若不是3年前张文宏在接受采访时“语出惊人”,这支看上去毫不起眼的玻璃瓶,鲜有机会走进大众视野,颠覆人们的认知。甚至有网友戏称:好不容易新冠疫苗有盼头了,你却告诉我没有瓶子装……
事实上,彼时张文宏担心的疫苗瓶生产问题不只存在于国内——早前比尔·盖茨就曾提醒称:“连疫苗瓶、灌封设备,全球都没有足够的储备。”
一时间,疫苗瓶成为全社会担忧的焦点。有分析机构预测,若每人接种3次,新冠疫苗全球渗透率达到20%时,需要疫苗瓶50亿支;全球渗透率达到70%时,需要疫苗瓶将近160亿支。据公开报道,当时全球只有2亿支疫苗瓶存货,并非全部留给新冠疫苗,还得保障流感、脑膜炎等疫苗的供应。面对如此严峻的形势,几乎所有参与新冠疫苗研制的生物医药公司都在排队抢购疫苗瓶。
随着疫苗的规模化生产以及需求量的激增,长期依赖进口高性能药用玻璃瓶的我国暴露出一个短板:疫苗瓶相关技术的本土研发正遭遇“卡脖子”难题。而3年后的今天,据国家卫健委通报,截至7月底,我国累计报告接种新冠病毒疫苗已超34亿剂次。
疫苗瓶的技术难点到底在哪里?当前我国疫苗瓶的制造能力如何?企业能否解决这一卡脖子难题?
2020年9月的一个下午,工信部紧急召开座谈会探讨新冠疫苗以及相关包材的供应储备,包括钟南山在内的业界专家都对疫苗瓶的生产表达出不同程度的关切。现场气氛喜忧参半:喜的是,我国疫苗研发已经走在世界前列;忧的是,能否保证疫苗瓶的保量供给仍旧是个问号。
从疫苗研发生产到注射到人体,有一个必需的环节,即储存运输,玻璃瓶就是储存疫苗的容器。这么火的疫苗瓶到底难做在哪里?关键就在原材料,也就是我们俗称的“玻璃管”。
事实上,药品的质量离不开与药品直接接触的包装材料,疫苗瓶材料的选用更是大有学问。
与普通玻璃不同,药用玻璃的品质从低到高分别为钠钙玻璃瓶、低硼硅玻璃瓶及中硼硅玻璃瓶。新冠疫苗需要存放在品质最高的中硼硅玻璃瓶里。相比较于钠钙玻璃瓶和低硼硅材质,中硼硅材质能够令疫苗保持较为稳定的状态。
“中性硼硅玻璃是一种富含SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃及少量碱金属氧化物的硼硅玻璃,具有优异的化学稳定性、耐水性、药品相容性和抗热震等性能,按产品形态可制成安瓿瓶、西林瓶、卡式瓶、预灌封,广泛应用于疫苗及生物制品、血液制品、冻干制剂等高端药品包装。”北京工业大学材料与制造学教授田英良从专业的角度作如此解释。
就整条疫苗包装产业链而言,中性硼硅玻璃瓶的生产分两步:第一步是生产出中硼硅玻璃管,之后将玻璃管送至玻璃瓶生产商,最终形成玻璃瓶。真相是,玻璃瓶的加工难度不高,但原材料——中性硼硅玻璃管的自主生产难度较大。因此,疫苗瓶的国产化之路,正是被卡在了中性硼硅玻璃管的制造工艺层面。
事实上,由于中性硼硅玻璃技术壁垒高,放眼全球,生产商也不算多。长期以来,中性硼硅玻璃被德国肖特、美国康宁、日本NEG三大企业垄断,市占率达80%~90%。即便是他们紧急制造,也无法满足全球的需求。
“虽然说我国一年可以生产出80亿支玻璃瓶,但是属于中性硼硅玻璃瓶的数量连10%都不到,而我国市场的80%中性硼硅玻璃也是来自于肖特。”田英良告诉《中国企业家》记者。
