公司主要生产的数字化X线核心部件是高科技产品的代表,属于高端装备制造行业。报告期内,公司产品主要销售给X线影像设备厂商用以整机配套。根据《中国上市公司协会上市公司行业统计分类指引》,公司所处行业为“C35专用设备制造业”;根据国家统计局颁布的《国民经济行业分类》(GB/T4754-2011),公司所处行业为“C35专用设备制造业”。
随着数字化X摄影技术的进步,数字化X线探测器的成像质量不断提高、成像速度不断加快、辐射剂量不断降低,得到世界各国的临床机构和影像学专家认可,以探测器、高压发生器等为核心部件的X线机广泛应用于医疗、工业无损检测及安全检查等各个领域。根据Frost&Sullivan报告,2021年全球探测器的市场规模为22.8亿美元,预计至2030年,全球数字化X线探测器的市场规模将达到50.3亿美金。
数字化X线探测器的应用范围非常广泛,涉及医疗、工业无损检测及安全检查等不同领域;按照工作模式又可分为静态及动态产品。不同场景下对数字化X线探测器的需求差异巨大,需要多种技术予以满足。
目前,静态数字化X线探测器主流应用场景为静态拍片诊断,主要用于数字化X线摄影系统(DR)、数字化乳腺X射线摄影系统(FFDM)及口内摄影系统。由于静态拍片诊断为各级医院门诊量最多的X射线类项目,终端需求始终存在,因此探测器静态的工作方式亦将长期存在。
DR目前是全球主流X线摄影设备,其将穿过后衰减的X线光子信号通过数字化X线探测器转换为数字化图像,可广泛应用于医院的内科、外科、骨科、创伤科、急诊科、体检科等科室。随着科技的进步,X线摄影设备经历了胶片机、CR、CCD-DR到平板DR的发展历程。
欧美发达国家和地区的卫生投入较高、医学影像设备起步早,人民健康观念较强,DR在医疗机构应用相对成熟,海外发达国家的市场需求主要体现在胶片机、CR、CCD-DR等老旧X线设备的淘汰和升级,以及存量DR设备的换修市场。2017年,美国市场仍然有大量CR在服役,美国政府开始力推补偿缩减计划,逐步降低非数字化X射线诊断的美国医保报销额度,促进市场向DR系统的最终转换。该计划将带动数字化X线探测器在美国市场的需求持续增长。
在国内,根据卫计委发布的《医疗机构基本标准(试行)》的通知,我国医院(不包括美容医院、疗养院、眼科医院、结核病医院、麻风病医院、职业病医院、护理院及其他专科医院)和乡镇卫生院基本设备均需配置X光机(包含传统胶片机、CR、CCD-DR和DR)。从医疗服务的角度,构建分级诊疗制度是重构我国医疗卫生服务体系、解决医疗资源不足和配置不合理、提升服务效率的根本策略,是“十四五”深化医药卫生体制改革的重点内容。我国与发达国家的DR配置差距,形成了巨大的采购需求,是DR系统向基层医疗机构下沉的主要内因之一。在基层卫生医疗机构中,广泛配置包括DR在内的基础诊断设备,是新医改中硬件基础设施建设的重要环节。在完善这个环节的过程中,高性价比、稳定可靠、自主可控、服务高效的国产核心部件,成为了关键因素。公司通过自主研发的先进技术,高效的运营管理和成本控制手段,主动大幅降低了市场价格,是DR系统向基层医疗机构下沉的主要外因之一。随着未来更多的基层医疗机构配置DR等基础诊断设备,将为公司带来更大的市场增长空间。
目前,我国DR行业发展较为成熟,其主要部件均有较为成熟的上游供应商体系,产品差异性相对较低,市场国产化率较高,根据中国医疗器械协会数据,DR设备的国产化率已达80%。公司下游DR客户中的联影医疗、万东医疗600055)、东软医疗等在国内市场份额接近40%;同时,国外知名DR厂商仍然占据国内高端市场。
随着全球经济增长和发展中国家的城镇化进程推进,分级诊疗和普惠的医疗服务成为全球公共卫生事业广泛的共识,国内DR系统向基层医疗机构下沉将进一步提高公司的市场空间,提升公司的盈利能力;同时,受行业政策及技术革新等内外因素推动,未来平板DR将逐渐全面替代CCD-DR、CR和胶片机,拥有广阔的发展前景。
21世纪以来,X线摄影进入数字化时代,成像技术的进步为乳腺X线摄影的发展带来了新的契机。数字化乳腺X线摄影机具有优质图像、更低的辐射剂量、高效的工作流程,及支持断层成像、3D定位活检等优点,为发展新的临床检查技术提供了可能性。随着数字化X线探测器的技术进步与应用拓展,数字化乳腺X线摄影图像质量(密度分辨率及空间分辨率)大大提高,数字断层融合成像(Tomosynthesis)技术的出现使得致密型乳腺检查效果较大的提升,同时受欧美文化的影响及女性对乳腺保护意识增强,数字化乳腺X线摄影在国内应用开始逐步普及,数字化X线探测器在全球乳腺检查市场有稳定的市场前景。
在2019年我国卫健委发布了《健康口腔行动方案(2019—2025年)》,提出到2025年我国12岁儿童龋患率控制在30%以下。随着方案的实行,我国口腔疾病就诊患者数量持续增长,推动了口腔行业发展,国内口腔医院数量也随之增长,口腔内牙科影像系统市场需求随之攀升,行业得到快速发展。受全球牙科行业的发展带动,口腔内牙科影像系统市场需求持续攀升,规模也随之扩大。
动态数字化X线探测器主要用于数字减影血管造影系统(DSA)、C型臂X射线机(C-Arm)、齿科CBCT及放射性治疗的相关设备。
数字减影血管造影系统是一种大型术中X射线影像设备,广泛应用于各种血管介入治疗。数字减影技术是电子计算机与传统血管造影相结合的一种新技术,是通过电子计算机进行辅助成像的血管造影方法,利用计算机程序进行两次成像完成。在注入造影剂时,首先进行第一次成像,并用计算机将图像转换成数字信号储存起来;注入造影剂后,再次成像并转换成数字信号,两次数字相减,消除相同信号,得到一个只有造影剂的血管图像。DSA可以清楚显示全身血管的分布,以及造影剂的灌注和流出过程,并通过数字减影的方法去除周围骨骼软组织的干扰,被广泛应用于全身血管系统的检查以及介入治疗。随着技术的进步,DSA的图像系统已从早期的影像增强器升级为数字化X线探测器。
