千里之堤，毀于蟻穴。曾經(jīng)不可一世的日本軟鏡壁壘，如今已經(jīng)開始出現(xiàn)裂縫。
內(nèi)窺鏡是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)主要的檢測儀器，被應(yīng)用于胃腸道、膽道、呼吸道等多種疾病的檢查。以鏡體是否可以彎曲區(qū)分，內(nèi)窺鏡共分為硬鏡與軟鏡兩大類。硬鏡不可彎曲，需經(jīng)手術(shù)切口進入人體，歐美企業(yè)占據(jù)了極大的市場份額；軟鏡可以彎曲，通過人體自然腔道進入體內(nèi)，幾乎完全被日本企業(yè)壟斷。
三家日本企業(yè)奧林巴斯、富士膠卷、賓得醫(yī)療被稱為全球軟鏡“三巨頭”，合計占有全球93%以上的市場份額，其他公司則奮力爭取剩下的7%市場。軟鏡光電信號傳輸距離較遠(yuǎn)，對光電轉(zhuǎn)化和集成有更高的需求，電荷耦合元件（CCD）是核心關(guān)鍵，日本企業(yè)之所以擁有如此強大的競爭力，最關(guān)鍵的核心原因在于日本企業(yè)在CCD領(lǐng)域的深厚積累。
圖：全球軟鏡市場格局，來源：西南證券
CCD是由美國貝爾實驗室在1969年發(fā)明的元器件，其本質(zhì)是將“光”信息轉(zhuǎn)化為“電”信息。在這項技術(shù)剛被發(fā)現(xiàn)之際，日本影音巨頭索尼就嗅到了商機，并投入數(shù)百億日元立項研發(fā)。也正是在索尼的帶動下，日本公司高度布局這一賽道，全球具備CCD批量生產(chǎn)的6家公司中，日本公司就占據(jù)4家，僅索尼一家的市場占有率就超過50%。
日本CCD廠商對海外內(nèi)窺鏡廠商出口進行限制，依托于CCD技術(shù)的壟斷優(yōu)勢，日本企業(yè)在軟鏡賽道建立起固若金湯的護城河，不要說國內(nèi)公司了，就是歐美大藥企也始終難以切入這一賽道。
然而，隨著新型光電元件互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）的成熟，成本居高不下的CCD逐漸失去了優(yōu)勢，手機、汽車等產(chǎn)業(yè)早期開啟CMOS的替代，軟鏡廠商也開始適應(yīng)這股潮流。
這正是日本軟鏡壁壘的裂縫，亦是國產(chǎn)軟鏡企業(yè)的機遇。
01
第三次成像革命
圖像傳感器賽道，正在發(fā)生第三次產(chǎn)業(yè)迭代：CMOS正在全面替代CCD。
早在1873年，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了硒元素結(jié)晶體感光后可以產(chǎn)生電流，由此人類正式開啟了光學(xué)元件的大門。上世紀(jì)50年代，光學(xué)倍增管（PMT）誕生，人類第一次嘗試將圖像傳感器產(chǎn)業(yè)化。
進入60年代后，圖像傳感器產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，先后發(fā)生了兩次迭代。先是IBM、Fairchild等企業(yè)開發(fā)光電以及雙極二極管陣列，而后貝爾實驗室又發(fā)明了CCD技術(shù)。歐美企業(yè)更關(guān)注雙極二極管陣列技術(shù)，而索尼為代表的日本企業(yè)則全面梭 哈CCD技術(shù)。最終，CCD憑借高量子效率、高靈敏度、低暗電流、高一致性、低噪音等性能，成為圖像傳感器市場的主導(dǎo)。
圖：圖像傳感器技術(shù)迭代路線，來源：西南證券
坐擁CCD技術(shù)紅利，日本軟鏡企業(yè)構(gòu)建起穩(wěn)固的競爭護城河。世界軟件“三巨頭”奧林巴斯、富士膠卷、賓得醫(yī)療均是在相機領(lǐng)域深度布局的光學(xué)企業(yè)，軟鏡賽道只不過他們CCD壟斷后的專利變現(xiàn)渠道。CCD技術(shù)封鎖的背景下，其他國家的軟鏡公司只能布局成像較差的低端市場，而高分辨率的中高端市場則被日本企業(yè)分食。
在CCD產(chǎn)業(yè)被日本企業(yè)壟斷近三十年后，CMOS終于橫空出世。無論是制造成本、能源消耗，還是迭代空間，CMOS都是一項全面優(yōu)于CCD的成像技術(shù)。這也促使CMOS替代CCD成為產(chǎn)業(yè)新趨勢。
圖：CCD與CMOS傳感器區(qū)別，來源：民生證券
