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1、 上市公司 公司研究/公司深度 證券研究報告 基礎化工 2022 年 12 月 19 日 華恒生物(688639)生物制造小品種氨基酸領先企業,布局新材料領域加速成長 報告原因:首次覆蓋 增持(首次評級)投資要點:公司是利用生物制造規?;a小品種氨基酸的全球領先企業,打造酶法、發酵法雙工藝平臺。公司自成立以來就專注于小品種氨基酸及其衍生物的研發、生產和銷售,以合成生物技術為核心,建成發酵法和酶法兩大技術平臺,通過工藝延伸和互通遷移不斷豐富產品線,業務朝著多元化方向發展。目前公司主要產品包括丙氨酸系列產品(L-丙氨酸、DL-丙氨酸、-丙氨酸)、L-纈氨酸、D-泛酸鈣和熊果苷(-熊果苷和-熊果苷
2、)等,廣泛應用于日化、醫藥及保健品、食品添加劑、飼料等眾多領域。技術迭代鑄就 L-丙氨酸行業龍頭地位,L-纈氨酸迅速放量推動業績高增長。2005 年公司實現了 L-丙氨酸酶法工藝的產業化,2011 年突破 L-丙氨酸厭氧發酵技術瓶頸,在世界范圍內首次成功實現了產業化。與酶法相比,公司發酵法的成本大幅降低約 50%,且原材料為可再生資源,發酵過程二氧化碳零放排,經濟效益和環境效益得到了充分體現。目前公司已經成為全球規模最大的丙氨酸系列產品生產企業,市占率超過 60%。同時公司探索出厭氧發酵生產 L-纈氨酸的工藝技術,2021 年隨著 L-纈氨酸產品的大規模放量,公司業績迎來高速增長,公司 L-纈
3、氨酸也有望成為像 L-丙氨酸一樣的明星產品。布局發酵法丁二酸、PDO 等產品,切入新材料領域大市場,塑造發展新動能。今年下半年,公司發布定增預案布局發酵法丁二酸、蘋果酸項目,增資參股公司加速儲備產品的技術成果轉化,投資建設發酵法 PDO 項目,不斷開辟新賽道。全球碳中和背景下,生物降解材料迎來重大發展機遇,丁二酸是制造新一代生物可降解材料 PBS 聚酯的主要原料,公司利用“綠色科技”破解“白色污染”難題,有望推動產業鏈產品的降本和應用滲透。同時該項目還配套 60 萬噸玉米深加工裝置,保障了上游原料糖的自給,進一步降本增效。PDO 下游主要用于 PTT 纖維,其性能優越,同時匯聚滌綸、錦綸、腈綸
4、的特征于一身,潛在替代空間廣闊。公司加快推進發酵法 PDO 工藝技術產業化,助力解決國內 PTT關鍵原材料卡脖子問題,加速國內 PTT 行業的發展。盈利預測與估值:丙氨酸系列產品龍頭,菌種研發、產業化、選品布局等能力行業領先,L-纈氨酸放量推動業績高增長,丁二酸、PDO 等項目塑造發展新動能。預計公司 2022-2024 年歸母凈利潤為 2.99、4.27、6.34 億元,當前市值對應 PE 為 54、38、26X,公司具有持續高成長性強,首次覆蓋,給予“增持”評級。風險提示:產品系列較為單一風險;核心技術泄露、技術人員流失及技術更迭風險;原材料和能源價格大幅波動風險;新項目建設進度、產品達產
5、進度及銷售不確定性的風險。市場數據:2022 年 12 月 16 日 收盤價(元)149.95 一年內最高/最低(元)169.6/80.6 市凈率 11.9 息率(分紅/股價)0.37 流 通 A股 市 值(百 萬元)10278 上證指數/深證成指 3167.86/11295.03 注:“息率”以最近一年已公布分紅計算 基礎數據:2022 年 09 月 30 日 每股凈資產(元)12.62 資產負債率%23.66 總股 本/流 通 A 股(百萬)108/69 流通 B 股/H 股(百萬)-/-一年內股價與大盤對比走勢:相關研究 證券分析師 宋濤 A0230516070001 聯系人 馬昕曄(8
6、621)23297818 財務數據及盈利預測 2021 22Q1-Q3 2022E 2023E 2024E 營業總收入(百萬元)954 984 1,333 1,940 3,145 同比增長率(%)95.8 58.4 39.7 45.6 62.2 歸母凈利潤(百萬元)168 217 299 427 634 同比增長率(%)38.9 112.6 78.0 42.7 48.4 每股收益(元/股)1.56 2.00 2.76 3.94 5.85 毛利率(%)32.3 39.4 39.5 39.6 37.9 ROE(%)14.2 15.9 20.2 22.4 24.9 市盈率 97 54 38 26 注
7、:“市盈率”是指目前股價除以各年每股收益;“凈資產收益率”是指攤薄后歸屬于母公司所有者的 ROE 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 12-2001-2002-2003-2004-2005-2006-2007-2008-2009-2010-2011-20-40%-20%0%20%40%60%(收益率)華恒生物滬深300指數 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 2 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 投資案件 投資評級與估值 丙氨酸系列產品龍頭,菌種研發、產業化、選品布局等能力行業領先,L-纈氨酸放量推動業績高增長,丁二酸、PDO 等項目塑造發展新動能。預計公司
8、2022-2024年歸母凈利潤為 2.99、4.27、6.34 億元,當前市值對應 PE 為 54、38、26X,公司具有持續高成長性強,首次覆蓋,給予“增持”評級。關鍵假設點 1)主要項目進度假設:預計“年產 7000 噸-丙氨酸衍生物項目“、”年產 1.6噸三支鏈氨基酸及其衍生物項目“2023 年全部投產;預計“年產 5 萬噸生物基丁二酸及生物基產品原料生產基地建設項目“、”年產 5 萬噸生物基蘋果酸生產建設項目“、“生物法年產 5 萬噸 PDO 建設項目”預計均有望在 2023 年建成。2)主要產品銷量假設:丙氨酸系列產品增速穩定,L-纈氨酸快速放量,-丙氨酸、D-泛酸鈣、L-異亮氨酸、
9、丁二酸、蘋果酸、PDO 等新項目產能有序釋放。假設2022-2024 年發酵法 L-丙氨酸銷量為:27830、32005、36805 噸;酶法 L-丙氨酸銷量為:1700、1760、1800 噸;L-纈氨酸銷量為:25900、30600、34200 噸。3)主要產品價格假設:行業格局穩定,產品需求持續旺盛,隨公司產能釋放,價格有望持穩向好。公司工藝技術迭代實現降本增效,盈利能力有望持續增強。假設公司 2022-2024 年發酵法 L-丙氨酸均價為:1.52、1.52、1.52 萬元/噸;酶法 L-丙氨酸均價為:2.13、2.15、2.17 萬元/噸;L-纈氨酸均價為:1.95、1.95、1.9
10、5 萬元/噸。有別于大眾的認識 市場擔心公司產品結構單一,倚重少數客戶,若下游市場發生不利變化,對公司盈利能力將造成較大影響。1)公司依托技術研發優勢以及積累的豐富經驗,將發酵法和酶法工藝逐漸拓展到其他產品種類。近年來,-丙氨酸、D-泛酸鈣以及 L-纈氨酸等產品收入快速提升,逐步形成了多元化增長勢頭,尤其 L-纈氨酸是有望成為 L-丙氨酸同等量級的產品。同時公司布局丁二酸、PDO 等項目,切入新材料領域,塑造發展新動能。2)巴斯夫一直以來是公司最大的客戶,銷售額占比一度超過 50%,隨著海內外市場持續開拓,公司與味之素、伊藤忠、德之馨等海外知名企業保持著良好的合作關系,同時與國內多家優質化工、
11、制藥企業如諾力昂、天新藥業、華中藥業、華海藥業等建立了長期業務往來,嚴重依賴少數客戶的情形大幅改善。股價表現的催化劑 1)國內洗碗機滲透率快速提升,MGDA 螯合劑需求快速增長;2)在建項目進度及新產能釋放超出預期;3)丁二酸、PDO 等產品產業化推進加速。核心假設風險 1)產品系列較為單一風險;核心技術泄露、技術人員流失及技術更迭風險;2)3)原材料和能源價格大幅波動風險;4)新項目建設進度、產品達產進度及銷售不確定性的風險。ZVaXuZtZeXvZsR7NaO6MmOoOsQnPiNoPmOjMnPrR8OmMvMxNrQuMwMsOwO 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲
12、明 第 3 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 目錄 1.華恒生物:持續成長的規?;镏圃祛I先企業.7 1.1 專注生物制造領域,規?;a小品種氨基酸.7 1.2 公司業績穩步增長,具有較高的盈利安全墊.10 1.3 持續加強研發投入,具有深厚的技術儲備.12 2.生物制造產業順應時代“綠色、低碳、可持續”的發展要求13 2.1 基因技術飛躍引領合成生物學快速發展.13 2.2 生物制造順應時代發展要求,是未來的生產方式.16 3.全球丙氨酸龍頭企業,打造發酵法和酶法雙平臺.19 3.1 突破 L-丙氨酸發酵法工藝,技術迭代鞏固領先地位.20 3.2 酶法工藝不斷延伸,產品種類持續擴張.