目前,全球DSA系统主要生产企业主要包括GE医疗、飞利浦、西门子、东芝和万东医疗等,整机价格高达数百万元,部分进口机型单价超过千万。国内通常在三甲大型医院或心血管专科医院才会配备DSA系统,根据中国医学装备协会统计数据显示,2017年全国每百万人的DSA拥有量约为3.1台,同年美国每百万人的DSA拥有量约为32.7台1,DSA在国内仍具有较大的市场潜力。公司的非晶硅、IGZO和CMOS动态平板探测器是DSA设备的核心影像部件。
C型臂X射线机,是指机架为C型的X线摄影设备,用于手术中的实时动态成像。C型臂具有辐射剂量小、占地面积小、便于移动等优势,现广泛应用于医院骨科、外科、妇科等科室。C型臂主要用途包括骨科打钉、整骨、复位;外科植入起搏器、取体内的异物、部分造影术、部分介入手术;以及配合臭氧机治疗疼痛、小针刀治疗、妇科输卵管导引手术等。
C型臂X射线机主要由球管、成像系统、图像处理工作站以及机架等部分构成。早期的C型臂产品使用影像增强器和CCD摄像机采集图像,随着技术进步与应用拓展,目前正逐渐升级替换
为数字化X线探测器。使用数字化X线探测器作为成像系统的C型臂,辐射剂量更低、成像面积更大、更小巧、数字图像品质更高,且图像没有扭曲,使得三维成像和术中CT影像成为可能,能更好地协助医生完成各类骨科及外科手术治疗。目前,我国正在快速步入老龄化社会,2020年我国65周岁及以上人口数为19,064万人,同比增长8.27%2。老年人是骨质疏松和滑倒跌落致骨科问题高发人群,我国的人口老龄化将进一步促进国内市场C型臂的需求。公司的非晶硅、IGZO和CMOS动态平板探测器是C型臂X射线机的核心影像部件。
目前,CBCT是齿科最重要、最高端的设备。CBCT采用锥形X线束围绕目标旋转照射,利用小尺寸动态平板探测器采集数据,通过计算机重建,将各角度获取的二维投影图像转化成三维容积数据而显示出任意方向、层面的三维立体影像图。CBCT是牙齿种植、正畸、牙体牙髓和牙周疾病显示、颌骨和颞下颌关节疾病诊疗的必备设备。目前,主流CBCT已集成齿科全景和头影测量功能,CBCT三合一系统正逐步取代单独的齿科全景和头影测量系统。
随着我国人口老龄化趋势加快、口腔美容修复需求提升以及口腔诊所行业的极速扩张,CBCT市场规模高速增长,市场空间巨大。2016年国内口腔CBCT的数量约在2,000台左右,在总共9.9万家口腔医院中的市场渗透率约为4.0%;2018年底,口腔CBCT的国内市场渗透率增至9.7%,且市场渗透率以每年3-4%的速度在增长3。目前,口腔CBCT三合一设备上的主流配置一般需要一块动态平板探测器和至少一块TDI探测器。公司已经开发了数款针对不同细分市场的平板探测器和线阵探测器以满足市场需求。
动态数字化X线探测器主流应用场景为动态影像诊断、术中透视成像及治疗辅助定位,主要用于数字减影血管造影系统(DSA)、C型臂X射线机(C-Arm)、齿科CBCT及放射性治疗的相关设备。
无损检测也称无损探伤,是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。其中,射线技术包括放射同位素及X射线两大方向,由于放射同位素有很多应用限制,国家正逐步收紧相关政策,X射线目前是主流的应用技术方向;相比于超声、红外、电磁等技术,X射线较强的穿透力在终端应用中有更广泛的需求。
动力电池检测和半导体后段封装检测成为近年来X线探测器在工业领域应用新的增长点。据SNE Research的调研数据,2021年全球动力电池装机量为296.8GWh,同比增长超过100%。动力电池出货量的增加会带动检测需求的增加,进而带动X射线系统的检测需求进一步增长。半导体行业需要对生产过程中的缺陷进行检测,比如半导体PCB电路板及其SMT工艺过程中需要检测电路板内部缺陷以及电路板中的微小电子器件焊接情况,检测设备的分辨率需要达到微CMOS或IGZO探测器配合高放大率的X线摄影系统才能够满足检测要求。动力电池、半导体行业的发展将带动相关X线检测系统和数字化X线探测器行业进一步发展。
除动力电池检测和半导体检测外,工业检测还广泛应用于机械制造、汽车、电子、铁路、压力容器、食品、矿选等产业。目前,全球工业数字化X线探测器占整个市场份额相对较小,但在野外等工业现场等领域目前仍主要使用X线胶片,工业数字化X线探测器作为X线胶片的升级替代产品存在较大的市场上升空间。
随着全球各国对公共安全问题的不断重视,以及机场、铁路、城市轨道交通等基础设施的建设,X线安检设备需求保持快速增长。数字化X线探测器作为所有X线安全检查设备的核心部件,随着安全检查市场的扩张而拥有巨大的市场前景。随着国家对基建持续的投入和一带一路沿线国家的基础建设,社会安检需求将持续增长,公司的线阵探测器产品线在安全检查领域应用前景广阔。
从技术发展趋势看,数字化X线探测器朝着更灵敏、更低噪声的方向发展,同时CMOS、IGZO、柔性、能谱探测及光子计数等技术也是业内的研发方向;从客户需求看,数字化X线探测器朝着低辐射剂量、实时快速成像、锥束CT成像和3D渲染、轻薄便携及智能化等方向发展。
