寻找中国的“达芬奇”，国产手术机器人迎来产业化元年

市场空间数千亿的全新赛道，相比传统方式机器人微创手术优势明显。手术机器人是将机器人技术与微创外科手术相结合的高端医疗设备，手术机器人颠覆传统手术方式，具备伤口切面小、病人术后恢复快且存活率高、可远程手术等明显优势。根据Frost&Sullivan统计，2020年全球手术机器人市场空间达83.2亿美元，折合人民币接近600亿，目前主要市场仍局限在北美地区，考虑到亚洲尤其是中国市场的巨大潜力以及机器人微创手术全球渗透率的提升，我们认为手术机器人全球市场空间至少在数千亿级别！2005年以来国家对大型医疗设备实行配置许可证制度，但政策端对手术机器人或呈宽松趋势，2018年手术机器人内窥镜手术机器人从甲类划分为乙类，这意味着手术机器人此后可获得更多配额，同时医疗机构只需向省卫健委申请配置证，审批要求有所放宽。 设备&耗材&服务并举的商业模式，中期收入滚雪球式增长。从全球龙头直觉外科的收入来看，“系统+耗材+服务费”的销售模式在不同发展阶段呈现不同的结构。商业初期主要为系统销售收入，但其系统保有量达到1395台后耗材+服务费收入开始成为主要收入来源，毛利率也稳定在65%以上的高水平。对于中国市场，2020年国内腔镜RAS渗透率仅为0.5%，而同期美国为13.3%，表明我国市场仍处于导入期。2021-2022年以来多款国产手术机器人获批上市，同时北京上海率先将RAS纳入医保，因此2023年有望成为国产手术机器人商业化元年，未来10年国内腔镜手术机器人市场空间有望从35亿元增长至282亿元，手术机器人整体市场空间有望从46亿元增长至470亿元，10年走出10倍市场空间。 2023年或为手术机器人国产化元年，中国的“达芬奇”值得期待。我们认为国内手术机器人市场即将进入快速增长阶段，应重点关注产品获批上市、技术实力领先的国产手术机器人龙头。1）微创机器人：全面布局五大手术机器人赛道，是全球唯一一家覆盖五大领域的手术机器人标的，同时其腔镜手术机器人图迈、骨科手术机器人鸿鹄以及三维电子内窥镜蜻蜓眼均已获批上市，有望快速实现商业化推广。2）亿嘉和：参股佗道医疗加码成长赛道。2022年佗道医疗重磅产品佗手骨科手术机器人、C型臂X射线机获批上市，2023年将有4款产品实现商业化，3款产品进入注册临床实验阶段。3）博实股份：参股思哲睿智能医疗（13.46%）、瑞尔医疗（15.40%）、铸正机器人（7.18%）布局高端手术机器人，其中思哲睿智能研发的康多腹腔内窥镜手术系统已获得注册证，瑞尔医疗拥有图像引导放疗定位系统，铸正机器人的佐航-300骨科手术机器人已获注册证。 风险提示：相关公司商业化不及预期风险；相关公司持续亏损风险；政策风险。 一、市场空间数千亿的全新赛道，相比传统手术优势明显 1.1手术机器人，高端医疗的新形态 手术机器人是将机器人技术与微创外科手术相结合的高端医疗装备，始于1985年创建的PUMA560。2000年，IntuitiveSurgicalInc.开发的达芬奇手术系统获FDA批准，经过三次迭代升级之后已经广泛应用于普外科、泌尿外科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科及小儿外科等外科微创手术，目前仍是全球最受欢迎的腔镜手术机器人。除腔镜外，其他术式的手术机器人于2010年代开始迅速涌现，如脊柱、关节置换及泛血管手术的手术机器人。未来随着人工智能、人机交互技术及5G通讯的进步，手术机器人有望扩展到更多的外科专业并实现更高的手术精准度、灵敏度及智能远程控制。 图表1：手术机器人发展历程 全球手术机器人市场空间超百亿美元 ， 中国市场具备极强的向上爆发力。根据Frost&Sullivan数据统计，2020年全球手术机器人市场为83亿美元，折合人民币约600亿元，我们认为手术机器人全球市场空间有望成长至数千亿级别。美国为全球最大的手术机器人市场，2020年市场规模为46亿美元，占全球市场的55.1%，欧盟为第二大市场，2020年市场规模为18亿美元，占全球市场的21.4%。