件工具以及预先制作的应用程序（看起来很像初期的苹果公司应用程序商店，提供给最有创意的用户，让他们使用免费软件自己绘制设计图）。（4）公司业绩2023年以来，由于全球3D打印市场需求增强以及公司销售渠道扩张等因素，3Dsystems业绩获得了迅速增长，实现了营业收入连续三年增长40%以上，其中2023年增长53.47%达3.54亿美元，贡献了全球3D打印市场收入的16.06%。3Dsystems主营业务构成主要有三部分：打印系统和其他产品、打印材料以及服务，三个部分对公司主营业务收入的贡献率基本相当。2023年由于打印系统和其他产品的销量实现了翻番，公司第二季度的营业收入同比增长43.62%，达到4.15亿美元。从2023年以来，3Dsystems主营业务收入约45.41%来自美国地区，39.51%来自欧洲地区，而亚太地区仅占15.07%。现阶段，公司正致力于开发亚太地区，尤其是中国的3D打印市场。（5）公司市场份额目前，全球3D打印市场主要可以分为工业市场和个人消费市场。Stratasys与3DSystems作为行业内的两大巨头，前者见长于工业级3D打印机制造与销售，而后者则强在个人消费领域。就工业市场销量的市场份额来看，根据WolhersReport2023，全球工业3D打印机销量（1988年~2023年）最多的供应商依次为Stratasys、ZCorp.及3Dsystems。2023年1月3Dsystems成功收购ZCorp.，因此目前3Dsystems在工业市场销量的市场份额仅次于Stratasys，位于行业第二。就个人消费市场来看，3DSystems以Cube系列主打产品在该市场占据重要的一席之位。近年来市场对其需求也逐渐加大，如2023年5月，办公用品连锁Staples宣布将向消费者出售Cube3D打印机；7月，eBay也推出了名为eBayExact的3D打印服务，为消费者打印定制产品；就连亚马逊也为3D打印机和耗材设立了专区；日本最大电器连锁山田电机也已经开始销售Cube打印机。2、Stratasys：全球规模最大的3D打印机制造商（1）公司介绍2023年12月，StratasysLtd（以下简称Stratasys）成功合并了StratasysInc.和ObjetLtd.（StratasysInc.持股55%，ObjetLtd.持股45%），成为了全球规模最大的3D打印机制造商。Stratasys注册地由美国变更为以色列，保留了位于EdenPrairie和Rehovot的两个总部。Stratasys不仅提供种类繁多的3D打印机，而且还提供经特殊设计的业界最全面的3D打印材料组合（包括近150种PolyJet光聚合物与FDM热塑性塑料），其产品涉及医疗、航空航天、建筑、汽车、国防及教育等行业。此外，Stratasys在全球范围内拥有近500项已批准或待批准的3D打印技术专利。（2）公司发展在3DSystems将业务触角伸向工业3D打印市场时，Stratasys也看好前景广阔的个人3D打印机，为了快速打开个人市场，公司采用收购的战略发展途径，于2023年6月成功收购了MakerBot。MakerBot成立于2023年，主攻桌面型3D打印产品，是桌面型3D打印市场的领导者。MakerBot竞争优势在于它的营销渠道以及Thingiverse平台。凭借互联网及一家实体店，MakerBot已售出超过2.2万台3D打印机。Thingiverse平台主要用于上传和分享3D打印设计，该平台的价值在未来将超越公司本身。2023年该公司营业收入达到1500万美元，2023年一季度公司营业收入已达1100万美元。MakerBot在互联网市场的快速增长为Stratasys的销售渠道提供了有益的补充。此次收购使Stratasys在工业领域和桌面应用领域都拥有了产品及渠道，进一步巩固了公司在3D打印市场的领导地位。