目前,CMOS探测器的材料性能为非晶硅探测器的千倍数量级,已可同时满足动态、静态产品的要求,但局限于晶圆尺寸,且成本较为高昂;对于大面积探测器,目前IGZO探测器的材料性能为非晶硅的十倍数量级,仍与高端动态产品的要求有较大差距。因此,当下市面上的产品都在动态、静态的性能上有所取舍,仍无法开发出完全统一的设计。未来,若数字化X线探测器所需的基础半导体材料和射线转化材料上有突破性的创新,能够弱化分辨率、采集速度和感光效率的制衡关系,使得探测器可兼顾静态模式下分辨率、动态模式下采集速度的要求,并通过生产工艺和技术的不断迭代升级持续提高良率、降低成本,静态、动态探测器的界限可能会逐渐模糊并最终一体化。此外,相比于积分型探测器的单色成像,光子计数探测器能实现射线多能谱采样点的多色成像,从而具备物质分辨能力,未来X射线D,从黑白发展到彩色。
在高压发生器、球管、组合式射线源等新核心部件领域,受到下游应用需求的推动,类似便携型、轻量化、低辐射等新的核心部件应用正逐步受到更多关注,同时双能曝光、连续脉冲曝光扫描模式等应用技术突破赋能X线成像系统,客户对于医疗、工业等多个细分领域的高适配、差异化产品的需求也越来越多,为新的核心部件厂商进入这些领域提供了机会和挑战。
目前,数字化X线探测器的技术壁垒较高,全球市场能规模化生产数字化X线探测器的厂家较少,全球数字化X线探测器市场供给相对集中,国外竞争对手主要包括万睿视和Trixell、佳能、Vieworks、Rayence等,本土企业主要包括公司和康众医疗。根据IHS Markit统计,在医疗领域,全球前五大探测器供应商市场份额超过50%。以公司为代表的国内厂家,拥有较高的产品性价比优势与完善的售后服务支持,凭借自主创新能力和本土化服务优势打破国外品牌的市场垄断。
随着行业产品、技术的革新,以公司为代表的行业新进入者不断在技术和商业上挑战传统巨头。而海外竞争对手则通过横向并购的方式强强联合,整合优势资源,提升其市场竞争力,以此来抢占更多的市场份额。2016年3月,佳能收购了TOSHIBA医疗(包括旗下探测器业务);2017年,全球探测器行业龙头万睿视收购传统巨头珀金埃尔默(Perkin Elmer)影像部件业务,进一步扩大其在行业内的领先优势。未来,随着市场竞争不断加剧,探测器行业整合速度将会进一步加快。数字化X线探测器行业的不断整合最终将导致市场资源逐渐集中到少数几家掌握核心技术优势,拥有优质产品、良好客户群、渠道基础和管理能力的厂商,这是行业本身市场容量和产品高技术特征所决定的。
此外,20世纪以来,许多新技术产业发展都经历了“欧美-日韩-中国”产业转移过程。以集成电路产业为例,20世纪70年代,集成电路产业从美国转移到了日本;90年代,韩国、成为集成电路产业的主力军;如今,中国已成为集成电路产业第三次转移的核心区域。
数字化X线探测器行业正在经历类似的发展历程。21世纪初,全球医疗器械行业巨头GE医疗、飞利浦和西门子率先完成探测器产品的研发工作;此后,日韩系厂商开始规模化生产数字化X线年设立后,成功研制出国产非晶硅平板探测器并实现产业化,并已在全球范围内具备一定市场地位和份额。目前,国内已培养和吸引了一批具有世界前沿视野的核心人才,数字化X线探测器产业链逐步完善,基本具备了接纳全球X线探测器产能转移的能力。在日趋激烈的市场竞争中,具有明显研发速度优势和成本优势的中国将成为X线探测器产业转移的基地。
目前,在新核心部件领域,传统跨国医疗影像设备企业均有自己集团内部的相关核心部件业务事业部,但其高压发生器及组合式射线源产品线并不完整,并且为摊薄自研及制造成本,一定程度上需要从外部供应商采购部分相关高压发生器和组合式射线源。此外,海外其他医疗影像系统制造商无法维持内部高压发生器和组合式射线源的研发制造业务,需要依赖高压发生器和组合式射线源外部供应商。国内医疗影像企业部分可自研自产部分高压发生器、组合式射线源产品,但相对规模较小,仍需从外部大量采购高压发生器、组合式射线源等产品。因此对独立的高压发生器、组合式射线源供应商而言存在较大的市场机会。目前,国外传统CT高压发生器供应商的营收和市场份额正逐年下降。国内外医疗影像设备行业的快速发展及新核心部件的市场格局为独立新核心部件新兴企业的成长提供了丰厚土壤。
公司是一家以全产业链技术发展趋势为导向、技术水平与国际接轨的数字化X线核心部件及综合解决方案供应商,主要从事数字化X线探测器、高压发生器、组合式射线源、球管等新核心部件的研发、生产、销售与服务,产品广泛应用于医学诊断与治疗、工业无损检测、安全检查等领域。公司通过向全球知名客户提供更安全、更先进的X线技术,助力其提升医学诊断与治疗的水平、工业无损检测的精度或安全检查的准确率,并提高客户的生产效率、降低生产成本。
报告期内,公司核心产品为数字化X线探测器,是全球为数不多的、掌握全部主要核心技术的数字化X线探测器生产商之一。数字化X线探测器是典型的高科技产品,属于“中国制造2025”重点发展的高科技、高性能医疗器械的核心部件。报告期内,公司量产的探测器主要包括平板探测器和线阵探测器,目前已掌握非晶硅、IGZO、CMOS和柔性基板四大传感器技术,为公司进一步丰富产品线、服务多领域客户、提高市场竞争力与品牌影响力打下坚实的基础。
根据应用领域的不同,数字化X线探测器可以分为医疗与工业两大类,其中,医疗是当前数字化X线探测器主要的应用领域。
此外,公司在准直器(ASG)、闪烁体、光电二极管(PD)等探测器上游零部件及原材料的积极探索仍在持续。报告期内,公司医疗CT及安检CT用二维准直器陆续进入量产阶段,同时对于新的医疗CT及下一代二维准直器产品的研发及拓展仍在继续。闪烁晶体碘化铯、钨酸镉已完成开发并已量产销售,GOS闪烁陶瓷完成工业及安检应用的开发并进入量产阶段,医疗CT探测器适用的GOS闪烁体取得研发突破,关键指标达到国际领先水平,处于送样评测及中试阶段。公司在碳板类复合材料成型的工艺研发上也取得较好进度,可进一步优化图像性能,已开始应用于公司部分探测器产品中。未来公司将继续加大对多种核心部件及原材料的技术和产业化投入,并在此基础上开发和完善集硬件、软件、应用在内的综合解决方案,提升公司产品和服务的附加值,提高公司综合竞争力。
