国外生产停滞和缺乏运输导致了供应链的缺乏，通风机制造商将注意力转向了国内替代
昆山同茂电子有限公司(以下简称“同茂电子”)技术总监王先生最近突然变得很忙。随着国外疫情继续影响呼吸机中电机部件的供应，其紧急在线“国内替代”不仅迎来了订单量的大幅增加，也成为媒体和公众的焦点。
“我们公司规模很小，过去10年从未受到如此高的关注。”王告诉第一财经记者。
呼吸机是医疗器械中的一个利基行业，当肺炎疫情在新冠肺炎肆虐时，它引发了巨大的需求。特别是在国外爆发后，国际上对有创呼吸机的需求一夜之间急剧增加。
根据工信部的数据，截至4月30日，中国领先的呼吸机制造商已经向全国供应了近2.9万台呼吸机，向海外供应了近4.91万台呼吸机。以美国为例。截至5月1日，中国已向美国提供口罩53亿多只，手术手套3.3亿双，防护服3885万件，护目镜598万副，呼吸机近7500台。
然而，面对巨大的国际市场需求，国内呼吸机制造商一度面临“无米之炊”的困境。呼吸机中音圈电机等核心部件的主要供应商都在国外，但国外生产停滞、运输缺乏导致供应链缺失。正因为如此，呼吸机厂商纷纷将目光转向国产替代品，国内多家电机公司也纷纷紧急上线，并在迅速完成技术研究后，开始迎接订单激增的挑战。此外，中国在呼吸机制造链上的不足也日益突出。
同样的产品占生产能力的一半以上
根据世界卫生组织的数据，新冠肺炎每六名患者中就有一名患有严重疾病和呼吸困难，这需要无创呼吸机辅助通气，如果病情恶化，还将使用有创呼吸机控制通气。
呼吸机作为一种精密仪器，涉及到几千个零件。核心部件包括音圈电机、涡扇发动机、电磁阀、芯片、流量和压力传感器等。
通茂电子十年前开始生产音圈电机。经过一年半的发展和验证，相关订单开始转型。然而，通茂电子从未关注过它所应用的行业。“我们也知道音圈电机是呼吸机中的重要部件，通过不断接触客户的信息表达”。
王先生告诉第一财经记者，疫情发生后，新客户数量约为原有客户的两倍，老客户的订单量也比前几年增加了十倍以上。最大的订单没有一次重复约20，000台电机。“春节假期后我们基本没有休息”。
为了满足风机电机订单的激增，通茂电子迅速完成了生产线的调整。王先生表示，公司减少了非风机电机的生产线，推迟了相关订单或增加了批次，还增加了5条生产线，以增加风机电机的产能。
“部分国外非呼吸机客户因为疫情原因处于半停产状态，对原产品的需求没有那么大，我们也可以进行一次生产线调整。往年通风机电机产量约占3%~5%，大致2000台。目前能占一半以上，一个月总出货量2万左右。”王告诉第一财经记者。
对于国内电机制造商来说，呼吸机电机不是常规生产类别，医疗产品的技术要求高于工业产品。
王先生认为，为了满足通风机电机的生产要求，企业需要选择精度较高的材料，更换相应的夹具，并在更严格的产品要求下优化电机的结构设计。
“第一个难点是呼吸机电机对稳定性的要求比工业电机高。保证推力的线性度——推力的线性度更好，呼吸机的气体推送更稳定。”王告诉第一财经记者。
为此，直线轴承的选择非常重要。“通常，市场上现有的轴承不能满足要求。我们花费大量时间不断寻找不同的轴承进行测试，还要做大量的实验来保证轴承与其他材料的兼容性。R&D的工程师们连续工作了几次，一整天都没有休息。为了确保轴承能够满足高运动标准，我们不断进行老化测试。”
在通茂电子前期技术积累的基础上，产品开发周期可以从最初的一年半缩短到现在的不到一个月，包括大量的参数测试环节。只有经过工厂实验、终端实验、计算机实验等测试，最终的应用才是稳定可信的。而且测试还需要一定的资金投入。在保证性能的前提下，测试时间越短，外部配件价格越高。
只看原型机照片，3天内完成技术突破
同样紧急接到呼吸机电机生产任务的上海于颖光电科技有限公司(以下简称“于颖光电”)，虽然长期从事机电产品的研发，但从未接触过医疗设备的电机。
于颖光电从上海医疗设备有限公司医疗设备厂(以下简称“上海医疗设备厂”)收到100套电机产品的订单后，经过三天的技术研究，完成了两台无刷DC电机减速装置的样机。各项性能指标通过测试后，原来100台的订单增加到150台。
经过21天的全面生产，于颖光电的150台电机于4月30日交付给上海医药厂。第一财经记者了解到，目前医疗厂已经追加了150个电机部件的订单，一些有创呼吸机制造商和下游相关供应商也开始联系于颖光电。
于颖光电的生产调整在3天内紧急完成。于颖光电总经理陈新告诉《第一财经》记者，接管订单的整个过程非常匆忙。与药厂对接后，团队开始采购原材料，准备技术。拿到确切的指标后，我开始通宵计算，重组生产系统涉及的零件，然后迅速组织车间加工。"这几乎是一个全天候的周末。"
从目前国内电机生产的情况来看，呼吸机的电机部件已经基本被国产所取代。
上海医疗厂的呼吸机最初使用的是德国的电机产品。收到生产需求后，于颖光电只看到了德国样机的照片和相关技术指标。