（3）公司产品及技术特点Stratasys的3D打印机种类繁多，可分为“概念”“设计”“生产”系列（表17），主要由FDM与PolyJet两大技术支撑。自20多年前创始人ScottCrump发明FDM以来，Stratasys始终走在3D打印技术变革的前沿，不断开发出一系列吸引大型制造商、设计师、工程师、教育工作者和其他专业人士的系统。FDM通过将热塑性材料加热到半液体状态并沿计算机控制的路线进行挤压逐层构造零件。FDM是一种清洁、易用且兼容办公的3D打印技术，其热塑性零件可耐受高温、化学、潮湿或干燥的环境，且可以抵抗机械应力。同时，水溶性支撑材料能够制造传统制造方式难以完成的复杂几何形状和凹槽。PolyJet技术类似于喷墨文档打印，但其并非在纸张上喷射墨滴，而是将液体光聚合物喷射到工作台上然后用紫外线将其固化，层层构建直至创建一个三维模型或原型。PolyJet具有快速原型制造的诸多优势（卓越的质量和速度、高精度以及范围广泛的材料等），是唯一支持从橡胶到坚硬材料、从透明到不透明材料等多种材料的技术，并且通过ObjetConnex可以在同一零件中同时打印多种材料。PolyJet技术可创造为生产最终成品设定标准的精密原型。（4）公司业绩及市场份额2023年以来，随着3D打印技术不断成熟并推广，Stratasys进入了快速增长期，营业收入呈现了30%以上增速的阶梯式增长。公司主营业务构成主要为原型系统与打印服务，其中约80%来自原型系统。截至2023年第二季度，公司已经连续12个季度实现两位数以上的销售收入增幅。就工业3D打印市场而言，从2023年至今，Stratasys持续领导该市场11年。自1991年销售第一台FDM设备截止到2023年末，公司已经销售21,293台工业3D打印机。其中，2023年售出4468台，占全球销售数量的57.5%，占工业市场一半以上的市场份额。就个人市场来说，Stratasys也看好该市场前景，并于2023年6月成功收购MakerBot以便快速打开个人3D打印市场。MakerBot在个人3D市场已经处于领先地位。3、ExOne：工业3D打印新兴成长公司（1）公司介绍2023年，ExOne从ExtrudeHone分拆出来，后者是一家发展了40多年的精细非传统加工技术和自动化系统的全球供应商和开发商。ExOne总部位于美国宾夕法尼亚州，是一家专注于工业市场3D打印机和打印产品的全球供应商。ExOne不仅制造和销售工业级3D打印机，同时还提供铸造砂、金属和玻璃零部件产品，是铸造砂3DP（三维打印）的典型代表。公司产品主要涉及航空航天、汽车、重型设备、能源、石油及天然气等行业。2023年2月7日，ExOne作为“新兴成长公司”成功登陆纳斯达克（代码：XONE）上市。公司凭借几十年的制造经验、通过大力投资研发，开创了非传统制造行业的新局面。（2）公司产品及技术特点ExOne产品主要为3D打印机和激光微细加工器械（表18），其核心技术是3DP。ExOne铸造砂3DP起源于德国一家名叫Generis的创业公司，2023年该公司的几个工程师开发出了最早的铸造砂3D打印机。2023年，ExtrudeHone（现在的ExOne）收购了由Generis分拆出的ProMetalRCT。2023年，ExOne发布S-Max产品，提供了世界上最大的铸造砂3D打印机，自此公司逐渐开发出全球铸造砂3D打印市场。1996年，ExtrudeHone获得了MIT有关金属部件和模具的3DP技术专利。为了提高技术效率以及满足工业客户的需求，ExOne不断增加可打印的材料，如石英砂、陶瓷、不锈钢、青铜和玻璃。目前，ExOne该技术的应用范围广泛，涵盖了从重型工业设备（如叶轮和工具）到装饰艺术品和建筑硬件。（3）公司业绩ExOne专注于技术难度较高的金属打印市场，目前该市场整体销量不大。ExOne设备价格昂贵，除供实验室使用的M-Lab™系列定价为12.5万美元，其余设备价值最低为42.5万美元，S-Max系列产品则高达140万美元以上。截止2023年末，ExOne共销售217台工业3D打印系统，其中，2023年销售13台。ExOne主营业务构成为3D打印机、以及打印零部件与材料等，其中约60%的收入来源于打印机销售，且主要为售价50-140万美元的高端打印机。2023年ExOne营业收入1529万美元，同比增长13.76%。2023年公司第一季度营业收入为793万美元，同比增长191.5%。