报告期内,为进一步完善产品及业务布局,提高公司竞争力,公司已开始对高压发生器、球管及组合式射线源等新核心部件及X线综合解决方案领域进行积极布局,已形成一定技术积累和进展。相对于探测器作为影像接收处理部件,高压发生器、球管及组合式射线源作为X线影像光源的组成部件,也是X射线影像设备重要不可或缺的核心部件。经历多年的发展及技术进步,X射线光源主要分为真空管内电子打靶射线、自由电子激光X射线、同步辐射X射线、激光等离子体X射线等。目前真空电子打靶X射线行业内较为普遍,其通过高压发生器供给X射线球管阴、阳两极直流高压,使X射线球管在高温下发射足够数量的电子,并在阴阳两极高压作用下被加速成为高速电子流,高速电子流撞击阳极靶面,从而形成X射线。报告期内,公司持续跟踪潜在前沿X线光源技术的同时,重点布局研发、制造相关新核心部件。高压发生器、球管、组合式射线源与探测器为同类型设备的核心部件,故在医学诊断与治疗、工业无损检测、安全检查等领域均有广泛用途,与数字化X线探测器具有较强的战略协同性。目前,公司已在兽用X线影像设备、齿科CBCT、C型臂X射线机、CT、放射治疗及工业电子检测等领域进行了产品规划并取得一定成果,后续将进一步向医疗移动式和固定式DR、工业及安检等更多细分应用延伸。
公司主要产品数字化X线探测器行业作为将精密机械制造业与材料工程、电子信息技术和现代医学影像等技术相结合的高新技术行业,综合了物理学、电子学、材料学和临床医学、软件学等多种学科,公司掌握了传感器设计和制程技术、CT探测器技术、闪烁材料及封装工艺技术、读出芯片及低噪声电子技术、X光智能探测及获取技术、探测器物理研究和医学图像算法技术等核心技术,成为了全球为数不多的、掌握全部主要核心技术的数字化X线探测器生产商之一。
公司的传感器(SENSOR)设计和制程技术为数字化X线探测器所需的主要核心技术之一。非晶硅、IGZO及柔性基板探测器使用TFT传感器的相关技术,CMOS探测器则使用CMOS传感器,TFT传感器和CMOS传感器均为光学传感器,可将可见光影像转化为数字图像。
公司已组建全球领先的传感器设计及工艺研发团队,不仅掌握光学传感器设计及工艺研发的核心技术,可适应全球多家知名面板公司的工艺制程,还与多家面板公司开展前沿技术研究,探求传感器新技术。公司具有TFT传感器设计的完整技术体系,并取得了36项集成电路布图设计登记证书,相比于目前业内大部分厂商采购标准品TFT传感器的模式,具有更强的深度底层创新能力,也可以更好的满足终端用户的使用要求。
非晶硅传感器设计及制程技术为公司早期技术储备之一,2011年,公司成功研制出中国第一款国产非晶硅TFT传感器和基于该传感器的数字化X线探测器,并实现产业化,打破了国外厂商的技术垄断。经过10年左右的技术迭代和发展,公司成功研发了专用于非晶硅传感器的设计方案、专用测试机台及绑定工艺,逐步实现了从小尺寸0505到大尺寸1748的数十款产品的量产,其中1748为业内少有的双片拼接、可支持静态及动态双应用的大尺寸传感器。
IGZO传感器技术主要应用于高速动态数字化X线探测器。公司基于多次技术迭代完成了多款产品的量产,用IGZO氧化物材料成功制造了TFT开关,实现了高电子迁移率和低开关噪声;并可用更小的TFT尺寸实现较大的填充因子,提高传感器的灵敏度。2016年,公司在北美放射学年会上成功展出了基于IGZO传感器的数字化X线年正式发布。目前公司掌握的该技术处于全球领先地位,使用IGZO传感器技术的产品已经广泛用于C臂、DSA、胃肠、齿科CBCT、工业无损检测等市场。
CMOS传感器技术主要应用于高速率小尺寸的动态X线探测器产品,目前公司已掌握非拼接CMOS探测器技术并实现量产,并储备有大面积拼接CMOS传感器技术。公司较早开发出国内具有完全自主知识产权的应用于X线影像领域的CMOS图像传感器芯片、齿科CMOS探测器和TDI探测器,图像性能与进口同类产品相当,目前采用碘化铯蒸镀技术的拼接式CMOS乳腺探测器、数字TDI探测器样机、口内无线探测器样机已完成开发并进入销售阶段,同时,公司正在进一步开发应用于血管造影和C臂的CMOS芯片和探测器。
柔性基板传感器技术为一种新兴传感器技术,具有重量轻、抗冲撞、不易破损的特点,可广泛应用在移动医疗、兽用、婴幼儿X光摄影、安全检查、工业无损检测等方面,将是X线摄片场景的未来发展方向。公司经过多次批量工艺研发,已实现玻璃基板的激光取下及PI膜贴附等全自动化生产工艺,基于柔性面板的三窄边高分辨率探测器研发也已完成,并在多家客户进行集成、测试及注册,并完成基于柔性面板的0517曲面动态探测器的原型样机开发。
CT探测器主要由准直器(ASG)、闪烁体、光电二极管(PD)、读出芯片等四大核心部件构成。从核心部件到CT探测器整机集成,主要的技术瓶颈在于三个方面,一是电子噪声水平要求高,由于CT系统的三维重建算法的特殊性,相比平板探测器,CT探测器精度要求更高,对电子电路的噪声水平也更高。公司具备超过十年的电子电路设计经验,目前设计的CT探测器电路板电子噪声水平已达到CT探测器要求。二是探测器模块性能要求高,CT探测器各核心部件的像素一致性要求高,使得其在技术难度增加。①机械加工的偏差以及核心部件间的对位偏差将可能导致各模块间的像素差异。公司已经就高精度的机械研发投入大量资源,建立相应模型,极大地提高了像素一致性。②PD电学、光学特性一致性要求高,目前公司自主研发的PD已经获得部分国内CT系统整机厂商认可。③CT探测器集成度高、功耗大,存在温度漂移。公司在过往成功研发超高速动态探测器的过程中积累了丰富的解决温度漂移的经验,目前已通过控制功耗、散热以及设计稳温系统解决了CT探测器温度漂移问题。三是数据传输要求高,CT探测器在运行时帧率可达到数千帧每秒,对图像数据的实时、稳定传输要求高。公司在超高速动态平板探测器研发过程中积累了丰富的经验,与CT探测器数据传输量较为接近,目前公司已完成CT探测器高速稳定传输模块的开发。
