化学原料行业合成生物产业深度报告之一：工程化合成万物，生物经济颠覆性力量.pdf

请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明1化学原料合成生物产业深度报告之一领先大市-B(维持)工程化合成万物，生物经济颠覆性力量2024年4月2日行业研究/行业深度分析化学原料板块近一年市场表现资料来源：最闻首选股票评级688639.SH华恒生物买入-B688065.SH凯赛生物增持-B相关报告：【山证化学原料】自主化、可持续、新应用三大驱动，自下而上把握结构性机会-山西证券新材料2024年度策略2024.1.12【山证化学原料】2024年聚乳酸进口税率将由3%提升至6.5%-山西证券新材料周报（231225-1229）2024.1.5分析师：冀泳洁博士执业登记编码：S0760523120002邮箱：jiyongjie@sxzq.com研究助理：王锐邮箱：wangrui1@sxzq.com投资要点：工程化合成生物，提高生物产品竞争力。合成生物制造按照特定目标对生物体理性设计、改造乃至从头重新合成生物体系，通过生物学的工程化来造福人类。CBInsights预测2024年全球合成生物学市场规模或达到189亿美元，2019-2024年期间CAGR或为28.8%，麦肯锡预测2025年合成生物学产生的全球经济影响将达到1000亿美元。合成生物制造相比传统化学工程三大优势：1）原料可再生，反应条件温和，有效降低排放。2）工艺优化潜力大，降本空间显著。3）技术平台性强，研发经验和设备可迁移，拓品空间广阔。合成生物仍处于发展早期，未来两大驱动因素：1）欧盟碳关税造成“绿色贸易壁垒”，生物基材料渗透率有望提升。CBAM与欧盟内外碳排放成本差额及碳排放量挂钩，未来CBAM将提升欧盟外地区出口至欧盟的成本，生物基材料凭借低碳减排优势，渗透率有望提升；2）非粮化路线力图解决碳源隐忧。长期看，以粮食为碳源的合成生物制造面临“与人争粮”隐忧，生物质资源利用技术将逐步转向非粮生物质技术。他山之石：虽较国外技术与应用开发有差距，但中国企业仍大有可为。虽然我国企业在DBTL循环和应用开发等领域与国外企业存在差距，但依托发酵工程与分离纯化技术的优势、底层技术的追赶以及市场应用的持续开发，我们认为国内企业在合成生物制造领域具备赶超机会。我们复盘全球首家产品型上市公司Amyris和首家平台型上市公司Ginkgo，得到以下结论：1）Amyris破产之鉴：a）选品决定下游市场的进入难度，成本领先为产业化必需条件。b）“ToB”和“ToC”商业模式差异大，企业切换面临应用开发风险。2）Ginkgo成长之思：平台型是合成生物产业长期必经之路，但短期业绩受规模效应约束。平台型企业须通过并购投资拓展自身平台能力，通过扩张项目数量以降低成本。后发中国企业选择与科研机构合作是降低短期经营风险的选择之一。投资建议：合成生物学产业投资逻辑：短期看选品，长期看平台，首选具备平台化能力的产品型公司。当前合成生物学底层技术仍有较大的进步空间，产业仍处于生命周期早期，产品型公司更易成长。短期角度看，选品能力将对产品型公司的短期财务业绩产生关键性影响。我们认为优秀的选品应具备“下游应用成熟”及“成本领先”两大特征，以解决真实的商业需求：行业研究/行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明2下游应用成熟：1）潜在市场规模广阔；2）需求具备确定性，市场成本教育低。成本领先：技术落地概率高，相比现存替代产品具备成本优势。长期看，平台化能力决定了合成生物企业的研发延伸和产品拓展空间，具备扎实研发能力、自动化、AI化的合成生物学研发平台是持续成长的根本，因此“强劲的研发能力”和“丰富的储备品类”也较为关键。在此背景下，我们建议关注华恒生物（买入-B）、凯赛生物（增持-B）、梅花生物、圣泉集团、嘉必优、莱茵生物、无锡晶海、蓝晓科技。风险提示：行业发展不及预期的风险；研发失败的风险：选品壁垒较低导致行业竞争加剧及商业化不及预期的风险；原材料价格波动风险；下游需求不及预期风险。行业研究/行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明3目录1.产业分析：工程化合成万物，提高生物产品竞争力...71.1DBTL循环是生物制造开发关键，底层技术进步推动成本大幅降低.71.2产业链分析：市场空间广阔，政策及资本高度关注.101.3合成生物制造减碳降本，技术迁移性强，拓品空间大...152.未来驱动：全球低碳化加速产品渗透，非粮基工艺开发解决原料隐忧.....192.1欧盟碳关税构成“绿色贸易壁垒”，生物基材料渗透率有望提升192.2非粮化路线力图解决长期碳源隐忧.....233.他山之石：中国企业大有可为，寻找具备平台化能力的产品型公司...283.1Amyris破产之鉴：大宗品须具备成本优势，消费品关注转型风险.283.2Ginkgo成长之思：平台型企业领先者，以“骑士定律”对标“摩尔定律”，商业模式待验证....343.3投资建议：推荐具备平台化能力的产品型公司，关注在合成生物学与生物基材料领域探索的公司.....383.3.1华恒生物：突破厌氧发酵法产业化，平台化能力推动生物基新品持续涌现..413.3.2凯赛生物：全球长链二元酸龙头，生物基尼龙产业再启航433.3.3关注合成生物学及生物基材料领域布局及探索的公司..454.风险提示.464.1行业风险提示.....464.2公司风险提示.....47图表目录图1：合成生物制造步骤...8图2：细胞氧化还原力的平衡使得厌氧发酵法低能耗和高转化效率优势得以凸显...9图3：2017-2020年上半年期间，华恒生物L-丙氨酸生产成本持续优化..9图4：合成生物学“读、改、写”技术持续迭代...9行业研究/行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明4图5：测序技术的进化使得基因数据库序列数激增.....10图6：基因测序成本下降幅度超越了摩尔定律.10图7：合成生物学产业链及部分相关企业...11图8：全球合成生物学2001-2021年论文、专利及企业融资情况12图9：2024年全球合成生物学市场规模增长至189亿美元，2019-2024年CAGR或为28.8%....14图10：与化学法相比，部分生物基化学品每吨的二氧化碳减排量...16图11：PE及三种可降解塑料价格...17图12：戊二胺与丰富的二元酸产品类型可合成多种生物基尼龙产品.....19图13：正式实施阶段的CBAM征收方式...21图14：CBAM逐步实施期间内，欧盟碳排放交易体系下的免费配额将在2026-2024年内逐步取消21图15：CBAM过渡期覆盖行业情况及正式期对应收费....21图16：中国、越南等生产型发展中国家的单位GDP二氧化碳排放量较发达国家偏高....22图17：2022年全球材料、生物基燃料以及生物基塑料分别占农业用地面积的2.187%、4.126%和0.017%（用地单位：亿公顷）..24图18：生物质资源利用三代技术的区别.....25图19：木质纤维素综合利用产业链.26图20：圣泉集团以秸秆等为原料打造合成树脂产业链.....28图21：Amyris重大发展节点29图22：Amyris产品关系.29图23：Amyris法尼烯生物燃料生产流程...31图24：2015年Amyris法尼烯成本下降