三重要素筑高壁垒,龙头优势易守难攻。
1.行业格局:模制瓶高度集中格局更优,管制瓶制瓶环节竞争激烈
模制瓶市场参与者少,格局更优。(1)钠钙、低硼硅模制瓶市场主要供应商包括山 东药玻、德州晶华药玻等。据山东药玻公告数据,2017年公司在钠钙模制瓶注射剂 市占率约80%;公司现有模制瓶注射剂产能约70亿支,位居国内龙头地位。德州晶 华药玻模制瓶注射剂产能约15亿支。(2)中硼硅模制瓶领域,根据药监局药品评审 中心备案信息,当前仅山东药玻、四川阆中、力诺特玻(4月公司公告,官网8月更 新)的中硼硅模制瓶注射剂瓶登记备案为“A”状态,市场参与者不多,且之前基本 为山东药玻独供。山东药玻早在2004年就开始布局中硼硅药瓶赛道,截至2023年年 底具备15-16亿支产能,市占率约88%,四川阆中产能仅3千万支左右,海外厂商参 与度也不高。力诺特玻今年4月底公告转A,截至上半年暂未形成批量供应,推测系 下游客户还处在相容性试验阶段。远期规划方面,据山东药玻2022年定向增发回复, 公司计划扩产中硼硅模制瓶40亿支,对应176134吨;力诺特玻三期高端药用包材项 目投产后,中期中硼硅模制瓶总产能约达62,896吨,折算约14亿支;据山东药玻、 力诺特玻投资者问答及财报,我们估算两家企业现有产能约30-32亿支,两家中期在 产+规划产能合计约64亿支,前文测算中硼硅模制瓶市场空间约90亿支,需求空间充 裕,供需有望长期保持良好关系,共享行业扩容。
管制瓶拉管环节依赖进口,制瓶环节格局分散。(1)管制瓶玻管环节,主要由肖特、 康宁、日本电气硝子等国际厂商供给,三大厂商占据全球份额80%,我国本土企业 近年积极研制拉管技术,以提高国产自主性和供应链稳定性。当前国内具备自主生 产能力的企业仍较少,凯盛君恒是国内技术的第一梯队,其依托中建材玻璃新材料 研究总院的技术优势,成功攻克高品质熔化、高精度成型等核心难题,在国内首次 实现了高品质中硼硅药用玻璃管的稳定量产,填补了国内细分领域的空白。山东药 玻中硼硅玻管自用率在50%以上,良率由2022年的50-60%提升至60-70%,良率提 升之困难佐证了拉管环节技术壁垒之高。(2)据药监局官网数据,管制瓶后端制瓶 环节参与主体众多,竞争更为激烈,官网公示的目前获A类资质的中硼硅管制瓶(包 含管制瓶、安瓿、预灌封玻璃套筒)生产企业有135家,市场格局分散。主要系制瓶 环节技术壁垒较低、资本投入不高,厂商通过外采玻管再加工即可。近几年管制瓶 受竞争关系影响价格持续受到压制。
2.生产角度:技术及品控能力是底层竞争力,进一步影响市场认可度、 成本管控及高端差异化能力
药玻具备安全属性,药玻厂商技术水平是品质稳定性、成本控制的基石。药用玻璃 作为药物容器直接接触药品,其品质稳定性对药品质量、用药安全和药品生产成本 有很大影响。一是低质药瓶与偏酸偏碱药液易发生相容反应,玻璃溶解于药液中, 轻则影响药液质量、药效衰减,重则影响用药人生命健康,一旦发生确凿的药害事 件,药企作为药品质量责任主体要承担责任。二是药企采购包材后要在自己的设备 上批量灌装药液,一致性较差的药瓶与药企设备适配性较差,易发生跳瓶、破碎等 问题,浪费的药液成本远超药瓶本身,因而从安全性及经济性考虑,药企对药玻厂 商批量供货产品品质、良率长期稳定性提出高要求。而对于药玻厂商而言,良率还 会直接影响原料利用率进而影响成本。技术/良率是评估药玻企业竞争力的重要标志。
分成型工艺看,模制工艺相对简单,技术难度主要体现在轻量薄壁化(即对壁厚缺 点的克服)上,良率的提升有赖于工艺know-how的积累;管制拉管环节技术难度 极高。成型过程中玻璃由黏稠液态转变为塑性状态,进而转变成刚性状态,过程中 受玻璃黏度、表面张力、吹气流量与吹气压力、温度场等诸多因素影响。
1. 模制瓶。模制工艺是将玻璃液注入专用模具后一次成型,通常包含装料→瓶口成型→压成型 坯→型坯翻送→吹气成型等步骤。