13、23 3.3 發酵法工藝再迎突破,L-纈氨酸快速成長.25 4.布局進軍新材料領域,塑造發展新動能.27 5.盈利預測與投資評級.30 6.風險提示.34 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 4 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖表目錄 圖 1:公司發展歷程.7 圖 2:公司產業鏈一覽.7 圖 3:公司股權結構(截至 2022 年三季報).9 圖 4:公司營收規模大幅增長.10 圖 5:公司盈利能力持續增強.10 圖 6:L-丙氨酸是公司營收的主要來源.10 圖 7:L-丙氨酸是公司毛利的主要來源.10 圖 8:公司境內境外收入及增速.11 圖 9:公司境內境外收入
14、占比.11 圖 10:公司各產品毛利率變化情況.11 圖 11:公司綜合毛利率變化趨勢.11 圖 12:公司研發費用持續提升.12 圖 13:公司技術人員占比為 14%.12 圖 14:合成生物學研究代表性進展.14 圖 15:基因編輯技術發展歷程.14 圖 16:基因測序技術發展歷程.15 圖 17:生物發酵工藝路線示意圖.15 圖 18:酶的人工智能設計示意圖.15 圖 19:生物法制造的流程.16 圖 20:合成生物學企業圖譜.19 圖 21:全球丙氨酸需求量持續增長.20 圖 22:公司所處行業為生物制造行業.21 圖 23:公司丙氨酸系列產品.21 圖 24:MGDA 是一種優質的新
15、型環保螯合劑.21 圖 25:中國洗碗機市場情況.21 圖 26:酶法 L-丙氨酸產品盈利能力不斷增強.23 圖 27:發酵法 L-丙氨酸產品成本不斷降低.23 圖 28:-丙氨酸產品成本大幅降低.24 圖 29:DL-丙氨酸產品盈利能力增強.24 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 5 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖 30:L-纈氨酸主要應用領域.25 圖 31:纈氨酸需求快速增長.26 圖 32:國內豆粕價格高漲(元/噸).26 圖 33:丁二酸產業鏈一覽.27 圖 34:2021 年中國丁二酸下游應用領域分布.28 圖 35:2021-2026 年全球生物
16、塑料產能(千噸).28 圖 36:PDO 產業鏈一覽.29 圖 37:中國 PDO 下游需求占比.29 圖 38:中國 PTT 纖維產量、消費量及開工率.29 表 1:公司主要產品產能分布.8 表 2:公司 2022 年定增預案(萬元).9 表 3:股權激勵計劃綁定公司核心人才.9 表 4:公司技術儲備豐富.12 表 5:生物法制造不同工藝的對比.16 表 6:生物基化工與傳統化學工程對比.17 表 7:國外生物制造產業相關政策.17 表 8:國內生物制造產業相關政策.18 表 9:不同氨基酸生產工藝對比.20 表 10:L-丙氨酸產品生產工藝對比.22 表 11:公司 L-丙氨酸產品品質更高
17、.22 表 12:-丙氨酸產品生產工藝對比.23 表 13:DL-丙氨酸產品生產工藝對比.24 表 14:D-泛酸鈣產品生產工藝對比.24 表 15:-熊果苷產品生產工藝對比.25 表 16:公司持續開發 L-纈氨酸工藝技術(截至 2022 年中報).26 表 17:丁二酸不同生產工藝技術對比.27 表 18:海外生物法丁二酸技術更為成熟.27 表 19:不同纖維性能對比.29 表 20:關鍵假設表.30 表 21:可比公司估值表.32 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 6 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 表 22:合并利潤表.32 表 23:合并現金流量表.33
18、 表 24:合并資產負債表.34 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 7 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 1.華恒生物:持續成長的規?;镏圃祛I先企業 1.1 專注生物制造領域,規?;a小品種氨基酸 公司是利用生物制造規?;a小品種氨基酸的全球領先企業。安徽華恒生物科技股份有限公司成立于 2005 年,于 2013 年完成股份制改革,2021 年在科創板掛牌上市。自成立以來,公司就專注于小品種氨基酸及其衍生物的研發、生產和銷售,以合成生物技術為核心,建成發酵法和酶法兩大技術平臺,主要產品包括丙氨酸系列產品(L-丙氨酸、DL-丙氨酸、-丙氨酸)、L-纈氨酸、D-
19、泛酸鈣和熊果苷(-熊果苷和-熊果苷)等,可廣泛應用于日化、醫藥及保健品、食品添加劑、飼料等眾多領域。公司丙氨酸系列產品生產規模位居國際前列,是全球首家實現厭氧發酵法規?;a L-丙氨酸的企業,市場份額全球第一。2019 年,工信部和工經聯將公司 L-丙氨酸認定為制造業單項冠軍產品。2022年,公司全資子公司秦皇島華恒被認定為國家級專精特新“小巨人”企業。圖 1:公司發展歷程 資料來源:公司官網,公司招股書,申萬宏源研究 圖 2:公司產業鏈一覽 資料來源:公司公告,公司招股書,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 8 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 產品
20、產能持續擴張,業務朝著多元化方向發展。公司擁有秦皇島、合肥及巴彥卓爾三大生產基地,秦皇島基地以可再生葡萄糖為原料通過厭氧發酵法生產 L-丙氨酸,年產能達2.1 萬噸,募投項目“發酵法丙氨酸 5000 噸/年技改擴產項目“在對原有生產線進行技改的同時新增 0.5 萬噸產能,進一步夯實了公司在丙氨酸相關行業的龍頭地位;合肥基地是公司酶法工藝平臺,產品種類較為豐富,包括 2000 噸 L-丙氨酸、2500 噸 DL-丙氨酸、2000 噸-丙氨酸、300 噸 D-泛酸鈣、100 噸-熊果苷等。2021 年 8 月,公司投資建設7000 噸-丙氨酸衍生物項目,該項目投產的-丙氨酸部分用于生產 D-泛酸鈣
21、,部分直接外售,預計將于 2023 年全部投產;巴彥卓爾基地定位為公司大發酵平臺,募投項目”交替年產 2.5 萬噸丙氨酸、纈氨酸項目“目前也已建成投產,新產品 L-纈氨酸的放量給公司帶來顯著增量。此外公司還投資建設”年產 1.6 噸三支鏈氨基酸及其衍生物項目“,繼續完善三支鏈氨基酸品種(L-亮氨酸、L-異亮氨酸、L-纈氨酸),擴大公司業務范圍,并形成協同效應,目前項目裝置已建設完成,預計將于 2023 年逐步投產。表 1:公司主要產品產能分布 生產基地 產品 現有產能(噸)在建產能(噸)生產工藝 備注 秦皇島 L-丙氨酸 26000 發酵法 發酵法丙氨酸 5000 噸/年技改擴產項目 合肥 L
22、-丙氨酸 2000 酶法 DL-丙氨酸 2500 酶法 -丙氨酸 2000 7000(衍生物)酶法 預計 2023 年全部投產 D-泛酸鈣 300 酶法 -熊果苷 100 酶法 巴彥卓爾 L-丙氨酸 25000 發酵法 交替年產 2.5 萬噸丙氨酸、纈氨酸項目 L-纈氨酸 發酵法 三支鏈氨基酸及其衍生物 16000 發酵法 預計 2023 年全部投產 資料來源:公司公告,申萬宏源研究 布局發酵法丁二酸、PDO 等產品,切入新材料領域大市場,助力我國材料行業向生物制造轉型。今年 9 月公司發布公告,與杭州歐合生物簽署技術許可合同,歐合生物將其擁有的“發酵法生產丁二酸”的相關技術授權公司使用。10
23、 月 28 日,公司發布定增預案,擬募集資金用于“年產 5 萬噸生物基丁二酸及生物基產品原料生產基地建設項目”以及“年產 5 萬噸生物基蘋果酸生產建設項目”。其中丁二酸最重要的下游是用于生產生物降解材料 PBS,而 PBS 向生物基轉化的源頭則是其主要合成原料丁二酸向生物基轉化,公司用綠色科技破解白色污染難題,有助于我國材料行業向生物制造轉型。同時公司向產業鏈上游延伸,規劃 60 萬噸玉米深加工裝置,實現核心原材料的自產,提高生產效率、降低生產成本,持續增強公司競爭力。此外,公司擬向智合生物增資,持有其 25%的股份,并通過其他股東向公司委托表決權等方式擁有智合生物 100%的表決權,并實際控
24、制智合生物。智合生物擁有發酵法 1,3-丙二醇(PDO)、發酵法玫瑰精油等技術,公司依托自身菌種迭代、工藝放大等經驗,有望推動這些產品的產業化。12 月 7 日,公司發布公告,投資不超過 4 億,建設“生物法年產 5 萬噸 PDO 建設項目“。PDO 作為重要的單體和中間體,下游主要產品新型聚酯 PTT 性能優越,有望部分替代 PET/PBT 等傳統聚酯,市場前景廣闊。目前國內 PDO 進口依賴度高,公司此項目有望有助于解決 PTT 生產過程中的“卡脖子材料”問題。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 9 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 表 2:公司 2022 年定增
25、預案(萬元)序號 項目名稱 投資總額 擬投入募集資金數額 1 年產 5 萬噸生物基丁二酸及生物基產品原料生產基地建設項目 84,950.55 75,754.00 2 年產 5 萬噸生物基蘋果酸生產建設項目 68,435.06 66,953.09 3 補充流動資金 30,000.00 30,000.00 合計 183,385.61 172,707.09 資料來源:公司公告,申萬宏源研究 公司股權結構清晰。公司的實際控制人為郭恒華,截至 2022 年三季報,郭恒華女士直接持有公司 19.84%的股份,并通過三和投資和恒潤華業間接控制公司 10%及 3.19%的股份,同時其一致行動人郭恒平持有公司
26、2.22%的股份。此外,公司首席科學家張學禮研究員直接持有公司 3.40%的股份。圖 3:公司股權結構(截至 2022 年三季報)資料來源:Wind,申萬宏源研究 股權激勵計劃綁定公司核心人才,助力公司長期發展。2021 年 12 月,公司向 30 名激勵對象授予 102.10 萬股限制性股票,約占公司股本總額的 0.95%。其中,公司董事長及總經理郭恒華、董事及首席科學家張學禮、董事及副總張冬竹、財務總監兼董秘樊義均獲得 10 萬股。這次激勵計劃有效地將股東利益、公司利益和核心團隊個人利益結合在一起,使各方共同關注公司的長遠發展,提升公司的市場競爭能力與可持續發展能力。表 3:股權激勵計劃綁
27、定公司核心人才 歸屬期 業績考核目標 2022 公司需滿足下列兩個條件之一:1、以 2020 年凈利潤為基數,2022 年凈利潤增長率不低于 60%;2、以 2020 年營業收入為基數,2022 年營業收入增長率不低于 130%。2023 公司需滿足下列兩個條件之一:1、以 2020 年凈利潤為基數,2023 年凈利潤增長率不低于 90%;2、以 2020 年營業收入為基數,2023 年營業收入增長率不低于 200%。2024 公司需滿足下列兩個條件之一:1、以 2020 年凈利潤為基數,2024 年凈利潤增長率不低于 130%;2、以 2020年營業收入為基數,2024 年營業收入增長率不低