2023年胰岛素行业分析报告目录TOC\o"1-4"\h\z\u一、胰岛素是人体血糖控制的关键 PAGEREFToc368763251\h41、胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的激素 PAGEREFToc368763252\h42、胰岛素分泌异常会导致糖尿病 PAGEREFToc368763253\h53、我国糖尿病发病率快速提升 PAGEREFToc368763254\h54、胰岛素产品已经发展到第三代 PAGEREFToc368763255\h75、不同胰岛素生产工艺差别较大 PAGEREFToc368763256\h8二、医生在处方胰岛素的时候考虑的问题 PAGEREFToc368763257\h91、随着病程的推进，胰岛素使用量逐步加大 PAGEREFToc368763258\h92、胰岛素的注射模拟体内分泌过程 PAGEREFToc368763259\h103、胰岛素一般采用笔式注射，注射部位有讲究 PAGEREFToc368763260\h13三、市场容量能够支撑胰岛素的快速增长 PAGEREFToc368763261\h141、使用胰岛素的患者群体庞大 PAGEREFToc368763262\h152、胰岛素的使用费用 PAGEREFToc368763263\h163、胰岛素国内市场容量超过200亿 PAGEREFToc368763264\h17四、基层需求推动二代胰岛素放量 PAGEREFToc368763265\h181、二、三代胰岛素聚焦市场不同 PAGEREFToc368763266\h182、二代胰岛素在定价和医保报销方面具备优势 PAGEREFToc368763267\h193、价格合理使得国产二代胰岛素进入多省基药增补目录 PAGEREFToc368763268\h204、基层放量，提前布局是关键 PAGEREFToc368763269\h21一、胰岛素是人体血糖控制的关键1、胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的激素血糖是人体血液中所含的葡萄糖，人体细胞从血液中摄取糖分用以提供能量，血糖是人体最为直接的能量供应物质。血糖的含量过高和过低都会对人体产生不利影响，过高的血糖含量会引起心血管疾病以及视网膜等组织的病变，而过低的血糖含量则会使人体能量供应不足，产生晕厥等症状。胰岛是人体内调节血糖浓度的关键脏器，其分泌胰高血糖素用于提升血糖浓度，分泌胰岛素用于降低血糖浓度，两者相互制约达到体内血糖浓度的平衡。糖尿病患者就是胰岛素的分泌出现异常，使得体内血糖浓度过高。2、胰岛素分泌异常会导致糖尿病糖尿病是由于胰腺分泌功能缺陷或胰岛素作用缺陷引起的，以血糖升高为特征的代谢性疾病。糖尿病主要分为I型和II型两种，I型糖尿病主要是自身胰岛细胞受损引起，占比较小约为5%；II型糖尿病主要是由于胰岛素分泌不足引起，与生活习惯联系紧密，占比较高，在90%以上。3、我国糖尿病发病率快速提升我国居民生活水平提升较快，但保健意识未相应跟上，这直接导致我国糖尿病发病率急剧提升。目前我国已经超越印度成为全球糖尿病患者数量最多的国家，糖尿病患者人群已达9,000万。巨大的患者人群也为糖尿病治疗产品提供了广阔的市场空间。我国糖尿病发病率随着年龄的增长而迅速提升，国内人口结构的老龄化也将推升糖尿病发病率。