手術機器人行業市場綜述

醫療機器人指醫院、診所等醫療機構用于醫療或輔助醫療的專業服務機器人。按應用領域劃分，醫療機器人包括手術機器人、康復機器人、診療機器人、輔助機器人和其他類型醫療機器人，其中手術機器人的技術難度高、風險大，是醫療機器人中的皇冠。

手術機器人是融合多學科和多項高新技術為一體，用于手術影像導航定位和臨床微創手術的綜合化醫療器械。通常由機械臂、操作臺、三維成像系統三大功能單元構成，憑借操作精度高、可重復性高、穩定性高等特點，被廣泛用于精度要求高的微創手術中。

手術機器人的應用有助于解決傳統開放式手術中存在的定位精準度低、手術耗時過長和缺乏三維高清圖像視野等問題，且具有手術成功率更高、創傷面積更小、出血量更少和恢復速度更快的優勢。因此，手術機器人是醫療領域的一次革命性創新，隨著技術水平的不斷進步，手術機器人行業將迎來發展熱潮。

現階段，手術機器人已廣泛應用于骨科、腦神經外科、泌尿外科，婦科和普通外科等多個領域。根據應用手術類型，手術機器人可細分為骨科手術機器人、神經外科機器人、腹腔鏡機器人、血管介入機器人。

手術機器人分類及其應用情況（頭豹整理）

中國手術機器人行業的發展歷程

自1997年以來，中國手術機器人行業發展大致經歷了起步期、初創期，邁入創新突破期，行業從國外引進逐步發展為自主創新研發，不斷提升技術創新能力，加速實現國產替代，具體表現為：

2.1起步階段（1997-2001年）

相比歐美發達國家國家，中國手術機器人行業起步較晚。

1985年，美國工業機器人手臂PUMA560完成了歷史上首次機器人手術。

1992年，美國IBM研究中心和加州大學合作研發了世界第一臺正式的手術機器人ROBODOC，其主要功能是關節置換和修復手術的應用。

在國外手術機器人行業迅速發展的背景下，1997年，中國海軍總醫院與北京航天航空大學機器人研究所聯合研發了中國第一臺手術機器人“CRAS”，并利用其完成了立體定向顱咽管癌放射治療術。

1999年，“CRAS”第二代研制成功，實現了無框架立體定向手術，為中國手術機器人的后續研發和應用鋪下了第一塊基石。

2.2初期探索階段（2002-2010年）

該階段中國手術機器人行業通過引進國外先進技術和提升自身技術，國產手術機器人精準度和安全度提高，適用范圍擴大。

2002年，國產“CRAS”手術機器人經過多次的技術升級和迭代，使其手術誤差更小和操作更安全，并獲得NMPA認證。

2005年，第五代CRAS利用互聯網成功完成了2例立體定向遠程手術。同年，中國北京航天航空大學和積水潭醫院合作研發了雙平面骨科手術機器人，主要適用于股骨頸空心釘內固定術，解決傳統手術中需要反復X射線透射、定位困難和操作卻反穩定性問題。

2006年，美國IntuitiveSurgical公司研發的第二代達芬奇S手術機器人推出后，中國人民解放軍301醫院引進了首臺達芬奇手術機器人。同年，北京積水潭醫院聯合北京航空航天大學利用小型模塊機器人，完成中國首例長骨骨折髓內釘內固定遠程遙控手術。

2.3創新突破階段（2010年以后）

2010年以后，在國家政策支持下，各大高校、研究所及企業紛紛加大手術機器人研發力度，共同推動中國手術機器人行業發展進入自主創新的新階段，并形成鮮明的產學研結合特征。

2010年，中國首臺自主知識產權的“骨科導航機器人”誕生，專門用于脊柱微創手術，且獲得了國家醫療器械注冊許可證和完成相關模擬手術，標志著中國手術機器人行業發展步入了自主創新的新階段。

