微反應基礎之上的流動化學技術是一種在微尺度通道中進行化學反應的連續(xù)流動化學過程，它在提高安全性、效率和可持續(xù)性方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。這也是化學工程領域的一次創(chuàng)新，通過在微尺度通道中進行化學反應實現(xiàn)了化學反應過程的連續(xù)化、微型化和集成化。這一技術在制藥、化工、新材料等多個領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。
首先，從連續(xù)反應的市場需求角度來看，引用國內(nèi)一家CDMO上市企業(yè)的專家觀點，相較于傳統(tǒng)的批次反應，連續(xù)反應主要解決的問題是：
1)連續(xù)工藝穩(wěn)定性好，對一些工藝控制容易出現(xiàn)問題的反應，采用連續(xù)流更合適。
2)長時間多批次的生產(chǎn)，生產(chǎn)時間越長，相對于批次的優(yōu)勢越明顯。
3)反應過程中一直保持中間過程控制跟蹤，不存在整批反應失敗的問題。
4)能耗更低，低溫反應幾分鐘反應完，就進行淬滅，每摩爾分子能耗是批次的幾分之一。而時空轉(zhuǎn)化率高、自動化程度高、工藝穩(wěn)定性好也是連續(xù)反應幾個突出的優(yōu)勢。
隨著全球?qū)Νh(huán)境保護和生產(chǎn)效率要求的提升，連續(xù)流動化學技術因其在提高反應安全性、減少廢物排放、提高原料利用率、節(jié)能降耗等方面的優(yōu)勢，市場需求持續(xù)增長，商業(yè)化前景明朗。
有個案例很經(jīng)典，東湖高科的乙烯利原藥經(jīng)過微反應連續(xù)生產(chǎn)技術工藝改造后，成功突破了乙烯利原藥傳統(tǒng)生產(chǎn)技術，將化學反應的時間從100多小時縮短到3分鐘左右，公司的毛利率也從技改前2015、2016年的32%左右提升到了技改后2019年的54%。可見，微反應連續(xù)流技術為傳統(tǒng)化學化工企業(yè)帶來的不僅是技術的升級，更是經(jīng)濟效益的提升。
其次，從用戶來看，微反應流動化學技術的主要用戶包括藥企、化學原料藥制造商、石化類企業(yè)、高校及科研機構等。這些用戶群體對高效、安全且環(huán)境友好的生產(chǎn)流程有著迫切需求。從規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)來看，截至2022年底，國內(nèi)化學原料和化學制品制造有24381家，醫(yī)藥制造9231家，石油加工、煉焦和核燃料加工2288家。教育與科研方面，截至2022年底，科學研究與開發(fā)機構2871個。截至2023年底，國內(nèi)普通高等學校有2822所。再從已在A股上市的代表性企業(yè)來看，按照中信分類標準，基礎化工474家，醫(yī)藥471家，石油石化51家，合計近千家。
傳統(tǒng)的幾萬家化工、石化、醫(yī)藥企業(yè)以及五千多家教育科研單位為流動化學奠定了基礎用戶群，加上醫(yī)藥、化工等相關領域上市企業(yè)中腰部以上的用戶，此外還有氫能、半導體等新型領域貢獻的新增用戶(在此就不逐一統(tǒng)計了)，共同構成了龐大的用戶群。隨著全球?qū)G色化學和過程強化技術的關注增加，用戶群體有望進一步擴大。
第三，流動化學是一個生態(tài)系統(tǒng)，有設備，有耗材，有零部件、有工藝包，有服務商，有經(jīng)銷商……從過往對制造類行業(yè)的研究來看，行業(yè)要突破要發(fā)展，設備先行是必然的，只有設備用起來了穩(wěn)定了，才能帶來耗材等其他方面的空間。雖然設備資金投入大且毛利大都不如耗材，但對于流動化學這類設備而言，門檻很高，也造就了自身的護城河。從國家層面來講，打造大國重器，實現(xiàn)供應鏈自主化安全化，設備也是有著舉足輕重的地位。所以對于流動化學領域來說，行業(yè)還處在快速發(fā)展的階段，又有護城河加持，先享受到行業(yè)發(fā)展紅利的就是設備。