目前公司已完成准直器(ASG)、闪烁体、光电二极管(PD)等核心部件开发,初步完成高精度耦合方案开发,结合定制的读出芯片,正在全力攻克CT探测器整机集成目标。
平板探测器的闪烁材料目前常用的包括硫氧化钆和碘化铯,是耦合或直接蒸镀到光学传感器表面的一层材料,作用是实现X光转换为可见光,转换的可见光的光谱范围与光学传感器的峰值响应范围重合,最高效率地完成X光光子到可见光光子,再到电子的转换路径。公司拥有定制化的碘化铯蒸镀设备、定制化的全自动碘化铯超窄边封装设备,实现了碘化铯闪烁体薄膜的自主生产,并针对临床图像性能提升、耐久性的提升等进行了很多材料学和薄膜工艺的改进。公司从2012年起开始相关技术和工艺的研发,在闪烁体制备和封装领域拥有多项发明专利,产品具有低余辉、高灵敏度、高可靠性、高均匀度等特点,达到业界较为领先的水平,现已完成对第三代工艺设备的优化和技术迭代,并于2021年底在浙江海宁基地完成设备进厂,2022年开始投入试生产,1748超大尺寸的碘化铯生长及封装技术也已完成开发,并实现小量销售。
对于工业及安检LDA探测器中的碘化铯晶体(CsI)和钨酸镉晶体(CWO),以及医疗CT探测器所用的硫氧化钆陶瓷(GOS),国内相关高性能产品大都被外资企业垄断,价格高,交期长,存在被“卡脖子”的风险,而国内其他厂家提供的闪烁体材料品质与性能参差不齐,难以满足探测器对性能和稳定性的要求。为满足国内外需求及关键材料自主可控,公司已启动自研,闪烁体材料的关键指标已达到或接近同行业主要竞争对手竞品的水平,其中碘化铯晶体(CsI)、钨酸镉晶体(CWO)及硫氧化钆陶瓷(GOS)已能满足LDA、CT系统要求。
优质探测器图像的获取,需要前端高性能读出芯片及后端低噪声电子处理。公司作为一种特殊IC的Design House,开发了用于数字化X线探测器的模拟前端+AD芯片,并成功流片,已经在线阵探测器及工业动态探测器上完成商用量产,属于国内首创,性能达到国际同类产品水平。
与此同时,公司研发了静态低噪声和动态低噪声电子硬件平台,实现了抗干扰、低噪声、高信噪比、兼容多种数据通信方式接口等功能,实现了低噪声的图像获取,在终端影像上表现优异。
此外,公司还设计了传感器驱动电路、高速高可靠数据交叉接口、嵌入式硬件平台并使用自建的SMT产线实现了上述PCBA的高效率高品质的生产;结合自研的高性能嵌入式软件和智能化算法实现了无线及有线数据高速传输,有效保证了影像传输速度和质量,便于整机厂家集成进系统软件工作站。
X光图像采集过程的触发及剂量控制,传统的技术主要采用探测器和X射线之间的电气连接以及外置电离室,该技术不适用于胶片机、CR、CCD-DR等老旧X线设备的升级市场对无线平板的需求。公司开发了三种X光智能探测技术,分别为AED自动检测技术、AEC自动控制技术(用于X线摄影)、ABS自动亮度控制技术(用于X线透视)。公司开发的内置AEC模块的有线、无线平板探测器技术,方便X光整机仅通过与平板的连接实现自动曝光控制功能;随后在公司无线产品中,先后迭发了四代AED技术,实现了低误触发、全感光区域、高灵敏度的自动曝光探测,极大的方便了升级系统,直接用无线平板对老旧X光系统进行数字化升级改造,实现了早期的数字化,完美契合了欧美地区升级市场需求。动态产品的ABS自动亮度控制技术,结合自有芯片技术实现了类似人眼的亮度调节功能,极大的降低了系统端集成和应用难度。公司发布的智能化AEC(iAEC)模块,通过智能化剂量检测技术和高压发生器智能联动、实现精确剂量控制,不仅可代替传统X光拍摄中的电离室,而且能根据不同拍摄需要灵活调整拍摄剂量控制策略,提供更有针对性的精确剂量控制方案,报告期内,集成有该功能的有线探测器已开始形成销售,无线探测器中的技术导入及客户测试仍在持续推进中。
探测器图像的最终获取,及其图像质量的优劣,与光学传感器的物理性能息息相关。公司设有独立的探测器物理研究部门,并与多家国际知名高校及前沿研究机构开展合作,致力于研究光学传感器的物理特性,并进行仿真、模拟并设计相关的算法;目前,公司研发的与物理特性和图像相关的算法技术,针对不同TFT传感器的器件特性和应用需求,设计了针对性的校正算法,实现了高效率、高清晰的图像校正,达到业界较为领先的水平。2022年,基于图像后处理算法的虚拟栅功能已完成研发,并交付部分国内医疗客户试用,该功能可降低拍摄剂量,获得更清晰的图像质量,不同尺寸的静态探测器均可搭载使用。此外,公司自研的基于嵌入式系统的图像处理算法及图像工作站也已完成研发,在部分新核心部件产品上进行导入。
此外,公司在高压发生器、球管及组合式射线源等新核心部件领域,公司逐步开始了相关核心技术的布局和开发,取得一定成果,掌握了高压绝缘技术、高压逆变电源拓扑技术、特种辅助电源技术等核心技术。
高压发生器的主要功能是产生高压,而产生高压的核心部件是高压油箱。目前的高压发生器追求体积小,重量轻,而高压油箱的体积和重量对整个高压发生器的体积和重量具有决定性影响。高压油箱设计的核心是如何在尽量小的空间内满足绝缘要求。目前公司开发了行业内体积相对较小、重量相对较轻的高压油箱,创造性地解决了高压变压器、灯丝变压器、倍压电路和检测电路的绝缘问题,并申请多项专利。该项产品的开发成功,为用户提供了更多的空间应用可能,这将创造性地改变医院DR室的布局,使更多的医院能够利用更小的空间布局设备。
