2023年，生物制藥和醫(yī)療器械投資人同時(shí)關(guān)注到一個(gè)賽道：膜材料。
你可以把醫(yī)療行業(yè)中的膜材料想象成篩子，在制藥和血液透析中過(guò)濾不必要的雜質(zhì)、病毒和毒素，不過(guò)這個(gè)篩子過(guò)濾的精度到了1納米級(jí)別。
投資人排著隊(duì)找膜材料企業(yè)，但有的吃了閉門羹，國(guó)內(nèi)發(fā)展較早，產(chǎn)能較大的膜材料的企業(yè)拒見(jiàn)投資人。將投資人拒之門外，側(cè)面顯示了膜材料行業(yè)的底氣。
膜材料行業(yè)在生物制藥中必不可少，卡住產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵位置。在血液透析器、ECMO等產(chǎn)品中直接決定了產(chǎn)品性能。
膜材料技術(shù)壁壘也難以突破，尤其是達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)水平。國(guó)內(nèi)高端濾膜依靠進(jìn)口供應(yīng)，膜過(guò)濾濾芯價(jià)格曾高達(dá)300美元一只，由于缺乏國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商，很多產(chǎn)品每年都有 3%-5%的價(jià)格漲幅。
在供應(yīng)鏈安全意義上，中空纖維膜曾帶來(lái)供應(yīng)鏈危機(jī)。2022年2月，藥明生物被美國(guó)商務(wù)部納入未經(jīng)核實(shí)名單（UVL），其中被限制出口的產(chǎn)品就是中空纖維過(guò)濾器和一次性生物反應(yīng)器。
實(shí)際上，國(guó)內(nèi)生物醫(yī)藥行業(yè)和醫(yī)療器械行業(yè)行至當(dāng)下，留給行業(yè)突破的問(wèn)題越來(lái)越棘手，溯洄從之，道阻且長(zhǎng)，濾膜材料正是這一產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)下的縮影。
在高端濾膜產(chǎn)品供應(yīng)鏈焦慮背景下，國(guó)產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始斥巨資投入。近期，國(guó)內(nèi)多家高端膜材料企業(yè)紛紛斬獲億元級(jí)融資。
7月12日，山外山血液透析 (688410) 公告，擬以不超過(guò) 2.7 億元自有資金設(shè)立全資子公司重慶圓中圓生物材料有限公司。山外山表示，設(shè)立該子公司主要為公司耗材產(chǎn)品提供膜材料，并負(fù)責(zé)耗材產(chǎn)品塑料橡膠產(chǎn)品的加工，方便公司相關(guān)耗材進(jìn)行注冊(cè)和申報(bào)，同時(shí)，降低耗材產(chǎn)品成本，有利于進(jìn)入集采競(jìng)爭(zhēng)。
國(guó)內(nèi)生物制藥濾膜行業(yè)相關(guān)融資
濾膜如何卡住生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械命脈？
1784年，耐克特（A.Nelkt）發(fā)現(xiàn)水能自動(dòng)擴(kuò)散到裝有酒精的豬膀胱里面，開(kāi)創(chuàng)了膜滲透的研究。19世紀(jì)60年代，膜分離技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)上。
如今，膜分離技術(shù)已經(jīng)廣泛芯片、水處理、醫(yī)藥、食品等各行各業(yè)中。在生物制藥和血液透析中，濾膜如何卡住細(xì)分領(lǐng)域脖子？
生物制藥用膜及濾器是分離純化環(huán)節(jié)必不可少的耗材。分離純化是單克隆抗體、融合蛋白、疫苗、胰島素、多肽等生物藥的核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)，直接決定了藥品的純度和質(zhì)量，也是主要生產(chǎn)成本所在。
以抗體藥物的生產(chǎn)為例，整個(gè)生產(chǎn)流程主要包括上游的細(xì)胞培養(yǎng)和下游的分離純化兩塊。當(dāng)抗體發(fā)酵完成后，將直接進(jìn)入下游的分離純化流程，經(jīng)過(guò)澄清、層析分離、病毒清除過(guò)濾等步驟，得到最后的抗體原液。此過(guò)程主要會(huì)使用親和層析介質(zhì)、離子交換層析介質(zhì)等層析填料和各種濾膜作為耗材，使用的設(shè)備則有層析柱、過(guò)濾系統(tǒng)等。