“我们没有拿到德国的样机，只是按照我们收到的技术指标制造出符合要求的产品。因此，我们的电机在内部设计和外部造型上完全不同于最初的德国版本，但它可以满足呼吸机所需的所有技术指标。”
据第一财经记者报道，电机厂商不会拿样品，只会用客户提供的技术指标自行设计和推进。因为即使是国产替代同一个产品，其结构设计也会有所不同，但在指标和性能上与国外产品并无不同。
对于常规生产军用电机的于颖光电来说，其技术储备足以快速应对呼吸机电机的紧急生产需求，但仍需处理军用电机与医用电机在应用特性上的差异。陈新告诉第一财经记者，一方面，通风机电机没有严格的体积和质量规定，不需要应对高温高压等极端环境，但对耐用性和可靠性有更高的要求；另一方面，军工产品在材料、加工、人力等方面不太注重价格，没有量产的产品一致性要求。通风机电机作为民用产品，对经济性和一致性有更高的要求。
对此，于颖光电对各种设计方案进行了综合判断，弱化了对低噪音和精致性的要求，以保证产品的耐用性，但对产品的基本性能仍保持较高的要求。“计划明确后，我们还临时调整了电机内部的电池设计方案。如果不做调整，就不会达到这么高的匹配度，响应速度和适应性也不会那么好。”陈新说。
陈新认为，就发动机而言，中国的生产能力与外国没有区别。“我们的电机可以用于呼吸机，但不是专门为呼吸机制造的。这样的突发事件也在考验着我们制造业的基本实力。从目前的响应速度和匹配精度来看，我们已经满足了国家在机电领域的国产化和替代要求。在标准方面，我们的设置需要更流畅、更节能、响应更快。这场‘交锋’也是中国支柱产业自我提升、建立领域标准的契机。”
另外，国产电机也有一定的价格特点。陈新说，由于定制和企业品牌没有溢价，国产汽车的价格可能只有国外汽车的一半。
呼吸机的核心部件仍然“卡在脖子里”
电机作为呼吸机中承担动力执行功能的部件，基于国内的技术积累和现有的生产能力，在行业内并不是关注的对象，而传感器、血氧模块等高精度要求的零部件才是真正的“卡脖子”。
上海金佳医疗科技有限公司总经理林良从事呼吸机领域二十多年，从2007年开始尝试自主研发国产呼吸机。
林良介绍，大部分国产呼吸机都是在国外购买零部件后，将各个模块组合而成。电机不是难点，氧浓度传感器、流量压力传感器、血氧模块是呼吸机最关键的部分。而国内生产的上述成分的精密度和灵敏度与国外产品差距较大，包括血氧在内的关键数据在决定患者生死方面起着重要作用。
林良表示，目前，传感器、血氧模块、氧气电池等核心部件在国内找不到符合性能和寿命要求的替代产品。
“我们在理论研究、核心技术、数据积累、软件计算等方面还很薄弱。，而且自己开发产品的价格比从海外买现成的要高。要在这些核心部件的性能上赶上国外产品，还需要几年的时间继续积累。”她认为。
《第一财经》记者从国内某呼吸机制造商处了解到，国产流量压力传感器在技术上不断实现创新和突破，已经开始进入无创呼吸机。与疫情急需的有创呼吸机相比，无创呼吸机对流量压力传感器的要求较低，经济条件差的患者在价格上更容易接受，因为该企业从国内供应商处购买无创呼吸机用流量压力传感器。
为了真正解决这些高端部件的“卡脖子”问题，林良认为制造商和诊所之间需要密切合作。“外观的模仿，国内很多公司都可以做，但只能通过收集大量临床收集的数据，进行大样本的研究。只有解决了这个问题，我们才能获得准确的采用数据来处理最重要的准确性问题。”
国外疫情引发的对国内替代的担忧，也促使陈新重视汽车在医疗行业的应用。“这是一个非常细分的市场，市场需求不大，可能不足以吸引很多产值大的公司。此外，医疗设备行业的进入壁垒非常高，因此技术积累、产业链相对健全的公司更有可能进入。”陈新说。
除了市场上的“小众”之外，风机制造商对国内供应商关注度低也是导致国内风机零部件供应不足的一个因素。王先生认为，与海外供应商保持长期合作是呼吸机等子行业相对固定的模式。如果不考虑疫情，厂商不会关注国内很多有产能的电机厂商。
由于缺乏资源，在过去的几年里，仅依靠林良公司和其他独立的生产研究，规模和生产能力非常有限。然而，据林良介绍，目前，一些相关专业的大学团队得到了政府部门和学校的资金支持，他们在呼吸机和核心部件上的研发能力得到了有效提高。
美国疫情爆发后，特朗普总统于3月27日利用《国防生产法》的授权，要求通用汽车公司生产呼吸机。特朗普当时还说“美国100天生产10万台呼吸机”。从目前很多公司的进展来看，这个计划基本可以实现。
随着各国对生产的重视和疫情的快速发展，如果未来呼吸机的浪潮退去，无论是“一艘小船掉头”，还是“一艘巨轮出海”，中国制造企业都需要“压舱石”来乘风破浪。陈新表示，未来产品线将延伸至医疗电机行业，民用产品将朝着日益多元化和精细化的方向快速发展，并根据市场需求进行调查后布局。
对于未来，王先生表示，通茂电子仍将根据市场需求的趋势调整业务布局。“凭借这些年的生产积累，我们不断开拓市场。我们也愿意接触其他细分市场，有能力。来满足需求。”
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