Перспективы рынка медицинских изделий из цинково-алюминиевого сплава 

Ключевые факторы роста рынка

1. Повышение спроса на легкое и точное медицинское оборудование

• Рынок портативных устройств расширяется : мировой рынок портативных медицинских устройств растёт на 12% в год (и к 2025 году превысит 60 млрд долларов США). Литые детали из цинково-алюминиевого сплава (плотность 2,7–6,8 г/см³) позволяют снизить вес устройств на 20–40%. Например, портативные ультразвуковые аппараты и мобильные ЭКГ-мониторы требуют снижения веса, что обуславливает ежегодный рост спроса на компоненты из цинково-алюминиевого сплава более чем на 15%.
• внедрение малоинвазивных хирургических инструментов : Малоинвазивные инструменты, такие как лапароскопы и артроскопы, требуют высокоточных передающих компонентов (допуск ±0,03 мм). Литые под давлением пинцеты, канюли и другие компоненты из цинково-алюминиевого сплава (шероховатость поверхности Ra≤0,8 мкм) могут удовлетворить потребности сложных хирургических операций. Объём мирового рынка малоинвазивных инструментов превышает 30 млрд долларов США, что открывает широкие возможности для применения цинково-алюминиевых сплавов.

2. Значительные преимущества в замене материалов и стоимости.

• Замена нержавеющей стали и инженерных пластиков : в ненесущих конструкционных элементах сплавы цинка и алюминия на 40–60 % легче нержавеющей стали (например, стоимость ручек хирургических инструментов снижается на 50 %) и в 2–3 раза прочнее инженерных пластиков (например, АБС) (предел прочности на разрыв достигает 280–350 МПа), что обеспечивает рост темпов замены на 5–8 % в год.
• Массовое производство медицинских расходных материалов : такие расходные материалы, как одноразовые основания игл для забора крови и корпуса инсулиновых шприц-ручек, изготавливаются методом литья под давлением из цинково-алюминиевого сплава. Производственный цикл одной пресс-формы составляет ≤30 секунд, а годовая производительность может достигать более 100 миллионов изделий. Стоимость одного изделия на 15–20% ниже, чем у деталей, изготовленных литьем под давлением, что привлекает ведущие компании, такие как Mindray и Yuwell, к расширению сферы применения.

Сравнение потенциала развития регионального рынка

Возможности на китайском рынке: рост местных цепочек поставок

• Политическая поддержка : «14-й пятилетний план» Китая по развитию отрасли медицинского оборудования четко поддерживает исследования и разработки легких и точных компонентов, а также предоставляет налоговые льготы в размере 15–20 % квалифицированным предприятиям.
• Преимущество в цене : китайские компании, занимающиеся литьем под давлением цинк-алюминиевых сплавов (например, Wencan и Xusheng), имеют полную производственную цепочку. Цикл изготовления пресс-форм у них на 30–50% короче, чем в Европе и США, а себестоимость производства на 20–30% ниже. В настоящее время они выполняют международные OEM-заказы на медицинское оборудование (например, закупают компоненты для GE и Philips).
• Внутренний спрос : объем рынка медицинского оборудования Китая к 2025 году превысит 1,5 трлн юаней. Модернизация оборудования в первичных медицинских учреждениях (например, оборудования для рентгенографии и ультразвуковых аппаратов в поселковых медицинских центрах) приведет к ежегодному росту спроса на компоненты из цинково-алюминиевого сплава более чем на 18%.

Проблемы рынка и стратегии реагирования

1. Технические барьеры и пороги сертификации

• Сертификация биосовместимости : она требует прохождения таких испытаний, как цитотоксичность ISO 10993-5 и раздражение кожи ISO 10993-10 (стоимость одной сертификации составляет от 50 000 до 80 000 юаней), что сложно для малых и средних предприятий литья под давлением. Рекомендуется распределять ресурсы для проведения испытаний через отраслевые альянсы.
• Изготовление высокоточных пресс-форм : для медицинских компонентов требуется допуск ±0,02 мм, что требует использования пятикоординатного обрабатывающего центра (точность ≤0,005 мм) и горячеканальной системы. Предприятиям необходимо увеличить инвестиции в оборудование (стоимость одной высокоточной пресс-формы составляет от 500 000 до 1 000 000 юаней).

2. Рыночная конкуренция и отсутствие стандартов

• Ценовая война на рынке товаров низкого ценового диапазона : почти тысяча компаний, занимающихся литьем под давлением в Китае, привела к однородной конкуренции. Рекомендуется переориентироваться на производство продукции с высокой добавленной стоимостью (например, немагнитные компоненты для оборудования МРТ и разъемы для имплантируемых устройств).
• Отраслевые стандарты нуждаются в совершенствовании : в настоящее время отсутствуют специальные стандарты для медицинских компонентов из цинково-алюминиевых сплавов (например, методы испытаний на коррозионную стойкость к дезинфицирующим средствам). Необходимо сотрудничать с отраслевыми ассоциациями для содействия разработке стандартов (см. стандарты ASTM F138/F139 для металлических имплантатов).

Будущие технологические тенденции и рыночные возможности

1. Инновации в области материалов и процессов

• Разработка высокопроизводительных сплавов : исследование и разработка сплавов с низким содержанием цинка и высоким содержанием алюминия (например, системы Al-Zn-Mg-Cu) для повышения прочности (предел прочности на разрыв > 400 МПа) или добавления антибактериальных элементов (серебро, медь) для достижения долгосрочного антибактериального эффекта (уровень антибактериальности > 99%) для удовлетворения потребностей имплантируемых устройств.
• Процесс 3D-печати + литья под давлением композитных материалов : использование напечатанных на 3D-принтере конформных охлаждающих форм (повышение эффективности охлаждения на 40%) или прямая печать деталей из цинково-алюминиевого сплава (подходит для изготовления небольших партий индивидуальных инструментов), сокращение цикла НИОКР на 30–50%.

2. Расширение новых сценариев применения

• Интеллектуальные медицинские устройства : корпуса датчиков для носимых устройств мониторинга здоровья, корпуса с электромагнитным экранированием для беспроводных медицинских устройств (цинк-алюминиевый сплав с проводимостью > 25% по классификации IACS). Мировой рынок носимых медицинских устройств растёт более чем на 20% в год.
• Дистанционно управляемые хирургические роботы : прецизионные компоненты трансмиссии (такие как шестерни и сочленения) хирургического роботизированного манипулятора изготовлены из литого под давлением цинково-алюминиевого сплава, что обеспечивает баланс между лёгкостью и высокой жёсткостью (прогиб ≤0,05 мм/м). Объём мирового рынка хирургических роботов превышает 10 млрд долларов США.