近半年来，键嘉医疗、术锐机器人、精锋医疗、思哲睿等手术机器人公司纷纷抛出上市计划，寻求资本市场的支持。相较于该细分赛道已上市的天智航（688277）、威高骨科（688161）、微创机器人B(02252.HK）等公司，上述未上市公司正在与时间赛跑，处于手术机器人产品开发、临床试验阶段，排队申请获得国家药监局批准。而从以往经验来看，一旦其获得手术机器人注册证，将迅速转场到资本市场。
本文将通过对标手术机器人市场垄断者直观医疗公司（NASDAQ：ISRG），在时间维度上衡量资金和技术两个重要条件，探讨当下大热的国内手术机器人赛道的未来市场规模和投资价值。
直观医疗稳坐腹腔手术机器人龙头
手握大量专利发明构筑坚实壁垒
目前就手术机器人赛道而言，创立于1995年的美国直观医疗公司(Intuitive Surgical, Inc.)可谓是绝对的龙头公司，凭借一己之力创造出腹腔手术机器人市场。
从二级市场上看，直观医疗公司从2000年6月上市以来，如果按照后复权计算，其股价从IPO时的9美元飙升至1313美元（后复权），23年来复合收益率超过24%，股价平均每十年翻三番，当时投资者如果买入价值1万美元股票，现在的市值将超过145万美元。
根据MarketsandMarkets统计，2022年全球手术机器人市场规模为85亿美元，其中直观医疗公司收入62.22亿美元，按照收入计算全球的市场份额超过73%，就像当年微软统治操作系统和办公软件一样具有绝对垄断地位。有机构预测到2027年全球手术机器人市场，年复合增长率仍可达到16.6%，达到184亿美元。
直观医疗公司成功源于专注于手术机器人这一利基市场（Niche Market），公司成功的把军事领域的战地远程手术和航天领域的太空舱遥控机械手转化为民用，使微创手术进入到机器人时代。
但从公司发展历史来看，也并非一帆风顺。早在2003年之前，公司与与计算机运动公司（Computer Motion NASDAQ：RBOT）的知识产权纠纷曾让两家公司“焦头烂额”，面对两败俱伤的复杂局面，理智和利益使双方终于和解，两家公司在2003年3月宣布合并，这为公司今后20年的发展扫清了技术障碍。
早期痛苦经历使直观医疗积极构筑专利壁垒，通过20年的专利有效期成功把竞争者阻挡在市场之外。最新统计数据显示，直观医疗在全球共拥有7015项专利，这些专利属于1484个不同的专利系列。根据直观医疗最新财报显示，在全球范围内仍然有4300多项有效专利，同时还有2100多项专利正在申请中，而这正是公司最为牢固的护城河所在。
直观医疗最初甚至把微创手术移植到达芬奇手术机器人系统的基本方法也纳入专利范畴，这使美敦力、强生、西门子医疗等医疗器械巨头像遇到了刺猬一样无从下手。
面对着收入不到同期1%，到处都是专利壁垒的利基市场，这些医疗器械巨头们都选择了回避。直到近几年直观医疗的部分基本专利陆续过期，叠加接近百亿美元的市场前景，这些医药巨头公司开始投入巨资开发同类产品或者并购有潜力的初创企业，通过供应链、销售渠道、价格等方面的优势与直观医疗展开直接竞争。
值得注意的是，从图1看，最近两年直观医疗的专利申请量似乎有所下降，但这并不代表专利申请量的减少，因为一项专利申请可能需要长达18个月的时间才能公布。
国内手术机器人“弯道超车”可期
有望率先在国内商用单孔手术机器人
从发展路径来看，国内手术机器人企业也走了直观医疗的相似路径，威高骨科、精锋医疗、微创医疗机器人和思哲睿等公司都是先通过高校承担国家科研攻关高端微创外科手术机器人项目，建立起自主知识产权后进行商业开发或直接创业。
就当下所拥有的技术专利而言，国内企业还在努力追赶阶段。根据企业招股说明书，精锋医疗批准和正在申请的专利超过了430项，思哲睿拥有160项有效专利，微创医疗机器人在中国境内共持有102项专利。
在笔者看来，虽然当下直观医疗垄断地位明显，但国内企业“弯道超车”的机会犹存。例如，目前直观医疗在中国出售的达芬奇手术机器人是其在2014年商用第四代产品。虽然公司大的平台近10年没有变化，但是产品更加细分，2017年发布Da Vinci X增加了声音系统、激光引导以及更加轻便。2018年商用的单孔（Da Vinci SP）手术机器人虽然仍然依托第四代平台，但是只需要开一个几厘米的切口进行手术，以往手术机器人通常需要四个切口进入人体，这是腹腔手术机器人具有历史意义的产品。截至2022年底，其在全球已经销售了121台单孔手术机器人，但是直观医疗可能处于商业机密等原因，并没有在中国国内商用单孔手术机器人。