从糖尿病发病的绝对人口数量来看，目前我国城市人口发病数量较农村略多；但是从潜在人口来看，农村患前驱糖尿病（葡萄糖代谢异常）的人口远多过城市，农村的糖尿病治疗市场蕴含着巨大的增长潜力。4、胰岛素产品已经发展到第三代胰岛素最初是从猪和牛等动物脏器中获取，但是动物源性胰岛素注射到人体内之后会引起较强的排异反应，效果较差，这是第一代胰岛素。随着基因工程技术的发展，到20世纪80年代，丹麦诺和诺德公司率先体外合成人胰岛素，由于与人自身胰岛素结构类似，人工合成胰岛素逐步替代动物源性胰岛素，这是第二代胰岛素。到2023年的时候，人们发现通过改变体外合成胰岛素的结构，能够控制其在体内发挥效果的时间，效果能够得到更好的控制，胰岛素衍生物应运而生，这是第三代胰岛素。那么在国内这三代胰岛素的使用情况如何？第一代动物源性的胰岛素由于疗效问题在国际上基本已经被淘汰，在国内仅在农村地区使用；第二代胰岛素由于疗效稳定，价格相对便宜，性价比较高，是目前国内使用的主力品种；第三代胰岛素目前正在国内推广，但由于价格相对较高，目前主要在一线城市使用。5、不同胰岛素生产工艺差别较大第一代胰岛素来自于动物，主要从屠宰场猪和牛胰腺中获取。从第二代胰岛素开始，人们首次通过基因工程在微生物中体外合成胰岛素，目前主要以大肠杆菌和酵母两种菌类为载体合成，通化东宝和礼来通过大肠杆菌培养体系合成，诺和诺德通过酵母合成。第三代胰岛素同样以微生物为载体合成，在第二代胰岛素的基础上做了一些基因修饰，即基因片段与人体内合成胰岛素的基因片段不完全一致，具备不同的功效，所以也叫胰岛素类似物。二、医生在处方胰岛素的时候考虑的问题1、随着病程的推进，胰岛素使用量逐步加大对于胰岛素依赖型的I型糖尿病患者，只能通过终生胰岛素的注射来治疗。对于占患者大多数的非胰岛素依赖型的II型糖尿病患者，在初次诊疗的时候一般会选用口服降糖药来进行治疗，在治疗后期机体对于口服降糖药不敏感的时候才转为胰岛素治疗。我们首先来了解一下几类口服降糖药的机理，目前口服降糖药主要分为三大类，分别是：促胰岛素分泌药、胰岛素增敏药、a-葡萄糖苷酶抑制剂，它们分别从增加胰岛素分泌，增强机体对胰岛素敏感性、降低营养物质吸收等方面来降低血糖。机体对于口服降糖药有一个耐受的过程，胰岛β细胞在药品刺激下超负荷运分泌胰岛素，时间长了之后可能会逐步丧失功能，一旦体内无法分泌正常所需胰岛素，就需要外源注射胰岛素来补充，这个时候就需要口服降糖药和胰岛素的联合治疗，如果控制效果仍不够理想，需要逐步加大胰岛素的使用量，直至完全使用胰岛素。随着病程的推移，大部分糖尿病人在病程的中后期都会开始使用胰岛素，从下图中我们可以看到国内使用胰岛素病人的比例处于提升的过程之中。2、胰岛素的注射模拟体内分泌过程胰岛素的使用需要模拟体内分泌的过程，因此临床胰岛素的分为基础胰岛素和短效胰岛素。基础胰岛素主要用于保持体内胰岛素含量稳定，而短效胰岛素主要用于进餐后血糖浓度快速升高的时候，迅速降低血糖。从下图我们可以很清晰看到，体内胰岛素的分泌与进餐时间几乎同步，因此注射胰岛素的时候也应模拟体内分泌的过程，在进餐时注射起效快短效胰岛素，而用长效胰岛素维持基础浓度，理论上凌晨3-4点应该是体内胰岛素含量最低的时候。根据上图我们大概可以将外源注射的胰岛素分为两类，一类是在餐后快速控制血糖的短效胰岛素，一类是用于维系体内胰岛素浓度的长效胰岛素。对于短效胰岛素，要求是注射后能够迅速吸收，使血液中胰岛素的浓度在短期类达到波峰，用于降低餐后体内迅速上升的血糖，而在血糖波峰过后，又能够快速代谢掉，避免出现低血糖风险；而对于长效胰岛素，要求是注射后能够在体内稳定的释放，不出现明显的波峰与波谷。那么胰岛素类药品为什么会有长效和短效之分呢？我们需要了解一下胰岛素在体内吸收的过程。体外合成的重组人胰岛素在溶液中会以六聚体的形式存在，在体内逐步分解为单体后发挥作用。