抗體藥生產(chǎn)流程及其所用到的設(shè)備、試劑耗材
通過(guò)上圖可知，濾膜產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中的定位是生命科學(xué)上游耗材中的一類。和大部分生命科學(xué)上游耗材一樣，生物制藥領(lǐng)域的濾膜也依賴進(jìn)口企業(yè)供應(yīng)。
眾所周知，整個(gè)生命科學(xué)上游是資本市場(chǎng)關(guān)注的風(fēng)口，在過(guò)去一年中，大量資金涌入一次性生物反應(yīng)器、培養(yǎng)基、層析介質(zhì)、CGT產(chǎn)業(yè)裝備等賽道。
但屬于濾膜的高光時(shí)刻來(lái)得更晚些。
ECMO、血透離不開(kāi)中空纖維膜
在找濾膜企業(yè)的不止關(guān)注生命科學(xué)上游的投資人，也有投資人沿著醫(yī)療器械上游核心零部件的邏輯尋找國(guó)產(chǎn)濾膜企業(yè)。因?yàn)橹锌绽w維膜是血液透析機(jī)和ECMO兩大產(chǎn)品的命脈。
在血液透析中，中空纖維膜其性能影響血液與透析液間的“運(yùn)輸”，決定著不同分子質(zhì)量物質(zhì)的膜間轉(zhuǎn)運(yùn)效率。中空纖維膜保留血液中的蛋白質(zhì)和血球成份，去除低分子的無(wú)用物或有害物如尿素等，是血液透析器中的核心部件。
國(guó)內(nèi)大部分血液透析機(jī)企業(yè)膜產(chǎn)品都需要進(jìn)口，透析器作為血液凈化耗材中技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，由于中空纖維透析膜的紡絲技術(shù)與制備工藝及透析器封裝工藝的技術(shù)壁壘高，本土企業(yè)技術(shù)水平滯后，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)透析器清除率低、生物相容性較差，僅江蘇朗聲、山東威高等為數(shù)不多的企業(yè)可以自主生產(chǎn)透析膜，其他企業(yè)均通過(guò)組裝進(jìn)口透析膜生產(chǎn)透析器，壓縮了國(guó)產(chǎn)透析器的利潤(rùn)。
在血液透析器中，一束10000根的中空纖維膜“絲束”進(jìn)口成本是2-2.5美元。
在ECMO產(chǎn)品中，中空纖維膜讓血液在體外實(shí)現(xiàn)“呼吸”。離心泵及膜式氧合器為ECMO兩大核心組成部件。其中，氧合器由中空纖維膜絲構(gòu)成，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，膜絲內(nèi)部是氧氣流通的部分，外部則是血液循環(huán)的部分，血液中的二氧化碳與膜絲中的氧氣通過(guò)壓差的方式進(jìn)行交換，以實(shí)現(xiàn)血液氧合功能。
中空纖維膜占據(jù)ECMO產(chǎn)品超過(guò)70%的成本。頭豹研究院指出，ECMO設(shè)備原材料的主要成本來(lái)源于固體硅膠膜、微孔中空纖維膜、固體中空纖維膜等核心材料，其中第三代固體中空纖維膜僅有3M公司旗下的Membrana獨(dú)家生產(chǎn)，價(jià)格高達(dá)10萬(wàn)至百萬(wàn)元級(jí)別。這些核心材料成本占據(jù)ECMO設(shè)備生產(chǎn)成本的約78%，元器件、電子器件等支撐ECMO器械正常運(yùn)行的其他配件成本占比約為20%。
濾膜產(chǎn)品不僅僅是生物制藥和ECMO、血透產(chǎn)品中的核心部件，在成本占比上也占比較大，濾膜產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替代意義重大。
市場(chǎng)天花板多高？ CGT有望推高中空纖維膜天花板
在生命科學(xué)上游工具中，產(chǎn)品品類眾多，膜材料產(chǎn)品的單品市場(chǎng)空間有多大？
一位投資人表示：“目前來(lái)看，濾膜的市場(chǎng)天花板并不算特別高。血液透析領(lǐng)域基本全部使用中空纖維膜，目前國(guó)內(nèi)血液透析領(lǐng)域每年中空纖維膜市場(chǎng)規(guī)模約為15億元。在生物制藥行業(yè)中，主要用到平板膜包（微濾膜包、超濾膜包）和中空纖維膜兩種產(chǎn)品。生物制藥領(lǐng)域?yàn)V膜市場(chǎng)規(guī)模約為20億元，每年增長(zhǎng)率在30%左右，但是濾膜產(chǎn)業(yè)未來(lái)潛力比較大。”
