摘要:2025年政府工作报告强调制药设备向高端化、智能化、绿色化发展,聚焦国产替代、数智赋能及绿色低碳转型。政策推动下,国产生物反应器等设备市场占有率显著提升,关键技术如超大规模细胞培养技术取得突破。数字化与智能化深度融合,通过AI实现工艺优化、预测性维护和质量控制,提高生产效率和产品稳定性。绿色低碳方面,推广节能技术、清洁能源及绿色工艺,减少能源消耗和废物排放,推动资源循环利用和技术标准建设,助力制药行业可持续发展。
2025年政府工作报告指引下的制药设备发展——聚焦国产替代、数智赋能、绿色低碳
在2025年的国务院政府工作报告中,明确提出了“推动制造业向高端化、智能化、绿色化发展”的战略目标,并将生物制造、高端装备等产业列为战略性新兴产业。作为医药健康产业升级的关键支撑,制药装备制造必须聚焦于高端装备的国产化和产业链的自主可控、数字化与智能化的深度融合、以及绿色低碳转型这三大核心领域,以实现关键性的突破。
一、国产化和产业链的自主可控
政策依据:2025年政府工作报告提出“加快制造业重点产业链高质量发展,强化产业基础再造和重大技术装备攻关”
指导方向:《“十四五”医药工业发展规划》将“产业链供应链稳定可控”列为重要发展目标,从医药工业顶层设计层面支持并推动生物制药设备在内的核心环节提高国产化率,提高医药工业自主可控,服务于健康中国发展战略。特别将“重点开发超大规模(≥1万升/罐)细胞培养技术”列为了生物药技术攻关的首项。生物反应器也成为了国产替代进口、“卡脖子”技术攻关重点之一。
在2022年,美国商务部将包括药明生物在内的33家中国企业列入“未经验证名单”,对这些企业的一系列生产设备,包括一次性生物反应器,实施了进口审查,这在业界引起了巨大的震动。此时,人们惊讶地意识到,生物制造领域竟然和半导体制造一样,也存在着令人担忧的“卡脖子”环节。根据多宁生物在2022年提交的招股说明书,国产生物反应器在国内市场的份额当时尚不足30%,而赛多利斯、赛默飞、默克密理博、思拓凡以及ABEC等跨国企业几乎垄断了全球一次性生物反应器的市场。
政策推动+资本重视+强化研发,国产生物反应器迎来了发展的“春天”。顶层对国产替代的反复部署,加上生物制药行业不得不开展的转型,国产生物反应器行业从2022年开始迅速得到了资本市场的重视。根据不完全统计,2022年之后国产生物反应器企业完成了14次融资,占生物制药行业融资事件数45%以上,且接近7成的融资是在3年内完成的。与此同时,获得了融资的企业持续加大研发投入,上市公司如东富龙和楚天科技等也纷纷组建创新药装备开发队伍。截至2024年底,国产生物反应器凭借其在成本、服务等方面的优势,市场占有率已经提升至50%以上。
与此同时,我们也应该认识到,生物制药设备的国产替代只完成了“首阶段”,部分关键环节仍需赶超国际水平。首先是关键元器件还不能实现产业链的完整闭环,称重仪表、PH容量电极等传感组件依靠进口,还需要加大研发、实现自主可控;其次是控制软件的开发稍显滞后;再就是生物反应器往往不是单一的商品采购,而是需要“研发—生产—检测”全流程解决方案,在流程工艺设计细节方面还需要进一步强化。
典型成果:
01生物反应器:
药明生物建成首批5000L一次性生物反应器;多宁生物突破薄膜材料技术,产能覆盖2000L级,价格较进口产品降低40%。
02层析系统:
上海奥普生物成功实现了层析柱填料的规模化生产,打破了Cytiva和赛多利斯等国际巨头的垄断。
03精密仪器与关键部件:
华大智造和聚光科技等代表性企业,将质谱仪、基因测序仪光学模块等核心部件的国产化率从不足10%提升至35%。
二、数字化与智能化的深度融合
政策依据:2025年政府工作报告提出“将数字技术与制造优势、市场优势更好结合起来”
指导方向:随着国内AI产业的迅猛发展,制药装备行业正经历一场深刻的数字化和智能化变革。众多企业正在全方位进行革新,这些变革覆盖了从研发设计到生产制造,从技术改进到理念更新等众多环节。数字化和智能化的升级仿佛为制药装备植入了一颗“大脑”,它们不再只是机械地执行任务,而是逐渐具备了“思考”和“决策”的能力。在各个生产环节中,它们能够相互协作、共享信息,实现了整个制药生产流程的无缝衔接和智能调度,显著降低了由人为因素引起的错误和延迟。
AI+制药设备重点方向有:
01.工艺优化与数字孪生