2013年，哈爾濱工業大學機器人研究所成功研制微創腹腔外科手術機器人系統，并通過國家“863”計劃專家組的驗收。此款手術機器人在機器人系統設計、三維腹腔鏡、系統集成等關鍵技術上有重大突破，并成功申請了多項國家發明專利。

2014年，天津大學和中南大學聯合研發具有自主知識產權的“妙手S”微創手術機器人，中南大學湘雅三醫院利用其成功完成了3例手術。

2016年，香港理工大學成功研發了全球首臺內置馬達手術機器人“NSRS”，可經通過單一切口進入人體進行腹腔手術。

2018年，由北京柏惠維康科技有限公司研發的“睿米”神經外科手術機器人成為中國首個正式獲批的神經外科手術機器人。同年，第三代國產骨科手術機器人“天璣”輔助醫生完成手術。

手術機器人行業的市場規模

3.1全球手術機器人行業的市場規模

隨著全球數字化醫療的發展，全球手術機器人行業發展迅猛、市場規模迅速擴大。根據頭豹研究院數據，2015-2019年全球手術機器人市場規模由34.0億美元增長至55.7億美元，年復合增長率為13.1%；預計未來五年，全球手術機器人行業將以19.0%的年復合增長率持續增長，到2024年市場規模將達到132.9億美元。

全球手術機器人行業規模（頭豹整理）

推動全球手術機器人市場規模持續增長主要有兩大原因：

（1）全球老齡化現象嚴重，醫療需求供不應求，手術機器人的應用可顯著提升醫療效率，有助于緩解醫療供需不平。根據聯合國數據，截至2018年，全球60歲及以上人口為9.6億，占全球人口總數的12.8%。到2050年，全球人口老年人數量預計將增值31億，占總人口總數的31%；

（2）醫療服務屬于剛性需求，受到全球人口老齡化、居民患病比例增加等因素影響，全球醫療費用支出不斷增長，加之人們對健康標準的不斷提高，醫療健康產業將持續保持增長態勢。

3.2中國手術機器人行業的市場規模

自2010年以來，得益于終端需求增長、技術水平提升及國家相關政策支持，本土企業加速布局手術機器人領域，行業進入快速發展階段，市場規模持續增長。

按銷售額統計，2015-2019年中國手術機器人行業市場規模從2.0億元人民幣增長至6.2億元人民幣，年復合增長率為32.0%。未來五年，中國手術機器人行業市場規模仍將保持18.4%的年復合增長率續增長，預計2024年市場規模達到14.4億元人民幣。

中國手術機器人行業規模預測（頭豹整理）

驅動中國手術機器人行業市場規模快速發展的因素主要包括：

（1）利好政策的不斷出臺，中國手術機器人行業進入快速發展階段。2019年8月，NMPA發布《關于擴大醫療器械注冊人制度試點工作的通知》，明確進一步擴大醫療器械注冊人制度試點，由2018年的上海、廣東、天津三個地區擴大到21個省市，并對試點目標作出明確規定；

（2）中國人口老齡化加劇，醫療服務需求快速增長，但醫療供給能力短期內難以實現巨大提升，手術機器人的應用有助于緩解乃至解決醫療服務供需不平衡，全面提高醫療供給的效率。

4．中國手術機器人產業鏈分析

經歷了近20年的發展，中國手術機器人行業產業鏈逐步形成并完善，產業鏈上游參與主體為硬件、軟件供應商，其中核心零件的技術門檻高，生產成本占比高；產業鏈中游為手術機器人制造商，從事手術機器人研發設計、生產制造及銷售活動；產業鏈下游為應用終端，以三甲醫院為主。

中國手術機器人產業鏈（頭豹整理）

4.1上游分析

手術機器人屬于高度智能化的醫療器械，核心零部件不僅需要高性能，而且需具備高穩定性和安全性。從結構上看，手術機器人主要由控制系統、驅動系統和執行系統構成，分別對應伺服電機、減速器和控制器三大核心零部件。從成本角度看，上游核心零部件占機器人成本的超過60%。