未來(lái)，中空纖維膜增長(zhǎng)動(dòng)力來(lái)自CGT（細(xì)胞和基因療法）產(chǎn)業(yè)發(fā)展拉動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。
關(guān)懷醫(yī)療尹澤樺博士表示：“CGT行業(yè)將拉動(dòng)中空纖維膜市場(chǎng)的擴(kuò)容。CGT產(chǎn)品、胰島素、mRNA這些大分子產(chǎn)品蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，蛋白質(zhì)在澄清和純化過(guò)程中受到較大的外力，可能造成蛋白失活或者藥效降低。中空纖維膜更適合對(duì)于剪切力敏感的蛋白性藥物?！?/span>
目前，生物制藥領(lǐng)域中空纖維膜市場(chǎng)規(guī)模還不到10億，但有望隨著CGT產(chǎn)業(yè)發(fā)展起飛。中國(guó)也已經(jīng)成為全球CGT行業(yè)發(fā)展的沃土，研發(fā)企業(yè)數(shù)量已超500家，臨床管線數(shù)量也首次超過(guò)美國(guó)，新藥逐步從研發(fā)走向商業(yè)化。國(guó)內(nèi)制藥行業(yè)的高速發(fā)展提升了對(duì)制藥關(guān)鍵過(guò)濾耗材的市場(chǎng)需求。
一次性使用則將促進(jìn)平板膜市場(chǎng)增長(zhǎng)。平板膜包主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的疫苗、藥品中。過(guò)去，平板膜在生物制藥流程中更多是重復(fù)性使用，而現(xiàn)在進(jìn)口企業(yè)普遍在推動(dòng)濾膜產(chǎn)品朝著一次性使用發(fā)展，平板膜包產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模也將擴(kuò)大。
對(duì)于國(guó)產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)增長(zhǎng)的一大機(jī)遇在于下游CDMO企業(yè)成本控制帶來(lái)國(guó)產(chǎn)替代機(jī)遇。無(wú)論是平板膜還是中空纖維膜，目前外資企業(yè)仍占制藥過(guò)濾耗材行業(yè)重要市場(chǎng)份額，CGT行業(yè)所用的中空纖維膜產(chǎn)品幾乎國(guó)產(chǎn)空白，完全依賴進(jìn)口企業(yè)供應(yīng)。
濾膜耗材在藥物生產(chǎn)中占到一定成本。根據(jù)東吳證券對(duì)單抗生產(chǎn)成本拆分的數(shù)據(jù)，單抗生產(chǎn)成本中設(shè)備占比達(dá) 48%，耗材（濾膜和色譜填料等）占比達(dá) 30%，原材料（培養(yǎng)基等）占比 15%。集采成本壓力將驅(qū)動(dòng)本土藥企和CDMO企業(yè)追求高性價(jià)比的過(guò)濾工藝解決方案。
國(guó)際貿(mào)易爭(zhēng)端使本土生物藥企業(yè)急需穩(wěn)定供應(yīng)鏈，這些因素也將驅(qū)動(dòng)生物藥企和CDMO企業(yè)更多選擇國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。
從產(chǎn)品質(zhì)量和認(rèn)可度來(lái)看，國(guó)內(nèi)多家企業(yè)完成關(guān)鍵客戶驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)化積累，下游企業(yè)正積極推動(dòng)濾膜產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替代。
總的來(lái)看，未來(lái)CGT產(chǎn)業(yè)發(fā)展、濾膜耗材一次性使用、國(guó)產(chǎn)替代都將成為生物制藥濾膜持續(xù)保持高速增長(zhǎng)的動(dòng)力。
國(guó)內(nèi)血液透析企業(yè)推動(dòng)中空纖維膜國(guó)產(chǎn)替代的動(dòng)力更加強(qiáng)勁。血液透析器在2022年進(jìn)行了18省聯(lián)合集采。集采進(jìn)一步壓縮企業(yè)利潤(rùn)空間，對(duì)于血液透析機(jī)成本控制提出更高的要求，國(guó)內(nèi)血液透析企業(yè)紛紛自建膜材料產(chǎn)線。