28、于 290%。資料來源:公司公告,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 10 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 1.2 公司業績穩步增長,具有較高的盈利安全墊 公司業績快速增長,盈利能力邁上新臺階。2021 年,公司新產品 L-纈氨酸快速放量,推動業績大幅增長,全年實現營業收入 9.54 億元,同比增長 95.81%,實現歸母凈利潤1.68 億元,同比增長 38.92%。2022 年以來,公司業績維持高速增長態勢,前三季度實現營業收入 9.84 億元,同比增長 58.38%,實現歸母凈利潤 2.17 億元,同比增長112.61%,公司發展邁入新階段。圖 4
29、:公司營收規模大幅增長 圖 5:公司盈利能力持續增強 資料來源:Wind,申萬宏源研究 資料來源:Wind,申萬宏源研究 L-丙氨酸是公司營收和利潤的主要來源,L-纈氨酸放量帶來跨越式增長。此前 L-丙氨酸產品一直是公司營收和利潤的主要來源,產能產量持續增長,其中發酵法長期占據 L-丙氨酸產品收入的 90%以上。公司依托自身較強的技術研發優勢以及開發 L-丙氨酸產品時積累的豐富經驗,將發酵法和酶法生產工藝逐漸拓展到其他產品種類。2021 年隨著 L-纈氨酸產品的快速放量,公司業績迎來新爆點,同時-丙氨酸、D-泛酸鈣等產品收入提升,逐步形成了多元化增長勢頭,公司的產品結構不斷優化,抗風險能力有效
30、增強。圖 6:L-丙氨酸是公司營收的主要來源 圖 7:L-丙氨酸是公司毛利的主要來源 資料來源:Wind,公司公告,申萬宏源研究 資料來源:Wind,公司公告,申萬宏源研究 海內外市場持續開發,核心客戶覆蓋多家優質企業。巴斯夫是世界最大的化工企業之一,其新型綠色螯合劑 MGDA 的生產規模全球第一,公司發酵法 L-丙氨酸產品是其最佳原材料選擇,自 2013 年以來,公司便與巴斯夫建立了長期、穩定、共贏的合作關系。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 11 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 2017-2020 年,公司向巴斯夫的銷售額占營業收入的比例均超過 40%,尤其是
31、 2018 年占比超過了一半,達到了 54.39%。此外,在境外市場,公司與味之素、伊藤忠、德之馨等知名企業也保持著良好的合作關系。同時公司在國內市場持續開拓,與多家優質化工、制藥企業如諾力昂、天新藥業、華中藥業、華海藥業等建立了長期業務往來,收入占比不斷提升。2021 年,隨著公司海內外市場的持續開發,公司嚴重依賴少數客戶的情形大幅改善,前五大客戶占比開始下滑,第一大客戶巴斯夫的銷售額占比降至 20%。圖 8:公司境內境外收入及增速 圖 9:公司境內境外收入占比 資料來源:Wind,申萬宏源研究 資料來源:Wind,申萬宏源研究 技術工藝迭代升級,公司利潤率水平不斷提升。2011 年公司成功
32、突破厭氧法發酵生產 L-丙氨酸技術,推動公司盈利水平大幅提升。之后公司不斷突破技術瓶頸,在降低原有產品成本的同時加速高附加值的新產品產業化落地,綜合毛利率一直維持在較高水平。2019 年,公司創造性地實現了以廉價易得的丙烯酸為原料酶法生產-丙氨酸的技術突破,替代了高成本的 L-天冬氨酸酶法脫羧技術,實現了-丙氨酸生物制造技術工藝的升級和迭代,有效降低產品成本,使得-丙氨酸的毛利率從 2018 年的-5.3%大幅提升至 36.0%;2017 年公司實現了以蔗糖和對苯二酚為原料酶法生產-熊果苷的技術產業化,2019 年公司實現了以自產的-丙氨酸為原料生產 D-泛酸鈣的技術產業化,2021 年公司實
33、現了-熊果苷的技術產業化,這些高附加值新品的成功產業化增強了公司持續盈利能力。2021 年,由于原材料采購價格上漲,公司利潤水平出現較明顯下滑。2022 年以來,公司上調丙氨酸產品價格,L-纈氨酸工藝持續優化,公司利潤率逐步回升。圖 10:公司各產品毛利率變化情況 圖 11:公司綜合毛利率變化趨勢 資料來源:Wind,公司公告,申萬宏源研究 資料來源:Wind,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 12 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 1.3 持續加強研發投入,具有深厚的技術儲備 核心人員經驗豐富,技術創新機制不斷完善。作為創新驅動型的高新技術企業,公司
34、技術人員占員工總數的 14%。其中,首席科學家張學禮研究員是合成生物學領域的權威專家,科研成果眾多,成功構建了生產 L-丙氨酸、丁二酸、D-乳酸、-攬香烯、番茄紅素、人參皂苷等化學品的高效微生物細胞工廠,擁有 26 項中國專利和 28 項國際專利,在產學研融合方面,實現 11 項化學品的技術轉讓,3 項化學品的產業化應用。核心團隊中劉洋、唐思青、劉樹蓬等人皆有生物化學背景,擁有豐富的項目經驗。同時,公司積極探索專利、技術、成果等生產要素參與收益分配的途徑,建立了貫穿新技術立項、成果實現和技術產業化全過程的創新激勵機制,將創新與績效考評相掛鉤,充分調動研發人員積極性,釋放研發技術人員的研發潛力。
35、截至 2022 年中報,公司已獲得發明專利43 項,實用新型專利 45 項。圖 12:公司研發費用持續提升 圖 13:公司技術人員占比為 14%資料來源:Wind,申萬宏源研究 資料來源:Wind,申萬宏源研究 自主研發與技術合作相結合,具有深厚的技術儲備。公司將技術研發與創新作為企業不斷向前發展的持久生命力,始終保持著對研發的高效投入。公司立足自主研發,成立了華恒合成生物技術研究院,圍繞發酵法和酶法兩大技術平臺,不斷完善從菌種構建技術研發-小試中試放大-工廠大規模生產相結合的全產業鏈技術產業化路徑,加速布局在研管線產品,并逐步形成了合成生物技術相關的核心技術集群,涵蓋菌株構建、發酵控制、分離
36、提取、母液產物回收等生物制造的全過程。此外,公司還非常重視與高等院校和科研機構技術交流與合作,與中科院天工所、中科院微生物研究所、北京化工大學、浙江工業大學等建立了長期合作關系,與中國工程院鄭裕國院士合作共建華恒綠色生物制造院士工作站,為產業發展儲備技術和人才,提升公司的綜合技術研究能力。此外,公司還與鄭裕國院士成立了合資公司,進行發酵法蛋氨酸等產品的開發。目前公司尚未產業化的技術儲備豐富,除了對原有產品工藝的改進升級外,還涉及-氨基丁酸、葡萄糖酸、丙酮酸、L-酪氨酸、左旋多巴、D-天冬氨酸、AA2G 等諸多新品種。表 4:公司技術儲備豐富 技術名稱 技術內涵及先進性 技術應用產品 發酵法 L
37、-丙氨酸醇提工藝開發 采用醇提工藝代替原有多步提取工藝,可相對縮短工藝流程,降低設備運行成本和人力成本。由于 L-丙氨酸和其他雜質的醇溶解性存在差別,采用醇提工藝可顯著提高產物收率和發酵法 L-丙氨酸 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 13 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 技術名稱 技術內涵及先進性 技術應用產品 品質。醇提工藝在 L-丙氨酸的提取工藝中具有很大的技術優勢和經濟優勢。發酵法 L-丙氨酸離子交換除雜工藝開發 離子交換除雜工藝能夠有效去除銨鹽、磷酸鹽、鈣鹽、鎂鹽等鹽分以及色素成分,從而 提高 L-丙氨酸產品的純度,改善色度,提升產品質量。此外,連續循環
38、式的處理方式還可顯著降低處理發酵液產生的廢棄物,減少環境污染。發酵法 L-丙氨酸 氨基化酶法-丙氨酸連續轉化工藝開發 該方法采用全細胞連續轉化工藝代替傳統的分批轉化工藝,不僅可以保證料液品質,降低員工的勞動強度,使生產運行更加連續穩定,還可有效防止原料返混形成副產物,降低除雜難度。氨基化酶法-丙氨酸 發酵法 L-丙氨酸連續流加發酵工藝開發 該方法可以維持發酵液中葡萄糖濃度和 pH 的穩定,使得菌體處于最佳生產狀態,有效提高葡萄糖轉化率和 L-丙氨酸產率。發酵法 L-丙氨酸 高效聯產-氨基丁酸及葡萄糖酸的方法 大腸桿菌中的高效共表達葡萄糖脫氫酶及 L-氨基酸脫氫酶,可以促進輔因子在菌體胞內的循環
39、,在不需要添加任何外源輔因子情況下,該輔因子循環再生系統可以利用廉價底物 L-蘇氨酸及葡萄糖聯產高附加值的-氨基丁酸和葡萄糖酸,轉化過程簡單快捷,成本低廉。-氨基丁酸和葡萄糖酸 丙酮酸發酵法生產方法 該項目技術構建了大腸桿菌工程菌,利用葡 萄糖發酵生產丙酮酸,再通過膜過濾、濃縮 等方式,對丙酮酸產品進行提純。發酵法生 產丙酮酸具有污染少,葡萄糖底物安全,能 耗低,生物利用率高等優點,相比較化學法 和酶法更具有優越性。丙酮酸 L-酪氨酸的酶法生產方法 該技術以丙酮酸和苯酚為原料,通過高效表達酪氨酸酚裂解酶,催化合成 L-酪氨酸。該方法可以結合丙酮酸發酵法生產方法,在不需提純丙酮酸的條件下,直接合
40、成酪氨酸,可減少丙酮酸的提純成本。L-酪氨酸 左旋多巴的酶法生產方法 該技術以丙酮酸和鄰苯二酚為原料,通過高效表達酪氨酸酚裂解酶,催化合成左旋多巴。左旋多巴及其復方藥物是治療常見老年病帕金森氏病的主要藥物,在抗衰老等保健美容領域也具有廣闊的應用前景。左旋多巴 D-天冬氨酸的酶法生產方法 該方法以 L-天冬氨酸為原料,利用高效表達天冬氨酸消旋酶,經過催化消旋、等電點分離等步驟,提純得到 D-天冬氨酸。該酶催化消旋方法,成本更低,提取純度更高。D-天冬氨酸 AA2G 生產工藝開發 通過基因工程手段,合成高產-環糊精葡萄 糖基轉移酶的菌株,以維生素 C 和-環糊精為原料,通過發酵、轉化、提取等環節得
41、到高純度的 AA2G。AA2G 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 2.生物制造產業順應時代“綠色、低碳、可持續”的發展要求 2.1 基因技術飛躍引領合成生物學快速發展 合成生物學是能夠引起人類生活以及全球經濟發生革命性進展的顛覆性生物技術。隨著全球經濟的快速發展,傳統化工生產帶來的環境污染、過度碳排放造成的溫室效應日益嚴重,化石資源以及能源日益匱乏,同時隨著 20 世紀 90 年代人類基因組計劃的啟動與系統生物學的興起,合成生物學在 21 世紀應運而生,成為近年來發展最為迅猛的新興前沿交叉學科之一。合成生物學融合了生物學、工程學、物理學、化學、計算機等學科,其本質是利用工程化設計理念,從基因
42、層面對生物體進行有目標的設計、改造乃至重新合成,通過構建基于人工基因線路的定制化細胞,實現目標化合物、藥物或功能材料的大規模生產及應用。作為一種革命性的技術,合成生物學在能源、化工等領域具有改變世界工業格局的潛力,是促進“碳達峰、碳中和”、實現經濟社會可持續發展重要基石。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 14 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖 14:合成生物學研究代表性進展 資料來源:合成生物學:開啟生命科學“會聚”研究新時代,申萬宏源研究 基因技術突破推動合成生物學快速發展,生物制造逐成為生物經濟的重要組成部分。生物制造是以合成生物學為核心,設計代謝路徑,找到
43、生化工程所需要的酶,再將酶所對應的基因片段組裝到底盤細胞達到代謝路徑的創建,而后再對路徑以及細胞全局進行優化平衡讓其達到工業化生產的需求。菌種構建、改造、篩選和迭代的能力是合成生物技術最關鍵的技術之一,基因測序、基因編輯以及基因合成等基因技術的飛躍為合成生物學的發展奠定了重要基礎,特別是融合 AI 技術和自動化工具組使得成本大幅度下降,基因測序成本以超摩爾速度下降,使得從全基因組層次設計和構建微生物細胞工廠成為可能。隨著合成生物學等的不斷進步,生物制造產業的關鍵核心技術不斷取得突破,部分生物制造技術已經實現工業化與產業化。據世界經合組織(OECD)預測,到 2030 年將有 35%的化學品和其