国内外X射线高压发生器、组合式射线源制造商均采取延续各自早期拓扑架构的技术路线,主要原因是创新探索不同技术路线研发投入高、产品工程化成熟周期长,故目前主要厂商采用超高频串联谐振拓扑及MOSFET功率开关器件、高频PWM硬开关拓扑及IGBT功率开关器件等。公司研发团队基于多年技术积累,全面掌握电力电子领域先进的逆变电源拓扑技术及功率开关器件资源,包括串并联谐振、准谐振、脉宽调制PWM逆变拓扑技术的产品工程化;不同高压输出形式包括中心接地阴阳极高压、阳极接地高压、阴极接地高压;不同功率范围MOSFET、IGBT功率器件的成熟应用,以及新一代碳化硅(SiC)功率开关器件应用的预研。同时全面深入掌握上述高压逆变拓扑核心技术使公司具备根据客户的不同需求提供定制化设计方案快速验证并转产的能力。报告期内针对齿科CBCT、骨科外壳CBCT C-arm以及螺旋CT高压及射线源新产品的开发及量产均取得较好进展,并正在往放射治疗、工业及安全检测、分析仪器的高压发生器和组合式射线源等新产品、新领域进一步拓展。
X射线源及高压发生器子系统中的特种辅助电源对创新X射线影像系统具有重要意义。目前公司通过独立研发,打破跨国公司垄断的关键辅助电源技术主要包括:液态金属轴承驱动控制电源,用于驱动控制配置液态金属轴承的高端CT球管、高端DSA球管的阳极高速旋转;栅极控制电源,用于控制X射线管焦点在X方向微秒级快速改变大小或位置(X向飞焦点)或快速切断X射线;ZDFS电源,用于控制焦点在Z方向微秒级快速改变位置(Z向飞焦点)。公司具备研发上述特种高压电源所需要的先进电力电子技术、高速模拟及数字混合电路技术、高端液态金属轴承球管、高端飞焦点球管、高端栅控球管的应用控制技术,报告期内公司已在42KW、50KW、80KWCT高压发生器试产样机上完成上述技术成熟落地的验证,即将进入量产阶段。后续还将结合细分应用需求集成到多种医疗及工业应用的X射线影像高压射线.报告期内获得的研发成果
公司继续坚持以新产品、新技术为中心的知识产权布局,报告期内新增各类型知识产权申请8项,其中发明专利申请5项(以专利公开日期为准);报告期内新增各种IP登记或授权27项(以获得证书日为准),其中发明专利授权9项。截至报告期末,公司累计获得各种IP登记或授权共计425项,其中发明专利132项。
2023年上半年,全球经济和环境的不确定因素仍然存在,面对复杂变化的内外部环境所带来的挑战,公司团结一致,积极应对,秉承“让最安全、最先进的X技术深入世界每个角落”的愿景,专注于“创新、卓越、协作、共赢”核心价值观,继续加强对新技术、新产品的研发投入,进一步完善医疗、工业等领域的探测器产品线,加大对高压发生器、球管、组合式射线源等新核心部件产品的平台化研发投入,在终端需求持续上升的基础上确保已有客户的稳定供应,同时优化供应链管理,完善公司营销服务网络,使公司全球业务拓展及品牌影响力持续加强,确保产品核心竞争力和公司盈利能力的持续提升。(一)技术研发创新方面
公司继续以市场需求为导向,持续增加研发投入,密切追踪最新的技术及发展趋势,持续开展对多种核心部件及解决方案相关的新技术研究,加快产品创新。报告期内,公司实现研发投入11,954.78万元,占营业收入的比重为12.49%。同时,公司在继续对探测器、高压发生器、组合式射线源等核心技术进行完善的同时,进一步夯实现有产品及技术结构,推动“数字化X线探测器关键技术研发和综合创新基地建设项目”,加大对CMOS探测器、TDI探测器、CT探测器、SiPM探测器、CZT光子计数探测器等新型探测器的研发投入。报告期内,公司完成首款超高速TDI探测器、微焦点射线源等产品的研发中试,实现超大尺寸闪烁体的生长和耦合,推出用于高端DSA的CMOS平板探测器、超大尺寸动态探测器、新型线阵探测器等多款新产品,并针对新型探测器像素结构等方向,新增8项相关知识产权申请。
依托不断完善的研发管理机制和创新激励机制,公司在不断激发技术研发人员的工作热情的同时,持续加大研发投入力度,搭建更好的研发实验环境,为技术突破和产品创新提供重要的基础和保障。总投资超14亿元的公司总部及研发中心(数字化X线探测器关键技术研发和综合创新基地)项目于张江科学城已正式开工,总建筑面积超7万平方米,项目建成后,公司配套设施、研发环境及工作环境将大幅优化提升,科技成果将加速转化,加快公司达成全球领先的数字化X线核心部件及综合解决方案供应商的目标。
报告期内,随着整体防控环境的整体向好,公司加快恢复国内外展会的参展节奏,积极参与迪拜国际医疗展(Arab Health)、中国国际医疗器械展(CMEF)、欧洲放射学年会(ECR)、科隆国际牙科展(IDS)、中国医学装备大会等全球重要行业展会,境内至境外的商务拜访及客户拓展也在积极开展。同时,公司继续加强全球化服务平台的搭建,在美国、德国、韩国、印度、日本和墨西哥均建立了海外客户服务平台或销售团队,在深度挖掘现有客户需求的同时,继续加强对普放、齿科、工业、兽用等新客户、新领域的拓展。报告期内,多个大客户的多项产品继续保持良性增长,同时加强对新客户、新产品的导入,平板探测器业务销售实现稳定增长,高压发生器及其他核心部件业务销售实现快速增长,总体而言,报告期公司业绩整体取得较好增长,实现营业收入9.57亿元,较上年同期增长32.83%。
报告期内,海宁生产基地的投产,实现了公司探测器及新核心部件产能的进一步扩大。面对外部环境、国际贸易关系等带来的不间断供应链挑战,公司一方面通过SRM系统积极与上游供应商达成需求信息的及时互通、锁定订单,确保原材料准时交付,同时,在备选料及备选供应商的遴选和导入流程优化,减少供应风险方面持续发力,确保客户订单的稳定交付。报告期内,公司积极推进生产效率提升工作,针对不同产品,相应针对性产线进行改造升级,极大地提升了产线的柔性生产能力,同时加快推进产线自动化改造,成效显著,目前,太仓生产基地(二期)的建设及改造仍在持续。整体而言,公司供应链仍在持续扩大及优化中,力争实现稳定生产、高效交付,服务持续增长的市场需求及客户。