目前国内药玻企业还是以制瓶为主。记者走访了几家下游厂商,他们均表示自从新冠疫情暴发以来,中性硼硅玻璃管很不好买,下了订单之后也要等一年甚至两年的时间。杭州一家制瓶企业负责人向记者抱怨道:“订货周期拉长也就罢了,价格也一涨再涨。目前中硼硅玻璃管价格约26000元/吨,已提价约15%到20%。”
其实早在2005年,我国多家药用玻璃包装企业就曾与德国肖特进行谈判,希望能够以量换价,但对方不仅不肯降价,还表示要提前6个月付款。
然而,一个不容忽视的现实是,我国的医药包装水平一直就欠发达。数据显示,中国90%以上的药用玻璃瓶,还在使用低硼硅玻璃。主要原因有两点:
一是用不起,中硼硅造价高。德国肖特生产的中硼硅玻璃管价格约为19000元/吨~25000元/吨,国内厂商生产的低硼硅玻璃管价格约为7000元/吨 。1吨就差1万多元,对下游厂商来说,使用低硼硅玻璃,能省不少钱。
二是用不上。低硼硅玻璃为我国特定历史时期发展的产物,由于技术、资金等因素受限,它是中性硼硅玻璃降低档次、质量和性能的替代品。国内之前仿制药盛行,成本成为关键因素,就连配套的玻璃瓶都成为成本控制的一部分。相较于欧美等国早已强制要求注射用制剂、生物制剂必须使用中性硼硅玻璃瓶,我国对此并无强制性要求。
受技术、市场、价格三重因素叠加影响,长久以来,国产中性硼硅玻璃的推广举步维艰。国内需求增长缓慢,造成行业产品以低端的钠钙玻璃和低硼硅玻璃为主,而且伴随着价格战等无序竞争。
沧州四星玻璃股份有限公司挺身而出,作为全球第四、中国首家掌握批量生产药用中硼硅玻璃技术的企业,目前已经为抗疫提供5亿支疫苗瓶。2021年10月5日,随着5号中硼硅玻璃窑炉点火投产,四星边扩建边排产,年底有望实现30亿支的产能。
靠着草根的创新力量和骨子里的自强不息完成逆袭,四星玻璃完美演绎了中国民企不屈不挠的创新与坚守。
温度不够玻璃化不了,温度达到了,窑炉的耐火材料也就烧化了。这个“死局”,多年困扰着我国中硼硅玻璃生产。
中硼硅玻璃之所以重要,一是其化学性质特别稳定,与药液长期接触也不会引发PH值的变化,能够很好地保证药品的安全有效性。二是它的热膨胀系数小,在生产药品过程中不易炸裂。
其时,国内不是没有对中硼硅玻璃做过研发探索。上世纪60年代,我国就开始了研发,但因为这种材料“难融化、难澄清、难成型”,始终没能攻克,最终只是生产出低硼硅玻璃替代中硼硅玻璃。
王焕一请来专家,经过共同讨论,决定采用冷顶式全电熔维洛法生产中硼硅玻璃。上世纪80年代,发达国家迫于环保压力也想用这种方法来生产中硼硅玻璃,但均以失败告终。
据说在欧洲的教科书里,是这样表达的——唯独中硼硅玻璃不能用全电熔来融化。
要说经营头脑和眼光,王焕一还是值得称道的,那些年凭借“蓝瓶”的钙,四星玻璃踏上发展快车道,积攒了厚实的家底。但要说技术,王焕一并没有学过物理化学,也全然不懂电路。
王焕一吃住在车间,每天盯着窑炉十七八个小时,四处寻找专业书籍、网上查资料、车间问工人、到处请专家……重新设计料方、重新设计工艺方案,2006年底,第一批下线的产品就接近合格标准,这让大家信心倍增。
但接下来的难关却令人崩溃,中硼硅玻璃生产容易、稳定很难,无论怎样调整参数,废品率始终居高不下,厂里碎玻璃堆得和厂房一般高。
这是真正烧钱的“游戏”,一次试验相当于烧进去一辆奥迪车,当真叫人肉疼,多厚的家底能禁得住这么“烧”?