44、它工業產品來自生物制造,生物制造在生物經濟中的貢獻率將達到 39%,超過生物農業(36%)和生物醫藥(25%),且將有 25%有機化學品和 20%的化石燃料由生物基化產品取代,基于可再生資源的生物經濟形態終將形成。圖 15:基因編輯技術發展歷程 資料來源:基因合成與基因編輯,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 15 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖 16:基因測序技術發展歷程 資料來源:基因測序技術及其臨床應用,申萬宏源研究 化工產品的生物法制造主要分為發酵法和酶法兩種工藝。發酵法指的是通過對自然界微生物細胞的靶向改進,利用微生物的代謝作用進行物質轉
45、化;酶法指的則是通過對菌種的基因改造,從中提取出所需要的特種酶進行催化反應。隨著高通量測序、基因組編輯和生物信息分析等現代生物技術突破,快速發展的合成生物學為生物催化劑(生物反應過程中起催化作用的游離細胞、游離酶、固定化細胞或固定化酶的總稱)的篩選和改造帶來強大的助力。圖 17:生物發酵工藝路線示意圖 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 圖 18:酶的人工智能設計示意圖 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 16 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 生物法制造的流程主要分為生物催化劑的篩選改造和生物發酵生產兩個階段。1)生物催化劑的篩選
46、和改造:生物催化劑是生物反應過程中起催化作用的游離細胞、游離酶、固定化細胞或固定化酶的總稱,尋找產生特種酶的細胞是關鍵。由于基因工程等技術仍面臨挑戰,目前主要的菌種是從自然界獲取,再對其代謝通路進行定向優化改造。2)發酵生產:生物制造產業的發酵生產裝置主要包括發酵罐和催化反應器,其中發酵罐主要進行細胞的培育繁殖,以及生產需要生物體參與催化反應的產品;催化反應器則是連接原料、目標酶和產物的渠道,這類反應不需要生物體參與催化反應。圖 19:生物法制造的流程 資料來源:生物催化工藝學,申萬宏源研究 表 5:生物法制造不同工藝的對比 工藝環節 類別 內容 優勢 劣勢 催化劑的篩選 天然菌種生產 利用自
47、然界篩選的菌種實現目標催化反應 具備經濟優勢,提供了有效獲取新酶及新化合物的途徑,經過處理可以只產生目標產物 天然菌種的生產性能一般底下,大多達不到生產菌種的要求 非天然菌種生產 將自然界菌種進行靶向改進,得到反應所需的目標菌種 可以提高目前已有酶的活性、選擇性和穩定性等催化性能 基因工程等手段面臨蛋白質錯誤折疊、蛋白質錯誤糖基化等問題,研發成本較高 發酵生產 細胞參與催化 生物反應過程中,伴隨有活細胞的生長、代謝,同時進行復雜酶系統的生物催化或生物轉化 相當于細胞的增值和反應的催化同時進行,簡化了生產工藝流程,無需酶的純化過程 生化反應比較復雜,反應過程中需要避免受到外界各種雜菌的干擾,同時
48、相同生產規模下需要較大的反應器體積 只有酶參與催化 僅利用生物催化劑進行一步或幾步催化反應,通常采用游離或固定化酶進行的酶促反應 過程比較簡單,設備與一般的化學反應差別不大,容易實現規?;a 制備工藝包括酶的純化、提取及固化過程,生產設備需要較多 資料來源:生物催化工藝學,申萬宏源研究 2.2 生物制造順應時代發展要求,是未來的生產方式 生物制造順應時代“綠色、低碳、可持續”的發展要求。生物制造具有高效、清潔、可再生等特點,可以從根本上改變傳統制造業高度依賴化石原料以及“高污染、高排放”的加工模式。在綠色發展方面,生物制造可以降低工業過程能耗、物耗,減少廢物排放與空氣、水及土壤污染。在低碳發
49、展方面,生物制造可以利用天然可再生原料,實現化學過程無法合成、或者合成效率很低的石油化工產品的生物過程合成,促進二氧化碳的減排和 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 17 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 轉化利用,是我國實現“碳中和”目標的重要途經。以公司發酵法 L-丙氨酸為例,每生產1 噸 L-丙氨酸理論上二氧化碳排放減少到 0.5 噸。以碳稅為代表碳中和政策逐步落地,會進一步拉開生物制造對傳統工藝的成本優勢。據世界自然基金會(WWF)估測,到 2030年,工業生物技術每年將可降低 10 億至 25 億噸的二氧化碳排放。在可持續發展方面,生物制造可以提高自然資源利
50、用效益,實現廢棄物回收利用,提升能源效率。表 6:生物基化工與傳統化學工程對比 生物基化工 傳統化學工程 定義 在工程學思想指導下,按照特定目標理性設計、改造乃至從頭重新合成生物體系,即生物學的工程化 化工技術或化學生產技術,指將原料主要經過化學反應轉變為產品的方法和過程 發展階段 處于產業化的關鍵階段,產品種類快速增加,新產品驗證和對傳統化學法的替代并行 進入成熟階段,新增產品種類少,主要是現有工藝的優化 核心技術 基因測序和編輯、菌種培育篩選、產品純化分離 催化劑、工藝流程 最小反應單元 細胞或酶催化 反應裝置 裝置 放大難度較小,同一套裝置適用于不同產品的生產,容易切換 放大難度較大,且
51、同一套裝置難以適用不同產品生產,較難切換 反應條件 較溫和 部分涉及高溫高壓等特殊條件 原料來源 生物質原料為主、化石原料 化石原料為主 產業鏈長度 較短,大部分合成過程在生物體內 長短不一,通常成熟基礎化學品和材料合成路徑短,但復雜分子、含雜環、含雜原子的化學品合成路徑較長,涉及單元操作多 擅長產品類型 底盤細胞生命周期涉及的物質,復雜分子 現有主流的化學品和材料 涉及學科 生物學、生物信息學、計算機科學、化學、材料學等多學科的交叉融合,推動了生物學的工程化從模塊化、定量化、標準化、通用性等角度系統展開 化學、材料學、熱力學、動力學等 資料來源:合成生物學,申萬宏源研究 國內外政策推動生物制
52、造產業發展。近年來,歐美等發達經濟體紛紛聚焦生物制造產業,美國國家研究理事會于 2015 年發布生物學工業化路線圖:加速化學品的先進制造,提出了未來“生物合成與生物工程的化學品制造達到化學合成與化學工程生產的水平”的發展愿景。歐盟在 2019 年制定面向生物經濟的歐洲化學工業路線圖,提出在 2030 年將生物基產品或可再生原料替代份額增加到 25%的目標。日本經產省 2021 年發布的生物技術驅動的第五次工業革命報告,將智能細胞和生物制品列為生物經濟領域優先發展方向。2022 年 5 月 10 日,中國國家發展改革委印發了“十四五”生物經濟發展規劃,明確將生物制造作為生物經濟戰略性新興產業發展
53、方向,提出“依托生物制造技術,實現化工原料和過程的生物技術替代,發展高性能生物環保材料和生物制劑,推動化工、醫藥、材料、輕工等重要工業產品制造與生物技術深度融合,向綠色低碳、無毒低毒、可持續發展模式轉型”。表 7:國外生物制造產業相關政策 政策 國家地區 內容 生物質技術路線圖 美國 提出 2030 年生物基化學品替代 25%有機化學品和 20%石油燃料的目標 生物學產業化:加速先進化工產品制造路線圖 美國 在未來十年(20152025 年),將通過生物學方法合成化工產品的能力逐步改善,提升到與傳統化工方法相媲美的程度。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 18 頁 共 3
54、5 頁 簡單金融 成就夢想 政策 國家地區 內容 2020 年制造業挑戰的展望 美國 將“生物制造技術”列為 2020 年制造技術挑戰的 11 個主要戰略。工業生物技術 2025 遠景規劃 歐洲 2025 年實現生物基化學品替代傳統化學品 10%20%,其中化工原料替代 6%12%,精細化學品替代 30%60%。面向生物經濟的歐洲化學工業路線圖 歐洲 提出在 2030 年將生物基產品或可再生原料替代份額增加到 25%的目標。至 2030 年國家生物經濟戰略 英國 著力發展合成生物學研究的轉化與應用,建立和完善合成生物技術產業創新網絡式布局,推動國家工業戰略的實施。生物戰略 2019 日本 20
55、30 年建成“世界最先進的生物經濟社會”,并圍繞生物制造技術發展等重要主題制定了生物戰略 2020的基本措施。生物技術驅動的第五次工業革命報告 日本 將智能細胞和生物制品列為生物經濟領域優先發展方向。資料來源:公司公告,生物制造產業是生物經濟重點發展方向,申萬宏源研究 表 8:國內生物制造產業相關政策 政策 部門 時間 內容 國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020 年)國務院 2006 年 把生物技術作為科技發展的五個戰略重點之一進行部署 關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定 國務院 2010 年 將生物制造列為生物產業的重要內容,突出了生物制造的戰略性新興產業屬性?!笆濉?/p>
56、國家戰略性新興產業發展規劃 國務院 2016 年 推動生物制造規?;瘧?,加快發展微生物基因組工程、酶分子機器、細胞工廠等新技術,提升工業生物技術產品經濟性,推進生物制造技術向化工、材料、能源等領域滲透應用?!笆濉鄙锂a業發展規劃 發改委 2016 年 將生物制造規?;瘧米鳛橹攸c發展領域,提高生物制造產業創新發展能力,推動生物基材料、生物基化學品、新型發酵產品等的規?;a與應用?!笆濉鄙锛夹g創新專項規劃 科技部 2017 年 目標到 2020 年,完善生物技術標準體系,培育一批具有重大創新能力的企業,基本形成較完整的生物技術創新體系,生物技術產業初具規模,國際競爭力大幅提升。戰略
57、性新興產業分類(2018)國家統計局 2018 年 戰略性新興產業覆蓋生物產業等 9 大領域,涉及到生物基材料制造、生物化工制品制造、生物酶制品再造、海洋生物制品制造、以及其他生物工程相關設備制造和生物服務業等具體國民經濟行業。關于支持建設國家合成生物技術創新中心的函 科技部 2019 年 聚焦于合成生物關鍵核心技術和重大應用方向,重點突破工業酶和核心菌種自主構建與工程化應用的技術瓶頸制約,引領構建未來生物制造新的技術路徑,形成重大關鍵技術源頭供給?!笆奈濉鄙锝洕l展規劃 發改委 2022 年 依托生物制造技術,實現化工原料和過程的生物技術替代,發展高性能生物環保材料和生物制劑,推動化工、
58、醫藥、材料、輕工等重要工業產品制造與生物技術深度融合,向綠色低碳、無毒低毒、可持續發展模式轉型。資料來源:公司公告,政府官網,申萬宏源研究 生物制造產業獲得全球廣泛認可,產業鏈涌現出許多優秀企業。近年來,隨著世界主要發達經濟體的紛紛聚焦生物制造產業,全球范圍內大量初創公司如雨后春筍般出現,也帶動了資本市場對這一創新浪潮的關注。據 SynBioBeta 統計,2018 年全球合成生物學領域公司融資規模近 40 億美元,2019 年為 31 億美元,2020 年該數值達到了 78 億美元,年增長 1.5 倍,并有 74 家合成生物學公司完成上市。其中具有代表性的企業,如 Ginkgo Biowor