第四，流動化學的應用門檻很高，因為連續(xù)反應是一個多學科的綜合平臺，它涉及到了有機合成、化學工程、自動化控制、工藝開發(fā)、設備制造、在線監(jiān)測、化學分析等多個專業(yè)。目前市場上標準化的連續(xù)反應生產(chǎn)設備不多，后端生產(chǎn)階段的設備大都需要根據(jù)實驗階段的結果進行設計、加工和組裝，特別是對于某些特定反應更是如此。因此，對于上游設備供應商而言，既能提供基礎的標準化連續(xù)反應設備、又能提供可拓展設備，還能提供服務以及后續(xù)整體解決方案的能力就顯得實用而珍貴。而具有底層技術的公司才能達到這樣的水準。
第五，出海去卷。不出海，就出局？不是每一個企業(yè)都適合出海，但是，出海是每一家中國企業(yè)都必須認真思考的命題。因為，即便不出海，在國內(nèi)卷，面對的也是全球化的競爭者。而且，不可否認的一點是，海外的市場大有可為。
比如，創(chuàng)新藥領域自主出海的典型代表百濟神州，其出海產(chǎn)品澤布替尼與艾伯維/強生、阿斯利康的BTK抑制劑同臺競技，大放光彩。又比如，醫(yī)療器械領域龍頭邁瑞醫(yī)療，近幾年的海外營收占比都在35%以上，其出海戰(zhàn)略不僅緩解了國內(nèi)政策變化帶來的沖擊，也為公司的長期發(fā)展提供了新的增長動力和更為廣闊的市場空間。公司在超過40個國家設立子公司，構建全球研發(fā)、營銷及服務體系，品牌力顯著提升，彰顯了其國際競爭力。再比如，國內(nèi)新能源汽車龍頭比亞迪，出海步伐也是逐漸加快。2021年5月，比亞迪正式宣布“乘用車出海”計劃，根據(jù)券商研究數(shù)據(jù)，公司從22年開始，新能源乘用車出口開始逐漸起量。23年全年出口達到24.3萬輛，同比增長300%多的高水平，同年，比亞迪新能源乘用車的足跡遍布日本、德國、澳大利亞、巴西、阿聯(lián)酋等55個國家及地區(qū)。24年上半年出口量已經(jīng)達到了20.3萬輛，比亞迪將繼續(xù)加速拓展新能源乘用車的全球布局。
對于流動化學來說，海外市場也將大幅提升行業(yè)增長空間。在充分了解海外的目標市場、潛在的合作伙伴和分銷渠道之后，制定有效的市場進入策略，對產(chǎn)品進行本地化調(diào)整以更好地適應當?shù)厥袌觯峁└哔|(zhì)量的售后服務和技術支持，在目標市場進行知識產(chǎn)權保護……能更好地進行全球化布局。
第六，AI驅(qū)動成長。2024年諾貝爾化學和物理學獎近期先后揭曉，兩項均與人工智能相關。其中，諾貝爾物理學獎授予人工神經(jīng)網(wǎng)絡機器學習領域的兩位科學家John J.Hopfield和Geoffrey E.Hinton，以表彰他們利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行機器學習中的基礎性發(fā)現(xiàn)和貢獻。諾貝爾化學獎則授予三位科學家David Baker、Demis Hassabis和John M.Jumper，以表彰他們在蛋白質(zhì)AI設計和結構預測方面的貢獻。
如今，人工智能理論和技術日益成熟，技術和應用程序的范圍也不斷擴大，廣泛應用于醫(yī)療、化工、自動化、游戲、過程控制等領域。而在流動化學領域，AI也有很大的應用潛力。比如：
●AI賦能下的設備可以實現(xiàn)自動化，過程無需人為參與，這就提升了化工、制藥等行業(yè)的研發(fā)效率。比如對海量的實驗數(shù)據(jù)進行建模、并對反應條件進行優(yōu)化和篩選催化劑等。
●高通量、高效性。結合機器視覺和AI技術，流動化學設備可以實現(xiàn)智能化操作，提高實驗效率。AI驅(qū)動的機器人平臺實驗效率可以實現(xiàn)數(shù)量級的提升，從而加快化學研究的速度并提高研究的可靠性。
●在線檢測數(shù)據(jù)與合成工藝匹配。AI加持的設備還可以通過機器學習算法對在線檢測數(shù)據(jù)進行分析，識別出數(shù)據(jù)中的模式和趨勢，并篩選出與合成工藝相匹配的反應條件。
●可開放的軟件數(shù)據(jù)接口。AI技術能夠為軟件數(shù)據(jù)接口提供強大的賦能，使得數(shù)據(jù)接口更加智能、高效，并且易于集成和使用。
