中硼硅玻璃屬于特種玻璃,B2O3含量8%-12%。中硼硅玻璃由于熔點高,而且液態(tài)時粘度高,因此無論是壓模、拉管或成型難度都遠高于普通玻璃。
中硼硅玻璃是藥用玻璃的一種,主要是用于藥品包裝的玻璃。
中硼硅玻璃材料于1889年由德國肖特發(fā)明并逐步推廣,由于其優(yōu)異的抗熱沖擊性能及耐水性能而應用于各種針劑、血液、疫苗等藥品的包裝,是國際上大量采用的醫(yī)用玻璃材料。目前歐美發(fā)達國家的中硼硅玻璃使用比例超過2/3。
21世紀初,模制藥用小瓶發(fā)展迅速,山東藥用玻璃廠上市成功,并研發(fā)出中硼硅玻璃模制瓶技術,各種醫(yī)藥玻璃模制瓶批量出口。北京玻璃儀器廠采用大型全電爐成功熔化高硼硅玻璃,玻璃熔化量可滿足一爐三線生產要求,實現了機械吹制維洛拉管、人工吹制各種生產方式的需要,產品出口美國。河北滄州四星玻璃廠采用全球首個全電爐生產中硼硅玻璃管投產,并出口國外。北京玻璃儀器廠與國內外知名廠家合作研究了小瓶內表面耐水問題,對管制瓶容器內表面耐水性下降進行了深入探討。對我國管制瓶技術進步具有重要指導意義。針對筆式注射器套筒(卡式瓶)和預灌封注射器套筒的出現,北京玻璃儀器廠引進生產設備成功生產了玻璃部件,其后山東威高、山東藥用玻璃廠開始使用進口設備和進口玻璃管進行生產,同時在山東民康廠研制開發(fā)相關生產設備。
由于國內藥用玻璃企業(yè)管理落后,為解決管理方面問題,國外企業(yè)與我國醫(yī)藥玻璃企業(yè)合資進人快車道。德國公司先在蘇州獨資生產,其后與浙江新康廠合資生產管制瓶。日本在四川鄧峽、河南安陽、吉林松原先后成立合資安瓶廠和拉管廠。法國在廣東、美國在北京先后合資生產模制瓶。合資廠利用國外藥用玻璃生產企業(yè)的先進管理經驗和經營模式進入中國合資工廠質量管理、現場管理有了較大改善和提高。
2006年之后,山東力諾集團、山東藥用玻璃廠、華藥集團玻璃分公司、滄州四星公司分別在5.0中硼硅玻璃管生產方面進行了大膽工業(yè)嘗試,對5.0中硼硅璃管制造技術有了深人理解并進行了產業(yè)探索,在此過程中取得的一些技術突破,如全電熔化技術、模制成形技術;5.0中確硅玻璃管生產在我國未能取得全面性突破,要問題在于玻璃外觀缺陷、玻璃管尺寸精度、玻璃管亞微觀均勻性等方面尚存在較大差距。綜上所述,對我國現代醫(yī)藥玻璃產業(yè)發(fā)展歷程總結為:20世紀60年代開始起步,20世紀70年代初步發(fā)展,20世紀80年代快速前進,20世紀90年代進行結構調整,21世紀后保持穩(wěn)定增長。
2009年,華北制藥于嘗試入局(最先采用全電熔維洛法后改為采用純氧燃燒電助熔法,成本很高),但無產品銷售。2006年,四星玻璃第一座窯爐建設投產,采用自主研發(fā)的全電熔維絡法拉制中性硼硅玻璃管的技術工藝,于2008年5月實現技術穩(wěn)定并批量生產。此后凱盛君恒相繼投產,但由于早期良率和質量問題、政策執(zhí)行力度也導致國內企業(yè)多為觀望態(tài)度,國產產品市場未完全打開。
中硼硅玻璃市場現狀
經過多年的發(fā)展,國內企業(yè)逐漸在中硼硅玻璃管生產技術上實現了突破,比如滄州四星玻璃、凱盛君恒、正川股份等企業(yè)都已經實現了中硼硅玻璃的生產,助力高端醫(yī)藥玻璃關鍵材料的國產化供應,破解長期以來的壟斷"卡脖子"難題,更有國產中硼硅玻璃走向海外。
目前四星玻璃是我國中硼硅玻璃最大的生產商,同時也是我國第一家成功研發(fā)出了中硼硅拉管技術,并實現量產的公司。目前四星玻璃擁有6座中硼硅窯爐,20條拉管生產線,預計年拉管量5萬噸;其次為安徽康寧、浙江肖特、凱盛君恒,年產能分別為2萬噸、2萬噸、1.2萬噸。部分產能處于建設中,沒有投產。
我國中硼硅玻璃發(fā)展起步相對較晚,且國內藥品包裝的玻璃瓶仍以普通鈉鈣玻璃及低硼硅玻璃為主,目前國內中硼硅玻璃廠商較少,主要廠商包括四星玻璃、安徽康寧、浙江肖特、凱盛君恒等。長期以來,我國中硼硅玻璃呈現供不應求的態(tài)勢,2021年國內中硼硅玻璃產量為5.45萬噸,從2015年至2021年的年復合增長率32%。
中硼硅玻璃行業(yè)集中度分析
全球來看,中硼硅玻璃行業(yè)主要集中在德國肖特、美國康寧以及日本的NEG等三家企業(yè)手中,市場占有率在80-90%。
中國中硼硅玻璃行業(yè)中,企業(yè)數量稀少,行業(yè)集中度很高。當前,從產能來看,主要集中在少數幾家廠商手中,比如,四星玻璃、安徽康寧、浙江肖特、凱盛君恒。
中國生化制藥工業(yè)協會的數據顯示,2019-2021年,四星玻璃生產的藥用中性硼硅玻璃管市場占有率分別為24.9%、32.2%和39.6%。
目前我國藥用玻璃市場規(guī)模超200億元,但中硼硅藥玻占比不到10%。而根據數據顯示,我國藥玻產品年需求800億支,其中模制瓶150億支、管制瓶150億支、安瓿瓶400億支以及其他藥玻種類100億支。因此根據相關數據顯示,未來5-10年我國國將有30-40%的藥用玻璃從低硼硅升級為中硼硅玻璃。藥玻行業(yè)"騰籠換鳥"進行時。
圖表:2017-2026年中國藥用玻璃市場規(guī)模及預測
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? ? ? 數據來源:Reportlinker,中研普華產業(yè)研究院整理
據中國玻璃網數據,預計未來5-10年內,我國將會有30%-40%的藥用玻璃由低硼硅玻璃、鈉鈣玻璃升級為中硼硅玻璃。據測算,升級替換空間為當前規(guī)模的4倍左右。