但是中空纖維膜產(chǎn)品技術(shù)壁壘較高，自主突破難度很高，目前國(guó)產(chǎn)血透機(jī)市場(chǎng)占有率逐年提高，已經(jīng)接近50%，所以留給國(guó)產(chǎn)膜材料替換的空間還有很大。
國(guó)內(nèi)企業(yè)能否長(zhǎng)出細(xì)分領(lǐng)域之王？
在膜材料這個(gè)關(guān)鍵市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)企業(yè)和進(jìn)口企業(yè)存在哪些差距？
先來(lái)看濾膜產(chǎn)業(yè)主要的進(jìn)口參與者。國(guó)內(nèi)生物制藥濾膜產(chǎn)業(yè)主要供應(yīng)商包括Cytiva、默克、丹納赫頗爾、賽多利斯、旭化成、Repligen等。
尹澤樺博士介紹了全球幾大參與者的特點(diǎn)，默克、Cytiva整合了上游的細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵到澄清純化灌裝等生物制藥上下游，國(guó)內(nèi)大規(guī)模制藥商對(duì)他們依賴比較大。膜材料領(lǐng)域也有細(xì)分領(lǐng)域的王者Repligen（瑞普利金），Repligen擁有獨(dú)家專利特別有利于細(xì)胞在灌流培養(yǎng)的時(shí)候防止細(xì)胞堵在膜孔里面，所以Repligen在CGT領(lǐng)域細(xì)胞灌流領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率最高。另一家企業(yè)旭化成在生物制藥最后一環(huán)除病毒過(guò)濾器領(lǐng)域擁有超過(guò)50%的市場(chǎng)份額。”
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也從空白到成長(zhǎng)出多家膜材料企業(yè)，包括杭州科百特、關(guān)懷醫(yī)療、上海翊科、艾里奧斯、賽普過(guò)濾等。
其中科百特致力于各種微孔過(guò)濾膜，納米纖維和超濾膜的研究和開(kāi)發(fā)，為全球客戶提供創(chuàng)新的過(guò)濾純化解決方案，其產(chǎn)品和技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物制藥，化學(xué)制藥，醫(yī)療器械，半導(dǎo)體集成電路等多個(gè)行業(yè)。
關(guān)懷醫(yī)療致力于打造膜全場(chǎng)景解決方案，其膜產(chǎn)品覆蓋基因治療、疫苗生產(chǎn)、抗體藥等生物制藥高端醫(yī)療領(lǐng)域，覆蓋成熟的血液凈化市場(chǎng)和極具潛力的ECMO市場(chǎng)，同時(shí)覆蓋水處理市場(chǎng)和食品醫(yī)療的過(guò)濾耗材市場(chǎng)。
上海翊科擁有導(dǎo)管和中空纖維膜兩大技術(shù)平臺(tái)，在生物醫(yī)用膜材料領(lǐng)域，上海翊科已通過(guò)了高通、低通血液透析膜的下游客戶測(cè)試。
差距固然存在，但希望并不渺茫?？梢灶A(yù)見(jiàn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)將不斷拓寬能力邊界，打開(kāi)發(fā)展空間。
國(guó)內(nèi)膜材料產(chǎn)業(yè)，想要掙脫束縛，掌握產(chǎn)業(yè)鏈自主權(quán)，需要從零突破，國(guó)產(chǎn)企業(yè)正從產(chǎn)業(yè)鏈溯源，攻關(guān)關(guān)鍵產(chǎn)品，有的從產(chǎn)業(yè)鏈下游向上游衍生，有的深耕膜材料攻關(guān)關(guān)鍵產(chǎn)品。多家企業(yè)已經(jīng)獲得了關(guān)鍵客戶驗(yàn)證，國(guó)產(chǎn)企業(yè)正撕開(kāi)產(chǎn)業(yè)裂縫，未來(lái)有望茁壯成長(zhǎng)。
參考資料：
重慶山外山血液凈化技術(shù)股份有限公司招股說(shuō)明書
生物醫(yī)藥之生命科學(xué)上游篇——行業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?，緊抓國(guó)產(chǎn)替代新機(jī)遇——招商銀行
血透設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代加深，疫苗注射器貢獻(xiàn)增量-華安證券
重癥救治引爆ECMO需求 但關(guān)鍵膜材料全球僅靠一家企業(yè)供應(yīng)——第一財(cái)經(jīng)
來(lái)源：動(dòng)脈網(wǎng)