59、ks 成立于 2008 年,是一家專注于利用基因工程設計、生產工業用途微生物的公司,在 2020 年 5 月完成 F 輪融資后,累計募得約 14 億美元的資金,并于 2021 年 5 月宣布以 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 19 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 175 億美金的價格通過 SPAC 方式正式上市。今年 7 月 25 日,Ginkgo 宣布收購行業內另一家頂尖公司 Zymergen,布局下游產品的開發和生產。Amyris 成立于 2003 年,致力于為全球提供石油、植物和動物產品的生物法替代品,其搭建的自動化菌株改造平臺,是目前全球企業界最大型的工
60、程化平臺之一。2010 年 9 月公司在納斯達克上市,是合成生物學領域的第一家納斯達克上市公司。國內合成生物學第一股凱賽生物于 2020 年登陸科創板,其開發的生物法長鏈二元酸已成功替代了傳統化學法產品,此外凱賽生物切入戊二胺-聚酰胺產業鏈,打造了生物基聚酰胺生產平臺,是國內生物基產品領域的領頭羊。生物制造來勢洶洶,諸如美國的寶潔、杜邦,德國的拜爾,日本的三井、日本化藥和三菱,韓國的 LG 化工,以及荷蘭的 DSM 等傳統化工公司也紛紛開展合成生物學的研究布局。圖 20:合成生物學企業圖譜 資料來源:合成生物學產業發展與投融資戰略研究,申萬宏源研究 3.全球丙氨酸龍頭企業,打造發酵法和酶法雙平
61、臺 氨基酸是含氨基和羧基的一類有機化合物的統稱,是構成蛋白質大分子的基礎結構,廣泛應用于醫藥、農業、保健、食品、飼料、化妝品等領域。隨著全球經濟的發展和健康需求的增長,氨基酸的工業生產規模越來越大,質量要求越來越高、品種越來越豐富。世界氨基酸工業從二十世紀初以來先后經歷了蛋白質水解抽提法、化學合成法、酶法和生物發酵法等氨基酸生產方法。蛋白質水解法是最傳統的氨基酸生產方法,從1910 年日本味之素公司采用酸水解大豆蛋白提取谷氨酸開始,到 1957 年發酵法生產谷氨酸成功前,幾乎全部氨基酸產品都是采用蛋白質水解抽提法制備的;20 世紀 50年代,隨著石油化工業的發展,化學合成法逐步興起并形成了大規
62、模產業;酶法生產氨基酸始于 20 世紀 70 年代,日本 1973 年用固定化菌體成功進行了 L-天冬氨酸的生產,開創了應用酶法生產氨基酸的先例;發酵法生產氨基酸始于 20 世紀 50 年代,日本于 1956 年成功分離谷氨酸棒狀桿菌,并于次年成功利用發酵法生產谷氨酸。生物制造技術的引入有效解決了氨基酸行業面臨的環保和能源壓力,未來隨著生物制造水平的不斷提高和下游應用領域的不斷開拓,氨基酸產品的市場空間將進一步擴寬。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 20 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 表 9:不同氨基酸生產工藝對比 項目 天然提取法 化學合成法 生物制造-酶法
63、生物制造-發酵法 產量 低 高 高 高 產品成本 高 高 較高 低 核心步驟 水解抽提 化學催化 生物酶催化 微生物發酵 技術要求 低 低 高 高 工藝路線 長 長 短 短 產品質量 低 高 高 高 環境友好度 低 低 較高 高 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 3.1 突破 L-丙氨酸發酵法工藝,技術迭代鞏固領先地位 下游市場迅猛發展,丙氨酸需求保持快速增長。丙氨酸是組成人體蛋白質的 21 種氨基酸之一,可以分為-丙氨酸和-丙氨酸,-丙氨酸存在 L 型、D 型兩種立體鏡像,即L-丙氨酸、D-丙氨酸,DL-丙氨酸為-丙氨酸的外消旋體。其中,L-丙氨酸是丙氨酸系列產品中應用最為廣泛的細分類型,
64、可以廣泛應用在日化、醫藥及保健品、食品添加劑和飼料等眾多領域。根據中國生物發酵產業協會數據顯示,2019 年丙氨酸系列產品全球需求量約為 5 萬噸,四年需求量復合增長率約 14%,預計未來市場仍將會以約 12%的復合增長率快速增長,到 2023 年全球市場需求可達 8.1 萬噸。圖 21:全球丙氨酸需求量持續增長 資料來源:公司招股書,中國生物發酵產業協會,申萬宏源研究 公司丙氨酸系列產品生產規模位居國際前列,市場占有率超過 60%。全球目前全球丙氨酸產能主要集中在中國,國內生產企業主要有華恒生物、豐原生化、煙臺恒源,國外生產企業主要為武藏野。豐原生化主要產品為新材料聚乳酸、氨基酸、有機酸系列
65、產品,可采用微生物發酵法生產 L-丙氨酸。煙臺恒源主要產品為富馬酸、L-天冬氨酸和以此為原料采用酶法生產工藝生產的 L-丙氨酸。武藏野主要生產純天然乳酸及其鹽、酯系列產品,以化學合成法生產工藝生產 DL-丙氨酸。公司自成立以來就專注于小品種氨基酸及其衍生物的研發、生產和銷售,已成為全球范圍內規模最大的丙氨酸系列產品生產企業之一。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 21 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖 22:公司所處行業為生物制造行業 圖 23:公司丙氨酸系列產品 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 圖 24:MGDA 是一種優
66、質的新型環保螯合劑 圖 25:中國洗碗機市場情況 資料來源:工業與公共設施清潔,申萬宏源研究 資料來源:華經產業研究院,申萬宏源研究 下游日化領域快速發展,MGDA 需求增速顯著,L-丙氨酸市場規模持續增長。日化領域是 L-丙氨酸最主要的應用領域,2019 年度日化領域的需求量占 L-丙氨酸總需求量約55%。在各國政策的推動下,國內外洗滌劑市場正朝著綠色化、健康化方向發展,全球各大日化企業都在爭相研發綠色洗滌劑,作為綠色洗滌劑關鍵原料之一的 MGDA 也受到市場的廣泛關注。MGDA 是目前最優質的新型環保螯合劑之一,具有自然生物降解、螯合能力強、毒理安全、洗滌殘留少等多重優點,在保證相同清洗效
67、力的情況下,可以有效解決上述傳統螯合劑帶來的環境、健康問題,已經被歐美發達國家廣泛應用在自動洗碗機專用洗滌劑領域。自 2010 年巴斯夫建立第一座世界級的 MGDA 生產裝置以來,其市場需求迅速增長,據中國生物發酵產業協會數據,2019 年 MGDA 全球需求量約 16 萬噸,未來市場將以約 22%的年復合增長率持續擴大,預計到 2023 年,全球需求量將達到 39.34 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 22 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 萬噸。未來隨著國內自動洗碗機的普及應用,國內市場對于 MGDA 的需求將呈現快速增長趨勢,同時隨著生產工藝提升以及成本下降
68、,MGDA 將進一步向其他高端洗滌領域和中低端洗滌領域滲透,在其他家用洗滌、商用和工業洗滌、造紙、紡織等領域均具有廣闊的應用前景。公司發酵法 L-丙氨酸滿足巴斯夫等大型歐美企業對原材料的綠色生態標簽要求,是合成 MGDA 的最優原材料選擇,其需求也將保持快速增長。此外,L-丙氨酸還可合成綠色環保的溫和氨基酸表面活性劑,用于氨基酸基洗發水、沐浴露、洗面奶、牙膏、爽膚水、面霜等個人護理產品的制備;合成維生素 B6、丙谷二肽等,作為營養強化劑或補充劑;制備氨基酸注射液;用作抗菌藥氧氟沙星、高血壓治療藥依那普利以及新型丙肝治療藥索非布韋、新型多發性硬化癥治療藥醋酸格拉替雷等的重要原料;用作增味劑,與其
69、他呈香味的物質混合,使之顯出更高級的香味;用作飼料添加劑,促進幼畜內臟氮循環等。公司突破 L-丙氨酸厭氧發酵法生產工藝,技術迭代構筑成本護城河。2005 年公司實現了 L-丙氨酸酶法工藝的產業化,在酶法生產工藝下,公司采用自然篩選、定向進化等技術,構建出高手性選擇的 L-丙氨酸工業酶,使酶法生產的 L-丙氨酸光學純度達到 99.99%,可滿足醫藥、食品等行業客戶的需求。2011 年公司突破厭氧發酵技術瓶頸,構建了以可再生葡萄糖為原料厭氧發酵生產 L-丙氨酸的微生物細胞工廠,并在世界范圍內首次成功實現了產業化。與酶法相比,公司發酵法的成本大幅降低了約 50%,且原材料為可再生資源,同時實現發酵過
70、程二氧化碳零放排,經濟效益和環境效應得到了充分體現。隨著相關工藝技術的不斷迭代升級,公司在 L-丙氨酸菌株構建、發酵過程控制、除鹽、結晶、脫色等環節的核心技術已經達到國際領先水平,產品的生產成本不斷降低,競爭力不斷增強。表 10:L-丙氨酸產品生產工藝對比 項目 公司技術 同行業其他技術 綜合比較 技術名稱 厭氧發酵法 好氧發酵法 酶法 厭氧發酵法在環境友好、能耗節約、成本降低等方面更具優勢 工藝步驟 以可再生葡萄糖為原料 發酵過程無需通入空氣 無二氧化碳排放 細胞工廠 以可再生葡萄糖為原料 發酵過程需要通入空氣 有二氧化碳排放 細胞工廠 以石油基產物為原料 有二氧化碳排放,1摩爾產物對應生產
71、 1 摩爾二氧化碳 生物酶 公司技術優勢主要體現在:降低了對不可再生石化資源的依賴 無需通入空氣,簡化了生產步驟,節約能源,且減少發酵被污染的風險 無二氧化碳排放,工藝流程短,環境友好 技術指標 發酵周期40h 產品含量99.0%轉化率95%發酵周期48h 產品含量98.5%轉化率90%轉化率67%產品含量99.0%公司技術優勢主要體現在:發酵周期短,轉化率高,產品質量好 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 表 11:公司 L-丙氨酸產品品質更高 指標 華恒生物 豐原生化 煙臺恒源 比旋光度 +14.3+15.2+13.8+15.2+14.3+15.2 其他氨基酸 不得檢出 未要求 不得檢出
72、透光率,%95 90 未要求 硫酸鹽,%0.02 0.02 未要求 灼燒殘渣,%0.10 0.20 0.10 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 23 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖 26:酶法 L-丙氨酸產品盈利能力不斷增強 圖 27:發酵法 L-丙氨酸產品成本不斷降低 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 募投項目擴能增效,不斷夯實 L-丙氨酸龍頭地位。目前公司擁有發酵法 L-丙氨酸產能 2.1 萬噸,酶法 L-丙氨酸產能 0.2 萬噸,市場占有率超過 60%。公司募投項目“發酵法丙氨酸
73、5000 噸/年技改擴產項目“、”交替年產 2.5 萬噸丙氨酸、纈氨酸項目“已基本按計劃投產,工藝迭代以及規模效應下,公司成本將進一步降低,市場份額也有望繼續提升。3.2 酶法工藝不斷延伸,產品種類持續擴張-丙氨酸酶法工藝突破,廉價丙烯酸替代 L-天冬氨酸為原料,大幅降低產品成本。-丙氨酸是自然界中唯一存在的型氨基酸,具備特殊的生物活性,有延緩肌肉疲勞的作用,在醫藥及保健品領域有著廣泛的應用。2016 年公司實現以 L-天冬氨酸為原料酶法脫羧生產-丙氨酸,但由于生產成本較高,產品一直處于虧損狀態。2018 年底,公司采用人工智能蛋白質設計技術,成功獲得了具有絕對位置選擇性與立體選擇性的-丙氨酸