模制瓶良率提升关键在于工艺经验的长期沉淀。模制工艺的特点在于将高温连续熔 制的玻璃液使用整套模具一步成型,要求设备和工艺的一致性,又要求系统的稳定 性。具体而言,模制瓶工艺难点一是“厚”和“重”较难控制,影响用料成本、运输 费用和美观程度,二是外观不光滑,容易发生散射,较难通过自动化视觉检测系统 来进行完整的外观检测。良率的提高有赖于工艺know-how的长期积累。 轻量薄壁化技术利于降本扩容,或成未来主流趋势,更考验工艺优化。轻量薄壁化 技术一方面提高玻璃液利用率,降低单支成本,另一方面,瓶身壁薄更加均匀,料 重、外观都向着管制瓶方向发展,可打入小容量产品市场,实现对管制瓶的部分替 代。工艺方面,不同于普通瓶常用的“吹吹法”,轻量瓶使用“压吹法”制瓶,该项 工艺优点在于玻璃液分布均匀,相较同等强度吹吹法制瓶要轻20-50%,缺点在于对 料滴重量控制要求极高,维持在小于1%的偏差范围内,否则口部容易产生变形缺陷。
2. 管制瓶。管制瓶工艺步骤复杂,二次成型:①拉管,先将熔融的玻璃液拉成直径和厚度均匀的细长中空管,然后用火焰烤管子,再进行精切、圆口。②制瓶,对玻璃管进行再加 工,通过加热处理来形成玻璃瓶的颈部和底部。制瓶环节工艺相对简单,国产技艺 成熟。 拉管环节成型工艺常见丹纳法和维洛法,中硼硅玻管常用丹纳法,工艺难度高,生 产连续性差,国产厂家良率低。 (1)丹纳水平拉管法,常用于制备中、高硼硅玻璃管,亦有向低硼硅推广的趋势。 丹纳法将玻璃熔体包覆在一个中空的旋转芯棒上,玻璃被拉伸的同时将经过过滤的 空气吹过芯轴,之后在芯轴尖端形成管状体。丹纳法工艺制得的玻璃管质量较好, 适用的外径范围为2mm~70mm,不足之处是工艺难度较高;采用全氧电助熔燃料 成本较高;旋转管质量不稳定,折损快,每两月就需要更换且稳定期只有半个月,停 机检修成本高,不能连续生产对国产厂家良率提升造成许多限制。 (2)维洛垂直引下法,是国内低硼硅制备普遍采用的工艺。维洛工艺是玻璃液从环 形截面流淌而出,先垂直向下,借助跑道和牵引机作用,沿水平方向运动,在空气中 完成玻璃管成型。维洛工艺玻管规格调整较容易,生产稳定,成本低,适用的外径范 围为8mm~100mm,但玻管较为粗糙,易产生气泡线(降低玻璃强度)、尺寸精度 低(影响药品灌装,导致包装管无法进入正常生产轨道,产品破损),市场认可度不 高。
相较钠钙、低硼硅,中硼硅药用玻璃(包括模、管制瓶)尽管生产过程类似,但过 程控制却差异很大,技术难度体现在玻璃液配方设计、熔化温度、工艺控制、窑炉 设计上。由于中硼硅玻璃中B2O3、SiO2和Al2O3的含量更高而碱金属和碱土金属氧化 物的含量更低,其特征温度(转变温度和软化温度)更高,黏度系数随温度变化更 小,熔融时间长(>4h)、澄清网难、易分层、B2O3易挥发等特点。 (1)配方与熔化的两难。中硼硅玻璃组分中的Al2O3在抑制玻璃分相方面发挥了重 要作用,但造成玻璃液难熔,Al2O3的熔化温度高达2045℃,超出一般熔窑熔化温度 (1580℃-1620℃)接近500℃;而B2O3熔点仅为450℃,在熔窑的1580℃-1620℃的熔化温度条件下,会产生强烈的挥发现象,挥发量占其使用含量的15%-20%甚至 更高。熔化温度过高,B2O3挥发十分剧烈,如熔化温度不高,Al2O3又不容易熔化, 不利于能耗控制,对企业的配方优化、工艺控温要求极高。 (2)B2O3易挥发。在熔窑工作温度下B2O3不可避免发生挥发,一是会造成实际成分 相较设计组成发生较大改变,降低药玻的理化性能、质量,也消耗原料浪费成本;二 是硼挥发极易侵蚀耐火材料,缩短熔窑的使用寿命,对熔窑设计提出考验。 (3)易分层。外观条纹缺陷难克服。Al2O3密度为4.0g/cm3,比中硼硅药用玻璃平 均密度2.4g/cm³高60%以上,玻璃液易发生分层情况,很容易形成玻璃条纹缺陷,导 致废品率较高。 (4)澄清难。澄清即排出可见气泡的过程,气泡存在会极大影响玻璃的均一性、热 稳定性、机械性能及透光性。中硼硅玻璃液气泡个数多、气泡熔占比(气泡面积与熔 化面积的比例)高,气泡上升速率低,澄清相对困难。除使用澄清剂外,熔制过程中 对温度的精密控制及调整对气泡的消除极为重要,提高熔融温度有利于消除熔体中 的大气泡,降低熔融温度可促进熔体对气体的溶解吸收,有利于消除小气泡。