在笔者看来，国内企业的研发其实与直观医疗是处于同一水平线上的，目前国内有精锋医疗、术锐机器人和微创机器人已经开发出单孔手术机器人并且进入国家药监局快速审查程序，这三家企业很可能会先于直观医疗在国内获得商用批准，形成多空、单孔腹腔镜手术机器人互补优势,从而在国内市场技术上超越直观医疗。
此外，虽然直观医疗的达芬奇手术机器人在手术时给外科医生带来了难以置信的精确度，但是仍然存在着一些先天的缺陷，例如，缺少触觉。笔者建议，国内厂商可以另辟蹊径，采用气压传动代替二十多年没有变化的电动机，用气压让医生感受到细微的纹理，更好的触觉反馈来提高手术的准确性。这样会使手术机器人更轻，部件更少，提高可靠性的同时降低成本。其次需要适应视角变化，外科医生通过屏幕观察和传统手术角度不同，国内厂商可以改进，观察更方便灵活。
另外，科学家根据医疗机器人自动化程度分为6级，从无自主权完全依赖医生控制到不需要人类干预完全自主的机器人外科医生，手术机器人正在向自动化、智能化、减轻医生负担的方向上发展。如果根据这一分类方法，达芬奇机器人还停留在最初阶段，操纵基于传统的主从控制方式。
虽然机器人外科医生短期内还是一个概念，但是机器人实现第二级任务自主性则是指日可待，外科医生只要发出特定任务，例如，外科医生指出应该在哪里进行缝合，手术机器人就会自动完成，外科医生主要职责是监控和干预。国内哪家公司先完成任务自主手术机器人的研发，就会赢得商业上的成功。
揭秘直观医疗“一鱼三吃”商业密码
国内企业可通过高性价比抢占市场
目前国内多孔腔镜手术机器人是“1+4”的竞争格局，美国直观医疗一家独大，国内有精锋医疗、微创机器人、思哲睿和威高四家公司，其产品都获得了国家药监局批准。
直观医疗年报公布的达芬奇手术机器人的售价一般在50万美元到250万美元之间，具体取决于型号、配置和地理位置，这对于医疗机构是一项重大的设备投资，并且器械和配件的使用寿命有限，在手术中使用时会过期或磨损，必须进行更换。直观医疗会根据所执行手术的类型、复杂性以及所用器械的数量和类型，每次外科手术收取600美元至3500美元的器械和配件费用。
虽然上面陈述很笼统模糊，但是从中国政府采购网公开的信息来看，从2022年初到现在，笔者找到7台达芬奇机器人中标细节，价格从人民币1794万到2964万元不等，平均每台价格为2426万元，超过其年报价格上限100多万美元，如果国内厂商售价控制在1500万元以下，有希望拿到国内半数的市场份额（见表1）。
只有价格信息还不完全，还需要知道国内的销量才能准确地评估国内的市场规模。根据直观医疗2022年财报，全球安装了1347套达芬奇手术机器人，包括亚洲市场203套。但其并没有披露中国国内市场的销售数量，不过直观医疗国内的销售主体是直观复星医疗器械技术（上海）有限公司，由其与复星医药联合注资成立，从合资方复星医药的年报和新闻稿中公布了近几年完整的销售数据（见表2）。
从2006年我国引进第一台达芬奇手术机器人，到2018年底全国也只有87台，而2021全年销售高达73台，几乎接近历年总和，人们从吃惊、怀疑到信任。截至2022年底，直观医疗在中国市场有大概330台手术机器人，而最近4年一共销售了243台，占全部国内总量的74%，达芬奇手术机器人全年在国内完成了10万例手术，可见中国手术机器人市场开始大规模商业化。
如果按照中标的平均价格计算，国内系统销售大概是13亿元，服务收入接近7亿元，根据直观医疗最近四年财报统计，期间全球手术合计594.1万例，工具和耗材合计收入114.82亿美元，平均每台手术工具和耗材收入1933美元，大约是人民币1.33万元，由此计算去年国内工具和耗材收入也是13亿元。直观医疗2022年国内收入合计大约33亿元。由于目前其基本垄断了腹腔手术机器人市场，按照腹腔手术机器人占国内全部手术机器人市场份额的75%推断，去年国内市场大约是44亿元（见表3）。
如果未来5年达芬奇手术机器人保持20%增长，每台手术机器人保持每年300例手术，到2028年全年可以销售超过150台达芬奇手术机器人，全年手术超过27万例，年销售额接近100亿元。假设国内腹腔机器人厂商可以拿到50%的市场份额，腹腔手术机器人占全国手术机器人市场的65%，国内市场份额可以超过300亿元。