盡管索尼等日本公司也在第一時間跟進了CMOS，但這一次中韓企業(yè)再沒有放棄機會，也對這一技術(shù)進行布局。尤其是在韋爾股份2017年收購豪威科技后，更是迅速成為比肩索尼、三星的CMOS巨頭。除韋爾股份外，格科微、思特威等公司也全面聚焦CMOS技術(shù)，讓日本企業(yè)不再有壟斷產(chǎn)業(yè)的機會。
所以，從2016年開始，中國軟鏡公司開立醫(yī)療、澳華內(nèi)鏡就紛紛布局 CMOS 芯片，并基于這一新的底層技術(shù)，自主研發(fā)能夠進入中高端市場的高清軟鏡產(chǎn)品，突破了日本軟鏡企業(yè)的技術(shù)封鎖。
02
國產(chǎn)替代：道阻且長
盡管中國軟鏡企業(yè)已經(jīng)突破了日本的專利封鎖，但國產(chǎn)替代依然道阻且長。
縱觀中國軟鏡公司，主要有四家核心企業(yè)：開立醫(yī)療、澳華內(nèi)鏡、杭州視芯、優(yōu)億醫(yī)療。開立醫(yī)療是行業(yè)龍頭，不僅布局軟鏡賽道，而且還布局彩超與硬鏡賽道；澳華內(nèi)鏡于2021年上市，主要聚焦于軟鏡賽道；杭州視芯、優(yōu)億醫(yī)療都曾計劃上市，但最終卻都沒有成行。
在過去四年中，盡管國內(nèi)日本軟鏡產(chǎn)品的市場占有率有所下降，但依然能夠合計占據(jù)70%以上的市場規(guī)模；國內(nèi)企業(yè)市場占有率不斷提升，但最終的市場份額也不過僅為26.8%。中國企業(yè)想要獲得更多的市場份額，已然需要長期的用戶教育和品牌塑造。
圖：軟鏡國產(chǎn)替代加速，來源：民生證券
以成像質(zhì)量為衡量標(biāo)準(zhǔn)，中國軟鏡企業(yè)實則與日本巨頭之間并沒有太大的差距，之所以市場占有率提升速度較慢，實則還是存在諸多客觀問題。
首先，CCD這一最核心的“卡脖子”環(huán)節(jié)已經(jīng)被攻克，但日本企業(yè)依然布下了其他“專利壁壘”。例如在染色環(huán)節(jié)，奧林巴斯就創(chuàng)立了NBI光學(xué)染色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并將其申請專利，形成產(chǎn)業(yè)壟斷?；贜BI系統(tǒng)專利，國內(nèi)企業(yè)想要進入高端市場就必須建立自己的染色標(biāo)準(zhǔn)，不過好在開立醫(yī)療和澳華內(nèi)鏡都已攻克這道技術(shù)難關(guān)。
其次，醫(yī)院采購軟鏡往往更愿意選擇全科服務(wù)的產(chǎn)品，中國軟鏡企業(yè)由于高端產(chǎn)品布局較晚，因此在某些科室是存在短板的。對于醫(yī)院來說，這種技術(shù)短板是致命的，甚至都無法進入采購名單。所以這些年，國產(chǎn)內(nèi)鏡企業(yè)一直在致力于填補空白，開立醫(yī)療 2022 年正式發(fā)布十二指腸鏡，澳華內(nèi)鏡 在2023 年更是一舉發(fā)布 17 款鏡體產(chǎn)品。
最后，軟鏡在日本企業(yè)的長期壟斷下，已經(jīng)成為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大批量的人才都是基于這一標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)成的。因此對于這些已經(jīng)成型的人才而言，重新適應(yīng)國產(chǎn)軟鏡，這實則有著極高的學(xué)習(xí)成本。這也導(dǎo)致，國產(chǎn)替代說來容易，但做起來可能依然是一代人的事情。
在諸多被歐美壟斷的醫(yī)療器械賽道中，軟鏡可以算得上是競爭力最強的賽道之一，它已經(jīng)在技術(shù)上不輸于龍頭，但市場接受度仍需要大量的時間去提升。日本壟斷軟鏡賽道的邏輯，就是壟斷CCD傳感器專利后的紅利外溢。在我國芯片企業(yè)突破CMOS封鎖后，產(chǎn)業(yè)下游的軟鏡賽道也逐漸開始挺直了腰板。
如果有一天，我們國家真的全面實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，那么這不僅是醫(yī)療界的勝利，同時也是中國芯片界的碩果。突破技術(shù)封鎖后，中國軟鏡完全有更大潛力去爭奪全球市場。
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