就国内而言，尽管中国的患者人数庞大且可能需要使用手术机器人进行的常规微创伤手术数量众多，但2020年，国内手术机器人市场规模仅为4亿美元，占全球市场的5.1%，明显低于美国及欧盟市场。 从增速上看，2015-2020年的全球手术机器人市场CAGR为22.6%，同期国内的CAGR为35.7%，远超全球市场增速，表明国内手术机器人市场存在极大的发展空间。根据Frost&Sullivan统计，预计2020-2025年中国手术机器人市场CAGR有望达到44.3%，成长空间巨大。 图表2：全球及中国手术机器人市场（单位：百万美元） 图表3：2020年主要国家手术机器人市场规模（单位：亿美元） 重点覆盖五大外科领域，腔镜机器人和骨科机器人是最主要的应用场景。根据临床场景的不同，手术机器人主要分为腔镜机器人、骨科机器人、穿刺机器人、经自然腔道机器人、泛血管机器人等五类机器人。腔镜手术机器人为最大细分市场，可用于包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科手术。此外，骨科手术机器人为第二大细分市场，其需求受人口老龄化和关节炎患病率对于关节置换需求的增长。其他手术机器人方面，包括泛血管、经自然腔道及经皮穿刺手术机器人等，近年来亦已开发，且日益普及。根据Frost&Sullivan数据，2020年全球以及中国腔镜机器人在所有手术机器人中占比分别为68.2%和75%，骨科手术机器人全球和国内占比分别为18.1%和10%，总体来看，不论是全球还是国内，腔镜和骨科机器人占手术机器人总体比重均在80%以上。仅就国内而言，由于中国引进机器人辅助腔镜手术的时间较美国晚，市场渗透率非常低，腔镜及骨科手术两大领域普及较快，主要是由于微创伤技术日益成为优先选项以及其在治疗早期前列腺癌等疾病方面的独特优势。 图表4：不同手术机器人的分类与功能 图表5：2020年全球手术机器人市场占比 图表6：2020年中国手术机器人市场占比 （一）腔镜机器人：细分领域中商业化成功典范，市场持续腾飞 应用场景具备较强的横纵向拓展性，腔镜手术机器人已成为商业化最为成功的代表。腔镜手术机器人典型用于各种微创手术，其通常包括外科医生的控制台、患者侧手术车及影像系统，患者侧手术车涵盖持有腔镜和配套手术器械的机械臂。手术过程中，腔镜将外科医生的视线延伸至患者体内，而机械臂模拟其双手，并持有及指挥腔镜及手术器械。 相较于传统微创手术（MIS），腔镜机器人能显著提高手术精度、安全性、灵活性、滤抖等，使外科医生能够以微创伤方法重复进行复杂的开放手术，在泌尿外科、妇科、胸科及普外手术等方向有广阔的应用前景，商业化拓展性强。 图表7：精锋MP1000工作示意图 渗透率不足1%，国内腔镜手术机器人成长空间巨大。根据Frost&Sullivan数据，截至2020年12月31日，中国仅已安装189台腔镜，腔镜RAS渗透率约0.5%，与之相比，美国已安装3727台腔镜手术机器人，同期腔镜RAS渗透率约为13.3%，国内腔镜机器人渗透率明显处于起步阶段。尽管中国的手术机器人产业起步较晚，成长确定性极强，根据Frost&Sullivan预测，到2026年底，预计中国安装的腔镜机器人数量有望超过2000台，较2020年数量增长十倍，预期中国腔镜手术机器人市场将由2020年的3.18亿美元增加至2026年的23.15亿美元，复合年增长率将为39.2%.考虑到腔镜机器人在泌尿外科、妇科、胸科及普外手术等多个方向的适用性和中国人口高基数下带来的微创手术的巨大需求，国内腔镜手术机器人成长空间具备较高确定性。 图表8：中国腔镜手术机器人装机量预测（单位：台） 图表9：中国腔镜机器人辅助手术数量预测（单位：千例） 图表10：中国腔镜手术机器人市场规模（单位：百万美元） （二）骨科机器人：优势明显，高速发展的又一细分领域 产品定位明确，骨科机器人优势突出。