股东怨声载道、亲朋劝他及时止损,专家也很头疼,要知道,日本人用了两年多,烧坏了6个窑炉,也没做成。
但王焕一不给自己留退路,他认为只要坚持就有希望,“哪怕还有一分钱,我都不会放弃。”
这样坚持了两年,8000多万元的积蓄全“烧”光了,房子和车都抵押给银行了,这次再不成,就连交电费的钱都拿不出来了。这是他所能支撑得起的最后一次试验。最后一搏,他减小了调整幅度,然后等待结果。难熬的12小时过去了、24小时过去了、30小时过去了……没有一点变化。
在窑炉边上盯到了凌晨2点多,王焕一沮丧地回到宿舍。此时包围他的,是无边的绝望与无助。
2008年5月1日,每天8点准时到工厂的王焕一,却迟迟没有出门。他满脑子想的都是如何宣布停产、怎样安置工人……
谁知,绝地重生的喜悦来得猝不及防。生产经理打来电话,激动得嗓子都破了音:“王总,这次好像是成了!”
两年多来,王焕一经历了多次“成功”,也经历了多次“反复”,终究没逃过专家“稳定不过4个月”的预言。这次也只有一路支持他的妻子信他了……
4个月稳定、6个月稳定、一年稳定……2009年,四星玻璃获得了科技部的创新基金,2011年获得了国家发明专利。加上国家创业风险投资和国家专项扶持资金的支持,四星玻璃重获新生,得到了专家们的认可。
没错,一个外行人,反其道而行之,解决了内行人无法解决的问题。中硼硅玻璃拉管技术的痛点在于造得出、造不好,本质是个应用技术问题。这导致突破中硼硅玻璃拉管技术只能靠工厂实践,而不能靠科学家在实验室研究。
王焕一就是那个“不知道怎样能行,却知道怎样做不行”的人,他是把所有的“不行”都排除掉,才得以成功的。迄今为止,世界范围内可以用全电熔技术进行中硼硅玻璃生产的企业只有四星,而替代了传统的火焰窑炉和电助炉,全电炉的产品稳定性能更好,并且对环境友好,零排放。
虽然生产成功了,但很长一段时间内,国家没有强制使用中硼硅玻璃包装,国内有使用的仍依赖进口,直到国家对药用玻璃出台了更高标准后,四星玻璃才真正打开了市场。而为了这一刻,他们已经坚守了整整15年……
很多人好奇,一个初中没毕业的人,如何攻克了困扰行业多年的技术难题?王焕一就认自己的理儿:坚持加勤奋。
如今,四星玻璃公司的墙上,随处可见创新成果展牌,这些成果大都来自年轻的一线工人。在四星玻璃,创新无处不在,从打扫卫生的阿姨到技术研发的主力,人人都可能拿到发明奖、建议奖等各式奖励,创新奖励支出每年逾百万元,而四星玻璃用于研发的投入每年更是动辄上千万元。王焕一就是要把员工都打造成“能创新、会学习的匠人”。
四星玻璃股份有限公司始建于1992年,说到自己的创业之路,王焕一很是感慨:“我是1968年出生的,籍贯是沧州市杜生镇前侯村,杜生镇是我国北方最大的药包材生产基地,可以说我是伴随着小药瓶共同成长的。”1992年,王焕一看到了药品药用玻璃包装的紧俏市场,与人合资创办了沧县前候玻璃包装材料厂,开始药用玻璃的包装生产。真正进入这一行业,王焕一才知道困难远比想象的大。由于不懂技术,再加上缺少经验,材料厂生产第一年就严重亏损。合伙人纷纷提出撤资,王焕一就按原值把企业承担下来,并高薪聘请来两位技术人员,自己也整天围着设备转、拿着说明书看、抱着专业书啃。慢慢地,他从“门外汉”变成了“行家里手”,企业效益也逐渐好起来。