公司不断加强财务核算及财务管理体系的建设和完善,完善各项会计核算、预算、成本控制、审计及内控制度,为财务管理和企业决策奠定良好的基础。同时进一步完善公司内部审计、风险控制机制、责任追究制度、风险预防和保障体系,完善内部合同管理体系,制定并完善管理标准、流程及制度,规范经营行为,提高公司经营管理水平。为了进一步规范集团内业务流程架构及管理效率,公司启动全新SAP系统上线,本次系统更新以上海总部为中心,覆盖主要境内外子公司的财务、研发、采购、计划、生产、销售及质量等各个方面,为公司构筑系统化、高效化、全球化的先进管理体系奠定坚实基础。
为应对公司快速发展对综合性人才的需求,除了从外部引入各业务职能的中高端人才,持续通过校招引入新生力量进行系统培训,结合内部人才培养及发展体系,识别高潜人才,大胆任用新人,鼓励并推进技术前端及市场后端的知识技能融合,并在内部促进人才流动,结合限制性股票、员工绩效评价及薪酬激励体系,进一步提升了员工的工作积极性。截止报告期末,公司员工总数已超1400人,其中研发人员超400人,人才实力得到进一步加强。
公司坚持以满足法规和客户需求为前提,在创新的同时稳步提升产品质量,公司建立了符合医疗器械生产质量管理规范、YY/T0287:2017、ISO13485:2016的质量管理体系,同时为满足全球化发展战略要求,公司通过了EN ISO13485:2016、MDSAP(美国、加拿大、澳大利亚、日本)以及KGMP(韩国)的质量管理体系认证,确保满足各国的法规要求。公司以质量目标为导向,建立健全完善的体系文件,覆盖了产品需求、设计开发、生产制造、产品销售、售后服务以及上市后监管等各个阶段的标准化要求,多元化的质量文化活动以及高频次的内外部审核确保了质量管理体系的充分有效性,同时也确保公司输出产品的安全和有效。
公司主要产品数字化X线探测器是典型的高科技产品,公司在技术研发和产品创新方面很大程度上依赖于多年来公司通过自主研发形成的核心技术,且公司在高压发生器、组合式射线源等新核心部件上也已掌握多种核心技术,并将在此基础上开展持续的技术创新。此外,公司需要向供应商提供定制化原材料如TFT SENSOR、PCBA等相关的必要的技术资料和技术指导。虽然公司已和相关供应商签订了保密协议,但仍无法完全消除技术泄密的可能性。同时,核心技术人员流失、技术档案管理出现漏洞等原因也可能导致公司核心技术泄密。核心技术是公司竞争优势的重要载体,在未来的生产经营活动中,若公司知识产权保护不力或受到侵害,将会对公司竞争优势以及经营业绩造成一定负面影响。
公司所处下游应用领域较多,如果未来出现性的新技术,且公司未能及时应对新技术的迭代趋势,未能适时推出差异化的创新产品不断满足客户终端需求,则公司的市场竞争力及持续盈利能力将会削弱。
同时,公司注重技术、产品的研发创新投入,未来预期仍将保持较高的研发投入比例,但由于产品研发需要投入大量资金和人力,耗时较长且研发结果存在一定的不确定性,如果出现研发项目失败、产品研发未达预期或开发的新技术、新产品缺乏竞争力等情形,将会对公司的经营业绩及长远发展造成不利影响。
公司所处行业属于高端装备制造行业,为技术密集型行业,相关的研发项目涉及物理学、光学、微电子学、材料学、临床医学、软件学等多种科学技术及工程领域学科知识的综合应用,具有研发投入大、研发周期长、研发风险高等特点。目前公司掌握的非晶硅、IGZO、柔性和CMOS四大探测器传感器技术适用于不同的终端应用场景,各传感器技术之间存在一定程度的替代性,但任一技术均无法覆盖大部分应用场景。如果未来出现性的新技术,且公司未能及时应对新技术的迭代趋势,或未能满足技术升级的市场需求,可能导致公司技术被赶超或替代的风险,对公司未来的经营业绩产生不利影响。
公司专注于数字化X线探测器等核心部件研发、生产和销售,对CMOS传感器、芯片与碘化铯等部分关键原材料的采购相对集中,供应商相对集中有利于确保原材料质量的可靠性和稳定性、合理控制采购成本以及满足较高的定制化需求。在部分关键原材料采购较为集中的情况下,若因不可预见之原因导致公司主要供应商断供等情形,将对公司正常生产经营产生不利影响。
报告期内,公司主营业务毛利率水平保持平稳。公司产品毛利率对售价、产品结构等因素变化较为敏感,如果未来下游客户需求下降、行业竞争加剧等可能导致产品价格下降;或者公司未能有效控制产品成本;或者高毛利的新产品销售未达预期;或者受到宏观经济贸易环境等影响,不能排除公司毛利率水平波动甚至下降的可能性,将给公司的经营带来一定风险。
公司所处行业属于高端装备制造与技术密集型行业,公司关键管理和技术人员不仅需要具备出色的管理能力与丰富的市场开拓能力,还需要对行业、产品和技术有深刻的认知和积累。尽管公司已通过实施员工持股平台、建立有竞争力的薪酬激励制度及限制性股票激励计划等方式来维持关键团队的稳定,但公司仍无法完全规避未来关键人员流失对公司造成的不利影响。一旦部分关键人员流失,可能为公司带来技术泄密与新产品、新市场开发受阻等风险。
此外,公司对专业人才的需求会随着公司业务领域的拓展及业绩的增长与日俱增,保持新鲜血液的流入、培养有竞争力和稳定性的国际性专业人才团队,对于公司未来发展至关重要。如果未能持续引进、激励专业人才,并加强人才培养,公司将面临专业人才不足的风险,进而可能导致在技术突破、产品创新、市场拓展、体系管理等方面有所落后。