骨科手术机器人是高速发展的另一分支，其核心功能包括精准、定制三维术前方案、提高手术部位图像清晰度、减少震颤和提高手术精度、减少对健康骨骼和组织的损伤、减少失血、保护神经、缩短住院时间和加快康复。 骨科手术机器人主要应用于三类手术，即关节置换手术、脊柱手术及骨科创伤手术。其中，关节置换手术中的膝关节置换手术（TKA）是一种从膝盖关节表面清除受损软骨及骨骼并用人工植入物加以替代的手术，属于最复杂的机器人手术。机器人辅助脊柱手术是基于计算机化术前规划的指引系统，能提高准确度及降低错置螺丝的风险，并降低医生辐射暴露的风险。 图表11：骨科手术机器人产品展示 国内市场处于起步阶段，骨科手术机器人发展前景广阔。根据Frost&Sullivan数据，截至2020年12月31日，中国仅安装17台关节置换手术机器人，关节置换RAS渗透率约为0.1%，对比国外，美国已安装1060台关节置换手术机器人，同期渗透率约为7.6%，国内骨科机器人市场处于起步阶段，发展潜力巨大。根据Frost&Sullivan预测，仅关节置换手术机器人，到2026年底，预计中国安装关节置换手术机器人的数量将超过700台，市场规模有望达到3.32亿美元，预计将辅助手术数量达到约8千万例。 图表12：中国关节置换手术机器人装机量预测（单位：台） 图表13：中国关节置换机器人辅助手术数量预测（单位：千例） 图表14：中国关节置换机器人手术市场规模（单位：百万美元） （三）其他手术机器人：百花齐放，各显神通 泛血管手术机器人用于治疗心脏、脑部或外周血管系统中的血管或相关器官疾病。其工作原理为：外科医生将穿刺针和穿刺鞘依次插入大血管，将长而细的导管引导至血管，最终到达心脏、脑部或外周血管系统的目标部位。根据Frost&Sullivan数据，全球泛血管手术数量由2015年的11.3百万例增加至2020年的14.3百万例，并预期将以8.1%的复合年增长率增至2026年的22.9百万例。受冠状动脉血管疾病患病率的日益增长带动血管手术需求增加，泛血管手术机器人的发展前景可期。 经自然腔道手术机器人通过自然路径进入目标部位，医生通过远程控制进行诊断或手术的机器人。其可应用于支气管镜检查（肺检查）、结肠镜检查（肠道检查）及胃镜检查（胃检查）。根据Frost&Sullivan数据，全球经自然腔道手术数量由2015年的211.3百万例增加至2020年的286.5百万例，并预期将以8.5%的复合年增长率增至2026年的467.3百万例。预计中国机器人辅助经自然腔道手术数量预计将达至2026年的9456例，自2023年起的复合年增长率为352.6%，于2026年达渗透率0.01%。 经皮穿刺手术机器人主要为收集组织样本作诊断用途的程序，如检测早期肺癌、乳腺癌及前列腺癌。经皮穿刺手术机器人在活检程序中应用磁力共振（MRI）、超声波及 Ct 等成像技术将目解剖结构定位，并使用影像反馈引导针头到达目标解剖结构，使病理检查更为精准。经皮穿刺手术机器人在清除肾结石、肾造口碎石术等方面也有良好的应用。 根据Frost&Sullivan数据，全球经皮穿刺手术数量由2015年的5.7百万例增加至2020年的8.3百万例，并预期将以6.6%的复合年增长率增至2026年的12.1百万例；中国机器人辅助经皮穿刺手术数量将达至2026年的246501例，自2020年起的复合年增长率为48.9%，于2026年达渗透率9.5%。 图表15：中国经皮穿刺机器人辅助手术数量预测 图表16：中国泛血管机器人辅助手术数量预测 图表17：中国经自然腔道机器人辅助手术数量预测 1.2突破生理局限，手术机器人可辅助医生进行复杂手术 相比开放外科手术和MIS优势明显，RAS能够有效提高微创手术精度。就手术机器人优点而言，其能够帮助外科医生克服生理限制，消除传统手术及介入工具、技术方面的障碍，减少外科医生的负担，为患者带来更好的临床结果。与传统的微创手术相比（即MIS），机器人辅助的MIS可实现更高的成功率、更小的伤口、更低的出血量及更短的术后恢复周期。机器人辅