通过数字孪生技术,建立制药设备的3D物理-控制-数据融合模型,实时映射设备的运行状态,如压力、温度、位移等关键参数。利用AI算法对新配方和工艺参数进行预验证,缩短试机时间,降低试错成本。同时,构建从原料处理到包装的全流程数字主线,实现连续制造的智能化监控和优化。
02.AI增强型过程控制
利用AI算法对关键工艺参数进行实时监控和调控,例如通过深度学习技术判断湿法制粒的终点,替代传统依赖人工经验的方式。AI还可以实现自适应优化,确保片剂重量差异、包衣厚度等关键质量属性的稳定控制。基于实时数据,AI能够动态调整PID参数,优化工艺过程。
03.预测性维护与设备健康管理
通过传感器采集设备运行数据,如振动、温度、压力等,利用AI算法预测关键部件的磨损和故障,例如压片机冲头的剩余寿命。AI还能实现故障预警,提前发现堵料、漏液等异常情况,减少意外停机时间,降低维护成本。
04.质量控制与实时分析
AI技术可以实时检测药品的物理属性,如片重、包衣均匀性,确保产品质量。通过分析生产数据,AI能够自动识别和归因生产过程中的偏差,快速定位问题根源。在工艺设计和生产排程中引入AI优化算法,确保产品质量从设计阶段就得到保障。
典型成果:
01太极集团西南药业引进了全自动高速压片机、自动灯检机、自动装盒机等尖端设备,推动了智能化工厂的改造进程。此举使得生产人员数量减少了三分之一,生产效率提升了超过10%,并且每年能够节约生产成本300万元。
02瑞阳制药借助图像识别和机器人技术,实现了自动上瓶、灌装称重等生产自动化。同时,基于工业4.0理念,构建了智能车间MES系统,实现了数据的自动打印和传输。此外,搭建了生产人员和设备绩效管理平台,全面监控生产流程,从而对车间生产人员、工艺流程、设备运行数据、物料损耗、质量管控等方面进行了全面监控与分析。
03创志科技的“SmartMES”智能化系统,基于以太网构建了一个统一的数据采集与命令传递平台,实现了与多种设备的连接。通过统一的用户及权限管理系统替代了各单机内的管理方式,从而实现了生产、物流、质检数据的集中采集、分析、回馈和自动调整。这一系统有效减少了人员需求、平衡了生产稳定性、提升了设备效率,并降低了质量成本。
03绿色低碳转型
政策依据:2025年政府工作报告提出“深入实施绿色低碳先进技术示范工程”。
指导方向:工业和信息化部等七部门《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》要求“聚焦轻工发酵、医药、化工、农业与食品等领域,前瞻布局绿色低碳领域未来产业”。推动制药设备绿色低碳发展是整个制药行业转型升级的重要方向,有效促使制药企业加大在技术创新、设备研发等方面的投入,提高行业的整体技术水平和装备水平。
01.节能技术与装备优化
研发和推广高效节能的制药装备,如低能耗的混合机、干燥机、压片机等,减少生产过程中的能源消耗。在干燥、灭菌等工艺中引入热能回收技术,将废热重新利用,降低能源浪费。在泵、风机等设备中采用变频控制技术,根据实际需求调节设备运行速度,减少电能消耗。
02.清洁能源与低碳动力
在制药生产中推广使用太阳能、风能等可再生能源,减少对化石能源的依赖。将传统依赖燃气或蒸汽的设备改造为电驱动设备,降低碳排放。在高温工艺中探索氢能作为清洁能源的应用,减少温室气体排放。
03.绿色工艺与流程优化
推广连续制造模式,替代传统的批次生产,减少能源和原料的浪费。通过AI和数字孪生技术优化生产工艺参数,降低能耗和原料消耗。开发无水或少水的生产工艺,减少水资源消耗和废水处理压力。
04.资源循环与废物利用
对生产过程中产生的废料、废溶剂等进行回收和再利用,减少资源浪费。优化药品包装设计,减少包装材料的使用,推广可降解或可回收的环保材料。
典型成果:
01低碳能源替代:鼓励中药提取、发酵类装备采用光伏/氢能供能,如东阿阿胶试点太阳能驱动中药浓缩系统。
02废弃物循环利用:浙江华海药业制药废水处理装备集成膜分离、电化学氧化技术,实现有机溶剂回收率超90%。
03技术创新提升:常州大学团队连续流微通道技术用于医药化工设备生产过程,可事项能耗降低30%,反应时间缩短50%,产品纯度提升至99%以上,废酸、废气排放减少60%。
04绿色认证与标准建设:楚天科技、东富龙等行业龙头推动建立医药装备碳足迹评价体系,加速布局“零碳工厂”,通过ISO 50001能源管理体系认证。