74、合成酶,在該酶的催化作用下,廉價易得、毒理性更小的丙烯酸替代 L-天冬氨酸作為原料,定向加氨即可形成-丙氨酸,此法兼具高效率及高轉化率的優勢,同時有效降低了成本。除公司外,生產-丙氨酸的企業主要還有兄弟科技、億帆醫藥等,主要生產工藝為傳統的化學合成法,競爭能力較弱。目前公司擁有-丙氨酸產能2000 噸,2021 年 8 月投資建設 7000 噸-丙氨酸衍生物項目,包括 5000 噸 D-泛酸鈣和 2000 噸泛醇。此外,公司還與著名運動飲料企業東鵬特飲合作,開拓-丙氨酸在運動飲料領域的應用,未來公司-丙氨酸系列產品營收及利潤有望快速增長。表 12:-丙氨酸產品生產工藝對比 項目 公司技術 同行
75、業其他技術 綜合比較 技術名稱 酶法 化學合成法 酶法在能耗節約、成本降低 等方面更具優勢 工藝步驟 常溫常壓 酶催化 以丙烯酸為原料 膜分離技術 高溫高壓 化學催化 以丙烯腈為原料 公司技術優勢主要體現在:常溫常壓,降低成本 生物質催化劑,環境友好 以更廉價易得的丙烯酸為原料,有效降低生產成本 技術指標 反應時長小于 2h 產物濃度300g/L 時空產率150g/L/h 不具備可對比的技術指標 公司技術優勢主要體現在:原子經濟性高,酶活力高,大幅降低生產成本 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 24 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢
76、想 圖 28:-丙氨酸產品成本大幅降低 圖 29:DL-丙氨酸產品盈利能力增強 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 依托酶法工藝平臺,拓展丙氨酸產業鏈下游,不斷豐富產品種類。2009 年,公司以自產的 L-丙氨酸為原料,采用具有自主知識產權的酶法工藝,催化 L-丙氨酸消旋一步反應得到 DL-丙氨酸產品。隨著 L-丙氨酸技術的不斷進步,DL-丙氨酸的成本優勢也逐漸顯現。2018 年,公司利用自產的-丙氨酸生產 D-泛酸鈣項目成功實現產業化,建成了年產 300 萬噸的生產線。同時公司制備 D-泛酸鈣的另一核心原料 D-泛解酸內酯,采用了創新性的動態動力學拆分工藝
77、,在 DL-泛解酸內酯水解的同時,以酶法消旋 L-泛解酸內酯,實現了 D-泛解酸內酯“一鍋法”轉化,簡化了傳統工藝,大幅節省能源耗用,提升了產品經濟性。更值得一提的是,公司目前已經突破了 D-泛解酸內酯的發酵法工藝,目前正處于小規模試生產階段,成本有望進一步降低。公司利用自有產品進一步向下游拓展,不斷豐富產品種類,形成了自有業務的上下游產業鏈優勢,成本效益顯著,且具有良好的協同發展效應。此外,公司通過酶法工藝實現了熊果苷產品的產業化生產,有效解決了傳統工藝普遍存在的酶活低、提取精制成本高、產品雜質含量高等問題,-熊果苷和-熊果苷產品間形成了良好的互補,可滿足美白化妝品高端用戶的需求。表 13:
78、DL-丙氨酸產品生產工藝對比 項目 公司技術 同行業其他技術 綜合比較 技術名稱 酶法 化學合成法 酶法在能耗節約、成本降低等方面更具優勢 工藝步驟 常溫常壓 酶催化 膜分離技術 高溫高壓 化學催化 公司技術優勢主要體現在:常溫常壓,降低成本 生物質催化劑,環境友好 技術指標 發酵 OD100 酶活大于 7000U 產品含量99.5%產品含量99%公司技術優勢主要體現在:發酵酶活高,轉化效率提高 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 表 14:D-泛酸鈣產品生產工藝對比 項目 公司技術 同行業其他技術 綜合比較 原材料-丙氨酸制備技術 酶法 化學合成法 酶法在能耗節約、成本降低 等方面更具優勢
79、常溫常壓 酶催化 高溫高壓 化學催公司技術優勢主要體現在:常溫常壓,降低成本 生物質 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 25 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 以丙烯酸為原料 膜分離技術 化 以丙烯腈為原料 催化劑,環境友好 以更廉價易得的丙烯酸為原料,有效降低生產成本 原材料 D-泛解酸內酯制備技術“一鍋法”酶轉化 水解酶拆分、化學法消旋法 公司技術優勢主要體現在:工藝步驟簡單、生產成本降 低 生產工藝拆分收率90%生產工藝拆分收率80%公司技術優勢主要體現在:一步獲得 D-泛解酸內酯,縮減了反應步驟 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 表 15:-熊果苷產品生產
80、工藝對比 項目 公司技術 同行業其他技術 綜合比較 技術名稱 酶法 酶法 公司在成本降低、產品質量提升等方面更具優勢 工藝步驟 含高活性糖基轉移酶的專利菌株 特異分離去除氫醌的提取工藝專利技術 高效糖回收工藝 酶添加量較高 采用水相反復重結晶工藝去除氫醌 將殘糖溶液制備成混凝土減水劑 公司技術優勢主要體現在:產酶菌株更加高效,酶活性較高 氫醌去除效果好,相比之下反復重結晶工藝需要多次重結晶達到低氫醌殘留,生產成本較高 高效糖回收工藝,節約了生產成本,實現資源循環利 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 3.3 發酵法工藝再迎突破,L-纈氨酸快速成長 L-纈氨酸是組成蛋白質的氨基酸之一,也是哺乳動
81、物的必需氨基酸和生糖氨基酸,必須從日糧中攝取才能滿足其營養需求。L-纈氨酸作為三種支鏈氨基酸之一,在促進蛋白質合成、維持動物正常代謝和健康、機體組織修復、維持機體氮代謝等方面發揮著重要的作用,被廣泛應用于飼料、醫藥、食品行業。L-纈氨酸需求高速增長,行業迎來較快發展。L-纈氨酸下游主要是飼料養殖企業,近年來由于飼料原料如豆粕價格升高等因素,氨基酸精確配方飼料發展較快,L-纈氨酸在飼料里的添加量大幅增長。據中國發酵產業協會數據顯示,全球纈氨酸需求量從 2016 年的0.73 萬噸增長到 2019 年的 3.25 萬噸,年復合增長率高達 65%,預計 2020 年至 2023年,全球纈氨酸市場將以
82、約 24%的年復合增長率保持增長態勢。在供應方面。L-纈氨酸生產企業主要包含華恒生物、韓國希杰、梅花生物和寧夏伊品等,同時還有部分企業涉及小規模生產或正在建設相關生產線。圖 30:L-纈氨酸主要應用領域 資料來源:公司招股書,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 26 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 圖 31:纈氨酸需求快速增長 圖 32:國內豆粕價格高漲(元/噸)資料來源:公司招股書,中國生物發酵產業協會,申萬宏源研究 資料來源:Wind,申萬宏源研究 突破厭氧發酵法生產技術,公司 L-纈氨酸產品迅速放量。憑借發酵法生產 L-丙氨酸的工藝流程和技術經驗
83、,公司布局 L-纈氨酸產品,探索出厭氧發酵生產 L-纈氨酸的工藝技術,并成功實現了產業化。目前,巴彥卓爾基地的募投項目”交替年產 2.5 萬噸丙氨酸、纈氨酸項目“已經按計劃投產,出產的纈氨酸產品在純度、比旋光度、色度及顆粒分布等多項指標方面均表現優異。此外,L-纈氨酸主要應用與公司現有產品L-丙氨酸的應用領域高度重合,因此可以充分利用公司已有的客戶資源和市場地位,形成良好的協同效應。2021 年以來,纈氨酸產品為公司業績大幅增長做出了重要貢獻,全年產銷量達 1.8 萬噸,預計 2022 年還將保持 40-50%的高速增長,同時隨著今年工藝技術不斷優化,產品單耗逐步降低,毛利率也快速提升。此外,
84、公司投資建設”年產 1.6 噸三支鏈氨基酸及其衍生物項目“,規劃 6000 噸 L-纈氨酸衍生物 A、交替年產 1 萬噸 L-亮氨酸和 L-異亮氨酸(各 5000 噸),預計 2023 年建成投產,屆時公司營收和利潤水平將邁上新臺階。表 16:公司持續開發 L-纈氨酸工藝技術(截至 2022 年中報)項目名稱 進展或階段性成果 擬達到目標 技術水平 具體應用前景 L-纈氨酸厭氧發酵菌種開發 中試放大 產業化 行業內領先 新產品研發 高純級纈氨酸發酵工藝開發 中試 產業化 國內領先 工藝開發 食品級纈氨酸發酵工藝開發 中試 產業化 國內領先 新產品研發 纈氨酸發酵高產結晶工藝開發 中試 產業化
85、國內領先 技術儲備 纈氨酸高效生產菌株的優化改造技術項目 小試 技術儲備 國際領先 技術儲備 纈氨酸結晶技術開發 中試 產業化 國內領先 工藝開發 纈氨酸連續脫色工藝開發 小試 技術儲備 國內領先 工藝開發 發酵法生產 L-纈氨酸工藝開發 中試 產業化 國內領先 工藝開發 資料來源:公司公告,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 27 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 4.布局進軍新材料領域,塑造發展新動能 定增布局發酵法丁二酸、蘋果酸項目,增資參股公司加速發酵法 PDO、玫瑰精油等技術成果轉化,塑造公司發展新動能。2022 年 9 月,公司發布公告擬與歐
86、合生物簽署合同,獲得其“發酵法生產丁二酸”相關技術得授權,該技術許可的性質為獨占實施許可,獨占實施許可期限為 20 年。2022 年 10 月,公司發布定增預案,擬募集資金在赤峰市寧城縣建設“年產 5 萬噸生物基丁二酸及生物基產品原料生產基地建設項目“和”年產 5 萬噸生物基蘋果酸生產建設項目“。2022 年 9 月,公司擬向參股公司智合生物增資持股 25%,并實際控制智合生物,以快速推動發酵法 BDO、玫瑰精油等技術成果產業化。公司系列布局推動業務橫向擴展,開辟發展新賽道。2022年 12 月,公司發布公告投資建設”生物法年產 5 萬噸 PDO 建設項目“。丁二酸是重要的有機合成原料與有機合
87、成中間體,可用于生產生物基 PBS、BDO、丁二酸酐、丁二酰亞胺及其衍生物等產品,同時也可廣泛應用于食品、醫藥、農業等領域。目前丁二酸的合成方法主要化學合成法、電化學法和新興的生物質發酵法,其中發酵法主要是利用可再生能源和二氧化碳作為原料,開辟了溫室氣體二氧化碳利用的新途徑,且成本低廉,無環境污染,是未來的發展方向。目前國外發酵法丁二酸技術較為成熟,多個企業實現了萬噸級量產,國內以化學法為主,僅山東蘭典生物依托中科院天工所的生物法技術實現了發酵工藝的產業化。圖 33:丁二酸產業鏈一覽 資料來源:華經產業研究院,申萬宏源研究 表 17:丁二酸不同生產工藝技術對比 工藝名稱 國內技術現狀 優勢 缺
88、點 電化學法 目前國內丁二酸生產主要采用技術 技術成熟 生產規模受限,缺乏市場競爭力 催化加氫法 已工業化生產,新(擬)建的大規模生產裝置采用此法 技術成熟 操作條件嚴格,催化劑價格昂貴 生物發酵法 國內該技術尚不成熟 綠色環保 低成本技術有待突破 資料來源:丁二酸生產技術的比較,申萬宏源研究 表 18:海外生物法丁二酸技術更為成熟 企業 產能(萬噸)原料 菌株 Myriant 1.4 糖漿/木質纖維素水溶液 E.coli BioAmber 0.4 麥芽糖漿 E.coli BioAmber&Mitsubishi 3 玉米糖漿 Candida krusei Succinity 1 甘油/糖漿 B