超短效胰岛素就是通过改变胰岛素部分结构，但保留有效部位，这样生产的胰岛素类似物会以二聚体的形式存在，进入体内后迅速分解为单体发挥作用，较短效的六聚体更快。后面科研人员又发现胰岛素与大分子的鱼精蛋白结合能够大大延缓体内释放速度，由此便形成了长效的鱼精蛋白锌胰岛素，这是在二代胰岛素的基础上添加大分子蛋白形成聚合物从而达到缓释的目的。在三代胰岛素类似物中，科研人员通过改变胰岛素结构使得其释方速度变慢，形成了长效产品，详细原理请见下面表格。3、胰岛素一般采用笔式注射，注射部位有讲究目前胰岛素的注射分为胰岛素注射笔和胰岛素注射器两种，胰岛素注射器相对便宜一些，但携带不太方便，并且每次注射前需要抽取胰岛素，会造成一定不便，所以逐步被淘汰。各厂家生产的胰岛素注射笔基本区别不大，胰岛素注射笔上标有剂量刻度，每次使用能够较为精准的定量，其使用的注射笔用针头非常细小，因此能减少注射时的痛苦和患者的精神负担。此外，胰岛素注射笔使用方便，便于携带。由于胰岛素在脂肪组织中吸收较快，而在肌肉组织中不易吸收，所以胰岛素一般需要注射至皮下脂肪组织。由于腹部脂肪较多，所以一般使用短效或与中效混合的胰岛素的时候优先考虑腹部；而使用长效胰岛素的时候，由于希望胰岛素缓慢的释放，合适的注射部位是脂肪组织相对较少的上臂，臀部或大腿。三、市场容量能够支撑胰岛素的快速增长接下来我们会对胰岛素的市场容量做一个测算，以便使得投资者有一个定性的认识。在测算之前我们首先得弄清楚胰岛素在什么情况下使用，使用胰岛素的病人群体有多大，使用胰岛素的费用有多高。1、使用胰岛素的患者群体庞大目前糖尿病主要分为I型和II型，I型糖尿病人需要终生使用胰岛素，约占患者数量的5%，按照9200万的患者数量来计算，I型糖尿病患者数量大概在460万人。II型糖尿又称非胰岛素依赖型糖尿病，病患者约占患者数量的90%，约为8,200万人，部分II型糖尿病人需使用胰岛素，具体用量要根据患者病情而定，一般会在口服胰岛素逐步失效的情况下，开始加用胰岛素。具体使用胰岛素的II型糖尿病人比例目前还没有精确的数据统计，我们在走访临床医生的过程中了解到了一些经验性的数据，大多数临床医生认为接诊的II型糖尿病患者中约有20%需要使用胰岛素进行治疗，如果按照上面我们测算的II型糖尿病患者8,200万人，那么需要使用胰岛素进行治疗的II型糖尿病患者数量约为1,600万人。合并以后，我们认为国内需要使用胰岛素糖尿病患者的数量约为2,000万。2、胰岛素的使用费用前面我们已经谈到目前市场上胰岛素分为三代，每一代之间的价格差别比较大，并且国产胰岛素与进口胰岛素之间也有价格差别。我们选取最具代表性的两家企业来进行价格的比较，国产选取通化东宝（二代胰岛素为主），进口选取诺和诺德（占据国内胰岛素市场70%以上的市场份额）。通过以上表格我们对不同类型胰岛素的价格有了一个大致的了解，那么一个糖尿病人一天应该使用多少胰岛素呢？在临床上医生对糖尿病人胰岛素用量的方法比较复杂，个体差别较大，为了便于计算，我们采用简易的计算方式——按病人体重来测算。对于病情较轻的糖尿病人胰岛素的使用量为0.4-0.5IU/kg，对于病情较重的糖尿病人胰岛素的使用量为0.5-0.8IU/kg，我们择中选取0.6IU/kg，假设糖尿病人的平均体重为65kg（男性，女性患者体重平均数值），一个糖尿病人每天平均使用量约为40IU（如果是I型糖尿病人用量还会略高一些约为45IU/天）。长效胰岛素由于只维持体内基础胰岛素浓度，患者使用量会小一些，大概为0.2IU/kg，对应每天使用量为13IU。对病人每天胰岛素用量有了一个大致的认识，我们就可以根据中标价格来推算每天的费用。3、胰岛素国内市场容量超过200亿在上面的内容中，我们已经把需要使用胰岛素患者数量的计算方式与日均费用的测算方式向大家阐述清楚了，下面我们对胰岛素内市场容量进行测算，由于临床个体情况可能差别较大，我们的测算结果不一定十分精确，但能够为大家提供一个数量级上定性的认识。我们再重点看一下二代胰岛素，目前基层农