ChatGPT的异军突起，一度让资本市场提前进入“赛博朋克”时代。就在大家讨论AI、机器人会否全面替代人类之时，手术机器人却早已成为一种十分成熟的应用技术。

达芬奇手术机器人作为行业霸主，自面世以来已完成手术超过1000万台，几乎“垄断”整个市场。而一手缔造“达芬奇”的美股公司直觉外科，上市二十三年来，股价更是从最初的2美元（前复权），上涨最高至369.69美元，实现185倍的造富神话。

图：直觉外科股价走势，来源：英为财情

如此强的赚钱效应，自然吸引了大批竞争对手入局，强生、美敦力的巨头公司都曾想方设法的打败“达芬奇”，以图取而代之。可最终，这些竞争对手纷纷拜倒在“达芬奇”手下。

“达芬奇”手术机器人究竟何以成神？直觉外科又是如何向市场讲述“药械之王”的资本故事呢？

01化腐朽为神奇

曾几何时，达芬奇机器人只是一个腐朽的都市传说。其最初的设计理念源自列奥纳多·达芬奇在1945年所涉及的仿人型机械，拥有3条或4条手臂，同时配备了内窥镜和手术刀。

对于当时的人们来说，达芬奇机器人更像是一种超现实主义的艺术构想，但谁也没有想到，直觉外科最终将这一看似腐朽的都市传说变成了现实。

1995年，Fred Moll博士从美国斯坦福研究院买下初代手术机器人原型机lenny的专利，并基于这一专利创立了专注于手术机器人研发的公司——直觉外科。

经历反复调试，第一代达芬奇机器人终于在1999年横空出世，并顺利于一年之后获得FDA批准，成为全球第一个机器人腹腔镜手术系统。而就在同一年，直觉外科成功登陆美国资本市场。

尽管成功孵化出第一代产品，但达芬奇机器人在当时却并未得到充分关注。一开始，直觉外科希望将达芬奇手术机器人应用于心脏外科手术领域，但那时正是心脏支架手术的飞速发展期，因此并未给达芬奇机器人留下太多施展空间。迫于无奈，直觉外科只得转战前列腺手术领域，而这一次转型正是公司后来崛起的关键。

传统前列腺手术主要包括开放式手术和腹腔镜手术两种，但无论选择哪一种，都会因侵入性高、精细操作需求高，而给患者造成极大的负担，很容易引发各种并发症。

相比于传统手术方式，达芬奇手术机器人具有成像清晰、机械臂灵活等优势，大幅降低了并发症的发生概率。基于这一优势，转战前列腺手术的达芬奇手术机器人很快获得业界的认可。经历短暂的业务推广期后，达芬奇手术机器人在前列腺手术领域的市场份额迅速放量，2003年提升至3%，2005年提升至20%，而如今美国市场几乎都已经被手术机器人包办。

正是源于前列腺手术市场的成功，直觉外科继续加大了达芬奇手术机器人的研发投入，先后迭代了4代产品，并将适应症拓展至子宫切除术，疝修复手术，结直肠手术，胆囊摘除术，减肥手术等新兴领域。

虽然直觉外科在产品研发上的投入无法与强生、美敦力等巨头相提并论，但其还是凭借充足的先发优势，建立起了一条数千专利的技术护城河。相关数据显示，直觉外科拥有超4200项授权专利和2100项专利申请，数量和质量都碾压同行。

图：直觉外科专利布局，来源：国联证券

由于直觉外科专利拆分的足够精细，这使得巨头发起的专利战举步维艰，即使单一专利挑战成功，但仍有若干其他专利保护产品。也正是基于碎片化的专利策略，达芬奇机器人始终占据全球软组织手术机器人市场80%以上的份额。

反映到业绩层面，除2020年营收因疫情而小幅下降后，直觉外科公司营收始终呈稳定增长态势。从2004年至2019年，直觉外科营收的复合增长率更是高达惊人的31.4%。

图：直觉外科收入及增速，来源：西南证券

伴随着疫情的消退，全球手术量明显恢复，直觉外科整体业绩表现强劲，与2022年前三季度相比，2023年前三季度达芬奇全球手术量增长了约19%，营收51.96亿美元、净利润12.07亿美元，分别同比增长13.76%及19.74%。

从这不难看出，直觉外科的业绩与外科手术数量呈正相关关系。为何一家硬件制造商的业绩会与手术数量密切相关呢？这实则是由其独特的商业模式所决定的。

02耗材与服务才是盈利核心

聚焦直觉外科营收结构，主要由三部分构成：系统收入（机器营收）、耗材收入和服务收入。

对于一家设备制造商而言，卖机器是最基础的商业模式，而这也是直觉外科早期的盈利核心。系统销售量的增长主要依靠新机销售和置换需求，2017年全年系统出货量684台，2021年1347台，4年复合增长率18.5%。

