在疫情形势波动反复的情况下,除了常态化做好疫情防控措施外,加快新冠疫苗的普及接种并建立有效的免疫屏障至关重要。
目前,我国各地累计报告接种新冠病毒疫苗1.1亿剂次,全球接种数量也早已超过了2亿剂次。全球多地新冠疫苗大规模接种的背后,是对疫苗冷链的巨大需求,这也给疫苗冷链产业的发展带来了全新的机遇与挑战。
疫苗是解决疫情的重要手段,若想对新冠肺炎病毒进行有效的全球“群体免疫”,就需要在尽可能短的时间内对多达55亿的人口进行疫苗接种。目前,中国、美国、英国和俄罗斯均已研发出新冠疫苗,部分新冠疫苗产品类别及温度控制要求如表1所示,部分产品图如图1~图4所示。
经过测算,人类需要超过100亿剂疫苗才能战胜“新冠”疫情,即便产能提高,也要到2024年才能实现全球80%的人口完成接种。目前,全球新冠疫苗接种数量已经超过了2亿剂疫苗,其中超过75%的新冠疫苗接种都集中在10个国家,这10个国家的国内生产总值占到全球的60%。但同时仍有近130个国家的25亿人尚未获得任何一剂疫苗。而当前发达国家已经在抢购囤积疫苗,预定量非常庞大,导致一些发展中国家可能要到2023年或2024年才能进行疫苗接种。
为了推动全球疫苗的公平分配,世界卫生组织和全球疫苗免疫联盟、流行病防范创新联盟共同牵头成立了“新冠肺炎疫苗实施计划(COVAX)”,拟于2021年底前向全球提供20亿剂新冠肺炎疫苗,供应给“自费经济体”和“受资助经济体”。世卫组织总干事谭德塞在3月26日举行的新冠肺炎例行发布会上表示,全球177个国家和经济体已开始接种新冠疫苗。在过去的一个月内,“新冠肺炎疫苗实施计划(COVAX)”已向61个国家分发了超过3200万剂疫苗。
疫苗作为一种特殊的生物制品,具有对温度高敏感的生物特性。疫苗从生产、贮存、运输、分发到使用的全过程中的每一个环节,都可能因为温度不符合规定要求而失效。
不同的疫苗对温度有不同的要求,新冠疫苗需要的贮藏温度从-70~8℃不等(部分新冠疫苗温度控制要求如表1所示),尤其是需要-70℃以下深冷的新冠疫苗,对于疫苗冷链的储运条件和冷链设备有着极高的要求,在疫苗运输的过程中,不仅要求运输速度足够快,还要尽量减少交接的次数,并时刻监控温度的变化。这意味着运输新冠疫苗必须实现无缝衔接,形成一条完整的、不能断开的链条。
随着全球新冠疫苗接种的大规模普及,几十亿人的接种需求,以及疫苗的冷冻、储藏、运输等要求,拉动了疫苗冷链设备需求的快速增长,也让冷链物流成为了市场关注的焦点。根据Global Market Insights的数据,全球2018年的生物医疗低温存储市场规模为27.5亿美元,预计2025年将达到36.5亿美元。
同时,疫情的暴发加快了市场规模的增长速度。国融证券指出,疫苗研发成功后,冷链运输市场的新增量在7.2倍以上,此外还有巨大的海外市场,全球的冷链运输需求将非常庞大,相关疫苗冷链企业将迎来机遇。
完善的疫苗冷链需要可靠的冷链设备做支撑,具有高性能、高可靠度的冷链设备,对于保证疫苗的可用性、安全性和有效性起到至关重要的作用。疫苗冷链设备包括疫苗冰箱、疫苗冷库,以及保温箱、冷藏车等疫苗运输设备,作为高端医疗科技产品,目前尚属于很小的细分市场。在该领域,赛默飞世尔、松洋生物的技术突破较早,综合实力较强,产品多用于科研领域,提供实验室综合解决方案。另外,还有德国的艾本德(Eppendorf)、利勃海尔(LIEBHERR)等企业在生物制药、器械诊断以及实验室设备等方面都走在世界前列。
中国的疫苗冷链发展起步相对较晚,此前,国内大部分市场也长期被上述外资品牌垄断,有生产资质的中国企业较少。近年来,随着国家开始加大规范疫苗储藏的力度,各研究机构、生产企业对疫苗冷藏也越发重视,海尔生物医疗、美的生物医疗、中科美菱、澳柯玛、海信等主流品牌发力,中国企业打破了外资垄断市场的局面,且企业规模不断扩大,产品覆盖范围也逐渐扩大,部分生产企业产品一览表如表2所示。
叠加新冠疫情的影响,我国疫苗冷链行业更是获得了可观的市场增长空间。据相关数据统计,2020年全年医用冷柜市场销量36万台,同比上年增长33.3%,市场规模突破30亿元,尤其是疫苗安全相关设备市场占比不断提升。中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会近日发布的《新冠疫苗全球冷链运力分析报告》也显示,经不完全统计,截至2019年底,我国医药冷藏库面积为80.6万平方米,同比增长约47%;我国医药冷链自有冷藏车8146辆,同比增长61.96%。初步预测,2020年冷藏库面积增长约10%,冷藏车数量增长约25%。
1.研发可靠的硬件设备及软件系统