总而言之,药用玻璃各细分领域均有一定技术壁垒,厂商大批量、长期、品质稳定 的供货能力影响市场认可度。以技术难度最高的中硼硅玻璃管为例,国内多家企业 进行相关产业探索,但技术未取得重大突破,市场认可度一般,国产中硼硅玻管价 格也远低于进口玻管。据行业头部企业凯盛君恒的环评报告数据,其中硼硅玻璃管 采用丹纳法制备,良率水平约80%;国内其余厂家良率水平还有待突破,现阶段仍 处于60-75%水平(vs 肖特等海外领先企业90%+),主要差距表现在尺寸精度、表 面缺陷、微观均匀性等问题上。例如国产厂家四星玻璃(曾在新三板上市),2006 年曾公告生产中性硼硅玻璃管,直到2008年才成功量产,至今品质距离进口管仍有 较大差距,也未能实现大批量供应。

从价值量的角度,中硼硅药用玻璃管>中硼硅药用玻璃瓶>低硼硅药用玻璃管>低 硼硅药用玻璃瓶。参考药用玻璃上市公司历史盈利情况,中硼硅拉管环节毛利率预 计在40-60%区间,中硼硅模制瓶预计50%(山东药玻全部模制瓶口径毛利率约40%), 中硼硅管制瓶环节毛利率30-40%,低硼硅玻璃管估计约20%(力诺特玻外销量较少, 成本偏高),低硼硅管制瓶10%左右。据力诺特玻招股说明书,中硼硅玻璃管、瓶的 单价约为同等规格低硼硅产品的3倍。价值量高低一定程度上侧面印证了各品类的技 术含量。值得注意的是,山东药玻模制瓶业务毛利率显著高于竞争对手的高端管制 瓶,还有模制瓶一家独大下公司定价能力更强,以及公司长期深耕模制工艺,具备 较高良率、控本以及高端差异化等阿尔法能力的因素。
3.销售角度:客户粘性强,龙头领先优势易守难攻
药包材具有高安全性特征,关联审批背景下客户粘性强,替换成本高。药用玻璃作 为药包材其质量控制和与药品的相容性影响用药安全,我国药包材行业2019年开始 正式步入关联审评审批制(之前是注册审批管理制),即药包材与原料药、药用辅料 实行关联审批,制剂企业需对原辅包材质量负责,也就是在药品安全方面承担更多 责任,对其而言,上游药包材企业的产品质量、声誉、综合实力等因素变得更为重 要。并且,制药企业与药包材供应商需要进行现场考察、3~6个月的稳定性相容性实 验+系列研究验证工作、注册审批(申报时间6~24个月)等一系列流程才能达成量产 合作,时间成本高;此外,仿制药一致性评价背景下,企业做一致性评价投入费用及 时间成本高。在这样的政策背景下,下游药企会更倾向于选择规模大、供货品质稳 定、服务能力强、硬件优良、有品牌优势的药包材企业建立牢固、长期的合作关系, 一旦选定后也轻易不会更换,意味着客户粘性强,行业加速优胜劣汰,马太效应逐 步显现。没有做过药包材的企业缺少客户基础和相关审批注册文件,渠道开发周期 长,争取份额需要较长的时间积累。
4.资金角度:中硼硅药玻产线建设资金投入更高,约为低硼硅的 5 倍 以上
中硼硅药玻产线建造投资额较高。据山东药玻、力诺特玻资金投向公告,中硼硅药 玻产线投资额较高,单位投资额约为10,000元/吨以上,约为低硼硅药玻产线的5倍以 上,对比之下传统浮法玻璃单位投资额约为4,000元/吨。中硼硅药玻产线建设资金投 入较高,主因一是多采用进口生产设备,以满足中硼硅玻璃液熔制的苛刻环境,保 障产品品质,二是拉管环节料道搅拌器、旋转管等为增强抗侵蚀性需要包覆大规模 的贵金属铂铑合金,而单条产线铂铑合金投入约3,000~5,000万元,从而抬高投资成 本。并且,窑炉设备也需要定期维护修理,据山东药玻公告,每年修理支出约900元 /吨产能。