89、asfia succiniciproducens Reverdia 1 糖漿/木質纖維素水溶液 S.cerevisiae 資料來源:華經產業研究院,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 28 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 利用“綠色科技”破解“白色污染”難題,公司發酵法丁二酸的產業化建設助力我國材料行業轉型。全球碳中和背景下,生物降解材料迎來重大發展機遇。丁二酸是制造新一代生物可降解材料 PBS 聚酯的主要原料,PBS 具有熱形變溫度高、高溫不變形、加工性能優異、降解速率快的特點,在塑料餐盒以及吸管等領域具有強大應用潛力。根據歐洲生物塑料協會數據,20
90、21 年全球生物塑料產能達到 241.7 萬噸,預計至 2026 年將快速增長至 759.3 萬噸,年均復合增長率達 25.73%,其中 PBS 全球產能將從 8.5 萬噸增長至約 121.5 萬噸,年均復合增長率高達 70.93%。目前 PBS 價格較 PBAT、PLA 等可降解材料更高,主要就是受丁二酸價格以及供給的限制。發酵法丁二酸工藝的大規劃量產,有望推動產業鏈產品的降本和應用滲透。目前公司已構建出性能優異的丁二酸發酵菌株,打通了發酵法生產的完整工藝流程,此前豐富產業化經驗積淀也為項目提供了堅實的基礎。同時,該項目還配套 60 萬噸玉米深加工裝置,保障了上游原料糖的自給,降本增效。圖
91、34:2021 年中國丁二酸下游應用領域分布 圖 35:2021-2026 年全球生物塑料產能(千噸)資料來源:隆眾資訊,申萬宏源研究 資料來源:歐洲生物塑料協會,申萬宏源研究 發酵法蘋果酸滿足大眾綠色消費需求,商業化應用前景無限。蘋果酸作為有機酸之一,主要應用在食品飲料、醫藥、化工等領域,其中食品和飲料領域的需求占比 80%以上。與檸檬酸、乳酸等傳統酸味劑相比,蘋果酸具有天然果實的酸味特征,具有更加醇厚的味覺,酸味柔和綿長,口感更佳。目前在很多食品飲料中,通過蘋果酸和檸檬酸來復配使用,模擬天然果實的酸味口感,使味感自然、協調、豐滿,受到了消費者的青睞。根據 IMARC Services Pr
92、ivate Limited 發布的數據,2021 年全球檸檬酸的市場規模約為 270 萬噸。鑒于檸檬酸巨大的市場規模,同時蘋果酸和檸檬酸的復配使用甚至蘋果酸一定程度上具有代替檸檬酸的潛力,蘋果酸未來的需求有望大幅增加。蘋果酸的生產工藝主要分萃取法和合成法、發酵法三種,萃取法的原料為未成熟的蘋果、梨、桃、葡萄等水果果汁,將果汁煮沸,然后加入石灰水,生成蘋果酸鈣鹽沉淀,最后經過處理生成蘋果酸;合成法則是以苯為原料,將其催化氧化后得到馬來酸和富馬酸,經高溫加壓水合生成蘋果酸;發酵法則分酶法和直接發酵兩種,目前主流的生產工藝還是以化學合成以及酶法工藝為主,公司加快推進更加綠色的發酵法工藝產業化,也是未
93、來主流的發展方向,前景廣闊。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 29 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 快速推進發酵法 PDO 技術產業化,助力國內 PTT 行業發展。PDO 被廣泛應用于紡織品、樹脂和醫藥領域,更重要的是它可以作為合成聚醚、聚氨酯和聚酯的單體,尤其可以作為 PTT 的合成單體,國內近 80%的 PDO 都是用于生產 PTT 聚酯(合成纖維占比近90%)。PTT 纖維性能優越,同時匯聚滌綸、錦綸、腈綸的特征于一身,除防污性能好外,還容易上色,觸感柔軟、彈性強、伸長性媲美氨綸纖維,與彈性纖維氨綸相比也更容易加工,此外 PTT 還具有干爽、挺括的優點,非常
94、適合用作紡織和服裝面料,潛在替代空間廣闊。受限于國內工業化技術和量產瓶頸,國內 PDO 主要依賴海外進口,而進口產品主要來自杜邦,并由其在中國地區的 PTT 聚酯代工企業加工生產,這導致國內 PTT 行業發展受限。PDO 合成方法包括傳統化學法和生物發酵法,化學法工藝分為為丙烯醛水合加氫或環氧乙烷羰基化法,分別由德固賽和殼牌開發并實現量產,但轉化率低、反應條件苛刻且污染嚴重;生物發酵法正逐漸主流,主要有甘油和葡萄糖兩條路徑。公司加快推進發酵法 PDO 工藝技術產業化,投建 5 萬噸生物法 PDO 項目,有助于解決國內 PTT 放量過程中的“卡脖子材料”問題,加速行業的發展。圖 36:PDO 產
95、業鏈一覽 資料來源:華經產業研究院,申萬宏源研究 圖 37:中國 PDO 下游需求占比 圖 38:中國 PTT 纖維產量、消費量及開工率 資料來源:華經產業研究院,申萬宏源研究 資料來源:智研咨詢,申萬宏源研究 表 19:不同纖維性能對比 性能項 PTT 纖維 PET 纖維 PA6 纖維 PA66 纖維 蓬松性及彈性 優 中 中 良 抗折皺性 優 優 中 良 靜電 低 很高 高 高 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 30 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 性能項 PTT 纖維 PET 纖維 PA6 纖維 PA66 纖維 拉伸回彈性 優 差 良 優 吸水性 差 差 中
96、 中 耐氣候性 優 良 差 差 尺寸穩定性 良 良 良 良 染色性 優 優 良 良 印花適應性 優 中 良 良 耐污染性 優 良 優 優 加工及后處理費用 低 高 中 中 資料來源:智研咨詢,申萬宏源研究 5.盈利預測與投資評級 關鍵假設:1)主要項目進度假設:預計“年產 7000 噸-丙氨酸衍生物項目“、”年產 1.6 噸三支鏈氨基酸及其衍生物項目“2023 年全部投產;預計“年產 5 萬噸生物基丁二酸及生物基產品原料生產基地建設項目“、”年產 5 萬噸生物基蘋果酸生產建設項目“、“生物法年產 5 萬噸 PDO 建設項目”預計均有望在 2023 年建成。2)主要產品銷量假設:丙氨酸系列產品增
97、速穩定,L-纈氨酸快速放量,-丙氨酸、D-泛酸鈣、L-異亮氨酸、丁二酸、蘋果酸、PDO 等新項目產能有序釋放。假設 2022-2024 年發酵法 L-丙氨酸銷量為:27830、32005、36805 噸;酶法 L-丙氨酸銷量為:1700、1760、1800 噸;L-纈氨酸銷量為:25900、30600、34200 噸。3)主要產品價格假設:行業格局穩定,產品需求持續旺盛,隨公司產能釋放,價格有望持穩向好。公司工藝技術迭代實現降本增效,盈利能力有望持續增強。假設公司2022-2024 年發酵法 L-丙氨酸均價為:1.52、1.52、1.52 萬元/噸;酶法 L-丙氨酸均價為:2.13、2.15、
98、2.17 萬元/噸;L-纈氨酸均價為:1.95、1.95、1.95 萬元/噸。表 20:關鍵假設表 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 營業收入(百萬元)491 487 954 1333 1940 3145(+/-%)16.74%-0.83%95.81%39.67%45.55%62.16%毛利率(%)45.97%43.53%32.33%39.49%39.57%37.87%L-丙氨酸(發酵法)收入(百萬元)323 331 340 423 486 559 銷量(噸)20509 22338 24200 27830 32005 36805 不含稅均價(萬元/噸)1.58
99、1.48 1.41 1.52 1.52 1.52 毛利率(%)49.53%48.23%42.00%46.00%46.00%46.00%L-丙氨酸(酶法)收入(百萬元)26 32 33 36 38 39 銷量(噸)1265 1480 1620 1700 1760 1800 不含稅均價(萬元/噸)2.03 2.13 2.07 2.13 2.15 2.17 毛利率(%)13.67%12.50%10.00%12.50%12.50%12.50%-丙氨酸 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 31 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 2019 2020 2021 2022E 2023
100、E 2024E 收入(百萬元)20 35 34 46 62 81 銷量(噸)627 1340 1470 1900 2520 3240 不含稅均價(萬元/噸)3.18 2.58 2.32 2.44 2.46 2.49 毛利率(%)36.01%37.79%32.00%38.00%38.00%38.00%DL-丙氨酸 收入(百萬元)30 16 37 45 48 51 銷量(噸)1320 658 1593 1875 2000 2125 不含稅均價(萬元/噸)2.25 2.38 2.31 2.38 2.38 2.38 毛利率(%)38.94%37.40%32.00%38.00%38.00%38.00%L
101、-纈氨酸 收入(百萬元)342 505 597 667 銷量(噸)18500 25900 30600 34200 不含稅均價(萬元/噸)1.85 1.95 1.95 1.95 毛利率(%)30.00%40.00%40.00%40.00%L-異亮氨酸 收入(百萬元)10 125 250 銷量(噸)200 2500 5000 不含稅均價(萬元/噸)5.00 5.00 5.00 毛利率(%)20.00%40.00%40.00%D-泛酸鈣 收入(百萬元)47 39 30 98 334 463 銷量(噸)182 142 147 530 1855 2650 不含稅均價(萬元/噸)26.12 27.50 2
102、0.63 18.56 18.01 17.47 毛利率(%)67.11%51.77%42.00%45.00%45.00%45.00%丁二酸 收入(百萬元)20 250 銷量(噸)1000 12500 不含稅均價(萬元/噸)2.00 2.00 毛利率(%)15.00%30.00%蘋果酸 收入(百萬元)22 275 銷量(噸)1000 12500 不含稅均價(萬元/噸)2.20 2.20 毛利率(%)15.00%30.00%PDO 收入(百萬元)25 313 銷量(噸)1000 12500 不含稅均價(萬元/噸)2.50 2.50 毛利率(%)15.00%30.00%其他 收入(百萬元)45 36
103、137 169 183 199 資料來源:Wind,公司公告,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 32 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 可比公司估值:選取凱賽生物、華熙生物作為可比公司。凱賽生物:公司是國內生物制造領域的開拓者,也是全球生物法長鏈二元酸龍頭,2003 年就實現了生物法長鏈二元酸的產業化,并逐步完成對化學法同類產品的市場替代。同時公司基于生物法戊二胺產品,切入聚酰胺產業鏈,打造生物基聚酰胺生產平臺,未來成長空間顯著。華熙生物:公司是全球知名的生物科技公司和生物活性材料公司,是集研發、生產和銷售于一體的透明質酸全產業鏈平臺企業,微生物發酵生
104、產透明質酸技術處于全球領先,發展出了醫療終端產品、功能性護膚品、功能性食品等產品條線。此外,公司切入膠原蛋白賽道,開拓新的業務增長點。盈利預測與投資評級:丙氨酸系列產品龍頭,菌種研發、產業化、選品布局等能力行業領先,L-纈氨酸放量推動業績高增長,丁二酸、PDO 等項目塑造發展新動能。預計公司 2022-2024 年歸母凈利潤為 2.99、4.27、6.34 億元,當前市值對應 PE 為 54、38、26X,公司 2021-2024 年歸母凈利潤復合增長率達 55.69%,具有持續高成長性強??杀裙?2023 年平均 PE 為 43X,華恒生物 2023 年 PE 為 38X,首次覆蓋,給予“