由于疫苗对温度十分敏感,从疫苗制造到疫苗接种之间的每一个环节,都可能因为温度不符合规定要求而失效。因此,研发可靠的硬件设备和软件系统,做到温度的控制和可追溯,对疫苗冷链的储藏和运输至关重要。完好的硬件设备是疫苗冷链运输的基础,这里的硬件设备一部分是保证疫苗质量的储存和运输的设施设备,包括冷藏车、冷藏箱或者保温箱/包等。另一部分是监测设备,对疫苗储存和运输过程进行监测。相关的软件管理在于疫苗冷链整个储存、运输过程的后台温度监控系统。在整个冷链中,要确保疫苗置于规定的温度环境中,保证其功效不受影响。同时,采用GPS技术、RFID技术、GSM技术、GPRS技术、CDMA技术、ZigBee技术、4G/LTE技术等技术,对温度及温度波动的检测数据进行实时、准确的传输和存储,以有效监管疫苗储运过程,实现疫苗全过程的可追溯。
2.建立完善的疫苗冷链设备标准体系
疫苗冷链设备是在储运过程中保障疫苗有效性的重要一环,但是其处在一个比较临界的位置,它不属于传统家电或工商业用电器范畴,在医疗行业属于辅助工具,仅医用低温设备、医用冷藏设备(血液制品冷藏箱、脏器冷藏装置)属于II类医疗设备,但其标准、检测认证并不像传统制冷电器产品那么健全。对不同的疫苗冷链设备,在我国缺乏统一的标准体系,不同的设备有国家标准也有行业标准,而且归口单位也各不相同。这种欠缺不仅会影响疫苗的储存质量和接种的安全性、有效性,也会给疫苗的生产、配送、仓储以及使用企业带来不便。因此,我国疫苗冷链行业应加快建立健全相关设备的标准体系,从疫苗冷链设备到配套的温度监控设备,建立一套完善的标准体系。同时,对疫苗冷链设备进行监管,采取备案或认证制度,来确保疫苗冷链设备安全性、可靠性及易用性。
3.优化疫苗冷链物流运输成本
疫苗冷链物流成本包括运输成本、仓储成本、管理成本、惩罚成本等,其中运输成本是重要项目之一。疫苗冷链运输除了需要配置冷藏车、保温箱等基础硬件设施,还需要考虑设施设备的维护保养、验证成本,以及配套的温度控制系统、运输管理系统等。由于冷链运输全过程的质量控制要求高、线路长、能耗大,会比普通运输成本高80%左右。目前,我国疫苗冷链物流的运输成本高,而且无法消化,从而导致产品品质无保障,很难实现优质优价。据统计,2018年我国医药物流费用达到613.92亿元,同比增长12.9%。以2018年的增长率为预估基础,则预计在2023年医药物流费用将超过1000亿元,费用支出将达到1126.12亿元,是2018年中国医药冷链市场规模的42.89%。因此,优化疫苗冷链物流运输成本,是我国疫苗冷链产业需要突破的关键点之一。
4.解决冷链“断链”问题
疫苗冷链运输十分复杂,面临温度控制、运营复杂、安全威胁、冻结损坏等挑战,且在疫苗运输过程中存在较多的交接环节,若出现衔接不当,便容易发生冷链“断链”。以新冠疫苗为例,从疫苗制造商运往机场的过程往往依靠干冰调节温度,一般控制在-70℃到25℃之间;而在国际集装箱交换时又不宜控制在-70℃;另一方面,与疫苗一起运输的稀释剂需要确保不能冷冻。严苛的运输要求给疫苗冷链产业提出了更大的挑战,冷链“断链”问题亟需解决。另外,即使能够保证全程无“断链”,也需要关注运输过程中难以规避的温度偏差情况。
5.健全冷链信息化程度,做到全程可追溯
随着互联网、大数据、人工智能等信息技术与物流的深度融合发展,信息化、智慧化的冷链运输将成为未来疫苗冷链的重要发展趋势。然而,受信息技术条件限制等原因,大多数疫苗在生产、储藏、运输的各个环节中并没有实现完全联网,疫苗制造商、储存配送商、疾控中心等均采取独立管理方式,缺乏组织协调和数据共享,导致医药冷链物流信息管理系统内部数据与信息存在缺失,无法对产品温度进行实时监控。因此,建设覆盖生产、流通、接种等环节的疫苗信息大数据平台,以信息化为依托,利用物联网、云计算、智慧物流等新的信息技术手段,完善疫苗冷链监控技术,并将其应用于疫苗储运的各个环节中,形成完整的追溯数据链,以实现疫苗冷链储运全程的可监控、可管理、可追溯,并推动疫苗冷链产业的发展。
总 结
随着新冠疫苗研发进度的不断更新,以及疫苗接种的不断普及,全球对新冠疫苗的需求在未来几年内会呈现增长态势,同时也将带动疫苗冷链设备需求的上涨。疫苗产品在储藏、运输、接种等环节的严苛要求,对疫苗冷链产业的发展带来了不小的挑战。
近几年,我国疫苗冷链企业规模不断扩大,产品覆盖范围也逐渐扩大,加之新冠肺炎疫情的影响,拥有更可观的市场增长空间。但行业仍需在研发创新技术、完善标准体系、优化运输成本、解决“断链”问题、健全冷链信息化程度等方面不断发力,实现疫苗冷链储运全程的可监控、可管理、可追溯,确保接种的安全性、可靠性、有效性,并推动疫苗冷链产业不断发展。