就在这个时候,王焕一迎来创业路上的一个转折点。“为了扩大市场,我联系到哈尔滨中药二厂。当时他们使用的口服液瓶都是手工制作的,机器设备生产不出来。他们承诺我,只要我的工厂可以用机器做出那种瓶型,就采用我们的产品。”但王焕一的工厂并没有适合的技术和产品,他咬着牙关接了这一单,一是自己有背水一战的信心;二是因为这也是一个打出名气的机会。于是一次次调试,一车车报废的碎玻璃,经过40多天的反复研究,终于由生产不了,到一个班能生产几十支,几百支,几千支……王焕一和他的团队突破了该类玻璃瓶(C-90)当时只能靠手工制作的现状,实现了机器设备的规模化生产,他也挣到创业路上的第一桶金。“该产品还获得了全国85包装成果银奖。”王焕一自豪地说到。在公司发展过程中,王焕一一直注重技术研发,在这种不断坚持下,企业越做越大,1999年发展成为我国北方最大的管制药用玻璃生产企业,由原来的沧县前候包装材料厂更名为沧州四星玻璃有限公司;2016年改制更名为沧州四星玻璃股份有限公司。
沧州四星玻璃股份有限公司现有700多人,专注于药用玻璃包材的研发、生产与销售,已形成药用中性硼硅玻璃管及瓶一体化的生产运营体系,是国内首家全部采用自有技术,拥有完全知识产权,能规模化、批量生产药用中性硼硅玻璃的高新技术企业。企业现拥有6座中性硼硅玻璃窑炉、20条拉管生产线多台西林瓶和安瓶机,具备年产5万吨中性硼硅玻璃管,50亿支中性硼硅玻璃瓶的生产能力。依托核心技术和品牌,已建立起全国性销售网络,与北京科兴、国药集团、康希诺、智飞生物等国内300多家制药企业建立起长期友好合作,产品出口国外三十多个国家和地区。
王焕一始终认为,创新是企业发展的不竭动力,四星玻璃股份有限公司近三年在新产品、新技术和产业化项目建设上有近50项,实现双腔中硼硅玻璃注射剂瓶工艺技术研发、中硼玻璃螺纹、凸缘瓶无积碳及磨轮台工艺研发、镀膜硅化瓶、印字瓶工艺技术研发、安瓿有泡直口瓶等多项新产品研发及产业化,积极抢占了国内外药用包装市场。“工业互联网作为新一轮的工业革命关键基础设施和重要支撑,也是我们公司当下发展的着力点。”他说,公司现有的工业体系和互联网进行了深度融合,充分利用计算机网络及通讯技术,支持企业的产品开发、生产、销售、服务等各个环节,实现信息采集、加工和管理的网络化、集成化和实时化,最终实现企业全面数字化管理。
对于公司未来发展,王焕一提到,随着仿制药一致性评价、药品集中采购等新政频发,整个医药行业加速整合,加之包装材料审评不断趋严,使得制剂企业对于药包材的要求也越来越高。公司只有不断提高产品技术含量,不断提高产品质量标准,才能顺应国内外市场变化。因此在我国药用玻璃升级的关键之际,四星玻璃股份有限公司“将建成年产15万吨药用中性硼硅玻璃管和130亿只药用中性硼硅玻璃瓶的全国最大的药用中性硼硅玻璃生产基地为建设目标,创新发展,迅速成为国际药用玻璃生产龙头企业,实现我国药用中性硼硅玻璃的全面国产化,保障人民的用药安全。”