报告期内,公司约32%的主营业务收入来源于境外,公司数字化X线探测器产品作为影像设备的核心部件享受最高档的出口退税率。此外,报告期内公司被认定为国家高新技术企业,根据《中华人民共和国企业所得税法》以及《高新技术企业认定管理办法》,公司享受相关税收优惠政策。税收优惠政策对公司的业务发展与经营业绩起到了一定的推动和促进作用。如果上述税收优惠政策发生重大变化,或者公司未来不再符合享受税收优惠政策所需的条件,公司的税负将会增加,从而对公司的盈利能力产生一定的影响。
目前,公司与境外客户及一部分境外供应商主要使用外币定价、结算,汇率波动对公司经营业绩的影响主要体现在:一方面,人民币汇率波动将直接影响公司产品出口价格的竞争力,进而对公司经营业绩造成一定影响;另一方面,公司外销收入占比较高,人民币汇率波动直接影响公司汇兑损益金额。报告期内取得汇兑收益1,389.06万元,如果未来人民币大幅升值,可能对公司盈利能力造成一定影响。
报告期内,公司存货账面价值为72,770.32万元,占公司流动资产比例为17.68%。公司存货中原材料占比较大,公司存货中原材料账面价值为32,628.33万元,占期末存货账面价值比例为44.84%。若存货消化不及时或原材料可变现净值出现大幅下降,则公司存货存在一定的跌价损失风险。
近年,公司经营规模逐年扩大,出货量快速增长。全球医疗设备数字化升级趋势、工业无损检测及安全检查领域细分市场需求上升、产业链向中国转移以及探测器、高压发生器等下游应用领域的拓展等因素,刺激了包括数字化X线探测器等核心部件市场需求和行业景气度的不断提升,为公司高速发展提供了良好的外部环境。未来,如果行业景气度下降导致数字化X线探测器等核心部件市场需求大幅下滑,将在一定程度上限制公司的快速发展,对公司盈利水平造成影响。
报告期内,公司生产的数字化X线探测器等核心部件主要应用在医疗领域,产品销售主要集中在国内以及欧美发达国家和地区,而医疗器械行业景气度与该地区产业政策环境具有较高的相关性,易受到医疗卫生政策的影响。过去我国及欧美发达国家和地区的医疗卫生产业政策对数字化X线探测器市场需求具有一定刺激作用,推动了探测器行业的健康发展。若未来我国或欧美发达国家和地区的医疗卫生产业政策发生不利变化,市场对X线影像设备的需求出现下降,进而导致其核心部件采购数量下降,将可能对公司的业务成长性和盈利能力带来不利影响。
数字化X线探测器等核心部件属于行业壁垒较高的行业,全球市场能形成规模化生产的厂家较少,行业集中度相对较高,公司目前已占据了一定的市场份额。与此同时,该行业广阔的市场空间和良好的经济回报可能吸引更多的新进入者,如果国内外潜在竞争者不断进入,将导致数字化X线探测器市场竞争逐步加剧。
如果公司未来不能在产品研发、质量管理、营销渠道、供应链优化等方面继续保持竞争优势,或现有竞争对手和行业新进入者通过调整经营策略和技术创新等方式抢占市场,公司将面临行业竞争加剧导致市场占有率下降的风险。
近年来,国际局势跌宕起伏,各种不确定、不稳定因素频现,国际贸易环境日趋复杂,贸易摩擦争端不断。目前公司境外分支机构位于美国、韩国、日本、德国等地,报告期内,公司约32%的主营业务收入来源于境外,未来还将进一步加强海外研发、生产基地及营销服务网络的建设,加强与海外客户的合作。如未来国际贸易摩擦升级,或因地缘问题对某些国家或地区的经济贸易发展产生显著影响,不排除公司存续客户销量波动、新增客户业务量难以及时补充的可能性,上述事项均可能会削弱公司出口业务的竞争力,对公司盈利水平及海外相关国家或地区业务的正常运营带来不利影响。
公司的业务受制于中国和全球的一般经济和社会条件。公司无法控制的不可预见或灾难性事件,包括流行病的出现、恐怖袭击或自然灾害,可能会对商业和经济环境、基础设施和民生产生不利影响,进而影响公司的业务运营。发生这些或任何其他不可预见或灾难性事件,包括大流行或其他广泛的突发卫生事件(或担心发生此类紧急情况的可能性)、恐怖袭击或自然灾害,可能会造成经济和金融中断或导致运营困难(包括旅行限制),从而损害公司管理日常业务活动的能力。
公司向不特定对象发行可转换公司债券的募集资金投资项目的可行性分析是基于发行当前国内外市场经济环境、消费趋势、产品价格、原料供应和工艺技术水平等因素作为假设性条件。若公司实施过程中上述假设条件发生重大变化,或者出现募集资金不能及时到位、项目延期实施、行业竞争加剧等情况,将会给募投项目的预期效果带来较大影响,使公司无法按照既定计划实现预期的经济效益。
公司向不特定对象发行可转换公司债券募集资金投资项目“新型探测器及闪烁体材料产业化项目”是根据募投产品当前市场的供需情况、未来市场的消化潜力、公司当前的市场地位、公司未来的业务发展规划、公司预期未来可以保持的市场份额等因素综合分析而确定的。2021年,公司平板探测器标准产能为34,000台;IPO募投项目新建产能包括平板探测器28,000台,口内CMOS探测器60,000个,线个。募投项目达产后,公司将新增32,000台CMOS平板探测器、100,000个CMOS口内探测器、2,000台CT探测器,以及9,900kg新型闪烁体材料产能。公司数字化X线探测器现有及规划产能与公司当前产品销量存在一定差距,同时部分CMOS探测器和CT探测器作为新产品,市场开拓存在一定风险。在项目实施及后续经营过程中,如果出现客户需求增长放缓、市场开拓滞后或市场环境不利等变化,公司新增产能将存在无法及时消化的风险,进而将直接影响本次募集资金投资项目的经济效益和公司的整体经营业绩。
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