105、增持”評級。表 21:可比公司估值表 證券代碼 證券簡稱 總市值(億元)股價 歸母凈利潤(億元)PE CAGR(2022/12/16)2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 2021-2024E 688363.SH 華熙生物*620.55 128.99 7.82 10.30 13.51 17.35 79 60 46 36 30.43%688065.SH 凱賽生物 368.87 63.24 6.08 6.89 9.07 12.12 61 54 41 30 25.85%可比公司平均 70 57 43 33 28.14%688639.SH 華恒
106、生物 162.55 149.95 1.68 2.99 4.27 6.34 97 54 38 26 55.69%資料來源:Wind,申萬宏源研究(華熙生物為 Wind 一致預測)表 22:合并利潤表 百萬元 2020 2021 2022E 2023E 2024E 一、營業總收入 487 954 1333 1940 3145 其中:營業收入 487 954 1333 1940 3145 其他類金融業務收入 0 0 0 0 0 二、營業總成本 373 785 1014 1475 2446 其中:營業成本 287 646 806 1172 1954 其他類金融業務成本 0 0 0 0 0 稅金及附加
107、6 7 13 19 31 銷售費用 7 15 21 31 50 管理費用 36 65 93 136 220 研發費用 30 53 80 116 189 財務費用 7 0 0 1 1 加:其他收益 21 16 16 16 16 投資收益 0 5 5 5 5 凈敞口套期收益 0 0 0 0 0 公允價值變動收益 0 1 0 0 0 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 33 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 百萬元 2020 2021 2022E 2023E 2024E 信用減值損失 0 0 0 0 0 資產減值損失-3-6 1 0 0 資產處置收益 0 0 0 0 0 匯
108、兌收益及其他 0 0 0 0 0 三、營業利潤 132 186 340 486 721 加:營業外收入 9 7 0 0 0 減:營業外支出 1 2 0 0 0 四、利潤總額 140 191 340 486 721 減:所得稅 19 23 41 58 87 五、凈利潤 121 168 299 427 634 持續經營凈利潤 0 0 299 427 634 終止經營凈利潤 0 0 0 0 0 少數股東損益 0 0 0 0 0 歸屬于母公司所有者的凈利潤 121 168 299 427 634 六、其他綜合收益的稅后凈額 0 0 0 0 0 七、綜合收益總額 121 168 299 427 634
109、歸屬于母公司所有者的綜合收益總額 121 168 299 427 634 八、基本每股收益 1.50 1.70 2.76 3.94 5.85 全面攤薄每股收益 1.12 1.55 2.76 3.94 5.85 當期發行在外總股數 81 108 108 108 108 資料來源:Wind,申萬宏源研究 表 23:合并現金流量表 百萬元 2020 2021 2022E 2023E 2024E 凈利潤 121 168 299 427 634 加:折舊攤銷減值 35 53 30 103 273 財務費用 5 2 0 1 1 非經營損失-4 1-5-5-5 營運資本變動-49-128 27-140-19
110、4 其它 0 0 0 0 0 經營活動現金流 110 96 351 386 708 資本開支 72 179 925 1050 448 其它投資現金流-2-333 5 5 5 投資活動現金流-74-512-920-1045-443 吸收投資 0 596 0 0 0 負債凈變化-10-36 506 660-265 支付股利、利息 3 38 0 1 1 其它融資現金流-8-45 0 0 0 融資活動現金流-21 477 506 659-266 凈現金流 12 60-62 0 0 資料來源:Wind,申萬宏源研究 公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 34 頁 共 35 頁 簡單金
111、融 成就夢想 表 24:合并資產負債表 百萬元 2020 2021 2022E 2023E 2024E 流動資產 262 853 764 904 1099 現金及等價物 62 463 401 401 401 應收款項 138 263 273 408 593 存貨凈額 47 106 70 75 84 合同資產 0 0 0 0 0 其他流動資產 14 21 21 21 21 長期投資 2 7 7 7 7 固定資產 412 528 1423 2369 2544 無形資產及其他資產 68 86 86 86 86 資產總計 743 1474 2280 3367 3736 流動負債 162 183 689
112、 1349 1084 短期借款 55 18 525 1185 919 應付款項 105 125 125 125 125 其它流動負債 2 40 40 40 40 非流動負債 91 108 108 108 108 負債合計 253 291 797 1457 1192 股本 81 108 108 108 108 其他權益工具 0 0 0 0 0 資本公積 42 576 576 576 576 其他綜合收益 0 0 0 0 0 盈余公積 23 36 59 93 143 未分配利潤 344 463 739 1132 1716 少數股東權益 0 0 0 0 0 股東權益 490 1183 1483 19
113、10 2544 負債和股東權益合計 743 1474 2280 3367 3736 資料來源:Wind,申萬宏源研究 6.風險提示 1)產品系列較為單一風險:長期以來,丙氨酸系列產品都是公司營業收入的主要來源,其中 L-丙氨酸產品保持較高占比,下游需求領域也較為集中,若下游行業出現重大變化,將對公司業績造成較大影響。2)核心技術泄露、技術人員流失及技術更迭風險:公司掌握的核心技術是公司保持競爭優勢的基礎,若核心技術外泄、技術人員流失或未能即使應對新技術迭代趨勢,將對公司的核心競爭力造成不利影響。3)原材料和能源價格大幅波動風險:公司直接材料占主營業務成本的比例較高,原材料及能源價格出現大幅上漲
114、,將對公司經營業績帶來不利影響。4)新項目建設進度、產品達產進度及銷售不確定性的風險:公司新項目建設進度不及預期,技術工藝調整優化不及預期,市場需求放緩導致容量有限,將影響公司未來成長。公司深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 35 頁 共 35 頁 簡單金融 成就夢想 證券分析師承諾 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師,以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。與公司有關的信息披
115、露 本公司隸屬于申萬宏源證券有限公司。本公司經中國證券監督管理委員會核準,取得證券投資咨詢業務許可。本公司關聯機構在法律許可情況下可能持有或交易本報告提到的投資標的,還可能為或爭取為這些標的提供投資銀行服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務??蛻艨赏ㄟ^ 索取有關披露資料或登錄 信息披露欄目查詢從業人員資質情況、靜默期安排及其他有關的信息披露。機構銷售團隊聯系人 華東 A 組 陳陶 021-33388362 華東 B 組 謝文霓 18930809211 華北組 李丹 010-66500631 華南組 李昇 0755-82990609 L 股票投資評級說明 證券的投資評級:以報告日后的 6
116、 個月內,證券相對于市場基準指數的漲跌幅為標準,定義如下:買入(Buy)增持(Outperform)中性(Neutral)減持(Underperform):相對強于市場表現 20以上;:相對強于市場表現 520;:相對市場表現在55之間波動;:相對弱于市場表現 5以下。行業的投資評級:以報告日后的 6 個月內,行業相對于市場基準指數的漲跌幅為標準,定義如下:看好(Overweight)中性(Neutral)看淡(Underweight):行業超越整體市場表現;:行業與整體市場表現基本持平;:行業弱于整體市場表現。我們在此提醒您,不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。我們采用的是相對評級
117、體系,表示投資的相對比重建議;投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況,比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者應閱讀整篇報告,以獲取比較完整的觀點與信息,不應僅僅依靠投資評級來推斷結論。申銀萬國使用自己的行業分類體系,如果您對我們的行業分類有興趣,可以向我們的銷售員索取。本報告采用的基準指數:滬深 300 指數 法律聲明 本報告僅供上海申銀萬國證券研究所有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶??蛻魬斦J識到有關本報告的短信提示、電話推薦等只是研究觀點的簡要溝通,需以本公司 http:/ 網站刊載的完整報告為準,本公司并接受客戶的后續
118、問詢。本報告首頁列示的聯系人,除非另有說明,僅作為本公司就本報告與客戶的聯絡人,承擔聯絡工作,不從事任何證券投資咨詢服務業務。本報告是基于已公開信息撰寫,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告??蛻魬斂紤]到本公司可能存在可能影響本報告客觀性的利益沖突,不應視本報告為作出投資決策的惟一
119、因素??蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本公司特別提示,本公司不會與任何客戶以任何形式分享證券投資收益或分擔證券投資損失,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。本公司未確保本報告充分考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需要。本公司建議客戶應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。市場有風險,投資需謹慎。若本報告的接收人非本公司的客戶,應在基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前咨詢獨立投資顧問。本報告的版權歸本公司所有,屬于非公開資料。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示,否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權,本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。