然而，虽然达芬奇机器人销量显著，但系统销售所贡献的营收占比却在不断降低，究其原因在于配件与服务营收的快速增长，而这才是达芬奇机器人真正的盈利杀手锏。

图：直觉外科公司收入构成，来源：西南证券

手术机器人在使用的过程中会出现磨损，为保证手术机器人的精准度，很多配件使用10次左右就需进行强制更换。这里面既包括手术过程中的消耗品，如镊子、剪刀、手术刀、吻合器、内窥镜等，也包括机械臂等手术机器人的零部件，而达芬奇的各项耗材几乎都是定制的。

也就是说，只要前期添置了达芬奇的手术机器人，就必须在后续使用过程中不断持续购买耗材。据测算，由于需要强制更换耗材，平均每台手术的花费就高达2000美元左右。虽然近年来直观外科在欧美市场推出了“延长使用计划”，将部分常用器械的使用次数从之前的10次提高到12-18次，但对医院而言，耗材支出依然是一项远远超出仪器购买的费用。

与此同时，手术机器人的日常维护、人员培训和其他售后服务都是配套的。由于直觉外科在手术机器人领域有很强的话语权，因此关于达芬奇机器人的一切后续服务都是需要购买的，每年服务费高达十万美元左右。这意味着直觉外科可以从售出的每个系统中获得稳定的额外收益，服役的手术机器人保有量越大，那么服务费也就越高，服务费占比通常在公司总营收的20%左右。

为了能够进一步提高手术机器人的渗透率，直觉外科甚至玩起了融资租赁，先租后买、按使用次数交费等模式被先后开发。截至2023年三季度，达芬奇手术系统总安装量达8127台，其中经营租赁占新装机数量的比例越来越高。2023年三季度单季共安装达芬奇手术机器人系统312台，经营租赁的机器人占到163台，这当中还有93 台是基于使用次数付费的经营租赁。

从表面看，直觉外科是一家典型的硬件公司，但实际上它却始终贯彻生态系统的理念。直觉外科的成功，不仅仅是产品上的胜利，更是商业模式上的破局。

03硬件即服务

直觉外科的商业模式，是一种典型的“硬件即服务”模式。

美敦力、强生、西门子、史赛克等医疗器械巨头，就曾斥巨资以收购的方式布局手术机器人市场。国内的微创机器人、术锐机器人、精锋医疗、思哲睿等企业也在技术和产品上实现了突破。然而，几经折腾，达芬奇手术机器人一家独大的局面却从未改变。

或许在产品层面，竞争对手可以轻易后来居上，但却始终无法突破达芬奇所布下的“生态圈”。

首先，直觉外科设立了碎片化的专利矩阵。多自由度手术机械臂、前端手术器械、三维立体视觉定位、人机交互等专利，几乎涵盖了腔镜手术机器人的通用要点。虽然从2017年开始，直觉外科的一些专利陆续到期，但公司却凭借产品的不断迭代延续着主流产品的专利霸权。

其次，直觉外科构建起了一条粘性极高的“达芬奇”生态圈，在设备与客户之间建立了深厚的链接。医生使用达芬奇机器人需要提前培训，使用过程中需要不断采购耗材，使用完之后还需要定时检修维护。

医生在使用这套手术机器人进行手术的过程中，也积累了大量临床数据，这些数据源源不断地充实着达芬奇的数据库，不断提升手术机器人的临床性能。如此高的粘性之下，客户几乎已经离不开“达芬奇”了。

此外，使用达芬奇手术机器人就要持续购买其专属配件及耗材。不同于系统销售长期维持在稳定的价格水平上，配件及耗材的价格更容易操作。这就使得直觉外科尽管受疫情和竞争加剧影响，耗材和设备的毛利率依然能够维持在70%左右的高位。

图：直觉外科单台手术耗材收入，来源：德邦医药

而其他竞争对手，不但需要在前期投入巨额的研发资金，产品上市后还需要通过“价格战”来抢占市场份额，在保有量和手术量未到达一定数量的情况下，配件和耗材也无法创造多大的利润，导致这些企业或产品需要面临长期亏损的局面。

一直以来，很多国内企业争做国内的“达芬奇”，但却鲜有人关注到直觉外科商业模式层面的成功。直觉外科的强大是因为成功建立起了一种独特的“硬件即服务”商业模式，先发优势、市场份额、用户粘性才是其最核心的护城河。

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