與發達國家相比，中國這三大核心零部件的技術水平有較大差距，難以滿足中游企業的生產需求，因此三大核心零部件主要從美國、日本和德國等發達國家進口，整體議價能力低。

原材料依賴進口是制約中國手術機器人行業發展的主要因素，具體而言：

（1）伺服電機是機器人的“神經”，需要通過它完成機器人運動。中國機器人伺服電機起步晚，功率偏中小型、存在技術較低端、主芯片需要進口等弊端，短期內中國手術機器人行業難以避免對進口伺服電機的依賴；

（2）機器人減速器用于提高機器人動作精確度，主要分為RV減速器與諧波減速器。機器人采用的精密減速器技術一直被歐美和日本等發達國家高度壟斷，本土企業多需要采購進口減速器；

（3）控制器可比喻為機器人的“大腦”，負責向機器人發布和傳遞動作指令，對機器人性能具有決定性影響。相比減速器和伺服電機，中國機器人控制器產品與國外差距較小，但在穩定性、響應速度和二次開發平臺的易用性開發有待進一步升級。

總體而言，中國手術機器人行業上游僅有控制器可實現自產，伺服電機和精密減速器仍以進口為主，導致中游企業存在產品稀缺和成本昂貴的問題，不利于下游的應用發展。國產手術機器人若需要形成成熟的產業化、全面自主研發和降低機器人成本，上游核心部件加速國產化和供應力必須加速提上日程。

4.2中游分析

由于中國手術機器人行業起步較晚，加之手術機器人的技術門檻較高，行業已經形成明顯的產學研結合特征，頭部企業的手術機器人產品多由高?？蒲谐晒D化而來，如天智航、柏惠威康、思哲睿等，但受技術缺陷、管理應用和使用成本三大因素制約，國產手術機器人產業化水平較低。

中國手術機器人行業主要參與者（頭豹整理）

4.3下游分析

目前中國手術機器人普及率相對較低，主要原因包括：

（1）從供應端分析，手術機器人本身研發周期長和產業發展緩慢，疊加中國手術機器人受到上游原材料供應和技術水平的制約，中國無法進行大規模生產從而導致下游普及率低；

（2）從需求端分析，國外進口手術機器人成本高，耗材和維護費昂貴，目前只有少部分一級醫院有購買能力，直接導致中國手術機器人普及率低。以達芬奇手術機器人為例，其設備價格高達2，000萬人民幣，每年需要支付150萬人民幣的維護保養費用，此外還有高消耗的手術機械材料。此外，與傳統的手術相比，使用機器人進行的手術費用要高出2-3萬人民幣，導致患者手術費用增加。

受短期價格昂貴和普及率不足的因素影響，中國手術機器人行業需求增長緩慢。但未來手術機器人行業下游需求將加速提升，主要原因為：

（1）隨著國產手術機器人的逐步技術升級和國產替代化，醫院購買機器設備和耗材的費用將大幅下降，從而降低患者的機器人手術費用。解決了手術機器人費用昂貴的問題，行業將會迎來普及率和應用率的大幅提升。與法國進口的ROSA神經外科手術機器人相比，中國華志醫療公司自主研發的手術機器人的價格僅為ROSA機器人的30%，不僅打破了手術機器人市場被國外壟斷的局面，還有助于優質手術醫療器械資源下沉到更多的基層醫院和普及大眾；

（2）受到中國醫療政策利好改革和擴大醫療保障范圍，手術機器人行業的需求將會被進一步激發。2005年華志醫療的神經外科導航定位手術機器人已納入北京醫療保險范圍，并成功完成了十萬多例手術；

（3）目前大部分手術機器人僅在中國一線城市的一級醫院使用，隨著醫護人員水平的提高和機器人產業的進一步發展，手術機器人有望逐漸滲透到二線、三線城市的醫院。

整體而言，通過產品國產替代化、醫療政策改革、產業化發展將會激發下游需求的爆發，行業規模效益提升，產業鏈形成自下而上的反饋，從而拉動整個行業蓬勃發展。
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