值得注意的是，一台达芬奇手术机器人通常有4个机械臂，直观医疗公司收入也是恰好由系统销售、工具和耗材、服务以及金融工具四个方面组成。每当外科医生操控这些灵巧的机械臂进行手术时，就构成了系统销售之外的经常性收入，这包括工具、耗材、配件、服务和租赁的收入。当主要竞争者为市场、盈利苦苦挣扎时，直观医疗公司已经通过全球7544台达芬奇手术机器人每天都在产生经常性收益，2022年达芬奇手术机器人共手术187.5万例，手术量比上一年增加了18%，仅工具和耗材收入就占比高达57%，如果再加上服务和租赁收入，接近80%的全年收入是从经常性收入产生的，可以说完美复制了墨盒赚钱模式（打印机行业一直是低价卖机器，高价卖耗材来获得巨额利润的销售模式）。
就国内市场而言，330台达芬奇系统几乎垄断国内腹腔手术机器人市场，即使不考虑销售出新的手术机器人，每年也会产生20亿元的收入，到2028年时工具和耗材就会产生接近50亿元收入，是未来系统销售收入的1.5倍，占其全部中国国内收入的50%。这就起到了“一鱼三吃”的效果，首先卖产品，后续会有耗材和服务收入。
国内手术机器人公司尚未实现盈利
主要商业机会为二三线城市医院国产替代
如果技术是生存的前提，那么资金就是决定企业生存多久的决定因素，特别是微创医疗机器人、精锋医疗、思哲睿、天智航等国内手术机器人公司，当下多数都处在亏损的情况下。
分析来看，在前述国内手术机器人公司中，只有威高骨科兼顾传统医疗器械，销售骨科植入医疗器械以及骨科手术器械工具，有自我造血能力，可以等待骨科手术机器人未来获利。值得注意的是，威高骨科和微创医疗机器人分别是威高股份、微创医疗分拆的上市子公司，更容易得到母公司支持，生存压力稍有缓解。
其他公司则寄希望于寻求资本市场的支持。如国内骨科机器人龙头天智航在2020年7月上市募集资金净额4.48亿元后，今年3月2日再次定增3.7亿元，用于新一代骨科手术机器人研发及产业化和智慧医疗中心建设。
再比如，成立于2017年9月的精锋医疗，经过若干轮融资，拿到了接近33亿元的投资，从其2022年9月30日资产负债表上看，按公允价值计量且其变动计入损益的金融资产和现金及现金等价物共计16.9亿元，占全部资产的93%。思哲睿情况类似，上述两项合计17.71亿元，占全部19.5亿元资产的91%。两个公司得益于资本市场青睐手术机器人领域，上市前拿到了充足的资金，为未来几年研发、生产和销售奠定了基础。
术锐机器人并未披露财务信息，网上资料显示完成了四次融资，只有B轮公布了3亿元，在B+轮战略融资独家引进全球领先医疗科技公司龙头美敦力，术锐机器人此轮融资用于全球临床试验，希望完成美国FDA注册和欧盟CE认证，借助美敦力渠道优势在全球与直观医疗展开竞争。
国内手术机器人公司尚未实现盈利，目前主要的商业机会是二三线城市医院的国产替代。投资者需要谨慎，后续企业即使盈利后也需要弥补前期亏损，无法享受利润分配，“老大哥”直观医疗上市20多年就从未分红。
那么投资者该如何看待国产手术机器人的投资机会呢？如果对比一下直观医疗早期的经营情况，可能上市后几年才能步入正轨。我们不妨摘取直观医疗上市前后几年的财务资料举例说明，直观医疗在2000年上市时共获得4500万美元投资，上市前后的五个财年始终亏损（1999~2003），直到2004年以后公司才扭亏为盈，远不是现在众多企业想复制的“达芬奇成功密码”：到2022年收入62.22亿美元，净利润13.22亿美元。
从图2中可以看出，上市前其账上现金和短期投资仅2630万美元，上市融资后虽然财务状况得到改善，两项资产接近9000万美元，但随后账上资金逐渐耗尽，到2002年降到5000万美元以下。图2中数据显示，公司前5年（1999-2003）每年收入不到1亿美元，平均每年亏损1600万美元，很难和现在超过1000亿美元市值联系起来，直到2004年完成与计算机运动公司合并才解决生存问题，进入快速发展阶段。
以上财务资料证明，现金类资产多少是生存的决定因素。当获得50~100台手术机器人市场销售规模时，工具、耗材和服务的收入会使公司摆脱仅仅依靠系统销售，达到运营上的盈亏平衡。
值得借鉴的是，自2013年以来，直观医疗销售租赁和经营型租赁异军突起，2022年基于租赁和使用的达芬奇手术机器人出货量分别是591台，Ion肺部活检机器人出货量是112台，分别占其总出货量的47%和58%，其增长速度快于系统收入的增长。除了租赁业务，直观医疗对存量市场也不遗余力，2022年以旧换新345台达芬奇手术机器人，占其全部出货量的27%。国内公司如果能和金融机构合作，利用金融工具积极开展金融租赁和按次出租业务，有望摆脱早期资金不足的困扰。
当然，笔者认为，当前企业也不能只着眼在资本市场上市，同时也需要找到自身与医院、医保的平衡点，才能够获得商业上的成功。